А. В. Хейдон

Артур Уильям Хейдон
Рожденный	( 1906-04-25 ) 25 апреля 1906 г. Хинсдейл, Иллинойс , США
Умер	11 января 1982 г. (1982-01-11) (75 лет) Миддлбери, Коннектикут , США
Образование	Самообразование
Род занятий	Изобретатель, бизнесмен

Артур Уильям Хейдон (25 апреля 1906 - 11 января 1982; известный как AW или Билл Хейдон) был американским изобретателем и промышленником, известным своими работами в области микроминиатюрных электрических устройств синхронизации и управления для промышленного и военного использования, некоторые из которых использовались в ранних вычислительных устройствах .

Хейдон получил и получил 82 патента США с 1931 по 1984 год, многие из которых продолжают широко использоваться в промышленности и в 21 веке.

В 1933 году Хейдон открыл собственную исследовательскую мастерскую под названием «Лаборатория Хейдона» в Уотербери, штат Коннектикут . В 1937 году была зарегистрирована компания Haydon Manufacturing Company .

В 1945 году он создал компанию AW Haydon. в Уотербери по производству синхронизирующих двигателей и сопутствующих устройств. Хейдон продал эту компанию и многие из своих патентов в 1951 году компании North American Philips более чем за 1 000 000 долларов. Компания AW Haydon не была распущена, а использовалась для управления всеми продажами нового подразделения Phillips. Хейдон продолжил работу в качестве исполнительного директора нового подразделения Phillips. Примерно в то же время Хейдон основал новую компанию под названием «Haydon Switch, Inc.». производить и распространять прецизионные устройства, называемые миниатюрными переключателями мгновенного действия , которые он изобрел, типичным примером которых являются патенты, выданные как «Переключатель мгновенного действия» (патент США № 2,700,079); Патент США № 2773954; Патент США № 2773955.

В октябре 1963 года Хейдон объединил свои компании в одно предприятие. Компании Haydon Instrument Company и Haydon Industries, Incorporated были объединены в Haydon Switch, Incorporated, название которой было изменено на Haydon Switch & Instrument, Inc.

Спустя годы компания была продана и объединена. В июле 2010 года Ametek объявила, что приобрела Haydon Enterprises, ведущего производителя высокоточных продуктов для управления движением, у Harbour Group , частной операционной компании, базирующейся в Сент-Луисе, примерно за 270 миллионов долларов наличными. и до сих пор действует как подразделение Ametek , Американский мировой производитель электронных приборов и электромеханических устройств со штаб-квартирой в США и более чем 220 производственными площадками по всему миру.

Ранний период жизни

Артур Уильям Хейдон вырос в Хинсдейле, штат Иллинойс , на семейной ферме в годы Великой депрессии . В старшей школе Хейдон работал на различных должностях: разносил газеты, косил газоны, устанавливал кегли в боулинге и даже звонил в колокол на башне местной церкви.

В родном городе Хейдона, Хинсдейле, штат Иллинойс, ток, подаваемый местной коммунальной компанией, привел к тому, что часы работали с перебоями: в один день они прибавляли 10 минут, а в следующий - проигрывали 15. Хейдону пришло в голову, что вполне возможно объединить принципы простого гармонического движения, обычно используемые в часах, и при этом заставить часы работать от энергии местной коммунальной компании, но независимо от неточного регулирования частоты. Он обнаружил, что это можно сделать с помощью винтовой пружины, прикрепленной к асинхронному двигателю . Это легло в основу первого патента Хейдона № 1 801 958, выданного 21 апреля 1931 года, под названием «Реверсивный однофазный асинхронный двигатель».

Хейдон использовал обычный электрический двигатель с экранированными полюсами и просто удалил экранирующие катушки, чтобы двигатель мог работать в любом направлении. К этому он прикрепил винтовую пружину. Хейдон обнаружил, что после того, как двигатель был первоначально запущен в одном направлении вручную, он заводил пружину и останавливался; затем запускается пружиной в обратном направлении, пока пружина снова не остановит двигатель и не запустит его в исходном направлении. Это действие будет продолжаться, при этом каждое колебание будет иметь простую гармоническую характеристику движения , обеспечивая временную развертку, независимую от частоты источника переменного тока. К сожалению, это устройство было слишком большим и дорогим для использования в домашних часах. Поскольку двигателей подходящего размера и характеристик не было, Хейдон начал работать в своей домашней мастерской над разработкой чрезвычайно маленького асинхронного двигателя , который мог бы оказаться подходящим как по стоимости, так и по размеру для домашних электрических часов. Вскоре Хейдон обнаружил, что проблема миниатюризации чрезвычайно сложна, поскольку Характеристики крутящего момента асинхронного двигателя быстро снижались по мере уменьшения размера. Он также обнаружил, что отсутствуют инженерные данные, на которых можно было бы построить продуманный проект. Поэтому Хейдон в течение значительного периода времени изучал основы теории моторики в Библиотеке Джона Крерара в Чикаго , где он впитал работы Чарльза Протеуса Стейнмеца и других.

После окончания учебы Хейдон построил в собственной мастерской несколько моделей миниатюрных асинхронных двигателей. При этом он быстро понял, что не сможет найти решение проблемы, используя обычный короткозамкнутый ротор . Он несколько раз терпел неудачу, но его неудачи, наконец, привели к осознанию того, что рабочие характеристики, которые он искал, можно получить, используя для ротора сталь с постоянными магнитами вместо оригинального ротора индукционного типа с короткозамкнутым ротором. Он построил множество моделей и, наконец, добился желаемых эксплуатационных характеристик. Данная конструкция двигателя защищена патентом № 1935208. и соответствующие патенты. Этот двигатель был способен непрерывно колебаться при подключении к волосковой пружине. Без волосковой пружины он также работал бы синхронно в одном направлении. Это сделало его пригодным для использования либо независимо, либо в зависимости от частоты тока, подаваемого местной коммунальной компанией.

Часы Уотербери

В 1930 году Хейдон передал лицензию на свой патент № 1935208 компании Waterbury Clock Company в Уотербери, штат Коннектикут , на производство своего двигателя для использования в часовых механизмах. Сам Хейдон выступал в качестве инженера-конструктора, чтобы ускорить производство часов.

Спустя несколько миллионов часов Хейдон безуспешно пытался убедить компанию Waterbury Clock Company больше сосредоточиться на области двигателей и таймеров. Хейдон чувствовал, что будет спрос со стороны промышленности и потребителей на те удобства, которые его двигатели предлагали в продуктах, например, управление духовкой и духовкой, автоматические уличные фонари и средства регулирования дорожного движения. Компания Waterbury Clock Company решила позволить Хейдону производить эти изделия самостоятельно, и в 1933 году Хейдон покинул компанию Waterbury Clock Company, чтобы основать свою компанию Haydon Laboratory.

Оборонный контракт

Хейдон начал разрабатывать различные продукты для использования в военное время, такие как реле задержки времени, таймеры повторного цикла и электромеханические устройства. Большинство разработок были засекречены, и даже руководство Хейдона не знало их конечного использования.

Во время Второй мировой войны Хейдон внес важный вклад в военные усилия, что позволило Воздушному корпусу армии США (ныне ВВС США) продолжать точное наведение на стратегические и тактические цели. В частности, речь идет об исследовательской системе управления бомбардировками Фарнсворта. это усовершенствование бомбового прицела Norden . Компания Farnsworth Research предполагала, что почти любая часовая компания может поставить один важный компонент — небольшой редуктор с необходимыми сцеплениями и дифференциалами. После изучения часовой индустрии выяснилось, что их предположение было совершенно ошибочным. Их программа создания новой электронной системы бомбардировки оказалась под угрозой из-за отсутствия этого специализированного компонента. Хейдон разработал редуктор для этой программы, разработав двигатель постоянного тока, патент № 2 513 410. который использовался в самолетах, танках, подводных лодках и разнообразной переносной военной технике, так что все это оборудование могло работать от батарей. Это позволило Хейдону создать таймеры для работы от батарей, которым ранее для работы синхронного двигателя требовался переменный ток .

Каталог продаж с 1949 года.

Хейдон обнаружил, что приложения с таймерами постоянного тока требуют точности, намного превосходящей все, что можно было получить при использовании любых доступных на тот момент двигателей постоянного тока, даже с лучшим центробежным регулятором подключенным . Единственным способом добиться точности синхронизации, необходимой для многих приложений, было использование кварцевого генератора , делителя частоты , усилителя и синхронного двигателя , общая стоимость которых в то время составляла около 1000 долларов. Это устройство было размером с буханку хлеба и весило около 15 фунтов. Такие агрегаты производились другими компаниями, но только для применений, требующих предельной точности. Для Хейдона было очевидно, что существует определенная потребность в гораздо меньшем, более легком и менее дорогом методе производства точных приводов скорости для таймеров и механизмов управления. Итак, он разработал то, что хорошо известно в отрасли как хронометрический регулятор для своих двигателей постоянного тока, на который распространяется патент № 2 523 298. Он был менее 2 дюймов в диаметре и ½ дюйма толщиной, весил две унции и продавался как часть двигателя, к которому он был прикреплен, примерно за 60 долларов. Это изобретение дало компании AW Haydon возможность поставлять точные таймеры для борьбы с обледенением, повышения давления в кабине, настройки микроволнового излучения, потенциометрические приводы времени и компоненты для

Электронное управление системами наведения ракет, а также множество других применений в области авиации и электроники.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА)

Хейдон участвовал в качестве проектировщика и инженера компонентов, специально заказанных для использования в НАСА проектах . Запатентованные кнопочные переключатели Haydon, в частности патент США № 2 878 348 «Герметичный переключатель». запатентованный в 1950-х годах, использовался в космической капсуле проекта «Меркурий» , пилотируемой Гордоном Купером и Скоттом Карпентером . Эти переключатели использовались для запуска и выпуска ретро-ракет, а также для освобождения тормозного парашюта . Республиканско-американский .

Переключатели Хейдона упоминаются в различных публикациях, связанных с НАСА, в частности на странице 124 спецификаций проекта «Меркурий» пилотируемой космической капсулы от 5 августа 1960 года.

Хейдон также разработал и изготовил бесщеточный электродвигатель постоянного тока , который обладал определенными эксплуатационными характеристиками, особенно необходимыми в полете и в открытом космосе , такими как высокий пусковой момент , небольшой размер, длительный срок службы и термическая стойкость . Ссылка сделана на страницах 27 и 40 публикации НАСА «Бесщеточные двигатели постоянного тока» за 1975 год.

Миниатюризация

Хейдон продолжал заниматься миниатюризацией своих предыдущих патентов.

В 1961 году Хейдон изобрел улучшенный таймер - микроминиатюрный синхронный двигатель размером с две таблетки аспирина. Патент США № 3,113,231.

Миниатюрный двигатель, разработанный Хейдоном, диаметром менее одного дюйма и весом менее двух унций, облетел весь мир на спутниках, как сообщалось 17 мая 1964 года в газете Republican-American .

Часы и системы отсчета времени

Несколько механических счетчиков

В 1950-х и 1960-х годах Хейдон заинтересовался системами часов и счетчиками (цифровыми) . Хейдон хотел создать новый тип счетчика, специально предназначенный для преодоления трудностей, возникающих в шестеренчатом механизме. В 1959 году Хейдон разработал «счетчик переноса» (патент США № 3 069 083). Он включает в себя механизм эпициклической передачи для продвижения цифр, поэтому крутящий момент чрезвычайно низок и равномерен. Цифры передаются мгновенно и выравниваются более точно, обеспечивая возможность высокоскоростного счета за пределами диапазона счетчиков шестеренного типа.

Хейдон также разработал усовершенствования систем синхронизации и часов, получив различные патенты, такие как патент США № 2 976 674 «Часы с открытым циферблатом». Хейдон также разработал и усовершенствовал популярный будильник «Радио», получив такой патент, как патент США № 2 999 928. А также улучшения будильника для часов. .

В 1972 году Хейдон разработал и запатентовал большие системы часов, используемые в школах, библиотеках, на фабриках и других крупных предприятиях, которые полагались на системы времени и часов. Хейдон получил патент на Clock Systems (патент США № 3,643,420).

Хейдон также запатентовал многочисленные улучшения систем часов, такие как устройство, используемое для перевода часов вперед или назад на один час для перехода на летнее время, с патентом 3 897 700.

Печатные схемы

Хейдон также изобрел двигатель с печатной схемой, в котором использовалась печатная схема, содержащая всю обмотку и коммутатор на одном плоском диске с печатной платой. Поле двигателя представляет собой простой кусок ферритового материала в форме пончика. Этот двигатель защищен патентом США № RE25,305. Из-за своей компактности, простоты, надежности и кажущейся низкой стоимости при серийном производстве компания North American Phillips Company получила эксклюзивные лицензионные лицензии по всему миру, за исключением США и Канады. Компания Haydon Switch & Instrument сохранила права на производство в США и Канаде.

Шаговые двигатели

В 1960-х и начале 1970-х годов Хейдон начал концентрироваться на рынке шаговых двигателей и линейных приводов , получив патент США № 3,370,189. а также патент США № 3,495,107 «Цилиндрический шаговый двигатель». . Шаговый двигатель — это двигатель постоянного тока, который движется дискретными шагами. У них есть несколько катушек, которые организованы в группы, называемые «фазами». При последовательной подаче питания на каждую фазу двигатель будет вращаться шаг за шагом. Компания Haydon Switch and Instrument начала производство этих устройств для глобального спроса и сегодня продолжает концентрироваться на этом рынке как Haydon Kerk, подразделение Ametek. С помощью шагового управления компьютером можно добиться очень точного позиционирования и/или контроля скорости. По этой причине шаговые двигатели являются предпочтительным двигателем для многих систем точного управления движением.

Хейдон продолжал улучшать функции различных счетных устройств, имеющих широкое коммерческое и промышленное использование, получив такие патенты, как «Счетное устройство» в 1975 году (патент США № 3 896 298).

Переключатели

На протяжении многих лет, продолжая модернизировать и изобретать различные механические устройства, Хейдон обнаружил, что обычно доступные для их управления переключатели имеют недостатки. Из-за этого Хейдон продолжал модернизировать и изобретать новые переключатели. Недавно разработанные переключатели продемонстрировали значительную ценность за пределами их предполагаемого использования в отраслях автоматизации, вычислений, связи, а также в авиационной и ракетной электронике, контрольно-измерительных приборах и управлении.

С 1948 по 1970 год Хейдон получил такие патенты, как в 1948 году патент США на радиотаймер № 2 439 732, в 1955 году патент США на переключатель мгновенного действия № 2 700 079, в 1956 году патент США на переключатель мгновенного действия № 2 773 954, в 1959 году — патент США № 2 878 348 на герметичный узел переключателя и привода, в 1961 году патент США на переключатель мгновенного действия № 2 977 436. а в 1969 году — патент США № 3 427 574 на кулачковый переключатель.

Последний патент и смерть

Фотография рисунка магнитного переключателя. Патент США № 4 489 297.

Его последний патент, модификация магнитного переключателя, обычно встречающегося в домах, был выдан 18 декабря 1984 года, почти через два года после его смерти. Это «Магнитный переключатель», патент США № 4 489 297.

Последний патент Хейдона был выдан после его смерти. Хейдон умер в Миддлбери, штат Коннектикут , 11 января 1982 года от расслоения аорты . Его последний патент, модификация магнитного переключателя, обычно встречающегося в домах, был выдан 18 декабря 1984 года, почти через два года после его смерти. Это «Магнитный переключатель», патент США № 4 489 297.

Наследие

Многие патенты Хейдона хранятся в архивах различных музеев, таких как Смитсоновского института. Национальный музей авиации и космонавтики и Ассоциация винтажных технологий, расположенная в Дейтоне, штат Огайо .

Внешние ссылки

• awhaydon.com