Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10591
.pdf
Настоящее изобретение относится к устройствам, использующим отдельные конденсаторные элементы для
определения частоты резонанса, которые предназначены для обеспечения одинаковой частотной
характеристики или резонансной частоты, а также к устройствам с резонансными элементами, которые
последовательно согласуются друг с другом. Изобретение относится к резонансной цепи, так что схема,
адаптированная для проверки резонансных частот, последовательно отображает резонансные частоты этой
цепи, катушки и настроечные конденсаторы радиоприемников, когда отдельные конденсаторные элементы
соединены между собой. Сравнение не ограничивается этим, но может применяться к проверке любой
настроенной цепи или отдельного компонента. В соответствии с изобретением это означает, что отдельные
элементы с целью сделать их идентичными. Предназначено для генерации переменного тока с постоянно
изменяющейся частотой в диапазоне, включающем резонансную частоту цепи. Известно, что для
определения тока с постоянно изменяющейся частотой в диапазоне, включающем резонансную частоту цепи,
было предложено использовать схему, в которой реакция цепи на постоянно изменяющуюся частоту
обнаруживается и используется в зависимости от частоты переменного тока. Средства индикации могут
включать в себя индикатор, показывающий изменение частоты, на которой цепь реагирует на колебания,
отображаемые цепью. Резонансная частота 90° указывает на то, что устройство перемещалось синхронно с
цепью.
В этом случае, однако, с изменениями частоты постоянно изменяющегося тока, и управляемый, за
исключением случайного обнаруженного выходного сигнала схемы, вариации положения частоты генератора
индикаторного устройства, когда оно было включено, присутствовали колебания, и резонанс 95
использовался для определения резонансной цепи, отклик которой был частотой цепи. В качестве
альтернативы, обнаруженное изменение индикации устройства может включать средства на резонансной
частоте. В случае получения индикации изобретения, однако, как следует понимать, реакция схемы на
изменяющуюся резонансную частоту устройства. Переменный ток с частотой 00, используемый в данном
случае, остается постоянным на протяжении всего времени работы зеркального гальванометра,
расположенного таким образом, чтобы он изменялся только при изменении частоты. Измеряемый выходной
сигнал и параметры для сравнения соединены в цепи, отклоняющей луч света на экран.
Положение светового пятна C на экране. Изобретение будет лучше понято при перемещении в одном
направлении в соответствии со следующим описанием, когда оно будет рассмотрено в связи с прилагаемым
чертежом. Цена. 11-1 9 348,554
На чертеже фиг. 1 представлено схематическое изображение аппарата, воплощающего изобретение и
предназначенного для тестирования 3-элементного настроечного конденсатора, используемого в качестве
настроечного компонента вещательного приемника; фиг. 2 представляет собой аналогичное схематическое
изображение модификации; и фиг. 3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую одну из фаз работы
аппарата, изображенного на фиг. 1 и 2.
На рис. 1 показано устройство электрического разряда, имеющее соответствующие катушки сетки и анода 6 и
7 соответственно, которые настраиваются с помощью вращающегося переменного конденсатора 8 для
получения генератора колебаний общей формы, имеющего частотный диапазон, определяемый
соотношением между индуктивностью катушек и емкостью конденсатора 8. В данном примере устройство
электрического разряда имеет трехэлементную конструкцию и питается рабочим напряжением от
соответствующих источников, таких как батарея 9 с катодным нагревом, батарея 10 с сеточным смещением и
батарея 11 с анодом. Конденсатор 8 шунтируется регулируемым конденсатором 12, с помощью которого его
диапазон может быть скорректирован для целей, описанных ниже.
Описанный выше генератор колебаний или осциллятор, имеющий регулируемый механизм настройки, такой
как конденсатор 8, благодаря которому его выходная частота может изменяться в желаемом диапазоне
частот, представляет собой любой подходящий источник электрических импульсов или переменного тока,
частота которого может изменяться в желаемом диапазоне.
В случае с показанным осциллятором, наиболее простым способом настройки является использование
вращающегося переменного конденсатора, который относится к хорошо известному типу и имеет поворотный
механизм настройки на 180 градусов. Однако это следует рассматривать как любое подходящее средство для
изменения источника переменного тока в диапазоне его частот.
Настроечный механизм осциллятора непрерывно вращается с помощью соответствующего небольшого
электродвигателя 13, который соединен с валом конденсатора изолированной муфтой 14. Таким образом,
генератор или источник переменного тока приводится в действие для генерации частоты, которая непрерывно
изменяется между определенными верхним и нижним пределами, определяемыми в данном примере
относительными размерами индуктивности и емкости, используемых в нем.
Детектор или выпрямитель 17 соединен с генератором через разделенную катушку 15-16, как описано ниже. В
данном примере детектор представляет собой устройство электрического разряда того же типа, что и
генератор 5 (6r), и питается от тех же источников напряжения и тока, что и генератор, как указано, хотя он
может быть любого другого подходящего типа и получать рабочий ток и напряжение от отдельных источников.
70 В данной схеме энергия, получаемая от генератора через катушку 15-16, подается непосредственно на
сетку детектора через проводник 18, соединенный с высокопотенциальным концом катушки 7 и
обеспечивающий проводящую связь с ней, хотя может использоваться любая другая подходящая связь
между детектором и контуром с t-настройкой.
В анодную или выходную цепь детектора 80, обозначенную цифрой 19, подключен трансформатор 20,
вторичная обмотка которого соединена с клеммами 21 зеркального гальванометра 22, представляющего
собой любое подходящее токонезависимое устройство 85, предназначенное для реагирования на изменения
тока в выходной цепи 19 детектора и для обеспечения визуальной индикации изменений тока в ней.
Трансформатор обеспечивает подачу выходной энергии детектора (90%) на устройство, реагирующее на ток.
Гальванометр снабжен обычным отражающим зеркалом 2,3 в качестве индикаторного средства, которое
предназначено для направления луча 95 света 24 через линзу 25 на вращающееся зеркало 26, от которого он
отражается на поверхность полупрозрачного экрана 27, центр которого обозначен крестообразными линиями
28. 100 Луч света от зеркала 23 гальванометра исходит из подходящего источника, такого как лампа 29, и
направляется на зеркало 23 через линзу 30 и неподвижное отклоняющее зеркало 31, как показано
пунктирными линиями 32-33. Когда гальванометр не возбуждается, его зеркало 23 находится в нормальном
центрированном положении, а вращающееся зеркало 26 — в среднем положении относительно его вращения,
луч света 110 24 регулируется таким образом, чтобы он был направлен на центр экрана в точке пересечения
34 линий 28.
Зеркало 26 установлено на валу 35, закрепленном в соответствующих подшипниках 36 и соединенном 115 с
регулируемым механизмом настройки осциллятора посредством муфты 37 с двигателем, чтобы вращаться
синхронно с ним. Зеркало вращается в направлении светового луча, и угловое соотношение P-9 между
средством настройки осциллятора или ротором конденсатора 8 и зеркалом 26 таково, что зеркало встречает
световой луч 24 и отражает его на экран 27, в то время как средство настройки осциллятора 125 проходит
через свой диапазон настройки, который в данном примере составляет 380 градусов, но отворачивается от
луча, в то время как средство настройки возвращается через него на 180 градусов к 130 j 348,554, что должно
быть практически идентично остальным.
Из-за неизбежных производственных отклонений различные секции многоканального средства настройки,
такого как конденсаторный контур 40, не являются электрически идентичными и требуют регулировки после
изготовления. Для обеспечения быстрого производства необходимо упростить регулировку и коррекцию, и
именно к этому этапу изготовления особенно подходит аппарат, представленный в данном примере, хотя он
не ограничивается тестированием многоканального средства настройки или конденсаторного средства
настройки, но может быть адаптирован для тестирования любого компонента настройки цепи,
расположенного в резонансном контуре, таком как контур 38, или для тестирования отклика самого
резонансного контура как единого целого.
С помощью показанного многоканального настроечного блока 85 предусмотрено устройство, при котором
каждая его секция последовательно и отдельно подключается к настроенному контуру 38, то есть в данном
примере, параллельно с индуктивностью 15-16. Данное устройство 90 включает в себя коммутатор или
селективное переключающее устройство 45, несущее контактный сегмент 46, который соединен через кольцо
47 и щетку 48 с одной стороной резонансного контура 38, которая в данном случае 95 является его стороной с
высоким потенциалом. Сегмент 46 занимает примерно 113 угловых секунд окружности коммутатора.
На пути сегмента 46, на равном расстоянии друг от друга 100 по окружности коммутатора, расположены три
щетки 49, к каждой из которых через выводы цепи, обозначенные цифрой 50, подключен один участок
настроенного конденсатора 40. 105 Противоположная или низкопотенциальная сторона резонансного контура
38 соединена с рамой, валом и роторами емкости 40, которые электрически соединены между собой, причем
резонансная емкость 40 представляет собой то, что обычно называют ротором с заземлением.
При такой конструкции каждая секция емкости 40 соединена с настроенным контуром 38 примерно на одну
треть оборота коммутатора 45, который соединен с зеркалом 26 и средствами настройки 8 для генератора
через соответствующий редуктор 51. Этот редуктор обеспечивает передаточное отношение 3:1 между валом
120', на котором вращается зеркало и устройство настройки 8, и валом 52, на котором установлен коммутатор
или селектор, так что каждая секция настроечного контура 40 остается в настроенном контуре 38, пока вал
двигателя совершает один полный оборот, то есть пока устройство настройки осциллятора 8 и зеркало 26
совершают один оборот.
Подключено к коммутатору 4,5 и начальной точке 13.
Таким образом, зеркало 26 фактически представляет собой ограничитель, работающий синхронно со
средствами настройки генератора, чтобы предотвратить подачу сигнала от реагирующих на ток средств или
гальванометра, за исключением времени, когда средства настройки генератора изменяют частотный
диапазон генератора в желаемом направлении, например, от минимальной частоты до максимальной.
Очевидно, что могут использоваться и другие подходящие средства отключения в сочетании с другими
формами реагирования на ток.
устройства, хотя показанная в данном примере схема является предпочтительной в настоящее время из-за ее
простоты и легкой адаптации для связи с вращающимся генератором, средствами настройки, такими как
конденсаторная катушка 15-16, представляет собой индуктивность, образующую один из компонентов
настроенного контура 38.
Когда эта цепь, включающая индуктивность 15-16, соединена со средством настройки, таким как переменная
емкость, обозначенная цифрой 39, образуется резонансный контур, и при показанной схеме эта цепь
становится средством селективной связи между источником переменного тока или генератором и детектором
или выпрямителем. Затем энергия передается последнему только на частоте, на которую настроен
резонансный контур с помощью средств, соединенных с индуктивностью 15-16.
Схема 38 может представлять собой настроенный контур для проверки на резонанс или испытательный
контур, в котором регулировка индуктивности или емкости для создания резонанса в одной точке, -40 или в
диапазоне частот, может определяться путем фиксации одного компонента и регулировки другого.
В данном примере резонансный контур 38 предназначен для проверки его емкостной составляющей, которой
является переменная емкость 39. Это стандартный трехблочный конденсатор переменного тока, состоящий
из трех отдельных роторов 40, регулируемо закрепленных на общем валу 41 с помощью установочных винтов
42 или других подходящих средств, позволяющих регулировать их угловое положение относительно друг
друга. Вал установлен в раме 43, которая также несла три изолированных статора 44, с которыми
зацепляются роторы. Такая возможность настройки типична для обычных средств настройки с одним
управляемым контактом, используемых в настоящее время в радиоприёмниках для одновременной настройки
множества цепей. В таких приемниках каждая секция настроечного контура расположена таким образом,
чтобы настраивать цепь, например, цепь 38, включающую индуктивность, аналогичную 15-16, на ту же частоту
для любого углового перемещения вала 41.
Таким образом, каждая секция настроечного элемента 348 551, установленная на той же плоскости, что и он,
представляет собой диск или затвор 53, имеющий удлиненные отверстия или окна 54, число которых равно
числу секций настроечного элемента 40, и такой длины, чтобы разделить поверхность диска, прилегающую к
периферии, на три отдельных равных отверстия; Затвор расположен таким образом, чтобы вращаться в
плоскости, перпендикулярной лучу света 32, так что последний последовательно проходит через отверстия
затвора по мере его вращения. Предпочтительно, каждое отверстие затвора окрашивается подходящим
способом, например, с помощью цветного стекла, установленного внутри него, причем каждое отверстие
имеет свой цвет, благодаря чему цвет светового луча изменяется по мере вращения коммутатора.
Затвор соединен с коммутатором таким образом, что луч света 32 проходит через отдельное отверстие в
затворе, в то время как коммутатор соединяет каждую секцию настроечного контура с настроенным контуром
38.
Операция выполняется следующим образом: Благодаря индуктивности катушки 15-16 желаемого значения,
взаимодействующей с каждой секцией настроечного каскада 40 для получения определенной желаемой
частоты или диапазона частот, и благодаря генератору, предназначенному для обеспечения диапазона
частот, включающего любую частоту, на которую катушка 15-16 может быть настроена каскадом 40, детектор
17 и генератор 5 запускаются одновременно с двигателем 13 и лампой 29. Это приводит к тому, что
осциллятор последовательно проходит через свой диапазон частот, в то время как отдельные секции
настроечного контура 40 последовательно соединены с настроечным контуром 38. В этот момент луч света
410 от источника света 29 последовательно меняет цвет для каждого участка диапазона настройки.
В результате этого на экране появляются три разноцветные световые линии 55, по одной для каждого участка
вместимости 40, и если вместимость каждого участка отличается от других, линии 55 будут расположены, как
показано на рисунке; чем больше разница в вместимости между различными участками, тем шире расстояние
между линиями. Линии прокладываются к центру экрана рядом с пересечением 34 линий 28 путем
регулировки вспомогательной емкости 12 в осцилляторе, а емкость каждой секции конденсатора
корректируется путем небольшого изгиба пластин или ослабления установочных винтов 42 и смещения
одного ротора относительно другого до тех пор, пока все три линии не совпадут на экране. Затем конденсатор
(или настроечный конденсатор) регулируется для одной частоты и может быть проверен на другие частоты в
своем диапазоне, или же его можно удалить из цепи и заменить другим для аналогичной проверки, не
нарушая работу описанных средств тестирования.
Очевидно, что хотя описанная выше схема подходит для тестирования трехблочного средства настройки, она
не ограничивается этим, а может использоваться для тестирования средства настройки, имеющего одну
секцию или любое количество секций, причем количество секций определяет количество точек на
переключающем устройстве или коммутаторе, а также количество окон на затворе.
Очевидно, что затвор не является абсолютно необходимым, но желателен, поскольку позволяет присваивать
регистрационные данные или индикации каждой секции механизма настройки, так что средства настройки
проверяются по разнице в цвете света на экране 27. Аналогичным образом, специалисту в данной области
очевидно, что, поскольку резонансный контур включает индуктивность и емкость, показанное средство не
ограничивается только проверкой и настройкой емкостного резонансного контура, но может быть
адаптировано для проверки аналогичным образом одного или нескольких индуктивных синхронизирующих
устройств путем соответствующего размещения резонансного контура, содержащего такие компоненты,
между источником переменного тока и детектором.
Теперь обратимся к рис. 3 вместе с рис.
1,
Причина описанных выше результатов работы будет изложена более подробно.
На рис. 8 кривые 56 и 57 представляют собой частотные характеристики, построенные в зависимости от
координат тока и частоты, как указано.
Когда генератор или источник переменного тока проходит через свой частотный диапазон, в аноде или
выходной цепи 19 детектора появляется импульс тока, представленный кривой 56.
Это обычная кривая резонансного импульса, и её узловая точка или пик представляет собой резонансную
точку цепи 38, настроенной одним участком с мощностью 40. Этот импульс создает во вторичной обмотке
трансформатора 20 и в токонезависимом устройстве -22 цикл переменного тока, представленный кривой 57.
Этот цикл повторяется каждый раз, когда генератор проходит через точку резонанса настроенной цепи, для
каждого измерения мощности -40, подвергаемой испытанию. Гальванометр -1 1 отслеживает волну тока или
цикл S57 для резонансного импульса каждого участка емкости -40 и направляет луч света через линзу 25
между точками, которые могут быть указаны на рис. 1901 (рис. 58), следуя за каждой волной тока.
Вращающееся зеркало 26 синхронизировано с настройкой генератора таким образом, что показана только
часть кривой W57 (59-59). На экране 27 оставшаяся часть кривой 125 теряется в результате работы зеркала
26, которое, как описано выше, обеспечивает средство измерения тока для гальванометра или устройства,
реагирующего на ток.
Для того чтобы на экране отображалась вся длина участка csf 130 34-8,554 348,654 5 59-59 кривой 57 в виде
одной из строк 55 для любой конкретной настройки настроечной емкости 40, конденсатор 12 генератора THP
регулируется до тех пор, пока он не обеспечит пиковую резонансную частоту цепи 38 в тот момент, когда
вращающееся зеркало 26 находится в среднем положении относительно своего перемещения по пути
светового луча 24.
Это смещает линии в центр экрана и дает полное изображение линий на нем, причем каждая линия имеет
свой цвет при использовании соответствующего цветного диска или затвора, например, 53.
Изучив кривые на рис. 3, можно увидеть, что пик кривой 56 представляет собой точную точку резонанса для
настроенного контура 38, и что независимо от ее остроты или амплитуды, при использовании
трансформатора 20 в цепи, в которой обнаруживается эта резонансная волна, будет возникать волна
переменного тока 5T, имеющая нулевую точку, указанную на 60, которая всегда будет напрямую совпадать с
пиковой частотой настроенного контура 38.
Таким образом, это служит точным индикатором точки резонанса настроенного контура или резонансной
регулировки компонента настройки в нем. В данном примере одновременная индикация таких точек
резонанса, как это показано световыми линиями 55, служит индикатором относительной регулировки
компонентов настройки, входящих в состав емкости 40, и позволяет настраивать каждый компонент на одно и
то же значение или частотную характеристику, одновременно наблюдая за результатами.
Обращаясь к рис. 2, где для одинаковых деталей используются те же порядковые номера, что и на рис. 1, 5
обозначает осциллятор или генератор колебаний, настраиваемый конденсатором 8, соединенным с его
сеткой 6, а 9, 10 и 11 являются источниками соответственно тока накала, напряжения смещения сетки и
напряжения анода. Генератор приводится в движение в пределах своего частотного диапазона двигателем
13, который соединен с ним через вал 61. На этом валу также установлен изолированный замыкающий и
размыкающий контакт или сегмент 62, и изолированное коллекторное кольцо 63, а также рычаг 64, несущий
светодиод 65, который при вращении вала проходит над шкалой 66.
Лампа представляет собой любое подходящее индикаторное средство, приспособленное для вращения
валом синхронно со средствами синхронизации S. На 17 расположен детектор или выпрямитель, имеющий
выходную или анодную цепь 19 и выходной трансформатор 20, вторичная обмотка которого подает рабочий
ток на устройство, реагирующее на ток 67, через цепь, которая может быть прослежена по проводам 68-69,
щетке 70, установленной на контакте 62, через переключатель 61 и возвращающейся 65 через щетку 71,
установленную на подходящем контактном кольце 72 на валу, и проводам 73 и 74.
Между проводами 69 и 73 подключен источник напряжения, например, батарея 75, имеющая
последовательно соединенный токоограничивающий резистор 76, который подает ток 70 на устройство 67,
реагирующее на ток, когда замыкающее и размыкающее устройство 62 разомкнуто. В данном примере это
устройство показано в замкнутом положении, так что батарея или источник напряжения 14 не работают и не
могут влиять на цепь, содержащую устройство, реагирующее на ток. Устройство замыкания-размыкания 62
синхронизировано со средством настройки генератора 8 таким образом, что по мере прохождения
генератором всего диапазона его работы щетка 70 контактирует с сегментом 62, замыкая источник
напряжения 75 через резистор 76, что предотвращает чрезмерный разряд батареи.
В данном примере реагирующее на ток устройство 67 представляет собой поляризованное реле, и будет
видно, что когда контактное устройство 62 разомкнуто, ток от батареи или источника напряжения 75 будет
удерживать реле в замкнутом положении в одном направлении. Этот.
Удерживающая сила достаточно велика, чтобы преодолеть любой сигнал или индикационное импульсное
воздействие, полученное от детектора, в результате чего индикационное или токонезависимое устройство 67
становится неработоспособным в течение времени, когда осциллятор возвращается в свою нулевую или
исходную точку при каждом обороте двигателя. По своему действию это аналогично моторизованному
отключающему устройству, предусмотренному в аппарате на рис. 1, и, как очевидно, могут быть
использованы любые другие подходящие отключающие устройства, предназначенные для использования с
устройством, реагирующим на ток, таким как поляризованное реле 67.
Реле предназначено для зажигания лампы посредством подвижного якоря 77 и двух контактов 78, с которыми
входит рычаг в конце своего хода. Плечо 110 реле 67 соединено через провод 79 и щетку 80 с коллекторным
кольцом 63, которое, в свою очередь, соединено с одной стороной лампы 65, как показано на рисунке.
На противоположной стороне лампы A15 соединяется с рычагом 64, валом 61, контактным кольцом 72,
щеткой 71, проводом 73 и с контактами 78 реле через провод 81. Между выводами 79 и 81 подключена вторая
батарея или источник напряжения 82 и резистор 83, ограничивающий ток, включенный последовательно с
резистором A20. Этот реле срабатывает, чтобы зажечь лампу 65, когда контактная группа реле находится в
промежуточном положении между контактами 78, как показано на рисунке, — ток для зажигания лампы 125
подается от батареи или источника напряжения 82. Когда реле срабатывает и переходит в замкнутое
положение в любом направлении, реле замыкается накоротко, контактируя с одним из контактов R 348,554
реле 78. Данная схема служит для того, чтобы показания, полученные от трансформатора 20 устройством 67,
реагирующим на ток, отображались на шкале 66 в виде светового пятна, которое обычно появляется на
расстоянии 180° от него, и исчезали за пределами шкалы, удаляясь при срабатывании замыкающего
устройства 62, как было объяснено выше.
Описанная выше схема по существу идентична той, что описана в связи с рис. 1, за исключением того, что
данная схема упрощена для использования с одним резонансным контуром, подлежащим тестированию,
вместо нескольких, и использует другой тип устройства, реагирующего на ток, и средства отсечки для него.
Детектор снабжен приемной катушкой 84, которая предназначена для приема энергии от генератора
напрямую или через схему 85, в которой катушка 86 соединена с генератором, а катушка 87 соединена с
детекторной катушкой 84.
Между осциллятором и дефектором, то есть в данном примере между катушками 87 и 84, расположен
резонансный контур 88, который необходимо проверить на резонанс, компоненты которого обозначены как 89
и 90, причем первый — это настроечная способность, а второй — настроечная индуктивность.
В приведенном примере, как показано строками 91, катушка 90 электромагнитно связана с катушками 87 и 84,
благодаря чему резонансный контур обеспечивает связь между генератором и детектором аналогично тому,
как это описано в связи с рис. 1.
-40 Для проверки точки резонанса схемы 88 или для проверки влияния изменения любого из ее компонентов,
ее устанавливают в положение, обеспечивающее подходящую связь, как указано, между генератором и
детектором. Когда детектор получает импульс через настроенный контур и через трансформатор 20 подает
цикл переменного тока на устройство 67, реагирующее на ток, лампа 65 загорается, поскольку якорь
устройства 67 следует за изменением тока через нулевую точку цикла, как показано на рис. 3 (60).
Затем лампа будет отображаться в виде светового пятна в одном и том же положении на шкале при каждом
обороте двигателя 13.
Затем можно проверить предположительно идентичные схемы или средства настройки схем, заменив схемы
или средства настройки схем на показанные на рисунках 88, 89 и 90 и наблюдая за любым изменением
положения светового пятна на шкале 65.
Из приведенного выше описания вариантов осуществления изобретения, показанных в настоящем примере,
видно, что метод определения резонансной частотной характеристики настроенного контура в соответствии с
изобретением особенно хорошо подходит для проверки изготовленных компонентов настроенных контуров,
таких как катушки и конденсаторы, в производстве, и что этот метод применим для проверки таких контуров
независимо от остроты их резонанса или амплитуды резонансной характеристики. 7.5. Теперь, подробно
описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_348555.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=348555&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_348556.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=348556&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB348556A
[]
Полная спецификация. Усовершенствования в области фильтрации жидкостей и связанные с ней аспекты.
Мы, компания OLIVER UNITED FILTERS INC., зарегистрированная в соответствии с законодательством штата
Невада, Соединенных Штатов Америки, и имеющая свой головной офис в здании Федерального резервного
банка, Сан-Франциско, Калифорния, Соединенные Штаты Америки, правопреемники Чарльза Уолдена Мура,
гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего в Барбертоне, округ Саммит, штат Огайо,
Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к методу и устройству для отделения твердых веществ от жидкостей путем
непрерывной фильтрации и особенно подходит для случаев, когда твердые вещества имеют тенденцию
быстро оседать в фильтрующем резервуаре и, таким образом, препятствовать фильтрации.
Поскольку разделение твердых веществ от жидкостей путем непрерывной фильтрации также позволяет
эффективно и экономично промывать и сушить отделенные твердые вещества, желательно осуществлять
разделение всех твердых веществ таким способом независимо от их характеристик.
Как хорошо известно в данной области техники, непрерывная фильтрация наиболее эффективна, когда
пульпа находится в таком состоянии, что твердые частицы равномерно распределены в ней; другими
словами, пульпа должна быть однородной и иметь практически постоянную плотность по всему объему.
Однако на практике было обнаружено, что в некоторых видах пульпы, сырья или смесей, и особенно в смесях
сравнительно крупных кристаллических твердых веществ, таких как соль или сахар, наблюдается тенденция к
быстрому отделению твердых частиц от жидкости и их оседанию на дно фильтрующего резервуара.
Быстрое осаждение таких твердых частиц может быть обусловлено различными причинами: в некоторых
случаях это может быть связано с разницей в удельной плотности твердых частиц и жидкостей, в которые они
погружены, в то время как в других случаях, когда удельная плотность твердых частиц такая же или даже
меньше, чем у пульпы, это может быть связано с тем, что такие твердые частицы легко смачиваются. Какова
бы ни была причина, факт остается фактом: некоторые твердые частицы быстро оседают, и если не
предусмотрены средства для удержания таких частиц во взвешенном состоянии, невозможно осадить их все
на фильтрующем материале, в результате чего твердые частицы продолжают накапливаться на дне
фильтрующего резервуара до тех пор, пока фильтр не выйдет из строя.
Для преодоления этой трудности некоторые типы фильтров были оснащены механическими мешалками для
непрерывного перемешивания смеси в резервуаре, и в некоторых случаях такое перемешивание оказалось
успешным. В других случаях, в частности при фильтрации соли из рассола или другой кристаллической смеси,
перемешивание приводит лишь к более плотному уплотнению твердых частиц на дне резервуара, что
позволяет жидкой части смеси проходить через фильтрующий материал с большей скоростью, чем твердое
содержимое смеси осаждается на фильтрующем материале, образуя осадок. Например, фильтруемая смесь
может состоять из смеси рассола и соли, содержащей 50 фунтов соли на 100 фунтов рассола. Вследствие
процесса осаждения соли, вполне возможно, что через фильтрующий материал пройдет от 200 до 400 фунтов
фильтрата, в результате чего на фильтре образуется 50 фунтов соли в виде осадка. Поскольку фильтрат
выходит из резервуара со скоростью, превышающей скорость осаждения кристаллов, в резервуаре
происходит его загустение, которое, если продолжится, приведет к засорению дна резервуара твердыми
кристаллами, что сделает дальнейшую работу невозможной.
Для преодоления процесса осаждения и, как следствие, концентрации пульпы, мы предусмотрели способ
подачи и распределения в нижней части резервуара прозрачной жидкости, по своим характеристикам
аналогичной фильтрату, с достаточной скоростью, чтобы поддерживать смесь в нижней части резервуара в
жидком состоянии, что позволяет непрерывно проводить фильтрацию без чрезмерного накопления твердых
частиц в нижней части резервуара. Предпочтительно, эта жидкость подается в резервуар под давлением
через соответствующие форсунки и не только обеспечивает необходимое разбавление, но и одновременно
создает значительное перемешивание, помогающее поддерживать твердые частицы во взвешенном
состоянии.
В целом, изобретение представляет собой способ и устройство для поддержания практически однородной
смеси на протяжении всего процесса фильтрации.
Еще одной особенностью изобретения является способ удаления быстро оседающих твердых частиц из
жидкостей, который заключается в непрерывной фильтрации непрерывно разбавленной и перемешиваемой
пульпы.
Ещё одной особенностью изобретения является наличие аппарата для осуществления описанного процесса,
включающего резервуар, расположенный в нём фильтрующий барабан, средства для подачи в резервуар
фильтруемой смеси, средства для удаления собранного осадка с фильтра, механическую мешалку,
приспособленную для колебательного движения между стенками резервуара и фильтрующего барабана, и
средства для постоянного разжижения фильтруемой смеси путем добавления жидкости в точке, прилегающей
к месту расположения мешалок.
Изобретение обладает многочисленными преимуществами, некоторые из которых будут подробно изложены
в следующем описании, где мы подробно опишем ту форму нашего изобретения, которую мы выбрали для
иллюстрации на чертежах, прилагаемых к настоящему описанию и являющихся его неотъемлемой частью. На
указанных чертежах мы показали один из вариантов нашего изобретения, но следует понимать, что мы не
ограничиваемся этим вариантом, поскольку изобретение, изложенное в пунктах формулы изобретения, может
быть использовано во множестве вариантов.
Обращаясь к чертежам: Рисунок 1 представляет собой схематическое изображение системы фильтрации,
используемой для реализации целей нашего изобретения.
На рисунке 2 представлен вертикальный торцевой разрез вращающегося барабанного фильтра,
воплощающего в себе объекты нашего изобретения, и он выполнен в плоскости, обозначенной пунктирной
линией 2-2 на рисунке 3.
На рисунке 3 представлен фронтальный вертикальный разрез, выполненный вдоль пунктирной линии 3-3 на
рисунке 2 в направлении, указанном стрелкой.
На рисунке 4 представлен вертикальный торцевой разрез фильтра, демонстрирующий модифицированную
форму механизма перемешивания.
Для реализации целей данного изобретения удобно использовать роторный барабанный вакуумный фильтр,
обычно обозначаемый как А, внутренняя часть барабана которого сообщается с вакуумным резервуаром В,
который, в свою очередь, приводится в действие вакуумным насосом С. Фильтруемая пульпа подается в
резервуар фильтра А через желоб D. Таким образом, описанное оборудование может иметь любую известную
конструкцию и работать обычным образом, то есть пульпа в фильтрующем резервуаре подвергается
фильтрующему действию роторного барабана, фильтрат затягивается внутрь барабана, а оттуда в вакуумный
резервуар, в то время как твердая часть пульпы осаждается в виде осадка на внешней поверхности барабана,
промывается, высушивается и соскребается или иным образом удаляется с барабана в любую подходящую
емкость.
В частности, роторный фильтр А состоит из полуцилиндрического резервуара 1, к концам которого
прикреплен полый вал 2. К валу 2 прикреплен барабан 3, периферия которого покрыта фильтрующим
материалом, перегородкой или сеткой 4. Как и в обычных роторных вакуумных фильтрах, барабан 3 может
состоять из множества секций, хотя такая конструкция не показана на чертеже. По мере вращения барабана
эти секции постепенно вводятся в сообщение с внутренней частью полого вала 2 любым подходящим
способом, например, через клапанные отверстия 5. Поскольку конструкция вращающегося барабана как
таковая не является частью нашего изобретения, было сочтено излишним раскрывать дальнейшие детали его
конструкции.
Для достижения целей нашего изобретения, а именно, для непрерывного разбавления и перемешивания
пульпы, содержащейся в фильтрующем резервуаре 1, с частью фильтрата, отделенного от нее, кривошипы 6
и 7 установлены на валу 2 между концами резервуара 1 и концом барабана 3. К концам этих кривошипов
прикреплено множество труб 8 и 9 (лучше всего показаны на рисунке 3), проходящих вдоль барабана 3 и
расположенных между барабаном и резервуаром 1. Как ясно показано на рисунках 2 и 3, трубы 8 и 9 могут
быть удобно закреплены на кривошипах 6 и 7 с помощью стандартных трубных соединений, таких как
тройники, отводы и колена. Гибкий шланг 11 соединен с правыми концами труб 8 и 9 посредством упомянутых
выше муфт, в свою очередь, соединен с трубопроводом 12, сообщающимся с напорной стороной жидкостного
насоса 13. Как показано на рисунке 1, впускная сторона насоса 13 сообщается с вакуумным резервуаром B.
Поскольку нет необходимости в том, чтобы оба конца труб 8 и 9 сообщались с жидкостным насосом 13, их
левые концы были закреплены в кривошипе 7.
Множество форсунок 14, закрепленных продольно вдоль труб 8 и 9, служат для отвода фильтрующего
раствора, проходящего через них, из вакуумного резервуара в виде струй или потоков вдоль дна
фильтрующего резервуара 1.
Верхние концы кривошипов 6 и 7 шарнирно закреплены на шатунах 15 и 16, которые, в свою очередь,
соединены с приводным двигателем 17. Действие главного двигателя приводит к тому, что кривошипы 6 и 7
вызывают колебания труб 8 и 9.
Дальнейшее разбавление и перемешивание пульпы может быть осуществлено путем размещения на дне
фильтрующего резервуара 1 множества рядов продольно расположенных форсунок 18, каждая из которых
сообщается с трубой 19, которая, в свою очередь, сообщается с жидкостным насосом 13 или каким-либо
другим удобным источником жидкости для разбавления пульпы. Трубопровод 12 предпочтительно снабжен
Т-образной трубой 21 с клапаном, позволяющей возвращать заданное количество фильтрата в фильтр для
чернил 1 через сопла 14 и 18, а также позволяющей сбрасывать остаток фильтрата через нижний конец 22
Т-образной трубы 21. В соответствии со стандартной практикой, скребок 23 оперативно взаимодействует с
барабаном 3, чтобы удалить осадок, скопившийся на нем.
Принцип работы описанного выше аппарата следующий: фильтруемая пульпа непрерывно или периодически
подается в фильтрующий резервуар 1 через желоб D. Затем барабан 3 приводится во вращение с помощью
соответствующего механизма, не показанного или не описанного, и приводится в действие обычным, хорошо
известным способом. Фильтрат пропускается через фильтрующий материал или сетку 4 и под действием
вакуумного насоса С по трубопроводу 24 поступает в вакуумный резервуар B. Из вакуумного резервуара
заданная часть фильтрата возвращается по трубопроводу 12 к осциллирующим соплам 14 и к стационарным
соплам 18, одновременно разбавляя и перемешивая пульпу внутри фильтрующего резервуара. Ход
кривошипа 6 предпочтительно должен быть достаточным для качания или колебания сопел, несущих трубы 8
и 9, на угол, немного больший, чем угол, определяемый трубой 8, осью вала 2 и трубой 9, поскольку
желательно, чтобы предельные положения труб 8 и 9 несколько перекрывали друг друга.
Для некоторых видов целлюлозы разбавление и перемешивание, осуществляемые с помощью стационарных
форсунок 18, являются достаточными без необходимости дополнительного воздействия осциллирующих
форсунок 14. В других случаях, когда требуется более интенсивное перемешивание, можно использовать
осциллирующие форсунки 14 без помощи стационарных форсунок 18, а в третьих случаях целесообразно
использовать оба набора форсунок. Использование только стационарных форсунок приводит к разбавлению
и гидравлическому перемешиванию пульпы. Использование одних только осциллирующих форсунок приводит
к разбавлению пульпы в сочетании с механическим и гидравлическим перемешиванием.
Когда требуется еще большее перемешивание, можно воспользоваться модифицированной формой нашего
изобретения, показанной на рисунке 4. В данной модификации кривошипы 6 и 7 могут быть снабжены
секторами 31, к которым вдоль их нижних дугообразных кромок крепится множество зубцов 82. Перемещение
этих граблей вдоль дна фильтрующего резервуара 1 создает механическое перемешивание пульпы, которое
в сочетании с разбавляющим и гидравлическим перемешивающим действием стационарных форсунок 18
достаточно для поддержания пульпы в практически однородном состоянии; в каждом случае гидравлическое
перемешивание, осуществляемое струями или потоками из стационарных или осциллирующих форсунок,
Соседние файлы в папке патенты