Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11841
.pdf
Достигнутое давление достаточно для того, чтобы шейка подшипника полностью опиралась на масло и не
касалась подшипниковой поверхности даже в конце углубления, или, по крайней мере, предотвращало
воздействие на нее чего-либо, кроме самого легкого давления. Формирование углублений такого типа на
подшипниковой поверхности до сих пор представляло собой большую трудность. Целью данного изобретения
является создание подшипника такого типа, в котором углубления могут быть легко и точно сформированы.
Согласно данному изобретению, внутренняя периферия подшипниковой поверхности образована
внутренними поверхностями 9 f a, представляющими собой ряд блоков, каждый из которых обращен к цапфе
такой поверхностью, что, по сути, образуются клиновидные углубления.
Блоки могут иметь прямоугольную форму, если смотреть на них в поперечном сечении подшипника, но, если
смотреть на поперечное сечение каждого блока, он может иметь прямоугольную, круглую или другую форму.
Блоки могут располагаться радиально относительно оси цапфы или касательно к зональной линии цапфы.
Для того чтобы необходимые изогнутые поверхности могли быть легко сформированы на внутренних концах
блоков, их можно первоначально установить в подшипниковую каретку, каждый в положении, несколько
смещенном внутрь от своего нормального положения, если блоки установлены тангенциально. Затем
поверхности точно формируются простым сверлением отверстия диаметром, приблизительно равным
диаметру цапфы.
Затем блоки немного отодвигаются назад, в результате чего один конец 60-сантиметровой части каждого
блока находится на небольшом расстоянии от шейки вала, когда последняя установлена на месте, в то время
как другой конец 60-сантиметровой части находится гораздо ближе к шейке вала или касается ее.
Предпочтительно, чтобы каждая изогнутая поверхность была срезана на 65 градусов по углу
соответствующего блока таким образом, чтобы опорный металл выступал наружу за тот конец поверхности,
который ближе всего к цапфе 70. Если блоки расположены радиально относительно оси цапфы, то
просверливается отверстие несколько большего диаметра, чем цапфа, при этом блоки немного смещены
относительно своего нормального положения, а затем они устанавливаются внутрь до тех пор, пока средняя
часть каждой поверхности не коснется или почти не коснется цапфы. В этом случае глубина углублений
увеличивается наружу от середины каждой поверхности. Подшипник, изготовленный таким образом,
приспособлен для работы в любом направлении; но, конечно, только половина каждой поверхности блока
может использоваться для создания поддерживающего давления масла.
Каждый блок может иметь Т-образную или L-образную головку для зажима в каретке, а перемещение назад
или вперед может осуществляться путем вставки одной или нескольких полосок под головку каждого блока
или путем удаления одной или нескольких полосок из-под головки, в зависимости от необходимости.
Подшипник указанного типа особенно полезен для высокоскоростной работы в случаях, когда шейка должна
оставаться и вращаться постоянно в точно выровненном положении. Этот результат достигается благодаря
тому, что шейка, 9, в неподвижном состоянии может касаться каждой грани блока одним своим концом, а при
увеличении скорости она поддерживается маслом, так что она оказывает давление на торцы граней блока
лишь с очень небольшим усилием, если вообще оказывает. Вместо Т-образных или L-образных головок блоки
можно регулировать и удерживать в требуемых положениях с помощью винтов или клиньев.
Датировано 9-м днем января 1932 года.
ak w _c rrg Дата подачи заявки: 10 июня 1932 г. № 16,391/32.
Фотография слева: 11 марта 1933 года.
Завершено: 7 декабря 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в подшипниках.
402,482 Стивенс, Уоткинс, Сон и Гроувс, дипломированные патентные поверенные, Metropolitan Chambers,
Вулверхэмптон, агенты заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в подшипниках.
Мы, компания TEE Aussi N MO To R C Omi PANY LIMITED, расположенная по адресу Longbridge Works,
Northfield, Birmingham, зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, и Фн Арфе
Идс Линдсей, проживающий по адресу компании и являющийся подданным короля Великобритании,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к высокоскоростным подшипникам такого типа, в которых между цапфой вала и
блоками, образующими опорную поверхность, окружающую цапфу, образованы неглубокие зазоры, причем
каждый из блоков на конце, обращенном к встречной поверхности цапфы, имеет грань, немного отстоящую от
цапфы, и это расстояние непрерывно уменьшается в направлении вперед, пока оно не окажется на некотором
расстоянии от цапфы или даже не коснется ее. Масло подается в каждый из таких зазоров и, затягиваясь
вперед цапфой, значительно увеличивает давление за счет клиновидного образования масляной пленки, и
достигнутое давление достаточно для того, чтобы полностью удерживать цапфу на масле и не допускать ее
соприкосновения с опорной поверхностью блока даже на конце зазора, или, по крайней мере, предотвратить
оказание ею какого-либо давления, кроме самого легкого. Формирование зазоров такого характера на опорной
поверхности до сих пор представляло собой большую трудность. Целью настоящего изобретения является
создание подшипника такого типа, в котором зазоры могут быть легко и точно сформированы.
Согласно данному изобретению, указанные блоки установлены таким образом, что их можно перемещать к
оси подшипника и от нее.
Каждый из блоков может иметь прямоугольную форму, если смотреть на него в поперечном сечении
подшипника; однако, если смотреть на каждый блок в поперечном сечении, он может иметь прямоугольную,
круглую или другую форму. Блоки могут быть расположены радиально относительно оси цапфы или
тангенциально.
Для того чтобы необходимые изогнутые поверхности можно было легко сформировать на внутренних концах
блоков, их можно первоначально установить в подшипниковой каретке каждый в положении, несколько
смещенном внутрь от своего нормального положения, если блоки установлены тангенциально. Затем
поверхности точно формируются простым сверлением отверстия диаметром, в значительной степени равным
диаметру цапфы.
Затем блоки немного отступают назад на небольшое расстояние, в результате чего один конец поверхности
каждого блока находится на небольшом расстоянии от цапфы, когда последняя установлена на месте, а
другой конец поверхности находится гораздо ближе к цапфе или касается ее. Если блоки установлены
радиально относительно оси цапфы, изогнутые поверхности могут быть сформированы путем расточки до
диаметра, большего, чем диаметр цапфы, а затем некоторого смещения блоков внутрь. В этом случае цапфа
может вращаться в любом направлении; но только половина изогнутой поверхности каждого блока доступна в
качестве опорной поверхности.
Каждый блок может иметь Т-образную или L-образную головку для зажима в каретке, а перемещение назад
или вперед может осуществляться путем вставки одной или нескольких полосок под головку каждого блока
или путем удаления одной или нескольких полосок из-под головки, в зависимости от обстоятельств.
Вместо Т-образных или L-образных головок блоки могут быть отрегулированы и зафиксированы в требуемых
положениях с помощью соответствующих винтов или клиновидных элементов. 85 Удобные варианты
осуществления изобретения описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых: Рисунок 1
представляет собой проекция, частично в разрезе, внешней половины подшипника для 90 высокоскоростной
машины.
На рисунке 2 показана правая половина подшипника в проекции с торца, а на рисунке 1 — левая половина в
разрезе по линии 2, 2. Рисунок 3 — это разрез, выполненный по линии 2, 2 на рисунке 1, но показывающий
блоки в положениях, в которых они установлены во время формирования криволинейных опорных
поверхностей. Рисунки 4–6 представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие
модифицированные конструкции.
Обращаясь сначала к рисункам 1–3, А представляет собой подшипниковую каретку, снабженную
тангенциальными канавками, каждая из которых содержит скользящий подшипниковый блок B, имеющий
L-образную головку b, через которую проходит установочный штифт C, с помощью которого головка надежно
зажимается относительно поверхности a каретки. D представляет собой крышку, закрепленную установочным
штифтом d, и 110 изготовлена таким образом, что вал может вращаться в любом направлении, но только
половина каждой поверхности блока доступна в качестве подшипниковой поверхности.
Шейка и изогнутые поверхности блоков подшипника, изготовленного в соответствии с изобретением 70, могут
быть слегка конусными для обеспечения правильной посадки путем регулировки по торцу; или, придав
конусность несколько большей, подшипник может выдерживать определенную величину торцевой осевой
нагрузки. 5 Подшипники, описанные выше, особенно полезны для высокоскоростной работы в случаях, когда
шейка должна оставаться и вращаться постоянно в точно выровненном положении.
Этот результат достигается потому, что цапфа 80, находясь в неподвижном состоянии, может касаться
каждой грани блока одним из его концов, а при ускорении вал поддерживается маслом, так что он оказывает
лишь очень легкое давление, если вообще оказывает, на торцы граней блока. 85 Теперь, подробно описав и
определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_402483.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=402483&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB402483A
[]
ПА Т -ЕН В
ПАТЕНТ ТИНОКСИ I, АЛАН Доусей Б. Лиум ЛИН, из 7, Суд-
Поле: Сады, Западный Балинг, Лондон,
В. 13, подданный Великобритании, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к электрическим катушкам, используемым, например, в
телефонных линиях передачи, и в частности, направлено на нагрузочные катушки, вставляемые для
изменения характеристик таких линий.
Целью изобретения является создание небольшой и легко изготавливаемой индуктивности или нагрузочной
катушки, которая, обеспечивая небольшое значение эффективного сопротивления для заданной
индуктивности на телефонных частотах, не будет создавать сильное внешнее магнитное поле и не будет
подвержена индукции от внешних электрических полей.
Для достижения этой цели вокруг намагничивающих обмоток катушки предусмотрена магнитная цепь,
включающая прямой путь через центр катушки и обратный путь вне катушки. Прямой путь линии магнитного
потока можно в общих чертах рассматривать как проходящий через катушку до точек, в которых линия
магнитного потока поворачивает наружу под углом, скажем, 45° к оси катушки. Согласно изобретению,
элементы этой магнитной цепи расположены таким образом, что сопротивление прямого пути велико по
сравнению с сопротивлением обратного пути для силовых линий, проходящих далеко от обмоток.
Могут быть приняты меры, при которых отношение магнитного сопротивления прямого и обратного путей
будет выше для линий, расположенных далеко от обмоток, чем для линий, непосредственно примыкающих к
обмоткам.
Для достижения этой цели я располагаю одну или несколько внешних магнитных цепей или экранов, частично
или полностью охватывающих основную магнитную цепь и отстоящих от нее воздушным зазором или
аналогичным немагнитным зазором (например, заполненным наполнителем) на значительной площади. В
таких конструкциях предпочтительно, чтобы зазоры между любой или всеми магнитными цепями (например,
внутренней и внешней) были большими вдоль оси катушки, но они могут быть меньше в точках, удаленных от
оси, и в одной из конструкций экран постепенно сближается с основной магнитной цепью и контактирует с ней
по периферии катушки.
Цена 11-1 402 483. Подобные конструкции гарантируют, что на низких частотах доля общей магнитодвижущей
силы, используемая для создания магнитного потока на прямом пути внешних магнитных цепей, значительно
превышает долю, используемую для создания магнитного потока на прямом пути основной магнитной цепи.
Дополнительные факторы, которые могут быть учтены для реализации указанного выше изобретения,
включают в себя материал или материалы, из которых построены магнитные цепи, а также их размеры и
формы. Магнитные характеристики различных материалов, состоящих из одного и того же основного
элемента, например, мягкого железа, в значительной степени зависят от состава материалов. Таким образом,
однородное железо отличается от ламинированного железа, которое, в свою очередь, отличается от
железных ленточных обмоток, в то время как спрессованная железная пыль имеет еще и другие свойства.
Может быть составлен градуированный список этих характеристик, и из такого списка, в соответствии с
изобретением, могут быть изготовлены различные части любых или всех отдельных магнитных цепей и/или
различные магнитные цепи вокруг одной катушки из материалов, обладающих различными свойствами,
выбранных из такого списка. Кроме того, для изменения магнитных свойств и/или для удобства
конструирования и компактности различные части магнитных цепей могут быть соответствующим образом
рассчитаны. Еще одна особенность изобретения заключается в включении средств, с помощью которых
индуктивности могут быть окончательно определены. Регулировка и/или балансировка производились после
сборки 90 катушек.
Дополнительные особенности изобретения можно понять из следующего описания нескольких его
модификаций, которые, однако, приведены лишь в качестве примера и указания на природу изобретения. Это
описание будет легче понять, обратившись к прилагаемым чертежам, на которых: 1, 2, 3 и 4 представляют
несколько различных вариантов изобретения в разрезе вдоль плоскости, содержащей ось катушки, вокруг
которой катушки имеют круглую форму; и 5, 5 представляет собой план катушки. Дата подачи заявки: 10 июня
1932 г. № 16468/32.
Фотография слева: 8 июня 1933 года.
Завершено: 7 декабря 1933 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических катушках.
402,483 На рисунке 4 вдоль линии 5-5 показана правая половина в разрезе.
Обращаясь к рисунку 1 (на котором не показаны никакие способы сборки частей катушек), 1 представляет
собой обмотки катушки, 2 — прямой путь и 3 — обратный путь основного магнитного потока. Эти участки
изготовлены из спрессованной пыли магнитного материала. Вокруг них расположен магнитный экран 4 из
однородного материала, который, следовательно, в целом будет иметь более высокую магнитную
проницаемость и большие собственные потери на вихревые токи, чем материал основной магнитной цепи.
В диапазоне магнитных материалов, изготовленных из одной и той же общей основы, например, мягкого
железа, доступны различные степени разделения, магнитная проницаемость, собственные потери на
вихревые токи и стабильность. Например, в спрессованной пыли, изготовленной из очень мелких частиц
железа, смешанных с большим процентом изолятора и однородного железа, магнитная проницаемость
намного ниже, чем у однородного железа. С другой стороны, собственные потери на вихревые токи у этого
материала намного меньше, а его стабильность магнитной проницаемости в различных условиях намного
выше. Группа материалов может быть расположена в градиенте — примерно следующим образом:
однородное железо, ламинированное железо (все до магнитного потока), железная лента (части).
Железная проволока _ дорожки Железная пыль, спрессованная с крупными частицами и слабой изоляцией.
Железная пыль, спрессованная с мелкими частицами и содержащая большое количество изоляционного
материала.
Воздух.
По мере продвижения по этому списку магнитная проницаемость уменьшается, потери на вихревые токи
уменьшаются, а стабильность возрастает с увеличением степени разбиения. Mr обозначает предельную
степень разбиения, при которой размеры частиц железа уменьшаются до нуля. Аналогичные диапазоны
применимы и к другим магнитным материалам, таким как железо-никелевые сплавы.
Основная магнитная цепь 2 3 на рисунке 1 изготовлена из спрессованной магнитной пыли, чтобы обеспечить
катушке низкое эффективное сопротивление на высоких телефонных частотах. Части 2 и 3 не разделены друг
от друга, но добавлены V-образные линии, чтобы показать приблизительные границы прямого и обратного
путей основного магнитного потока. Пунктирные линии со стрелками представляют собой схематические
линии магнитного потока. Сделав сопротивление прямого пути основной магнитной цепи высоким по
сравнению с сопротивлением обратного пути, я уменьшаю долю магнитодвижущей силы катушки, доступную
для питания линий рассеяния вне основной цепи. Для поддержания эффективности катушки (поскольку
площадь прямого пути не может быть уменьшена в достаточной степени, чтобы сделать внешнее рассеяние
таким малым, как требуется), я размещаю магнитный экран 4 вокруг этой основной магнитной цепи 70,
который я значительно отделяю от основной магнитной цепи рядом с центром или осью катушки. Таким
образом, линии рассеяния, выходящие из центрального сердечника, должны пройти через длинный
воздушный зазор, прежде чем достичь экрана 75, который (на низких частотах) обеспечивает очень низкое
сопротивление. Обратный путь для этих линий, таким образом, препятствует их проникновению за пределы
экрана. Эффект этого экрана заключается в том, что отношение магнитного сопротивления прямого пути к
обратному пути для линий утечки (которые также находятся дальше от катушки, чем основной поток)
составляет очень высокое значение (80%).
Если экран 4 изготовлен из однородного проводящего магнитного материала толщиной 85 мкм, вихревые токи
на высоких частотах увеличат сопротивление обратного пути, но в то же время эти вихревые токи будут
препятствовать потоку рассеяния, достигающему экрана, и также будут препятствовать его существенному
проникновению в экран. Однако если значительная часть магнитного потока катушки проходит через экран,
эти вихревые токи чрезмерно увеличат потери катушки 95 мкм. Этого можно избежать либо путем удаления
экрана на такое расстояние, чтобы уменьшить количество линий рассеяния, протекающих в нем, либо путем
изготовления его из микрочастиц магнитного материала. В первом случае размер увеличивается, во втором
случае требуется гораздо более толстый экран.
На рисунке 2 показана катушка, разработанная для предотвращения вышеупомянутых трудностей,
включающая обмотки 1 и два сжатых магнитных пылевых элемента 5 и 6, окружающих обмотки и образующих
основную магнитную цепь. Два сжатых магнитных пылевых элемента 7 и 8, расположенные на некотором
расстоянии от них (способами, не показанными на рисунке, например, упаковкой), образуют внутренний экран.
На некотором расстоянии от них расположен однородный магнитный внешний экран, состоящий из
фланцевых элементов 9 и 10, скрепленных кольцом 11, которое может вращаться. Соприкасающиеся
поверхности 115 магнитных элементов могут быть отшлифованы для обеспечения хорошего магнитного
соединения, и фланцы на внешнем экране аналогично предусмотрены для этой цели. Центральные штифты
элементов 5 и 6 могут быть отшлифованы или иным образом сделаны короче внешнего кольца, чтобы
обеспечить зазор в прямом пути основной магнитной цепи. Такой зазор будет... mac'netic tir 125 cuit since a
greater part of the coil M.Mf F will be used:iu the forward -oath.
Такой зазор также повышает стабильность и снижает скорость увеличения сопротивления 1 с увеличением
частоты; «Но это создает воздушный зазор 30». Обмотки 19 и 20, которые могут быть двумя линейными
обмотками нагрузочной катушки, имеют слегка V-образное сечение и могут поддерживаться отдельными
катушками, или на комбинированной формованной катушке 70, или могут быть скреплены вместе с помощью
пропиточного компаунда. Для внутренней и внешней стороны каждой обмотки могут использоваться провода
разного сечения. Элементы 17 и 18 имеют квадратную форму снаружи катушки 75 (см. рис. 5), чтобы
обеспечить большую площадь обратного пути, не увеличивая при этом площадь, занимаемую большим
количеством таких катушек. Внутренний экран образован магнитной проволочной обмоткой 21 80 и магнитной
ленточной обмоткой 22, покрывающей провод. Этот провод либо изолирован, либо покрыт пленкой, например,
из грязи, чтобы избежать короткого замыкания вокруг оси катушки. Изоляция может быть вставлена между
двумя обмотками, концы которых могут быть закреплены пайкой.
Центральный воздушный зазор между основным магнитным путем и внутренним экраном создается путем
формирования элементов 17 и 18 с центральным углублением, как показано на рисунке. Кроме того, провод
может быть зафиксирован в форме, показанной на рисунке 4, с помощью прокладок (не показаны) по краям
элементов 17 и 18.
Провод (или лента, которую можно использовать в качестве альтернативы 95) должен быть очень тонким и
предпочтительно изготовлен из магнитопроводящего сплава с высокой магнитной проницаемостью. Один из
типичных концевых проводов одной из катушек может выходить в точке 23 и соединяться с более прочным
выходным проводом 24 i 00. Магнитный зазор между основной магнитной цепью и внутренним экраном или ?
Между экранами удобно размещать или соединять провода или соединение. В формовочную муфту можно
вставить 105 металлических бирок. Формовка или соединение прочно удерживается проволочной муфтой. На
проволочных муфтах показаны небольшие центральные колпачки, которые позволяют вставить сверло после
сборки, чтобы удалить часть центральной части механического кабеля, как показано на рисунках 28 и 29.
Это означает, что сопротивление может быть изменено, а также может варьироваться количество отверстий,
просверленных с каждой стороны. Катушки могут быть сбалансированы. В качестве альтернативы для той же
цели можно использовать небольшие количества металлического материала, которые можно вставить в
ранее просверленные отверстия. Аналогичные количества металлического материала могут быть
использованы для закрытия отверстий в защитном экране.
Tl'p Sq и lilp arrano'ements для adilnstinq и'or Tialannei, in+h cepnce are of greta;mnortanoe anc m t 'be 125
-onderqdood to be a major feature of the inventionn.
T 1 hp onm Tpletoed rnil myv eti+ler be m Pounted in p ean as in 1 i'ipr 3 or ii mav he assembled with otber coils as
shown, 20 the constant current resistance for a given inductance higher.
Основная часть магнитного потока рассеяния, покидающего основную магнитную цепь, возвращается через
внутренний экран 7, 8, и поскольку он разделен на участки, потери от вихревых токов незначительны. С точки
зрения занимаемого пространства целесообразно изготавливать этот экран из материала с меньшей
степенью разделения и/или более высокой магнитной проницаемостью, чем основная магнитная цепь,
поскольку этот экран пропускает только магнитный поток рассеяния, и поэтому потери здесь не так
значительны, как в основной магнитной цепи.
Основная часть магнитного потока, утекающего из внутреннего экрана, улавливается и возвращается
внешним экраном. Поскольку этот экран переносит лишь небольшую часть потока утечки, потери на вихревые
токи в нем незначительны, и он может быть изготовлен из однородного магнитного материала.
Следует отметить, что на рисунке 2 экраны расположены на значительном расстоянии друг от друга в центре,
где необходимо создать большие зазоры сопротивления на прямых путях потоков утечки, но расположены
близко друг к другу по краям, чтобы уменьшить общий объем.
На рисунке 3 показан еще один вариант исполнения, в котором магнитные элементы имеют более простую
форму, чем на рисунке 2.
Элемент 14 является общим как для основной магнитной цепи, так и для внутреннего экрана.
Штифт 12 и пластины 13 замыкают основную магнитную цепь, а внутренний экран завершается пластинами
15. В качестве альтернативы, элемент 14 может быть выполнен в нескольких частях (радиально или
аксиально) для облегчения изготовления. Поскольку большая часть энергии хранится в штифте 12, он должен
быть изготовлен из наиболее мелкодисперсного материала, а остальные части предпочтительно должны
быть менее мелкодисперсными в порядке 13, 14, 15. Как показано на рисунке 2, штифт может иметь один или
несколько зазоров. Внешний экран образован двумя однородными магнитными элементами 16, имеющими
небольшое перекрытие, образующее соединение с низким магнитным сопротивлением. На этом рисунке
следует отметить, что расстояние между основной магнитной цепью и экранами уменьшено до нуля по
периметру. В этом варианте изобретения могут использоваться элементы, общие для двух или более
экранов, аналогично элементам 14, которые являются общими для одного экрана и основной цепи.
На рисунках 4 и 5 показан вариант осуществления изобретения, разработанный для малых размеров.
Рисунок 4 представляет собой фрагмент катушки в контейнере, обозначенном жирным шрифтом, с указанием
количества таких катушек и схемы катушки, показанной на рисунке 4 (вне контейнера), вдоль линии 5-5.
Основной магнитный элемент состоит из двух пылевых элементов 17 и 18, которые при желании могут быть
отшлифованы для соответствия, например, центру 402, 483, как показано на рисунке 4. Контактные площадки
25, образующие механическую изоляцию для проводников, предпочтительно отделяют катушку от внешних
экранов 26. Эти площадки могут быть расположены таким образом, чтобы простираться между внешними
краями схемы, или проводники могут поддерживаться внутри для предотвращения деформации. Внешний
экран образован элементами 26 и квадратным или другим по форме контейнером 27, оба из которых
предпочтительно изготовлены из листового металла с высокой магнитной проницаемостью. Элементы 26
могут быть изогнуты вверх или вниз по краям для образования хороших магнитных соединений с 27, и в то же
время такое расположение позволяет выводить клеммные провода через отверстия в 27, как показано на
рисунке.
Внешние экранирующие элементы этой катушки также образуют внешние экранирующие элементы для
соседних катушек (не показаны), которые могут быть -20 уложены в один и тот же контейнер. Другие стопки
катушек могут быть размещены вплотную друг к другу со всех сторон, используя элемент 27 в качестве части
своих внешних экранов, а пространство, оставшееся после укладки катушек, может быть заполнено
пропиточным составом.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается исключительно конструктивными деталями описанных
выше форм изобретения. Более того, особенности любой из вышеуказанных форм могут быть применены к
любой или всем другим формам, если это необходимо, при этом могут быть введены и другие модификации.
Например, основная магнитная цепь и/или экран или экраны могут иметь неоднородный состав, но могут быть
сформированы таким образом, что магнитная проницаемость увеличивается, а разбиение уменьшается по
мере увеличения расстояния от оси катушки. Аналогично, при использовании проволочного экрана он может
быть сформирован не только из проволочных соединений, но и из предварительно изготовленной и
сформированной проволочной сетки, которая может быть соответствующим образом подогнана по размерам
и форме для обеспечения желаемой прочности и необходимого расстояния между соседними элементами.
Эти и подобные модификации, желательные для внедрения изобретения в различные условия и требования,
должны рассматриваться как подпадающие под объем изобретения.
Дата: 10 июня 1932 года.
МАРКС И ЧЕРЕК.
-ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических катушках.
Я, Алан Доу Р. Э. Б. Лам Л. Р. И., проживающий по адресу: 7, Кортфилд Гарденс, Вест Илинг, Лондон.
В. 13, подданный Великобритании, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его
осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим катушкам, используемым, например, в телефонных линиях
связи, и в частности к нагрузочным катушкам, вставляемым для изменения характеристик таких линий.
Целью изобретения является создание небольшой и легко изготавливаемой индуктивной катушки, которая,
обеспечивая небольшое эффективное сопротивление для слабой индукции на телефонных частотах, не
будет создавать большого внешнего магнитного поля и не будет подвержена индукции от внешних
электрических полей.
Нагрузочная катушка или индуктивность того типа, к которому применимо изобретение, расположена таким
образом, чтобы охватывать основные обмотки катушки; магнитная цепь включает в себя прямой путь через
центр катушки и обратный путь вне катушки. Прямой путь линии магнитного поля можно в общих чертах
рассматривать как проходящий через катушку до точек, в которых линия магнитного поля поворачивает
наружу под углом, скажем, 45° к оси катушки.
Согласно изобретению, индуктивная или нагрузочная катушка включает одну или несколько обмоток,
окруженных магнитным материалом, образующим основную магнитную цепь, и дополнительно практически
полностью окруженных экраном, расположенным таким образом, что для низких частот отношение магнитного
сопротивления прямого пути к магнитному сопротивлению обратного пути больше для линий магнитного
потока, расположенных дальше от обмоток катушки.
Для достижения этой цели одним из способов может быть размещена одна или несколько внешних магнитных
цепей или экранов, частично или полностью охватывающих основную магнитную цепь и отстоящих от нее
воздушным зазором или аналогичным немагнитным зазором (например, заполненным наполнителем) на
значительной площади j 00. Согласно этой форме изобретения, индуктивная или нагрузочная катушка
включает в себя одну или несколько обмоток, окруженных магнитным материалом, несущим основной поток,
который составляет большую часть 105 индуктивности, и одну или несколько дополнительных m-магнитных
цепей, окружающих ее, расположенных таким образом, что на низких частотах доля общей магнитодвижущей
силы, используемой для перемещения потока J 10 по прямому пути внешней магнитной цепи 402,483, и такой
элемент, следовательно, будет, как правило, окружать либо полностью, либо в значительной степени
катушку, которую он экранирует. Однако этот термин не включает в себя устройство, предназначенное лишь
для осуществления магнитного разделения между соседними катушками или цепями. Такое устройство, Хотя
его и называют экраном, на самом деле он действует только как магнитная перегородка. 76 Дальнейшие
особенности изобретения станут понятны из следующего описания; несколько его модификаций, которые,
однако, приведены лишь в качестве примера. Это описание будет более легко понятным при обращении к
чертежам, прилагаемым к предварительной спецификации, где:
На рисунках 1, 2, 3 и 4 представлены несколько различных вариантов изобретения, в разделе 85 – вдоль
плоскости, содержащей ось катушки, вокруг которой катушки имеют круглую форму; а на рисунке 5
представлен план катушки, показанной на рисунке 4, вдоль линии 5-5, 90, показывающий правую половину в
разрезе.
Обращаясь к рисунку 1 (на котором не показаны никакие средства для сборки частей катушек), 1 представляет
собой обмотки катушки, 2 — прямой путь и 3 — обратный путь основного магнитного потока: эти участки могут
быть изготовлены из спрессованной пыли магнитного материала. Вокруг них расположен магнитный экран 4
из однородного материала, который, следовательно, в целом будет иметь более высокую магнитную
проницаемость и большие собственные потери на вихревые токи, чем материал основной магнитной цепи.
В диапазоне магнитных материалов, изготовленных из одного и того же общего основания, например, мягкого
железа марки 105, доступны различные степени дробной магнитной проницаемости, собственные потери на
вихревые токи и стабильность. Например, в спрессованной пыли, изготовленной из очень...
При смешивании мелких частиц железа с большим количеством ингибитора (10 процентов) проницаемость
значительно ниже, чем у однородного железа. С другой стороны, собственные потери на вихревые токи в
пыли значительно меньше, а стабильность проницаемости в изменяющихся условиях намного выше. Группа
материалов может быть упорядочена примерно следующим образом: однородное железо, ламинированное
железо, железная лента 120, параллельно путям потока.
Железная проволока 9. Железная пыль, спрессованная с крупными частицами и обладающая слабой
теплоизоляцией.
Железная пыль, спрессованная с помощью мелких частиц Par 125 и большого количества изоляционного
материала.
Воздух.
По мере продвижения по этому списку магнитная проницаемость уменьшается, потери на вихревые токи
снижаются, а стабильность 130 цепей значительно превышает долю, используемую для передачи магнитного
потока по прямому пути основной магнитной цепи.
В таких конфигурациях предпочтительно, чтобы зазоры между любыми или всеми магнитными цепями
(например, внутренней и внешней) были большими вдоль оси катушки, но они могут быть меньше в точках,
удаленных от оси на расстояние 1Q, и в одной из конфигураций экран постепенно сближается с основной
магнитной цепью по мере увеличения расстояния от оси катушки и контактирует с ней по периферии катушки.
К дополнительным факторам, которые следует учитывать для реализации изобретения, относятся выбор
материала или материалов, из которых изготовлены магнитные цепи, а также их размеры и форма.
Магнитные характеристики различных материалов, состоящих из одного и того же основного элемента,
например, мягкого железа, в значительной степени зависят от состава этих материалов.
Таким образом, однородное железо магнитно отличается от ламинированного железа, которое, в свою
очередь, отличается от железных ленточных обмоток, в то время как спрессованная железная пыль обладает
еще иными свойствами. Можно составить градуированный список такого рода, и из такого списка, в
соответствии с изобретением, можно изготовить различные части любых или всех отдельных магнитных
цепей и/или различные магнитные цепи вокруг одной катушки из материалов, обладающих различными
свойствами, выбранных из такого списка.
Согласно одной из форм изобретения, в которой этот фактор учитывается в пункте 40, важным аспектом
является то, что индуктивность или нагрузочная катушка включает в себя обмотку или обмотки, окруженные
магнитным материалом и снабженные экраном, образованным из неоднородного магнитного материала
(например, магнитной проволоки или пыли) или магнитно эквивалентного материала.
Для получения вышеупомянутых желаемых магнитных характеристик индуктивности или катушки желательно,
чтобы регулировка была возможна после завершения основных этапов сборки, и, учитывая это, изобретение
дополнительно состоит в индуктивности или нагрузочной катушке, содержащей одну или несколько обмоток,
окруженных магнитным материалом, при этом регулировка индуктивности или индуктивного баланса
осуществляется после сборки обмоток и их магнитного окружения путем удаления или добавления магнитного
материала.
Следует понимать, что термин «экран», используемый выше и во всей данной спецификации, включает
средства предотвращения утечки магнитного потока, например, снаружи катушки, практически в любом
случае. 402,483 402,483 увеличивается по мере увеличения степени разбиения. Воздух представляет собой
конечную степень разбиения, при которой количество частиц железа уменьшилось до нуля. Аналогичные
диапазоны применяются и для других магнитных материалов, таких как железо-никелевые сплавы.
Следует понимать, что этот список никоим образом не является исчерпывающим, и в частности, в качестве
альтернативы могут быть выбраны магнитные материалы, эквивалентные приведенному выше списку. Таким
образом, однородный магнитный материал с высоким удельным сопротивлением аналогичен
фрагментированному магнитному материалу, который имеет низкое удельное сопротивление в
неразделенном состоянии, и такие материалы, при условии, что они обладают разумной магнитной
проницаемостью и достаточно высоким удельным сопротивлением, позволяющим использовать их для
сердечников нагрузочных катушек, как в цельном виде, так и в виде пластин, могут использоваться в качестве
альтернативы материалам с низким сопротивлением в фрагментированном состоянии, таким как железная
пыль или проволока. Везде, где в данной спецификации
2
Если используются такие термины, как «подразделенный магнитный материал», «спрессованная железная
пыль», «железная проволока» или аналогичные выражения, следует понимать их как охватывающие и
включающие в себя эквивалентные материалы.
Основная магнитная цепь 2, 3 на рисунке 1 изготовлена из спрессованной магнитной пыли, чтобы обеспечить
катушке низкое эффективное сопротивление на высоких телефонных частотах. Части 2 и 3 не разделены друг
от друга, но добавлены V-образные линии, чтобы показать приблизительные границы прямого и обратного
путей основного магнитного потока. Пунктирные линии со стрелками представляют собой схематические
линии магнитного потока. Таким образом, делая сопротивление прямого пути для основной магнитной цепи
высоким по сравнению с сопротивлением обратного пути, я уменьшаю долю магнитодвижущей силы катушки,
доступную для питания линий рассеяния вне основной цепи. Для поддержания эффективности катушки
(поскольку площадь прямого пути не может быть уменьшена в достаточной степени, чтобы сделать внешнее
рассеяние таким малым, как требуется), я размещаю магнитный экран 4 вокруг этой основной магнитной цепи,
который я значительно отделяю от основной магнитной цепи рядом с центром или осью катушки. Линии
рассеянного потока, выходящие из центрального сердечника, должны пройти через длинный воздушный
зазор, прежде чем достигнут экрана 1, 4, который (на низких частотах) обеспечивает очень низкое
сопротивление обратного пути. путь для этих линий, таким образом, стремясь предотвратить их
проникновение за пределы экрана. Эффект этого экрана заключается в том, что он создает очень высокое
отношение магнитного сопротивления прямого пути к обратному пути для линий утечки (которые также
находятся дальше от катушки, чем основной поток). Если экран 4 изготовлен из однородного проводящего
магнитного материала, вихревые токи в нем на высоких частотах увеличат магнитное сопротивление
обратного пути, но в то же время эти вихревые токи будут стремиться противодействовать потоку утечки,
достигающему экрана, и также будут препятствовать его существенному проникновению в экран. Однако если
значительная часть потока катушки проходит через экран, эти вихревые токи 75 чрезмерно увеличат потери в
катушке. Этого можно избежать либо путем удаления экрана на такое расстояние, чтобы потоки утечки,
протекающие в нем, были достаточно уменьшены, либо путем изготовления его из 80 разделенного
Соседние файлы в папке патенты