Aparato de inducción de alta frecuencia
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US615653A
Estados Unidos
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Eventos de aplicación
1898-12-06
Solicitud concedida
1898-12-06
1915-12-06
Caducidad anticipada
Estado
Caducado - De por vida
Descripción
Patentado el 6 de diciembre |898.
TB KINRAIDE.
APARATO DE INDUCCIÓN DE ALTA FRECUENCIA.
(Solicitud med mr. 4, 189s.)
No Model.)
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EERCE DE PATENTES DE LOS ESTADOS UNIDOS.
THOMAS B. KINRAIDE, DE BOSTON, MASSACHUSETTS.
APARATO DE INDUCCIÓN DE ALTA FRECUENCIA.
ESPECIFICACIÓN que forma parte de la Patente de Letras No. 615.653, con fecha 6 de diciembre de 1898.
Solicitud presentada el 4 de marzo de 1898. Serie No. 672.531. (Sin modelo.)
A todos los que puedan interesar.
Hágase saber que yo, THOMAS B. KINRAIDE, de Boston, condado de Suffolk, Estado de Massachusetts, he inventado una mejora en el aparato de inducción de alta frecuencia, de la cual la siguiente descripción, en relación con los dibujos adjuntos, es una especificación, como letras en los dibujos que representan partes similares.
Mi invento es una mejora en las bobinas de inducción y tiene por objeto principal la provisión de un aparato capaz de una alta frecuencia ilimitada sin peligro de autodestrucción o avería.
Las bobinas de inducción, tal como se construyen ordinariamente, se enrollan en forma de disco, los discos se colocan uno al lado del otro, generalmente en forma de columna o tubular sobre un núcleo central, de modo que, por supuesto, las bobinas son más cortas y, por lo tanto, ofrecen menos resistencia en los centros. de los discos o al lado del núcleo, y el mayor potencial está en el exterior-ft'. es decir, en la circunferencia del disco, donde las bobinas son más largas. Me he apartado completamente de este principio y he producido una bobina plana en la que el voltaje más alto está en las vueltas más cortas y el voltaje más bajo está en las vueltas más largas, o, en otras palabras, el voltaje aumenta inversamente a la resistencia.
En su forma más simple y realización preferida, mi invención comprende un primario grueso de pocas vueltas y un secundario fino de muchas vueltas, preferiblemente dispuestos coaxialmente, y estando el primario confinado a la porción de bajo voltaje o circunferencial del secundario.
Los detalles de construcción y la realización más completa de mi invención y los fenómenos más sorprendentes de la misma se expondrán en el curso de la siguiente descripción, con referencia a los dibujos adjuntos, y la invención se definirá más particularmente en las reivindicaciones adjuntas. .
En los dibujos, en los que he mostrado realizaciones preferidas de mi invención, la figura es una sección vertical central de una bobina o aparato simple, que ilustra una forma de mi invención. La figura 2 es una vista en planta superior de la misma, a escala reducida y parcialmente esquemática, para facilitar su comprensión. higos. 3 y 4- son detalles en perspectiva de aisladores o separadores empleados. La figura 5 es una vista similar a la figura l, que muestra una realización completa de mi invención. La figura 6 es una vista en planta superior de la misma, parcialmente esquemática. La figura 7 es una vista fragmentaria que muestra una forma de hacer el primario grueso.
En una caja A de cualquier forma y tamaño adecuados deseados, que se muestra en las Figs. ly 2 como circular y en las Figs. 5 y G como oblongas con extremos redondeados, monte una B primaria y una C secundaria, interponiéndose un tabique D, preferiblemente de vidrio, entre la primaria y la secundaria, si se desea, aunque puede omitirse. La caja A tiene preferentemente un fondo desmontable ay una parte superior a', Fig. 5, estando construidas estas partes preferentemente de vulcanita u otro material aislante.
Cuando se emplea un tabique D, se puede moldear, estampar o tornear un saliente d3, si se desea, en la pared interior de la caja, sobre la cual se puede asentar el tabique, y para la limpieza de la construcción, la parte superior también será preferiblemente descansar en una repisa similar. La parte superior e inferior pueden atornillarse o fijarse de otro modo a los bordes de las paredes o al borde de la caja, aunque deseo que se entienda que los detalles de la caja de cierre pueden variar infinitamente dentro de mi invención.
Enrollo el secundario C, de alambre fino y del área que se desee, en forma de un disco delgado y plano y lo aseguro por medios adecuados en uno de los lados de la caja, que aquí se muestra como el lado superior, siendo los medios de aseguramiento Aquí se muestra como comprendiendo una pluralidad de varillas de vidrio c, dispuestas en pares colocados de forma opuesta por encima y por debajo del secundario y constituyendo juntas una rejilla de sujeción. Es obvio que esta cuadrícula se puede hacer de cualquier forma, prefiriéndose las barras paralelas simplemente por conveniencia. Habiendo posicionado correctamente el secundario entre sus varillas de sujeción c u otros dispositivos de sujeción que puedan usarse, preferiblemente conecto los terminales del secundario con una corriente suficiente para elevar el secundario a un calor considerable y luego vierto en la caja un aislante fundido. compuesto E, preferiblemente de colofonia y cera de abejas, suficiente para llenar la caja y cubrir completamente la secundaria, preferiblemente cubriendo también las varillas de sujeción c, como se indica en las figuras, manteniendo el calor durante un tiempo suficiente para asegurar que la colofonia y la cera derretidas habrán penetrado en cada iniersticio de la secundaria y sus partes vecinas. El primario se coloca en posición de la misma manera, salvo que no es necesaria rejilla de sujeción para ello, ya que la rigidez inherente de los alambres gruesos impide cualquier pandeo o alabeo de los mismos bajo la acción del compuesto aislante calentado. El resultado es que cuando el compuesto aislante se ha endurecido, el primario y el disco delgado y plano del secundario quedan absolutamente aislados. manteniendo el calor durante un tiempo suficiente para asegurar que la colofonia y la cera derretidas hayan penetrado en cada inersticio del secundario y sus partes vecinas. El primario se coloca en posición de la misma manera, salvo que no es necesaria rejilla de sujeción para ello, ya que la rigidez inherente de los alambres gruesos impide cualquier pandeo o alabeo de los mismos bajo la acción del compuesto aislante calentado. El resultado es que cuando el compuesto aislante se ha endurecido, el primario y el disco delgado y plano del secundario quedan absolutamente aislados. manteniendo el calor durante un tiempo suficiente para asegurar que la colofonia y la cera derretidas hayan penetrado en cada inersticio del secundario y sus partes vecinas. El primario se coloca en posición de la misma manera, salvo que no es necesaria rejilla de sujeción para ello, ya que la rigidez inherente de los alambres gruesos impide cualquier pandeo o alabeo de los mismos bajo la acción del compuesto aislante calentado. El resultado es que cuando el compuesto aislante se ha endurecido, el primario y el disco delgado y plano del secundario quedan absolutamente aislados. en la medida en que la rigidez inherente de los alambres gruesos evita cualquier pandeo o deformación de los mismos bajo la acción del compuesto aislante calentado. El resultado es que cuando el compuesto aislante se ha endurecido, el primario y el disco delgado y plano del secundario quedan absolutamente aislados. en la medida en que la rigidez inherente de los alambres gruesos evita cualquier pandeo o deformación de los mismos bajo la acción del compuesto aislante calentado. El resultado es que cuando el compuesto aislante se ha endurecido, el primario y el disco delgado y plano del secundario quedan absolutamente aislados.
En vista del hecho de que mi secundario está hecho de un alambre tan fino y tiene la forma de un disco delgado, es necesario que se sostenga firmemente con un soporte en forma de rejilla mientras se vierte la cera, ya que de lo contrario funcionaría. de forma
Las varillas c pueden estar sujetas en sus extremos por bloques de vidrio c', como se muestra en la Fig. 4, o una construcción más conveniente es la que se muestra en la Fig. 8, donde se verá que las varillas están provistas individualmente de cabezas c2 y se unen simplemente enrollando un trozo de hilo de seda c3 alrededor de los extremos de los mismos. Esta última construcción es extremadamente conveniente. Estas varillas de vidrio, se puede observar, también son ventajosas para sujetar conductores delgados o frágiles en varias otras relaciones además de las que se muestran aquí.
Se observará que el tabique D está recortado en su parte media, de modo que se entenderá que ambos lados, o dicho de otro modo, todo el aparato, está vertido a la vez con la masa aislante. El compuesto que he mencionado es normalmente sólido y, por lo tanto, no hay tendencia a fugas en el aparato; pero, por el contrario, es sustancialmente de una sola pieza o sólido, sin peligro de que se afloje o se dañe. Además, si por cualquier causa se ha producido algún efecto de calentamiento en cualquier punto del aparato, es evidente que el compuesto aislante fusible se reblandecerá o derretirá lo suficiente como para hacer que fluya automáticamente alrededor de las partes calentadas y mantenga un aislamiento perfecto.
Prefiero emplear un primario hecho como se ilustra en líneas completas en las figuras, donde se verá que consiste en una hélice plana de alambre grueso o metal, aunque puede ser en otras formas, por ejemplo, como se indica en líneas punteadas en B en la Fig. Esta hélice B está convenientemente hecha aserrando una pieza de chapa para producir la forma que se muestra (ver Fig. 7), el espacio de aire formado por los cortes de sierra es suflieient en la práctica para aislar el primario, especialmente cuando incrustado en el compuesto aislante, como se explica.
He mostrado tanto el primario como el secundario como circulares, aunque se entenderá que pueden ser cuadrados, ovalados o de cualquier otra forma deseada, siendo preferible el ovalado, por ejemplo, donde se desea obtener una larga chispa en un instrumento de la forma que se muestra en la Fig. l.
En la descripción anterior, he omitido deliberadamente todos los detalles técnicos de construcción para presentar mi invención en sus características generales y en su simplicidad, aunque se entenderá que se proporcionarán los postes de unión y las conexiones adecuadas, como se indica en Zr b3, Fig. l, y que las otras características habituales de regulación se utilizarán en relación con el mismo, incluyendo un descanso, condensador, el. El terminal interno del secundario se muestra en c4 extendiéndose en un poste central el hasta un electrodo ajustable habitual a5, y el terminal opuesto del secundario se muestra en la Fig. 1 terminando en un dedal o férula c5 en un enchufe a6 , que puede contener cualquier electrodo adecuado, mostrándose un anillo descargador a7 en su lugar.
Haciendo referencia a las Figs. 5 y G, se verá que he proporcionado dos primarios B2 B, conectados entre sí en b4, y dos secundarios C2 C3, conectados eléctricamente por un anillo de contacto o férula c5 similar a la ya descrita. Los dos primarios y secundarios están separados por un bloque aislante A', que constituye una parte de la caja, y están incrustados en un compuesto aislante exactamente igual al descrito en la forma más simple del aparato que se muestra en la Fig. l, siendo entendido que los cables de conexión del primario y del secundario se conducen a través de tubos aislantes, como se indica en d8, Fig. 5. El terminal interno de cada uno de los secundarios C2 C3 se conecta con un poste central a4, que contiene un electrodo a5, como ya se describió, y el dedal o férula c5 (que se muestra en la Fig. 5 como detenido por un enchufe a9) está adaptado para recibir un anillo de descarga a7 o cualquier otra forma de electrodo, aunque normalmente será detenido por el enchufe, como se muestra. El primario está restringido a la porción circunferencial del secundario, es decir, está ubicado en la proximidad de las vueltas exteriores o más grandes del secundario en forma de anillo que tiene una gran abertura central. Además de esto, hago que el primario sea relativamente corto y de gran área de sección transversal, esta última característica le da al primario una gran capacidad estática o de condensador. También hay una ausencia total de cualquier núcleo o algo de esa naturaleza que produzca lentitud. El resultado es que puedo obtener una frecuencia extremadamente alta sin un calentamiento destructivo. El primario está restringido a la porción circunferencial del secundario, es decir, está ubicado en la proximidad de las vueltas exteriores o más grandes del secundario en forma de anillo que tiene una gran abertura central. Además de esto, hago que el primario sea relativamente corto y de gran área de sección transversal, esta última característica le da al primario una gran capacidad estática o de condensador. También hay una ausencia total de cualquier núcleo o algo de esa naturaleza que produzca lentitud. El resultado es que puedo obtener una frecuencia extremadamente alta sin un calentamiento destructivo. El primario está restringido a la porción circunferencial del secundario, es decir, está ubicado en la proximidad de las vueltas exteriores o más grandes del secundario en forma de anillo que tiene una gran abertura central. Además de esto, hago que el primario sea relativamente corto y de gran área de sección transversal, esta última característica le da al primario una gran capacidad estática o de condensador. También hay una ausencia total de cualquier núcleo o algo de esa naturaleza que produzca lentitud. El resultado es que puedo obtener una frecuencia extremadamente alta sin un calentamiento destructivo. la última característica le da al condensador principal grande o la capacidad estática. También hay una ausencia total de cualquier núcleo o algo de esa naturaleza que produzca lentitud. El resultado es que puedo obtener una frecuencia extremadamente alta sin un calentamiento destructivo. la última característica le da al condensador principal grande o la capacidad estática. También hay una ausencia total de cualquier núcleo o algo de esa naturaleza que produzca lentitud. El resultado es que puedo obtener una frecuencia extremadamente alta sin un calentamiento destructivo.
El primario está ubicado total o principalmente en un lado o junto a la porción circunferencial del secundario y no hay núcleo de material magnético, sino solo acción inductiva eléctrica, resulta un amontonamiento o condensación de las líneas de fuerza en el centro de el secundario en forma vertical evidente, de modo que el potencial o voltaje de la parte interior de la bobina sea alto y el de la parte exterior bajo. La intensidad del campo eléctrico aumenta enormemente en el centro de las bobinas y casi todas las líneas de fuerza de toda la bobina se concentran en esta parte central de la misma, y la construcción es tal que se mantiene esta condición, es decir , hay una enorme descarga propulsora del electrodo en el centro de la bobina y hay IOO IIO
ESO
apenas hay descarga del `electrodo exterior del mismo en c5. Esto se entenderá con referencia a la Fig. 1, donde he indicado con líneas de puntos los efectos de descarga. La descarga tiene lugar o puede tener lugar como llamas radiantes recogidas por un anillo, como se muestra en la Fig. l, o quitando el anillo o girando el electrodo a5 en algún otro ángulo, esta descarga radiante simplemente sale disparada hacia el espacio.
Una gran ventaja además de la ya señalada de la alta frecuencia y la enorme descarga es que no hay temor de fundir la bobina. Hasta ahora, en las bobinas de inducción ha sido necesario ejercer un cuidado extremo al regular los terminales de descarga para evitar una resistencia demasiado grande entre ellos, ya que de lo contrario el aparato se cortocircuitaría y se arruinaría rápidamente, mientras que en cualquier presente invento todo esto se acaba.
Si bien he descrito aquí una realización preferida de mi invención, deseo que se entienda que se puede recurrir a muchos cambios y reorganizaciones sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención y que no estoy limitado de lo contrario a una gran abertura central relativamente a dicho secundario coaxial, como y para el fin establecido.
2. Un aparato de inducción que comprende un devanado que produce un campo de excitación y un conductor eléctrico excitado por el mismo, teniendo dicho conductor una pluralidad de vueltas de diferentes longitudes, estando ubicado dicho devanado de campo junto a la más larga de dichas vueltas y la más corta de dichas vueltas. vueltas que tienen el voltaje más alto, sustancialmente como se describe.
Un aparato de inducción que comprende un conductor eléctrico cuya resistencia por vuelta disminuye a medida que aumenta su voltaje, y un devanado de campo excitante adyacente y confinado a la porción de bajo voltaje de dicho conductor, sustancialmente como se describe.
Eso. En un aparato de inducción, una pluralidad de vueltas de conductor eléctrico, dicho conductor está construido y enrollado para presentar una disminución de resistencia en las vueltas hacia un extremo con un aumento de voltaje hacia el mismo extremo cuando está bajo la influencia de corriente, y medios para mantener dicho alto voltaje en dicho extremo de resistencia mínima por vuelta, sustancialmente como se describe.
5. Un dispositivo de inducción que tiene un primario de lámina de metal, las vueltas de dicho primario están aisladas entre sí por un corte de sierra, sustancialmente como se describe.
6. Un dispositivo de inducción que comprende una caja poco profunda que tiene un fondo cerrado y un tabique intermedio, extendiéndose dicho tabique hasta las paredes de la caja paralelas al fondo, estando contenida una bobina plana de un solo espesor de alambre entre el tabique y la parte inferior de la caja y confinada a la porción de la misma adyacente a las paredes de la caja, y una bobina plana que constituye un secundario contenido en la caja en el lado opuesto de dicha partición y se extiende aproximadamente hasta el centro de la caja, la caja se llena estando incrustados dicho primario y secundario en una sustancia aislante fusible normalmente sólida, sustancialmente como se ha descrito.
7. Un dispositivo de inducción que comprende una caja poco profunda que tiene un fondo cerrado y un tabique intermedio, extendiéndose dicho tabique hasta las paredes de la caja paralelas al fondo, estando contenida una bobina plana de un solo espesor de alambre entre el tabique y el fondo del caja y confinada a la parte de la misma adyacente a las paredes de la caja, y una bobina plana que constituye un secundario contenido en la caja en el lado opuesto de dicha partición y se extiende aproximadamente hasta el centro de la caja, la caja se llena con, y estando incrustados dicho primario y secundario en una sustancia aislante fusible normalmente sólida, reteniéndose dicho secundario para que no se deforme por medio de una rejilla aislante que comprende barras que se extienden a través de él tanto por arriba como por abajo, sustancialmente como se ha descrito.
S. Un aparato de inducción que comprende una pluralidad de primarios conectados en serie en uno de sus terminales, combinados con un secundario para cada primario, dichos primarios y secundarios están construidos y dispuestos para mantener alto voltaje en el centro de cada secundario, y bajo voltaje en sus terminales circunferenciales, siendo positivo el terminal interior de uno de dichos secundarios y negativo el terminal interior del secundario adyacente, sustancialmente como se ha descrito.
9. Un aparato de inducción que comprende una pluralidad de primarios conectados en serie en uno de sus terminales, combinados con un secundario separado para cada primario, teniendo dichos secundarios regiones de alto voltaje en sus centros y regiones de bajo voltaje en sus terminales circunferenciales cuando el aparato está en acción, sustancialmente como se describe.
10. Un aparato de inducción que comprende una pluralidad de primarios conectados entre sí, y un secundario para cada primario, dichos secundarios están respectivamente ubicados sustancialmente coaxiales con respecto a sus primarios, y cada uno está total o principalmente dentro del primario, siendo este último adyacente a la porción circunferencial. del secundario únicamente, donde mediante una gran descarga propulsora puede mantenerse en el terminal central del secundario con una descarga inapreciable en el terminal circunferencial del mismo, sustancialmente como se describe.
1l. Un aparato de inducción que comprende un IOO IIO
una pluralidad de bobinas primarias gruesas, cortas y planas conectadas entre sí, y una pluralidad correspondiente de bobinas secundarias largas y finas enrolladas en forma de bobinas planas, cada bobina primaria está bobinada con una gran abertura central y tiene sus bobinas restringidas al área adyacente a la más largo de los giros de su secundario, sustancialmente como se describe.
l2. Un aparato de inducción que comprende una caja poco profunda que tiene una pluralidad de compartimentos y tapas extraíbles para los mismos, cada compartimento contiene una bobina que constituye una bobina primaria y una segunda bobina que constituye una secundaria, dichas bobinas son coaxiales entre sí y la secundaria se extiende dentro de la primaria, dicha bobina las bobinas están incrustadas en una sustancia aislante fusible normalmente sólida y llena dichos varios compartimentos, dicha caja tiene pasajes aislados que conectan dichas cajas, y dichos varios primarios tienen uno de sus terminales que se comunican a través de dichos pasajes7 y un dispositivo posterior de descarga para el terminal central de cada uno secundaria, sustancialmente como se describe.
13. Un dispositivo de inducción que comprende una caja de 10 W que tiene un fondo cerrado, una bobina plana de un solo espesor de alambre adyacente a dicho fondo y confinada junto a las paredes de la caja, y una bobina plana que constituye un devanado secundario contenido en la caja adyacente. el otro devanado y extendiéndose aproximadamente hasta el centro de la caja, reteniéndose dicho devanado secundario para que no se deforme por medio de una pluralidad de barras de vidrio dispuestas transversalmente al mismo en lados opuestos del devanado, estando llena la caja y dichos primario y secundario estando incrustados en un gsubst-ance aislador fusible normalmente sólido, sustancialmente como se describe.
14C. Una rejilla aislante adaptada para unir y aislar un disco u otro devanado, dicha rejilla está compuesta por barras de vidrio dispuestas una frente a la otra en lados opuestos del devanado y sobresaliendo del mismo en sus extremos, teniendo dichos extremos cabezas adaptadas para estar unidos por un lamento, sustancialmente como se describe.
En testimonio de lo cual, he firmado mi nombre en esta especificación en presencia de dos testigos firmantes.
TOMÁS B. KINRAIDE. Testigos:
GEO. H. MAXWELL, ALEXANDER C. PROUDFIT.
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