Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12738
.pdf
выше устройства осуществляется следующим образом: - в ccoi устройство, с потоком жидкости, проходящим
мимо трубы, обычно через канавку в камере тройного клапана и далее через трубу, проходящую через
управляющий резервуар, к порту тройного клапана в %се градуированного циркуляционного клапана.
Средняя камера и вспомогательный резервуар заполнены жидкостью под давлением, которая также
протекает через обратный клапан в резервуар управления, в камеру управления и в верхнюю камеру коробки
над внутренней диафрагмой.
Диафрагмы имеют такие пропорции, что при любых обстоятельствах все диафрагмы находятся в своих
верхних положениях, и, следовательно, золотниковый клапан находится в своем самом верхнем положении.
положение, при котором его нижняя полость устанавливает связь между атмосферным и выпускным
клапанами, упомянутыми выше, в то время как управляющий резервуар и тройной клапан и выпускные
устройства закрыты.
Вспомогательный резервуар, регулирующий резервуар, камера тройного клапана, средняя камера и камера
управления градуированного выпускного клапана, таким образом, заполнены до конечного давления в трубе,
при этом камера тормозного цилиндра находится под атмосферным давлением. 85 Когда происходит
снижение давления в трубопроводе, вызывающее срабатывание тормозов, тройной клапан срабатывает в
обычном режиме, закрывая выпускное отверстие тройного клапана и подавая жидкость из вспомогательного
резервуара в тормозной цилиндр.
Как только в этом цилиндре начинает нарастать давление, а также из-за снижения давления во
вспомогательном резервуаре вследствие притока жидкости в тормозной цилиндр, золотниковый клапан
перемещается вниз под действием верхней и внутренней диафрагм на величину, соответствующую
перемещению внутренней диафрагмы внутри ее корпуса. Таким образом, связь между выпускным и
атмосферным портами в седле золотникового клапана прерывается, и золотниковый клапан закрывает порт
управляющего резервуара, так что управляющий резервуар изолируется. Когда необходимо осуществить
поэтапное разблокирование тормозов, давление в трубопроводе восстанавливается до желаемого уровня в
обычном режиме путем управления тормозным клапаном водителя аппарата, и жидкость под давлением
подается во вспомогательный резервуар через тройной клапанный порт и среднюю камеру градуированного
выпускного клапана, при этом повышенное давление в этой камере увеличивается на средней диафрагме и
поддерживается тормозным цилиндром. Давление, действующее на самый верхний цилиндр, заставляет
диафрагму двигаться вниз, выгибая при этом коробки и золотниковый клапан. Следует понимать, что это
движение вниз осуществляется против давления в камере управления, действующего на нижнюю поверхность
самой нижней диафрагмы. Описанное выше движение золотникового клапана вниз приводит к тому, что
выпускной патрубок соединяется с атмосферным отверстием через верхнюю полость, так что жидкость под
давлением выводится из тормозного цилиндра через выпускной патрубок тройного клапана и выпускной
патрубок градуированного выпускного клапана.
Одновременно с этим золотниковый клапан закрывает тройной клапанный порт, так что подача жидкости в
среднюю камеру и во вспомогательный резервуар прекращается.
Выпуск жидкости из тормозного цилиндра, очевидно, снизит давление в камере тормозного цилиндра, так что
золотниковый клапан снова будет стремиться подняться вверх, тем самым прерывая выпуск жидкости из
тормозного цилиндра и открывая тройной клапанный порт (jr), что позволит продолжить поток жидкости во
вспомогательный резервуар.
Таким образом, в этих условиях выпуск жидкости из тормозного цилиндра и подача жидкости во
вспомогательный резервуар осуществляются попеременно за счет относительно небольшого перемещения
золотникового клапана вверх и вниз, так что давление в тормозном цилиндре точно регулируется в
соответствии со степенью восстановления давления в трубопроводе поезда.
Последовательное повышение давления в трубопроводе приводит к постепенному сбросу давления в
тормозном цилиндре до тех пор, пока давление в этом цилиндре не упадет до заданного низкого значения,
например, 7 фунтов на квадратный дюйм. В этом случае давление в вспомогательном резервуаре,
воздействующее на нижнюю сторону верхней диафрагмы, переместит золотниковый клапан в его верхнее
положение, а дальнейшее перемещение с этой целью приведет к перемещению внутренней диафрагмы в ее
верхнее положение внутри корпуса. Теперь золотниковый клапан установит связь между выпускным
отверстием и атмосферным отверстием через нижнюю полость в золотниковом клапане, что позволит
окончательно выпустить жидкость из тормозного цилиндра, в то время как отверстия тройного клапана и
управляющего резервуара будут открыты, так что части устройства снова окажутся в своем исходном или
рабочем положении.
Следует отметить, что дополнительное движение золотникового клапана вверх, обеспечиваемое
перемещением внутренней диафрагмы внутри ее корпуса, служит для обеспечения полного сброса давления
в тормозном цилиндре, как только давление в нем упадет до заданного низкого значения, независимо от
давления в камере управления, так что даже в случае случайного переполнения последней камеры по
какой-либо причине всегда обеспечивается полный сброс давления в тормозном цилиндре в конце
ступенчатого разблокирования. 60 Кроме того, наличие обратного клапана между вспомогательным
резервуаром и камерой золотникового клапана тройного клапана позволяет последнему функционировать в
своем нормальном режиме во время применения тормозов без каких-либо изменений в его конструкции.
Резервуар управления и градуированный выпускной клапан не обязательно должны быть установлены, как
описано выше, относительно тройного клапана 70, но в случаях, когда тройной клапан расположен отдельно,
достаточно лишь места для подачи жидкости, ведущей к градуированному выпускному клапану из
вспомогательного резервуара через выпускное отверстие тормозного цилиндра 75. Изобретение, очевидно,
не ограничивается конкретной конструкцией градуированного выпускного клапана, описанной выше, которая
может быть изменена во многих отношениях, не выходя за рамки изобретения.
Дата: 25 ноября 1929 года.
COPE & Co., агенты заявителя, 65, Виктория. Улица, Вестминстер, юго-запад. Полная спецификация.
Improvezmre.-its relatuing to rJ luid Zwg rt I, ATnune. Вонтон, подданный короля Великобритании, проживающий
по адресу: Виктория-стрит, 65, Вестминстер, Лондон, Юго-Западная Англия, настоящим заявляет о характере
данного изобретения (сообщение, полученное от компании Compagnie des Freins Westinghourse,
производителя, расположенной по адресу: Тру д'Афины, 23, Париж, Франция, французская фирма) и о
способе его осуществления, что подробно описано и установлено в следующем заявлении. Данное
изобретение относится к гидравлическому тормозному устройству, включающему тройной или
распределительный клапан, предназначенный для управления подачей гидравлической жидкости под
давлением и ее сбросом. Тормозной цилиндр аппарата в соответствии с изменениями в конструкции
тормозной системы. Изобретение предназначено для достижения своей главной цели – обеспечить
улучшенную форму устройства с градуированным разблокированием тормозов, которое должно быть легко
соединено с любой формой тройного или распределительного клапана указанных выше характеристик, чтобы
обеспечить градуированное разблокирование тормозов без изменения конструкции или общего принципа
работы тройного клапана.
Еще одной целью изобретения 10 является создание градуированного клапана сброса давления, в котором
окончательный сброс давления из тормозного цилиндра в атмосферу во время сброса осуществляется
надежно и эффективно, при этом во время градуировки сброса давление, удерживаемое в тормозном
цилиндре, точно определяется в соответствии со степенью восстановления давления в трубопроводе.
Усовершенствованный градуированный клапан сброса давления 10 включает в себя обычную камеру
управления, которая предназначена для поддержания нормального давления в трубопроводе, причем
давление в этой камере взаимодействует с давлением во вспомогательном резервуаре J5 и в тормозном
цилиндре для управления сбросом жидкости из тормозного цилиндра во время градуированного сброса; эти
давления воздействуют на диафрагмы или другие упоры, предназначенные для управления клапанным
элементом 20 для этой цели.
В соответствии с основным принципом изобретения, клапанный элемент имеет такую конструкцию и
расположение, что способен к дальнейшему перемещению помимо того, которое требуется для плавного
разблокирования, причем это дальнейшее перемещение осуществляется, когда давление в тормозном
цилиндре во время разблокирования достигает заданного низкого значения, и это перемещение клапанного
элемента служит для установления прямой связи между выпускным отверстием тройного клапана и
атмосферой, а также между вспомогательным резервуаром и камерой управления. Согласно еще одной
особенности изобретения, связь между вспомогательным резервуаром и тройным распределительным
клапаном организована таким образом, чтобы управляться обратным клапаном, предназначенным для
обеспечения свободного потока жидкости из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр через
тройной клапан, предотвращая при этом поток жидкости в обратном направлении, а пополнение
вспомогательного резервуара жидкостью, подаваемой через тройной клапан, осуществляется по отдельному
пути, управляемому градуированным выпускным клапаном. Изобретение иллюстрируется на примере
прилагаемых чертежей. Рисунок 1 представляет собой схематический поперечный разрез предпочтительной
конструкции градуированного выпускного клапана, воплощающей изобретение и предназначенной для
использования в сочетании со стандартной формой быстродействующего тройного клапана, а Рисунок 2
представляет собой аналогичный вид модифицированной конструкции.
Теперь обратимся к рисунку 1, и увидим, что градуированный выпускной клапан включает в себя
управляющий резервуар 1, снабженный выступами 2 или их эквивалентами, позволяющими устанавливать
резервуар на раму транспортного средства, при этом резервуар 1 поддерживает с одной стороны тройной
клапан 3, а с противоположной стороны — корпус 4, содержащий механизм градуированного выпускного
клапана.
анизм. Корпус 4 разделен горизонтально расположенными диафрагмами, обозначенными цифрами 5, 6, 7, на
три камеры или отсека. Верхняя камера 8 (далее именуемая камерой тормозного цилиндра) постоянно
сообщается с тормозным цилиндром 9 аппарата через трубу 10 и канал 11, образованные в корпусе 4 и в
стенке резервуара управления 1. Средняя камера 12 содержит золотниковый клапан 13, снабженный верхней
7 и нижней полостями 14, 15 и предназначенный для взаимодействия с вертикальным седлом клапана 16,
снабженным отверстиями, как будет описано далее. Средняя камера 12 постоянно сообщается с
вспомогательным резервуаром 17 (80) и также сообщается через обратный клапан 18, снабженный пружиной
управления освещением 19, с трубой 20, проходящей через корпус управляющего резервуара 1 и ведущей в
камеру 21 золотникового клапана 21 тройного клапана 3 (85).
Нижняя, или контрольная, камера 22 постоянно сообщается через соответствующий канал 23 с контрольным
резервуаром 1, а основание камеры 22 образовано диафрагмой 1, которая механически соединена с
диафрагмой 6, расположенной непосредственно над ней, посредством неглубокого цилиндрического ящика
24, основание которого 95 закреплено на диафрагме 7, а верхняя часть ящика 24 закреплена на диафрагме 6,
отделяя камеру 12 от контрольной камеры 22.
Сам ящик 24 внутренне разделён на верхнюю и нижнюю камеры 25 и 26 соответственно внутренней
горизонтальной диафрагмой 27; верхняя камера 25 ящика находится в открытом сообщении со средней
камерой 12 через отверстия 28 и 10, а нижняя камера 26 ящика находится в открытом сообщении с
атмосферой через отверстие 29.
Запорный клапан 13 жестко закреплен между верхней диафрагмой 1115 и внутренней диафрагмой 27 16 в
корпусе 24, и очевидно, что запорный клапан 13, таким образом, способен перемещаться вертикально за счет
верхней и внутренней диафрагм 5, 27 в ограниченном диапазоне движения t11, определяемом перемещением
внутренней диафрагмы 27 внутри корпуса 24, причем последняя вместе со средней и нижней диафрагмами 6,
7 также способна к вертикальному перемещению в целом и, таким образом, передает это движение
запорному клапану 13. Седло запорного клапана 16 снабжено четырьмя отверстиями, расположенными одно
над другим, причем самое верхнее отверстие 30 непосредственно сообщается с атмосферой. Следующий
порт 31i 125, далее именуемый выпускным портом, сообщается через соответствующий проход 32 в клапане
спуска: 4 и в стенке управляющего резервуара 1 с выпускным портом 33 тройного клапана 3. Следующий порт
34-13 343,929 a43.,929, далее именуемый портом управляющего резервуара, соединяется с управляющим
резервуаром 1 через проход 23, в то время как самый нижний порт 35, далее именуемый портом
трехклапанного клапана, ведет к трубе 20.
Средняя камера 12 в корпусе градуированного выпускного клапана 4 расположена таким образом, что
сообщается с каналом 23, ведущим к резервуару управления 1 через обратный клапан 36. Работа описанного
выше аппарата осуществляется следующим образом: при заполнении аппарата жидкостью под давлением из
трубопровода, обозначенного цифрой 37, жидкость проходит мимо обычного места утечки 38 в камеру
золотникового клапана 21 тройного клапана и оттуда через трубу 20 к порту тройного клапана 35 в седле 16
градуированного золотникового клапана 13. Таким образом, средний канал 12-20 и вспомогательный
резервуар 17 заполняются жидкостью под давлением, которая также протекает мимо обратного клапана 36 в
управляющий резервуар 1, в управляющую камеру 22 и в верхнюю камеру 25 коробки 24.
Диафрагмы имеют такие пропорции, что в этих условиях все диафрагмы находятся в своих самых верхних
положениях, при этом золотниковый клапан 1,3, следовательно, находится в самом высоком положении, в
котором его нижняя полость 15 устанавливает сообщение между атмосферным отверстием 30 и выпускным
отверстием 31, в то время как отверстие управляющего резервуара 34 и отверстие тройного клапана 35
остаются открытыми.
Вспомогательный резервуар 17, управляющий резервуар 1, камера золотникового клапана 21 тройного
клапана, средняя камера 12 и управляющий клапан сброса давления 21 полностью заполнены до
нормального давления в трубопроводе поезда, при этом камера тормозного цилиндра 8 находится под
атмосферным давлением.
Когда происходит снижение давления в трубопроводе 415, вызывающее срабатывание тормозов, тройной
клапан 3 срабатывает обычным образом, закрывая выпускное отверстие тройного клапана 33 и подавая
жидкость из вспомогательного резервуара 17 в тормозной цилиндр 9. Как только в этом цилиндре начинает
нарастать давление, а также из-за уменьшения давления во вспомогательном резервуаре вследствие потока
жидкости в тормозной цилиндр, золотниковый клапан 13 перемещается вниз под действием верхней и
внутренней диафрагм 5, 27 на величину, соответствующую перемещению внутренней диафрагмы 2" 7 внутри
ее корпуса 24. Сообщение между выпускным и атмосферным портами 31, 30 iii, при этом седло золотникового
клапана I6T перекрывается, и золотниковый клапан 1.3 закрывает порт управляющего резервуара 34, так что
управляющий резервуар 1 восстанавливается до желаемой степени. Когда необходимо осуществить
поэтапное разблокирование тормозов, запас тормозной магистрали восстанавливается до желаемой степени
в -the ia. g ing 11an! r-by mwnsipulatiAg клапан тормоза водителя аппарата и uiolu под давлением, таким
образом, подается 70 во вспомогательный резервуар 17 через тройной клапанный порт 35 и среднюю камеру
12 регулируемого выпускного клапана, повышенное давление в камере 12, воздействуя на среднюю
диафрагму 6 и 75, при помощи давления тормозного цилиндра, воздействует на самую верхнюю диафрагму 5
x1, диафрагмы перемещаются вниз, унося с собой коробку 24 и скользящий клапан 13.
Следует понимать, что это движение вниз (80 градусов) осуществляется против противодействующего
давления в контрольной камере 1, воздействующего на нижнюю поверхность самой нижней диафрагмы 6.
Описанное выше движение вниз золотникового клапана 85 13 приводит к тому, что выпускное отверстие 31
сообщается с атмосферным отверстием 30 через верхнюю полость 14, так что жидкость под давлением
сбрасывается из тормозного цилиндра 9 через отверстие 90 тройного выпускного клапана 33 и выпускное
отверстие 31 градуированного выпускного клапана, одновременно золотниковый клапан 13 закрывает тройное
выпускное отверстие 35, так что подача жидкости в среднюю камеру 12 95 и во вспомогательный резервуар 17
прекращается.
Выпуск жидкости из тормозного цилиндра 9, очевидно, снизит давление в камере тормозного цилиндра 8, так
что золотниковый клапан 13 снова будет стремиться подняться вверх и тем самым прервет выпуск жидкости
из тормозного цилиндра 9, одновременно открывая тройной клапанный порт 35 и тем самым разрешая
дальнейший поток жидкости во вспомогательный резервуар 17. 0 Сброс жидкости из тормозного цилиндра 9 и
подача жидкости во вспомогательный резервуар 17 осуществляются попеременно относительно небольшими
движениями вверх и вниз скользящего клапана 110 13 в этих условиях, так что давление в тормозном
цилиндре точно регулируется в соответствии со степенью восстановления давления в трубопроводе, которое
было достигнуто 1.
Последовательное увеличение давления в трубопроводе тормозного цилиндра 9 происходит постепенно, до
тех пор, пока давление в этом цилиндре не упадет до заранее определенного низкого значения, например, 7
фунтов на квадратный дюйм. В этом случае давление во вспомогательном резервуаре, воздействующее на
нижнюю сторону верхней диафрагмы 5, переместит золотниковый клапан 13 в его верхнее положение, а
дальнейшее перемещение для этой цели 125 приведет к перемещению внутренней диафрагмы 27 в ее
верхнее положение внутри коробки 24.
Теперь золотниковый клапан 13 установит контакт между выпускным отверстием 31 и сферическим
отверстием 30 через нижнюю полость 15 в золотниковом клапане 13, что позволит окончательно выпустить
жидкость из тормозного цилиндра 9, в то время как тройной клапан и порты управляющего резервуара 35, 34
будут открыты, так что части устройства снова окажутся в своем исходном или рабочем положении. Следует
отметить, что дополнительное движение вверх золотникового клапана 13 10, обеспечиваемое перемещением
внутренней диафрагмы 27 внутри его корпуса 241, служит для обеспечения полного сброса давления в
тормозном цилиндре 9, как только давление в нем упадет до заданного низкого значения, независимо от
давления в камере управления 22, так что даже в случае случайного переполнения последней камеры по
какой-либо причине всегда обеспечивается полный сброс давления в тормозном цилиндре 9 в конце
ступенчатого разблокирования.
Кроме того, наличие обратного клапана -18 между вспомогательным резервуаром 17 и камерой золотникового
клапана 21 тройного клапана 3 позволяет последнему -25 функционировать в обычном режиме во время
-применения - тормозов без каких-либо изменений в его конструкции.
Резервуар управления и градуированный выпускной клапан не обязательно должны быть установлены так,
как описано выше относительно тройного клапана, но в случаях, когда тройной клапан расположен отдельно,
достаточно предусмотреть трубы, ведущие к градуированному выпускному клапану от вспомогательного
резервуара, выпускного патрубка тройного клапана и ответвления от тормозного цилиндра. Теперь обратимся
к модифицированной конструкции, показанной на рисунке 2. В этом случае задвижка 13 снабжена портами 39
и 40, предназначенными для совмещения с портами 31 и 34 соответственно в седле задвижки 16, а также
портом 41 и полостью 42, предназначенными для совмещения с портом 30 в седле задвижки -T5.
Вспомогательный золотниковый клапан 43, имеющий полость 44, предназначен для перемещения
относительно золотникового клапана 13 за счет движения внутренней диафрагмы 7 внутри его корпуса 24.
Принцип работы данного типа аппарата следующий:
В разблокированном положении аппарата все диафрагмы находятся в своих верхних положениях, как
показано на рисунке, так что отверстие 40 в золотниковом клапане 13 совпадает с отверстием 34 в седле
золотникового клапана 16, а отверстие 35 открыто золотниковым клапаном 13. Таким образом, средняя
камера 12 и резервуар управления 1 сообщаются с тройным клапаном 21. Когда жидкость под давлением
подается в тормозной цилиндр 9 из вспомогательного резервуара 17 через тройной клапан 3 из-за снижения
давления в трубопроводе, давление тормозного цилиндра в камере 8, действуя в противовес сниженному
давлению вспомогательного резервуара в камере 12, заставляет диафрагмы 5 и 27 перемещаться вниз на
величину, допустимую возможным диапазоном перемещения диафрагмы 27 внутри ее корпуса 24.
Таким образом, вспомогательный золотниковый клапан 43 отключается.
размещен вниз относительно задвижки 7 клапана 13, в результате чего задвижка 43 закрывает порт 40, тем
самым изолируя резервуар управления 1 и прерывая сообщение между портами 39 и 41 и, следовательно,
между каналами 30 и 80 31.
Последующее постепенное высвобождение жидкости под давлением из тормозного цилиндра 9
осуществляется тем же способом, что и описано ранее со ссылкой на рисунок 1, при этом золотниковые
клапаны 13, 43 перемещаются как единое целое относительно седла золотникового клапана 16 под
действием диафрагм 5, 6 и 7. После этого нисходящего движения проходы 30 и 31 90 сообщаются друг с
другом через полость 42. Как только сброс жидкости под давлением из тормозного цилиндра будет почти
завершен, диафрагма 27 переместится вверх внутри своего корпуса 24, тем самым восстанавливая
сообщение между средней камерой 12 и управляющим резервуаром 1 на заключительном этапе сброса
жидкости из тормозного цилиндра 9. Изобретение, очевидно, не ограничивается описанными и
проиллюстрированными выше конструкциями, которые могут быть изменены во многих отношениях, не
выходя за рамки данного изобретения. Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что то, что я заявляю, это: 1.
Тормозное устройство с гидравлическим давлением, включающее градуированный предохранительный
клапан описанного типа, в котором механизм предохранительного клапана сконструирован и расположен
таким образом, что он способен к дальнейшему перемещению, помимо того, которое требуется для
градуировки отпускания, когда давление в тормозном цилиндре во время отпускания достигает заданного
низкого значения, для указанной цели.
2
2. Устройство с градуированным клапаном сброса давления AI, как заявлено в п. 1, включающее диафрагму
или ее эквивалент, подверженную с одной стороны давлению вспомогательного резервуара, а с
противоположной стороны — давлению в камере управления I25, в которой диафрагма функционально
соединена с клапанным элементом через вторую диафрагму или ее эквивалент, которая расположена таким
образом, чтобы иметь возможность ограниченного перемещения относительно 13G 6 343,929 6. Тормозное
устройство с гидравлическим приводом, включающее градуированный выпускной клапан описанного типа, в
котором связь между вспомогательным резервуаром и тройным или распределительным клапаном
осуществляется посредством обратного клапана, предназначенного для обеспечения свободного потока
жидкости из вспомогательного резервуара в тормозной цилиндр, предотвращая при этом поток жидкости в
обратном направлении, причем пополнение вспомогательного резервуара жидкостью, подаваемой через
тройной клапан, осуществляется по отдельному пути, управляемому градуированным выпускным клапаном,
для указанных целей.
7. Тормозное устройство, работающее под давлением жидкости, сконструировано, размещено и
функционирует в основном так, как описано со ссылкой на рисунок 1 или рисунок 2 прилагаемых чертежей.
Дата: 24 февраля 1930 года.
COPE & Co., агенты заявителя, Виктория-стрит, 65, Вестминстер, юго-запад.
первая диафрагма, для указанной цели.
3.
Градуированный выпускной клапан по п. 2, в котором вторая диафрагма установлена в коробке или корпусе,
закрепленном на первой диафрагме, причем клапанный элемент установлен между второй диафрагмой и
диафрагмой, которая с одной стороны подвержена давлению вспомогательного резервуара, а с другой —
давлению, возникающему в тормозном цилиндре, для указанной цели.
4.
Градуированный предохранительный клапан, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором при
отпускании тормозов дальнейшее перемещение элемента клапана организовано таким образом, чтобы
установить сообщение между тормозным цилиндром и атмосферой, а также между вспомогательным
резервуаром и камерой управления, в основном так и для указанной цели.
5.
Градуированный выпускной клапан, как указано в любом из предшествующих пунктов, в котором элемент
клапана включает в себя золотниковый клапан, взаимодействующий со вспомогательным золотниковым
клапаном, по существу так и для указанной цели.
RdhllI: Напечатано для Канцелярии Его Величества. С любовью и...
Malcomeon, Ltd. - 1931.
343,929
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_343930.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=343930&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB343930A
[]
[Второе издание.] ]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА (изобретение Dare tionoana): viay 10, 7U/. Дата подачи заявки на XM f (в
Соединенном Королевстве). ' Ноябрь. 25, 1929. № 36,072/29.
Завершено: февраль. 25, 1931.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования фотоэлектрических элементов или относящиеся к ним.
Мы, компания N. V. PmRIIS' GLOEILAMPENEAkBRIEKENx, общество с ограниченной ответственностью,
организованное и учрежденное в соответствии с законодательством Королевства Нидерландов, имеющее 3
местонахождение и офис по адресу: Эммасингел 13А, Эйндховен, провинция Северный Брабант,
Королевство Нидерландов, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к фотоэлектрическим элементам, используемым для обнаружения или
измерения излучения, или и того, и другого, в которых слой фотоэлектрического вещества (то есть вещества,
испускающего электроны при воздействии излучения) нанесен на промежуточный слой, состоящий из
подходящего химического соединения, которое предпочтительно является лучшим адсорбентом
фотоэлектрического вещества, чем подложка для промежуточного слоя, и которое может представлять собой
оксид 23 или галогенид, например, фторид кальция.
Было установлено, что электрическое сопротивление такой ячейки может быть очень высоким, что является
недостатком, поскольку снижает чувствительность ячейки, и целью настоящего изобретения является
разработка методов и средств для минимизации этого недостатка.
Согласно данному изобретению, указанный выше промежуточный слой содержит частицы 33
электропроводящего вещества, распределенные по всему объему этого слоя. Эти частицы могут
представлять собой частицы самого фотоэлектрического вещества (например, оазиса), в этом случае
скорость эмиссии электронов еще больше увеличивается, вероятно, из-за того, что электроны испускаются в
веществе промежуточного слоя под действием проходящего через него излучения.
4,5 Частицы фотоэлектрического вещества могут быть введены в промежуточный слой путем
предварительного нанесения вещества в виде слоя на промежуточный слой, а затем нагревания двух слоев
после герметизации и закрытия ячейки до температуры, достаточной для диффузии фотоэлектрического
вещества в вещество промежуточного слоя. [Цена указана] Ранее было предложено нагревать
фотоэлектрический элемент, в котором цезий или другой светочувствительный материал нанесен на
окисленную металлическую подложку, до температуры около 3000 °C.
Пока ячейка еще подключена к вакуумному насосу, избыток цезия удаляется, а остаток остается
адсорбированным на свободной поверхности губчатого окисленного металла, но нагрев двух слоев в
соответствии с этой частью настоящего изобретения должен осуществляться после герметизации ячейки,
чтобы фотоэлектрическое вещество распределилось по всему веществу промежуточного слоя.
Согласно изобретению, промежуточный слой, кроме того, может первоначально содержать
электропроводящие частицы вещества, отличного от фотоэлектрического вещества. Присутствие этих частиц
способствует проникновению 75 или диффузии фотоэлектрического вещества в промежуточный слой и, кроме
того, еще больше снижает электрическое сопротивление электрода.
В качестве альтернативы, промежуточный слой 80 и проводящие частицы могут быть осаждены вместе на
подложке путем испарения содержащихся в них веществ (например, на электроде внутри ячейки,
нагреваемом прохождением через него электрического тока) и их конденсации на подложке. Если одно из
веществ испаряется с трудом, то другое вещество может быть выбрано таким образом, чтобы при нагревании
до 90°C они реагировали с образованием других веществ, которые легко испаряются и которые, в свою
очередь, реагируют друг с другом при охлаждении, образуя полностью или частично исходные вещества.
Таким образом, а.
Трудноиспаряющийся металл можно нагреть на 95°C с помощью чего? Соединение легкоиспаряющегося
металла и компонента, способного соединяться с трудноиспаряющимся металлом с образованием
легкоиспаряющегося соединения, причем материалы 10-0 выбраны таким образом, что реакция, в результате
которой образуются два легкоиспаряющихся вещества, обращается вспять при их конденсации на носителе,
таким образом восстанавливая исходные вещества (полностью или частично) 105 i'1 в мелкодисперсное,
тесно перемешанное состояние.
1%
V Qq "M 1 1. - ' '11 11 1.
1. 11 11--Для облегчения реакций или получения других продуктов может быть добавлено другое вещество
или вещества.
Также возможно одновременное нанесение на подложку химического соединения, присутствующего в
промежуточном слое, фотоэлектрического вещества и, при желании, других проводящих частиц.
Фотоэлектрическое вещество может быть выгодно получено в ячейке или в соединенном с ней пространстве
путем нанесения смеси, содержащей соединение фотоэлектрического вещества, например, хромат цезия, и
восстановитель, например, цирконий. Когда смесь содержит химическое соединение, например фторид
натрия, которое испаряется при нагревании или реагирует с восстановителем способом, описанным в
предыдущем абзаце, промежуточный слой также образуется легко.
Способ реализации изобретения будет описан со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором схематически,
в качестве примера, изображена фотоэлектрическая ячейка в соответствии с изобретением. На рисунке:
На рисунке 1 представлен фрагмент фотоэлемента, а на рисунке 2 показан его деталь.
Изображенная фотоэлектрическая ячейка имеет стенку 1, состоящую, например, из стекла, на которой
нанесен слой 2 фотоэлектрического материала, например, щелочного металла.
Вместо нанесения непосредственно на стенку клетки, слой 2 наносится на промежуточный слой 3,
содержащий химическое соединение, например, фторид кальция, и проводящие частицы. Фотоактивный
электрод соединен с питающим проводом 4, который выведен через стенку ячейки. На стержне 5
фотоэлектрического элемента расположен электрод 6, который, как ясно показано на рисунке 2, имеет форму
почти замкнутого кольца и соединен с питающими проводами 7 и 8.
Далее будет описан способ формирования промежуточного слоя 3, при котором проводящие частицы могут
быть введены в промежуточный слой в мелкодисперсной форме и тщательно перемешаны с химическим
соединением. Перед помещением электрода 6 в ячейку этот электрод покрывают смесью, содержащей
трудноиспаряемый металл и соединение легкоиспаряемого металла с другим ингредиентом, способным
образовывать с трудноиспаряемым металлом легкоиспаряемое соединение. В состав смеси могут входить,
например, вольфрам и фторид кальция.
-6fj5- После разрядки элемента вещества на электроде 6 нагреваются, что может быть достигнуто путем
пропускания нагревательного тока через электрод с помощью проводов 7 и 8, в результате чего вольфрам
реагирует с фторидом кальция, образуя фторид вольфрама и кальций. Эту реакцию можно представить
следующим уравнением:
W + 3CaF2---W,6 + 3Ca.
Летучие соединения трудноиспаряемого металла и легкоиспаряемого металла, присутствующие в смеси (в
данном случае фторид вольфрама и кальций), испаряются с электрода и осаждаются на стенке ячейки.
Поскольку описанная выше реакция обратима, вещества снова вступают в реакцию друг с другом,
восстанавливая исходные материалы. Вторая реакция, происходящая в данном случае, может быть
представлена следующим уравнением:
WF6 + 3Ca->-W + 3CaF,.
Благодаря этому процессу проводящие частицы (частицы вольфрама) и химическое соединение (в данном
случае фторид кальция) присутствуют в промежуточном слое в очень мелкодисперсном и тщательно
перемешанном состоянии, что очень благоприятно для функционирования фотоэлемента. 95 К другим
труднолетучим металлам, которые могут быть успешно использованы, относятся, например, железо и
цирконий, тогда как соединение легколетучего металла, которое нагревается вместе с труднолетучим
металлом, может состоять, например, из хлорида натрия или хлорида калия.
Во многих случаях может быть целесообразно добавить к смеси, нагретой в ячейке, другое вещество, которое
облегчает реакцию или частично образует другие продукты. Таким образом, например, в смесь, содержащую
вольфрам и фторид кальция, можно добавить диоксид кремния. В данном случае реакции могут протекать
следующим образом: 110 2W + 6CaF + 3SiO -> 2WO + 3SiF + 6CaI. Во время нагревания смеси
электроды Lelis, подключенные к вакуумному насосу, удаляют из ячейки очень летучий фторид кремния. 113
Оксид вольфрама и кальций испаряются и оседают на стенке клетки. Эти вещества реагируют друг с другом в
соответствии со следующим уравнением: 120 Te WO + 3CA → W + 3CaO.
Образовавшийся таким образом промежуточный слой состоит из частиц вольфрама и оксида кальция.
Дополнительное преимущество добавления 125 диоксида кремния к смеси, расположенной на электроде 6,
заключается в том, что фторид вольфрама не контактирует со стеклом стенки ячейки, которое в противном
случае могло бы быть повреждено указанным соединением. 1,30 343,930 В случае, когда фотоэлектрическое
вещество, например, цезий, может быть проявлено в ячейке или в соединенной с ней камере путем
нагревания смеси соединения фотоэлектрического металла, например, 70 хромата цезия, и восстановителя,
например, циркония, к которой добавляется смесь. Химическое соединение, которое является летучим при
температуре, до которой нагревается смесь. Высвободившийся фотоэлектрический металл и указанное
химическое соединение одновременно осаждаются на подложке.
К смеси соединения фотоэлектрического металла и восстановителя можно также добавить соединение
легкоиспаряющегося металла, например фторид натрия, которое реагирует с восстановителем так же, как
описано выше для фторида вольфрама и фторида кальция. Если смесь состоит, например, из хромата цезия,
циркония и фторида натрия, то цезий будет высвобождаться цирконием из хромата цезия, а цирконий с
фторидом натрия образует фторид циркония и натрий, которые испаряются и снова образуют на подложке
цирконий и фторид натрия. Образовавшийся на подложке слой, следовательно, содержит цирконий, фторид
натрия и цезий в мелкодисперсном и тщательно перемешанном состоянии, тогда как на поверхности этого
слоя образуется тонкий слой цезия.
В процессе формирования промежуточного слоя и введения фотоэлектрического вещества в ячейку те
участки стенки ячейки, на которых нежелательно осаждение, могут поддерживаться при более высокой
температуре, чем остальные участки стенки, так что может образоваться окно, через которое во время работы
ячейки может проникать излучение.
Окно 10 также может быть получено путем экранирования 110 с помощью экрана a. части стенки ячейки во
время формирования промежуточного слоя и введения фотоэлектрического вещества в ячейку. 11.5 Ячейка,
снабженная выпускной трубкой 11, позволяющей подключать ее к насосу, может быть откачана до
максимально возможной степени или заполнена газом, например, инертным газом. 120 В процессе работы
фотоэлектрической ячейки электрод 6 получает положительный потенциал относительно фотоэлектрического
электрода, который подвергается воздействию излучения, проникающего в ячейку 125 через окно 10 и
вызывающего эмиссию электронов из фотоэлектрического вещества, причем скорость эмиссии зависит от
энергии излучения. Было установлено, что после образования промежуточного слоя в ячейку можно ввести
фотоэлектрический металл, например, щелочной металл. Это может быть достигнуто, например, путем
испарения щелочного металла из боковой трубки, соединенной в точке 9 с ячейкой.
Подходящий способ введения щелочных металлов в ячейку описан, например, в описании патента № 323718.
После нанесения фотоэлектрического вещества на промежуточный слой ячейку можно закрыть и нагреть.
Если фотоэлектрическим веществом является цезий, ячейку можно нагреть, например, примерно до 2000 °C.
Таким образом, фотоэлектрическое вещество проникает в промежуточный слой, уменьшая сопротивление
фотоэлектрического электрода и увеличивая скорость эмиссии электронов. Фотоэлектрическое вещество на
промежуточном слое не только частично проникает в него, но и фотоэлектрическое вещество,
присутствующее в других частях ячейки, также имеет тенденцию проникать в этот слой, поскольку во время
нагрева ячейки оно испаряется и осаждается на промежуточном слое. Предпочтительно, количество
фотоэлектрического вещества, помещенного в ячейку, должно быть таким, чтобы после нагрева закрытой
ячейки все фотоэлектрическое вещество, присутствующее в ячейке, находилось в промежуточном слое или
адсорбировалось этим слоем, так что давление пара фотоэлектрического вещества в ячейке 305 было
меньше нормального давления пара вещества, не содержащего фотоэлектрического вещества. Любое
избыточное фотоэлектрическое вещество, присутствующее в ячейке, может быть удалено путем нагрева
ячейки при ее подключении к вакуумному насосу.
Соседние файлы в папке патенты