Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3486
.pdf
Я, Уильям Биртвайзи, Хартфорд Смит, Честер Роуд, Хартфорд, Нортвич.
Инженер-агроном из Чешира (Великобритания) настоящим заявляет, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к машине для равномерного распределения
искусственного удобрения и любого подобного материала по поверхности земли.
Машина состоит из длинного ящика и прямоугольной рамы для его переноски.
Рама снабжена опорными катками и валами, а длинный кузов снабжен распределительным механизмом и
соответствующими шестернями, соединенными с опорными катками и установленными на раме и кузове по
мере необходимости для привода необходимых подвижных частей.
Длина коробки пропорциональна площади её поперечного сечения. В этом участке две стороны
перпендикулярны друг другу, а другая часть имеет кривую, центр которой находится в точке пересечения этих
прямоугольных сторон. Одна из прямых сторон оставлена открытой, образуя верхнюю часть коробки. С той
стороны, которая остается открытой, два торца и закрытая часть выступают наружу, охватывая
распределительный механизм.
Прямоугольная рама достаточно большая, чтобы коробка могла легко поместиться внутри неё.
Дорожные колеса закреплены по одному на каждом конце прямоугольной рамы, а валы прикреплены к одной
длинной стороне указанной рамы, так что машина перемещается вдоль этой стороны, примерно по центру.
Таким образом, рама и коробка располагаются поперечно направлению движения.
Таким образом, рама, оснащенная колесами и валами, обеспечивает транспортировку ящика и
содержащегося в нем материала для последующей доставки.
Дорожные колеса также приводят в действие распределительный механизм.
На каждом конце коробки в центральной точке закреплен штифт, используемый для формирования изогнутой
стороны. Этот штифт опирается на подшипники, расположенные на торцевых элементах прямоугольной рамы
с задней стороны.
К нижней части коробки прикреплены две цепочки, проходящие вверх вокруг изогнутой стороны, по одной с
каждого конца.
Они взаимодействуют с цепными колесами, которые закреплены на приводном валу с помощью шпонок; на
этом валу закреплен ряд цепных колес разного диаметра, что позволяет обеспечивать различную скорость
подъема цепи.
Приводной вал расположен вдоль передней части прямоугольной рамы и поддерживается подшипниками,
также закрепленными на раме.
Вал выступает за конец рамы и соединен с коротким валом, расположенным под прямым углом, червячными и
зубчатыми колесами. Этот короткий вал, в свою очередь, входит в зацепление со ступицей колеса
посредством соответствующих червячных или конических передач и муфты.
Распределительный механизм состоит из легкой стальной прямоугольной рамы, которая устанавливается
внутри коробки над открытым верхом и выступает за край сзади.
. Две длинные стороны состоят из двух приводных валов. На внутренней стороне коробки расположен вал с
рядом небольших лёгких шкивов, а на задней части коробки — ряд небольших лёгких цепных колёс,
расположенных в соответствии с положением лёгких шкивов на другом валу; над ними размещены
распределительные цепи специальной формы, снабженные остриями, выступающими вниз.
Этот механизм приводится в движение цепной передачей от одного из опорных катков.
Распределительный механизм всегда остается в горизонтальном положении.
Коробка очень медленно вращается на центральных стойках с помощью цепей вокруг изогнутой стороны,
прижимая материал внутри коробки к нижней стороне горизонтально движущихся цепей, которые движутся
назад, распределяя материал по заднему краю коробки и позволяя ему падать рассыпанным по земле.
Для обеспечения необходимого частичного вращения можно заменить зубчатую передачу на изогнутой
стороне коробки реечным механизмом. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 27, 383, 1924 г. н.э.
Усовершенствования в машинах для внесения навоза и других сыпучих материалов на поверхность земли.
Я, Уильям Биртвисл, из Хартфордской кузницы, Честер-роуд, Хартфорд, Нортвич, графство Честер,
подданный Великобритании, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения заключается в
следующем: данное изобретение относится к усовершенствованиям машин для распределения
искусственного удобрения на земле, хотя оно может использоваться для распределения песка, гравия или
щебня на дорогах или для аналогичных целей, и относится к усовершенствованиям машины, описанной в
моей предыдущей заявке № 1265 от 1924 года. Моя нынешняя цель состоит в том, чтобы обеспечить
средства, связанные с желобом, содержащим распределяемый материал, для автоматического отключения
муфты для остановки вращения желоба в определенной точке; обеспечить роликовое устройство для
распределения материала вместо цепей и роликов, упомянутых в моей вышеупомянутой заявке; обеспечить
привод свободного хода для роликов и цепей, упомянутых выше, или для усовершенствованного ролика,
упомянутого выше; предусмотреть использование сменных шестерен в связи с механизмом подъема желоба
и предусмотреть упругую раму для размещения цепных распределителей, позволяющую поднимать
последние и убирать их в сторону при загрузке желоба распределяемым материалом.
В соответствии с моим изобретением я теперь оснащаю желоб для материала выступом на одном конце,
предназначенным для взаимодействия с рычагом сцепления, чтобы вывести ведущую муфту из зацепления,
когда желоб повернут вокруг своих центров вращения до определенной точки.
. Вместо цепных распределителей я могу использовать ролик, предпочтительно установленный на
поворотном желобе, причем такой ролик снабжен по периметру шипами или выступами, расположенными в
шахматном порядке, или продольными лопастями; каждая из которых предназначена для распределения
материала по заднему краю желоба. Ролик может приводиться в движение аналогично распределителям
цепей.
Вновь в связи с цепными распределителями или роликом, упомянутыми в предыдущем абзаце, я оснащаю
ведущую шестерню или звездочку устройством свободного хода, чтобы предотвратить обратное вращение
цепных распределителей или распределительного ролика во время движения машины задним ходом.
В связи со средствами привода или подъема желоба, упомянутыми выше, я сконструировал приводной
механизм таким образом, чтобы можно было вставлять сменные шестерни для определения необходимой
скорости вращения вала для подъема желоба.
В связи с упомянутым в моей предыдущей заявке на патент средством распределения цепей я предусмотрел
размещение роликов, поддерживающих цепи, на поворотных рычагах, выступающих над желобом, таким
образом, чтобы при возникновении препятствий в желобе цепи и поддерживающие их средства могли
подняться и предотвратить их обрыв.
Еще одна особенность данной конструкции заключается в том, что задние приводные ролики для цепей
расположены таким образом, что при частичном выдвижении одного из приводных валов задние ролики и
цепи могут быть повернуты вокруг оси вращения передних роликов в вертикальное положение, что позволяет
загружать в желоб навоз или другие материалы. Аналогичным образом модифицированное роликовое
устройство для распределения материала может быть выполнено таким образом, чтобы его также можно
было отвести в сторону для вышеуказанной цели.
Полная спецификация.
Усовершенствования в машинах для внесения навоза и других сыпучих материалов на поверхность земли.
Я, Уиллс Биртвисл, из Хартфордской кузницы, Честер-роуд, Хартфорд, Нортвич, графство Честер, подданный
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
усовершенствованию машин для распределения искусственного удобрения на земле, хотя оно может
использоваться для распределения песка, гравия или щебня на дорогах или для аналогичных целей, с целью
создания машины, которая обеспечит равномерное распределение материалов в различном регулируемом
количестве в соответствии с потребностями.
Согласно одному из предыдущих изобретений, опорные катки поддерживают раму, к которой шарнирно
прикреплен открытый сверху желоб, содержащий распределяемый материал, причем в одном из примеров
этот желоб имеет поперечное сечение в форме, напоминающей четверть круга, с выступающей передней
частью полукруглой формы — или, другими словами, сечение, по форме соответствующее половине кулачка
в форме сердца. В другом примере желоб вращается на подвижных рычагах и имеет приблизительно
полукруглое сечение с закругленными верхними кромками, соответствующими круглому корпусу, и плоским
продолжением этих кромок у устья желоба.
В обоих случаях желоба перемещаются вокруг своих шарниров либо с помощью реечной передачи, цепных
колес и цепной передачи, либо с помощью последней в сочетании с храповым механизмом, приводимым в
движение шестернями от опорных колес машины, чтобы постепенно подводить распределяемый материал к
шипованному или лопастному разбрасывающему колесу, также приводимому в движение опорными
колесами, для выгрузки материала из желоба.
В одном из случаев разбрасывающее колесо автоматически поднимается из желоба, когда последний
возвращается в нормальное положение, чтобы обеспечить повторное наполнение желоба. Ранее также
предлагалось использовать в подъемном механизме желоба муфту, способную автоматически отключаться
после завершения хода желоба.
Мое изобретение состоит из ящика или желоба для размещения распределяемого материала, имеющего
квадрантную форму в поперечном сечении, то есть с передней гранью, перпендикулярной горловине желоба,
которая шарнирно закреплена известным способом на раме машины; усовершенствованного средства для
подъема желоба, состоящего из цепи, один конец которой соединен с самой нижней частью желоба, а другой
предназначен для свободного перемещения по одному из набора осесимметрично регулируемых звездочек с
различным числом зубьев, причем эти звездочки установлены на валу, закрепленном на основной раме
аппарата, который приводится в движение от одного из опорных колес, причем часть такой зубчатой передачи
является взаимозаменяемой для изменения скорости вращения вала звездочки; комбинации с зубчатой
передачей для привода вала звездочки с муфтой, которая может быть отключена вручную для прекращения
работы муфты и, соответственно, выгрузки материала; Комбинация с желобом квадрантной формы,
состоящим из множества цепей с выступами, предназначенными для опоры на шкивы или ролики,
приводимые в движение цепной или зубчатой передачей от одного из опорных колес, с целью выгрузки
материала через задний край желоба; рамы, поддерживаемые рычагами, шарнирно соединенными с
основной рамой аппарата, так что распределительные ролики и цепи поддерживаются с достаточной
жесткостью и могут подниматься при контакте цепей с препятствиями в желобе или ящике; расположение
распределительных роликов или цепей таким образом, чтобы один из приводных валов мог быть выведен из
одного из задних комплектов роликов, что позволяет поворачивать последний вокруг центров вращения
передних роликов в вертикальное положение для загрузки ящика или желоба распределяемым материалом, и
расположение ведущей шестерни для привода роликов и цепей с устройством свободного хода,
предотвращающим обратное вращение распределительных цепей во время движения машины задним ходом.
Изобретение Мв будет подробно описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых, фиг. 1 — план
аппарата, сконструированного в соответствии с изобретением Мв, с цепными устройствами для
распределения удаленных материалов, фиг. 2 — вид сбоку приводного механизма и переключающей
передачи для работы с желобом или ящиком для материалов, упомянутым ниже, фиг. 3 — разрез сбоку по
линии 12 фиг. 1, фиг. 4 — план, частично в разрезе, в увеличенном масштабе, цепных устройств для
распределения материала, и фиг. 5 — вид сбоку, частично в разрезе, показывающий один из рычагов для
поддержки роликов цепи D. При осуществлении моего изобретения я использую опорную раму, состоящую из
продольных направляющих a и поперечных направляющих b, причем первые расположены перпендикулярно
направлению движения аппарата, а валы или шест закреплены на верхней направляющей, показанной на
фиг. 1, и впереди нее, чтобы позволить тянуть аппарат лошадью или лошадьми. Концевые элементы b рамы
расположены таким образом, чтобы поддерживать шпильки c и d, предназначенные для опоры колес f и g
соответственно известным способом.
Внутри рамы я расположил желоб А, открытый с верхней стороны, который, в соответствии с моим
изобретением, имеет квадрантную форму, передняя грань которого расположена под прямым углом к его
отверстию, как это четко показано на фиг. 3, и поддерживается шарнирными штифтами, установленными в
основной раме, причем эти штифты расположены примерно в точке пересечения квадрантной части, где
сходятся ее прямоугольные стороны. Цель такого поворота желоба заключается в том, что после его
заполнения распределяемым материалом этот материал может постепенно приводиться в контакт с
описанными ниже распределительными устройствами до тех пор, пока весь материал не будет выгружен из
него, после чего желоб может быть возвращен в нормальное положение для приема дальнейшей подачи
материала. Для приведения желоба в движение указанным способом относительно его точки поворота я
закрепляю к нижнему краю желоба в точке j один конец цепи jl, которая протянута вверх вокруг изогнутой
части желоба или ящика и свободно надета на звездочку k, при этом другой конец цепи поддерживается
основной рамой аппарата в точке m.
Как видно из рис. 1 и 3, в соответствии с моим изобретением я использую множество звездочек, выполненных
в едином целом или соединенных друг с другом, причем все колеса закреплены на валу n, но могут
регулироваться по оси, и им можно придавать подходящую скорость вращения от опорного колеса f. Зубчатые
колеса имеют разные размеры, и цепь jl может подниматься с одного колеса на другое по мере
необходимости, так что, предполагая, что вращение вала n всегда одинаково, смена цепи с одного колеса на
другое приведет к различной скорости подъема желоба или ящика h и, таким образом, определит или
отрегулирует количество выгружаемого материала. При выполнении вышеуказанной замены зубчатые колеса
перемещаются вдоль вала n так, чтобы рабочее колесо находилось прямо напротив цепи. Скорость вращения
вала также может изменяться с помощью зубчатой передачи, если используется одно или несколько сменных
колес. Подобную форму зубчатой передачи я показал на рис. 1 и 2.
Таким образом, я закрепляю на ступице дорожного колеса f червяк o, предназначенный для передачи в
червячное колесо p, свободно установленное на валу q, причем на этом валу также находится второй червяк r
o, передающий в червячное колесо s, закрепленное на валу n. Вал q установлен в двухрычажном качающемся
рычаге t, приспособленном для колебаний, при необходимости, вокруг шпильки c дорожного полотна f, так что
можно использовать червячный механизм другого диаметра или шага. Или же червячные колеса с различным
числом зубьев могут быть установлены на своих валах для обеспечения требуемой скорости вращения в
соответствии с горизонтальным расстоянием, пройденным колесами аппарата. После регулировки
качающегося рычага он фиксируется в нужном положении с помощью болтов, проходящих через него и
входящих в опорный кронштейн, закрепленный на основной раме аппарата.
В связи с упомянутыми приводом и переключателем передач я использую средства для остановки вращения
коробки h, когда необходимо остановить распределение материала из нее либо на любом участке поля, либо
во время буксировки аппарата по дороге после завершения распределения. С указанной выше целью
червячное колесо p снабжено зубьями сцепления с одной стороны, образуя одну половину коробки
сцепления, другой половиной которой является w, причем последняя скользяще установлена на шпонке в
валу q, но обычно вставляется в зацепление с помощью пружины z, предпочтительно установленной на валу.
Полумуфта w отсоединяется от зубьев червячного колеса p с помощью рычага y, шарнирно соединенного в
точке 2 с качающимся рычагом t, при этом рычаг удерживается с помощью соответствующего фиксатора.
На изогнутой поверхности ящика h, расположенного ближе к центру машины, закреплена изогнутая зубчатая
рейка, которая в сочетании с поворотным фиксатором служит предохранительным устройством для ящика h
при его подъеме и предотвращает его падение в случае обрыва подъемной цепи, а также позволяет
приблизительно отрегулировать положение ящика перед началом операции распределения или удерживает
его в нужном положении во время передачи подъемной цепи от одного из зубчатых колес 7c к другому.
Для равномерного и упорядоченного распределения материала по верхнему заднему краю 4 боа-ла-И я
использую ряд распределительных цепей 5, каждая из которых снабжена выступами. Предпочтительно,
каждая цепь изготовлена из соединенных между собой проволочных звеньев и имеет такую форму, что на ней
имеются выступы 6, которые предназначены для взаимодействия с искусственным навозом или другим
материалом в ящике, когда последний поднимается, чтобы перебросить этот материал через задний край 4 и,
таким образом, на землю. Цепи расположены довольно близко друг к другу и поддерживаются роликами 7 и 8,
причем первый снабжен несколькими выступами для звездочек 9, а ролик 8 предпочтительно имеет гладкую
поверхность. На чертежах я показал две пары роликов, специально предназначенных для использования,
когда машина широкая, хотя достаточно использовать только одну пару роликов. Каждая пара роликов и их
опоры фактически образуют независимые узлы, за исключением способа их привода.
Ролики поддерживаются с помощью рычагов 10, являющихся частью или прикрепленных к прямоугольным
каркасным рамам 11, при этом передние рычаги 10 снабжены трубчатыми гнездами 12, входящими в
отверстия 13 на концах роликов 8. Задние рычаги 10 также снабжены трубчатыми гнездами 13,
предназначенными для установки внутри трубчатых колпачков 14, которые крепятся к внешним концам
роликов 7.
В последних просверлены отверстия для установки, соответственно, длинного вала 15 и короткого вала 16.
Части 17 вала 15 имеют квадратную форму: одна часть входит в квадратное отверстие на внутреннем конце
крышки 14, а другая часть входит в квадратное отверстие на внутреннем конце правого ролика 7 на рис. 4.
Короткий вал 16 также имеет квадратную форму на внутреннем конце, чтобы проходить в квадратное
отверстие в крышке 14, а его внешний конец предназначен для размещения шестерни 18.
Стержни 15 и 16 свободно проходят над рычагами 20, шарнирно закрепленными в точке 21 на ракетках 22,
поддерживаемых задней продольной рамой a.
Рукоятки 20 расположены таким образом, чтобы выступать за пределы коробки h, но обычно поддерживаются
в горизонтальном положении выступами 23 ракеток 22. Эти рычаги 20 вместе с рамами 11 поддерживают две
пары роликов 7 и 8 и цепи, закрепленные на них, в нормальном горизонтальном положении. Конструкция
такова, что если распределительные цепи столкнутся с какими-либо препятствиями в коробке h, такими как
большие куски материала, цепи, их рамы и ролики поднимутся, предотвращая тем самым обрыв. Передние
концы рычагов снабжены шарнирными штифтами 24, свободно проходящими через рычаги 10 в гнезда
роликов. Вал 15 приспособлен для извлечения из внутреннего конца правого ролика 7, хотя оба ролика 7
остаются поддерживаемыми трубчатыми шарнирами, установленными на рычагах 10. После извлечения вала
ролики 7 вместе с цепями можно поднять вокруг центров вращения роликов 8 в вертикальное положение к
передней части коробки h, чтобы обеспечить ее пополнение материалом, после чего ролик и цепи можно
снова установить на место, а вал 15 вставить обратно во внутренний конец правого ролика 7.
Ролики и цепи могут приводиться в движение цепью и зубчатым колесом от опорного колеса или прямозубой
шестерней.
На чертеже я изобразил последний, ступицу опорного колеса g, несущую прямозубое колесо 25, которое, в
свою очередь, вращается с промежуточным колесом 26, которое, в свою очередь, вращается с шестерней 18.
Валы 15 и 16, имеющие квадратное сечение, как описано выше, передают движение шестерен на ролики и
цепи. Шестерня 18 может быть оснащена устройством свободного хода, так что при движении автомобиля
задним ходом колесо будет вращаться без вращения вала 16, и, следовательно, цепи 5 останутся
неподвижными.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, на что я претендую, это: 1. В устройствах для внесения искусственного удобрения на землю и для
распределения песка, гравия или щебня на автомагистралях или для аналогичных целей, используется желоб
или ящик для приема распределяемого материала, имеющий четырехугольную форму, то есть с передней
поверхностью, перпендикулярной горловине желоба, поддерживаемый шарнирами на раме, которая, в свою
очередь, поддерживается дорожными колесами; такой желоб приспособлен для вращения вокруг своих
центров вращения, чтобы привести находящийся в нем распределяемый материал в контакт с
распределительными устройствами, как указано ниже, которые выгружают этот материал с заднего верхнего
края желоба.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_236891.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=236891&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB236891A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (США): 12 июля 1924 г., 236 891. Дата применения (в Соединенном Королевстве): 21
марта 1925 г. № 7710/25.
Завершено: февраль. 11, 1926.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве полимеризованных продуктов из стирола и его гомологов.
Мы, компания TiE NAuGATUCx CIEMICOAL COMPiOSy, корпорация, зарегистрированная в соответствии с
законами штата Коннектикут, Соединенных Штатов Америки, расположенная по адресу: Элм-стрит, за
Уорд-стрит, Наугатак, штат Коннектикут, производитель, правопреемник IwAx OSTROMISLENSKY, по адресу:
Вест 58-я улица, 561, город Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, гражданин России,
химик, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к производству полимеризованного стирола и его гомологов, а также к
процессам полимеризации стирола и его гомологов.
Целью изобретения является создание ряда продуктов, обладающих значительным диапазоном
характеристик, и, в частности, продуктов, которые здесь называются стекловидным полимеризованным
стиролом или стекловидным полимеризованным ArCH:CH2, где Ar — ил, которые, будучи похожими на такие
материалы, как целлулоид и продукты конденсации фенола и формальдегида, продаваемые под
зарегистрированной торговой маркой «Бакелит», будут отличаться от первых своей низкой горючестью и
будут отличаться от целлулоида и указанных продуктов конденсации тем, что обладают прозрачностью,
приблизительно равной прозрачности обычного минерального стекла, будучи одновременно бесцветными и
отличаясь от каждого из этих веществ тем, что они формуемы в конечном виде, что означает, что их можно
формуть либо без необходимости одновременного проведения химической реакции, как это необходимо в
случае вышеупомянутых продуктов конденсации, либо без последующего испарения растворителя, как в
случае целлулоида.
Таким образом, продукты, получаемые в соответствии с данным изобретением, включают стекловидный
полимеризованный ArCH:CH2, где Ar — арил, 50 в том числе стекловидный полимеризованный стирол,
обозначенный здесь как альфа-мета ArCH:CH и альфа-мета стирол соответственно, а также вещества,
обозначенные как бета и гамма. 55.
Термин «мета», используемый здесь в выражении «альфа-метастирол» и подобных ему, не предназначен для
обозначения положения группы, а относится к полимеризованной форме стирола. 60 Свойства, отличающие
эти вещества, будут подробно описаны далее в описании.
Изобретение представляет собой способ получения альфа-метастиролов и других 65 стеклообразных
полимеризованных гомологов стирола, который включает нагревание стирола с чистотой приблизительно
92% или выше в течение нескольких часов при температурах, определяемых кривой, которая приблизительно
определяется координатами время-температура: 20 часов - 140 °C, 18 часов - 155 °C, 16 часов - 165 °C, 10
часов - 175 °C, 5 часов - 175 °C.
Изобретение также заключается в нагревании стирола с чистотой приблизительно 92% или выше при
температурах, по меньшей мере, на 5 градусов выше или в течение времени, по меньшей мере, на 1 час
превышающего, или и то, и другое, по сравнению с температурами, определенными вышеууказанной кривой,
в герметичном контейнере, наполовину заполненном указанным стиролом, в результате чего получают
бета-метастирол или его гомолог.
Изобретение также включает в себя способ получения полимера стирола или его гомолога, который включает
обработку соединения, имеющего формулу ArCH:CH2, ускорителем полимеризации с образованием
γ-мета-стирола, причем указанным ускорителем является пероксид, например, пероксид бензоила или
аналогичный органический пероксид.
Для более полного понимания изобретения далее будет описан ряд примеров процессов производства
вышеуказанных веществ.
АЛЬФА МЕТА СТИРОЛ.
Вещество альфа-метастирол, или стекловидный полимеризованный стирол, описывается как конечный
продукт в находящейся на рассмотрении заявке № 233649, поданной в сентябре. 15, 1924. В данной
спецификации описаны несколько методов обработки сырья, в результате которых образуется
альфа-метастирол. После получения стирола в условиях, указанных в данной спецификации, при которых
полимеризация приводит к образованию альфа-метастирола, приводятся определенные условия для
получения этого желаемого продукта. Однако были обнаружены и другие методы, которые могут быть
использованы для достижения той же цели. Эти методы следующие:
-'- E1ExAPLE 1.
Практически чистый стирол, полученный любым из способов, описанных в находящейся на рассмотрении
заявке № 232 909, и способный производить стирол чистотой, скажем, 92% или выше, помещают в
вертикальную герметичную трубку диаметром приблизительно 0,7 см и высотой приблизительно 26 см, при
этом количество стирола в трубке составляет приблизительно 4,5 ед. и занимает примерно одну шестую
часть объема трубки.
Нижняя часть трубки, при приблизительно вертикальном положении трубки, помещается в воздушную баню,
нагретую примерно до 140 °C, на 20 часов, по истечении которых полимеризация практически завершена, и
получается стекловидный полимеризованный стирол или альфа-метастирол.
ПРИМЕР 2.
Стирол, полученный, как указано в Примере 1, помещен в герметичную трубку, имеющую размеры, указанные
в Примере 1, и помещен в воздушную баню тем же способом, что и в этом примере, нагретую до 155 °C.
В течение 18 часов происходит практически полная полимеризация с образованием альфа-метстирола.
ПРИМЕР 3.
Условия для указанного количества стирола и положения герметично закрытой трубки такие же, как в
предыдущих примерах: нагрев поддерживается при температуре приблизительно 165 °C в течение 16 часов,
по истечении которых полимеризация практически завершена и образуется альфа-метастирол.
ПРИМЕР 4.
Условия для указанного количества стирола и положения герметичной трубки одинаковы: воздушная баня
нагревается до 175 °C в течение приблизительно 3 часов, по истечении которых полимеризация в
значительной степени, хотя и не полностью, завершается. В данном примере полимеризованная масса
содержит небольшое количество бета-метастирола, а указанная температура 75°C приблизительно
соответствует верхнему пределу образования альфа-метастирола без образования значительных количеств
бета-модификации в указанных условиях. 80 Описанные выше процессы графически представлены на
прилагаемом к настоящему описанию чертеже, являющемся его неотъемлемой частью, и показывают кривую
полимеризации для получения 85 альфа-метастирола, обозначенную буквами А-В. Эта кривая, как она
представлена, отражает множество точек, установленных как максимальная продолжительность нагрева при
заданной температуре для получения 90 альфа-метастирола без получения бета-метастирола в
значительных количествах.
Альфа-метастирол, полученный любым из вышеперечисленных способов, а также 95 способами, описанными
в моей заявке № 233649, поданной 15 сентября 1924 года, является веществом, которое является прочным,
постоянно прозрачным и может быть практически бесцветным. Имеет тупой излом и может быть разрезан
ножом для получения тонких пленок или кусочков. Он обладает высоким показателем преломления, а именно
1,5-1,75. Его удельная плотность составляет приблизительно 1,05; твердость по шкале твердости минералов
— приблизительно 2-3 (105); пробивной потенциал превышает 850 вольт на об/мин. Данный продукт обладает
высокой устойчивостью к воздействию солнечного света и атмосферных явлений. Он выдерживает
относительно сильные удары молотком. Измельчают его в порошок с большим трудом.
По мере охлаждения полностью полимеризованной массы свежий продукт почти всегда (115) разбивает
стеклянный сосуд, в котором происходит полимеризация, отслаиваясь от стенок сосуда. При температуре
около 100 °C он сохраняет свою форму практически без изменений. Его прочность на поперечное растяжение
составляет 120 ± 6000-7000 фунтов на квадратный дюйм. В растворе он не обесцвечивает 3%-ный раствор
брома при 0 °C. Он практически не изменяет свои свойства при разрушении. Для устранения этих дефектов
масса полимеризованного стирола, полученная либо в том виде, в котором она находится в
полимеризационном сосуде, либо после последующих операций формования или механической обработки,
нагревается, например, в печи при температуре около 100 °C в течение 3–24 часов, причем время зависит от
формы, размера и природы массы полимеризованного стирола. Данная обработка позволит не только
устранить локальные напряжения, возникшие из-за неравномерного охлаждения во время предыдущих
операций, но и снять напряжения, возникшие в результате неравномерных механических условий, а также
удалить мелкие трещины, щели или пузырьки, которые могли появиться в результате любого из этих условий
или всех вместе взятых.
Следует отметить, что в приведенных выше примерах, в которых указано время нагрева 85°C при заданной
температуре, остальные условия однозначно выполняются. «Если изменить хотя бы один из этих факторов,
например, тип сосуда (открытый или закрытый), количество стирола или форму и размер сосуда, то
максимальная продолжительность нагрева стирола при заданной температуре без образования значительных
количеств бета-модификации может существенно отличаться от приведенных в примерах. Очевидно, что
форма и размер сосуда или количество стирола влияют только постольку, поскольку эти факторы изменяют
относительное количество газовой и жидкой фаз, то есть воздуха (или диоксида углерода, если этот газ
используется в качестве инертного газа для заполнения трубки) и стирола, а также площадь контакта этих
двух фаз». Например, в случае вертикального сосуда условия способствуют образованию
альфа-модификации, тогда как в случае горизонтальной трубки они способствуют образованию
бета-модификации, поскольку в последнем случае площадь контакта газовой и жидкой фаз значительно
больше, чем в первом.
Продолжительность процесса также зависит от рефлюксирования исходного стирола в процессе
полимеризации. В закрытом сосуде полимеризация протекает так же, как и в открытом, при условии, что
первый сосуд снабжен удовлетворительным обратным холодильником. Следует, однако, отметить, что тип
разрушения, возникающего в результате разрыва полимеризованного продукта, является ценным и
определенным критерием того, какая модификация была произведена, или, другими словами, было ли
нагревание длительным сверх точки, где происходит только альфа-модификация. Для альфа-метастирола
характерна матовая или тусклая поверхность излома. Блестящая, глянцевая поверхность,
характеризующаяся длительным действием фтористоводородной кислоты. При сухой перегонке в
определенных условиях образуется до 70% стирола по весу:
В процессе полимеризации с образованием альфа-метастирола, как указано, в продукте может появиться
большое количество пузырьков, особенно там, где площадь вертикального сечения примерно равна или
превышает площадь поперечного или горизонтального сечения. Например, при охлаждении в глубоком узком
контейнере верхний слой и слои, прилегающие к стенкам сосуда, первыми остывают, и образуется твердая
стекловидная корка. В результате уменьшение объема происходит из внутренней части, которая все еще
находится в жидком состоянии и образует вакуумные пузырьки. Для получения альфа-метастирола без
пузырьков выбирается сосуд, емкость и форма которого адаптированы таким образом, чтобы избежать
образования пузырьков. Было установлено, что каждый сосуд может вместить лишь определенное
максимальное количество стирола, если полимеризация должна привести к образованию массы, свободной
от пузырьков, поскольку сжатие метастирола при охлаждении происходит преимущественно вдоль
поверхности массы, и если эта масса образует мениск с достаточно большой поверхностью, то полученный
продукт будет полностью свободен от пузырьков.
Таким образом, очевидно, что большие листы тонкого стирольного стекла могут быть изготовлены
непосредственно путем полимеризации стирола в неглубоких сосудах сравнительно большой площади,
поскольку изгиб мениска будет практически незаметен.
В качестве конкретного примера, максимальное количество стирола в круглодонной цилиндрической трубке
диаметром 3,5 см составляет около 106 граммов. Если, скажем, поместить в него 130 граммов стирола,
внутри продукта реакции появятся пузырьки. При производстве достаточно длинных стержней
альфа-метастирола без пузырьков исходный материал предпочтительно полимеризуют в трубке немного
большего диаметра, чем желаемый диаметр готового изделия, при этом трубка располагается горизонтально.
В этом случае мениск распределен по всей длине трубки. Таким образом, получается стержень, имеющий
цилиндрическую и плоскую стороны, который можно придать подходящую форму с помощью токарного
станка, пресс-формы или штампа.
Стекловидный или альфа-метастирол, как и другие стекловидные тела, например, минеральное стекло,
склонен создавать напряжения при охлаждении до -60°C, которые необходимо устранить для получения его
наиболее ценных свойств; в противном случае существует вероятность образования мелких трещин в
различных частях поверхности полимеризованного стирола, что ухудшает прозрачность и в некоторых
случаях может привести к нарушению бета-модификации. Если нагрев был длительным, так что помимо
альфа-излучения образовалось значительное количество бета-излучения, поверхность будет иметь
промежуточный вид между матовой и блестящей, и может быть, по сути, матовой в одних местах и блестящей
в других.
ALPA ARCH: OH2 В этом разделе описаны стекловидные полимеризованные гомологи стирола, которые
удобно классифицировать таким образом. К ним относятся альфа-метаэтилстирол,
альфа-мета-2-метилстирол, альфа-мета-4-метилстирол, альфа-мета-2-4-диметилстирол.
Эти гомологи полимеризуются путем нагревания в условиях, описанных выше для получения
альфа-метастирола. Альфа-модификации гомологов легко отделяются от стенок сосуда, в котором они
полимеризуются. При сухой перегонке они образуют соответствующие гомологи стирола: Модификации не
теряют своей прозрачности при хранении. 2-метилстирол полимеризуется быстрее, чем сам стирол, и легко
образует растворимую модификацию 2-метилстирола. 2-4-диметилстирол и 4-метилстирол, напротив, при
полимеризации превращаются в нерастворимые модификации. Эти нерастворимые вещества сразу после
полимеризации представляют собой мягкие эластичные стекловидные субстанции, которые совершенно
бесцветны и прозрачны. Эти вещества легко растягиваются и меняют форму при температуре около 100 °C,
но при снятии давления мгновенно возвращаются в исходное состояние, подобно резине. Таким образом, они
обладают высокой степенью эластичности.
Если нерастворимую модификацию нагревать с избытком воздуха до 100 °C в течение 10-20 часов или в
вакууме при 120-200 °C в течение 1/2-3 часов и охлаждать, полученное вещество становится твердым и очень
напоминает минеральное стекло.
При нагревании нерастворимого вещества в вакууме при температуре 200 °C оно сохраняет свою
первоначальную форму без изменений.
Альфа-мета-2-4-диметилстирол сохраняет свою первоначальную форму без существенных изменений даже
при изменении температуры до темно-красного цвета. При нормальном давлении это вещество не плавится.
При сухой перегонке выделяются диметилстирол и тетраметилдистирол.
Поверхности гомологов альфа-метастирола обладают прекрасным блеском и имеют идеально
отполированную поверхность.
При длительном хранении они не теряют своей прозрачности, и блеск поверхности остается неизменным.
Различные альфа-модификации имеют относительно большой коэффициент дисперсии света (65).
Растворимая альфа-модификация полимеризованных гомологов стирола демонстрирует физические
свойства и константы альфа-мета-стирола. Подобно этому веществу (70%), они легко растворяются в бензоле
и других ароматических углеводородах, в пиридине, хлороформе, сероуглероде, эфире и четыреххлористом
углероде.
Они с трудом растворяются в скипидаре и совершенно нерастворимы в воде, спирте, ацетоне, парафиновом
масле и нефтяном масле.
Альфа-модификации ArCH:CH2 и альфа-метастирола в качестве пластмасс, по-видимому, являются более
полезными материалами, чем бета- и гамма-модификации. Они легко поддаются формовке и обладают
преимуществами перед пластмассами, целлулоидом и бакелитом, перечисленными среди 85 объектов
изобретения, как подробно описано выше. Альфа-метастирол — особенно полезное вещество, получаемое из
относительно недорогих материалов, легко доступных на рынке. Несмотря на то, что он на 90% белеет, как
стекло, и прозрачен, он не такой хрупкий и, следовательно, в большей степени сопротивляется
растрескиванию. Если и образуются трещины, то края не такие острые и, следовательно, не так легко
режутся, как в случае со стеклом, что делает этот материал ценным там, где необходимы материалы с такими
характеристиками.
Соседние файлы в папке патенты