Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2340
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213929.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213929&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213930.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213930&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213930A
[]
Усовершенствования в магнитоэлектрических системах зажигания. Я, гражданский инженер, подданный
короля Великобритании, проживающий по адресу: Оук Гроув, Брайтон, штат Виктория, Содружество
Австралии, по адресу: 1, гражданский инженер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о
природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены следующим заявлением: Данное изобретение относится к магнетоэлектрическим машинам
зажигания или магнето, и оно имеет особое отношение к средствам, с помощью которых вторичные или
высоковольтные токи разряжаются между якорем и вращающимся элементом распределителя или ротора
распределителя, или между якорем и собирающим элементом или собирающими элементами в магнето, в
которых распределитель не требуется. Ранее было предложено встраивать проводящие сегменты или
кольцевые элементы в изоляционные втулки на якоре, причем эти сегменты или элементы должны быть
соединены со вторичной обмоткой магнето и приспособлены для взаимодействия со стационарными
коллекторами с целью образования искровых зазоров, через которые разряжаются токи высокого напряжения.
В некоторых подобных конструкциях также предлагалось предусмотреть канавки на изоляционной втулке для
образования вентилятора, вентилирующего пространство, в котором расположен искровой зазор, при этом
воздух для вентиляции затягивался через отверстия или проемы в корпусе магнето. Согласно настоящему
изобретению, в соответствии с одним из вариантов конструкции, один или несколько электродов,
установленных на распределителе и вращающихся вместе с ним, взаимодействуют с одним или несколькими
электродами на якоре, образуя в цепи зажигания искровой зазор, через который высоковольтный ток
прерывается при каждом обрыве первичной цепи. Согласно второму варианту интерпретации, электрод или
электроды на якоре взаимодействуют с заземленным электродом в целях безопасности, а также с
электродами, установленными на распределителе, или со стационарными коллекторами. В случае
использования распределителя электрод на якоре и электрод на распределителе могут быть расположены в
одной плоскости и выполнены в виде изолированных металлических колец.
Искровой зазор может быть образован между электродом, установленным на якоре и вращающимся вместе с
ним, и множеством взаимодействующих электродов, установленных на распределителе и предназначенных
для последовательного размещения рядом с электродом на якоре. В качестве альтернативы искра может
формироваться в повторяющейся последовательности между множеством электродов, установленных на
якоре и вращающихся вместе с ним, и взаимодействующим электродом, вращательно установленным на
распределителе. Вновь искровой зазор может формироваться в повторяющемся порядке между множеством
электродов, установленных на якоре и вращающихся вместе с ним, и множеством взаимодействующих
электродов, вращательно установленных на распределителе. Электрод или электроды, установленные на
роторе распределителя, соединены проводником с распределительным элементом, расположенным на
роторе и взаимодействующим последовательно с собирающими элементами на статоре распределителя.
Якорь и распределитель соединены зубчатой передачей, которая в некоторых случаях вращает
взаимодействующий электрод или электроды на распределителе в направлении, противоположном
вращению электрода или электродов на якоре.
Распределитель может быть расположен под углом к якорю, а взаимодействующий электрод может
располагаться на оси распределителя, при этом якорь и распределитель соединены конической зубчатой
передачей. Вентилятор, предпочтительно изготовленный из прессованного олова, может быть установлен на
валу якоря для вентиляции искрового зазора между электродом или электродами на якоре и
взаимодействующим электродом или электродами на распределителе, при этом воздух, подаваемый
вентилятором в пространство, где расположен искровой зазор, циркулирует через распределитель и
выводится через отверстия в корпусе магнето, и предпочтительно, если распределитель через отверстия в
статоре распределителя. Изобретение хорошо подходит для использования в магнето, где используется
синхронизирующая втулка с установленными на ней подвижными полюсными наконечниками, соединенными
с приводными кулачками прерывателя, для обеспечения равномерности искрообразования во всех
положениях регулировки момента зажигания. Обращаясь к чертежам, иллюстрирующим изобретение: на
рисунке 1 представлен продольный разрез части магнето, иллюстрирующий один из способов осуществления
изобретения.
Рисунок 2 представляет собой поперечное сечение по линии 2-2 на рисунке 1. На рисунке 3 представлен
продольный разрез, иллюстрирующий еще один способ осуществления изобретения. На рисунке 4
представлена схематическая иллюстрация электрических цепей магнето, показанного на рисунке 1. На
рисунке 5 представлен поперечный разрез задней части магнето, предназначенного для использования на
одноцилиндровом двигателе. На рисунке 6 представлен вид, аналогичный рисунку 5, магнето для
двухцилиндрового двигателя. Рисунок 7 представляет собой разрез по линии 7 7 на рисунке 6. На этих
чертежах цифра 10 обозначает якорь магнето, имеющий на нем первичную обмотку P, вторичную обмотку S и
конденсатор C, соединенный обычным способом с прерывателем или выключателем Cb, подключенным к
первичной обмотке P. На якоре 10, удобно установленном на его валу 11, находится втулка или диск 12 из
изоляционного материала, в котором закреплен, предпочтительно методом литья, один или несколько
металлических электродов 13. Электроды 13 могут быть изготовлены отдельно и соединены проводником (не
показан), но предпочтительно они выполнены в виде радиально расположенных частей металлического
кольца 14, которое встраивается в гильзу 12 в процессе изготовления.
Изолированный или наружный конец вторичной обмотки S, обозначенный цифрой 15, проходит через трубку
16 или аналогичную трубку из изоляционного материала и соединяется с металлическим кольцом 14, которое,
таким образом, электрически связано с электродами 13 вторичной обмоткой S. Внимание уделяется более
подробно... На фиг. зубчатая шестерня 17, установленная на валу 11, входит в зацепление с зубчатым
колесом 18, установленным на валу 19, далее именуемом распределительным валом, расположенном
параллельно якорю 10 и установленном в шарикоподшипниках 29. К зубчатому колесу 18 прикреплен и
проходит через поперечные отверстия 20 в нем блок изоляционного материала 21, который для упрощения
изготовления может быть выполнен путем формования через зубчатое колесо 18 и вокруг него. В блоке
изоляционного материала 21, как бы путем формования, закреплены электроды 22, которые в определенные
моменты времени взаимодействуют с электродами 13, образуя искровые зазоры, и далее именуются
взаимодействующими электродами. Взаимодействующие электроды 22 также предпочтительно выполнены в
виде продолжений металлического кольца 23, встроенного в блок 21.
Электроды 13 и взаимодействующие электроды 22 имеют достаточную длину по окружности, чтобы
компенсировать изменения периода искрения, вызванные регулировкой момента зажигания магнето. В блоке
21 также закреплен распределительный электрод 24, который электрически соединен с кольцом 23 и
взаимодействующими электродами 22 проводником 25. Блок 21 с взаимодействующими электродами 22,
кольцом 23, распределительным электродом 24 и проводником 25 представляет собой вращающиеся
электрические элементы распределителя и далее будет называться ротором распределителя. Одно или оба
кольца 14 и 23 могут выступать за пределы периферии втулки 12 и блока 21 соответственно и иметь
непрерывные периферийные поверхности, образуя таким образом непрерывные кольцевые электроды, как
показано пунктирными линиями на рисунке 2. Однако указанные кольца предпочтительно изготавливаются с
электродами 13 и 22, которые радиально проходят через и выступают за пределы изоляционной втулки 12 и
блока 21.
Таким образом, количество открытой неизолированной металлической поверхности сводится к минимуму, а
утечка высоковольтных токов предотвращается в максимально возможной степени. Распределительный
электрод 24 во время вращения приспособлен для бесконтактного перемещения в непосредственной
близости от металлических собирающих сегментов 27, установленных в блоке изоляционного материала 28.
Эти сегменты 27 и блок 28 образуют статор распределителя и будут далее называться так. Сегменты 27,
собирающие металл, соединены с утвержденными клеммами (не показаны) обычной конструкции, к которым
прикреплены высоковольтные провода или кабели, соединяющие магнето со свечами зажигания двигателя.
Изолированный конец 15 вторичной обмотки S соединен, как описано выше, с кольцом 14 и электродами 13,
тогда как противоположный его конец соединен с корпусом магнето или заземлен обычным способом через
первичную обмотку P, как показано на рисунке 4. Взаимодействующие электроды 22 и кольцо 23 соединены с
остальной частью высоковольтной цепи, которая включает в себя проводник 25, распределительный электрод
24, собирающие сегменты 27, а также клеммы, кабели и свечи зажигания, схематически показанные на
рисунке 4.
Электроды 13 на якоре 10 и взаимодействующие электроды 22 на роторе распределителя вращаются в
противоположных направлениях шестерней 17 и зубчатым колесом 18, причем указанные электроды имеют
такую радиальную длину, что они перемещаются вплотную друг к другу, но не соприкасаются, будучи
разделены узким зазором или воздушным пространством. Электроды 13 расположены таким образом, что
один из них перемещается мимо одного из взаимодействующих электродов 22 в каждый момент
возникновения искры зажигания. Распределительный электрод 24 расположен таким образом, чтобы
синхронно проходить мимо одного из сегментов 27. Относительное положение этих частей в период
зажигания показано на рисунках 2 и 4. Соответственно, при обрыве или прерывании первичной цепи,
индуцированный высоковольтный вторичный ток возникнет в коротком воздушном зазоре между электродом
13 и взаимодействующим электродом 22, пройдет через проводник 25 и через воздушный зазор между
распределительным электродом 24 и прилегающим сегментом 27, а затем к соответствующей свече
зажигания.
При желании вместо описанного и показанного искрового распределителя можно использовать
распределитель с угольными щетками. Описанная выше форма изобретения относится к его применению в
двухискровом магнето, в котором за каждый оборот якоря образуются две искры, и в этом случае электродов
13 два. Аналогичным образом, благодаря тому, что количество электродов 13 соответствует числу искр,
генерируемых при каждом обороте якоря, изобретение может быть применено к четырехискровому,
шестиискровому или другому многоискровому магнето. Однако, при значительном увеличении количества
электродов, площадь открытой металлической поверхности может превысить площадь изолированных
участков кольца 14 до такой степени, что становится более целесообразным формировать отдельные
электроды в виде непрерывного кольцевого электрода, как упоминалось ранее. Число взаимодействующих
электродов 22 на роторе распределителя равно числу сегментов 27. На рисунках 2 и 4 показаны четыре
взаимодействующих электрода 22 и четыре сегмента 27, причем магнето предназначено для применения в
четырехцилиндровом двигателе.
Магнето также может быть адаптировано для двигателей с шестью и более цилиндрами, и в таких случаях
количество электродов 22 и сегментов 27 соответствует количеству цилиндров, как это будет легко понять.
При значительном увеличении числа электродов 22 их можно сформировать в виде непрерывного кольцевого
электрода аналогично уже описанным электродам 13. На рисунке 3 показан вариант изобретения, в котором
ротор распределителя приводится в движение конической зубчатой передачей, причем для этой цели на валу
якоря 11 установлена коническая шестерня 17а. Шестерня 17a входит в зацепление с коническим зубчатым
колесом 18a и приводит его в движение. Предпочтительно шестерня выполнена цельнолитой, например,
методом литья, с полым распределительным валом 19a. Для максимальной экономии пространства вал 19а
может быть наклонен под острым углом к валу якоря 11, как показано на рисунке 3. Зубчатое колесо 18a и вал
19a могут опираться на один шарикоподшипник 29a, который удобно установлен в чашке 30, входящей в
состав наклонного выступа 31a корпуса 31 магнето.
В качестве крепежных гаек 32 и 33 можно использовать, соответственно, для фиксации вала 19a на
шарикоподшипнике 29a и для фиксации указанного шарикоподшипника в чашке 30, которая может
удерживаться в нужном положении винтами 34, один из которых показан на рисунке 3. Внутри вала 19а
расположен блок из изоляционного материала 21', который удерживается в неподвижном положении
относительно указанного вала с помощью одного или нескольких штифтов 35 или подобных им. Блок 21а
выполнен в виде скользящей посадки в валу 19а и может быть легко извлечен из него, не влияя на
зацепление конической шестерни. Изолирующий блок 21а снабжен проводником 25а, который расположен на
его конце, примыкающем к электродам 13. Взаимодействующий электрод 22а вращается вокруг своей оси и
на небольшом расстоянии от электродов 13 последовательно образует искровой зазор с каждым из них по
мере вращения якоря. Противоположный конец проводника 25a соединен с вращающимся
распределительным элементом или электродом 24a, который при вращении проходит мимо ряда собирающих
сегментов 27a, установленных в изолирующем блоке 28a.
Собирающие сегменты 27а и изоляционный блок 28а образуют статор распределителя, который, как показано
на рисунке 3, имеет конструкцию "заподлицо" и снабжен гнездами 36, в которые вставляются высоковольтные
кабели, закрепляемые обычным способом заостренными винтами 37, проходящими через сегменты 27а. В
описанном и проиллюстрированном на рисунке 3 варианте изобретения количество деталей невелико, они
имеют простую конструкцию и легко изготавливаются. На роторе распределителя требуется только один
взаимодействующий электрод 22а, независимо от количества искр, генерируемых за каждый оборот якоря 10,
и соответствующего количества электродов 13 на нем. В этом варианте изобретения электроды 13 могут быть
также выполнены в виде сплошного кольцевого электрода, когда количество искр, генерируемых за каждый
оборот якоря, достаточно велико. Количество изоляционного материала значительно уменьшается, а
площадь открытого металла, по которому протекает ток высокого напряжения, сводится к минимуму.
Вал распределителя 19а установлен в снижение стоимости машины и При заданном передаточном числе его
можно сделать значительно меньше и легче, чем при использовании прямозубой передачи. Таким образом,
достигается дальнейшее снижение веса и стоимости магнето. Электроды 13 могут использоваться для
формирования одного из элементов защитного искрового зазора магнето и представляют собой его
изолированный электрод. Для этой цели корпус 31 магнето может функционировать как заземленный
электрод и может располагаться на необходимом расстоянии от электродов 13 для образования с ними
защитного искрового зазора. Однако желательно располагать корпус 31 на как можно большем расстоянии от
электродов 13, чтобы предотвратить утечку токов высокого напряжения в результате разряда щеток или
ионизации. Соответственно, электрод 38 закреплен в корпусе 31, а его внутренний конец расположен на
необходимом расстоянии от концов электродов 13, образуя с ними защитный зазор. Электрод 38
последовательно образует защитный зазор с каждым из электродов 13 по мере вращения якоря и расположен
таким образом, что при каждом «разрыве» один из электродов 13 будет примыкать к нему, как это наглядно
показано на рисунках 2 и 4.
Для эффективного охлаждения и вентиляции внутренней части магнето, а также для удаления продуктов
ионизации, таких как озон и азотная кислота, образующихся при прохождении высоковольтных токов через
воздушные зазоры, на валу якоря 11 может быть установлен вентилятор 39. Вентилятор 39 изготовлен из
металла, но при желании его можно изготовить методом литья лопастей (не показаны) на втулке 12.
Вентилятор 39 может создавать поток воздуха через отверстия 40, выполненные между корпусом
прерывателя 41 и внутренней частью магнето. В крышке 43 корпуса 41 могут быть выполнены
соответствующие индукционные отверстия 42 для притока воздуха, которые могут быть снабжены сеткой или
подобным материалом для предотвращения попадания пыли или грязи. Воздух, втягиваемый вентилятором
39 через отверстия 42 и 40, циркулирует внутри магнето и выводится через выпускные отверстия 44,
предпочтительно выполненные в статоре распределителя. В конструкции, показанной на рисунке 3, воздух,
циркулирующий с помощью вентилятора 39, проходит через отверстия 45 в подшипниковой чашке 30 по пути к
выходным отверстиям 44.
На рис. 5, 6 и 7 показана схема, в которой используется стационарный коллектор. В данной конструкции конец
15 вторичной обмотки S соединен с единственным изолированным электродом 13, установленным на одном
конце якоря 10 и закрепленным на изоляционном блоке 12а, прикрепленном винтами 46 к якорю 10. В корпусе
31 магнето закреплен изолированный электрод 22b (рис. 5) или пара изолированных электродов 22b (рис. 6).
Эти электроды 22b снабжены соответствующими клеммами, как показано на рисунке 47, которые соединены
кабелями (не показаны) с двигателем, на котором установлен магнето. Общее взаимодействие между
вращающимся и неподвижным электродами хорошо известно. Вращаясь вместе с якорем, электрод 13
проходит мимо электрода или электродов 22b без контакта, находясь на небольшом расстоянии от них или в
воздушном зазоре. В каждый момент возникновения искры электрод 13 перемещается в непосредственной
близости от одного из электродов 22b, и в момент «разрыва» через воздушный зазор между ними возникает
искра высокого напряжения.
В этих вариантах изобретения электрод 13 также функционирует как один из элементов защитного зазора,
снабженный удлинителем 48, который взаимодействует с заземленным электродом 38, который в этих
случаях закреплен в валу якоря 11. В этих вариантах применения изобретения в корпусе 31 могут быть
сделаны отверстия 49 для вентиляции магнето и для выхода продуктов ионизации. Подробно описав и
определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_213931.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=213931&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB213931A
[]
Усовершенствования в производстве оболочек для колбас. Я, Эрвин Оскар Фройнд, проживающий по адресу:
Дрексель-бульвар, 4534, Чикаго, округ Кук, штат Иллинойс, Соединенные Штаты Америки, гражданин
Соединенных Штатов Америки (правопреемник Уильяма Франклина Хендерсона, гражданина Соединенных
Штатов Америки, почтовый адрес которого: Институт промышленных исследований Меллона, Университет
Питтсбурга, Питтсбург, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки), настоящим заявляю о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: — Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве съедобных
колбасных оболочек. Высокий спрос на мясо в какой-либо оболочке или кожуре, а также меняющиеся
мировые условия, от которых зависит поставка таких оболочек, сделали желательным, особенно в последние
годы, разработку контейнера для мяса, источник которого был бы совершенно независим от
мясоперерабатывающей промышленности.
Производство натуральных оболочек упаковщиками ограничено, при этом диаметр натуральных оболочек
варьируется даже в пределах одной длины, что затрудняет получение стандартизированного продукта или
продукта стандартного размера; кроме того, натуральные оболочки подвергаются критике в отношении
санитарных условий, которые всегда связаны с источником, из которого они производятся. Желание
обеспечить независимый от мясоперерабатывающей промышленности источник покрытия или оболочек было
в некоторой степени достигнуто за счет использования тканых мешков и трубок, а также других подобных
устройств. Также было предложено производить бесшовные колбасные оболочки из гидрата целлюлозы
путем продавливания вискозы через кольцевую матрицу с последующим воздействием жидкого
затвердевающего вещества, которое подается на внешнюю стенку или на внутреннюю и внешнюю стенки
одновременно, при этом оболочка расширяется изнутри в процессе затвердевания, а для ее растягивания
используется оправка. Кроме того, было предложено изготавливать такие оболочки путем нанесения
раствора вискозы на полую оправку, а затем пропускания пара через оправку до затвердевания покрытия.
Как известно, целлюлоза широко распространена и дешева; это съедобный материал, присутствующий в
большом количестве во многих наших растительных продуктах питания; это стабильный материал, не
подверженный быстрому гниению, и при надлежащей обработке он может быть превращен в пригодный для
работы пластичный материал, который может быть снова преобразован в гидрат целлюлозы, обладающий
аналогичными желаемыми свойствами, что и исходная целлюлоза, но который при правильной обработке
имеет важные дополнительные свойства и преимущества. В результате проведенных исследований было
установлено, что вискозные растворы, полученные из целлюлозы, как описано ниже, обладают максимально
достижимой вязкостью, и что получение максимальной прочности пленки таким способом имеет важное
значение для успешного формирования тонких, прочных трубок, используемых в качестве оболочек для
колбас. По сути, при надлежащей обработке целлюлозы в процессе производства вискозы, а также при
дальнейшей обработке вискозы для получения гидрата целлюлозы с помощью соответствующих
манипуляций, можно получать трубки, обладающие высокой прочностью, значительной эластичностью и
другими желаемыми свойствами.
Таким образом, можно изготавливать трубки толщиной, например, от 0,001 до 0,003 дюйма, которые, тем не
менее, будут обладать большой прочностью и значительной эластичностью, а также будут иметь такую
текстуру, что во влажном состоянии пленка станет мягкой и «кашеобразной». Толщина и текстура оболочек
зависят в первую очередь от механических процессов, используемых при формировании труб, тогда как
прочность зависит в первую очередь от используемых химических процессов. Изобретение, рассматриваемое
как усовершенствование процесса производства колбасных оболочек путем экструзии раствора вискозы в
виде тонкостенных трубок, поддерживаемых во время экструзии, в общих чертах заключается в экструзии
раствора вискозы вверх в обрабатывающую ванну. Метод формования вискозы будет дополнительно
проиллюстрирован следующим конкретным примером. Части указаны по весу. 100 частей слегка отбеленного
и соответствующим образом очищенного хлопкового волокна обрабатывают 750 частями 20% раствора
гидроксида натрия при температуре 25°C в течение 20 минут.
Затем щелочь отжимают до тех пор, пока оставшаяся щелочно-целлюлозная масса не составит 350 частей по
весу. Щелочная целлюлоза измельчается и равномерно подвергается воздействию воздуха при температуре
25°C в течение 5 часов. Полученную созревшую щелочную целлюлозу помещают в контейнер, добавляют 50
частей сероуглерода, контейнер герметизируют, и смесь оставляют при температуре 25°C на 18 часов.
Периодическое помешивание способствует более равномерной реакции. Избыток сероуглерода, не
вступившего в реакцию, удаляется отсасыванием из желтого твердого вещества (дитиокарбоната
целлюлозы), которое теперь растворено в достаточном количестве воды для получения желаемой
концентрации. Было установлено, что 7%-ный раствор, рассчитанный исходя из содержания целлюлозы,
является удовлетворительным. Вискоза созревает до тех пор, пока продукт не станет пригодным для
употребления; продолжительность периода созревания зависит от температуры. В 5. Вискоза готова к
употреблению после периода созревания, составляющего приблизительно 4 недели. Согласно
исследованиям изобретателя, созревание вискозы должно проводиться таким образом, чтобы созревшая
вискоза имела вязкость приблизительно в три раза превышающую ее первоначальное значение.
По всей видимости, утроение вязкости не зависит от температуры, при которой происходит созревание
материала, хотя продолжительность этого созревания зависит от температуры. Общий диапазон вязкости
вискозного раствора, используемого в последующем процессе экструзии, должен составлять примерно
3000-5000 секунд. Наиболее желательная вязкость составляет около 3500 секунд. Эти значения вязкости
определяются при 0°C с помощью стандартного вискозиметра с падающим шариком, рекомендованного
Отделом целлюлозы Американского химического общества (J. Ind.). англ. Хим., 14, 11 4). Описанный в
приведенном выше конкретном примере способ получения вискозы может быть несколько изменен, и в
результате можно получить удовлетворительный вискозный раствор с высокой вязкостью. Например,
обработка целлюлозы раствором едкого щелочного вещества может длиться от двадцати до тридцати минут.
Таким образом, отжим щелочи может происходить так, что оставшаяся щелочная целлюлоза будет
составлять примерно от трех с половиной до трех с четвертью раз больше веса исходной целлюлозы.
Продолжительность созревания щелочной целлюлозы также может варьироваться; например, от примерно
двух с половиной до примерно десяти часов. Время, необходимое для полного протекания реакции
образования сероуглерода, также может варьироваться, хотя в целом случаев для превышения периода
полной реакции не возникает. О различиях в созревании вискозы уже упоминалось. Описанный в
приведенном выше конкретном примере способ получения вискозы позволяет получить вискозный продукт,
который полностью растворяется в воде и не требует очистки ни фильтрацией, ни осаждением. Для
надлежащего контроля вязкости необходимо достаточно строго ограничивать количество воды, используемой
при приготовлении раствора вискозы. Щелочная целлюлоза теряет часть воды за счет испарения в процессе
созревания, и это следует учитывать при приготовлении вискозного раствора для получения раствора с
определенным содержанием целлюлозы и вязкостью. При растворении вискозы и приготовлении вискозного
раствора для экструзии дополнительная щелочь добавлять не требуется; а если щелочь добавить на этом
этапе, раствор станет менее пригодным для использования по назначению, вязкость значительно снизится,
период созревания увеличится, а добавленная щелочь потребует нейтрализации при последующей
химической обработке, используемой при изготовлении оболочек, что приведет к образованию газовых
пузырьков при нейтрализации добавленной щелочи избытком кислоты.
Благодаря отказу от добавления щелочи удается избежать снижения вязкости, что важно для успешной
экструзии; при этом пленки, полученные из таких вязких растворов, обладают практически максимальной
прочностью. После надлежащего созревания вискозного раствора его можно экструдировать без добавления
модифицирующих материалов, таких как масло. Однако в состав вискозы могут быть включены различные
модифицирующие вещества, при этом опасность омыления или разложения этих веществ невелика. Можно
использовать небольшое количество подходящего растительного масла или масел, несколько модифицируя
при этом вискозный раствор; такие масла в некоторой степени изменяют текстуру и эластичность оболочек и
придают пленке желаемую опалесценцию. Присутствие масла в вискозе также может облегчить ее экструзию,
уменьшая склонность к прилипанию к металлическим деталям, хотя весьма удовлетворительная экструзия
была достигнута и без добавления таких масел. Подходящее количество растительного масла составляет,
например, 40 частей по весу хлопкового масла на каждые 100 частей целлюлозы в растворе вискозы,
содержащем 7% по весу целлюлозы.
Пленка, изготовленная из такого раствора, более мягкая и эластичная, а также опалесцирующая на вид и
очень похожа на внешний вид натуральных оболочек. Способ обработки вискозного раствора для получения
из него бесшовных труб будет более подробно описан в связи с прилагаемыми чертежами,
иллюстрирующими некоторые усовершенствованные формы аппаратов, предназначенных для экструзии
растворов и обработки полученных труб; однако конкретный аппарат предназначен лишь для иллюстрации, и
изобретение не ограничивается им, хотя аппараты такого типа оказываются особенно выгодными для
использования. На прилагаемых чертежах на рисунке 1 в несколько условной и схематической форме, с
деталями в центральном вертикальном разрезе, показан один из вариантов экструзионного аппарата для
осуществления изобретения, предназначенного для непрерывного формования тонкостенных труб; на
рисунке 2 показана оправка, предназначенная для использования в аппарате, показанном на рисунке 1; и на
рисунке 3 показана несколько модифицированная форма устройства для поддержания практически
постоянного и равномерного давления при экструзии.
Данное устройство является предметом параллельной заявки на патент № 226211. В устройстве,
изображенном на рисунке 1, вискоза экструдируется через кольцевое отверстие вверх через химическую
ванну, которая при последующих обработках превращает вискозу обратно в гидрат целлюлозы. Детали
аппарата, подверженные коррозии при воздействии вискозы, изготавливаются из подходящего
некоррозионного материала, такого как монель, который не подвержен воздействию вискозы или
используемых ванн. Устройство, изображенное на рисунке 1, включает в себя контейнер 1, в котором
приводится в действие механически управляемый поршень 2. В нижней части контейнера имеется
предохранительный клапан 3, позволяющий при подъеме поршня всасывать воздух. Подающий патрубок 1
соединен посредством короткой трубы 4 с экструзионным патрубком 5, на верхней части которого расположен
сопло 6, которое вместе с сердечником 7 образует кольцевое отверстие, через которое экструдируется
вискоза. Дно экструзионного приемника состоит из съемной крышки или элемента 8, через который
ввинчивается основной элемент 7, так что он будет выступать вверх в сопло 6.
Точное центрирование сердечника обеспечивается установочными винтами, расположенными в стенке
приемного отверстия экструзионной машины, которые обозначены цифрой 9. Следует отметить, что верхняя
часть сердечника 7 находится на одном уровне с верхней частью сопла 6, как показано на рисунке 1. Было
установлено, что такая конструкция обеспечивает плавное выдавливание вискозы. На экструзионном
элементе 5 установлен контейнер 11, имеющий водонепроницаемое соединение 10 между ним и
экструзионным приемником 5. Этот контейнер служит для хранения регенерирующей жидкости, в которую
экструдируется вискозная трубка. Сердцевина 7 полая и имеет внутри большую внутреннюю дренажную
трубку 13, которая тянется вверх почти до верхней части контейнера. Жидкость, аналогичная той, что
используется в регенерационной ванне, может под давлением подаваться вокруг сливной трубки 13 в корпус
12 по мере его формирования, поддерживая таким образом его в надутом состоянии и обеспечивая
постоянное обновление внутренней жидкости, а также регулирование ее уровня. По мере перелива
внутренней жидкости в сливную трубу 13 возникает значительное разрежение, если его не предотвратить, что
приводит к втягиванию одной стенки кожуха внутрь трубки.
Эта проблема решается с помощью соответствующего регулирующего клапана 14, регулирующего отток
через переливную сливную трубу. Уровень жидкости внутри корпуса можно регулировать, изменяя положение
этого выходного отверстия и скорость подачи жидкости через сердечник 7. Контейнер 11 имеет входное
отверстие 15, которое также может использоваться в качестве аварийного слива, и переливное отверстие 16,
что позволяет осуществлять медленную замену наружной ванны за счет постоянного притока свежего
количества регенерирующей жидкости и перелива соответствующего количества отработанной или частично
отработанной жидкости. При работе аппарата, изображенного на рисунке 1, вискоза подается в контейнер 1 и
под постоянным давлением продавливается через кольцевое экструзионное сопло в регенеративную ванну. В
результате экструзии вискозная трубка втягивается через жидкость в ванне, в которой она первоначально
затвердевает. Этот процесс экструзии может быть осуществлен, например, путем пропускания корпуса через
вращающуюся катушку (не показана), расположенную над ванной, которая приводится в движение
механическим способом, а ее скорость соответствующим образом скоординирована со скоростью экструзии.
Диаметр обсадной трубы зависит не только от размера кольцевого отверстия, но, в частности, от количества
жидкости, используемой для заполнения обсадной трубы. Толщина стенки зависит главным образом от
скорости вытяжки и степени раздувания по сравнению со скоростью экструзии. Толщина стенки корпуса не
зависит от фактического расстояния между соплом 6 и сердечником 7, однако корпус со стенкой толщиной
всего около 0,002 дюйма может быть изготовлен путем экструзии вискозы через отверстие шириной до 1/16
дюйма и вытягивания трубки вверх описанным способом, растягивая таким образом трубку до достижения
указанной толщины. Использование достаточно широкого отверстия имеет то преимущество, что практически
исключает трудности, связанные со случайным попаданием частиц, которые могли бы засорить отверстие.
Однако для получения обсадной трубы минимальной желаемой толщины не обязательно использовать
отверстие размером 1/16 дюйма, и размер отверстия допускает некоторые отклонения.
Втягивание обсадной трубы в осаждающую ванну и прохождение через нее приводит к осаждению, которое
происходит под натяжением трубы, и это очень важно для получения обсадных труб с очень тонкими
стенками и надлежащей текстурой. После прохождения трубки через ванну, в которую она экструдируется, ее
подают в последующие ванны соответствующего состава, где дальнейшая химическая обработка и промывка
завершают ее подготовку. Для сохранения мягкости текстуры оболочку в конечном итоге погружают в ванну с
разбавленным глицерином или этиленгликолем, или другим подходящим смягчающим веществом,
обладающим гигроскопическими свойствами. После этого она готова к упаковке. Для минимизации колебаний
диаметра корпуса целесообразно разместить оправку над сердечником 7 экструзионного сопла, а корпус
экструдировать вокруг этой оправки таким образом, чтобы оправка служила опорой для корпуса, и
одновременно с ней подавать осаждающий раствор, который будет обтекать оправку.
На рис. 2 показан один из вариантов оправки, который может использоваться в сочетании с экструзионным
соплом, аналогичным показанному на рис. 1. Этот стержень, изготовленный из подходящего
коррозионностойкого материала, такого как металл, известный под зарегистрированной торговой маркой
«Монель», установлен на модифицированном стержневом элементе 7а, который вместе с соплом 6а образует
кольцевое отверстие, аналогичное изображенному на рис. 1. Центральная сливная труба 13а на фиг. 2
ввинчивается своим верхним концом в цилиндрическую секцию 16, которая имеет в себе центральный канал
13б, образуя продолжение сливной трубы 13а. Оправка состоит из цилиндрической секции 16 и конической
секции 7, при этом коническая секция имеет резьбу на нижнем конце, соединяющую ее с сердечником 7a.
Может использоваться множество цилиндрических секций 16, верхняя секция которых заканчивается крышкой
18. Коническая часть 17 перфорирована таким образом, чтобы регенерирующая жидкость распределялась по
поверхности конуса, контактировала с внутренней поверхностью корпуса и текла вверх вместе с корпусом, а
также между ним и цилиндрическим элементом 16.
Отработанная внутренняя жидкость переливается через верхний конец крышки 18 и сливается через сливную
трубку 13а аналогично тому, как это описано в связи с рис. 1. Такой оправка, как показано на иллюстрации,
предотвращает разрушение обсадной трубы в случае образования небольшого отверстия в стенке трубы, а
также способствует формированию обсадной трубы равномерного диаметра. При использовании оправки,
показанной на рис. 2, следует понимать, что трубку можно экструдировать способом, описанным в связи с рис.
1, с постоянным проталкиванием раствора вискозы через кольцевое отверстие в осаждающую ванну, а также
с постоянной подачей осаждающей ванны внутрь трубки вокруг оправки и постоянным пополнением
осаждающей ванны вокруг трубки для поддержания ее осаждающих свойств. Очевидно, что длина бесшовных
трубок, которые можно изготовить с помощью описанного выше аппарата, зависит от емкости приемного
патрубка 1. Если используется только один такой резервуар, его рано или поздно необходимо будет
заполнить, и процесс экструзии будет прерван.
Для обеспечения непрерывности процесса может быть предусмотрено множество приемных устройств
значительного размера, так что, когда одно из них почти опустеет, можно будет запустить второе. На фиг. 3
схематично показана модифицированная конструкция, позволяющая поддерживать постоянное давление, в
которой предусмотрены два подающих приемника 21 и 22 значительных размеров, каждый с поршнями 23 и
24, и оба соединены через трубы 25 и 26 с рядом выходных труб 28, каждая из которых ведет к экструзионной
машине, аналогичной показанной на фиг. 1 и 2. Закрыв клапан 30 в трубе 26 и открыв клапан 29 в трубе 25,
можно подавать содержимое подающего резервуара 21 в экструзионную машину или машины до тех пор, пока
запас не будет почти исчерпан, после чего резервуар 22 можно заполнить и запустить, открыв клапан 30 в
трубе 26. Затем клапан 29 можно закрыть и снова наполнить емкость 21. Чередуя работу двух цилиндров,
можно обеспечить непрерывный процесс.
На схематическом изображении на рис. 3 показано, что поршни имеют грузы, закрепленные на их верхних
концах, для подачи вязкого раствора к экструзионному отверстию или отверстиям под практически
постоянным давлением. Незначительные колебания могут быть вызваны небольшим увеличением или
уменьшением трения в трубопроводах, ведущих к экструзионным машинам, но при правильной конструкции
аппарата это не будет иметь существенного значения для его работы. Поршни с утяжелителями фактически
выполняют ту же функцию, что и насос, работающий для поддержания постоянного давления, и становится
очевидным, что могут быть использованы и другие подходящие средства принуждения, которые будут
служить для поддержания регулируемой подачи вискозного раствора к экструзионным отверстиям под
регулируемым давлением. Состав ванны, используемой для осаждения или регенерации вискозы, может
несколько варьироваться, а также несколько отличаться в зависимости от типа используемой вискозы. В
целом, целесообразно использовать концентрированный раствор соли натрия в качестве раствора для
коагуляции экструдированной вискозы.
При использовании полностью созревшей вискозы можно применять практически нейтральный солевой
раствор. Если вискоза недозрелая, используется несколько увеличенное количество кислоты, но в этих
условиях образуются газовые пузырьки, которые ослабляют пленку, поэтому более выгодно использовать
полностью созревшую вискозу с солевым раствором более низкой кислотности. Поскольку вискоза является
соединением натрия, целесообразно использовать в качестве раствора почти насыщенный раствор сульфата
натрия и поддерживать небольшую кислотность с помощью серной кислоты. В результате взаимодействия
этой кислоты с вискозой образуется сульфат натрия, который представляет собой ту же соль, что и в ванне.
При этом также образуются сера и сероводород, но они не вредны для процесса и при необходимости могут
быть легко удалены. При использовании нейтрального солевого раствора он быстро приобретает
насыщенный желтый цвет и становится слегка щелочным, а его коагулирующая способность снижается.
Затем его необходимо нейтрализовать и отфильтровать. Однако добавление небольшого количества серной
кислоты в ванну сохраняет ее быструю осаждающую способность, а также делает ее более прозрачной.
Это также предотвращает образование кристаллов сульфата натрия, которые в противном случае имеют
тенденцию образовываться при добавлении большего количества ионов натрия (из вискозы) к уже почти
насыщенному раствору. Было установлено, что поддержание кислотности на уровне 1% серной кислоты
является удовлетворительным. Такой раствор осаждает вискозу и лишь запускает процесс регенерации. Если
экструдированная трубка останется в ванне в течение нескольких минут, регенерация будет завершена;
однако для этого требуется ванна значительной глубины, т.е. от 3 до 4 футов, и удобнее завершить
регенерацию путем последующей обработки трубок в других ваннах. Кроме того, стенки трубок настолько
тонкие и пористые, что жидкости легко проникают в них, поэтому нет необходимости наносить
обрабатывающие растворы на внутреннюю поверхность трубок. При простом погружении жидкость проникает
достаточно глубоко снаружи, чтобы завершить регенерацию. Последующие ванны, через которые проходят
трубки после выхода из осаждающей ванны, могут иметь аналогичный или несколько измененный состав.
Из вышеизложенного видно, что экструзия трубки осуществляется путем ее проталкивания вверх в
осаждающую ванну и одновременной обработки внутренней и внешней поверхностей экструдированной
трубки, при этом обрабатывающие жидкости обновляются таким образом, чтобы процесс оставался
Соседние файлы в папке патенты