Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11241
.pdf
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413321&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413321A
[]
ПАШТАММИРОВАНИЕ
r 4113,3 Дата подачи заявки: 13 января 1933 г. № 1154/ J 33 4133 Завершено слева: 7 декабря 1933 г.
Окончательная версия принята к публикации: 13 июля 1934 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный высокоскоростной пресс для обработки стали или других полосовых материалов.
Я, Джордж Уилсон, 40 лет, Рэнби Роуд, Эклсолл, Шеффилд, графство
Йорк, являющийся подданным Великобритании, настоящим заявляет, что данное изобретение имеет
следующий характер:
В станке для быстрой вырубки, пробивки и других подобных операций с полосовым материалом,
автоматически подаваемым в пресс-формы и через них, указанный станок состоит из 1-2 или более
необходимых узлов, каждый из которых эквивалентен стандартному одностороннему прессу с автоматической
подачей и собран рядом друг с другом с коленчатыми валами, расположенными в линию, причем эти
коленчатые валы являются полыми и выполняют функцию подшипников для приводного вала, который
проходит через них и несет маховик на внешнем конце.
Каждый узел включает в себя обычный кривошип, шатун, упорный винт и поршень, но, как уже говорилось,
коленчатый вал полый и на его основных подшипниках на раме машины несет сцепление, тормоз шатуна,
кулачок и/или другие средства для управления подачей. Сцепление состоит из закаленного стального
элемента, закрепленного на кривошипе и имеющего ряд наклонных поверхностей, на которых вращаются
ролики, расположенные в обойме, которая вращается на упомянутом выше элементе; все это заключено в
другой закаленный стальной воротник, прочно закрепленный на приводном валу. Когда фиксатор, к которому
прижимается выступ на обойме, перемещается с помощью ручного рычага, ножного рычага или другого
подходящего средства, обойма с помощью пружин поворачивается, и это заставляет ролики перемещаться
вверх по наклонным поверхностям кривошипа и зацепляться с ним и приводным воротником, вращая таким
образом кривошип до тех пор, пока ручной или другой ножной рычаг не будет отпущен. Каждый узел может
работать независимо от других, или все они могут работать одновременно.
Кормление может быть одинарным или двойным.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413322.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413322&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413322A
[]
РЕНЕТРВЕ П КФИКА
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата заключения Конвенции (Бельгия): 13 января 1932 г.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 13 января 1933 года.
Окончательная версия принята к публикации: 13 июля 1934 года.
413,322 № 1169/33.
DI -" M ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Способ использования побочных продуктов газирования сахариновых соков.
Я, Иау-Райс Эрнотт, проживающий по адресу: 13, Авеню де Алуэтт, Вольв 6-Сен-Пьер, Брюссель, Бельгия,
подданный короля Бельгии, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: как известно, одна
из операций в процессе переработки сахара, особенно сахарного тростника, состоит в очистке сахаристых
соков путем «карбонизации», при которой к указанным сокам добавляется известь, а смесь подвергается
воздействию диоксида углерода в таких условиях, что образуется осадок, несущий примеси, причем этот
осадок известен как пена сахарных заводов или «карбонизированная» грязь.
Поскольку эти отходы смешаны с органическими веществами, источающими неприятный запах, до сих пор
они считались ненужными отходами, от которых, чтобы избавиться, разбрасывали по полям в качестве
удобрения.
Настоящее изобретение основано на открытии того, что пена сахарных заводов обладает ценными
физическими и физико-химическими свойствами. Эта пена, действительно, представляет собой
несравненный наполнитель, обладающий как непроницаемостью, так и маслянистостью, которые
одновременно не встречаются ни в одном другом известном продукте, способном экономически эффективно
использоваться в качестве наполнителя. Непроницаемость порошка, полученного при сушке пены сахарных
заводов, обусловлена тем, что нерастворимые соли кальция, составляющие ее основную часть, имеют такую
плотность, что их зерна имеют размеры порядка микрона. Образуя связующее вещество -40 между этими
непроницаемыми зернами, органические вещества, содержащиеся в пене, главным образом альбуминоидные
вещества в коллоидном состоянии, передают продукту его маслянистость, а также другие качества, из
которых можно извлечь выгоду.
В качестве примера состава пены сахарных заводов можно привести следующий анализ образца, который
первоначально содержал около 40 % воды, удаленной путем сушки при 100 °C:
lЦена -l Нерастворимые соли кальция Органические вещества Оксид железа, кремнезем, оксид алюминия,
оксид магния 84 % % Изобретение заключается в способе использования побочных продуктов карбонизации
сахарных соков, содержащих 60 осажденный карбонат кальция и коллоидные вещества, в качестве
ингредиента в гидравлических цементных композициях, таких как растворы и бетоны, причем указанный
материал используется в сухом, влажном или пастообразном состоянии, 65 с целью улучшения качеств
указанных композиций.
С экономической точки зрения, изобретение представляет собой значительный прогресс благодаря тому, что
оно использует с очень низкими затратами сырье, пригодное для многочисленных применений, и
одновременно решает проблему утилизации отходов сахарных заводов, разбрасывание которых приводило к
неэффективному использованию больших площадей. В промышленности изобретение также представляет
собой значительный прогресс не только в придании ценности невостребованному побочному продукту
сахарной промышленности, но главным образом по причине неожиданных результатов, представляющих
чрезвычайный интерес, которые были получены благодаря использованию нового наполнителя в отраслях,
где считалось, что предел прогресса достигается использованием обычных известных материалов. В
качестве примера можно привести цементную и бетонную промышленность. При смешивании с последними
материалами невидимые зерна пены проникают в пространства, оставшиеся между зернами цемента во
время смешивания последнего с водой, или до этого смешивания, когда порошок пены с добавками или без
них добавляется к цементу, и добавление нового наполнителя 9 г значительно повышают прочность раствора
или бетона; кроме того, коллоидные органические вещества, покрывающие зерна, обеспечивают
дополнительную плотность всей смеси за счет связывания различных элементов, внесенных в нее.
На практике повышается прочность и водонепроницаемость. Кроме того, заполнение межпространств и
лучшее связывание между элементами обеспечивают более однородные смеси, что позволяет готовить
бетоны во влажном состоянии, не опасаясь разделения различных составляющих элементов (гравий, песок,
цемент, вода и т.п.) по плотности или размеру частиц. Наличие коллоидных материалов в осадках также
имеет преимущество в том, что позволяет цементам более эффективно удерживать цвета или пигменты и
сохранять желаемую окраску растворов за счет адсорбции. Присутствие определенных солей и коллоидных
веществ также способствует ускорению схватывания или затвердевания и за счет химических реакций
повышает качество продукта.
В качестве примера, демонстрирующего повышение стойкости цементов при добавлении определенной доли
шлама сахарных заводов, можно отметить, что в отношении тестовой смеси, содержащей три части песка по
весу и одну часть цемента по весу, измерительный элемент, изготовленный из указанной смеси, к которой
добавлено количество шлама в пропорции 10 % по весу цемента, показывает увеличение сопротивления
растяжению на 5 % и сопротивления давлению на 60 %.
В данной работе подробно описана и определена природа моего изобретения, а также то, каким образом оно
должно быть реализовано.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413323.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413323&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413323A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявки: 13 января 1933 г. № 1182/33.
Фотография слева: 15 января 1934 года.
Окончательная версия принята к публикации: 13 июля 1934 года.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
413,323 Новое и усовершенствованное устройство безопасности, разработанное специально для железных
дорог.
Я, Тр Эодор З. Исс. У., проживающий по адресу Густав-Фрейтагштрассе, 15, Берлин-Грюневальд, Германия,
подданный короля Румынии, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер:
Данное изобретение представляет собой новое и усовершенствованное устройство безопасности, в
частности, но не исключительно, предназначенное для использования в связи с железными дорогами, и его
основная цель — обеспечить средства, позволяющие предотвратить случайное превышение сигналов или
минимизировать риск такого превышения. Как известно, многочисленные аварии, такие как столкновения,
происходят из-за того, что машинист поезда или подобное лицо случайно превышает сигналы, когда они
находятся в «опасном» положении, и такие аварии часто приводят к гибели людей.
Согласно данному изобретению, предусмотрено средство обеспечения безопасности на железных дорогах и
подобных сооружениях, при котором, когда сигнал находится в положении «опасность», световой луч
попадает на светочувствительное устройство, такое как селеновый светодиод или другое подобное
устройство, замыкая тем самым электрическую цепь, что приводит к подаче предупреждения и/или
автоматическому включению тормозов. Таким образом, в случае проезда поездом сигнала, находящегося в
положении «опасность», поезд может быть автоматически остановлен.
Очевидно, что с помощью средств, предусмотренных настоящим изобретением, использование визуальных
или иных сигналов может быть полностью исключено, если это необходимо.
Для лучшего понимания изобретения будет описан один конкретный способ его осуществления.
В железнодорожном полотне, между двумя соседними шпалами, делается отверстие или углубление любой
удобной формы, глубина которого такова, что в него можно поместить источник света, например, лампу
накаливания. Указанный источник света устанавливается на подходящем основании и окружен
металлической или другой трубкой, предпочтительно цилиндрической формы, которая длиннее лампы или
другого источника света и, следовательно, пропускает только направленные вверх параллельные лучи. Для
предотвращения проекции отраженного света внутренняя поверхность окружающей трубки затемняется.
Этого можно добиться, нанеся на нее сажу или подобное вещество.
Для предотвращения несанкционированного вмешательства в работу слабого источника и/или для
предотвращения его повреждения отверстие или углубление permanently снабжено металлической или другой
жесткой решеткой или крышкой. В качестве альтернативы отверстие может быть закрыто белой сеткой.
Эта решетка или сетка также затемнена, чтобы предотвратить отражение и/или преломление направленного
вверх светового луча.
Такой источник света расположен в подходящем положении относительно сигнала, который может быть
визуального типа, с которым он предназначен работать, и устройство сконструировано таким образом, что
когда визуальный сигнал находится в положении «опасность», срабатывает переключатель, который
замыкает цепь через источник света. Таким образом, источник света загорается. Когда визуальный сигнал
перемещается в положение «безопасно», переключатель размыкается, и источник света гаснет.
Под поездом надлежащим образом расположен селеновый светодиод или другое подобное
светочувствительное устройство, и когда луч света, проецируемый вверх указанным источником света,
падает на этот светодиод, электрическая цепь замыкается, и это замыкает более сильную цепь, которая
служит для работы тормоза и/или сирены, свистка или другого индикаторного устройства.
В конкретной конструкции указанный (селеновый световой элемент или аналогичное светочувствительное
устройство) расположен следующим образом: 95 В нижней части поезда находится параболическое
углубление, внутренняя поверхность которого затемнена. На вершине этого углубления находится трубчатый
выступ, и в этом выступе расположен селеновый световой элемент. Этот элемент 100 соединен через реле с
небольшой батареей или другим источником тока. Реле также соединено через большую батарею с
электромагнитным клапаном, который срабатывает при нажатии на тормоза. При желании в ту же цепь может
быть включена сирена или свисток с электрическим приводом, и в этом случае предпочтительно, чтобы
клапан, управляющий тормозами, открывался через некоторое время — например, через пять секунд — после
того, как прозвучит сирена или свисток. Свисток или сирена также могут быть, при желании, расположены в
другой цепи, отличной от цепи тормозного клапана. Разумеется, следует понимать, что клапан, управляющий
тормозами, предпочтительно расположен таким образом, чтобы тормоза не срабатывали резко, и это может
быть Достигается путем преодоления пружинным сопротивлением клапана.
t 5 Хотя из-за проезда поезда над источником света светочувствительное устройство электрически (проводит
ток) только в течение доли секунды, устройство работает с помощью переключателей задержки в течение
заданного промежутка времени. Период работы будет естественным образом зависеть от условий
эксплуатации.
Предусмотрено автоматическое отключение, благодаря которому после нажатия тормозов на заданный
промежуток времени они отпускаются.
В процессе работы устройство функционирует следующим образом.
Когда визуальный сигнал находится в «свободном положении», источник света гаснет, и поезд продолжает
движение, проезжая мимо сигнала в обычном режиме. Однако когда сигнал находится в «опасном
положении», источник света включается, и направленные вверх параллельные лучи падают на селеновый
световой элемент. Из-за почерневшей внутренней части нароболоидного углубления под поездом
отраженный свет не может попасть на световой элемент, который, следовательно, реагирует только на
направленный вверх луч с этой стороны.
Когда световой элемент срабатывает, электрическая цепь замыкается через реле, которое, в свою очередь,
замыкает более сильную цепь, приводящую в действие клапан, управляющий тормозом, а также, при
необходимости, свисток, сирену или другое сигнальное устройство.
После того, как тормоза были задействованы в течение заданного промежутка времени, например, одной
минуты, автоматическая система отключения отпускает тормоза, и поезд может продолжить движение.
Цепь управления тормозами, конечно, может быть отключена с помощью переключателя с ручным
управлением, и такой вариант очень часто будет предпочтительнее, поскольку он исключает возможность
продолжения движения поезда вперед до тех пор, пока сигнал не перейдет в положение «свободно».
Очевидно, что использование визуальных сигналов или других сигналов можно полностью исключить,
управляя переключателями различных источников света в постоянном режиме непосредственно из
сигнальной будки или другого пункта управления. Для преодоления разности направленных вверх лучей
света, проникающих сквозь туман, можно использовать инфракрасные лучи.
Очевидно, что при использовании описанного здесь устройства 70 ralus для управления движением по
магистралям или скоростным линиям может оказаться целесообразным установить два или более источников
света на постоянной основе, работающих в связке с одним и тем же сигналом или управляемых одним и тем
же переключателем или пультом управления.
Датировано 13-м днем января 1933 года.
Эрик Поттер, дипломированный патентный поверенный.
Лондон и Ноттингем.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Новое и усовершенствованное устройство безопасности, разработанное специально для железных дорог.
Я, Теодор Зисс У., проживающий по адресу: Густав-Фрейтагштрассе, 15, Берлин-Грюневальд, Германия,
подданный короля Румынии, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение представляет собой новое и усовершенствованное устройство безопасности для
использования на железных дорогах, трамваях и тому подобном, и его основная цель — обеспечить средства,
позволяющие минимизировать случайные перегрузки. Как известно, многочисленные аварии, такие как
столкновения, происходят из-за того, что машинист поезда или подобного транспортного средства случайно
перегружает поезда, когда они находятся в «опасном» положении, и такие аварии часто приводят к гибели
людей.
Для этой цели были предложены светочувствительные устройства, такие как селеновые элементы, лучи
света, проецируемые параллельно направлению движения, предупреждают об опасности путем
срабатывания звуковых сигналов и включения тормозов.
Согласно данному изобретению, предусмотрено средство безопасности 105 для железных дорог и подобных
им объектов, в котором луч инфракрасных или синих лучей проецируется вертикально или практически
вертикально вверх от земли для воздействия на чувствительное к нему устройство 110, расположенное на
локомотивном вагоне или другом транспортном средстве и размещенное и/или сконструированное таким
образом, чтобы не подвергаться воздействию постороннего света или лучей, в результате чего замыкается
электрическая цепь, которая вызывает подачу предупреждения и/или автоматическое включение тормоза.
Чувствительное устройство представляет собой селеновый или теллуровый элемент, и его конструкция
такова, что луч света или других лучей попадает на него, когда сигнал находится в «опасном» положении.
В качестве альтернативы, при желании, устройство может быть полностью адаптировано для исключения
использования визуальных сигналов.
Крайне важно обеспечить такое расположение и конструкцию устройства, чтобы посторонние лучи света не
влияли на его работу, и поэтому изобретение включает в себя средства для этой цели, а также для
предотвращения отражения или преломления световых лучей в устройстве, что могло бы помешать его
работе, и средства для защиты источника света или других лучей.
Также желательно предусмотреть средства для предотвращения слишком резкого срабатывания тормоза и
для обеспечения, если это сочтено целесообразным, возможности его разблокировки после истечения
заданного промежутка времени.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко применимым на практике, далее оно будет описано со
ссылкой на прилагаемые чертежи, где: на рисунке 1 показано поперечное сечение части локомотива на
железнодорожном пути, оснащенного данным устройством, а также краткая схема необходимой цепи, в
которой используется реле.
На рисунке 2 показан вид сбоку локомотива, оснащенного данным устройством.
На чертеже 1 изображен визуальный сигнал, обычно используемый на железной дороге, который, находясь в
положении «опасность», замыкает электрическую цепь АБ в точке 3. В указанной цепи находится батарея 2 и
лампа 4, которая горит до тех пор, пока сигнал находится в положении «опасность». Лампа 4 постоянно
встроена в цилиндрический корпус 7, внутренняя сторона которого затемнена сажей или другим подходящим
материалом для обеспечения направленного вверх направления света. Для защиты от внешних воздействий
и предотвращения повреждений предусмотрена металлическая решетка или крышка 6. 5, 5 — это
железнодорожные пути, по которым движется локомотив 14.
Углубленный элемент 8 параболоидной формы, имеющий трубчатую часть 15 на верхнем конце, расположен
на локомотиве, предпочтительно на его нижней части, таким образом, чтобы быть максимально
непроницаемым для света, кроме света, излучаемого вверх со стороны лампы 4. Боковые стороны частей 8 и
15 затемнены аналогично боковым сторонам гнезда 7 для предотвращения отражения или преломления 70
света. В углублении 8 расположен селеновый элемент 9, соединенный через релейную цепь с батареей 10,
предназначенной для замыкания более крупной цепи 13, 13 с помощью магнитной катушки 11 на селеновом
элементе, которая 75 приводится в действие лучами света от лампы 4, падающими на нее. Цепь 13, 13
содержит батарею или другой источник тока 12 и управляет сиреной или другим предупреждающим
устройством S в кабине машиниста 80 либо попеременно, либо в дополнение к открытию клапана V с
помощью электромагнита 16, который Клапан V управляет пневматическим тормозом. Предпочтительно,
чтобы он срабатывал против пружинного сопротивления R, обеспечивающего постепенное включение
тормоза. Кроме того, при желании в цепи 13, 13 может быть предусмотрен автоматический выключатель (не
показан), предназначенный для срабатывания по истечении заданного времени, чтобы вызвать отпускание
тормоза. Сирена или визуальное предупреждающее устройство могут быть размещены в вагоне кондуктора в
дополнение к или в качестве альтернативы устройству в кабине машиниста. С помощью цепи 17, 17,
пропускающей 95 через электромагнит 18, рычаг 19, управляющий свистком локомотива 20, приводится в
действие, вызывая подачу предупреждающего сигнала. В качестве альтернативы, сирена может быть
включена на передней части локомотива. Использование визуальных сигналов может быть полностью
исключено путем управления переключателями различных источников света в постоянном режиме
непосредственно из сигнальной будки или другого пункта управления. Лампы могут быть заменены
инфракрасными лучами, если это необходимо для рассеивания тумана, или могут быть использованы
инфракрасные лучи. используется в дополнение к световым лучам для применения в туманную погоду.
Очевидно, что при использовании описанного здесь устройства для управления движением по магистралям
или скоростным линиям может оказаться целесообразным обеспечить постоянную работу двух или более
источников света, функционирующих совместно с одним и тем же сигналом и управляемых одним и тем же
переключателем или регулятором, чтобы исключить возможность отказа одной лампы. Теперь, подробно
описав и определив природу моего изобретения и способ его реализации, я заявляю, что то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_413324.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=413324&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB413324A
[]
р; " м В, 'J -
-
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 14 января 1932 года.
413,324 Дата публикации (в Соединенном Королевстве): 13 января 1933 г. № 1186/33. Полное принятие: 13
июля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования электрических проводников концентрического обратного типа.
Мы, компания ELECTRICAL RESEARCH PRODUCTS I Ec, расположенная по адресу: 195, Бродвей, Нью-Йорк,
штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, корпорация, учрежденная в соответствии с законами штата
Делавэр, Соединенные Штаты Америки, правопреемники J Am ES MIL'T Ox EGLIN, 53, Эмерсон Роуд,
Глен-Кок, округ Бирге, Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к проводящим
системам для передачи переменных электрических волн, и, в частности, к конструкции таких систем, в
которых один проводник служит концентрическим возвратом для другого.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности передачи волн по проводящей системе
с концентрическими возвратами.
В частности, целью изобретения является уменьшение максимального затухания волн в подводном кабеле с
концентрическим обратным проводом, предназначенном для передачи несущей волны, или, с другой стороны,
снижение стоимости такого кабеля.
В соответствии с настоящим изобретением, вышеуказанные цели достигаются путем создания электрического
сигнального кабеля концентрического обратного типа для передачи электрического телефонного сигнала или
других волн переменного тока с частотами, входящими в диапазон частот телефонной связи, например, выше
10 000 циклов в секунду, характеризующегося тем, что внутренний и внешний радиусы обратного проводника,
а также электрическая проводимость и магнитная проницаемость материала, из которого изготовлен
обратный проводник, взаимно пропорциональны по отношению к заданной частоте в диапазоне частот
передаваемого сигнала или подобных волн, например, максимальной частоте, так что эффективное
сопротивление этого проводника меньше, чем у «электротолстого» обратного проводника, изготовленного из
того же материала и имеющего тот же внутренний диаметр. Значение термина «электротолстый» определено
ниже. 55 Ток в обратном проводнике концентрической системы, из-за явления, аналогичного эффекту
близости, в определенной степени концентрируется на внутренней поверхности обратного проводника. 60 На
частотах в В диапазоне телефонных волн несущей частоты или выше концентрация настолько высока, что
эффективным является лишь тонкий слой проводника, а обратный проводник может быть уменьшен до
соответствующей тонкой оболочки без существенного увеличения его эффективного сопротивления. При
дальнейшем уменьшении толщины проводника, конечно, в конечном итоге достигается точка, где
сопротивление начинает быстро возрастать и приближаться к бесконечности.
Как обнаружил изобретатель в данном случае, незадолго до достижения этой точки эффективное
сопротивление проводника переменному току падает до минимального значения 75 мкм, то есть до значения,
которое ниже, чем при любой другой толщине проводника. Оптимальная толщина изменяется как в
зависимости от частоты передаваемого тока, так и от диаметров проводников. При частоте тока в десять
тысяч циклов в секунду оптимальное значение для обратного проводника диаметром один сантиметр
составляет примерно один миллиметр; при частоте в один миллион циклов — приблизительно одну десятую
миллиметра. В сигнальной системе передаваемые частоты обычно занимают широкую полосу. Поскольку
толщина обратного проводника не может быть оптимальной более чем для одной частоты, предпочтительно,
чтобы она определялась относительно некоторой конкретной частоты, например, той, которая подвержена
максимальному затуханию, а именно, самой высокой передаваемой частоты.
Сущность настоящего изобретения более полно прояснится из последующего подробного обсуждения со
ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг. 1 схематически изображено поперечное сечение концентрического обратного кабеля; на фиг. 2
графически показано, как сопротивление и внутренняя индуктивность (значение которых определено ниже)
обратного проводника изменяются в зависимости от толщины проводника; на фиг. 3 графически показано, как
оптимальная толщина изменяется в зависимости от частоты; и на фиг. 4 и 5 изображены подводные кабели,
воплощающие настоящее изобретение.
Толщину оптического столба возвратного проводника для любого конкретного случая можно определить с
помощью точных математических выражений для напряжения затухания системы концентрических
возвратных проводников. Выражение достаточной точности может быть получено из уравнения (26) для
напряженности электрического поля на внутренней поверхности i 5 концентрического возвратного проводника,
приведенного Дж. Р. Карсоном и Дж. Дж. Гилбертом на страницах 7-16 журнала Института Франклина, том
192, -0 6, декабрь 1921 г.:
( 1) E 12 = Z 12 I_ + Z 2 I 2.
I и I — токи в центральном проводнике и концентрическом возврате соответственно; а Z 1 и Z',22 могут быть
рассчитаны из размеров и электрических постоянных возврата с использованием формулы (8) на странице
710 только что упомянутой публикации.
В данном случае, когда обратный ток ограничен проводником, 12 = L, и ( 2 ') E 1 l=(Z 1 =, Z_) I 1.
Внутреннее сопротивление Z 2 возврата, согласно формуле (25) статьи Карсаи и Гилберта на странице 715, в
данном случае составляет (ó? ) Z 2 = 22 Z%, I, Применяя формулу (8), стр. 710, это выражение принимает вид
( 4) z 2 p 2 ijp Jo (Y 2) K'o (x 2)-Jlo O (x 2) Ko (Y 2) Y 2 Jlo (x 2) K'o (Y 2)-J'0 (Y 2) K ( 2) JY o (x 7 C) K o (Y)1-J o (Y
2) Klo (z 2) где a = внешний радиус обратного трубопровода в см.
/-= внутренний радиус обратного проводника в эрасм.
-r = i,xt/-l'r A,<pi y 12 = i 7 -r Attpi 45,t 2 = магнитная проницаемость материала, составляющего обратный
проводник X,2 = проводимость материала e, составляющего обратный проводник p 2 r,' частота i= ? \/ 1 go, Jlo,
K и Klo — это функции Бесселя, используемые Карсоном и Гилбертом. Для = 55 значений диапазона, где
доступны таблицы, ÀJO (alv'i)=ber k +i bei k и o ( 7;i '/) = ber' k + i keil k, где k — любое действительное число. За
пределами табличного диапазона значений можно использовать формулу, например, такую, как приведена И.
Х. Б. Дуайтом в статье «Функции Бесселя для задач A C», опубликованной в томе 48 «Трудов Американского
института электротехников», июль 1929 г., стр. 812.
При подстановке соответствующих значений в уравнение (4) действительная составляющая комплексного
результанта дает то, что здесь называется «эффективным сопротивлением Rr» обратного проводника, и
мнимую составляющую, 2rr, умноженную на произведение частоты и того, что здесь называется внутренней
индуктивностью A Lr обратного проводника. Как эффективное сопротивление, так и внутренняя индуктивность
обратного проводника зависят от природы проводящего материала, из которого изготовлен проводник, его
температуры, частоты передаваемых сигнальных волн, 80, а также диаметра и толщины обратного
проводника.
Было установлено путем вычисления эффективного сопротивления и построения графика зависимости его от
толщины обратного проводника, что эффективное сопротивление, вопреки ожиданиям, не увеличивается
непрерывно по мере уменьшения толщины. Вместо этого, по мере увеличения толщины от бесконечно малых
значений, сопротивление сначала быстро уменьшается, проходит через минимальное значение, постепенно
возрастает до максимальной точки, а затем продолжает колебаться вокруг постоянного асимптотического
значения, к которому быстро приближается дальнейшее увеличение толщины. Для всех значений толщины,
превышающих это первое максимальное значение, эффективное сопротивление обратного проводника
практически постоянно; проводники такой толщины можно назвать «электрически толстыми». Эти изменения
представлены кривой Rr на рис. 2, где эффективное сопротивление обратного проводника в омах на морскую
милю построено в зависимости от толщины обратного проводника в омах на милю. Первая минимальная
точка является абсолютным минимумом; То есть сопротивление при данной толщине меньше, чем при любой
другой толщине проводника.
Разница между этим минимальным сопротивлением и асимптотическим значением существенна; в отдельных
случаях она может достигать восьми процентов. На практике колебания сопротивления вокруг асимптоты
настолько сильно затухают, что только первые 115 413,324 минимума и первый максимум имеют значение при
проектировании систем передачи.
Физическое объяснение этого неожиданного изменения сопротивления в зависимости от толщины связано с
тем, что существует разница фаз между волнами на поверхности обратного проводника и волнами внутри
проводника. Фактически, может быть несколько полных переворотов фазы между внутренней и внешней
поверхностями обратного проводника, чередующиеся слои проводников, по сути, несущие волны
противоположного направления. Когда толщина такова, что между внутренней и внешней поверхностями
возникает фазовый сдвиг в 90°, результирующий ток максимален, поскольку ток ни в одной части проводников
не имеет компоненты, направленной противоположно; увеличение толщины проводника до фазового сдвига в
180° между поверхностями уменьшает общий ток, поскольку вводятся компоненты, направленные
противоположно. При фазовом сдвиге в 270° ток снова увеличивается, и сопротивление, таким образом,
продолжает колебаться вокруг асимптотического значения, к которому быстро приближаются по мере
увеличения толщины проводника.
Внутренняя индуктивность обратного проводника соответствующим образом изменяется по мере увеличения
толщины проводника. В этом случае кривая поднимается от нуля, проходит через точку максимума, а затем
принимает практически постоянное значение. Максимальная внутренняя индуктивность достигается при
несколько большей толщине, чем та, которая обеспечивает минимальное сопротивление.
При проектировании подводных кабелей или других систем передачи данных минимальное затухание сигнала
является желательным условием. Поэтому целью являются как минимальное сопротивление, так и
максимальная индуктивность. Поскольку внутренняя индуктивность обратного проводника обычно составляет
небольшую часть общей индуктивности кабеля, минимальное сопротивление гораздо важнее, чем
максимальная внутренняя индуктивность обратного проводника. Следовательно, для минимального
затухания следует использовать обратный проводник толщиной 0, обеспечивающий минимальное
сопротивление, а не проводник с максимальной индуктивностью. Фактически, изменение индуктивности в
зависимости от толщины настолько незначительно в рассматриваемом диапазоне частот и толщин, что в
практических целях им можно пренебречь или учитывать лишь небольшую поправку.
В системах сигнализации, где передается широкий диапазон частот, толщина обратного проводника, как
указано выше, не может быть оптимальной для каждой задействованной частоты. Предпочтительно, в
качестве основы для проектирования обычно используется максимальная частота передачи сигнала,
поскольку именно на самых высоких частотах линия передачи по своей природе затухает сильнее всего.
В некоторых случаях, однако, может быть предпочтительнее проектировать обратный проводник 70 с учетом
некоторой частоты в пределах сигнального диапазона. Если, например, уровень помех не постоянен, а имеет
пик на определенной частоте, сопротивление обратного проводника 75 может быть сделано минимальным
для этой частоты, так что уровень сигнала на этой частоте не будет слишком сильно приближаться к уровню
шума. На рис. 3 качественно показано, как оптимальная толщина с точки зрения сопротивления 80 изменяется
в зависимости от частоты, при условии фиксированного диаметра обратного проводника. Кривая затухания в
зависимости от частоты в значительной степени похожа на кривую сопротивления в зависимости от частоты
85. Толщина, зависящая не только от минимального затухания, но и от других соображений, будет несколько
тоньше теоретического оптимума, тогда затухание будет несколько больше (или сопротивлением -Q), но
более чем компенсирующая экономия меди. Другими словами, при практическом проектировании подводных
кабелей будет достигнут экономический баланс между затуханием и стоимостью меди. Кривые Rr на рис. 2
показывают, что значения Rr и A Значения Lr не сильно меняются, если толщина обратного проводника
уменьшается от оптимального значения до толщины, при которой сопротивление проводника 00 было бы
минимальным. Медь или другой материал, используемый для изоляции обратных проводников,
Соседние файлы в папке патенты