Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10665
.pdf
Кроме того, 95 сама распределительная сеть представляет собой реактивно-резистивное сопротивление.
Следовательно.
Для компенсации суммы других реактивных сопротивлений, которая на практике проявляется как индуктивное
реактивное сопротивление, используется последовательный конденсатор. Таким образом, элементы
образуют последовательный резонансный контур, который на резонансной частоте ведет себя как чистое
сопротивление, так что максимальная мощность передается на нагрузку.
Аналогичный эффект можно получить, добавив дополнительную индуктивность и уменьшив размер
конденсатора до соответствующего значения. Однако это резонансный контур, и он не ведет себя
апериодически. Заменив конденсатор двумя конденсаторами, соединенными последовательно, с одинаковой
эффективной емкостью и такими относительными величинами, чтобы в точке соединения двух конденсаторов
существовал минимальный потенциал относительно земли, можно соединить между этой точкой соединения
и землей конденсатор или индуктивность, или и конденсатор, и индуктивность, параллельно или
последовательно, не нарушая распределения энергии на частоте несущей волны. Таким же образом,
эффективную пятиузловую точку можно получить, установив одинаковые конденсаторы и добавив между
ними две неравные индуктивности.
Схема описанного выше типа, если значения шунтирующих реактивных сопротивлений выбраны правильно,
ведет себя таким образом, что передает токи с частотой, равной частоте несущей волны, с добавлением
одного или обоих наборов боковых полос. Другими словами, схема представляет собой разновидность
полосового фильтра, который был настроен с учетом различных оконечностей на передающем и приемном
концах фильтра путем регулировки компонентов таким образом, чтобы обеспечить путь к земле от узловой
точки.
Более того, эта схема, хотя и не передает сигнал в сколько-нибудь значительной степени за пределы
диапазона несущей частоты с одним или обоими наборами боковых полос частот, тем не менее, ведет себя
по-разному на разных частотах в этом диапазоне.
На кривой отклика, представляющей выходной сигнал в зависимости от частоты, наблюдается пик,
указывающий на снижение отклика на частоте, находящейся посередине полосы передаваемых частот. На
такой частоте импеданс передающего конца фильтра возрастает. Поэтому трансформатор в сочетании с
ламповыми цепями может быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечивать плохое регулирование, то
есть высокое внутреннее сопротивление, и тогда напряжение выходного трансформатора будет стремиться к
увеличению на частотах, на которых возникает упомянутый выше пик, так что пик на кривой будет менее
выраженным. Чтобы подчеркнуть плохое регулирование, коэффициент трансформации трансформатора
может быть выбран несколько меньше, чем тот, который обеспечивает оптимальное согласование
импедансов. Это вносит дополнительную асимметрию в фильтр, и необходимое неравенство конденсаторов
или дополнительных индуктивностей увеличивается.
Таким образом, хотя желательно создавать схемы, минимизирующие генерацию и усиление гармоник, и
поэтому предпочтительно использовать лампы, соединенные в противофазе, тем не менее, некоторые
гармоники будут передаваться, если не будут приняты другие меры предосторожности.
Таким образом, модифицированная схема полосового фильтра помогает предотвратить излучение гармоник
и, в некоторой степени, предотвращает интермодуляцию, поскольку, если она настроена на пропускание
требуемых частот модуляции, она представляет собой высокое сопротивление для всех остальных частот.
Это невозможно успешно сделать без использования нескольких отдельных секций, в этом случае
ослабление сопротивления становится значительным. Другими словами, если для эффективной работы
зеркальное сопротивление фильтра равно нагрузочному сопротивлению, то сопротивление на выходе
фильтра настолько мало на разных частотах, что оно будет поглощать мощность от других передатчиков,
имеющих смежные частоты. Однако именно по этой причине желательно использовать параллельную схему
подавления, настроенную на частоту несущей волны, которая не должна вызывать интермодуляцию и не
должна расходовать свою мощность. Такое подавление помогает предотвратить интермодуляцию, но почти
полностью предотвращает потери мощности на выходе других передатчиков. Следует, однако, помнить, что
подавитель выглядит как индуктивность или Пропускная способность на желаемой частоте 70 такова, что
последовательные компоненты полосового фильтра должны быть выбраны с такими величинами, чтобы
компенсировать остаточное реактивное сопротивление этих цепей подавления 75. Как уже указывалось,
провода, соединяющие несколько передатчиков с импедансом общей сети, должны быть отдельными для
каждого передатчика и должны подключаться только к нагрузке сети. Другими словами, не должно быть
никакого общего импеданса для всех передатчиков, кроме импеданса самой сети, что неизбежно из-за
характера задачи. Не имеет значения, являются ли отдельные 85 провода самоиндуктивными, поскольку их
реактивное сопротивление компенсируется последовательным конденсатором в полосах пропускаемых
частот. Провода, конечно же, должны иметь низкое омическое сопротивление 90, чтобы предотвратить
ненужное рассеивание энергии.
Следует понимать, что если, например, имеется три передатчика, то первый передатчик в своем подключении
к сети будет иметь две схемы подавления, настроенные соответственно на несущие частоты двух других
передатчиков, и аналогично для схем подавления, включенных последовательно с двумя другими
передатчиками. 100 Дата: 1 августа 1933 г.
Для соискателей:
GILL, JENNINGS & EVERYCLAYTON, дипломированные патентные поверенные, 51/52, Чансери-лейн, Лондон,
W C 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования, касающиеся систем ретрансляции и распространения радиопрограмм. Мы, Питер
Пендлтон Эккерсли, проживающий по адресу: Свон Корт, 82, Челси, Лондон, S W 3, и Руперт Эван Ховард
Карпентер, проживающий по адресу: Гаррик Стрит, 11, Лондон, W C 2, оба являющиеся подданными
Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть реализовано, что подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам для 110 распределения музыки, речи и развлекательных или
других сигналов, в общем, от центральной станции к ряду приемников, и включает системы, которые в
настоящее время обычно известны как системы редиффузии. Изобретение особенно касается
многопрограммных систем, с помощью которых две или более программ становятся доступными путем
подачи модулированных высокочастотных токов на подходящую проводящую сеть, используемую для целей
распределения и часто известную в настоящее время как проводные системы вещания.
Таким образом, можно одновременно распространять несколько программ, используя несколько различных
несущих частот для передачи разных программ. Поскольку затухание сигналов увеличивается с частотой,
желательно свести разницу частот между используемыми несущими частотами к минимуму, что обеспечивает
хорошее качество воспроизведения.
Техника высокочастотной диффузии по проводам отличается от беспроводной связи, поскольку выходные
клеммы каждого передающего устройства должны быть физически соединены напрямую, тогда как в обычной
связи передающие антенны обычно не соединены напрямую и не находятся в тесном контакте. Когда
выходные клеммы двух передатчиков редиффузии соединены параллельно, модулированные
высокочастотные напряжения одного передатчика будут передаваться на анод выходных ламп другого
передатчика и наоборот. Если КПД преобразования постоянного тока в переменный достаточно высок, то
сигналы от одного передатчика будут модулировать несущую волну другого передатчика, поскольку в
выходных лампах будет происходить некоторое выпрямление при повышении и понижении их анодных
потенциалов на определенную величину.
Одной из целей настоящего изобретения является обеспечение возможности предотвращения этого явления
интермодуляции в высокочастотных проводных системах вещания.
Однако такие проводные системы вещания имеют и другие специфические проблемы. Так, обнаруживается,
что импеданс распределительной сети очень низок по сравнению с импедансом выходных ламп
передатчиков. Это фактически означает, что между анодами ламп и нагрузкой необходимо установить
понижающий трансформатор. Кроме того, как уже указывалось, для минимизации затухания желательно
использовать несущие частоты, которые в самом низком случае могут быть почти слышимыми. Если они
модулируются с частотой, скажем, 10 килогерц в секунду, то максимальная частота модуляции может
составлять до 50 процентов от несущей частоты. Из этого следует, что используемый высокочастотный
силовой трансформатор должен иметь достаточно ровную частотную характеристику в широком диапазоне
частот, и использование обычных одночастотных согласующих устройств, таких как те, которые обычно
используются в беспроводных аппаратах, сделало бы невозможным передачу требуемых боковых полос с
практически одинаковой интенсивностью. С другой стороны, вторичные обмотки выходных трансформаторов
всех передатчиков должны быть подключены к одной и той же нагрузке, и если не принять меры
предосторожности, это приведет к сильной интермодуляции, упомянутой выше. 80 И снова необходимо
предпринять шаги для обеспечения того, чтобы вся или почти вся выходная мощность одного передатчика
поступала в нагрузку и не терялась в других цепях. Однако, если для достижения наилучших результатов
согласования импеданс распределительной сети равен импедансу апериодических силовых
трансформаторов, то большая часть мощности каждого передатчика будет теряться в каждом другом
передатчике.
Существует еще одна проблема, которую необходимо решить, связанная с генерацией гармоник, которые при
передаче могут либо бииться друг с другом в приемниках 95, либо создавать прямые помехи на других
каналах. Гармоники могут генерироваться, в частности, в модуляторе, и из-за необходимости использования
усилителей, обеспечивающих практически равномерную работу в широком диапазоне частот, гармоники могут
сильно усиливаться, если не принять меры для их подавления. Кроме того, если усилительные и выходные
лампы сконструированы таким образом, чтобы иметь достаточно высокую эффективность, они сами могут
генерировать гармоники. Однако такую генерацию гармоник можно минимизировать, работая с лампами в
противофазе 110. Таким образом, создание многопрограммной высокочастотной системы, работающей на
низких несущих частотах, представляет собой по меньшей мере три отдельные проблемы, включающие
предотвращение интермодуляции, 115 предотвращение поглощения мощности от любого передатчика
выходными цепями другого передатчика или передатчиков, и, в-третьих, предотвращение передачи гармоник
120. Каждую из этих трех проблем можно решить. проблемы, и целью настоящего изобретения является
предоставление средств для избежания одной или нескольких из вышеописанных трудностей. 125 Таким
образом, согласно настоящему предложению, многопрограммная высокочастотная проводная система
вещания включает для каждого канала усилитель, предназначенный для эффективной работы в выбранной
полосе частот 130 423 673, и понижающий трансформатор или другую сеть, расположенную между
усилителем и распределительной сетью и предназначенную для согласования импеданса выходного каскада
усилителя с импедансом распределительной сети, в то время как между усилителем и распределительной
сетью расположен полосовой фильтр, предназначенный для пропускания несущей частоты и боковых полос,
передаваемых по рассматриваемому каналу, а также одну или несколько цепей подавления,
предназначенных для создания высокого импеданса для частот, близких к несущей частоте другого канала,
при этом необходимые значения реактивного сопротивления в полосовом фильтре, связанном с каналом,
частично состоят из эффективного реактивного сопротивления цепи или цепей подавления. Несущая частота,
используемая для Канал может быть выбран на частоте, близкой к одной из частот среза полосового фильтра
этого канала.
Полосовой фильтр может включать в себя пару последовательно соединенных резонансных контуров,
имеющих такие значения параметров, что точка соединения между ними является точкой минимума
потенциала, а между выходным каскадом усилителя и распределительной сетью может быть установлен
фильтр нижних частот, предназначенный для предотвращения передачи в распределительную сеть
гармонических частот, генерируемых усилителем. Практические соображения делают наиболее удобным
размещение полосового фильтрующего устройства между вторичной обмоткой выходного трансформатора и
распределительной сетью, но его также можно разместить между выходной лампой передатчика и выходным
трансформатором.
Рассматриваемый полосовой фильтр, включающий пару последовательно соединенных резонансных
контуров, может иметь компоненты такой величины, что точка соединения между ними находится при
минимальном потенциале относительно земли для выбранной частоты, как правило, несущей частоты, и
тогда плечо фильтра может быть подключено между точкой соединения и землей без нарушения
S-распределения энергии на частоте несущей волны.
Для предотвращения поглощения тока от других передатчиков, схемы подавления должны быть подключены
на стороне сети любой цепи или элемента цепи, способного отводить такие токи от сети. Наличие схем
подавления приводит к тому, что частота любого передатчика с большим трудом достигает анода выходной
лампы другого передатчика, подключенного к сети.
И снова, чтобы избежать помех, которые неизбежно возникают между двумя передатчиками, если их выходы
напрямую соединены друг с другом и они питают распределительную сеть по одному проводнику со
значительным сопротивлением рассматриваемым частотам, выходной сигнал каждого отдельного
передатчика может подаваться в сеть через отдельный кабель, предпочтительно кабель в оболочке, жилы
которого, с одной стороны, и внешний проводник или оболочка, с другой стороны, образуют проводники от
выхода передатчика к различным проводникам сети, в то время как внешний проводник указанного кабеля в
оболочке соединен с оболочкой распределительной сети. Для того чтобы изобретение было более понятным
и легко осуществимым, выходной конец высокочастотной системы редиффузии, разработанной в
соответствии с изобретением, будет описан в качестве примера в связи с прилагаемыми чертежами, на
которых на рисунке 1 показаны соединения между выходными концами трех отдельных передатчиков и
сетевой сетью, а на рисунке 2 показано Альтернативный вариант схемы подавления помех, который может
быть использован.
Три передатчика генерируют выбранную несущую частоту и имеют выходные каскады A, B, C в виде
парафазно соединенных усилителей типа, описанного в патентной спецификации № 325833 И. Р. Э. Х.
Карпентера. Эти выходные каскады включают лампы 1 и 2, при этом сетка 3100 лампы 1 соединена с
предшествующим модулированным усилительным каскадом через полосовой фильтр, не показанный на
рисунке, а сетка лампы 2 получает входной сигнал в противофазе от отвода 105 — резистора, соединенного
непосредственно между анодами двух ламп 2 и 3. Выходной сигнал ламп 1 и 2 проходит через
многосекционный фильтр нижних частот 4, включающий последовательно соединенные индуктивности 110 и
параллельно соединенные конденсаторы. Цель фильтра — предотвратить передачу на согласующий
трансформатор гармоник, генерируемых в предшествующих каскадах соответствующих передатчиков.
Гармоники одной из несущих частот, если бы они передавались таким образом, могли бы быть достаточно
сильный, чтобы вызвать помехи сигналам от другого передатчика, имеющего основную несущую частоту 120,
равную данной гармонике. Опять же, такие гармоники могут быть приняты беспроводными приемниками,
расположенными рядом с передатчиками, или беспроводными приемниками, использующими сеть освещения
или электроснабжения D в качестве антенной системы 125. Трансформатор 5 имеет понижающее
сопротивление и предназначен для согласования высокого импеданса ламп 1 и 2 с относительно низким
импедансом сети электроснабжения D. Материал, используемый для сердечника 130 423,673 6
трансформатора 5, должен быть таким, чтобы он не оказывал вредного воздействия на передачу
высокочастотных токов.
Для обеспечения максимальной передачи мощности в сеть D необходимо максимально уменьшить влияние
любого реактивного сопротивления, которое может быть обусловлено, например, индуктивностью рассеяния
вторичной обмотки трансформатора 5 и реактивным сопротивлением сети D. Реактивное сопротивление сети
обычно является индуктивным, и хотя конденсатор, включенный последовательно, компенсировал бы как
индуктивные реактивные сопротивления трансформатора, так и сети, он был бы полностью эффективен
только на одной частоте. Поэтому вторичная обмотка трансформатора 5 показана подключенной к
полосовому фильтру, включающему последовательные индуктивности 7 и 8 и последовательные
конденсаторы 9 и 10, настроенные на несущую частоту, при этом конденсатор 11 подключен параллельно
земле от общего соединения с конденсаторами 9 и 10.
Как видно, поскольку вторичная обмотка трансформатора 5 включена последовательно с индуктивностью 7 и
конденсатором 9, индуктивность рассеяния, обусловленная вторичной обмоткой, входит в последовательную
цепь полосового фильтра. Кроме того, индуктивное реактивное сопротивление, обусловленное сетью
переменного тока, включено последовательно с индуктивностью S и конденсатором 10, и, таким образом,
включение этих нежелательных реактивных сопротивлений в цепь полосового фильтра эффективно
устраняет их.
Различное сопротивление на передающем и приемном концах полосового фильтра может быть учтено путем
выбора конденсаторов 9 и 10 с неравными номиналами, чтобы обеспечить максимально близкое
расположение точки соединения между ними к узлу потенциала. Полосовой фильтр, при такой настройке,
служит для передачи токов с частотой, равной частоте несущей волны конкретного передатчика, с
добавлением одного или обоих наборов боковых полос. Однако, хотя полосовой фильтр не передает в
сколько-нибудь значительной степени за пределами диапазона несущей частоты с одним или обоими
наборами частот боковых полос, он, фактически, имеет тенденцию вести себя по-разному на разных частотах
в этом диапазоне. Кривая отклика, представляющая выходной сигнал в зависимости от частоты, имеет пик,
представляющий собой снижение отклика на частоте, которая находится посередине полосы передаваемых
частот. На такой частоте сопротивление передающего конца фильтра возрастает. Трансформатор 5,
совместно с описанными выше ламповыми схемами, может быть спроектирован таким образом, чтобы
обеспечивать плохое регулирование, то есть высокое внутреннее сопротивление, и тогда напряжение
выходного трансформатора 5 будет иметь тенденцию к увеличению. Частоты, на которых возникает
упомянутый выше пик, так что пик на кривой будет менее выраженным. Чтобы подчеркнуть 70 плохое
регулирование, коэффициент трансформации трансформатора 5 может быть выбран несколько меньше, чем
тот, который обеспечивает оптимальное согласование импеданса. Это вносит дополнительную асимметрию
75 в полосовой фильтр, и тогда дополнительно необходимо, чтобы конденсаторы 9 и имели неравные
значения.
Полосовой фильтр помогает предотвратить передачу гармоник, а также интермодуляцию между
передатчиками A, B и C, поскольку, будучи настроенным на пропускание частот между частотами несущей
волны и частотами верхней боковой полосы, он создает высокое сопротивление для частот вне этой полосы
и, следовательно, сильно ослабляет такие частоты. Путем умножения отдельных секций фильтра можно
дополнительно ослабить частоты, которые он (желательно) не должен передавать, но при этом ослабление
несущей частоты становится существенным из-за сопротивления.
Если для обеспечения эффективности зеркальное сопротивление полосового фильтра передатчика А равно
нагрузочному сопротивлению, то сопротивление выходного конца фильтра на разных частотах настолько
мало, что не приводит к поглощению мощности от других передатчиков B и C, подающих сигналы на смежных
частотах в сеть D.
Как видно, все передатчики A, B и C подключены к общей сети D, токи от данного передатчика имеют
альтернативные пути либо в сеть D, либо через полосовые фильтры других передатчиков. Если питание от
одного передатчика проходит в цепь другого передатчика, происходит не только потеря мощности, но и
анодное напряжение ламп одного передатчика может изменяться в соответствии с суммарной модуляцией
других передатчиков, подключенных к сети D. Эта интермодуляция может вызывать помехи для приемного и
воспроизводящего оборудования каждого абонента, и для предотвращения как интермодуляции, так и потери
мощности в фидеры от передатчиков к сети D вставлены схемы подавления 12-13, 14-15 и 16-17. Схемы
подавления имеют высокое сопротивление на частотах, которые необходимо подавлять. Таким образом,
фильтры 12 и Фильтры 13 предназначены для пропускания в сеть D несущей и боковых частот от передатчика
A, но фильтр 130 : 423,673 12 будет иметь высокое сопротивление для несущей и боковых частот от
передатчика B, в то время как фильтр 13 будет иметь высокое сопротивление для несущей и боковых частот
от передатчика C. Аналогично, фильтры 14 и 15 будут пропускать в сеть D несущую и боковые частоты от
передатчика B, имея при этом высокое сопротивление соответственно для несущей и боковых частот от
передатчиков A и C. Фильтры 16 и 17 будут пропускать в сеть D несущую и боковые частоты от передатчика C,
имея при этом высокое сопротивление соответственно для несущей и боковых частот от передатчиков A и B.
Следует понимать, что, поскольку цепи подавления выглядят как индуктивности или емкости для частот,
которые они предназначены пропускать, последовательные компоненты 7, 8, 9 и полосового фильтра должны
быть выбраны с такими величинами, чтобы обеспечить баланс. остаточное реактивное сопротивление цепей
отсечки.
Как уже указывалось, фидеры 18 от трех передатчиков A, B и C к общей сети D предпочтительно раздельные
для каждого передатчика и подключаются только к нагрузке сети. Другими словами, предпочтительно, чтобы
не было никакого общего импеданса для всех передатчиков, кроме импеданса самой сети D, что неизбежно в
силу характера задачи. Не имеет значения, являются ли отдельные провода самоиндуктивными, поскольку их
реактивное сопротивление компенсируется последовательными конденсаторами в полосовых фильтрах в
полосе пропускаемых частот, но они должны быть свободны от взаимной индуктивности. Если для выходов
всех передатчиков используется общий фидер, он должен иметь малое сопротивление. Например, его
оболочка, образующая обратный проводник, должна быть подведена непосредственно к передатчикам, чтобы
не было общего незащищенного фидера. На чертеже фидеры 18 представляют собой кабели с низким
сопротивлением, каждый из которых имеет жилы 19, образующие проводящие провода к сети, а внешняя
оболочка 20 кабеля образует точку заземления от выхода передатчика. Отдельные проводники 21, 22, 23 и 24
сети D соединены конденсаторами 25, 26, 27 и 28 с передатчиками. Видно, что конденсаторы 25, 26, 27 и 2S
дополняют последовательный конденсатор 10, и в некоторых случаях, при правильном выборе значений
емкости конденсаторов 25, 26, 27 и 28, конденсатор 10 может быть опущен. Питающие кабели 18 могут быть
одножильными, и в этом случае конденсаторы 25, 26, 27 и 28 подключаются между питающими кабелями и
сетью, на противоположном конце кабеля от показанного на чертеже.
Следует понимать, что в рамках изобретения могут быть внесены различные модификации. Так, например,
хотя полосовой фильтр показан подключенным ко вторичной цепи выходного трансформатора 5 каждого
передатчика, он может быть подключен и к первичной цепи этого трансформатора.
Опять же, он может быть частично включен во вторичную цепь, а частично в первичную. Фактически, вместо
трансформатора может быть использована любая другая форма цепи преобразования тока с сопротивлением
80 Ом.
Хотя индуктивность 7, как показано, включена в каждый из полосовых фильтров, от нее можно отказаться,
сделав индуктивность рассеяния трансформатора 5 достаточной величины. Аналогично, от индуктивности 8
можно отказаться в случаях, когда суммарное индуктивное сопротивление на частотах конкретного канала
цепей подавления 19-17 или индуктивность проводов, соединяющих передатчик с сетью, или и то, и другое
достаточно; и, очевидно, во многих случаях их можно сделать достаточными путем правильного выбора
длины и расположения, например, проводов 19, особенно экранированной части этих проводов.
На рисунке 2 показана предпочтительная форма схемы подавления. Эта схема подавления 100 выполнена в
виде полосового фильтра, предназначенного для подавления несущих и всех боковых частот. Подавляющие
цепи в виде одиночных настроенных контуров, как показано на рисунках 12-17, предотвращают поглощение
мощности от одного передатчика другим, а также интермодуляцию несущей и относительно низкими
боковыми частотами, но, конечно, желательно, чтобы подавляющая цепь 110 была эффективна в полосе
частот, и поэтому форма подавляющей цепи, показанная на рисунке 2, предпочтительнее для использования
вместо одиночных настроенных схем подавления 12-17. Подавляющие цепи формы 115, показанной на
рисунке 2, имеют высокое сопротивление в полосе частот, и их реактивное сопротивление на частотах,
которые необходимо пропускать, может быть, путем соответствующей конструкции полосовых фильтров
конкретных передатчиков 120, с которыми они связаны, организовано таким образом, чтобы составлять часть
необходимого значения Реактивное сопротивление в этих фильтрах. Следует понимать, что вместо
конкретной формы схемы подавления 125, показанной на рисунке 2, может использоваться любая другая
форма полосового фильтра, имеющая аналогичные характеристики импеданса зеркального канала.
Описав и определив природу нашего изобретения № 180 423,673 и способ его осуществления, мы заявляем,
что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_423674.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=423674&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB423674A
[]
РЕЗЕРВНЫЙ КОФ
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 2 августа 1933 г. № 21737/33.
Полная спецификация слева: 2 августа 1934 г.
Полная спецификация принята: 4 февраля 1935 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
423,674 Усовершенствования центробежных роторных насосов и относящиеся к ним. Мы, Уильям Ча Лмрм
Р.С. из Роквилла, 34, Лейер Роуд, Колчестер, и Дж. Э.С. Аитин Киннаид из Брейсвик Коттедж, Колчестер, оба
британского гражданства, настоящим заявляем, что данное изобретение относится к центробежным или
роторным насосам, и в особенности к самовсасывающим насосам.
Одной из целей изобретения является создание компактной и эффективной конструкции насоса, в которой
заполнение насоса происходит автоматически с помощью средств, работающих только до тех пор, пока не
будет восполнен дефицит жидкости на всасывающей стороне насоса.
Еще одной целью изобретения является обеспечение средств для автоматического заполнения основного
насоса, которые не потребляют энергию, необходимую для нормальной работы насоса, и которые
включаются в работу, когда насос по какой-либо причине не может поддерживать всасывание, и снова
выключаются, когда всасывание насоса восстанавливается.
Согласно изобретению, заполнение центробежного или роторного насоса осуществляется с помощью
вспомогательного насоса, например, вакуумного насоса, который установлен на шарнирном креплении и
предназначен для качания или регулировки вокруг оси вращения, а также снабжен приводным элементом,
который при качании или регулировке вокруг оси вращения входит в зацепление с вращающимся элементом,
вращаемым основным насосом или его первичным двигателем, или принимает от него движение.
Согласно изобретению, кроме того, приводной вал вспомогательного насоса для предварительной заливки
может быть снабжен фрикционным роликом или колесом, которое при качательном движении насоса для
предварительной заливки входит в зацепление с фрикционной поверхностью, расположенной на
вращающемся элементе, таком как фланцевая муфта или ее эквивалент, закрепленном на приводном валу
центробежного или роторного насоса или его первичного двигателя.
Согласно изобретению, кроме того, работа вспомогательного насоса для предварительной заливки может
контролироваться с помощью поплавка в поплавковой камере, который приводится в движение для поворотно
установленного вспомогательного насоса, чтобы он входил в зацепление с приводом или выходил из него в
зависимости от изменений уровня жидкости, в которую погружен поплавок, и поплавковая камера может
сообщаться с всасывающей стороной центробежного или роторного насоса и с корпусом вспомогательного
насоса для предварительной заливки, благодаря чему последний может эффективно забирать воздух и
жидкость из всасывающей стороны основного насоса в поплавковую камеру.
и при работе последнего для поддержания уровня жидкости в поплавковой камере приблизительно
постоянным 65. Согласно изобретению, кроме того, уровень жидкости в поплавковой камере, которая может
располагаться на разных уровнях относительно всасывающего патрубка насоса и канавки рабочего колеса,
всегда поддерживается 70 на высоте, достаточной для отсоединения приводного элемента вспомогательного
насоса от вращающегося элемента, приводимого в движение центробежным или роторным насосом или
первичным двигателем, когда указанный насос работает 75, полностью заполненный жидкостью; для этой
цели может быть установлена труба, соединенная между дном поплавковой камеры и всасывающим
патрубком центробежного или роторного насоса, так что ее входное отверстие может регулироваться в
направлении 80 или частично в направлении потока жидкости во всасывающем патрубке центробежного или
роторного насоса, благодаря чему уровень жидкости в поплавковой камере для поддержания
вспомогательного насоса в нерабочем состоянии регулируется 85 и поддерживается скоростью воды во
всасывающем патрубке центробежного или роторного насоса.
Изобретение также включает в себя конструктивные особенности, описанные ниже.
При реализации изобретения в соответствии с одной из конструкций в его применении к одноступенчатому
центробежному или роторному насосу горизонтального типа, в котором противоточный насос (далее
именуемый основным насосом) приводится в движение электродвигателем, установленным вертикально
внутри рамы над насосом, вспомогательный воздухонасос или вакуумный насос размещается на раме,
поддерживающей электродвигатель, в положении рядом с фланцевой муфтой или эквивалентным
устройством, соединяющим приводной вал электродвигателя с валом основного насоса. Воздухонасос или
вакуумный насос (далее именуемый вспомогательным насосом), который может, например, представлять
собой поршневой насос, предпочтительно трехцилиндрового одностороннего действия, обеспечивающего
хорошую балансировку на высоких скоростях; однако он может быть и двухцилиндровым насосом с
цилиндрами, расположенными напротив или рядом друг с другом и снабженными соответствующими
балансировочными грузами. Изобретение, однако, предусматривает использование в качестве
вспомогательного насоса для заполнения любого роторного насоса, приспособленного для плавной работы
на высоких скоростях.
Корпус вспомогательного насоса шарнирно установлен на указанной раме и может качаться вокруг
горизонтальной оси, а вал насоса снабжен фрикционным приводным колесом, предназначенным для контакта
в зацепленном положении с окружной нижней поверхностью фланцевого соединения, которая покрыта
войлоком или другим подобным веществом для обеспечения эффективного фрикционного контакта.
Вспомогательный насос шарнирно закреплен на раме таким образом, что приводное давление увеличивает
трение между контактирующими поверхностями; таким образом, если фрикционное колесо, закрепленное на
приводном валу насоса, расположено над фрикционной поверхностью, закрепленной на приводном валу
электродвигателя, точка поворота выгодно расположена сбоку и значительно ниже насоса, так что в одном
направлении вращения приводной фрикционной поверхности между контактирующими поверхностями
действует большая сила трения, чем в другом направлении вращения.
В тех случаях, когда приводной вал главного насоса расположен горизонтально, ось приводного вала
вспомогательного насоса предпочтительно располагается параллельно ему, при этом вспомогательный насос
расположен над главным насосом таким образом, что веса одного только вспомогательного насоса
достаточно для создания необходимого трения между контактирующими поверхностями, обеспечивающего
привод.
В данном примере фрикционное колесо, закрепленное на приводном валу вспомогательного насоса, под
действием пружины контактирует с торцевой поверхностью фланцевого соединения.
К корпусу вспомогательного насоса на конце, противоположном тому, на котором он шарнирно закреплен к
раме, поддерживающей двигатель основного насоса, крепится регулируемый рычаг, служащий для
соединения поплавкового механизма с концом шпинделя, выступающего через сальник, предусмотренный в
стенке поплавковой камеры, которая может вращаться рычагом поплавка, закрепленным на ней. Для этой
цели шпиндель также снабжен рычагом, в котором с соответствующим зазором установлен выступающий
стержень, проходящий с зазором через отверстие в рычаге поплавковой камеры и несущий гайки или
регулируемую головку на верхней стороне указанного рычага. Вокруг стержня между рычагом 70 на корпусе и
на шпинделе установлена винтовая пружина. Механизм устроен таким образом, что когда поплавковая
камера пуста или уровень жидкости низок, фрикционные поверхности остаются в контакте, стержень свободно
скользит 75 через рычаг поплавкового механизма, а пружина сжимается. Однако, когда рычаг поплавка
находится в самом верхнем положении, когда Когда поплавок заполнен, фрикционные поверхности
разъединяются в результате вращения рычага поплавка вниз, в результате чего шток с помощью гаек или
головки тянет корпус насоса вниз вокруг своей оси, чтобы предотвратить зацепление фрикционных
поверхностей.
Поплавковая камера имеет удобную форму в одной из своих сторон для размещения шарового поплавка,
установленного на рычаге поплавка и закрытого крышкой, и удобно установлена на раме, поддерживающей
электродвигатель над основным насосом, в положении, предпочтительно близком к центральной линии
основного насоса. Однако поплавковая камера может быть расположена на разных уровнях относительно
всасывающего патрубка насоса и отверстия рабочего колеса, так что уровень жидкости в камере может
поддерживаться на высоте, достаточной для того, чтобы фрикционное колесо вспомогательного насоса не
зацеплялось с фланцевым соединением, когда основной насос работает с полной загрузкой водой, даже в
случае, если поплавковая камера расположена на более высоком уровне, чем отверстие рабочего колеса. Это
обеспечивается соединением трубы, идущей от дна поплавковой камеры к всасывающему патрубку основного
насоса, с помощью фитинга, который может регулироваться в направлении или частично в направлении
потока воды в основном всасывающем патрубке, при этом скорость воды поддерживается путем регулировки.
d (желаемый уровень в поплавковой камере). В крышке камеры предусмотрена выходная труба 115, ведущая
к вспомогательному насосу, через которую вспомогательный насос забирает воздух из поплавковой камеры и
со стороны всасывания основного насоса через трубу в нижней части поплавка 120. Выходная труба
управляется шаровым клапаном, установленным под пружинным давлением, которое обычно поддерживает
выходную трубу открытой и предназначено для закрытия рычагом поплавка 125, когда поплавковая камера
заполнена жидкостью; таким образом, клапан служит дополнительной защитой, предотвращающей попадание
жидкости во вспомогательный насос. Воздушная труба соединяет верхнюю часть поплавковой камеры 1380
423,674 со всасывающей трубой основного насоса, чтобы обеспечить свободный поток воды из поплавковой
камеры, когда всасывающая труба пуста, и тем самым предотвратить воздушную пробку.
В поплавковой камере может быть предусмотрена перегородка, образующая жидкостный затвор, или
углубление для сальника поплавкового шпинделя, когда основная камера пуста.
В процессе работы, если по какой-либо причине основной насос теряет всасывание и жидкость в главном
всасывающем трубопроводе возвращается обратно, уровень жидкости в поплавковой камере падает, и
шаровой поплавок опускается, в результате чего корпус вспомогательного насоса поднимается, так что
фрикционное колесо на шпинделе насоса под действием пружины входит в зацепление с торцом фланцевого
соединения, тем самым приводя вспомогательный насос в действие. Вспомогательный насос забирает
жидкость из всасывающего патрубка во всасывающий трубопровод и в поплавковую камеру. По мере
повышения уровня жидкости шаровой поплавок поднимается и, посредством рычага и шпинделя поплавка,
опускает корпус вспомогательного насоса вниз на своей оси, чтобы вывести фрикционное колесо из
зацепления с торцом фланцевого соединения и тем самым остановить насос.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными конструкциями насосов, описанными
выше, или расположением их частей. Таким образом, основной насос может быть расположен горизонтально,
при этом предпочтительно устанавливать ось вспомогательного насоса параллельно оси основного насоса 85
и располагать основной насос таким образом, чтобы вес вспомогательного насоса сам по себе был
достаточен для обеспечения требуемого фрикционного привода при зацеплении фрикционного колеса с
торцевой поверхностью фланцевого соединения 40.
Следует также понимать, что изобретение применимо к случаям, когда основной насос имеет вертикальную
конструкцию, при этом способ крепления вакуумного насоса и способ автоматического управления
включением и выключением привода 45 по существу аналогичны случаю, когда основной насос расположен
горизонтально; в таком случае приводной вал 50 вакуумного насоса может быть расположен горизонтально и
иметь фрикционную поверхность, предназначенную для зацепления с фрикционным диском, закрепленным
на поверхности муфты в виде углового привода 55. Дата: 2 августа 1933 г.
Эдвард Эванс и Ко, Чансери Лейн, 27, Лондон, W C 2, агенты заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в области центробежных роторных насосов. Мы, Уильям Чалмерс из Роквилла, 34,
Лейер Роуд, Колчестер, и Джеймс Эйтин Киннэрд из Брейсвик Коттедж, Колчестер, оба британские граждане,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к центробежным или роторным насосам, и в особенности к самовсасывающим
центробежным насосам.
Одной из целей изобретения является создание компактной и эффективной конструкции насоса, в которой
заполнение насоса происходит автоматически с помощью средств, работающих только до тех пор, пока не
будет восполнен дефицит жидкости на всасывающей стороне насоса.
Еще одной целью изобретения является создание средства для автоматического заполнения основного
насоса, которое не потребляет энергию при нормальной работе насоса и которое включается в работу, когда
насос по какой-либо причине перестает поддерживать всасывание, и прекращает работу после заполнения
основного насоса.
Согласно изобретению, заполнение центробежного или роторного насоса осуществляется с помощью
вспомогательного насоса 85, например, вакуумного насоса, который установлен на шарнирном креплении
таким образом, чтобы быть приспособленным для качательного или регулировочного движения вокруг оси
вращения, и снабжен приводным элементом, который при качательном или регулировочном движении вокруг
оси вращения для заполнения центробежного или роторного насоса входит в зацепление или принимает
движение от элемента, управляемого основным насосом или его первичным двигателем 95. Кроме того,
согласно изобретению, приводной вал вспомогательного первичного насоса может быть снабжен
фрикционным роликом или колесом, которое при качательном или регулировочном движении насоса 100
перемещается в зацепление с фрикционной поверхностью, расположенной на вращающемся элементе, таком
как фланцевая муфта или ее эквивалент, закрепленный на приводном валу центробежного или роторного
насоса 105 или его первичного двигателя.
Соседние файлы в папке патенты