7. Сочетание вращающегося контейнера, одной или нескольких трубок или каналов, держателя или опоры для них, установленной в подшипниках внутри контейнера, что обеспечивает свободное вращение названного контейнера и держателя относительно друг друга, диска с опорой на названном держателе, причем плоскость вращения этого диска расположена под углом к плоскости контейнера и диск снабжен проводящими лопатками, на которые направлена струя проводящей жидкости, вбираемой трубкой или каналом из контейнера при вращении последнего.
Никола Тесла.
Свидетели: М. Лоусон Дайер, .
IV. УСТРОЙСТВА, РАБОТАЮЩИЕ С ТОКАМИ ВЫСОКИХ ЧАСТОТ... 375
Н. ТЕСЛА
КОНТРОЛЛЕР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
№ 000
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 3 ИЮНЯ 1897 Г., ВОЗОБНОВЛЕНА 15 ИЮНЯ 1898 Г. НОМЕР ЗАЯВКИ 683525
(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 предшествующих патентах, выданных мне, я показал и описал методы и устройства для преобразования и использования электрических токов весьма высоких частот, основанные на заряде конденсатора или цепи определенной емкости и ее разряде через первичную катушку трансформатора, вторичная катушка которого образовывала источник питания рабочей цепи, и в таких условиях, чтобы генерировать колебательный, или высокочастотный ток.
В некоторых типах аппарата, собранных мной ранее для воплощения этого изобретения, для заряда или разряда конденсатора я использовал механизм замыкания и размыкания электрической цепи или ее ветви; данная заявка основана на новом, усовершенствованном устройстве, которое можно назвать контроллером электрических цепей.
Для полной реализации преимуществ моего изобретения и достижения оптимальных практических результатов упомянутый контроллер должен отвечать определенным требованиям, в частности обладать способностью совершать мгновенное прерывание и замыкание цепи. Важно также, чтобы такие размыкания и — особенно - замыкания были мгновенными и полными, а из соображений экономичности и практичности аппарат должен быть недорогим, не подверженным поломкам, способным работать без наблюдения или настройки значительное время. Для соблюдешь всех названных условий, которым до настоящего времени, насколько мне известно, полностью не соответствовал ни один из существующих механических контроллеров цепей, я создал новый, который и является предметом данной заявки и в общих чертах может быть описан следующим образом.
Типичная схема данного устройства в качестве неотъемлемых элементов включает два вывода: один — с внешними контактами, чередующимися с изолирующими промежутками, например в звездообразном диске, и способный вращаться, а другой — вращающийся контейнер, наполненный жидкостью, в которую погружена большая или меньшая
часть первого вывода.
При оптимальной конструкции аппарата в контейнере находится как проводящая, так и непроводящая жидкость (проводящая — более тяжелая); и я поддерживаю такое взаимодействие выводов, что электрическая связь между ними устанавливается и прерывается при последовательном погружении контактов и их извлечении из проводящей жидкости в непроводящую. Для этого контейнер конструируется таким образом, что разделение этих двух жидкостей, необходимое для надлежащей работы устройства, поддерживается центробежным действием и вращением другого вывода, производимым относительно него движением жидкости.
Чтобы обеспечить условия, при которых будет достигнута цель моего изобретения, можно воспользоваться различными механическими средствами, но в качестве наиболее практичного устройства можно использовать полое колесо или барабан с проводящей жидкостью типа ртути или электролита, установленные таким образом, чтобы вращение происходило с любой заданной скоростью. При вращении барабана жидкость отбрасывается центробежной силой к его внутренним стенкам, а более легкая непроводящая или плохо проводящая жидкость, например вода или масло, которая под действием центробежной силы удерживается на поверхности более тяжелой проводящей жидкости и предотвращает возникновение электрической дуги между контактами и проводящей жидкостью.
В центре одной из стенок барабана имеется отверстие, через которое входит держатель с закрепленным на нем диском, имеющим по краям выступы, или лопатки, которые при вращении барабана входят в проводящую жидкость на определенную глубину, достаточную для замыкания и размыкания цепи.
Движение жидкости внутри барабана заставляет диск вращаться, а его выступы, или лопатки, замыкать и размыкать цепь со скоростью, которая может достигать значительных величин. Фактически, при вращении барабана с высокой скоростью жидкий проводник по производимому им эффекту можно приравнять к твердому телу, с которым соприкасается проводящий диск, так что без проводящей жидкости можно и обойтись, однако предпочитаю ее присутствие.
Для обеспечения должного погружения контактов в жидкость в качестве компенсации износа и одновременно создания упругого давления между жидкостью и диском желательно снабдить диск неким пружинным соединением или держателем, который оказывал бы на диск воздействие, позволяющее установить контакт между ним и жидкостью.
Я также разработал некоторые детали конструкции, повышающие эффективность и практичность аппарата; для их описания удобнее всего воспользоваться прилагаемыми рисунками.
Рисунок 1 представляет собой вид сбоку генератора высокочастотных токов, к которому имеет непосредственное отношение мое настоящее изобретение. Рисунок 2 — вертикальное сечение усовершенствованного контроллера цепи с рисунка 1. Рисунок 3 — вид с торца того же устройства. Рисунок 4 — модифицированная форма контроллера с остальными частями устройства, показанными схематично. Рисунок 5 — вид сбоку контроллера и контейнера в разрезе.
Так как устройство в целом теперь хорошо известно, краткого описания будет достаточно для понимания его характеристик.
На основании В закреплены различные части аппарата, а именно: конденсатор, трансформатора с первичной и вторичной обмотками, одна или несколько катушек индуктивности С, небольшой электромагнитный двигатель D и контроллер цепи, приводимый в движение двигателем. Соединения цепи будут описаны в связи с рисунком 5.
В целом схема конструкции аппарата соответствует описанной в патенте № 000, выданном мне 22 сентября 1896 года.
Вал двигателя D проходит сквозь неподвижный диск Е и к его концу прикреплен шпонкой полый барабан F, который вращается вместе с валом. Две опоры G прикреплены к диску Е и соединены поперечиной Я, от которой держатель К проникает внутрь барабана F через центральное отверстие в его стенке.
На конце держателя К закреплен держатель L, на свободном конце которого находится диск М с расположенными по краю зубцами или выступами N, как показано на рисунке 3. Диск устанавливается на любых подходящих подшипниках держателя L так, чтобы иметь возможность свободно вращаться.
Желательно, чтобы диск регулировался относительно внутренней поверхности барабана, и с этой целью я прикрепил кронштейн К к стержню О, который проходит сквозь держатели поперечины Н и крепится к ним при помощи нарезных гаек Р.
Внутренняя конструкция барабана F представлена на рисунке 2: он сужается по краям и образует узкий желоб, удерживающий жидкость при вращении барабана. R обозначает проводящую жидкость, a S — более легкую непроводящую жидкость, находящиеся в барабане. При соблюдении количественных и пропорциональных соотношений между жидкостями при быстром вращении барабана они распределяются по его внутренней поверхности так, как показано на рисунке 2. Держатель К установлен таким образом, что зубцы или выступы диска М едва соприкасаются с проводящей жидкостью и под действием любой из них или обеих сразу диск будет быстро вращаться. Следовательно, если одна часть цепи будет соединена с барабаном посредством контактной планки или щетки Т, а другая — с диском М или любой другой деталью, например, с опорами G, которые изолированы от каркаса аппарата и контактируют с металлом диска М, цепь может замыкаться и размыкаться с огромной скоростью. Наличие непроводящей жидкости на поверхности проводящей предотвращает искрение в момент, когда зубцы N выходят из проводящей жидкости, а также препятствуют протеканию тока в промежутке между зубцами и проводником.
Для описания некоторых допустимых модификаций моего изобретения обратимся к рисункам 4 и 5, где также показаны некоторые новые и полезные детали конструкции.
В модификациях на рисунках 4 и 5 изображены два неподвижных держателя L и L на каждом из которых закреплен диск М, число которых при желании может быть увеличено. Вращающиеся диски в этом случае насажены на стержни под прямым углом к оси вращения барабана F, и точки контакта или выступы имеют форму лопаток, чьи поверхности наклонены к плоскости вращения, чтобы движение жидкости приводило их во вращение по принципу турбины.
Для автоматического регулирования дисков с целью предотвращения износа и удержания концов или вершин лопастей в жидкости на должной глубине каждый дискодержатель прижимается пружиной или грузилом в направлении стенок барабана. Это можно сделать с помощью зубчатых реек на держателях LV и шестеренки Ъ. От оси шестеренки отходит держатель с, конец которого соединен с регулируемым стопором d при помощи спиральной пружины, стремящейся повернуть шестеренку и прижать держатели LL в направлении стенок барабана.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
