Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13995
.pdf
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что суть данного изобретения (о котором мне
сообщила из-за границы компания I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкиорт-он-Ален, Германия,
акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: Аппарат для деструктивного гидрирования твердых топлив, таких как уголь, лигнит и тому
подобное, в сухой порошкообразной форме требует специальной конструкции, которая позволяет обеспечить
большую поверхность топлива для сжижения под воздействием водорода и, таким образом, широко
использовать камеру высокого давления даже при больших объемах. Для этой цели необходимо, чтобы
материал находился в постоянном движении или периодически переворачивался, чтобы свежие частицы
всегда поступали на поверхность и становились доступными для гидротермальных источников. Кроме того,
топливный порошок с плохой теплопроводностью не должен нагреваться сильнее на поверхности, чем внутри,
поскольку вместо гидрогенизации будет происходить перегрев, и это негативно скажется на транспортировке
материала в реакционной камере.
Мои зарубежные корреспонденты нашли новый тип аппарата, который полностью удовлетворяет указанным
требованиям простым и высокоэффективным способом.
Сущность изобретения будет описана со ссылкой на прилагаемый чертеж.
На рисунке 1 в проекции и частично в вертикальном разрезе изображен аппарат, соответствующий данному
изобретению. На рисунках 2 и 3 в большем масштабе показан вертикальный разрез некоторых лотков a,
изображенных на рисунке 1. Кроме того, на рисунке 3 подробно показаны процессы гидрогенизации газа. На
рисунках 4 и 5 показаны, соответственно, поперечное сечение и вид сверху в увеличенном масштабе
вращающегося конвейера b, расположенного в лотках a. На рисунке 6 в увеличенном масштабе в проекции и
частично в вертикальном разрезе показаны устройства в нижней части аппарата для введения гидрирующих
веществ и для удаления продуктов реакции, реакционного газа и твердых остатков, таких как зола.
На всех рисунках одинаковые детали, насколько это возможно, обозначены одинаковыми буквами. Однако
изобретение не ограничивается конкретным расположением, показанным на чертеже.
Обращаясь к рисункам 1–6, устройство состоит из трубчатого реакционного сосуда, нагреваемого
резистивными нагревателями n, стенки которого устойчивы к высокому давлению.
В указанном сосуде расположены друг над другом несколько подносов, дно которых имеет отверстия, а края
снабжены фланцами или установлены в виде широких колец. Конвейеры b для перемещения материала,
предпочтительно выполненные в форме звезды, расположены между каждой парой из 75 лотков a и
размещены на центральном вращающемся валу i, способном перемещаться в продольном направлении.
Тарелки расположены таким образом, что образуется кольцевое пространство d', ограниченное внутренней
стенкой сосуда высокого давления и внешней стенкой блока тарелок, для подачи водорода и, при
необходимости, для отвода продуктов гидрирования.
Каждый лоток a имеет выступ a0 под 85, в который входит фланец или кольцо ag следующего нижнего лотка,
так что образуется цельная вертикальная труба, содержащая ряд многочисленных ярусов, расположенных
один над другим. Твердое топливо вводится в точке q и медленно проходит над каждой из тарелок a, при этом
движение топлива направляется вращающимися конвейерами b, и оно падает с одной тарелки на другую
через отверстия aM. Водород 95, введенный в точке q, поднимается в кольцевом пространстве d, а затем,
пройдя через канал d, течет вниз через тарелки a, где вступает в контакт с твердым топливом. Тарелки, а
также сосуд высокого давления могут быть изготовлены из легированных сталей, например, хромистых
сталей, таких как сталь V2A фирмы Krupp. Через определенные промежутки времени ряд лотков может быть
опущен и заменен воротником, так что между отдельными группами пластин образуется свободное
пространство, в котором могут собираться и успокаиваться газы гидрирования, а также оседать пыль.
При желании продукты гидрирования могут быть удалены из этих свободных пространств, и при
необходимости может быть установлен фильтр, чтобы предотвратить попадание твердых частиц в каналы
для удаления продуктов реакции. Таким образом, становится возможным поэтапное удаление образующихся
продуктов гидрирования.
Аналогичным образом, путем подачи свежего водорода в указанные свободные пространства, водород может
подаваться поэтапно, в результате чего между пластинами устанавливаются лишь небольшие скорости
потока. Это может быть выгодно для еще большего подавления возможного образования пыли. Как правило,
основная часть или все продукты гидрирования отводятся в нижней части реакционного сосуда; устройство,
подходящее для этой цели, очень подробно показано на рисунке 6.
B. Зола, продукты реакции и отработанный гидрогенизирующий газ отводятся при температуре p. Зола
оседает на ряде пластин, которые в основном выполняют функцию предотвращения передачи тепла вниз и
диффузии паров, образующихся при гидрировании, в зольную камеру.
С этой целью нижняя часть этих пластин снабжена теплоизоляционными пластинами, которые
предпочтительно изготовлены из асбеста. Предпочтительно, чтобы расстояние между указанными
пластинами было минимальным, чтобы промежуточное пространство, заполненное газом, было как можно
меньше. Продукты реакции и гидрирующие газы отделяются от золы и проходят вокруг перегородки P и через
канал is до точки отбора J. Отверстия al в нижней части тарелок a могут непрерывно сужаться к выходному
концу аппарата, так что в конечном итоге их ширина будет соответствовать ширине, необходимой только для
прохождения золы. При необходимости, сильно предварительно нагретый свежий водород может быть подан
в точку ниже канала p таким образом, чтобы сначала он двигался противотоком к отводимой золе, а затем
отводился вместе с реакционными газами, проходящими через каналы k и j.
Следующий пример дополнительно проиллюстрирует природу данного изобретения, но изобретение не
ограничивается им.
ПРИМЕР.
Обращаясь к рисункам 1–6, среднегерманский бурый уголь, который после 60-градусной предварительной
сушки содержит около 1,5% влаги и 12,5% золы, измельчается и предварительно нагревается примерно до
900 градусов Цельсия, а затем вводится в реакционный сосуд при температуре f. На пути к верхнему подносу
(температура -65°C) его доводят до температуры около 3500 градусов Цельсия. Давление в реакционном
сосуде поддерживается на уровне примерно от 190 до 200 атмосфер. 70 Водород предварительно
нагревается примерно до 500 градусов Цельсия в предварительном нагревателе, предпочтительно
представляющем собой трубчатую систему (не sb ewn), поступает в кольцевое пространство cl по трубе g,
расположенной в нижней части реакционного сосуда 75, и, поднимаясь по указанному кольцевому
пространству, передает часть своего тепла системе пластин и опускающейся смеси угля, водорода и паров
продуктов гидрирования, таким образом, охлаждаясь до температуры около 3300 градусов Цельсия при
контакте с углем. Интенсивность гидрирования опускающегося угля постепенно возрастает с повышением
температуры.
Смесь паров масла и водорода, выходящая из реакционного сосуда, имеет температуру около 4000 градусов
Цельсия.
Реакционный сосуд нагревается электрическим током, протекающим через 90 витков, лишь до такой степени,
чтобы компенсировались потери тепла за счет излучения.
При работе описанным выше способом из каждого килограмма бурого угля и 0,3 кубического метра водорода
получают следующие продукты:
0.41 килограмм продукта, 25 процентов которого состоит из высоковязкой смолы, 75 процентов — из
подвижного масла, 0,08 000 килограммов воды, 0,03 килограмма легкого бензола и 0,25 килограмма золы.
Дата: 21 августа 930 г.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W.C. 2,
Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованное устройство для деструктивного гидрирования. Твердые -- ^ Топлива.
Я, Джеймс Йейт Джусон, гражданин Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47, в
районе Линкольнс-Инн-Филдс, Великобритания, заявляю о характере данного изобретения (о котором мне
сообщили из-за границы).
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим от имени компании I. G. Farbenindustrie Aktiengesell,
соответственно, в увеличенном масштабе, вращается конвейер b, расположенный в лотках a. На рисунке 6 в
увеличенном масштабе в проекции и частично в вертикальном разрезе показаны устройства в нижней части
устройства 70, предназначенного для подачи гидрирующего газа и удаления продуктов реакции, реакционного
газа и твердых остатков, таких как зола.
На рисунке 7 показана дальнейшая модификация аппарата 75 в соответствии с настоящим изобретением.
На всех рисунках одинаковые детали, насколько это возможно, обозначены одинаковыми буквами. Однако
изобретение не ограничивается конкретными вариантами, показанными на чертежах.
Обращаясь к рисункам 1–6, можно увидеть, что установка состоит из трубчатого реакционного сосуда,
нагреваемого резистивными нагревателями, стенки которого устойчивы к высокому давлению:
В указанном сосуде расположены друг над другом несколько лотков, дно которых имеет отверстия, а края G
снабжены фланцами или установлены в виде широких колец. Конвейеры b для перемещения материала,
предпочтительно выполненные в форме звезды, расположены между каждой парой из 95 лотков a и
размещены на центральном вращающемся валу i, способном перемещаться в продольном направлении.
Тарелки a расположены таким образом, что образуется кольцевое пространство c, ограниченное внутренней
стенкой сосуда высокого давления i00 и внешней стенкой блока тарелок, для подачи водорода и, при
необходимости, для отвода продуктов гидрирования.
Каждый лоток a имеет выступ под номером 105, в который входит фланец или кольцо a'2 следующего нижнего
лотка, образуя таким образом цельную вертикальную трубу, содержащую ряд многочисленных ярусов,
расположенных один над другим. Твердое порошкообразное топливо подается в точке 1 и медленно проходит
над каждой из тарелок a, при этом движение топлива направляется вращающимися конвейерами b, и оно
падает с одной тарелки на другую через отверстия al. Водород-115, введенный в точке g, поднимается в
кольцевом пространстве d, а затем, пройдя через канал c, течет вниз через лотки a, где вступает в контакт с
твердым топливом. Поддоны, а также сосуд высокого давления могут быть изготовлены из легированных
сталей, например, хромистых сталей, таких как сталь V2A фирмы Krupp. Через определенные промежутки
времени ряд тарелок a может быть опущен, а 125 заменены воротником c, так что между отдельными
группами тарелок образуется свободное пространство, в котором могут собираться и успокаиваться газы
гидрирования, а также оседать пыль.
При желании, 130 sghaf't, из Франльфорта-на-Илане, Германия, акционерное общество, организованное в
соответствии с законами Германии), и каким образом это должно быть выполнено, должно быть подробно
описано и выяснено посредством следующего заявления:
Установка для деструктивного гидрогенирования твердых топлив, таких как уголь, лигнит и тому подобное, в
сухом, пулио-верулентном состоянии требует специальной конструкции, которая позволяет обеспечить
большую площадь контакта гидрогенизирующего газа с топливом, подлежащим деструктивному
гидрогенированию, и, таким образом, добиться значительной степени превращения указанного топлива даже
при больших объемах производства. Для этой цели важно, чтобы материал находился в постоянном
движении или периодически переворачивался, чтобы свежие частицы всегда попадали на поверхность и
становились доступными для водорода. Кроме того, топливный порошок с плохой теплопроводностью не
должен нагреваться сильнее на поверхности, чем внутри, поскольку вместо разрушительного гидроокисления
будет происходить коксование, и транспорт материала в реакционной камере будет серьезно нарушен.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили новый тип оборудования, который полностью отвечает
указанным требованиям простым и высокоэффективным способом.
Данное устройство включает в себя сосуд высокого давления, в котором обрабатываемые углеродистые
материалы распределяются слоями по множеству неподвижных лотков с практически горизонтальным дном,
расположенных один над другим. Указанные лотки снабжены, по меньшей мере, одним отверстием,
позволяющим обрабатываемым материалам проходить через емкость, при этом прохождение и
перемешивание указанных материалов обеспечивается вращающимися конвейерами между каждой парой
указанных лотков, причем указанные конвейеры установлены на вертикальной оси, окруженной указанными
лотками.
Природа изобретения будет описана более подробно со ссылкой на чертеж, прилагаемый к предварительной
спецификации, и на прилагаемый чертеж.
Рисунки с 1 по 6 были представлены вместе с предварительной спецификацией, а рисунок 7 — вместе с
полной спецификацией.
На рисунке 1 в проекции и частично в вертикальном разрезе представлен аппарат, созданный в соответствии
с данным изобретением. На рисунках 2, 6 и 3 в большем масштабе показан вертикальный разрез некоторых
лотков, изображенных на рисунке 1. Кроме того, на рисунке 3 подробно показаны каналы для
гидрогенизирующего газа. На рисунках 4 и 5 показаны поперечное сечение и план 363,626. Продукты
гидрирования могут быть удалены из этих свободных пространств, и при необходимости может быть
установлен фильтр, чтобы предотвратить попадание твердых частиц в каналы для удаления продуктов
реакции. Таким образом, становится возможным поэтапное удаление образующихся продуктов гидрирования.
Аналогичным образом, путем введения свежего водорода в указанные свободные пространства, водород
может подаваться поэтапно, в результате чего между пластинами устанавливаются лишь небольшие скорости
потока. Это может быть выгодно для еще большего подавления возможного образования пыли в районе BL5.
Обычно основная часть или все продукты гидрирования отводятся в нижней части реакционного сосуда;
устройство, подходящее для этой цели, показано на рисунке 6 (тип -20).
Зола, продукты реакции и отработанный гидрогенизирующий газ отводятся при температуре p. Зола оседает
на ряде пластин, которые в основном выполняют функцию предотвращения передачи тепла вниз и диффузии
паров водорода в зольную камеру.
С этой целью нижняя часть этих пластин снабжена теплоизоляционными пластинами, которые
предпочтительно изготовлены из асбеста. Предпочтительно, чтобы расстояние между указанными
пластинами было минимальным, чтобы промежуточное пространство, заполненное газом, было как можно
меньше. Продукты реакции и гидрирующие газы отделяются от золы и проходят мимо перегородки r и через
канал k к точке отбора j. Отверстия a' в дне лотков a могут непрерывно сужаться к выходному концу аппарата,
так что в конечном итоге их ширина будет соответствовать ширине, необходимой для прохождения золы. При
необходимости, сильно предварительно нагретый свежий водород может быть подан в точку ниже канала p
таким образом, чтобы сначала он тек противотоком к отводимой золе, а затем отводился вместе с
реакционными газами, проходящими через каналы k и j.
Для предотвращения передачи тепла через несущие стенки может быть целесообразно разместить
нагревательные устройства внутри реакционного сосуда.
На рисунке 7 показана дальнейшая модификация верхней части аппарата в соответствии с настоящим
изобретением, частично в разрезе, которая особенно подходит для обработки минерального угля молодого
геологического возраста, например, сардинского угля.
% Как показано на рисунке 7, угольная пыль подается в реакционный сосуд с помощью шнекового конвейера в
точке /. Водород, предварительно нагретый до температуры около 500 градусов Цельсия, подается с высокой
скоростью при g, захватывает вносимую угольную пыль и поддерживает ее во взвешенном состоянии (70%).
Уголь перемещается вниз в водородном газе в пространстве, и из него отгоняются битумы. Скребки 1,
установленные на вращающемся валу i, предотвращают прилипание материалов 75 к стенкам реакционного
сосуда.
В зависимости от количества битума, содержащегося в угле, пыль удерживается в пространстве в течение
примерно 3–7 секунд. При этом угольная пыль имеет тенденцию образовывать шарики, которые
измельчаются в мельнице. Затем материалы проходят по лоткам а, по которым они перемещаются с
помощью конвейеров б.
В остальном устройство аналогично устройству 85, описанному со ссылкой на рисунки 1–6.
Как правило, продолжительность прохождения топлива через лотки составляет от 45 секунд до 5 минут, хотя
следует понимать, что изобретение не ограничивается этими продолжительностями. Предпочтительно
поддерживать в циркуляции от 10 до 50 кубических метров водорода, а наиболее выгодно – от 15 до 20
кубических метров водорода, измеренного в нормальных условиях температуры и давления, на каждый
килограмм обработанного угля.
В реакционном сосуде высотой 10 метров и внутренним диаметром 80 сантиметров можно обрабатывать от 3
до 4 тонн угля в час. 93 В качестве катализаторов могут быть добавлены материалы, пригодные для
деструктивного гидрирования, например, оксиды или сульфиды молибдена, вольфрама или другого металла
шестой группы периодической системы.
Таким образом, станет ясно, что гидрирующий газ может подаваться сверху, снизу или через подходящую
промежуточную точку. В частности, когда обрабатываемый углеродистый материал (L10) не находится в
очень мелкой стадии измельчения, может быть целесообразно пропускать гидрогенизирующий газ
противотоком к обрабатываемому топливу. 115 Кольцевое пространство d, окружающее лотки, не всегда
необходимо, например, при работе с устройством, изображенным на рисунке 7. 120 Следующий пример
дополнительно проиллюстрирует, как данное изобретение может быть реализовано на практике, но
изобретение не ограничивается этим.
Пример. j25. Обращаясь к рисункам 1-6, среднегерманский бурый уголь, который после предварительной
сушки содержит около 1,5% влаги и 12,5% золы, измельчается и предварительно нагревается примерно до
900 градусов Цельсия, а затем подается в реакционный сосуд при температуре f. По пути к верхнему подносу
его доводят до температуры около 3500 градусов Цельсия. Давление в реакционном сосуде поддерживается
на уровне примерно от 190 до 200 атмосфер.
Водород предварительно нагревается примерно до 500 градусов Цельсия в предварительном нагревателе,
предпочтительно представляющем собой систему трубок (не показана), поступает в кольцевое пространство
d по трубе g, расположенной в нижней части реакционного сосуда, и, поднимаясь по указанному кольцевому
пространству, передает часть своего тепла системе пластин и нисходящей смеси угля, водорода и паров
продуктов гидрирования, охлаждаемой таким образом до температуры около 3800 градусов Цельсия при
контакте с углем. Интенсивность гидрирования восходящего угля постепенно возрастает с повышением
температуры. Смесь масляных паров и водорода, выходящая из реакционного сосуда, имеет температуру
около 4000 градусов Цельсия.
Реакционный сосуд нагревается электрическим током, протекающим через обмотки, лишь до той степени, в
которой компенсируются потери тепла за счет излучения.
При описанном выше способе обработки из каждого килограмма бурого угля и 0,3 кубического метра водорода
получают следующие продукты:
0.41 килограмм продукта, 25 процентов которого состоит из высоковязкой смолы, 75 процентов — из
подвижного масла, 0,08 килограмма воды, 0,03 килограмма легкого бензола и 0,25 килограмма золы.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_363627.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=363627&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB363627A
[]
#.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: сентябрь. 12, 1930. № 27,325/30.
Фотография слева: 1 июня 1931 года.
Завершено: Декабрь. 14, 1931, ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
363,627 Усовершенствования, относящиеся к устройствам для преобразования электрической и механической
энергии, например, используемым в звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройствах.
Я, Алан Давайв Блюмлейн, проживающий по адресу: Эрлс-Корт-сквер, 57, Лондон, юго-запад 5, подданный
Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: данное
изобретение относится к устройствам, используемым для преобразования электрической и механической
энергии, и в частности, к устройствам такого рода, в которых части аппарата приводятся в вибрацию с
различной частотой, таким как устройства звукозаписи и воспроизведения.
В подобных устройствах обычно вводят демпфирование в виде сил трения или упругости, создаваемых
материалом, соединенным с подвижной системой, благодаря чему соответствующим образом контролируется
резонанс системы при вибрации в заданном режиме (который мы будем называть разрешенным режимом).
Разумеется, обычно возможно, что система способна к вибрации в других, неразрешенных режимах, таких
как, например, вибрации внутри самой подвижной системы из-за присущей ей гибкости или гибкости опор; но в
целом демпфирующий материал, введенный для подавления резонанса в разрешенном режиме, также
служит для гашения вибраций в неразрешенных режимах.
Однако, если для подавления вибраций в разрешенном режиме используются силы, отличные от сил трения
или упругости, например, электрические или электромагнитные силы, то иногда, и довольно часто, случается,
что такие силы оказываются совершенно неэффективными для подавления резонанса вибраций в
неразрешенных режимах. Таким образом, например, вся жесткая конструкция устройства может иметь
собственную частоту в рабочем диапазоне, при которой из-за отсутствия демпфирования в любой форме она
будет резонировать, в лучшем случае, с нежелательно большими амплитудами при довольно малых силах.
Целью настоящего изобретения является разработка способов, позволяющих успешно преодолеть трудности
гашения различных вибраций такого оборудования, и изобретение состоит в способе F.
модификация частотной характеристики аппаратуры, используемой для преобразования электрической и
механической энергии, в которой применяются средства для гашения вибраций в несанкционированных
режимах, отличных от средств гашения вибраций в разрешенном режиме.
Изобретение также состоит в средствах для осуществления способа, указанного в предыдущем абзаце, 60
включающих аппарат для преобразования электрической и механической энергии, в котором колебания в
разрешенном режиме гасятся электромагнитными средствами, а колебания в неразрешенных 65 режимах
модифицируются механическим демпфированием в виде сил трения или упругих сил, например.
Изобретение также включает в себя устройство указанного типа, в котором колебания в неразрешенных
режимах гасятся путем вставки в крепления и соединения различных элементов устройства тонких слоев
подходящего демпфирующего материала, такого как пробка или резина, которые, однако, предпочтительно не
оказывают влияния на колебания в разрешенном режиме, которые в противном случае гасятся.
Дополнительные особенности изобретения станут очевидны из следующего описания одной из его
модификаций, примененной к аппарату в виде подвижной электрической катушки, колеблющейся в
электромагнитном поле, используемому для записи звука; однако следует понимать, что изобретение не
ограничивается таким устройством, поскольку оно применимо ко всем формам аппаратов, используемых для
преобразования колебательной электрической и механической энергии. 90 Рассматриваемое в данном
описании устройство, представляющее собой один из удобных способов осуществления изобретения,
включает в себя, по существу, стержень стилуса жесткой и прочной конструкции, жестко закрепленный между
лезвиями ножа и приспособленный для выполнения вращательных движений, которые гасятся
электромагнитными силами, возникающими в процессе. Если подвижная система находится в состоянии
дисбаланса, могут возникнуть силы, стремящиеся изогнуть вал стилуса и вызвать его боковые колебания.
На большинстве частот прочность вала достаточна, чтобы предотвратить достижение такими вибрациями
нежелательной величины, однако следует понимать, что из-за своей жесткости и прочного крепления вал
будет иметь очень резкую и выраженную резонансную частоту.
Поскольку имеет место электромагнитное затухание, только вращательные движения, при данной частоте
колебаний вала, будут полностью незатухающими. Таким образом, даже очень малые силы на этой частоте
могут быть достаточными для возникновения нежелательных боковых колебаний чрезвычайно большой
амплитуды. Аналогичным образом небольшие несимметричные силы, возникающие от стержня стилуса или
от других частей подвижной системы, могут вызывать нежелательные колебания значительной амплитуды в
соответствующих частях узла, таких как жесткая конструкция опор лезвия ножа, например, на резонансных
частотах этих частей. Таким образом, следует понимать, что может существовать ряд частот, на которых
могут возникать резонансные колебания, и что, поскольку эти колебания лишь частично выражены, для их
возникновения необходимы очень малые силы.
— Для предотвращения возникновения этих нежелательных колебаний в валу и раме иглы в соответствии с
изобретением я могу ввести в эти системы очень небольшое количество демпфирования, прокладывая очень
тонкие слои пробки или другого подходящего материала между обработанными стыками в раме и/или —
также в узле вала иглы. В одном из типов таких устройств, например, стилусный рычаг крепится к стержню
стилуса с помощью зажимов, расположенных между вилкой на конце последнего. В эту вилку между валом
иглы и рычагом иглы можно вставить два куска пробки, которые зажимаются винтами, проходящими через
вилку, при этом эти винты не касаются рычага иглы. Таким образом, стилус не соприкасается металлическим
контактом со валом стилуса, а зажимается между двумя слоями пробки; эти слои пробки могут иметь любую
подходящую толщину, но обычно они имеют небольшую толщину, например, 0,03 дюйма, однако они
обеспечивают именно ту небольшую степень демпфирования, которая необходима для предотвращения
несанкционированных колебаний вала стилуса.
Сходным образом.
-лезвия ножей могут быть зажаты между стальными пластинами с прослойками из тонкого пробкового листа,
при этом торцевые пластины имеют прослойки из пробки между собой и наконечниками.
Эти дополнительные вставки из пробки служат для подавления колебаний в основной раме.
Следует отметить, что введенное таким образом демпфирование не влияет на вращательные колебания вала
иглы, а лишь предотвращает вибрации системы в несанкционированных режимах.
Метод подавления неразрешенных режимов колебаний применим к любому электромеханическому
устройству на основе интегральных схем, но обычно необходим только в тех случаях, когда демпфирование,
призванное подавить основной резонанс в разрешенном режиме, имеет такую форму, что не создает
демпфирования 75 в неразрешенных режимах колебаний. Поэтому этот метод особенно применим к
устройствам с электромагнитным креплением.
Изобретение не ограничивается только прокладочными материалами Clork; вместо них можно использовать
резину или другой подходящий материал. Преимуществом пробки является то, что ее легко получить в виде
тонких листов, и что введение этих листов не допускает достаточного относительного перемещения
соединительных частей, чтобы нарушить выравнивание и т. д. устройства. Модифицированный метод
введения демпфирования для частей системы, склонных к вибрации в несанкционированных режимах на их
резонансных частотах, заключается в сочетании с элементом или элементами, склонными к изгибу, одним или
несколькими дополнительными усиливающими элементами, при этом контактирующие поверхности
чередуются с пробкой или другими подходящими демпфирующими материалами описанным способом. Таким
образом, две точки, подверженные несанкционированному относительному перемещению во время вибрации
в разрешенном режиме, или две.
Части элемента, способные изгибаться относительно друг друга, могут быть снабжены дополнительным
жестким элементом, к которому между частями и добавленным элементом проложены шайбы из пробки для
гашения относительных колебаний. 105 Следует понимать, что изобретение не ограничивается какими-либо
конкретными деталями, приведенными в описании выше.
поскольку он может быть применен к любому типу электромеханических преобразовательных устройств; 110 и
мы можем изменять различные его части, их материал, расположение и относительное взаимодействие в
соответствии с различными требованиями, которые должны быть выполнены, не выходя при этом за рамки
изобретения 115.
Датировано 12 сентября 1930 года.
МАРКС И КЛЕРК, 363,62.7 3633,627 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к устройствам для преобразования электрической и механической
энергии, например, используемым в звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройствах.
Я, Алан Доуэр Блюмлейн, проживающий по адресу: Эрлс-Корт-сквер, 57, Лондон, юго-запад 5, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: Данное изобретение
относится к устройствам, используемым для преобразования электрической и механической энергии, и в
частности, к устройствам такого рода, в которых части аппарата приводятся в вибрацию на различных
частотах, таким как устройства звукозаписи и воспроизведения.
В подобных устройствах обычно вводят демпфирование в виде сил трения или упругости, создаваемых
материалом, соединенным с подвижной системой, благодаря чему соответствующим образом контролируется
резонанс системы при вибрации в заданном режиме (который мы будем называть разрешенным режимом).
Разумеется, обычно возможно, что система способна к вибрации в других, разрешенных режимах, таких как,
например, вибрации внутри самой подвижной системы из-за присущей ей гибкости или гибкости опор; но в
целом демпфирующий материал, введенный для подавления резонанса в разрешенном режиме, также
служит для гашения вибраций в неразрешенных режимах.
Однако, если для гашения вибраций в разрешенном режиме используются силы, отличные от сил трения или
упругости, например, электрические или электромагнитные силы, то иногда, и довольно часто, случается, что
такие силы оказываются совершенно неэффективными для подавления резонанса вибраций в
неразрешенных режимах. Следует понимать, что настоящее изобретение касается вибраций элемента или
элементов, которые находятся или обычно предназначены для нахождения в колебательном состоянии, и
объем изобретения не включает в себя средства демпфирования, например, между всем устройством и его
контейнером или опорой, для предотвращения единой вибрации всего устройства. Таким образом, в одном из
предыдущих предложений было предложено обеспечить акустическую изоляцию между всей
электромагнитной системой звукозаписывающего устройства и его опорой, и такое решение не только
выходит за рамки данного изобретения, но и не позволяет различать вибрации подвижной системы в
разрешенных и неразрешенных режимах, что, как будет показано ниже, является особенностью настоящего
изобретения.
Настоящее изобретение также не включает конструкции, подобные тем, которые были предложены ранее, в
которых упругие опоры подвижного элемента расположены, например, 65, усилены в одних направлениях
сильнее, чем в других, для сопротивления вибрациям в направлениях, отличных от желаемых.
Целью настоящего изобретения является разработка средств, позволяющих успешно преодолеть трудности
70, связанные с гашением различных вибраций такого аппарата, и изобретение представляет собой аппарат
для преобразования электрической и механической энергии, включающий элемент 75, способный колебаться
в одном режиме, при этом резонанс указанного элемента в разрешенном режиме гасится исключительно
электромагнитными средствами, а резонанс в неразрешенных режимах и/или резонанс 80 связанных частей,
стремящихся вызвать такие колебания, гасится неэластичными упругими средствами.
Изобретение также включает в себя устройство для преобразования электрической и механической энергии,
включающее поворотную электрическую катушку, резонансные колебания которой электромагнитно гасятся,
резонансные колебания в других режимах и/или резонансные колебания связанных частей устройства
(например, рычага, установленного на валу катушки), стремящиеся вызвать такие нежелательные колебания,
гасятся неэластичными упругими средствами, которые не оказывают прямого влияния на резонанс поворота
катушки.
Дополнительные особенности изобретения станут очевидны из следующего описания одной из его
модификаций, примененной к устройству в виде подвижной электрической катушки, колеблющейся в
электромагнитном поле, характерном для описанных в спецификациях №№. 350.998 и 350,954 и используется
для записи звука; однако следует понимать, что изобретение j0o не ограничивается таким устройством,
поскольку оно применимо ко всем видам аппаратов, используемых для преобразования вибрационной
электрической и механической энергии, таким как звукосниматели, микрофоны, громкоговорители,
осциллографы и т. д.
Изобретение будет легче понять из следующего описания одной из его модификаций, сославшись на
прилагаемые чертежи, на которых:
На рисунке 1 представлен боковой разрез, а на рисунке 2 — передний разрез звукозаписывающего устройства
с подвижной катушкой, воплощающего данное изобретение.
Устройство, рассматриваемое в следующем описании одного из удобных способов осуществления
изобретения, показано на рисунках 1 и 2 и включает в себя, по существу, стержень стилуса a жесткой и
прочной конструкции, установленный на режущих кромках b, b и приспособленный для воздействия
вращательных движений с помощью установленной на нем электропроводящей катушки c. Эта катушка
расположена между магнитными полюсами d и cd (рис. 2), которые образуют концы соседнего электромагнита
(не показан). Внутри катушки находится сердечник e, являющийся частью второй магнитной цепи f (рис. 1), на
которую намотаны возбуждающие катушки g, g, так что подвижная катушка c образует вторичную обмотку
трансформатора, первичными обмотками которого являются катушки g, g. Электрические импульсы,
генерируемые записываемым звуком (например, микрофоном), подаются на катушки g, g и индуцируют
соответствующие импульсы в катушке c, которая под воздействием магнитного поля между полюсными
наконечниками d, d затем колеблется вокруг вертикальной оси, неся с собой вал стилуса a, к которому она
прикреплена, и рычаг стилуса h, прикрепленный к нижней части вала a.
На внешнем конце иглы h расположен сапфировый или подобный режущий инструмент i, с помощью которого
можно разрезать пластинку на воске или аналогичном материале.
Схемы катушек g и 'g расположены таким образом, что любые нежелательные большие колебания катушки
гасятся электронными магнитными силами, возникающими способом, описанным в патентной заявке.
Упомянутый выше документ № 350,998. Однако, если подвижная система каким-либо образом
разбалансирована, могут возникнуть силы, стремящиеся изогнуть вал стилуса и вызвать его боковые
колебания. На большинстве частот прочность вала достаточна, чтобы предотвратить достижение такими
колебаниями нежелательной величины, но следует понимать, что из-за своей жесткости и прочного крепления
вал будет иметь очень резкую и выраженную резонансную частоту, и поскольку электромагнитное
демпфирование влияет только на вращательные движения, на этой частоте колебания вала будут полностью
незатухающими. Поэтому очень малых сил на этой частоте может быть достаточно, чтобы вызвать
нежелательные боковые колебания чрезвычайно большой амплитуды. Аналогичным образом небольшие
несбалансированные силы, возникающие от стержня стилуса или от других частей подвижной системы, могут
вызывать нежелательные колебания значительной амплитуды в соответствующих частях узла, таких как
жесткая конструкция опор лезвия ножа, например, на резонансных частотах этих частей.
Таким образом, следует понимать, что может существовать ряд частот, на которых могут возникать
резонансные колебания 75, и что, поскольку эти колебания не затухают, для их возникновения необходимы
лишь очень малые силы.
Для предотвращения возникновения этих нежелательных паразитных колебаний в валу и раме иглы в
соответствии с изобретением я могу ввести очень небольшое количество демпфирования в эти системы,
прокладывая очень тонкие слои пробки или другого подходящего материала между обработанными
соединениями в раме и/или в узле вала иглы. В показанном, например, типе такого устройства, стилусный
рычаг h крепится к стержню стилуса a путем зажима между вилкой, расположенной на 90-градусном конце
последнего. В эту вилку между валом стилуса и рычагом стилуса можно вставить два куска пробки 1, 1 (рис.
2), которые зажимаются винтами, проходящими через вилку, при этом эти винты не касаются рычага стилуса.
Таким образом, стилус не соприкасается металлическим стержнем со стилусом, а зажимается между двумя
слоями пробки. Эти слои пробки могут иметь любую подходящую толщину, но обычно составляют всего 0,003
дюйма; однако они служат для обеспечения той небольшой степени демпфирования, которая необходима для
предотвращения несанкционированных колебаний стержня иглы.
Аналогично, режущие кромки 105 могут быть зажаты между металлическими пластинами 1 с прослойками из
тонкой пробки 2, 2, которые служат не только для гашения резонансных колебаний режущих кромок, но и для
обеспечения некоторой небольшой упругости 110, благодаря чему резонансные колебания катушки в
несанкционированных режимах гасятся; а торцевые пластины или блоки m могут иметь прослойки из пробки
3, 3 между ними и полюсными наконечниками. Винты, крепящие блоки i15 к опорным элементам, могут иметь
между собой и блоками втулки из твердой резины, которые, служа для зажима блоков, обладают достаточной
упругостью, чтобы пробковые прокладки эффективно выполняли функцию демпфирования. Эти последние
прослойки 3, 3, из пробки и втулки n служат не только для гашения колебаний в основной раме, но и для
изоляции блоков m от полюсных наконечников, предотвращая тем самым образование короткого замыкания
витка рамой вокруг возбуждающей магнитной цепи. В случае опор с острым краем и, при необходимости, в
случае соединения между блоками m и опорными элементами 130 363,627:
Зажимные винты проходят через отверстия в опорном элементе, так что единственный контакт между
опорными и несущими элементами осуществляется через предусмотренную пробковую прокладку.
Следует отметить, что введенное таким образом демпфирование не влияет на вращательные колебания вала
иглы, а лишь предотвращает вибрации системы в несанкционированных режимах, и, кроме того, поскольку
все пробковые прокладки 1, 2 и 3 расположены таким образом, что любое относительное перемещение
элементов, между которыми они расположены, требует сдвигового напряжения в пробке, любая регулировка
затяжки зажимных винтов для изменения сжатия пробки не повлияет на относительное положение
Соседние файлы в папке патенты