Патентное ведомство соединённых штатов (стр. 3 )

Формула изобретения:

1. Контроллер цепи, включающий сочетание закрытого контейнера с жидкостью, приспособлений для вращения контейнера, опоры внутри контейнера, приспособлений для предупреждения или предотвращения ее движения в направлении вращения контейнера, и проводника, под­держиваемого названной опорой и предназначенного для замыкания и размыкания электрического соединения с контейнером через жидкость.

2. Контроллер цепи, включающий сочетание контакта, способного к вращению и снабженного радиальными контактами, закрытого кон­тейнера с жидкостью, образующей другой контакт, приспособлений для вращения контейнера, опоры в нем для вращающегося контакта и при­способлений для предупреждения или предотвращения вращения опоры в направлении вращения контейнера.

3. В контроллере цепи сочетание контейнера, способного вращаться вокруг оси, наклоненной относительно вертикали, и содержащего жид­кость, образующую один контакт, второго контакта, смонтированного в контейнере на опоре, способной к свободному вращению относительно контейнера, и грузика, несоосного с осью вращения опоры названного контакта и служащего для предупреждения или предотвращения ее дви­жения в направлении вращения контейнера.

4. Сочетание контейнера, установленного для вращения вокруг оси, наклоненной относительно вертикали, соосного с ним вала в кон­тейнере, грузика, несоосного с валом, и контакта, поддерживаемого названным валом и предназначенного для вращения посредством про­водящей жидкости, находящейся в контейнере, когда последний вра­щается.

5. Сочетание контейнера, смонтированного для вращения вокруг оси, наклоненной относительно вертикали, соосного с ним вала в кон­тейнере, рычага с грузиком, прикрепленного к названному валу, скобы или рычага, также прикрепленного к этому валу, вращающегося кон­такта с радиальными контактными стержнями или лопатками, установ­ленными на названной скобе так, чтобы приводиться во вращение неко­торым количеством проводящей жидкости, содержащейся в названном контейнере, когда эта жидкость перемещается под действием центробеж­ной силы.

Никола Тесла.

Свидетели: М. Лоусон Дайер, .

IV. УСТРОЙСТВА, РАБОТАЮЩИЕ С ТОКАМИ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ...

365

Н. ТЕСЛА

КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ No 609247 16 АВГУСТА 1898 Г.

ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СОЕДИНЁННЫХ ШТАТОВ

НИКОЛА ТЕСЛА, ПРОЖИВАЮЩИЙ В НЬЮ-ЙОРКЕ, ШТАТ НЬЮ-ЙОРК

КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ОПИСАНИЕ, ЯВЛЯЮЩЕЕСЯ ЧАСТЬЮ ПАТЕНТА № 000 ОТ 16 АВГУСТА 1898 Г. ЗАЯВКА ОТ 12 МАРТА 1898 Г., НОМЕР ЗАЯВКИ 673559 (МОДЕЛЬ НЕ ПРИЛАГАЕТСЯ)

Всем заинтересованным лицам:

  Я, Никола Тесла, гражданин Соединённых Штатов, проживающий в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, изобрел некоторые новые и полезные усовершенствования для контроллеров электрической цепи, описание которых, со ссылками на прилагающиеся чертежи приводится ниже.

  В моих предшествующих заявках, в частности в заявке № 000 от 2 декабря 1897 г. и других, я показал и описал различные типы кон­троллеров электрической цепи, в которых проводящая жидкость исполь­зуется для одного или обоих контактов. Эти устройства, хотя и при­меняются в качестве средств замыкания и размыкания цепи с высокой частотой, были разработаны мной для адресного использования в моих широкоизвестных системах электрического преобразования посредством разряда конденсатора и поэтому предназначались для особых и исклю­чительных условий, необходимых для работы таких систем. Настоящее изобретение является усовершенствованием контроллеров подобного ти­па, и чтобы облегчить понимание и оценку его сущности и цели, я вкрат­це затрону основные характеристики описанных ранее устройств, на ко­торых основано настоящее усовершенствование. Поскольку прежде все­го необходимо, чтобы такие контроллеры могли замыкать и размыкать цепь с очень высокой частотой, а существующие устройства, использу­ющие неподвижные контакты или выводы, не могут обеспечить такой результат в экономичном режиме работы, я был вынужден разработать аппарат, электрическое соединение в котором устанавливалось и разры­валось между неподвижным контактом и жидким проводником в виде струй или потоков. Очевидно, что в аппарате, где в качестве одного кон­такта используется твердый проводник, а в качестве другого — жидкий, замыкания и размыкания происходят между твердым и жидким контак­тами, и, хотя рабочие части моих усовершенствованных контроллеров обычно находились в воздухо - или газонепроницаемых контейнерах и в инертной среде, — как с целью улучшения их работы, так и для пред­отвращения повреждения контактов, — тем не менее вероятность износа твердого контакта оставалась.

В определенных условиях, например, когда контроллер цепи запитан от источника постоянного тока, разрушение твердого контакта мо­жет быть значительно замедлено посредством соединения его с отрица­тельным полюсом генератора. Тем не менее постепенный износ металла будет всегда иметь место и избежать его полностью — цель настоящего усовершенствования. Для этого я замыкаю цепь через два потока прово­дящей жидкости, но вместо того, чтобы разрывать цепь за счет движения двух этих потоков или контактов, как раньше, я периодически разделяю их посредством введения изолятора, желательно твердого и тугоплавко­го. К примеру, я снабжаю пластину или диск зубцами или выступами, предпочтительно из стекла, лавы или подобного вещества, которые при вращении диска должны проходить через жидкий проводник, имеющий вид струи, и вызывать тем самым замыкание и размыкание цепи.

  Посредством такого устройства между жидкими контактами пери­одически происходят размыкания, и, следовательно, предотвращается разрушение контактов и связанное с этим ухудшение работы аппарата.

  Предпочтительная конструкция усовершенствованного мной кон­троллера в вертикальном сечении по центру представлена на прилагае­мом чертеже.

  Оба контакта заключены в воздухонепроницаемый контейнер А из железа или стали, смонтированный на валу В в подходящем гнезде или опоре С и способный свободно вращаться. Гнездо С прикреплено или образует часть основания или стойки D. Для вращения контейнера мож­но использовать любое удобное средство, в качестве иллюстрации я по­казал якорь Е, прикрепленный к цилиндрической надставке контейнера, расположенной в гнезде С, и индуктор F7 поддерживаемый независимой конструкцией и неподвижный. Якорные обмотки соединены с секциями S коллектора, с которыми контактируют щетки G.

  На валу В и соосно с ним расположен вал Я, установленный в ша­рикоподшипниках и свободно вращающийся относительно вала В и мак­симально независим от его вращения. Для противодействия вращению вала Я при вращении контейнера используется любое удобное средство. В представленной схеме грузик или рычаг с грузиком / крепится к валу Я несоосно с ним, а поскольку подшипник вала В удерживает его под углом к вертикали, этот грузик за счет силы тяжести удерживает вал Я в неподвижном состоянии. К верхней части или крышке контейнера А шпилькой К, проходящей через изолированную втулку в этой крышке и закрепленной гайкой L, прикреплен кольцевой диск М из прово­дящего материала, желательно из железа или стали, край которого вначале загибается книзу, а затем кверху, образуя желоб по периметру внутренней стороны диска. К внутренней стороне диска М концентри­чески крепится второй диск N с направленными вниз выступами ОО из изолирующего тугоплавкого вещества. Трубка Р устанавливается на вал Н или грузик и располагается так, что выпускное отверстие на одном конце направлено наружу к желобу диска М, тогда как другое расположено близ внутренней стенки контейнера, так что, если в кон­тейнер поместить некоторое количество ртути или другой проводящей жидкости и вращать его, то трубка Р, оставаясь неподвижной, будет вбирать жидкость, отбрасываемую центробежной силой на стенки кон­тейнера, и в виде струи или потока выпускать ее в желоб, или кромку, диска М или на внутренние поверхности выступов О диска JV, что так­же вполне возможно.

  Очевидно, что, поскольку оба диска М и N вращаются относитель­но струи или потока жидкости, выходящей из трубки Р, электрическое соединение между контейнером и диском М будет замыкаться струей при ее движении к диску М между зубцами О и прерываться, когда на пути струи будут оказываться названные зубцы. Частота и относитель­ная длительность замыканий и размыканий определяются скоростью вращения контейнера, а также числом и шириной зубцов О, прерываю­щих поток.

  Желобок, задерживающий часть направленной на него жидкости при вращении диска и расположенный на той части диска М, с кото­рой контактирует струя, обеспечивает эффективность устройства. Под действием центробежной силы в желобке накапливается жидкость, рас­пределяясь по нему и образуя на поверхности слой, на который падает струя, благодаря чему происходит превосходный контакт и устраняется вероятность повреждения поверхностей выводов.

Принцип размыкания цепи за счет периодического пропускания изолятора через жидкий проводник можно реализовать в различных ти­пах аппарата, и в этом плане я не ограничиваюсь только той модифика­цией, что описана выше.

Формула изобретения:

1. В контроллере электрической цепи сочетание проводника, обра­зующего один контакт, приспособлений для поддержания струи или по­тока проводящей жидкости, образующей другой контакт, направления ее на названный проводник, а также элемента, предназначенного для периодического введения в струю или поток, и его прерывания.

2. В контроллере электрической цепи сочетание твердого контакта, приспособлений для направления на него струи или потока проводящей жидкости, образующей с ним электрический контакт, и элемента, пред­назначенного для периодического введения в струю или поток и его пре­рывания.

3. В контроллере электрической цепи сочетание твердого контакта, приспособлений для направления на него струи или потока проводящей жидкости, образующей с ним электрический контакт, элемента с груп­пой радиальных выступов и приспособлений для его вращения таким образом, чтобы названные зубцы периодически пересекали струю или поток.