Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_166706.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=166706&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB166706A
[]
СПЕЛИАИХКАЦИЯ
Дата подачи заявки: апрель. 21, 7920. № 11,070/20.
1
Завершено - Слева: февраль. 14, 1921.
Завершено: 21 июля 1921 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в железобетонном строительстве.
Я, Уильям Фрай Скуп, житель деревни Даннвилл, графство Халдиманд, провинция Онтарио, Канада,
подданный Великобритании, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к расширению изобретения, описанного в моем предыдущем
британском патенте № 12675/09 от 28 мая 1909 года, которое относится, в частности, к конкретному способу
анкеровки арматурных стержней в бетонных конструкциях и тому подобном.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции арматуры, специально адаптированной для
железобетонных балок, состоящих из плиты и одной или нескольких стенок, а также разработка конструкции и
способа строительства, специально приспособленных для использования при строительстве железобетонных
мостов и зданий.
В общем варианте армирование выполнено по известным схемам: металлические стержни проходят вдоль
стенок балок, прилегая к их нижним кромкам, и их концы загнуты вверх по диагонали в разных точках.
В моей нынешней конструкции арматурные стержни, поднимающиеся по диагонали через стенки плит,
изогнуты лишь на участках с большими радиусами по мере приближения к плите и простираются в основном
горизонтально и вбок в плиту, с которой соединены стенки. В плите армирующие элементы могут
располагаться под различными углами к длине балки, как это может быть сочтено целесообразным. В
некоторых случаях может быть предпочтительнее, чтобы диагональные части указанных профилей
простирались до одной стороны центральной вертикальной продольной плоскости стенки, а затем изгибались
вплотную к плите, прежде чем изгибаться и заходить в плиту.
Возможны различные вариации деталей данной компоновки, которые подпадают под сферу действия моего
изобретения, хотя для целей предварительной спецификации 45 сейчас достаточно лишь сослаться на
общую компоновку. Следует понимать, что я предпочитаю использовать вогнутые пластины, изготовленные в
основном в соответствии с упомянутым выше патентом № 50.
Целесообразно, чтобы по краям пролета постепенно увеличивалась толщина стенок, при этом продольные
стенки сливаются в поперечную стенку на каждом конце 55, в которую вводится поперечное армирование. Для
соединения продольных стенок в разных точках пролета будут использоваться усиленные поперечные стенки.
При желании чередующиеся поперечные стенки могут простираться на всю высоту продольных стенок, а
остальные поперечные стенки могут подниматься лишь частично от нижних концов продольных стенок. Также
планируется использовать продольные армирующие стяжки в плите, а также в основании стержней.
Когда плита широкая и арматурные элементы максимально в нее вдавливаются, необходимость в концевом
анкерном креплении 70 существенно уменьшается, а при определенных условиях может быть и вовсе
отсутствовать. Благодаря этому методу прокладки основных арматурных элементов в плиту, я могу
использовать плиты шириной примерно до 75, равной толщине плиты и стенке между опорами. От обычных
стремян также можно отказаться.
При использовании моей конструкции из плит и реек в мосту я предпочитаю использовать конструкцию 809 и
поддерживать мост следующим образом. Надстройка моста или перекрытия, построенная в соответствии с
изобретением, имеет достаточный прогиб, чтобы компенсировать прогиб, который произойдет, когда бетон
будет еще сырым и надстройка осядет, и предусмотрено ослабление опалубки для поддержки стяжек с целью
достижения желаемого прогиба, благодаря чему бетон и арматура приводятся в конечное состояние
взаимодействия под действием собственного веса и любой дополнительной нагрузки, необходимость которой
экспериментально определена с учетом дальнейшего использования конструкции.
Это при определенных условиях требует, или, по крайней мере, делает желательным, особого расположения
опорных свай, особенно если последние короткие, и предпочтительно также особой конструкции арматурного
материала, используемого в них.
В качестве армирующего материала в опорах я использую тонкие широкие скрученные металлические
полосы.
Такие полосы обладают определенной эластичностью, благодаря чему под воздействием сжимающих
напряжений на опорах 2C они не имеют тенденции к разрыву сцепления с бетоном и могут слегка
расширяться или соприкасаться при изгибе опоры.
Таким образом, эти полосы выполняют функцию защиты бетона от локальных трещин растяжения p5, не
препятствуя дифференциальным перемещениям, вызванным изменением направления напряжений.
Армирующий материал заходит в надстройку, соединяя ее с опорами.
Любое сжатие или расширение надстройки, таким образом, приводит к раскачиванию или изгибанию опоры.
— Чтобы это происходило без повреждения опоры, я создаю в ней один или несколько так называемых гибких
швов. Это может быть достигнуто путем формирования в опоре, с противоположных сторон, секций из бетона,
обладающего большей гибкостью или эластичностью, чем бетон, используемый для остальной части
конструкции. Подобный упругий бетон легко можно получить, используя в качестве заполнителя золу или
какое-либо подобное вещество. Теперь, когда надстройка оседает, как указано выше, концы надстройки
начинают качаться на опорах, упругие секции слегка сжимаются или расширяются в зависимости от ситуации
и прижимают опору к надстройке, так что непрерывность между ними никоим образом не нарушается. В
момент, когда допускается осадка несущей конструкции, как описано выше, бетон обладает свойствами
самовосстановления, так что любая деформация упругих участков становится постоянной без какого-либо
негативного влияния на прочность бетона.
Использование описанных профилей и особой формы армирования опор обеспечивает достаточную
эластичность для компенсации расширения или сжатия конструкции после ее окончательного затвердевания.
Следует отметить, что арматура в опорах простирается вдоль внешней поверхности опор и расположена как в
продольном, так и в поперечном направлении.
Оседание надстройки приведет к образованию небольших вертикальных трещин в стенках, поэтому
желательно заделать трещины цементным раствором, как только оседание в основном завершится, с
использованием или без использования армирующей сетки или аналогичной обрешетки. Нанесение
штукатурки не является необходимым для прочности конструкции, но желательно, поскольку таким образом
предотвращается проникновение влаги к металлической арматуре.
Поскольку вертикальные трещины в стенке не снижают прочность конструкции, становится очевидным, что в
целях проектирования некоторые участки бетона в стенке можно вообще исключить, что позволит сэкономить
вес.
Основные особенности изобретения заключаются в усилении арматуры надстройки от стенок до плиты, как
показано на рисунке, обеспечении прогиба, возможности осадки надстройки и упругом состоянии опор, как
указано выше.
Дата: 21 апреля 1920 года.
МАРИКС И КЛЕРИК.
7.
8() ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в железобетонном строительстве.
Я, Уильям Ф. Р. Скотт, инженер из Дманвилля, графство Далманд, провинция Онтарио, Канада, настоящим
заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в конструкции железобетонных балок, мостовых
конструкций и подобных им конструкций, таких как плиты, с одним или несколькими поперечными балками или
стойками, и его основной целью является обеспечение всей необходимой арматуры для растяжения, которая
практически не потребует от бетона восприятия растяжения, возникающего ниже нейтральной оси балки или
ригеля при сочетании стали и бетона в конструкциях этого типа, которые неизбежно подвержены поперечным
разрушающим нагрузкам. Такое решение было разработано с учетом столь необходимой экономии
материалов в таких конструкциях, с одной стороны, и, с другой стороны, с учетом необходимости в более
длинных пролетах, чем это возможно в настоящее время. Ещё одна задача состоит в том, чтобы
спроектировать продольную арматуру таким образом, чтобы можно было использовать стержни коммерчески
доступной длины, имеющие примерно одинаковую длину для всех пролётов в пределах, допустимых для моей
конструкции. Ещё одной целью является разработка конструкции и метода строительства, при которых всё
напряжение, возникающее из-за собственного веса конструкции, распределяется в арматурной стали и
соответствующим образом фиксируется в ней до того, как конструкция будет подвергнута воздействию
эксплуатационных нагрузок.
Я достигаю своих целей посредством конструкций и методов строительства, описанных и
проиллюстрированных ниже на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1 показан боковой вид балки и ее опорных
элементов, изготовленных в соответствии с моим изобретением; на фиг. 2 — план балки, частично в разрезе;
на фиг. 3 — поперечное сечение балки по линии а-а на фиг. 1.
Рисунок 4 — вид, аналогичный рисунку 3, с небольшими изменениями.
На чертежах бетонная часть моей усовершенствованной конструкции включает в себя плиту 1 и одну или
более раскосов 2. В некоторых случаях стеновая перегородка может являться частью стены здания,
поскольку ее толщина никогда не должна превышать толщину обычной стены, используемой в зданиях.
3
являются основными усиливающими элементами, которые на значительной части своей длины простираются
вдоль стенок труб, примыкающих к их нижним кромкам. Концы некоторых из этих стержней в соответствующих
местах загнуты вверх в стенке балки и проходят из растянутой части балки в сжатую.
Изогнутые стержни поднимаются по диагонали в стенке плиты, а по мере приближения к плите изгибаются
вбок и продолжаются в плиту под углом менее девяноста градусов к вертикальной продольной плоскости,
проходящей через стенку; конкретный угол зависит от определенных практических требований и будет
несколько меняться в зависимости от условий проектирования.
Прокладка этих стержней должна выполняться на кривых большого радиуса, так как любые острые (I3)
стержни имеют тенденцию раздавливать бетон непосредственно под стержнем. Предпочтительно стержни
следует группировать парами, при этом стержни каждой пары должны быть соответственно проложены
вправо и влево от стенки плиты. Предпочтительно, чтобы концы арматурных элементов, выступающие внутрь
плиты от стенок, перекрывали друг друга, как показано на рисунке 2.
Если необходимо сделать стенку 75 очень тонкой, а плиту относительно толстой, то предпочтительнее, чтобы
диагональные части арматурных элементов начинали свой восходящий наклон из положений, близких к
сторонам стенок (см. рисунок 80 4). Затем каждый элемент, поднимаясь, постепенно изгибается в сторону
противоположной стороны стенки, а затем, вблизи места соединения плиты и стенки, изгибается назад, чтобы
войти в плиту рядом со стороной стенки 85, в которой он начал свой восходящий наклон, после чего
продолжается в плиту, как описано выше.
При расположении арматурных элементов 3, как описано, стенка предпочтительно расширяется на 9C в месте
соединения плиты и стенки.
Еще одна особенность моей конструкции заключается в том, что благодаря соответствующему расположению
продольной арматуры я могу использовать 95 продольных арматурных элементов доступной в продаже
длины независимо от длины пролета. Этот результат достигается путем придания большинству или всем
армирующим элементам приблизительно одинаковой длины, или, точнее говоря, путем их расположения
таким образом, чтобы расстояние между противоположными концами любого стержня вдоль конструкции
было приблизительно таким же, как и расстояние между 105 другими стержнями, при этом длина каждого
стержня должна быть значительно меньше пролета конструкции, а элементы должны быть расположены
таким образом, чтобы их начальные точки относительно любого заданного конца конструкции были
расположены на приблизительно равных интервалах. Конечно, если длина элементов несколько различается,
то и расстояние между ними, о котором идет речь, также должно быть немного изменено. В некоторых
случаях 115 может быть возможно использовать арматурные элементы длиной менее половины пролета.
При использовании анкеров 4 могут применяться вогнутые пластины, как показано на рисунке и описано в
предыдущей спецификации № 120.
12,675109, и каждый усиливающий элемент будет двойным, концы этих элементов будут разведены для
соединения с противоположными концами пластины. Когда плита широкая, а 125 арматурных элементов
простираются далеко вглубь плиты, концевые анкеры можно не использовать, и я не ограничиваюсь только их
применением.
В ходе своих строительных работ я обнаружил, что могу использовать очень тонкие стенки одинакового
поперечного сечения почти на всем расстоянии от опоры до опоры, при условии, что буду следовать плану
расширения боковых сторон и, следовательно, увеличения толщины стенок на небольшом участке вблизи
концов, чтобы обеспечить достаточную массу бетона в месте соединения плиты, стенки и опоры для
надлежащего распределения растянутых элементов в этой точке, причем некоторые из растянутых элементов
3a заканчиваются этой массой.
Благодаря этой системе изгибания основных растягивающих стержней в подходящих точках вверх на стенки,
а затем вбок в плиту, я могу построить балку, используя лишь немного больше бетона, чем необходимо,
чтобы принять на себя сжимающие напряжения выше нейтральной оси.
Таким образом, я могу использовать эффективную ширину плит, в двадцать раз превышающую толщину
стенки.
Хотя в конструкциях, построенных в соответствии с моим изобретением, будет использоваться
вспомогательное армирование в соответствии с требованиями проекта, от обычных нецельных вертикальных
хомутов можно практически полностью отказаться.
Изобретение Mv также относится к новому процессу строительства, в результате которого достигается новое
и улучшенное взаимодействие арматуры и бетона.
Опалубка изначально строится с соответствующим временным прогибом, и предусматривается достаточный
прогиб, чтобы бетон, будучи очень твердым и не старше суток, успел достаточно осесть, чтобы собственный
вес массы вступил в действие относительно давления бетона на анкеры и должным образом создал
натяжение в арматуре. Благодаря этой процедуре арматура сразу же приводится в действие и начинает
функционировать немедленно, когда действует только собственный вес конструкции, тем самым уменьшая
ударное воздействие большей амплитуды прогиба, которое возникает в других системах, не допускающих
столь раннего снятия опалубки, и в которых бетон, поскольку он должен оставаться в опалубке до достижения
надлежащего возраста, развивает достаточную прочность на растяжение, чтобы выдерживать собственный
вес без материальной помощи арматуры, так что только при приложении временной нагрузки волокна,
подверженные растяжению, ослабевают и позволяют достаточное прогибание, чтобы арматура полностью
пришла в действие, и когда это происходит, дополнительное воздействие, вызванное одновременной работой
собственного и временного веса, приводящей к прогибу, существенно снижает прочность конструкции.
В процессе создания временной опалубки и последующего снятия опалубки, достаточной для того, чтобы
довести бетон до нужного уровня, намеренно создаются определенные трещины, положение которых может
быть предварительно определено и заделано, как это делается со швами в кирпичной кладке (Ol lIaSOII', или
заделанные части могут быть заделаны цементом. Эти заранее определенные трещины, разумеется, будут
образовываться там, где прочность конструкции не будет затронута их появлением.
Описанная выше процедура при определенных условиях требует, или, по крайней мере, делает
желательным, особого подхода к опорным материалам, особенно если последние короткие, и
предпочтительно также:.
специальная конструкция используемого в ней армирующего материала.
В качестве армирующего материала для опор я использую тонкие широкие полосы металлической крученой
стали, и эти полосы, благодаря своей форме и прочности, защищают бетон от неизбежных изменений в
расширении и сжатии материалов, окружающих опору, и одновременно предотвращают разрушение
конструкции.
Изменения, вызванные колебаниями осадки и такими практическими условиями эксплуатации причалов.
Таким образом, эти полосы выполняют функцию защиты бетона от локальных трещин растяжения, не
препятствуя дифференциальным движениям, вызванным изменением направления напряжений и
воздействием изменений температуры на бетон.
Армирующий материал распространяется (в 10 раз) в надстройку, так что надстройка и опоры более тесно
связаны между собой.
Любое сжатие или расширение конструкции опоры может привести к ее раскачиванию или изгибанию. Чтобы
это произошло без повреждения опоры, необходимо заполнить один или несколько из возможных гибких швов
в опоре. Этого можно достичь путем формирования в опоре с противоположных сторон участков бетона,
обладающих большей гибкостью или эластичностью, чем бетон, используемый для остальной части
конструкции. Такой упругий бетон может быть легко сформирован с использованием золы или подобного
вещества в качестве заполнителя. Когда же надстройка оседает, как описано выше, концы надстройки
начинают качаться относительно опор, а упругие участки слегка прогибаются или удлиняются, поскольку
основание может быть приспособлено для соединения опоры с надстройкой, как описано выше. 'IT1e coilcrete,
если не слишком стар (1. обладает свойствами самовосстановления, так что деформация упругих участков
становится постоянной без какого-либо негативного влияния на прочность бетона.
Использование описанных сечений и особой формы армирования опор обеспечивает достаточную упругость
для компенсации любого расширения или сжатия конструкции после ее окончательного затвердевания.
Следует отметить, что арматура в опорах простирается вдоль внешней поверхности опор и располагается как
в продольном, так и в поперечном направлениях от них.
Поскольку вертикальные трещины в стенке не снижают прочность конструкции, становится очевидным, что в
целях проектирования некоторые участки бетона в стенке могут быть полностью исключены, что позволит
сэкономить вес.
Основные особенности изобретения, которые следует учитывать, включают в себя изгибание арматурных
стержней надстройки от стенок в плиту, как показано на рисунке, специальное расположение арматуры S
относительно длины конструкции, обеспечение изгиба и возможность осадки надстройки, а также упругую
конструкцию опор, как описано выше.
3 Хавиллг нло подробно описал и выяснил природу моего упомянутого заговора и то, каким образом он
происходит.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_166707.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=166707&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB166707A
[]
---К - -
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 21 апреля 1920 г. Нет, 11,078/20.
1
66,707 Полный текст слева: ноябрь. 8, 1920.
Заявка принята: 21.02.1921.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к аккумуляторным батареям или связанные с ними.
Я, Джоуин Ар:ниуит Лоу, проживающий по адресу: Саутгемптон Билдингс, 29, Лондон, W.C. 2,
дипломированный патентный поверенный, гражданин Великобритании, настоящим заявляю, что сущность
данного изобретения (о котором мне сообщил из-за границы Август Паркер Смит, проживающий по адресу:
Бродвей, 61, город, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, инженер, гражданин Соединенных
Штатов Америки) заключается в следующем: данное изобретение относится к аккумуляторным батареям, в
которых свинцовые пластины подвергаются воздействию водного раствора серной кислоты.
В аккумуляторной батарее, согласно данному описанию, водный раствор серной кислоты обычной или
нормальной для аккумуляторных батарей концентрации суспендируют в подходящем коллоиде или
коллоидной кремниевой кислоте в такой пропорции к коллоиду, чтобы образовать с ним желеобразную
начинку, обладающую высокой проницаемостью для жидкого компонента или компонентов батареи и для
образующегося в ней газа.
Для приготовления этого наполнителя определенный материал или материалы смешиваются в такой
пропорции с водным раствором серной кислоты такой концентрации, что химическая реакция инициируется
при приготовлении смеси и завершается после ее заливки в батарею, в результате чего образуется влажная
пастообразная или желеобразная масса, которая заполняет пространство между пластинами и вокруг них и
удерживает во взвешенном состоянии в своей высокопроницаемой структуре остаточное количество серной
кислоты обычной или нормальной для хранения концентрации. Заправленная таким образом батарея
приспособлена для нормального функционирования, что, помимо прочего, обеспечивает практическую
защиту от обычных кислотных брызг и разбрызгивания, а также от последующей коррозии клемм батареи,
соединений и других соседних металлических предметов, и, как указано ниже, предоставляет ряд других
весьма полезных преимуществ.
Основным компонентом, реагирующим с кислотой и дающим такие результаты, является растворимый
силикат щелочи, например, силикат натрия, который для удобства предпочтительно используется в виде
раствора, известного в торговле как жидкое стекло. Однако, если требуется более точный контроль
результата химической реакции, можно использовать сам силикат щелочи, предварительно превратив его в
водный раствор необходимой концентрации перед смешиванием с серной кислотой. Для удобства стакан с
водой следует немного разбавить водой перед приготовлением окончательной смеси.
Если используется обычный магазинный стакан для газированной воды, предпочтительно разбавить его
втрое большим объемом воды, а затем смешать четыре части полученной смеси с пятью объемными частями
раствора серной кислоты с удельной плотностью 1,40. Эту смесь следует тщательно перемешать, а затем
незамедлительно вылить в батарею вокруг пластин, которые, если они новые, предпочтительно
предварительно зарядить и разрядить в течение одного или двух циклов в обычном сернокислотном
электролите и удалить из него, когда указанный электролит покажет удельную плотность около 1,20.
Через несколько минут после приготовления и заливки описанной выше конечной смеси в батарею часть
серной кислоты реагирует с силикатом натрия, образуя относительно небольшое количество бисульфата
натрия и относительно большую массу коллоидной кремниевой кислоты, которая вместе с другими
компонентами смеси образует вокруг пластин пастообразную или желеобразную начинку, обладающую
высокой проницаемостью для жидкого компонента или компонентов батареи и образующегося в ней газа, и
которая удерживает во взвешенном состоянии свободную серную кислоту, оставшуюся после
вышеупомянутой реакции. Указанные выше пропорции исходных компонентов позволяют получить раствор
свободной серной кислоты с удельной плотностью около 1,25 или немного меньше, достаточный по
количеству для насыщения кремниевой кислоты, образующейся в батарее, и достаточный по концентрации
для протекания обычных электролитических реакций зарядки и разрядки. Для достижения цели изобретения
относительные количества ингредиентов не обязательно должны точно соответствовать указанным выше, но
могут быть незначительно изменены.
Для достижения наилучших практических результатов целесообразно добавлять в смесь, перемешивая,
предпочтительно в исходный раствор силиката натрия, относительно небольшое количество органической
жидкости, которая не будет существенно подвержена воздействию кислоты, не увеличит внутреннее
сопротивление батареи и легко смешивается 2,5 с раствором, к которому она добавляется, или образует с
ним эмульсию, которая будет сохраняться по крайней мере до завершения химической реакции. Для этой
цели можно использовать один или несколько из следующих веществ: метилсаливлат, широко известный как
масло грушанки, скипидар, креолин (см. «Органическая химия» Рихтера (1901), том...).
2,
Перевод на английский язык, выполненный Смитом, страница 144, или «Коммерческий органический анализ
Аллена» (1910), том. III, стр. 332), а также продукт на основе каменноугольной смолы, известный как
дезинфицирующая жидкость Веста, представляющий собой дезинфицирующее средство, изготовленное из
креозотового масла и смоляного мыла в такой пропорции, которая позволяет ему образовывать эмульсию с
водой. Согласно имеющейся информации, наилучшие результаты достигаются при смешивании с каждым
галлоном раствора в стакане воды одной жидкой унцией метилсалицилата и половиной жидкой унции
дезинфицирующей жидкости West's.
Поскольку метилсалицилат и продукт переработки каменноугольной смолы являются органическими
веществами, если сравнить их объем с объемом раствора жидкого стекла по приведенной выше формуле, то
станет видно, что на каждые 12 жидких унций присутствующих органических веществ приходится 160 жидких
унций раствора жидкого стекла, так что раствор, образованный на первом этапе, содержит приблизительно
один процент органического вещества по объему.
Органический компонент в первой пластине слегка замедляет химическую реакцию между серной кислотой и
щелочным силикатом, так что раствор жидкого стекла и раствор кислоты могут быть тщательно перемешаны,
залиты в батарею, успокоиться в ней и полностью заполнить пространства между пластинами до того, как
осаждение коллоидной кремниевой кислоты значительно продвинется. Во-вторых, это уменьшает вязкость
наполнителя и тем самым увеличивает его проницаемость для жидкости и газа батареи или облегчает их
диффузию через наполнитель, и, следовательно, эффективность и емкость батареи снижаются, но
незначительно, если вообще снижаются, по сравнению с эффективностью и емкостью той же батареи,
заполненной только кислотным раствором.
Было установлено, что наполнитель не увеличивает внутреннее сопротивление батареи, а, наоборот, имеет
несколько меньшее электрическое сопротивление, чем обычно используемый электролит на основе
высококонцентрированной серной кислоты.
Сравнение характеристик батареи, содержащей жидкий электролит, с характеристиками аналогичной
батареи, содержащей обычный жидкий электролит, показывает, что в первой наблюдается большая
устойчивость к разрушительному воздействию, возникающему в результате короткого замыкания батареи при
разряде, а также менее быстрое падение электродвижущей силы в опасные диапазоны в конце разряда
батареи и большая способность восстанавливать часть электродвижущей силы, если дать ей постоять
некоторое время после почти полного разряда.
Исследование пластин этих батарей под микроскопом показало, что активный материал на пластинах,
особенно на отрицательных пластинах, в батареях с таким заполнением гораздо менее заполнен пустотами и
имеет более плотную и однородную текстуру. Вместо дендроидной структуры, образующейся на пластинах в
случае обычной батареи, здесь используется более однородная и компактная структура, что делает пластины
более прочными, долговечными и менее подверженными осыпанию. Эта особенность особенно полезна в тех
случаях, когда батареи подвергаются сотрясениям, как, например, батареи для автомобильных стартеров, а
также для электроприводов и осветительных приборов.
Еще одним эффектом изобретения является практическое устранение вредного сульфатирования пластин. В
результате его использование продлевает срок службы новых батарей даже в самых суровых условиях
эксплуатации, а старые и выброшенные батареи могут быть повторно использованы и получить новую жизнь.
Дата: 21 апреля 1920 года.
Дж. А. ЛОУ.
166,O07 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к батареям хранения данных типа B3.
Я, Джон Артур Лоу, проживающий по адресу: Саутгемптон Билдингс, 29, Лондон, W.C. 2, дипломированный
патентный поверенный, гражданин Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения (о
котором мне сообщил из-за границы Август Паркер Смит, проживающий по адресу: Бродвей, 61, город, округ и
штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки), и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Согласно настоящему изобретению, наполнитель для аккумуляторной батареи включает водный раствор
серной кислоты обычной или нормальной для аккумуляторных батарей концентрации, суспендированный в
подходящем коллоиде, например, коллоидной кремниевой кислоте, в таком соотношении с коллоидом, чтобы
образовать с ним желеобразный наполнитель, обладающий высокой проницаемостью для жидкого
компонента наполнителя и газообразного продукта аккумуляторной батареи, а также небольшую долю, как
указано ниже, одной или нескольких из следующих органических жидкостей:
метилсалицилат, скипидар, креолин.
а также дезинфицирующая жидкость West или аналогичный продукт, содержащий как фенольное вещество
или вещества, так и подходящие средства, например, мыло, для получения эмульсии с водой.
Для приготовления этого наполнителя определенный материал или материалы смешиваются в такой
пропорции с водным раствором серной кислоты такой концентрации, что химическая реакция начинается при
приготовлении смеси и завершается или может завершиться после заливки в батарею, в результате чего
образуется влажная желеобразная масса, которая заполняет пространство между свинцовыми пластинами и
вокруг них и удерживает во взвешенном состоянии в своей высокопроницаемой структуре серную кислоту
обычной или нормальной для аккумуляторных батарей концентрации. Заправленная таким образом батарея
приспособлена для нормального функционирования, что обеспечивает практическое отсутствие обычных
кислотных брызг и, как следствие, коррозии клемм и соединений батареи, а также других соседних
металлических предметов.
Основным компонентом, реагирующим с кислотой, является растворимый силикат щелочи, например, силикат
натрия, который для удобства предпочтительно используется в виде раствора, известного в торговле как
жидкое стекло. Однако, если требуется более точный контроль результата химической реакции, можно
использовать сам силикат щелочи, предварительно превратив его в водный раствор необходимой
концентрации перед смешиванием с серной кислотой. Для удобства стакан с водой следует немного
разбавить водой перед приготовлением окончательной смеси. Если используется обычный коммерческий
стакан для газированной воды (6,5 л), предпочтительно разбавить его втрое большим количеством воды, а
затем смешать четыре части полученной смеси с пятью объемными частями раствора серной кислоты (70) с
удельной плотностью 1,40. Эту смесь следует тщательно перемешать, а затем незамедлительно залить в
батарею вокруг пластин, которые, если они новые, предпочтительно предварительно были заряжены и
разряжены в течение одного или двух циклов в обычном электролите на основе серной кислоты и удалены из
него, когда указанный электролит достигнет удельной плотности около 1,20. Таким образом, через несколько
минут после приготовления и заливки в батарею описанной выше конечной смеси часть серной кислоты
реагирует с силикатом натрия, образуя относительно небольшое количество бисульфата натрия и
относительно большую массу коллоидной кремниевой кислоты, которая вместе с другими компонентами
смеси образует вокруг пластин желеобразное наполнение, обладающее высокой проницаемостью для
жидкого компонента батареи и образующегося в ней газа и удерживающее во взвешенном состоянии
оставшуюся после вышеупомянутой реакции серную кислоту.
Указанные выше 95 пропорции исходных компонентов позволяют получить раствор свободной серной
кислоты с удельной плотностью около 1,25 или немного меньше, в количестве, достаточном для насыщения
кремниевой кислоты, образующейся в батарее, и достаточном по концентрации для протекания обычных
электролитических реакций заряда и разряда.
Относительное количество 105 ингредиентов не обязательно должно точно соответствовать указанному
выше, но может незначительно варьироваться.
В смесь, путем перемешивания, предпочтительно в исходный раствор силиката натрия, добавляют
относительно небольшое количество органической жидкости, которая не будет оказывать вредного
взаимодействия с кислотой, не будет увеличивать внутреннее сопротивление батареи и легко смешивается с
раствором, к которому она добавляется, или образует с ним эмульсию, которая будет сохраняться по крайней
мере до завершения химической реакции. Для этой цели можно использовать один или несколько из
следующих веществ: метилсалицилат, широко известный как масло грушанки, скипидар, креолин
(Органическая химия Рихтера (1901), том...). 2, Перевод на английский язык выполнен Смитом, страница 144,
или в книге Аллена «Коммерческий органический анализ» (1910), том. III, стр. 332), — и продукт на основе
каменноугольной смолы, известный как дезинфицирующая жидкость Веста (которая представляет собой
дезинфицирующее средство, изготовленное из креозотового масла и смоляного мыла в такой пропорции,
которая позволяет ему образовывать эмульсию с водой) или любой другой подобный продукт, содержащий
как фенольное вещество или фенольные вещества, так и подходящие средства, мыло для получения
эмульсии с водой.
Согласно имеющейся информации, наилучшие результаты достигаются при смешивании с каждым галлоном
раствора на основе воды и стекла одной жидкой унции метилсалицилата и половиной жидкой унции
дезинфицирующей жидкости West's.
Поскольку метилсалицилат и продукт переработки каменноугольной смолы являются органическими
веществами, если сравнить их общий объем с объемом раствора в жидком стекле по вышеуказанной
формуле, то ! 5 Как видно, на каждые 11 жидких унций присутствующих органических веществ приходится 160
жидких унций раствора жидкого стекла, так что раствор, образованный на первом этапе, содержит
приблизительно один процент органического вещества по объему.
Органический компонент, во-первых, слегка замедляет химическую реакцию между серной кислотой и
щелочным силикатом, так что раствор жидкого стекла и раствор кислоты могут тщательно перемешаться,
быть залиты в батарею, успокоиться и полностью заполнить пространства между пластинами до того, как
осаждение коллоидной кремниевой кислоты значительно продвинется. Во-вторых, это уменьшает вязкость
наполнителя и тем самым увеличивает его проницаемость для жидкости и газа батареи или облегчает их
диффузию через наполнитель, и, следовательно, эффективность и емкость батареи снижаются, но
незначительно, если вообще снижаются, по сравнению с эффективностью и емкостью той же батареи,
заполненной только кислотным раствором.
Было установлено, что заполнение не увеличивает внутреннее сопротивление батареи, а, наоборот, имеет
несколько меньшее электрическое сопротивление, чем обычно используемый электролит на основе жидкой
серной кислоты.
Сравнение характеристик батареи с заполненным электролитом с характеристиками аналогичной батареи,
содержащей обычный жидкий электролит, показывает, что в первой наблюдается большая устойчивость к
разрушительному воздействию, возникающему в результате короткого замыкания батареи при разряде, а
также менее быстрое падение электродвижущей силы до опасных значений в конце разряда батареи и
большая способность восстанавливать часть электродвижущей силы, если дать ей постоять некоторое время
после почти полного разряда.
Исследование пластин батарей под микроскопом показывает, что активный материал на пластинах, особенно
на отрицательных пластинах в 95 батареях с таким заполнением, значительно свободен от пустот и имеет
более плотную и однородную текстуру. Вместо дендроидной структуры, образующейся на пластинах в случае
обычной батареи, здесь используется более однородная и компактная структура, что делает пластины более
Соседние файлы в папке патенты