Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11723
.pdf
Положение, в котором эта конструкция крепится к крышке и корпусу соответственно, нисколько не критично,
при условии, что две пары звеньев достаточно длинные и правильно соединены одна с другой, чтобы
обеспечить дугообразное перемещение.
— В любом из описанных в данной спецификации вариантов я могу заменить параллельно расположенные
звенья одинаковой длины другим механизмом, который для целей моего изобретения может считаться
механически эквивалентным, например, парой шкивов, соединенных между собой одним звеном в центре и
имеющих металлическую ленту или гибкую проволоку, туго натянутую от одного шкива к другому, образуя
между ними ременное соединение. Такой вариант механически эквивалентен одной паре параллельно
расположенных звеньев одинаковой длины; шкивы жестко закреплены на тех частях, к которым был бы
прикреплен конец пары параллельных звеньев.
Дата: 2 июля 1932 года.
ДЖЕО КАРВАРДАЙН.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в механизмах упругого выравнивания.
1, Джордж Карвардин, проживающий по адресу: Маколей Билдингс, 17, Бат, Сомерсет, подданный
Великобритании, настоящим заявляет о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к механизму уравновешивания, в котором изменяющиеся силы, создаваемые
упругим материалом, таким как винтовая пружина, используются для создания силы постоянной величины,
противодействующей или уравновешивающей силу тяжести, действующую на массу, вращающуюся на
некотором расстоянии от ее центра тяжести.
Для того чтобы вращающаяся масса действительно находилась в равновесии, сила тяжести, действующая на
нее, должна быть уравновешена во всех положениях, которые может занимать масса, так что в механизмах, в
которых сила уравновешивается только в одном положении массы и которые зависят от жесткости шарниров
или от трения для удержания ее в других положениях, масса на самом деле не находится в равновесии.
Поворотная масса может быть действительно уравновешена с помощью противовесов, и для этой цели было
предложено использовать параллелограммный механизм, соединенный с неподвижной опорой, со вторым
механизмом, шарнирно закрепленным на свободном конце первого и предназначенным для удержания
рассматриваемой массы на своем свободном конце, причем он и масса уравновешиваются подходящим
грузом на противоположной стороне от точки опоры, и оба параллелограммных механизма, масса и
указанный противовес, уравновешиваются во всех положениях большим уравновешивающим грузом,
установленным на противоположной стороне неподвижной опоры на продолжении одного из элементов
первого механизма.
Основная цель настоящего изобретения — создание такого полного равновесия, которое не зависит от
жесткости или трения в соединениях для удержания массы в любом положении, например, от пружины.
Это уже было предложено, например, в патентной заявке №.
131,229, Для удержания массы заданных размеров в вертикальном положении в различных положениях,
масса может быть закреплена на опоре с помощью параллелограммного механизма с пружиной, создающей
усилие между неподвижной точкой и точкой в одном из рычагов механизма. Однако, если используется
пружина, подчиняющаяся обычному закону пружин, масса, установленная таким образом, не может быть
уравновешена более чем в одном положении без помощи трения или затяжки в шарнирах. Тем не менее,
было также предложено использовать с параллелограммным механизмом противовесную пружину с парой
рычагов, отходящих в противоположных направлениях от витка, причем один рычаг зацепляется с роликом,
установленным на звене 105, выполненном в виде кулачка для компенсации изменяющегося натяжения
пружины в разных положениях механизма. Также известно, что масса, установленная на конце поворотного
рычага и симметрично расположенная, может быть точно уравновешена витой пружиной с подходящей
жесткостью, расположенной таким образом, чтобы действовать между точкой на центральной линии рычага и
точкой, расположенной вертикально над его осью вращения, при условии, что Сила натяжения, создаваемая
пружиной, всегда пропорциональна расстоянию между двумя точками, между которыми действует пружина.
Если пружина используется описанным выше способом для уравновешивания аморфной массы,
установленной на конце шарнирно-поворотного рычага, необходимо будет прикрепить пружину к рычагу в
точке на линии, соединяющей точку опоры рычага и центр тяжести массы. Это потребует предварительного
определения центра тяжести, что в некоторых случаях может быть довольно проблематичным.
Кроме того, может возникнуть ситуация, когда вторая масса закреплена на конце второго рычага, который, в
свою очередь, шарнирно соединен с первой массой, в этом случае результирующий центр тяжести двух масс
изменяется в зависимости от углового положения второго рычага, что приведет к нарушению равновесия.
Следовательно, еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение возможности
уравновешивания вращающейся массы независимо от фактического положения ее центра тяжести и таким
образом, чтобы это не зависело от изменений положения центра тяжести, а также, попутно, предоставление
средств не только для уравновешивания одной массы независимо от положения ее центра тяжести, но и для
обеспечения возможности уравновешивания любого количества масс, вращающихся относительно друг
друга.
Таким образом, согласно настоящему изобретению, используется по меньшей мере один поворотный рычаг,
соединенный с параллелограммным механизмом или подобным устройством, которое расположено между
уравновешиваемой массой и элементом, интегрированным в основание или другую опору механизма или
установленным на нем, и которое обеспечивает невозможность вращения массы или ее носителя вокруг оси,
параллельной оси, вокруг которой повернут рычаг, относительно вышеупомянутого элемента, и
уравновешивание массы во всех положениях в пределах ее диапазона движения осуществляется с помощью
упругого элемента, подчиняющегося закону, согласно которому сила, действующая на него во всех
положениях механизма, практически пропорциональна его длине или расстоянию между двумя концевыми
точками, между которыми пружина оказывает свое усилие. Существует несколько возможных способов
обеспечения того, чтобы масса, повернутая таким образом, чтобы свободно перемещаться по дугообразной
траектории, не вращалась вокруг оси, параллельной оси вращения, и один из них состоит в соединении с
поворотным рычагом или каждым поворотным рычагом параллелограммного механизма, который состоит из
звена, параллельного рычагу, и двух концевых элементов. В случае рычага, соединенного с основанием или
другим к опоре крепится один концевой рычаг, а другой концевой элемент крепится к уравновешиваемой
массе или ее несущей части, либо к промежуточному или соединительному элементу механизма On 75.
С другой стороны, в случае рычага, несущего уравновешиваемую массу, один конец параллелограмма
крепится к массе или ее держателю, а другой конец — либо к самому основанию или опоре, либо к
промежуточному элементу механизма. Однако изобретение не ограничивается этим расположением
параллелограмма, поскольку существуют и другие примеры или подходящие устройства для той же цели.
Ниже будет описан механизм, в котором два или более шкива установлены таким образом, что два концевых
шкива охватываются гибкой лентой или другим элементом 90, который к ним прикреплен, и если имеются
промежуточные шкивы, лента проходит над ними, в результате чего любая линия на шкивах в плоскости,
перпендикулярной шарнирам, установленным на 95.
Шкивы поддерживают одинаковое относительное угловое положение во всех положениях
уравновешивающего механизма в пределах его диапазона движения.
Из вышеизложенного следует, что в пункте 100 может быть один шарнирно-поворотный рычаг, закрепленный
с одной стороны на основании или опоре, а с другой — на уравновешиваемой массе или ее носителе. Однако
в пункте 105 может быть два или более шарнирно-поворотных рычага:
В этом случае при соединении двух из них предусмотрен промежуточный несущий элемент или
соединительный элемент, к которому шарнирно прикреплены два рычага. В таком случае шарниры между
последовательными парами рычагов 11G могут быть соединены между собой, чтобы обеспечить
одновременное открытие всех шарниров; в противном случае, если один шарнир был жестче другого, более
свободный шарнир мог бы полностью открыться, когда:
Положение уравновешиваемой массы изменяется без существенного расширения более жесткого
соединения. Кроме того, промежуточный или соединительный элемент может быть разделен на две части,
соединенные скользящим или иным способом, так что точка, в которой один из пары смежных рычагов
вращается, может перемещаться относительно точки, в которой вращается другой рычаг.
Когда механизм предотвращения вращения массы относительно основания 125 состоит из двух или более
шкивов и гибкого элемента, устройство обладает свойством, что гибкий элемент не растягивается и никогда
не ослабевает, поэтому этот механизм особенно подходит для шарнира 130 404,615, который потребовал бы
навыков и аккуратности, которые можно исключить, используя настоящее изобретение. Таким образом, две
пары одинаковых звеньев, расположенных параллельно друг другу, шарнирно соединены на одном конце с
общим соединительным или промежуточным элементом. На другом конце одна пара шарнирно соединена
непосредственно в точках на крышке, а другая пара соединена на противоположном конце с элементом,
шарнирно закрепленным на корпусе шкафа. Вращение крышки в пространстве передается через два
параллельных звена на элемент, шарнирно закрепленный на корпусе шкафа, который, таким образом,
качается синхронно с крышкой, так что его шарнир 80 можно считать эквивалентным шарниру крышки для
целей выравнивания, так что желаемый результат может быть получен, если упругий элемент,
предпочтительно в виде пружины натяжения, соединен 85 между точкой на центральной линии поворотного
элемента на корпусе и неподвижной точкой крепления на самом корпусе, которая находится на одной линии с
центральной линией, когда крышка находится в самом верхнем положении. 90 Для того чтобы изобретение
было понятным и легко применимым на практике, теперь более подробно будут описаны некоторые примеры
механизмов в соответствии с ним со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Рисунок 1 — вид сбоку
настольной лампы, изготовленной в соответствии с изобретением, причем два положения показаны
сплошными и пунктирными линиями соответственно; 100 Рисунок 2 — вид сбоку в увеличенном масштабе,
видимый со стороны стрелки a на Рисунке 1, показывающий часть механизма от верхней части основания или
опоры до первого шарнира; 105 Рисунок 3 — увеличенный вид сбоку, соответствующий Рисунку 1, без
основания и некоторых частей рычагов; Рисунок 4 — вид сбоку модифицированной формы лампы, пригодной
для использования в качестве точечного источника света; Рисунок S представляет собой увеличенное
изображение, соответствующее рисунку 4, с опущенными некоторыми частями рычагов и основания; рисунок
6 представляет собой боковой вид еще более модифицированной конструкции механизма уравновешивания в
соответствии с изобретением; рисунок 7 представляет собой боковой вид, частично в разрезе, механизма в
соответствии с изобретением, применяемого для балансировки крышки корпуса граммофона; рисунок 8
представляет собой вид, соответствующий самой верхней части рисунка 5, демонстрирующий небольшую
модификацию; рисунок 9 представляет собой центральный разрез шкива, подходящего для использования на
рисунках 4 и 5, но демонстрирующего слегка модифицированную конструкцию; в то время как рисунки 10 и 11
представляют собой виды, подходящие для поддержки электрической лампы, что требует значительной
регулировки, поскольку шкивы могут быть выполнены с канавками, которые, помимо гибкого элемента, могут
также принимать провода питания для электрической лампы, такие как двойной изолированный гибкий
кабель, который также не растягивается и никогда не провисает.
Как уже упоминалось, используемый упругий элемент обладает свойством, что создаваемое им усилие
пропорционально расстоянию между двумя точками на относительно подвижных элементах, между которыми
действует усилие, и это расстояние обычно составляет общую длину пружины. Поэтому пружина в
ненапряженном состоянии предварительно настроена таким образом, что в случае пружины натяжения витки
плотно стянуты. Чтобы было понятно, если пружина создает усилие в 100 фунтов, когда точки, между
которыми она действует, находятся на расстоянии двух дюймов друг от друга, она будет создавать усилие в
фунтах, когда они находятся на расстоянии четырех дюймов друг от друга, и 800 фунтов, когда они находятся
на расстоянии шести дюймов друг от друга. Следовательно, натяжение пружины может быть отрегулировано
в соответствии с различными массами путем изменения расстояния между точками, между которыми
действует пружина, при условии, что относительное положение этих точек механически эквивалентно
указанному выше, а именно, одна точка крепления находится на центральной линии одного из рычагов, а
другая — практически вертикально выше или ниже центра, в котором указанный рычаг шарнирно закреплен
на опоре или массе соответственно. Указанная регулировка может быть произведена путем
предусматривающее наличие нескольких расположенных на некотором расстоянии друг от друга отверстий в
одном из элементов, к которому крепится пружина, так что конец пружины может быть зацеплен за штифты,
проходящие через одно из этих отверстий.
Изобретение также может быть применено для балансировки вращающейся массы независимо от
фактического положения ее оси вращения.
Таким образом, вращающаяся масса, такая как тяжелая крышка корпуса граммофона, может быть
уравновешена с помощью упругого элемента, обладающего описанной выше характеристикой, который
соединен между точкой на корпусе, расположенной вертикально над шарниром, и точкой на линии на крышке,
проведенной от шарнира к центру тяжести крышки. Такое устройство, очевидно, непрактично с учетом
современных конструкций граммофонов, но это препятствие можно преодолеть, повернув две точки, между
которыми действует пружина, на равные углы относительно центра шарнира в более удобное положение. Тем
не менее, несмотря на это, все равно необходимо будет зафиксировать точки в некотором определенном
положении относительно 404,615 соответственно двух форм поворотных ламп, пригодных для крепления к
потолку или подобной поверхности.
Прежде всего, обратимся к рисункам 1–3S, на которых изображена выравнивающая электрическая лампа.
Абажур показан под номером 1, а опорное основание — под номером 2. Сам механизм выравнивания
установлен на этом основании на вертикальном шарнире или шпинделе S, входящем в основание 2, что
позволяет вращать весь механизм и саму лампу вокруг вертикальной оси.
Механизм состоит из рычага 3, который для удобства имеет два плеча равной длины, расположенных на
некотором расстоянии друг от друга, как показано на рисунке 2, и шарнирно соединенных своими нижними
концами со шпинделем S в точке 4. На своем верхнем конце рычаг 3 шарнирно соединен в точке 5 с
промежуточным или соединительным элементом 6, который имеет форму рычага с коромыслом, и нижнее
плечо которого параллельно плечу 2, являющемуся неотъемлемой частью вертикального шарнира или
шпинделя S и входящему в стойку основания 2.
Эти два рычага остаются параллельными и не вращаются в вертикальной плоскости относительно основания
2 во время перемещения абажура во всем его диапазоне.
Это достигается за счет наличия звена 16, которое вместе с рычагами 2a и 6a и рычагом 3 образует
параллелограммный механизм. Другой шарнирно-поворотный рычаг 7 также шарнирно соединен с
промежуточным элементом 6 в точке 5, а рычаг 7 шарнирно соединен на -35° на другом конце в точке 8 с
элементом 9, который образует несущий элемент для абажура 1. Рычаг 7 также имеет параллельное звено
1Ga, а элемент 9 выполнен в виде рычага с кривошипным механизмом -40°, так что его рычаги 9a и 9b всегда
остаются -параллельными соответственно рычагам 6a и 6b элемента 6. Пружины 11 управляют нижним
рычагом 3 и прикреплены своими нижними концами к точке 10 на -45° верхнем конце шпинделя c и
вертикально над шарниром 4. На своих верхних концах пружины 11 закреплены на поперечной балке 12,
проходящей между рычагами, образующими рычаг 3, и, фактически, зацепляются. В пару расположенных на
расстоянии друг от друга отверстий 21 вставлены элементы, позволяющие регулировать начальное
натяжение пружин. Эти пружины обладают тем свойством, что большая часть натяжения предварительно
устанавливается при ослаблении витков, так что создаваемое ими натяжение всегда пропорционально их
длине, то есть расстоянию между точками 10 и 12. Предварительно установленное натяжение может быть
получено известным способом путем подачи проволоки на оправку для намотки под углом к оси оправки таким
образом, чтобы она оттягивалась назад и стремилась пройти по уже имеющимся на оправке виткам.
Точное значение предварительно заданного напряжения, необходимое для получения желаемых
характеристик, определяется углом и натяжением подачи проволоки. Даже для заданных размеров пружины
этот угол и натяжение необходимо определять методом проб и ошибок, по крайней мере, для каждой партии
проволоки, и, когда они определены таким образом, угол может поддерживаться путем пропускания
проволоки через направляющую, перемещаемую с необходимой скоростью вдоль оси оправки. В конкретном
примере такой пружины диаметр проволоки составляет 0,044 дюйма, а внешний диаметр витков пружины —
от 0,475 до 0,485 дюйма, так что проволока тоньше по сравнению с диаметром витков, чем обычно в
спиральных пружинах.
Величина предварительно заданного напряжения, полученная описанным выше способом, такова, что при
длине пружины в закрытом состоянии 5 дюймов нагрузки при различных значениях растяжения
приблизительно составляют: 3 фунта 11 унций.
6 дюймы 4 фунта 0 унций 90 7 дюймов 4 фунта 91 унция.
88 дюймов 5 фунтов 2 унции.
9 1 дюйм 5 фунтов 13 унций.
Аналогичная пара пружин 13 используется в сочетании с другими рычагами 7 и 95; одним концом они
соединены с поперечным штифтом 14, который вставлен в одно из отверстий 21a в рычаге 7 для регулировки
начального натяжения пружин 13. На своих нижних концах пружины 13 100 закреплены на элементе 6 в точке
15, расположенной вертикально над точкой 5, которая образует шарнир между рычагами 3 и 7.
Видно, что 6 является промежуточным элементом, который также служит несущим элементом 105 для рычага
7 и связанных с ним пружин 43, в то время как элемент 9 является несущим элементом для лампы 1. Каждый
рычаг имеет связанный с ним параллелограммный механизм, который обеспечивает, чтобы до тех пор, пока
основание 2 неподвижно, рычаги 2a, 6a и 9a основания, промежуточного элемента и несущего элемента
оставались параллельными во всех положениях механизмов 115. Для удобства вертикальный шпиндель s
имеет выступы 16c с зазором 16b между ними, образующие раздвоенный верхний конец, так что звено 16,
связанное с рычагом 3, может проходить через зазор 16b 120, когда рычаг 3 поворачивается достаточно,
чтобы это стало необходимым.
Лампа и ее абажур 1 соединены с несущим элементом 9 таким образом, что они могут вращаться вокруг двух
осей, перпендикулярных друг другу относительно несущего элемента. Это достигается путем зажима лампы и
ее абажура на стержне 17, который может поворачиваться внутри зажима 18 до тех пор, пока не будет
зафиксирован затягиванием регулировочного винта 19. 404,615 отверстий для соответствующих элементов,
как описано со ссылкой на рисунки 1-3. В случае пружины 26, прикрепленной к рычагу 24, регулировка
осуществляется путем отсоединения стержня 67 от шкива 23 70 и фиксации в новом отрегулированном
положении винтами, проходящими через отверстия 38.
Для обеспечения регулировки углового положения шкива 23, который также управляет угловой настройкой
шкива 23b относительно рычага 25, штифт может выступать из шкива 23 приблизительно в его самой нижней
части, а винт, ввинченный через стойку 27a, может быть расположен таким образом, чтобы прижиматься к
выступающему штифту. Конструкция показана в применении к прожектору, поскольку лампа 36 может
поворачиваться вместе со своим стержнем 35 или вокруг оси этого стержня, в то время как противовес 37
прикреплен к стержню 27a и поворачивается вместе с этим стержнем вокруг вертикальной оси. На рисунке 4
также показаны два положения механизма соответственно сплошными и пунктирными линиями. Еще один
вариант конструкции показан на рисунке 6, в котором два параллельных звена 39 образуют рычаг, шарнирно
закрепленный на пластине 40, которая имеет стержень, способный вращаться в основании 41.
Параллелограмм завершается в верхней части промежуточным или соединительным элементом 42, и для
применения Пружины параллелограмма имеют ряд крестообразных элементов 44, противоположные боковые
плечи каждого из которых шарнирно соединены с соответствующими звеньями 39, а пружины 46, обладающие
уже упомянутыми характеристиками, соединены последовательно, как показано, между пластиной 40,
крестообразными барабанами 44 и промежуточным элементом 42. Между звеньями 39 с каждой стороны
проходит пара пластин 43, которые служат лишь защитными пластинами для предотвращения попадания
пыли и ограждения пружин и барабанов. Конструкция такова, что когда звенья 39 находятся в вертикальном
положении, оси пружин 46 и центры барабанов 44 находятся на одной линии.
Пара звеньев 47, также с крышками 49, шарнирно соединена с промежуточным элементом 115 42, а их
верхние концы шарнирно соединены с конечным несущим элементом 48, который несет уравновешиваемую
массу. В этом случае пружины 50 расположены под углом между двумя точками на центральных линиях 120
двух звеньев 47. Следует понимать, что звенья 39 и 47 образуют два шарнирных рычага, эквивалентных
рычагам в двух конструкциях, уже описанных выше. 125 На рисунке 7 показан механизм уравновешивания для
тяжелой крышки шкафа, например, крышки корпуса граммофона. В этом случае имеются два шарнирных
рычага, один из которых состоит из 13. В точке 5 также предусмотрен регулировочный винт 20, позволяющий
затягивать или ослаблять соединение между рычагами 3 и 7 по мере необходимости.
Для того чтобы показать, что этот механизм позволяет устанавливать лампу в любом положении, на рисунке 1
сплошными и пунктирными линиями обозначены два положения.
-10 Обращаясь теперь к рисункам 4 и 5, главное различие между изображенной на них конструкцией и
конструкцией, показанной на рисунках 1-3, заключается в средствах предотвращения вращения несущих и
промежуточных элементов. Вместо параллелограммных звеньев к основанию 2 прикреплен шкив 23. Шкив
23а образует промежуточный или соединительный элемент, а шкив 23б прикреплен к несущему элементу для
лампы 36. Гибкий провод или кабель 22 закреплен на шкивах 23 и 23б в точках 61 и 62 соответственно и
проходит через эти шкивы, а также через шкив 23а. Рычаги 24 и 25 в этом случае имеют трубчатое сечение,
частично охватывают шкивы и шарнирно соединены кронштейнами 63, 64, 65 и 66 с осями шкивов, в
результате чего при угловом перемещении рычаги -30 вращаются вокруг этих осей, но как кабель 22 не может
выдвигаться, шкивы 23, 23a и 23b не вращаются вокруг своих осей, пока основание 2 остается неподвижным.
Уравновешивающие пружины 26, используемые на рисунках 4 и 5, имеют тот же характер, что и пружины 11 и
13, показанные на рисунках 1-3, и расположены аналогично относительно шарниров. Таким образом, нижние
пружины 26 соединены в точке 28 со стержнем 67, который крепится к вертикальной стойке 27a,
зацепляющейся за стержень 27 основания 2 с помощью кронштейна 68. Точка 28 не находится
непосредственно вертикально над точкой 29, которая является центром шкива 23, но эти пружины 26
расположены на одной линии со стержнем 67, когда рычаг 24 находится в вертикальном или почти
вертикальном положении. Этот рычаг не будет точно вертикальным, когда оси пружин совпадают с шарниром
рычага, поскольку центр тяжести этого рычага находится не на центральной линии между его шарнирами.
Аналогично, пружины 26, связанные с рычагом 25, одним концом соединены с несущим элементом 31 лампы
36, закрепленным в точке 82, а другим концом эти пружины 26 соединены с рычагом 25 в точке 34. Несущий
элемент 31 жестко закреплен на шкиве 23b и поэтому не вращается в вертикальной плоскости при
перемещении механизма.
В этом случае начальное натяжение пружин i 5 также может регулироваться с помощью пары параллельных
звеньев 51 и пары параллельных звеньев 52. Первые шарнирно закреплены в определенных точках на
боковой части крышки 54 шкафа с одного конца, а с другого — шарнирно закреплены на промежуточном
элементе 53.
Звенья 52 также шарнирно соединены с промежуточным элементом 53, а на другом конце они шарнирно
соединены с корпусом через элемент 56, который установлен таким образом, что может вращаться вокруг
шарнира 57, закрепленного на внутренней стороне одной из боковых стенок корпуса. Пружина 58, которая
также обладает свойством, что прилагаемое ею усилие пропорционально ее длине, соединена одним концом
с шарнирным элементом 56 в точке 59, а другим концом она закреплена на корпусе в точке 60.
В этой конструкции, когда крышка 54 шарнирно закреплена, промежуточный элемент 53 и элемент 56
качаются вместе с ней, так что любая линия на этих трех элементах остается под постоянным углом во всех
положениях.
Сходство этого механизма с показанным на предыдущих рисунках можно увидеть, если изучить
относительное движение между крышкой и шкафом, рассматривая крышку как неподвижную, а шкаф
перемещая вверх к ней. В этом случае крышка 54 точно выполняет функцию опорного основания в
предыдущих конструкциях. Положение крышки в полностью открытом положении показано сплошными
линиями, а положение в почти закрытом — пунктирными линиями.
Пружина 58 соединена с элементом 56 в точке 59 на центральной линии последнего и соединена с корпусом в
точке 60, которая практически совпадает с этой центральной линией, когда крышка находится в положении,
при котором ее центр тяжести расположен в наивысшем положении, и таким образом можно сбалансировать
крышку во всех угловых положениях. Фактически, в положении, показанном сплошными линиями на рисунке 7,
пружина 58 оказывает минимальное натяжение, но в положении, показанном пунктирными линиями, пружина
значительно сильнее натянута, причем натяжение максимально, когда крышка фактически закрыта.
Точки соединения механизма выравнивания с крышкой и корпусом не являются критическими, если пары
звеньев 51, 52 достаточно длинные и правильно связаны друг с другом, чтобы обеспечить перемещение по
дугообразной траектории, участвующей в движении крышки.
В описанные ранее формы строительства могут быть внесены незначительные изменения.
Таким образом, на рисунке 8 показана небольшая модификация конструкции, изображенной на рисунках 4 и 5.
На рисунке 8 показана модифицированная форма конструкции верхней части рисунка 5, и применены
соответствующие буквенные обозначения.
В данном случае, однако, пружина 26 не закреплена между центральной линией рычага 25 и элементом 31, а
ее нижний конец прикреплен к кронштейну 70 Q 69, закрепленному на рычаге 25, а верхний конец — к гибкой
ленте 70, закрепленной другим концом в точке 71 на шкиве 23b и также проходящей через направляющий
шкив 72, расположенный таким образом, что пружина 26 расположена практически параллельно рычагу 25. В
этом случае пружина действует между точкой 71 и точкой 73, которая является точкой касания между лентой
70 и направляющим шкивом 72, и пружина выполнена таким образом, что ее характеристикой является то, что
она оказывает усилие, пропорциональное расстоянию между точками 71 и 73. Более корректно сказать, что ее
усилие практически пропорционально этому расстоянию, поскольку точка касания 73 слегка смещается при
изменении угла наклона рычага. 25 Эта модифицированная форма конструкции может быть также применена
к нижнему рычагу на рисунке 5 901. Опять же, как уже упоминалось, промежуточный или соединительный
элемент, например, показанный на рисунке 6 с 1 по 3, может быть выполнен из двух частей, соединенных
вместе таким образом, чтобы быть способным к 95.
скользящий или иным образом перемещающийся относительно друг друга. Таким образом, элемент 6 может
состоять из двух пластин, одна из которых несет шарниры рычага 3 и звена 16, а другая — шарниры рычага 7
100 ' и звена 16 a. Вторая из этих пластин может быть снабжена штоком, который входит в направляющую
первой из этих пластин.
На рисунке 9 представлена модифицированная форма con 105.
На рисунках 4 и 5 показана конструкция шкивов 23, 23а, 23б, в которой шкив 23 имеет сравнительно глубокую
канавку 75 и, помимо гибкой ленты 22, несет питающий кабель 110 76 для электрической лампы, который
представляет собой гибкий кабель с двумя проводниками.
Рисунок 10 иллюстрирует механизм в соответствии с изобретением, в котором 115 опора расположена
сверху, и механизм показан примененным для электрической лампы, поддерживаемой, например, к потолку.
Очевидно, что если бы устройство, показанное на рисунке 1, было перевернуто, из-за 120 (расположения
точек поворота и точек крепления) механизм разрушился бы. Однако рисунок 10 представляет собой
соответствующий механизм, в котором точки крепления к пружинам 125 были соответствующим образом
изменены, чтобы пружины действовали в необходимых направлениях, в остальном устройство точно такое
же, как показано на рисунке 1, и соответствующие порядковые номера 130404,615 были аналогично
соединены между несущим элементом 9 и точкой на центральной линии звена 16. Пружина подходящей
жесткости может использоваться либо в положении 13, либо в положении 13a, либо в обоих положениях. 70
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, что я
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_404616.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=404616&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB404616A
[]
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в конструкции доильных аппаратов и связанные с ними усовершенствования.
Я, Генри Ханс Джонсон, проживающий по адресу: дом 01, Рангитильчей.
Я, проживающий по адресу: Стрит, Палмерстон-Норт, Доминион Новая Зеландия, британский подданный,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
доильным аппаратам, в которых молоко всасывается из доильных чашек в основную молочную трубу, и, в
частности, к насосным агрегатам для них.
При сцеживании молока необходимо соблюдать определенные требования. В первую очередь необходимо
обеспечить непрерывное и равномерное всасывание по трубопроводам, ведущим ко всем устройствам,
которые подсоединяются к различным комплектам доильных стаканчиков, иначе доение будет
неэффективным, и соски коровы могут быть повреждены. Во-вторых, следует по возможности избегать
любого перемешивания, взбивания или задержки молока, поскольку это может ухудшить его качество.
Во-вторых, крайне важно, чтобы все детали, с которыми материал соприкасается, можно было легко и
полностью очистить.
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованной доильной машины и насосного
агрегата для нее, которые соответствуют вышеуказанным требованиям и исключают необходимость
использования вакуумного резервуара и отсоса, которые обычно предусмотрены.
Усовершенствованный насосный агрегат для доильных аппаратов, согласно изобретению, включает в себя
двухсторонний насос, имеющий две камеры, разделенные поршнем или диафрагмой, которые могут
совершать в них возвратно-поступательное движение, и который работает и сконструирован таким образом,
что в конце хода практически отсутствуют зазоры, управляемые клапанами входы и выходы из указанных
камер, трубопроводы от доильных аппаратов, соединенные с указанными входами, и трубу для отвода
молока, соединенную с указанными выходами, причем конструкция такова, что молоко попеременно
поступает в указанные камеры и выходит из них.
Благодаря отсутствию зазоров в конце хода поршня или диафрагмы, предотвращается перемешивание и
взбивание молока. Кроме того, нет необходимости в установке обычной вакуумной камеры и устройства для
выпуска воздуха.
Насосные камеры также сконструированы таким образом, что их внутреннее пространство легко доступно для
очистки; стенки предпочтительно имеют шарнирное крепление и снабжены запирающими устройствами для
этой цели.
Трубопровод для молока снабжен двумя ответвлениями, которые легко подсоединяются и отсоединяются от
сосок или подобных устройств, соединенных с указанными камерами, что позволяет легко и быстро
отсоединять камеры от молочного трубопровода для откачки урдоз.
. Предпочтительный вариант исполнения доильного аппарата и насосного агрегата в соответствии с
изобретением показан, в качестве примера, на прилагаемых чертежах, на которых: — Рисунок 1 представляет
собой продольный разрез, показывающий насосное устройство и способ привода от двигателя; Рисунок 2
представляет собой вид с торца.
На рисунке 3 представлен план.
На рисунке 4 представлен фрагментарный поперечный разрез камер в увеличенном масштабе.
Рисунок 5 представляет собой поперечный разрез клапанов, взятых на линии 4А. Рисунок 4.
Рисунок 6 представляет собой поперечный разрез по линии B. Рисунок 5.
На рисунке 7 представлен перспективный вид седел клапанов.
На рисунке 8 представлен поперечный разрез камер модифицированной формы.
На рисунке 9 показана общая конструкция доильного аппарата.
Как видно на чертежах, камера образована двумя стенками 1 и 2, имеющими слегка вогнутые внутренние
стороны 19 и 2 соответственно, и между которыми расположен гибко перемещающийся поршень 5, таким
образом, камера разделена на два отдельных отсека или камеры 3 и 4. Поршень выполнен из пластин 6,
между которыми зажато гибкое кольцо или диафрагма 7, предпочтительно из резины, удерживаемая по
внешнему краю между кольцевыми фланцами 8 и 9 на стенках 1 и 2. Пластины 6 поршня удерживаются на
конце штока 10, проходящего через втулку 11, за счет того, что пластины проходят над резьбовым концом, и
гайки 12, навинченной на конец штока, в то время как винты 12a, расположенные с интервалами вокруг
пластин, позволяют надежно зажать кольцо 7 между двумя пластинами 6, при этом втулка 11 образует
выступ, который, в свою очередь, опирается на сальниковые шайбы 13, упираясь в выступ на штоке 10,
проходящем через сальниковое уплотнение 14, образованное из стенки 2. Зажимы 15, вращающиеся на
выступающих из них штифтах 16 и проходящие через выступы 17 на фланце 9, опираются на поверхность
фланца 8 и позволяют свести вместе две стенки 1 и 2, обеспечивая необходимое затягивание для удержания
кольца 7 в положении между стенками 1 и 2 и герметичности камер.
Внутренняя сторона клыков 8 и 9, а также внутренняя сторона пластин 6 имеют выступы или углубления, как
показано на рисунке 18, для лучшего захвата гибкого кольца 7. Пластины 6 имеют такой диаметр, что при
возвратно-поступательном движении поршня до конца его хода он будет прилегать к плоской или вогнутой
части стенок 1 и 2, как показано на рисунке 1, при этом углубление 19 в стенке 1 принимает гайку 12, а кольцо
7 обеспечивает герметизацию между поршнем и отсеком с каждой стороны такого поршня. Стенка 1 может
быть шарнирно прикреплена к фланцу 9 стенки 2 с помощью штифта, проходящего через выступы 20 на
фланце 9 и через выступы 21, выступающие из фланца 8 стенки 1.
Трубчатый фланец 24 позволяет закрепить камеру на конце рамы 25, содержащей приводной механизм.
Поршень перемещается возвратно-поступательно с помощью шпинделя 10, другой конец которого соединен с
крестовиной 26, вращающейся в направляющей 27 рамы 25. Шатун 28, интегрированный с эксцентриковым
ремнем 29, шарнирно закреплен на штифте 30 в поперечной балке 26, а эксцентриковый ремень проходит
через эксцентриковое кольцо 31, закрепленное на зубчатом колесе 32, установленном на валу 33 в
подшипниках рамы, или являющееся его частью. Это колесо приводится в движение шестерней 34 на валу 35,
также установленном в подшипниках в раме и имеющем ведущее колесо 36, приводимое в движение ремнем
37 от двигателя 38. Масляный канал 39 обеспечивает легкую смазку траверсы.
Молочная труба 40 (см. рисунки 2 и 9), к которой отходят ответвления 41 от различных блоков 42, ведет к
альпинариям и сообщается с двумя элементами 43 и 44 (см. рисунки 1, 4, 5 и 6), имеющими горизонтальные
проходы 45 и 46, каждый из которых отдельно и соответственно крепится к стенкам 1 и 2 с помощью цельных
вертикальных труб или ниппелей 47 и 48, соответственно закрепленных в выступах 49 и 50, образованных в
нижней части стенок 1 и 2. Два элемента 43 и 44 имеют по одному выпускному клапану 51 и 52 с импульсным
управлением, регулирующему один конец каналов 45 и 46. Таким образом, каналы 45 и 46 соответственно
открываются в камеры 3 и 4 с разных сторон поршня 5, как это наглядно показано на рисунке 4.
Седла клапанов 53 и 54, выступающие из одной поверхности фланца, соответственно вводятся в каналы 45 и
46, при этом отверстия 55 и 56 седел обычно закрываются соответствующими заслонками 57 и 58. На
выступающий выступ фланцевой поверхности седел клапанов надевается расширяющаяся заглушка 59, к
которой крепится молочная труба 40, а на выступы элементов 43 и 44 над клапанами 51 и 52 устанавливается
другая заглушка 60, образующая напорную или отводную трубу. Крышка 59, седла клапанов 53 и 54 и крышка
60 удерживаются на элементах 43 и 44 с помощью болтов 61, проходящих через вилки 62 и 63 на крышках 59
и 60 и затягиваемых гайками-барашками 64; при необходимости между крышками и выступами вставляется
резиновая шайба.
В процессе работы, когда поршень 5 перемещается с заданной скоростью под действием двигателя
благодаря механизму, показанному на рисунке 1, каждый отсек или камера 3 и 4 попеременно сужаются и
расширяются. Например, когда поршень движется к положению, показанному на рисунке 1, и достигает его,
камера 4 увеличивается в размерах, разрежает воздух внутри и создает разрежение в трубе 40 через канал
46 и мимо клапана 58. Однако при возвращении поршень будет стремиться сжать воздух, втянутый в камеру
4, прижимая клапан 58 к его седлу, тем самым предотвращая его возврат в трубу 40 и выталкивая воздух и
молоко мимо клапана 52 в выпускную трубу 60. Как показано на рис. 1, на концах хода практически
отсутствуют зазоры, что позволяет избежать перемешивания и взбивания молока.
Аналогичным образом, камера 3, как только она начинает увеличиваться в размерах, продолжает создавать
разрежение в трубе 40 через канал 55 и мимо клапана 57. Таким образом, непрерывное
возвратно-поступательное движение и постоянное попеременное расширение и сужение двух камер
обеспечивают непрерывное всасывание в трубе 40 и непрерывный поток через трубу 60, в результате чего
молоко из чашек равномерно течет по трубе 40 и попеременно поступает в камеры, откуда попеременно
выталкивается и выходит из трубы 60 непрерывным потоком.
На рисунке 8 камеры имеют аналогичную конструкцию, за исключением того, что вместо поршня,
соединенного гибким кольцом со стенками камер, используется скользящее соединение в виде сплошного
поршня 65, как показано на рисунке. Это требует небольшой модификации формы камер, но в остальном
устройство остается точно таким же, поршень имеет резьбу на конце шпинделя 10.
Благодаря конструкции камер, их можно легко разобрать для очистки. Пример, приведенный на рисунках 1–6,
показывает, что при повороте зажимов 15 относительно фланца 8 стенка 1 может открыться на шарнире, и
при открытии эта стенка будет нести элемент 43. Однако в этой конструкции крышка 59 будет отсоединена от
молочной трубы 40, и сначала необходимо будет снять с элементов седла клапанов 53 и 54.
Кроме того, весь аппарат можно легко очистить, просто всасывая воду через соски в молочную трубку, и эта
вода будет тщательно прокачиваться через камеры и через выпускную трубу 60, очищая таким образом
внутреннюю поверхность камер и клапанов.
На рисунке 9 показано, что пульсаторы 66 для каждого доильного аппарата получают вакуум от молочной
трубы 40 обычным способом, а их задвижки приводятся в движение возвратно-поступательным движением
Соседние файлы в папке патенты