Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10899
.pdf
Когда ячейка переходит из темного состояния в белое во время описания своих траекторий, она не
воздействует на возврат каретки, удерживающей инструмент, в отличие от предыдущих случаев, поскольку
соединения, которые ранее соединяли ее с элементами, предназначенными для этой цели, переключаются в
сторону электромагнита 128, управляющего устройством осевого выдвижения инструмента. В результате,
когда проходит ток, инструмент извлекается и удерживается в этом извлеченном положении до тех пор, пока
ток не будет прерван.
В вышеизложенном признавалось, что темная зона воспроизведена в виде углубления на произведении.
Противоположного результата можно добиться, подавая на электромагнит 129 усиленный ток ячейки.
Благодаря своему вмешательству или вмешательству управляемой им сервосистемы, инструмент войдет в
материал после очистки ячейки, в то время как темные зоны останутся в рельефе.
Обеспечение изменяемого курса может быть достигнуто иными способами, помимо упомянутой пары
магнитных муфт; могут использоваться различные комплекты муфт, специально предназначенные для
требуемого перемещения в каждом из различных необходимых направлений. Комплект или комплекты
магнитных муфт также могут быть заменены магнитной муфтой, вращающейся в одном направлении, и
фрикционной механической муфтой, непрерывно нагружаемой при вращении в другом направлении. В этом
случае мощность магнитной муфты выше, чем мощность механической муфты. Из этого следует, что если
магнитная муфта неисправна, механическая муфта перемещает каретку в одном направлении; если же,
наоборот, магнитная муфта включается, она вызывает проскальзывание механической муфты и, таким
образом, приводит в движение каретку. Кроме того, эти муфты могут быть заменены электродвигателем,
вращающимся то в одном направлении, то в другом, в зависимости от реле или реле, подающих на них ток
под воздействием фотоэлемента или других факторов, влияющих на работу машины.
Эти двигатели могут иметь обычную форму или состоять из одного или нескольких электромагнитов,
приводящих в действие собачку, которой передается непрерывное возвратно-поступательное движение,
например, с помощью ударного механизма типа де Неефа. Зубчатая часть, с которой взаимодействует
собачка, может представлять собой сегмент или соответствующее колесо, приводящее в движение винт или
другой механический элемент, или же она может представлять собой зубчатую рейку, непосредственно
связанную с перемещаемыми элементами.
Изменение направления движения может также осуществляться другими способами, например, цилиндрами,
снабженными поршнями, или роторными двигателями, подвергающимися гидравлическому давлению,
приводящему в движение соответствующие каретки, под воздействием клапанов, перемещаемых
электромагнитом; в качестве рабочей жидкости может использоваться сжатый воздух или сжатый газ, 70 или
также гидравлическое давление в сочетании с гидравлическим тормозом, облегчающим управление
движением.
Аналогичные устройства, а также пневматические устройства могут быть снабжены механическими
тормозами 75, воздействующими на указанные устройства в момент остановки и под управлением ячейки, тем
самым противодействуя движущему элементу. Управление ими может осуществляться с помощью
электромагнитов, воздействующих на механическую часть тормоза, или с помощью клапанов, кранов или
задвижек, регулирующих подачу рабочей жидкости в выдвижную камеру и тому подобное.
Перемещение кареток может осуществляться с помощью механических элементов, таких как
кривошипно-шатунное движение или кулачковое устройство, приводящее в движение элемент трансмиссии,
снабженный устройством разъединения, приводимое в действие электромагнитом, работающим под
воздействием фотоэлемента и оставляющим каретку в том положении, которое она занимала на момент
прокладки тока. Устройство магнитного торможения 95 или подобное устройство может быть создано с
помощью того же тока, что и элемент, для удержания каретки в неподвижном положении до тех пор, пока она
не будет возвращена в исходное положение тем же управляющим механизмом во время обратного хода 100
последнего.
Перемещение инструмента может контролироваться вручную, либо с помощью винтов, зубчатых реек и тому
подобного, при этом фотоэлектрический элемент, в моменты, когда на него воздействуют изменения
падающего на него света, срабатывает, например, стопорный болт, тормоз или любой другой
останавливающий элемент, предотвращающий продолжение движения инструмента.
Угловое направление обрабатываемого материала 110 и направление проекционного устройства могут быть
заменены направлением каретки, удерживающей инструмент.
Описанное устройство можно обозначить как устройство одностороннего типа. Благодаря тому, что на раму
была установлена вторая вертикальная колонна, а также за счет удвоения вспомогательной каретки и каретки
для удержания инструмента, станок снабжен двойным набором инструментов и фотоэлектрическими
элементами, получается двойной станок, воздействующий на обрабатываемый материал с двух сторон и,
таким образом, сокращающий продолжительность работы.
При необходимости могут быть приняты меры предосторожности, предотвращающие взаимодействие двух
инструментов, путем установки на каретках, удерживающих инструмент, контактных устройств, замыкание
которых в результате первого взаимодействия остановит одну из кареток. Например, определенные
регулировки или изменения направления вращения, заменяющие приводные или автоматические устройства,
указанные в спецификации, позволяют дополнительно упростить конструктивные условия машины.
Усовершенствованная машина, описанная выше, применима к значительному числу работ, но требует
выполнения таких репродукций, имеющих 75 изображений с базой a, профиль которых очерчен зонами с
почти постоянной плотностью.
Однако несомненно, что на практике может потребоваться выполнять указанные работы, используя в
качестве базовых изображений, профиль которых s0 очерчен зонами переменной плотности, например,
фотографическими изображениями. Следовательно, такое изменение условий проблемы следует учитывать и
разумно корректировать рабочий процесс.
Согласно настоящему изобретению, такие модификации процесса заключаются в обеспечении
корректирующих этапов. 90 Следовательно, следует учитывать, что для определенных работ изображение,
используемое в качестве отправной точки для воспроизведения, может состоять из темных и белых участков,
которые не имеют вариаций плотности, или, по крайней мере, если эти различные зоны имеют очень малые
вариации, можно регулировать определенные факторы, такие как усиление электрического тока, проходящего
через ячейку, чтобы поддерживать этот ток для данной зоны в заданных пределах допуска, обращаясь к реле,
управляющему поперечным перемещением в том или ином направлении.
Следует отметить, что этот допуск '05, кроме того, является переменным и легко регулируется путем
изменения одного или нескольких факторов работы реле, таких как, например, напряжение пружины,
расстояние между контактными точками, коэффициент усиления 110 и тому подобное. Однако, если
изображение получено фотографическим способом, и особенно если оно воспроизводит объекты, имеющие
зоны разного цвета или отражающей способности, или даже тени, то в результате этого контур профиля
представляет собой смежные зоны различной плотности.
Подобное условие также наблюдается, когда изображение представляет собой фотографию объекта,
освещенного в определенной плоскости или на определенной глубине, с целью получения фотографий,
профиль которых иллюстрирует стереотомические сечения воспроизводимого объекта. В этом случае
становится на 125% сложнее с помощью описанного выше устройства надежно отследить профиль
изображения, поскольку при определенной настройке реле уменьшенная площадь, охватываемая световым
лучом, может, хотя и позволяет другому устройству продолжать свою работу. Однако риск возникновения
помех может быть значительно снижен путем регулирования движения одной из кареток сверху вниз, а другой
— снизу вверх, и наоборот для последующего выдвижения.
Двойная вертикальная рама может быть также заменена кольцевой рамой, либо без направляющего
устройства для инструмента, при условии, что обрабатываемый материал способен выполнять это условие
вертикальными или горизонтальными перемещениями (рис. 28), либо с направляющим устройством для
инструмента (рис. 29), либо с устройством для бокового перемещения инструмента (рис. 30), либо с
сочетанием этих двух условий (рис. 31).
Модификация заключается в устройстве машины таким образом, чтобы обеспечить одновременное
выполнение множества воспроизведений с одинаковыми или различными размерами.
С этой целью станок в различных модификациях может включать в себя различные опорные пластины и
множество инструментов. В первом случае соединение может быть выполнено механически таким образом,
что любое движение, передаваемое на одну из пластин или на передающий элемент, может быть должным
образом отслежено всеми каретками.
То же самое относится и к держателям инструментов.
которые могут быть установлены на общей каретке или на отдельных каретках, механически соединенных
между собой.
Такая организация работы позволяет одновременно изготавливать различные детали. Модификация такой
конструкции заключается в обеспечении соединительных элементов для различных опорных пластин, а также
для различных элементов крепления инструмента, в форме или в соответствии с принципами пантографов,
что позволит одновременно производить множество объектов в разных масштабах.
Машина также может быть портативной, т.е.
Способен легко доставляться к месту работы, что позволяет выполнять работы на строительной площадке;
это особенно полезно для резки некоторых строительных материалов, например, при возведении фасадов
зданий, произведений искусства и вообще везде, где удобно обрабатывать материалы, размер и вес которых
делают их обработку более выгодной на месте.
Очевидно, что можно ограничить конструктивные возможности машины, позволив ей выполнять лишь часть из
упомянутых выше методов работы или только один из этих методов.
Получение ручного результата обработки для 419 482 определенных зон изображения, не имеющих различий
в прозрачности или, наоборот, в непрозрачности или плотности, способных вызвать подачу реле в условиях,
необходимых для перемещения инструмента.
Поэтому в данном случае желательно оснастить аппарат корректирующими средствами.
Для облегчения понимания представленной информации на прилагаемых чертежах изображены следующие
схемы:
На рис. 32 показана в плане поверхность с вариациями прозрачности, а также траектория трех плоскостей,
обычно проходящих по этой поверхности; на рис. 33 представлена схема, иллюстрирующая кривые
прозрачности; на рис. 34 представлена схема, специально показывающая кривую прозрачности и
схематическое расположение корректирующих средств; на рис. 35 схематически показан вариант
осуществления таких корректирующих средств.
На фиг. 32 цифра 206 частично обозначает профиль фигуры, подлежащей воспроизведению; цифры 207, 208
и 209 иллюстрируют траекторию изогнутой плоскости этого профиля.
В каждом из этих участков слева от профиля 206 находится часть, плотность которой неравномерна. Это
также относится к зонам, расположенным в правой части профиля 206.
На рис. 33 представлены диаграммы, показывающие, в качестве примера, изменения плотности вдоль
участков 207, 208 и 209 соответственно. Следует отметить, что на этих диаграммах абессы представляют
собой длины сечения, а ординаты — соответствующие плотности. Все эти участки, согласно диаграмме на
рис. 33, на месте линии 210 расположены контуры 211, 212 и 213, размер которых варьируется и которые
находятся на разной высоте диаграмм плотности. Наконец, следует отметить, что если профиль на рис. 32
более или менее размыт, то контур, который представлен на соответствующем участке рис. 33, простирается
на более обширную зону, чем другие контуры. Это объясняется тем, что разница в плотности между
последовательными точками профиля на единицу расстояния невелика.
Следовательно, если в случае, когда изображения демонстрируют практически постоянную разницу
плотности (реле соответствующим образом отрегулировано) и достаточно четкий профиль, световой луч
постоянно удерживается на контуре профиля, то это не так, когда плотность двух смежных зон подвергается
изменениям. Действительно, если предположить, что на рис. 34 плотности, представленные линиями 214 и
215, значительно уменьшаются или увеличиваются из-за смещения изображения, то отношение между
частью с наибольшей плотностью, пересекающей сечение пучка, и частью с наименьшей плотностью 70 также
будет изменяться. Однако при большем изменении этих двух плотностей в конечном итоге окажется, что весь
участок пучка находится в одной из этих двух зон, так что указанный пучок отклонится от профиля
изображения подлежащего трассировке под углом 75 градусов.
Для компенсации этих вариаций плотности в зонах, прилегающих к профилю, который должен отслеживаться
световым лучом, изобретение предлагает оснастить машину 80 корректирующим устройством, вариант
исполнения которого схематически показан, в качестве примера, на фиг. 35.
Данное устройство состоит, в частности, в добавлении к основному пучку одного, двух или более чем двух
испытательных пучков, расположенных близко к основному пучку и размещенных таким образом, что
некоторые из них всегда находятся в более плотной зоне, а другие — в зоне меньшей плотности, когда их два
или более. 90 На фиг. 34 показана траектория двух испытательных балок 216 и 217, расположенных по обе
стороны от главной балки 218. Принцип работы корректирующего устройства таков, что оно постоянно
удерживает главный луч 218 на заданных участках, а два контрольных луча 216 и 217 постоянно остаются
каждый в своей зоне. Их задача — зафиксировать изменения плотности в соответствующих зонах t00,
которые, как правило, расположены по обе стороны от основного пучка.
Кроме того, целью этих испытательных лучей является определение поправок к чувствительности или
пределам действия основного луча, либо ячейки, либо усилителя, либо реле, либо всех или нескольких из
этих элементов.
Испытательные лучи также могут быть направлены каждый на отдельную фотоэлектрическую ячейку 110,
токи которой могут быть усилены отдельно и использованы по мере дальнейшего развития технологии.
Однако, можно использовать ту же ячейку для сбора основного пучка, применив устройство, схематически
изображенное на рис. 3.5.
В последнем случае свет, излучаемый питающей лампой 219, достигает ячейки 220 после концентрации
оптическим устройством 120, главная линза которого обозначена цифрой 221.
Общий луч, сконцентрированный в 221, может быть преобразован, например, с помощью оптического затвора
222, состоящего из перфорированного диска или ряда перфорированных дисков, вращаемых двигателем или
двигателями 2823, или любым другим удобным способом. Перфорированный диск или диски имеют столько
рядов перфорации, сколько будет использовано балок 130 i.
14 ------- - -- --- -- - ' --- - --- - 419,432 после прохождения через элементы 241 и 242 аппарата для компенсации
рассеянности 243, направляется к регистрирующему аппарату 244, показывающему среднее значение
интенсивности этих двух токов. 70 Как указывалось ранее, предпочтительно, чтобы регулировка реле 239 и
зависящих от него элементов производилась таким образом, чтобы оно действовало под воздействием тока
заданной интенсивности, находящегося между значениями, наблюдаемыми соответственно испытательными
лучами 225 и 226.
Такая регулировка осуществляется с помощью соединительного устройства, такого как 245, 80, которое
перемещается серводвигателем 246.
Данное соединительное устройство 245 в основном состоит из рычага 247, вращающегося вокруг оси иглы
248 записывающего устройства 244. Этот рычаг поддерживает на правильно сформированной ветви 249
набор контактов 250 и 251, между которыми перемещается вышеупомянутая игла 248 записывающего
устройства 244.
В качестве простого примера устройство 90 иллюстрируется двойной электромеханической муфтой,
вращающейся в обратном направлении.
Когда под воздействием изменения среднего значения лучей 225 и 95 226, возникающее в результате этого
изменение токов приводит к отклонению стрелки 248 измерительного прибора 244, последняя замыкает цепь
одной из муфт устройства 252, из-за чего, посредством винта TA3, перемещающего гайку 250, рычаг 247
качается на такую величину, что стрелка 248 возвращается в исходное положение.
то есть, вне контакта с контактами 250, 105 или 251.
Движение или перемещение рычага 247 также передается аналогичному элементу 255. Последний входит в
состав корректирующего элемента или ряда [10 таких элементов, учитывающих соотношение между
интенсивностью курреля.
в результате воздействия центральной балки 224 на реле, с одной стороны, и ограничений рабочих условий
последнего, с другой стороны, например, путем изменения напряжения пружины 256 этого реле, путем
изменения степени усиления усилителя 232 с помощью управляющего элемента 257, относящегося к
указанному усилителю и соединенного с корректирующим устройством 252 посредством элементов 258, 259 и
260.
Действие корректирующего устройства может также осуществляться на диафрагму 2'1-, 125 путем
регулирования интенсивности света центрального луча 224, которая соединена с корректирующим
устройством посредством вспомогательных элементов 262, 263 и -264 соответственно. Кроме того,
диафрагма может иметь угол обзора 130 градусов для исследования изображения.
На рис. 35 изображены три балки, а именно главная балка 224 и две испытательные балки 225 и 226.
Неподвижная гребенка 227 может дополнять работу оптического затвора и для этой цели также имеет три
ряда перфораций, идентичных ряду перфораций поворотного затвора 222. Три ряда перфораций диска 222 и
гребенки 227 имеют различное количество перфораций.
В результате этого каждому лучу будет присвоена разная частота.
Впоследствии три луча проходят через апертуру держателя объектива 228: луч 224 — в соосном
направлении, а два луча 225 и 226 — в наклонном направлении, соответственно влево и вправо.
С помощью люнетов 229 и 230, способных к боковому перемещению, испытательные балки 225 и 226 могут
быть расположены на более или менее значительном расстоянии от главной балки 224. Люнеты 229 и 230
могут быть снабжены диафрагмами или фотоэлектрическими углами, позволяющими регулировать
интенсивность лучей.
Таким образом, опора для изображения 231, расположенная на определенном расстоянии от апертуры
объектива 228, получает продолжение трех лучей соответственно 224, 225 и 226. Положение их центра и
размер будут зависеть, помимо их регулировки относительно линз 229 и 230, от расстояния между апертурой
228 и изображением 231. Три луча, пройдя через изображение или отразившись от него, если оно
непрозрачно, встречаются с ячейкой 220, проводимость которой они изменяют. Возникающие в результате
этого изменения тока будут являться следствием суперпозиции трех токов, исходящих от соответствующих
изменений и от главного пучка 224, а также от испытательных пучков 225 и 226, каждый из которых имеет
разную частоту.
С другой стороны, к усилителю 232 были добавлены фильтры 233, 234 и 235, а также ряд корректоров, таких
как 236, 237, 238, первый из которых предназначен, в частности, для разделения наложенных токов. Ток,
проходящий через фильтр 234 и корректор 237, соответствующий главной балке 221, направляется к реле
239, которое предназначено для подключения в удобный момент механизма поперечного перемещения 240,
как это было описано ранее. Ток, проходящий через фильтр 233 и корректор 236, соответствующий
испытательному лучу 225, а также ток, проходящий через фильтр 235 и корректор 238, соответствующий
испытательному лучу 226, будет направлен, 419,432 419,482 заменен фотометрическим клином или
комбинацией этих двух элементов.
Согласно другому варианту осуществления, вместо направления тока, соответствующего лучам 225 и 226, к
измерительному прибору 244, может быть предусмотрено, чтобы он действовал непосредственно целиком
или частично в реле 239 в направлении, противоположном направлению тока, соответствующего лучу 224, так
что реле срабатывает только в ответ на возбуждение, вызванное током, интенсивность которого равна
разности указанных двух токов.
Этого можно добиться, например, путем суперпозиции этих двух различных токов в противоположных
направлениях или с помощью комбинации типа моста Уитсона, вставив в каждую из цепей резистор, причем
реле срабатывает от разности потенциалов, создаваемой tb,? разные лучи. Реле 239 может также быть
снабжено вторичной обмоткой, способной собирать ток, соответствующий балкам 225 и 226, в этом случае эта
обмотка представляет собой электромагнитный или электродинамический механизм коррекции,
воздействующий на пружину реле или заменяющий ее, или изменяющий угловое положение контактов
последнего и тому подобное.
Что касается компенсирующего устройства для изменения плотности 35, возникающего в результате
рассеяния, то оно в основном представлено элементами 243, механизмом 265 и качающимся рычагом 266.
Как показано на диаграмме плотности 208 40- на рис. 33, размытость обозначается сглаживанием контура на
диаграмме плотности. В результате этого два тестовых пучка оказываются неэффективными, поскольку они
покидают свои зоны плотности 214 и 215, как показано на рис. 34, и попадают в зону контура. Одновременно
происходит направленное уменьшение разницы токов между каждым из тех, которые определяются
различными лучами в ячейке. Для предотвращения этого неудобства два тока, испускаемые испытательными
пучками, направляются в дифференциальный измерительный прибор 243, контактный элемент 267 которого
удерживается в среднем положении, как только значение токов, проходящих через элементы 241 и 242,
указывает на заданную разницу значений, которая может быть отрегулирована, например, разностью длин
плеч 268 и 269 или изменением параметров других механических элементов, электромагнитных или
электродинамических элементов самого прибора.
Контактный элемент 267 приводит в действие корректирующий механизм 265, который, например, состоит из
двух электромагнитных муфт, вращающихся в противоположных направлениях и приводимых в движение
серводвигателем 246.
Целью данной муфты является воздействие на положение качающегося рычага 266 с L70, который она
частично соединяет посредством резьбового стержня 270 и гайки 271.
Таким образом, приближение диффузной зоны уменьшает разницу между величиной токов, возникающих в
результате 75 изменений балки 225 и балки 226 в пределах заданного допуска, что приводит к запуску
механизма 265, приводящего в действие качающийся рычаг 266. Последнее увеличивает расстояние между
держателем объектива 288 и опорой изображения 231, в результате чего образуется большее пространство
между тестовыми лучами, которые становятся дальше от наклонной части контура. Поскольку рассеянность
излучения уменьшилась, значение dRi, обусловленное воздействием испытательных лучей 225 и 226,
увеличивается; следствием этого является возвращение в исходное положение. 90 Очевидно, что изменение
расстояния между балками может быть достигнуто иными способами, помимо использования качающегося
рычага 266. Например, механизм 243 может также приводить в действие 95 люнетов 229 и 230. Лучи могут
также проходить через отдельные объективы или апертуры для каждого из них, получая в конечном итоге свет
от независимых оптических систем и способных также воспринимать движения или наклоны под
воздействием корректирующего механизма.
Понятно, что на месте качающегося рычага 266 предусмотрены упоры или ограничительные средства, чтобы
удерживать его в заданном положении сразу после возвращения к нормальным условиям.
-! В случае, когда увеличение расстояния между изображением и держателем объектива не приводит к
увеличению разницы между значениями токов, возникающих от тестовых лучей 225 и 226, а, наоборот, эта
разница увеличивается, это может указывать либо на слишком слабый контур профиля, препятствующий
срабатыванию реле, либо на то, что лучи по какой-то причине вот-вот отклонятся от профиля изображения.
По этой причине целесообразно добавить к машине сигнальное детонаторное или стопорное устройство, или
их комбинацию, которое вступит в действие, как только измерительный прибор 243 достигнет положения,
соответствующего минимальному расстоянию 125 (между двумя токами).
В случае наблюдения диффузной части изображения может случиться так, что, несмотря на то, что два
тестовых луча наблюдают часть 130, вибрационный датчик, являющийся частью указателей измерительного
аппарата 249 и 240, представляет собой устройство, аналогичное тому, которое используется для
регулировки натяжения или скорости динамо-машин. Или же указатели 70 устройств могут напрямую
управлять сопротивлениями, замыкая магнитную цепь и воздействуя на механизмы 245 и 265 посредством
пассивации через ряд контактных штифтов или ртутных контактов, например. 75 Наконец, с целью
предотвращения усилий, которые могли бы возникнуть в результате вышеописанной конструкции, указатели
могли бы быть снабжены сектором с щелью переменной ширины или переменной прозрачности, через
которую световой луч достигает фотоэлемента. Ток, управляемый последним, может питать электромагниты
или другие устройства, заменяющие механизмы 245 и 265. Суммарный или частичный ток, регулируемый
измерительным прибором 244, может уменьшать или увеличивать ток, питающий реле 233, или же он может
питать электромагнитное или электродинамическое устройство, влияющее на рассматриваемое реле, или
управляющий элемент усилителя.
В случае использования фотоэлектрической ячейки для коррекции, возникающей в результате отклонения 95
стрелок измерительного прибора 243 и 244, может также использоваться ячейка, используемая для
сканирования изображения, даже путем пропускания через нее дополнительных лучей, каждый из которых
имеет частоту, отличающуюся от частоты основного луча и контрольных лучей; поскольку эти
дополнительные лучи не способны проходить сквозь изображение, они должны достигать ячейки с помощью
одного или нескольких зеркал или призм.
Теперь, когда я подробно описал и определил природу своего изобретения и способ его осуществления, Я
заявляю, что все 1 110
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419433.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=419433&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB419433A
[]
Примечание. Заявки на патент утратили силу.
На этом чертеже представлен вариант технических условий, ставший доступным для ознакомления
общественности 18 августа.
7933, в соответствии с разделом 91 (4) (a) Законов о патентах и промышленных образцах 1907–1932 гг.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
419,433 Дата подачи заявки: февраль. 8, 1933. } № 3859/33.
№ 3860/33.
(Осталась одна полная спецификация в разделе 91 (2) Законов. )
Технические условия не приняты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
в отношении антенных систем для радиосвязи.
Мы, компания ATELIERS J. CARPENTIER, расположенная по адресу: 46, Rue Arago, Puteaux (Seine), Франция,
корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством Французской Республики, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к радиосвязи, и в частности к передаче и приему беспроводных сигналов,
содержащих прерывистые высокочастотные колебания, такие как телеграфные сигналы, или
высокочастотные колебания, модулированные на более низкой частоте, такие как беспроводная телефония.
Изобретение имеет своей главной целью особый способ конструкции и расположения приемной или
передающей антенны, позволяющий эксплуатировать приемную или передающую станцию в максимально
благоприятных условиях с учетом помех, известных как «эффекты замирания». Эти помехи могут привести к
ослаблению или даже полному исчезновению передаваемых сигналов на приемной станции и являются
серьезным недостатком при прослушивании беспроводных телефонных передач и приеме телеграфных
сигналов, особенно в системах печатной телеграфии, таких как система Бодо и т. д., поскольку они могут
сделать сообщения, воспроизводимые печатным телеграфным аппаратом, совершенно неразборчивыми.
Однако с помощью настоящего изобретения влияние этого возмущения может быть существенно уменьшено,
а очень часто и полностью исключено. Эти результаты были подтверждены экспериментальными
испытаниями, проведенными на разных расстояниях передачи и с различной длиной волны, и особенно с
короткими волнами.
Не делая настоящее изобретение 45 зависимым от него и не ограничивая им цель изобретения,
предполагается, что полученные результаты, описанные ниже, объясняются многократным отражением волн
Герца от 50 наложенных друг на друга слоев Хевисайда, в результате чего отраженные лучи
распространяются на определенное расстояние. Весьма вероятно, что этот эффект в сочетании с
поляризацией отраженных лучей приводит к тому, что приемная антенна 55, разработанная в соответствии с
изобретением, позволяет перехватывать поляризованные лучи. Считается, что в вертикальной плоскости,
перпендикулярной направлению антенны, принимающее поле 60 попадает на приемные антенны под
переменными углами падения, при этом средний угол падения принимающего поля остается в основном
вертикальным или горизонтальным в зависимости от перехваченного излучения. 65 Однако используемые в
настоящее время антенны обычно сконструированы таким образом, чтобы перехватывать только поле,
попадающее на них под горизонтальным или вертикальным углом падения, и, таким образом, эти антенны
позволяют некоторым видам излучения оставаться неэффективными, что является недостатком.
Разумеется, следует понимать, что по данному вопросу могут быть найдены и другие объяснения. 75
Согласно настоящему изобретению, было установлено, что улучшенные результаты могут быть получены,
если на передающей станции концентрация энергии излучения осуществляется в вертикальной плоскости 80
в соответствии с желаемой зоной, а на приемной станции используется антенная система, сконструированная
таким образом, чтобы обеспечить в плоскости горизонтальной концентрации, и особенно в плоскости
оптимальной горизонтальной концентрации 85, перпендикулярной pIe 4s, Ij Улучшения 1, S,; ' r f. -- c. = z, _ .. '
-l- ---I_;,-- --- 419,433 развитие антенны, вертикальная диаграмма излучения, которая не имеет нулей и
предпочтительно имеет в основном круглую форму.
Полученные результаты также могут быть улучшены за счет предпочтительного расположения антенной
системы таким образом, чтобы плоскость ее развертывания была перпендикулярна направлению
передающей станции.
Однако следует понимать, что, не выходя за рамки изобретения, приемная антенная система в соответствии с
изобретением может использоваться самостоятельно для перехвата излучения от передающих станций,
расположенных иным образом, чем указано выше.
Антенные системы, являющиеся объектом настоящего изобретения, представляют собой многоантенные
системы, включающие комбинацию элементарных антенн, каждая из которых содержит два излучающих
коллектора: зенитный излучающий коллектор и горизонтальный излучающий коллектор.
Расстояние от антенн до поверхности земли определяется экспериментально в зависимости от природы
грунта (проводящий или диэлектрический) и таким образом, чтобы вертикальная диаграмма излучения, в
частности в направлении оптимальной горизонтальной концентрации, соответствовала вышеизложенным
условиям.
Изобретение станет понятным из приведенного ниже описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые
иллюстрируют принципы изобретения и несколько практических применений последнего на примерах:
На рисунках 1, 1a, 2, 2a, 3 и 3a соответственно представлены, в случае бесконечно проводящей почвы,
теоретическая элементарная антенна и ее схема, зенитный излучатель и его схема, а также горизонтальный
излучатель и его схема.
На рис. 4 представлена теоретическая элементарная антенна в случае идеально диэлектрической среды.
На рис. 5 изображена горизонтальная антенна (en nappe), состоящая из восьми элементарных антенн.
На рис. G представлена антенная система, аналогичная показанной на рис. 5, но с элементарными
антеннами, расположенными ступенчато.
На рис. 7 представлена комбинация двух антенных решеток, разработанная в соответствии с изобретением.
На фиг. 8 и 9 представлены еще две антенные решетки в соответствии с изобретением, как описано ниже.
На приведенных выше рисунках стрелки указывают мгновенное направление тока и, таким образом,
определяют потенциальные узлы. Перекрещенные стрелки указывают на элементы, которые стали
практически неактивными с точки зрения излучения в результате их взаимных реакций.
Излучение рассматривается в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости проекции антенн. 70 На
рис. 1 показана теоретическая элементарная антенна, адаптированная к идеально проводящей земле. Она
включает в себя горизонтальную ветвь, равную половине длины волны (A/2), и вертикальную ветвь, равную
четверти длины волны (A/4), причем точка соединения расположена в пучности потенциала. На практике
ветвь (A/4) заменяется элементом длиной волны (A12), на который насаживается фидер длиной 80 волн,
соединяющий антенну с согласующим устройством.
На рис. 1а представлена диаграмма, полученная с помощью теоретической антенны, которая имеет форму,
по существу, круговой диаграммы, характеризующейся, в частности, тем фактом, что ни в одном направлении
между зенитом и горизонтом поле не проходит через ноль.
В некоторых случаях для комбинированных систем 90, как описано ниже, интересно придать вертикальной
ветви длину, равную половине длины волны (A12), вместо четверти длины волны (AX/4).
На рисунках 2 и 2а представлен горизонтальный 95-градусный элемент теоретической антенны и ее
диаграмма направленности излучения в направлении зенита. На этой диаграмме в горизонтальном
направлении показана точка, равная нулю.
На рисунках 3 и 3а представлен вертикальный элемент d00 A/4, который, как объяснялось ранее, может быть
заменен на A/2, а его диаграмма направлена к горизонту и имеет нулевое значение в зенитном направлении.
105 На рис. 4 представлена теоретическая элементарная антенна в случае идеально диэлектрической
основы. Конец a вертикального элемента длиной A/4 расположен на расстоянии, равном At/4, от заземления
iO.
На фиг. 5 представлена комбинированная антенная решетка, включающая восемь элементов 1, 2, 3, 8,
разработанных в соответствии с изобретением, которые соединены с фидерами длиной волны 1, 15 /1, /2, 8,
каждый из которых заканчивается соединительной коробкой и соответствующими фидерами прогрессивной
волны bl, b2, 8, идущими к приемной станции R. Длина вертикальных элементов составляет A12, а длина
горизонтальных элементов — X!
2.
Элементарные антенны имеют прямоугольные изгибы.
Следует понимать, что указанное выше число элементарных антенн было выбрано произвольно и зависит от
мощности приемного поля, причем оно уменьшается с увеличением интенсивности этого поля.
На рис. 6 представлена система из двух связанных антенн, каждая из которых состоит всего из двух
элементов: a, b, c и d, а также a', b', c' и g' соответственно, расположенных в так называемой флаговой
решетке.
Сочетание антенн a b и a' b' обеспечивает круговую вертикальную диаграмму направленности в случае
идеально проводящего грунта. Эта диаграмма сочетается с диаграммой, полученной с помощью комбинации
c d и c' d', которая имеет круговую форму в случае идеально изолирующего грунта.
Такое сочетание обеспечивает хороший прием независимо от характера местности, а наличие двух квадратов
(a, b, bW, a' и c, d, J', c') предотвращает появление нуля на результирующей диаграмме.
На рис. 7 представлена антенная система, включающая комбинацию двух групп. Левая группа включает две
антенны a, b, ac, d и d', a', b', cl, соединенные с фидером длиной a.3 и связанные таким образом, что с точки
зрения излучения остаются только вертикальные элементы; горизонтальные элементы b, d, с одной стороны,
и b', d', с другой стороны, в значительной степени нейтрализуются.
Правая группа также включает две антенны e,], m., n и n', el, /l, ml, соединенные с фидером длиной 3X и
связанные таким образом, что остаются только горизонтальные элементы e mn. и e' m'.
Результирующий эффект проявляется в горизонтальном действии левой группы (благодаря ее вертикальным
элементам) и в вертикальном действии правой группы (благодаря ее горизонтальным элементам), причем
сочетание этих двух действий обеспечивает образование круговой диаграммы. Два фидера соединены с
приемной станцией двумя соединительными коробками и последующими фидерами прогрессивной волны.
На рис. 8 представлена схема, аналогичная схеме на предыдущем рисунке, с той разницей, что коллекторы
расположены в так называемой пилообразной конфигурации.
Полученный результат аналогичен желаемому в предыдущем варианте.
Однако в этой конфигурации следует отметить, что, как уже хорошо известно, в вертикальной плоскости,
перпендикулярной развитию антенн, два горизонтальных коллектора, расположенных пилообразным
образом, эквивалентны одному вертикальному коллектору, а два вертикальных коллектора, расположенных
пилообразным образом, эквивалентны одному горизонтальному коллектору.
Соседние файлы в папке патенты