Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4378
.pdf
ниже в пункте 70) всегда будут сообщаться с тем насосным портом 39 или 40, который в данный момент
является портом давления или выходным портом.
Как подробно описано в упомянутом выше патенте № 75, вращение наклонной шайбы 31 приводит к
возвратно-поступательному движению поршней в цилиндрах ствола, при этом масло из тех цилиндров, в
которых поршни движутся к торцевой пластине 41, вытесняется через соответствующее отверстие торцевой
пластины, например, отверстие 39, а масло всасывается через другое отверстие (40) в те цилиндры, в
которых поршни 85 движутся от торцевой пластины 41. Если при положении наклонной шайбы 31, показанном
на рис. 14, вал 32 вращается в таком направлении, что 39 является выходным отверстием, а 40 —
всасывающим отверстием 90, то при вращении вала 82 в том же направлении, но при наклонном механизме
311 и наклонной шайбе, наклоненных в противоположном направлении по сравнению с показанным на рис.
14, масло будет вытесняться через отверстие 40 и всасываться через отверстие 39.
Из рис. 14 также становится очевидно, что скорость подачи масла насосом зависит от длины хода поршня,
которая, в свою очередь, регулируется угловым смещением наклонной шайбы 31 от вертикали; при
вертикальном или нейтральном положении наклонной шайбы масло не перекачивается и не циркулирует. 105
В соответствии с одним из описанных здесь вариантов осуществления, качание наклонного ящика 31l с целью
изменения выходной мощности или направления, в котором он перемещает жидкость, осуществляется с
помощью комбинации механических и гидравлических средств, показанных на фиг. 8, 9 и 10. Данная схема
выглядит следующим образом:
Корпус насоса 27 открывается с одной стороны 115 в камеру 6(1), которая закрыта с нижнего конца винтовой
крышкой 61, а в верхний конец которой ввинчивается цилиндр 62: поршень 63 выступает внутрь камеры 60 и
заканчивается в 20 блоком 64, одна грань которого соприкасается с внутренней поверхностью боковой стенки
указанной камеры 60. Блок 64 имеет полость в точке 65, образующую гнездо для качающейся головки 66, в
которую скользит рычаг 67, прикрепленный к наклонной коробке 31.1.
Верхний конец поршня 63 ввинчен в нижний конец втулки 68.
Поршень 63 имеет перфорацию 69 130 по всей своей длине. Втулка 68, имеющая номер 254759, снабжена
двумя отверстиями 70 и 71. Она обычно закрывается винтом, соединяющимся с резьбовой пробкой 94
цилиндра 62, которая также обеспечивает фиксацию указанной втулки 68. Кольцевая труба 88 соединяется с
бочкой 76.
Поршень 72, расположенный в цилиндре 62, вращается вокруг гильзы 68, и выступающий ободок 73 этого
поршня удерживается между кольцевым ребром 74 и гайкой 75, которая входит в зацепление со штифтом 96,
выступающим из загнутой вниз части трубы 88. Вертикальное перемещение ствола контролируется рычагом
70 (рис. 5 и 8). Указанная втулка 68 будет вынуждена перемещаться, необходимое колебание рычага 100
происходит вдоль него синхронно с поршнем 72, в свою очередь, с помощью рычага 102, закрепленного на
103. 75. Ствол 76 расположен таким образом, чтобы скользить внутри одного конца качающегося вала 104,
несущего втулку 68. - На другом конце этого ствола расположен рычаг 100. Вал с продольным каналом 77,
который для 104 установлен в подшипнике 105 (рис.).
Примерно верхняя половина ствола (рис. 2 и 5) снабжена на корпусе осевого элемента, причем эта половина
устройства регулирования давления в канале 106 (рис. 12 и 5) состоит из двух частей (рис. 14). Верхний конец
рычага 102 имеет разную ширину. Нижняя часть, соединенная штифтом 1061 (рис. 5), выступающая на
половину канала, является эксцентричной, то есть проходит через раздвоенный конец 107 плунжера, скажем,
в одну сторону от оси ствола, то есть 108 (рис. 1, 2, 5, 6, 12, 14 и 15).
чтобы обеспечить место для короткого - длинного - Левый конец этого поршня имеет длину 8,5 мм, диаметр
протока 78 мм. Нижний конец воздуховода, уменьшенный в диаметре и образующий выступ 77, закрыт
заглушкой 98, в то время как нижний 109 (рис. 5) и указанный плунжер 108 проходят через конец воздуховода
78, сообщаясь с ним через винтовую крышку 110 и через внутреннюю часть втулки 68 через отверстие 99 и
втулку 111. Уменьшенный конец плунжера, расположенного в нижней части ствола, окружен внутри втулки 77,
соединенной поршнем 112. Подвижный поршень 112 имеет отверстия 79, 80, а плунжер 78 соединен с
указанным плунжером и снабжен отверстием 81. Отверстия 80 и 79 открываются в правый конец, чтобы войти
в зацепление с кольцевыми канавками 82 и 83 соответственно и с выступом 109 штока 108. Выступ 113,
отверстие 81, открывается в относительно широкое отверстие, образованное около правого конца поршня (05,
кольцевая канавка 84 на стволе 76). Деталь 112 служит посадочным местом для одного конца витой пружины
114, установленной внутри втулки, так что достаточная поверхность ствола будет соприкасаться с втулкой 68
для закрытия или одновременного закрытия другого конца свободных отверстий 70 и 71 плунжера 108.
100 Свободное вертикальное перемещение ствола 76. Перемещение поршня 112 влево ограничено упором
85, выступающим из направления руки, и втулкой плеча 68 в продольную канавку 86 113, входящей в
зацепление с кольцом 115, которое установлено на стволе. С помощью этого упора или уступа, образованного
штифтом 85, ствол 76 и втулка 68 (внутренняя суженная часть 116 втулки) вынуждены двигаться вместе после
определенного относительного смещения и взаимодействуют с винтом 117 для надежной фиксации втулки
118. Верхняя часть втулки 68 расширена в нужном положении. Эта втулка образует цилиндр внутри в точке
87, достаточный для того, чтобы обеспечить движение поршня 112, и вырезается внутри него при
вертикальном перемещении нижней части таким образом, чтобы образовать камеру 110 на конце трубы 88,
окружающей уменьшенную часть 119, окружающую часть верхнего конца ствола 76. Эта труба 88 112
сообщается посредством трубопроводов для транспортировки в воздуховод 77, через отверстия 120 и 121, с
набивкой, в которую подается жидкость через гибкие шланговые отсеки 122 и 123 соответственно.
Бо 89, один конец которого соединен с левым концом поршня 112, а также верхним концом трубы 88 (рис. 8),
проходит через отверстие в крышке 117.
В то время как другой конец указанного шланга 89 соединен, как показано на рис. 7, с поршнем 112,
сообщается с уменьшенным выходным отверстием корпуса 47 для приема жидкости под давлением либо из
трубы 45, выполненной в виде болта 120, либо из трубы 46, как объяснено выше. Верхний конец цилиндра 62
закрыт втулкой 118. На другом конце канала, посредством кольца 90, имеющего масляные каналы, находится
радиальное отверстие 91. Кольцевой выступ кольца 90, входящий в камеру 126, сообщающуюся с
уплотнительным кольцом 93, охватывает уплотнительную трубу 45. Через этот канал масло 125 в камере 92,
окружающей гильзу 68, под давлением будет подаваться из нижнего конца указанной гильзы, являющейся
опорой 39, в камеру 119 для закругления с уплотнением в точке 95. Верхний конец ствола 76 имеет отверстие,
через которое открывается канал 77, преодолевая сопротивление спиральной пружины 114.
Очевидно, что вместо витой пружины 13Q B могут быть предусмотрены другие упругие средства подходящего
характера для противодействия срабатыванию плунжера 108 поршнем 112 способом и с целью, которые
будут более подробно изложены ниже.
Левый конец плунжера 108 (рис. 1 и 2) шарнирно соединен в точке 141 с звеном 142, имеющим аналогичное
соединение с рычагом 143, жестко установленным на валу 144, на котором закреплен другой рычаг 145. Этот
последний рычаг соединен со стержнем 146 (см. также рис. 11), который шарнирно соединен в точке 147 с
рычагом 148, жестко закрепленным на одном конце вала 149, проходящего через корпус 1 протяжного станка.
На противоположной стороне протяжного станка к другому концу вала 149 прикреплен ручной рычаг 150.
Свободный конец рычага 148 имеет штифт 151, выступающий из него в вилку, образованную на конце
направляющей 152, надежно закрепленной на стержне 153, который, в свою очередь, скользит по корпусу 1 в
подшипниках 154. Шток 153 может перемещаться горизонтально в ответ на качание рычага 150 и рычага 148,
а величина его перемещения, а следовательно, и перемещения рычага, может изменяться с помощью упоров
155, входящих в зацепление с выступами 156 и 157, расположенными на корпусе 1 машины; такие упоры
обычно жестко соединены со штоком 153, но регулируются по его длине.
С помощью описанных выше звеньев качательное движение рычага 150 передается на плунжер 108.
Описав таким образом наиболее важные элементы структуры, представленной на рис. 1–11, я теперь
подробно объясню принцип ее работы:
Предполагая, что инструмент находится в конце своего обратного хода, поршень 3 будет находиться в
крайнем левом положении, как показано на рис. 3. В положении для обратного хода наклонная шайба 31
наклонена в направлении, противоположном показанному на рис. 8, при условии, что порт 39 является портом
подачи давления или портом отвода во время операции протягивания. Положение деталей 68 и 76 во время
обратного хода показано на рис. 10, а рычаг 150 находится в крайнем правом положении, в котором упор 155
входит в зацепление с выступом b157. Когда необходимо выполнить новый проход протяжки, оператор
перемещает рычаг 150 влево, при этом это движение передается через стержень 146, рычаг 145 (вал 144),
рычаг 143 и звено 142 к плунжеру 108, который, таким образом, также перемещается влево (рис.).
2
и 5). В результате рычаг 102 будет поворачиваться против часовой стрелки.
6,5 «Благодаря валу 104, рычаг 100 также поворачивается против часовой стрелки, и штифт 96 на
раздвоенном конце 101 будет поднимать трубу 88 и ствол 76». После кратковременного движения ствола
70-76 вверх, выступ в нижней части канавки 86 войдет в зацепление со штифтом 85. Одновременно с этим
порт 70 будет регистрироваться через кольцевую канавку 82, а порт 71 — через кольцевую канавку 84. Масло
под давлением 75 будет поступать из шланга 89 и трубы 88 через канал 77, отверстие 80, кольцевую канавку
82 и отверстие 70 в камеру под поршнем 72. Это масло поднимет поршень 72 вместе с втулкой 68, тем самым
облегчая усилие, которое оператор прилагает к рукоятке 150. С помощью поршня 63 наклоняемый ящик 11
качается или раскачивается в направлении, противоположном часовой стрелке. Когда рычаг 150 85 достигает
крайнего левого положения, определяемого открытием упора с выступом 156, ствол 76 останавливается в
своем движении вверх, примерно в положении, показанном на рис. 8.
90 Вследствие зацепления нижнего выступа канавки 86 со штифтом 85, а также поступления масла под
давлением в камеру под поршнем 72, гильза 68 перемещается вверх вместе с цилиндром 76, в то время как
масло из камеры над поршнем 72 выталкивается через отверстие 71, кольцевую канавку 84, отверстие 81,
канал 78 и канал 69 в отверстие 27 насоса. Когда движение ствола 76 вверх на 100 градусов, вызванное
ручным управлением рычагом 10, прекращается, гильза 68 продолжает двигаться вверх под действием
давления масла под поршнем 72, пока отверстие 70 105 не будет выбито из кольцевой канавки 80.
Затем гильза 68 и ствол 76 устанавливаются в положение, показанное на рис. 8, которое соответствует
положению для операции протяжки.
В конце этой операции, то есть через 110 после того, как поршень 3 в цилиндре 4 переместится из крайнего
левого положения в крайнее правое положение, оператор поворачивает рычаг 150 по часовой стрелке, тем
самым толкая ствол 76 115 вниз, при этом он будет перемещаться вдоль втулки 68 так же, как и при движении
вверх.
На рис. 9 показано положение в момент, когда ствол 76 и гильза 68 120 начинают двигаться вниз синхронно
после того, как ствол 76 переместился из положения, показанного на рис. 8, в положение, показанное на рис.
9. Как видно, масло под давлением из шланга 89 теперь будет поступать в камеру 125 над поршнем 72,
выталкивая его вниз.
Как ясно видно из рис. 8-10, втулка 68 будет следовать за движением ствола 76, и когда последний
остановится, ствол 76 всегда будет занимать то же положение относительно него (рис. 8 и 10), в котором
штифт находится в центре канавки 86, а отверстия 70 и 71 не сообщаются с кольцевыми канавками 82, 83 и
84.
Также станет очевидным, что ручного усилия, прилагаемого оператором к рычагу 150, достаточно лишь для
перемещения ствола 76, в то время как масло под давлением, подаваемое по шлангу 89, будет перемещать
втулку 68, плунжер 63 и поворотный механизм 31', вращая последний вокруг своей оси. Штифт 85 лишь
предотвращает более быстрое перемещение ствола 76, чем втулка 68, обеспечивая тем самым правильное
совмещение отверстий 71 и 70 с кольцевыми канавками 83 и 84 соответственно при движении деталей вниз, и
совмещение отверстий 70 и 71 с канавками 82 и 84 соответственно при движении деталей вверх.
Когда ствол 76 и втулка 68 проходят через положение, соответствующее вертикальному или нейтральному
положению наклонной шайбы 31, масло из трубы или шланга 89 на мгновение перестает находиться под
давлением, поскольку в это время насос не всасывает и не подает масло; таким образом, если бы для
перемещения поршня 72 использовалось только масло, движение указанного поршня и втулки 68
прекратилось бы при только что упомянутых особых обстоятельствах. Однако, поскольку штифт 85 входит в
зацепление либо с верхним, либо с нижним выступом канавки 86, в зависимости от направления движения
деталей, втулка 68 и поршень 72 перемещаются за эту «мертвую точку» при ручном управлении рычагом 150,
и масло под давлением снова будет подаваться через шланг 89, поскольку наклон наклонной шайбы из
нейтрального положения приведет к возобновлению работы насоса.
Масло, поступающее из напорного патрубка 39 насоса, будет проходить через трубу 45 и корпус 47 (рис. 7) в
шланг 89.
50) Давление масла будет выталкивать шаровой клапан 48 из отверстия на конце трубы 45 в корпус 47 и
прижимать его к соответствующему отверстию или седлу на конце трубы 46.
5i5 В результате работы масляного насоса масло под давлением будет поступать из нагнетательного
патрубка 39 через трубу 25 и патрубок 5 в кольцевую камеру внутри цилиндра 4 и слева от поршня 3, вызывая
тем самым движение поршня вправо. Из указанной кольцевой камеры масло подается через отверстие 7 и
трубу 10 в углубление 23, тем самым перемещая клапан 15 в закрытое или седловое положение, а клапан 16
— в открытое положение. Манометр 11, соединенный с трубой 10, позволяет оператору определить давление
масла, при котором поршень смещается вправо. 7o В то же время, благодаря разрежению, создаваемому в
отверстии 40, масло отсасывается из правой камеры цилиндра 4, отверстия 6 и трубы 26. Поскольку из этой
камеры удалено масло, поршень 7,5 3 может перемещаться слева направо. Поскольку левая кольцевая
камера в цилиндре 4 имеет меньшее поперечное сечение, чем правая камера, и насос работает равномерно,
то есть пропускает через 39 такое же количество масла, какое всасывает через 40, необходимо найти место
для масла, которое не может быть откачано из правой камеры со скоростью, необходимой для перемещения
поршня 3 на 85 градусов.
Избыток масла, который не может быть вовремя откачан через отверстие 6, будет протекать через отверстие
9, трубу 13, углубление 24, мимо клапана 16 и через отверстие 14 в резервуар 8. 90 В резервуаре 8 хранится
достаточное количество масла, чтобы во время работы машины все камеры и другие пространства были
заполнены маслом. Для обеспечения этого предусмотрено постоянно открытое соединение 9,i между
резервуаром и корпусом насоса 27 через трубу 43.
Стержень 2 будет перемещать протяжной инструмент в правом направлении, в результате чего будет
выполнена необходимая операция. 10 В процессе протяжки или другой операции масло под давлением,
подаваемое через отверстие 39 в трубу, будет находить ответвление через камеру 126 (рис. 5 и 6),
перфорированный элемент 125, отверстие 124 и попадать в практически кольцевую камеру 119. Натяжение
витой пружины 114 регулируется таким образом, что в случае, если гидравлическое давление, оказываемое
маслом в камере 119 на поршень 112, ниже заданного максимума, такое давление не сможет преодолеть
давление, оказываемое пружиной в противоположном направлении, и поршень будет удерживаться в
положении, показанном на рис. 115, что не повлияет на работу машины.
Однако, если из-за препятствия, возникшего перед инструментом, или из-за ускорения работы насоса, или по
любой другой причине, масло под давлением выше заданного максимума должно подаваться через отверстие
39, то сопротивление пружины 114 будет преодолено, и масло в камере 119 будет толкать поршень 126 112
слева направо. При зацеплении с кольцевым выступом 109 поршень будет толкать шток 108 вправо, что
приведет к уменьшению потока масла следующим образом: масло подается из трубы 89 через канал 77,
отверстие 80, канавку 82, отверстие 70 и в камеру под поршнем 72. Это вызовет движение поршня вверх, при
этом масло из верхней камеры будет вытеснено через отверстие 71, канавку 84, отверстие 81, канал 78,
отверстие 99 и канал 69 в корпус 27. Поршень 72 переместит втулку 68 и плунжер 63 вверх, после чего
наклонная коробка 75 311 вернется в положение, показанное на чертеже. Относительное смещение вверх
ствола 76 и гильзы 68 снова ограничивается упором 85, который, зацепляясь за выступ 80 в нижнем конце
канавки 86, обеспечит надлежащую циркуляцию масла, вызывающую движение поршня 72 вверх.
Когда ствол 76 достигнет предела своего движения вверх, втулка 68 85 продолжит свое движение под
управлением поршня 72 до тех пор, пока отверстие 70 не закроется и детали не займут положения,
показанные на рис. 8. Теперь прокладка трещин может продолжаться описанным выше способом.
Когда по завершении операции протяжки оператор желает перезагрузить станок, он перемещает рычаг 150 по
часовой стрелке до тех пор, пока stbp 95 1.55 не войдет в зацепление с выступом 157. Под действием штока
108 ствол 76 будет прижиматься вниз описанным выше способом до тех пор, пока механизм управления
насосом не займет положение 100, показанное на рис. 10. Теперь наклонная шайба 31 находится в другом
крайнем положении, нежели показано на чертежах, и насос будет забирать масло под углом 39 и прокачивать
его через угол 40. Таким образом, масло будет поступать из указанного насоса через отверстие 40, трубу 26,
отверстие 6 и в камеру справа от поршня 3. Это заставит поршень двигаться справа налево. Кроме того,
масло будет перекачиваться по трубе 110 13 к клапану 16, вызывая его закрытие и открытие клапана 15.
Масло будет откачиваться из камеры слева от поршня 3 через отверстие 5, трубу 25 и отверстие 39 в
цилиндры насоса 115. Поскольку масло будет откачиваться из этой камеры с чрезмерной скоростью по
сравнению с продвижением поршня 3, необходимое дополнительное количество масла непрерывно подается
в камеру из резервуара 8 через открытый клапан 15.
Таким образом, несмотря на различия в поперечном сечении камер слева и справа от поршня, вакуум в
камере 12 не будет создан.
первый — во время движения поршня справа налево.
В течение этого времени механизм управления насосом оставался в положении, показанном на рис. 10. Когда
оператор перемещает стержень 108 вправо, это приводит к вращению рычага 102, вала 104 и рычага 101 по
часовой стрелке. Под действием штифта 96 раздвоенный рычаг 101 заставит трубу 88 и ствол 76 скользить
вниз внутри втулки 68. После небольшого перемещения ствола кольцевая канавка 83 совпадет с отверстием
71, в результате чего масло под давлением будет подаваться из шланга 89 через канал 77, отверстие 79,
канавку 83, отверстие 71 и в кольцевую камеру над кольцеобразным поршнем 72. Под воздействием давления
масла в этой камере поршень 72 будет двигаться вниз, вытесняя масло из кольцевой камеры под этим
поршнем через отверстие 70, которое в этот момент совпадает с канавкой 84, а затем через отверстие 81,
канал 78, отверстие 99 и канал 69 в корпус насоса 27. Поршень 72 при движении вниз будет перемещать
вместе с собой гильзу 68 и плунжер 63, вызывая вращение поворотного механизма 311 вокруг оси 38 по
часовой стрелке, что, как указано выше, приведет к снижению производительности насоса, то есть к
уменьшению потока масла.
Смещение ствола 76 вниз относительно втулки 68 может продолжаться до тех пор, пока упор 85 не зацепится
за стенку в верхнем конце канавки 86 (рис. 9), в этом положении отверстия 70 3b и 71 полностью открываются
в канавки 84 и 83 соответственно. С этого момента, если давление на ствол 76 будет продолжаться,
последний продолжит свое движение вниз, но относительное положение ствола и гильзы 68 останется таким
же, как показано на рис. 9. Это может продолжаться до тех пор, пока наклонная шайба не достигнет
вертикального положения, после чего насос перестанет циркулировать масло.
Вследствие уменьшения потока в системе подачи масла, вызванного наклоном пластины 31, то есть
изменением хода поршня, давление в камере 119 будет преодолеваться сопротивлением пружины 114,
которая вернет поршень 112 в его нормальное положение.
Оператор может узнать о наличии избыточного давления, считывая показания манометра (6-го типа), а также
по колебаниям рукоятки (150), вызванным стержнем (108).
Как только показания манометра и другие условия это подтверждают, оператор возвращает рукоятку 150 в
крайнее левое положение, что, как описано выше, приводит к подъему бочки 76. Когда относительное
положение ствола и гильзы 68 таково, что отверстие 70 сообщается с канавкой 82, тогда масло под
давлением 254,759 254,759 будет готово к следующей операции протяжки, он снова переведет рычаг 150 в
крайнее левое положение. Это приведет к достаточному подъему ствола 76, чтобы обеспечить подачу масла
под давлением через канавку 82 и отверстие 70 в камеру под поршнем 72, после чего механизм вернется, как
описано выше, в положение, показанное на рис. 8. Затем опрокидывающийся ящик 31' снова окажется в
правильном положении, чтобы поршни насоса могли контролировать выполнение операции протяжки.
Для изменения хода поршня нагнетательного насоса могут быть использованы и многие другие способы.
Особенно выгодное решение представлено в модифицированной структуре, изображенной на рис. 12-15. При
описании механизма и работы этой модифицированной структуры будут использоваться те же порядковые
номера, что и в ранее описанном случае, везде, где элементы 2 остаются неизменными. Детали,
отличающиеся от деталей описанной выше конструкции, будут обозначены цифрами, начинающимися с 200.
Механизм, с помощью которого можно раскачивать наклоняемый ящик, показан на рис. 13.
Винт 200 может вращаться с помощью зубчатого колеса 201 для вертикального перемещения винтового блока
202, надлежащим образом закрепленного в раздвоенном удлинителе 203 наклонной тарелки 31. Вращение
зубчатого колеса 201 вправо или влево приведет к перемещению винтового блока 202 вверх или вниз и
повороту тарелки перекоса 31 вправо или влево с теми же результатами, что и в описанной выше
конструкции. Зубчатое колесо 201 вращается с помощью зубчатого сектора 204, который может качаться
вокруг вала 205, установленного на удлинении 206 корпуса 106 механизма регулирования давления. Сектор
качается в одном или противоположном направлении в зависимости от направления движения стержня 108,
причем движение последнего передается через звено 207.
Таким образом, видно, что единственное различие между двумя конструкциями заключается в том, что в
первом случае движение штока 108 передается на насос механическим и гидравлическим путем, а во втором
случае такое движение передается чисто механическим путем. Разумеется, конструкция, изображенная на
рис. 12, реагирует на избыточное давление масла так же, как и конструкция, показанная на рис. 5.
Из рис. 15 видно, что порты 39 и 40 насоса в данном случае соединены только с протяжным цилиндром, а
порт 39 через трубу 45 — с камерой 119 (рис. 12). Механизм шарового клапана, показанный на рис. 7, не
используется.
Специалистам в данной области будет очевидно, что описанный здесь механизм может быть адаптирован
для широкого спектра применений, и что его детали могут варьироваться в широких пределах, не выходя за
рамки сущности изобретения, как это определено в прилагаемых пунктах формулы изобретения. 75 Подробно
описав и определив природу моего изобретения и цель его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_254760.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=254760&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB254760A
[]
Третье издание. ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: февраль.
2,
1925. № 2921 125.
Полный левый угол: октябрь. 29, 1925.
254,760 Завершено: 2 июля 1926 г.
I-E ffl ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве кислородсодержащих органических соединений.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю, что сущность данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией Badisehe Anilin & Soda Fabrik из Людвигсхафен-на-Рейнхе (Германия,
компания, зарегистрированная в соответствии с немецким законодательством)) заключается в следующем:
каталитическое производство метанола и других кислородсодержащих органических соединений путем
ионизации оксидов углерода и водорода уже было описано; также было заявлено, что способность контактных
масс производить эти кислородсодержащие соединения значительно снижается или даже полностью
разрушается при наличии железа, никеля или кобальта в указанных контактных массах. Также было
рекомендовано исключить указанные металлы или их соединения из газов, которые будут приводиться в
реакцию, а также из самого сосуда и других частей аппарата.
Многие зарубежные корреспонденты обнаружили, что железо, никель и кобальт, далее для краткости
именуемые «металлами железа», не только теряют свои вредные свойства при производстве
кислородсодержащих органических соединений, но и фактически проявляют высокую каталитическую
активность в указанном производстве, когда указанные металлы железа или их оксиды используются в
химической комбинации, в виде сплавов или твердых растворов. Например, подходящие контейнерные
массы, содержащие железо, никель или кобальт, могут состоять из оксида таких металлов
железосодержащей группы или других их соединений в сочетании с трудновосстанавливаемым
кислородсодержащим соединением, например, оксидом хрома, ванадия, вольфрама, циркония, алюминия,
титана или других, способных образовывать химические соединения или твердые растворы с указанными
соединениями металлов вышеупомянутой железосодержащей группы. Или же указанные металлы могут
использоваться в виде сплава или соединения с одним или несколькими подходящими элементами, такими
как, например, марганец, хром, вольфрам, олово, цинк, кремний, бор, сера, фосфор, мышьяк или другие
металлоиды, кроме углерода и тому подобное.
Однако необходимо, чтобы такие контактные массы содержали металл железосодержащей группы,
насыщенный или даже перенасыщенный растворенным или соединенным элементом.
Например, сплав железа должен состоять только из смешанных кристаллов, без свободных кристаллов
железа. В соответствии с данным изобретением, катализаторы, состоящие из железа и достаточного
количества серы, фосфора, мышьяка или других металлоидов, за исключением углерода, приводят к
образованию большого количества кислородсодержащих органических соединений, таких как спирты, кетоны,
кислоты, сложные эфиры и тому подобное, тогда как контактная масса, содержащая свободное железо, не
позволяет получать органические соединения, содержащие кислород, в сколько-нибудь значительном
количестве из смесей оксида углерода и водорода, а только метан и воду и одновременно отложение
углерода. Эффективность вышеупомянутых контактных масс дополнительно повышается за счет добавления
щелочного металла или соединений щелочных металлов. Во многих случаях природа получаемых продуктов
будет в большей или меньшей степени отличаться от тех, которые образуются при контакте с веществами, не
содержащими указанных металлов железа; например, в данном случае в больших количествах образуются
высшие спирты, кетоны, кислоты и тому подобное.
45& 75.
80Геллерали, чтобы поддерживать активность указанных контактных масс в течение длительного времени,
целесообразно обеспечить постоянное наличие в них определенного количества связанного кислорода, при
этом для этой цели к газам можно добавлять небольшое количество кислорода, или часть или даже весь
водород можно заменить водяным паром или водяным паром. [Углеводороды, например метан, также могут
присутствовать в дополнение к части или всему водороду или вместо него.] Соответственно, водяной пар,
парообразный пар или углеводороды представляют собой эквиваленты водорода для целей настоящего
изобретения. При увеличении процентного содержания монооксида углерода, как правило, возрастает
образование высокомолекулярных продуктов и снижается образование воды, тогда как при преобладающем
объеме водорода относительное образование метанола увеличивается. Газы, подвергаемые реакции, также
должны быть свободны от карбонилов железа, которые разлагались бы контактирующими массами и
образовывали бы на них покрытие из свободного металлического железа, что привело бы к нежелательным
реакциям.
Однако такую покрытую железом контактную массу можно было бы снова сделать эффективной, связав
указанный свободный образец с серой или мышьяком. Также следует избегать образования летучих
соединений металлов железа при контакте газов с поверхностями свободных металлов железа в аппарате.
Этого можно добиться путем футеровки указанного аппарата подходящими цветными металлами, такими как
медь, алюминий, серебро, марганец, хром или другие цветные металлы, или подходящим сплавом железа,
например, сталью марки V2A фирмы Крупп, или железом, соединенным или насыщенным, по крайней мере
поверхностно, серой, мышьяком или другими из вышеупомянутых элементов. Однако следует учитывать, что
сера или некоторые другие элементы будут извлекаться под действием восстанавливающих газов при
высоких температурах, например, выше 400 градусов Цельсия.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют суть данного изобретения; если не указано иное, детали указаны
по весу, однако изобретение не ограничивается этими примерами, и его характеристики могут значительно
варьироваться.
ПРИМЕР 1.
Одну часть нитрата марганца и одну часть хлорида никеля растворяют в воде и осаждают раствором двух
частей карбоната калия. Смесь выпаривают без фильтрации и сушат при температуре 120 градусов Цельсия.
Полученная таким образом контактная масса в газовой смеси, состоящей из одного объема диоксида
углерода, одного объема монооксида углерода и двух объемов водорода, при температуре 320 градусов
Цельсия и давлении 300 атмосфер образует продукт, содержащий метанол и другие спирты, органические
кислоты, сложные эфиры и кетоны.
ПРИМЕР 2.
Десять частей металлического железа расплавляют с десятью частями цинка, а в расплав добавляют
двадцать частей вольфрамовой кислоты.
При такой массе контакта газовая смесь, содержащая 40 процентов оксида углерода и 60 процентов
водорода, при давлении 2000 атмосфер и температуре 460 градусов Цельсия образует смесь метилового
спирта и высокомолекулярных кислородсодержащих органических соединений.
ПРИМЕР 3.
1-5 Гидроксид железа(III) смешивают с 10,85% по весу гидроксида хрома, сушат и восстанавливают до гранул.
Затем эту массу пропитывают раствором, содержащим 40% по весу нитрата цинка и 40% по весу
перманганата калия. Газовая смесь, состоящая из угольной пыли и оксида углерода, сначала пропускается
через катализатор, образующий метан, при температуре около . При температуре 800 градусов Цельсия и
давлении 800,95 атмосфер, полученная газовая смесь, содержащая около 30% оксида углерода, 30% метана,
30% водорода и 10% азота, диоксида углерода и других газов, затем пропускается при указанном давлении и
температуре 380 градусов Цельсия над описанной выше массой этанола, в результате чего образуется смесь
метанола, этилового спирта, пропилового спирта, ацетона, кислот и т. д.
Контактирующая масса, состоящая из железа, марганца и мышьяка, ведет себя аналогичным образом.
- ПРИМЕР 4.
Контактная масса, состоящая из 80 процентов оксида никеля и 20 процентов...
Оксид хрома может использоваться для получения из смеси одного объема оксида углерода и двух объемов
водорода при температуре 8-320 градусов Цельсия и давлении 800 атмосфер метилового спирта и хлора, а
также значительных количеств высших спиртов. При добавлении метана к газовой смеси выход высшего
спирта дополнительно увеличивается, а образование воды уменьшается.
Это дополнение также имеет преимущество в снижении риска внезапного перегрева контактной массы.
Добавление пара действует аналогичным образом.
2541,760 254,760 ПРИМЕР 5.
Контактная масса, содержащая 60 частей оксида цинка и 30 частей оксида хрома, которая очень хорошо
подходит для получения метанола из монооксида углерода и водорода, будет сильно повреждена
добавлением 10 частей свободного оксида железа и будет давать практически исключительно воду и
углеводороды с сильным осаждением углерода. Однако, если к массе добавить еще 5 частей серы, то при
пропускании над ней смеси оксида углерода и водорода при температуре 400 градусов Цельсия и давлении
200 атмосфер образуется большое количество метанола и продуктов с более высокой молекулярной массой.
Аналогичное действие оказывают и другие металлоиды, такие как, например, теллур, фосфор, мышьяк или
другие родственные им металлоиды, например, олово, сурьма, висмут и тому подобные.
ПРИМЕР 6.
Марганцевую сталь растворяют в кислоте, раствор выпаривают досуха, а остаток смешивают с раствором,
содержащим 20% по весу ванадиевой кислоты и 20% по весу хромовой кислоты. Масса высушивается при
температуре 120 градусов Цельсия, и когда над этой контактной массой пропускают смесь, состоящую из 20%
диоксида углерода и 80% водорода, при давлении 200 атмосфер и температуре 350 градусов Цельсия,
происходит образование кислородсодержащих органических соединений -35.
ПРИМЕР 7.
Части оксида цинка замачивают в указанном порядке в растворах, содержащих 10 частей хромовой кислоты,
10 частей нитрата железа, 10 частей карбоната калия и 5 частей пентоксида мышьяка, и сушат при
температуре 150 градусов Цельсия. Газовая смесь, состоящая из 60% оксида углерода и 40% водорода,
полностью сухая и не содержащая карбонилов железа, при пропускании над указанной массой при
температуре 350 градусов Цельсия и давлении 200 атмосфер образует продукт, состоящий из метилового
спирта и небольших количеств этилового, пропилового, изобутилового и 50% других спиртов и кислот,
например, муравьиной и уксусной кислот.
ПРИМЕР 8.
Три части оксида кобальта смешивают с одной частью оксида урана и одной частью оксида марганца,
высушивают и восстанавливают до состояния зерен, а затем замачивают в концентрированном растворе
калия.
Затем над указанной контактной массой пропускают светящийся газ, очищенный от соединений серы и
углеводородов бензола путем обработки активированным углем или силикагелем и имеющий приблизительно
следующий состав: 50% водорода, 30% метана, 12% оксида углерода, 4% этилена и 4% азота, при
температуре 400 градусов Цельсия и давлении 800 атмосфер.
При охлаждении реакционных газов под давлением образуется жидкий конденсат, содержащий метанол,
этиловый и высшие спирты, насыщенные и ненасыщенные кетоны и другие органические соединения.
Оставшаяся часть газа пропускается через другие контактные печи или возвращается в ту же контактную
массу с помощью циркуляционного насоса. Пополнение запасов газа может осуществляться путем
добавления свежего очищенного коксового газа или других газов, потребляемых в ходе реакции.
s0 Дата: 2 февраля 1925 года.
JOHNSONS & WILLCOX, 47, Lincoln's Inn Fields, Лондон,
У. К. 2, Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве кислородсодержащих органических соединений.
Я, Джеймс Йейт Джонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о характере данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией Badisehe Anilin & Soda Fabrik из Людвигсхафена-на-Рейне, Германия,
корпорацией, организованной в соответствии с немецким законодательством) и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Каталитическое производство метанола и других кислородсодержащих органических соединений 100 путем
взаимодействия оксидов углерода и водорода уже было описано; также было отмечено, что способность
контактных масс к производству этих кислородсодержащих соединений значительно снижается или даже
полностью разрушается в присутствии железа, никеля или кобальта в указанных контактных массах. Также
было рекомендовано исключить указанные металлы или их соединения из газов, которые будут приводиться в
реакцию, а также из самого сосуда, контактирующего с реакционной смесью, и других частей аппарата.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что железо, никель и кобальт, далее для краткости именуемые
«металлами железа», не только теряют свои вредные свойства при производстве кислородсодержащих
органических соединений, но и фактически проявляют высокую каталитическую активность в указанном
производстве, когда указанные металлы железа или их оксиды используются в химическом соединении или в
виде сплавов или твердых растворов (причем последние термины означают не просто агломераты или смеси
отдельных частиц, а совершенно однородную массу, например, материалы, известные как шпинели, которые
состоят из двух или более оксидов металлов, гомогенно соединенных, которые в некоторых случаях даже
могут рассматриваться как химические соединения). Указанные соединения, сплавы или твердые растворы,
содержащие компоненты в пропорциях, допускающих проявление характерных свойств отдельных
компонентов, больше не присутствуют. С этой целью металлическое железо не должно соединяться с медью
или серебром по отдельности, а соединение должно быть стабильным и не допускать образования
свободного металлического железа ни путем восстановления, ни путем разложения в условиях обработки, то
есть под воздействием потока восстановительного газа, содержащего оксид углерода и водород, при
температуре, как правило, от 200 до 600 градусов Цельсия, и, как правило, также под значительным
давлением.
Например, подходящие контактные массы, содержащие железо, никель или кобальт, могут состоять из оксида
железа или другого его соединения в сочетании с трудновосстанавливаемым кислородсодержащим
соединением, таким как оксиды хрома, ванадия, вольфрама, циркония, алюминия, титана или других,
пригодных для образования химических соединений или твердых растворов с указанными соединениями
железа. Или же сами указанные металлы могут использоваться в виде сплава с одним или несколькими
Соседние файлы в папке патенты