Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4948
.pdf
Центральные перегородки и торцевые стенки коробчатых частей HA перфорированы для прохождения
вывернутых наизнанку концевых участков трубок. В каждую коробку с внешней стороны центральной части
помещается подходящий упаковочный материал 01, который может быть аналогичен материалу 0,
упомянутому ранее. Детали HAi представляют собой накладные пластины, опирающиеся на детали HA и
непосредственно поддерживающие стену A2. Нижние концевые части труб проходят через коробчатые детали
ha, похожие на детали h[A, и поддерживающие крышки ha', которые, в свою очередь, поддерживают часть
стенки Aa над ними. Однако в этой конструкции стена А3 выступает лишь на небольшое расстояние над
накладными плитами ha'. Утечка газа через стыки между элементами E и потери тепла с внешней стороны
элементов 75 предотвращаются облицовкой из огнеупорного цемента R, нанесенной на внешнюю сторону
элементов. Облицовочный материал R может быть изготовлен из того же материала, что и цементный
упаковочный материал 0, упомянутый ранее. Облицовочная поверхность R простирается, как показано на
рисунке, между изгибами трубок e в верхней и нижней частях элементов E и контактирует своим верхним
концом с материалом M, расположенным между 85 ребрами K и вокруг верхних изгибов трубок e.
На рисунках 8 и 9 также показан способ, который может быть использован, если по какой-либо причине
соседние элементы E разделены значительным расстоянием. Данное решение заключается в заполнении
пространства между разделёнными элементами материалом MA, который может быть аналогичен материалу
M и может быть усилен 95 при необходимости, например, с помощью арматурного стержня S, подвешенного к
одному из стержней L и центрированного металлическими элементами Si, расположенными, в свою очередь,
стержнями S2 в соприкасающейся части R. В конструкции 100, показанной на рисунках 8 и 9, материал MA
заменяет один элемент E, опущенный потому, что балка E2 разделена на секции, как показано на E20, так что
было бы сложно выполнить соединения балки 105 с элементом перед соприкасающимися концами двух
секций балки.
На рисунках 10 и 11 показана еще одна модификация, в которой часть стенки печи над задней стенкой с водой
поддерживается несущей балкой GB, проходящей через поперечные балки TT, как и в первоначально
описанной конструкции, и в которой, как показано на рисунках 8 и 9, отсутствует кирпичная стена с внешней
стороны задней стенки с водой. В этой конструкции № 115 вода возвращается обратно, а не...
Подвешивание осуществляется за счет соединения нижних блоков кожуха E7 с нижележащей частью A30
кирпичной стены As, а ребра KA, приваренные к выпуклым сторонам верхних коленчатых частей труб e,
находятся со стороны печи и выступают над нижним краем стены A2. При такой конструкции верхние части
водяного бака 125 перемещаются относительно стенки А' в результате теплового расширения и сжатия, а для
предотвращения утечки газа через зазоры между поперечными балками TT эти зазоры заполняются
наполнителем 130, который может быть аналогичен наполнителю O, описанному ранее.
В конструкции, показанной на рисунках 10 и 11, утечка газа через соединения между соседними элементами
предотвращается с помощью упаковочного материала 1RA, который может быть аналогичен упаковочному
материалу 0, описанному ранее, заполняющему пространство между задними сторонами элемента E и
металлической оболочкой с внешней стороны элементов.
Хотя я проиллюстрировал и описал наилучшие известные мне на данный момент варианты осуществления
моего изобретения, специалистам в данной области будет очевидно, что в форму раскрытого устройства
могут быть внесены изменения, не выходящие за рамки сущности моего изобретения, изложенной в
прилагаемых пунктах формулы изобретения, и что в некоторых случаях определенные особенности моего
изобретения могут быть использованы с выгодой без соответствующего использования других особенностей.
- Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то,
что я изобрел, соответствует действительности.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266167.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266167&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266167A
[]
REWSEPVF CrV
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки. 10 апреля 1926 г. № 9521/26. 2669167 Завершено: февраль. 24, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования прижимных лапок для машин по сшиванию кожи или относящиеся к ним.
Мы, компания JUNKER & RuC, GESELLSCHAFT MIT 3BESCRANIKTEtR HAFTUNG, — немецкая компания, и
д-р инж. Эльмакс Гиль, гражданин Германии, оба из Карлсруэ, Баден, Германия, настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию прижимных лапок в машинах для сшивания кожи или
изготовления обуви.
Для машин такого типа, в которых прижимная лапка и другие рабочие компоненты приводятся в действие от
вращающегося вала через кулачки или аналогичные механизмы, до настоящего времени предлагалось
предусмотреть средства, позволяющие автоматически регулировать прижимную лапку в зависимости от
толщины обрабатываемого материала.
В существующих машинах, в которых прижимная лапка и другие компоненты приводятся в действие
колебательным рычагом и в которых отсутствует вал, необходимый для установки кулачков или подобных
элементов, отсутствует подобная система автоматической регулировки прижимной лапки. Таким образом, до
настоящего времени регулировка прижимной лапки в соответствии с толщиной изделия или требуемым
давлением осуществлялась отдельной ручной операцией, а если сшиваемая ткань имела неравномерную
толщину, то прижимное устройство 3.5 приходилось регулировать вручную во время шитья в соответствии с
толщиной изделия.
Помимо недостатка, заключавшегося в необходимости частых перерывов в работе из-за регулировок и, как
следствие, потери времени, еще одним недостатком таких ручных устройств было то, что давление на
изделие не всегда достигало желаемой интенсивности и равномерности. Хорошо известно, что если давление
недостаточное, изделие соскальзывает при входе иглы в него, что приводит к ложным стежкам и поломке
иглы; а если давление слишком велико, движение машины замедляется, и может произойти частичная
поломка какой-либо части машины, подвергающейся чрезмерной нагрузке.
Настоящее изобретение устраняет эти недостатки и позволяет создавать обувные и кожевенные швейные
машины, в которых отсутствует вращающийся вал, на котором могут быть установлены кулачки или подобные
устройства, а также устройство прижимной лапки, которое автоматически регулируется во время шитья под
любую толщину ткани и автоматически поднимается во время движения подачи ткани.
Согласно настоящему изобретению, в прижимной лапке описанного типа давление, оказываемое прижимной
лапкой, автоматически регулируется во время шитья таким образом, чтобы обеспечить равномерное
давление на заготовку любой толщины, при этом прижимная лапка фиксируется на заготовке и впоследствии
освобождается от нее во время движения заготовки с помощью средства, управляемого элементом,
расположенным в рычаге, несущем прижимную лапку, или на нем, и приводимого в действие с помощью
рычага управления. 75 Чтобы избежать сильных ударов по машине и ее приводным элементам при
отпускании прижимной лапки, согласно модификации изобретения, между рабочим рычагом и прижимной
лапкой может быть установлено амортизирующее устройство. Этот амортизатор предотвращает не только
удары, возникающие при отсоединении прижимной лапки от рычага управления, но и удары при ее
соединении.
На прилагаемых чертежах в качестве примера показаны две конструкции обувных и кожевенных швейных
машин, на которых 90 266,167 рис. 1–4 представляют собой боковые виды одной из форм машины с ее
частями в различных положениях, рис. 1 показывает прижимную лапку после того, как она была поднята
вручную в нерабочее положение, рис. 2 показывает прижимную лапку на заготовке и рычаг управления
машиной в положении покоя перед началом шитья.
На рис. 3 показан рычаг управления во время движения вперед и подъемное устройство прижимной лапки в
зацепленном положении перед началом подъема; на рис. 4 показана прижимная лапка в поднятом положении
и заблокированное подъемное устройство; на рис. 5 показан вид спереди машины с прижимной лапкой в
нерабочем положении; на рис. 6, 7, 8 и 9 показаны различные этапы блокировки подъемного устройства (вид
сверху), а на рис. 10-14 показан вид сбоку второй конструктивной формы, в которой предусмотрен
амортизатор; На рис. 10 показаны части машины в положении покоя перед началом шитья, на рис. 11 —
машина в момент зацепления собачки в зубчатом сегменте, на рис. 12 — машина в момент, когда подъем
прижимной лапки становится окончательным, на рис. 13 — положение частей непосредственно перед
прекращением блокировки, и на рис. 14 — их положение вскоре после разблокировки.
На рис. 15 показана модификация амортизирующего или тормозного устройства.
Направляющая деталь 3 для обрабатываемой детали расположена на основании станка 1 под иглой 2 (рис. 1
и 2). Прижимной рычаг 5, несущий прижимную лапку 7 на своем переднем конце, то есть на конце,
обращенном к игле 2, вращается на шарнире 6, расположенном на заднем конце верхней части 4 машины.
Центральная часть рычага 5 выполнена таким образом, чтобы образовывать направляющую, в которой
расположен элемент 8.
скользить. Ползунок 8 соединен с нижним концом рычага 9 посредством шарнира 10, в то время как верхний
конец рычага 9 закреплен шарниром 11 к верхней части механизма 4 ниже оси вращения 12 приводного
рычага 13 и установлен таким образом, что рычаг 9 вместе с ползуном 8 образует рычажный механизм.
В самом нижнем положении прижимного рычага 5 направляющая практически параллельна верхней
поверхности основания 1 машины, и рычаг 9 образует с направляющей угол около 90°.
В задней части направляющей расположена компрессионная пружина 14, регулируемая с помощью винта 15
и стремящаяся толкать ползунок 8 к переднему концу направляющей. Траектория движения центральной
точки 70, оси вращения 10 рычага 9, относительно направляющей, которая качается вокруг центральной точки
оси вращения 6, определяется однозначно. Если ползунок 8 перемещается под действием пружины сжатия 75
14 в направлении переднего конца направляющей, а именно к концу, расположенному вблизи вертикали,
проходящей через центральную точку шарнира 11, то рычаг 9 совершает вращение по часовой стрелке. 80
Вследствие увеличения вертикального расстояния между центрами шарниров 10 и 11 рычаг 5 и прижимная
лапка 7 поворачиваются вниз вокруг шарнира 6, при этом прижимная лапка 7 прижимается к заготовке 16. С
кинематической точки зрения, прижимной рычаг работает аналогично рычажному прессу.
Величина перемещения прижимной лапки вниз зависит исключительно от толщины обрабатываемой детали
16. Давление, а следовательно, и фиксация прижимной лапки 7 на заготовке 16, обеспечивается действием
пружины 14, которая передает рычагу вертикальную составляющую 95 в направлении вниз. В случае тонких
изделий рычаг 9 расположен вблизи вертикали относительно центральной точки шарнира 11 и,
следовательно, в пределах диапазона, в котором устройство 100 автоматически блокируется, так что
возникает известное давление рычажного механизма, и, несмотря на уменьшенное сжатие пружины 14 вблизи
ее выдвинутого положения, прижимная лапка 7 блокируется за счет большего вертикального давления рычага
9. При большей толщине заготовки 16, рычаг 9 не так сильно отклоняется в сторону вертикали относительно
центральной точки 110, оси вращения 11, и, следовательно, действие рычажного механизма уменьшается. С
другой стороны, пружина 14 сильнее сжата и оказывает усиленное пружинное воздействие на рычаг 9,
действие которого приводит к нажатию и фиксации прижимной стопы 7.
Выступ 17 рычага 9 за точку опоры 11 разветвляется на два плеча 18 и 19, так что отклонение рычага 9
приводит к одинаковому угловому отклонению каждой точки системы 9. 17, 18 и 19 образуют жесткое целое,
вращающееся вокруг центральной точки точки опоры 11.
Расположение рычагов 18 и 19 125 относительно рычага 9 таково, что, когда прижимная лапка 7 и рычаг 5
находятся в среднем положении, рычаг 18 расположен вертикально, а рычаг 19 образует прямой угол с
рычагом 9. - Рычаг 18 поддерживает на конце 130 266,167, выступающем над осью вращения 12 приводного
рычага 13, зубчатый сегмент 20, длина которого зависит от отклонения рычага 18, причем это отклонение
ограничивается движением ползунка 8 в направляющей прижимного рычага 5 и движением, определяемым
этим движением рычага 9. Рычаг 19 удлинителя 17 образует прямой угол с рычагом 10 9 и служит точкой
зацепления для подъема и отсоединения прижимной лапки вручную с помощью рычага 23, снабженного
рукояткой 21 (рис. 5) и зацепляющей чашей 22 и шарнирно соединенного в точке 24 с верхней частью 4
машины.
Рычаг 25 установлен с возможностью вращения вокруг оси вращения 12 рычага 13, выступает за верхнюю
часть 4 машины и снабжен пазом 26, расположенным концентрично оси 12.
Штифт 27, закрепленный в приводном рычаге 13, входит в указанный паз и передает колебательное движение
рычага 13 на рычаг 25. Указанный рычаг 25 снабжен вблизи оси вращения 12 кривошипом 28, на котором
установлен собачка 29, нижняя часть которой, благодаря действию пружины 30, опирается на стопорный
штифт 31 и удерживается в этом положении, в то время как вертикально расположенная собачка 36 входит в
зацепление с зубцом сегмента 20 во время заключительной части поступательного движения рычага 25 (см.
рис. 3). При дальнейшем перемещении рычага 25 вперед (рис. 4) указанная собачка отводит удлинительный
рычаг 17 вместе с соединенным с ним рычагом 9, в результате чего прижимная лапка 7 поднимается с
заготовки 16 и освобождается для движения подачи. На кулачковой поверхности рычага 13 предусмотрена
канавка 351, выступающая часть 35 которой делает блокирующий элемент 32 неработоспособным во время
движения рычага 13 вперед и рычага 25, совершающего то же движение (рис. 6-9).
В заключительной части движения рычага 13 и рычага 25 вперед углубление 351 на поверхности кулачка
оказывается на месте выступающей части перед соседним рычагом 321 фиксирующего рычага 32, в то время
как другой рычаг рычага 32, расположенный со стороны, ближайшей к рычагу 25, скользит вдоль последнего,
предотвращая защелкивание фиксирующего рычага 32 в паз 351 пружиной 33. Инжир.
8 На рисунке показано положение фиксирующего рычага 32 в начале его движения в канавку 351.
Фиксирующий рычаг 60.32 опирается своим концом 321 на рычаг 25.
Как видно, вращение фиксирующего рычага в канавку 351 уже началось. В конце движения рычага 25 вперед
фиксирующий рычаг 32 освобождается и возвращается в исходное положение под действием пружины 33.
Затем рычаг 25 опирается одной стороной на фиксирующий рычаг 32, предотвращая тем самым обратное
движение рычага 25 и завершая процесс блокировки. 70 Когда рычаг 13 достигает своего самого нижнего
положения при движении вперед (рис.
4) Прижимной рычаг 7 поднимается с заготовки 16, и подъемное устройство блокируется.
Как только рычаг 13 начинает свое возвратное движение на 75 градусов, осуществляется подача заготовки 16,
при этом подъемное устройство остается заблокированным, а штифт 27 возвращается в паз рычага 25. При
дальнейшем возвратном движении рычага 13 80 выступающая кулачковая часть 35 перемещается напротив
соседнего рычага блокирующего рычага 32 и передает указанному рычагу вращательное движение, в
результате чего рычаг 25 освобождается для возвратного движения. 85 После отпускания рычага 25 ползунок
8 перемещается под действием пружины 14 в направлении иглы 2, а рычаг 9 откидывается в сторону. Таким
образом, прижимной рычаг 5 перемещается вниз, и прикрепленная к нему прижимная лапка 7 прижимается к
заготовке 16 любой желаемой толщины и фиксируется в этом положении рычажным механизмом,
образованным ползунком 8 и рычагом 9, а также пружиной сжатия 14, противодействующей давлению на
лапку 7, возникающему из-за движения иглы 2 вверх через заготовку. При различной толщине заготовки 16
рычаг 9 и рычаг 18, соединенные с ней, находятся в различном положении в тот момент, когда прижимная
лапка 7 находится в рабочем положении.
Следовательно, когда прижимная лапка 7 находится в рабочем положении, рычаг 18 принимает различные
угловые положения относительно собачки 29. При работе с толстой заготовкой 16 рычаг 18 поворачивается
дальше вперед, а при работе с менее толстой заготовкой — дальше назад. Поскольку траектория кончика 36
собачки 29 определяется центральной точкой 110 оси вращения 12, которая одновременно является центром
вращения рычага 13 и рычага 25, следовательно, траектория рычага 18, вращающегося вокруг центральной
точки оси вращения 11, и траектория зубчатого сегмента 115 20 являются эксцентричными относительно
траектории кончика собачки 36. Точка пересечения двух путей является точкой зацепления наконечника 36
собачки в зубчатом сегменте 20, и, следовательно, соединение системы рычагов 18, 19 и 9 через собачку 29 с
рычагом 25 всегда происходит, когда рычаг находится в определенной точке своего вращения.
Следовательно, рычаги 18 и 9 равномерно отводятся на 125 градусов, а прижимная лапка 7 всегда
поднимается на одинаковую величину над заготовкой 16.
Во второй конструкции, показанной на фиг. 10–14, амортизирующее устройство 130 вставлено между рычагом
привода и механизмом управления прижимной лапкой. Прорезь в рычаге 25 не концентрична точке вращения
12, как в первоначально описанной конструкции, а имеет такую форму, что ее радиальное расстояние от точки
вращения 12 увеличивается, причем часть, расположенная ближе к игле 2, находится на наибольшем
радиальном расстоянии, в то время как задняя часть, расположенная ближе к точке вращения 6 прижимного
рычага, имеет меньшее радиальное расстояние. Увеличение радиального расстояния задней части прорези
происходит быстрее, чем увеличение радиального расстояния передней части, расположенной ближе к игле
2. Переход от передней части щели к задней осуществляется через более или менее гладкий промежуточный
участок.
Штифт 27, расположенный на рычаге 13, входит в паз 37 и жестко соединен с элементом 38, который может
скользить в направляющей втулке 39, отлитой на рычаге 13, и находится под действием пружины сжатия 40,
которая стремится переместить элемент 38 и соединенный с ним штифт 27 в направлении центральной точки
12 рычага 13.
При движении вперед рычага 13 из мертвой точки (рис. 10) рычаг 25, благодаря упругому соединению,
перемещается подпружиненным штифтом 27 вместе с рычагом 13 до тех пор, пока собачка 29 не войдет в
зацепление с зубчатым сегментом 20 (рис. 11); Вследствие выбора точек вращения 12 и 11 зацепление
собачки 29 всегда происходит, как и прежде, в точке пересечения кончика собачки 29 с траекторией зубчатого
сегмента 20, расположенного концентрично с точкой вращения, так что, несмотря на различные положения
зубчатого сегмента 20 из-за различной толщины заготовки, зацепление всегда происходит при одном и том же
положении рычага 13. Рычаг 25 и рычаг 13 не могут двигаться дальше вперед из-за зацепления собачки 29 с
зубчатым сегментом 20, но подпружиненный штифт 27 скользит дальше в пазу 37. Поскольку 5Q указанный
штифт вынужден перемещаться из точек с меньшим радиальным расстоянием от центральной точки шарнира
12 в точки с большим радиальным расстоянием, он попадает под воздействие пружины 40 и сильнее
прижимается к стенке паза 37, так что давление между собачкой 29 и зубчатым сегментом 20 непрерывно и
упруго возрастает до тех пор, пока (рис. 12) штифт 27 не войдет в контакт с передней торцевой поверхностью
60 паза 37 и не переместит зубчатый сегмент 20, с которым он уже находится в упругом соединении.
В результате прижимная лапка поднимается, а пружина 14 сжимается рычагом 9, соединенным с системой
зубчатого сегмента 20. Любые толчки, возникающие при подъеме прижимной лапки, предотвращаются
благодаря плавному переходу от эластичного к жесткому соединению с храповым механизмом. 70 При
дальнейшем перемещении рычага 13 вперед, которое также осуществляется вместе с рычагом 25, фиксация
рычага 25, как и в первоначально описанной конструкции, завершается двухрычажным фиксирующим
элементом 32.
В начале обратного движения рычага 13 штифт 27 скользит в пазу кулачка 37 до тех пор, пока не окажется
непосредственно перед механизмом освобождения 80 рычага 25, удерживаемого элементом 32, в самой
нижней части указанного паза.
При освобождении храпового механизма 29 пружина сжатия 14 вращает зубчатый сегмент 20 посредством
рычага 85 9 по часовой стрелке. Вращение, а следовательно, и установка прижимной лапки 7 на заготовку 16,
осуществлялись бы резко, если бы не действие подпружиненного штифта 27 в канавке кулачка, благодаря
которому 90 гасится не только движение зубчатого сегмента 20 и косвенно связанной с ним прижимной лапки
7, но и движение рычага 25.
Указанный рычаг перемещается вместе с зубчатым сегментом 20 (95 зубьев) с помощью собачки 29 до тех
пор, пока зацепление собачки 29 с этим сегментом 20 не прекратится из-за расхождения их траекторий.
Поскольку движение рычага 25 во время разъединения храпового механизма происходит быстрее, чем
движение штифта 27, паз кулачка 37 рычага 25 скользит по штифту 27 и натягивает пружину 40, при этом
радиальное расстояние паза от точки вращения рычага 25 постоянно увеличивается, так что после
окончательного освобождения храпового механизма 20 штифт 27 занимает относительно паза кулачка 37
положение, показанное на рис. 14. 110 Увеличение напряжения в пружине 40, возникающее при скольжении
пазового соединения кулачка 37 по штифту 27, оказывает демпфирующее воздействие в направлении
момента реакции — на момент, создаваемый пружиной 115 14 на зубчатом сегменте 20, так что на
освобождение влияет только разница между двумя моментами храпового соединения.
При дальнейшем возврате рычага 120 в исходное положение к правой мертвой точке штифт 27 возвращается
в паз 37, как показано на рис. 10.
Однако амортизирующее устройство может иметь любую подходящую форму. Например, тормозные
элементы, закрепленные в зависимости от требований либо на рабочем рычаге 13, либо на управляемом
рычаге 25, могут использоваться для гашения ударов, возникающих при зацеплении или расцеплении муфты,
образующей паз в одной части рычажной системы, поддерживаемой штифтом 27 и пазом 26.
демпфирование движения оператора- 5. Прижимная лапка, как указано в любом из вышеописанных пунктов,
инициируется и останавливается плавно, а соединение и прижимная лапка всегда поднимаются до
одинаковой степени разъединения рабочей и рабочей частей независимо от толщины 70 элементов, и работа
выполняется без рывков. Альтернативное расположение показано на фиг. 15, где нижняя сторона находится в
пазу в рычаге 25, а рабочий рычаг в этом положении заменяется на тот же самый, как описано.
41-я листовая пружина фигурной формы, которая составляет 6. Прижимная лапка, как указано в любом из
пунктов 75, представляет собой упругое соединение и демпфирующее средство. В предыдущих пунктах,
после того как рабочий рычаг достиг самого нижнего положения в своем движении вперед, установлен
двухрычажный рычаг, который блокирует рычаг на 80-м положении, к которому крепится собачка, также
расположенная в своем самом нижнем положении. Теперь, подробно описав и определив природу нашего
изобретения, мы заявляем, что то, что мы знаем,
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266168.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266168&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266168A
[]
-,1 - --a _r
РЕЗЕРВ c
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки:
24 апреля 1926 г. № 10,878/26.
266,168 Завершено: февраль. 24, 1927.
СОСТАВИТЬ ПОЛНУЮ СПЕЦИФИКАЦИЮ.
Производство целлюлозы или волокнистых материалов.
Мы, Роберт Атильстан Манн, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу:
Бойсвен-авеню, 624, Норфолк, Вирджиния, Соединенные Штаты Америки, и компания «Рамар Синдикате,
Инкорпорейт», корпорация штата Вирджиния, проживающая по адресу: Грэнби-стрит, 200, Норфолк,
Вирджиния, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к производству целлюлозы или волокнистого материала из различных
видов целлюлозного и лигнического растительного сырья с использованием относительно разбавленных
растворов солей, которые делают межклеточное цементирующее вещество указанного растительного сырья
легко рассыпчатым, не растворяя при этом лигнин. В качестве примеров используемых солей приводятся
следующие: - натрий, калий, магний, алюминий, медь, железо, марганец в виде сульфатов или смесей двух
или более из них, или смесей любого из них или нескольких с - растворимыми солями (сульфатами,
хлоридами или нитратами) хрома, кобальта, никеля, а в некоторых случаях также с солями цинка. Однако
последние во многих случаях оказываются довольно вредными и, соответственно, обычно не рекомендуются.
Также можно использовать растворы смешанных солей, таких как каинит, а также растворы морской соли,
растворимые нитраты щелочных металлов и ионы щелочноземельных металлов, как по отдельности, так и в
смеси с любым из вышеперечисленных веществ. Эффективность используемых растворов может
значительно варьироваться, но для большинства целей наиболее подходящими считаются растворы со
значительно меньшей концентрацией, чем 4%.
Для многих видов целлюлозы, например, для изготовления формованных изделий, целлюлозного картона, а
также для некоторых сортов бумаги и картона, можно использовать растворы с концентрацией от 0,5 до 4%.
Для получения целлюлозы наилучшие результаты дают растворы, аналогичные концентрированным
крафт-растворам, с концентрацией от 0,05% до 0,2%. В приведенном выше примере (50 пунктов) речь идет о
концентрации растворов на основе использования безводных солей; разумеется, если используются соли,
содержащие кристаллизационную воду, это можно учесть при расчете количества соли, которое необходимо
добавить для получения желаемой концентрации раствора.
При использовании смесей солей отдельные соли могут применяться в равных количествах 60 или в
эквимолекулярных пропорциях.
Величина давления, оптимально используемая в процессе разложения, и продолжительность этого процесса
зависят от конкретного растительного материала, конкретного химического вещества и концентрации
раствора.
Для удобрения можно использовать различные виды растительного материала, такие как древесина (включая
мягкую и твердую), тростник, бамбук, солома, болотные травы, стебли и листья банана, медвежья трава,
скорлупа кокосовых орехов и т. д. При использовании древесины нет необходимости вырезать сучки. Кору
также можно оставить, особенно если не требуется, чтобы бумага сорта 75 была самой прочной. Для этих
целей можно использовать плиты, бордюры и аналогичные древесные отходы.
Когда в качестве исходного материала используется древесина, ее не обязательно «измельчать», но, как
было установлено в данном изобретении, ее можно оставлять довольно крупными кусками. Например, было
обнаружено, что куски древесины длиной два-три фута, расколотые (топором или растопочной машиной) на
квадратные куски размером от 3/4 до 2 дюймов или даже расколотые топором на грубые доски толщиной от
1/3 до 2 дюймов, могут быть полностью приготовлены в таком состоянии. Тростник и бамбук можно разрезать
на 90 отрезков длиной от 1 до 4 футов, и при желании их можно расколоть.
При проведении процесса варки растительный материал, при желании помещенный в клетку, может быть
помещен в биореактор (который не обязательно должен быть облицован кирпичом, но может быть и не
облицованным железным или стальным биореактором), затем растительный материал может быть залит
жидкостью, после чего нагрет.
Когда температура достигнет примерно 2120 °F (1000 °C), в варочный котёл можно подать дополнительное
давление для тщательной пропитки материала (особенно желательно давление -10 °C при использовании
древесины в больших кусках, как указано выше). После пропитки жидкость дополнительно нагревают до
температуры, скажем, 300-350 °F (что создает давление, скажем, 70-90 фунтов), и этот процесс продолжается
до завершения приготовления, которое может занять от 1 до 4 часов. Это не превращает материал в пульпу.
Затем варочный котёл и его содержимое значительно охлаждаются, клетка с материалом извлекается из
котла и замачивается в воде на час или более, после чего материал измельчается во влажном состоянии,
например, с помощью валков, кромочных мешалок или других подходящих дробильных машин (в отличие от
измельчения, используемого при производстве древесной целлюлозы), а затем измельченный материал
обрабатывается щёткой в щеточном механизме для образования целлюлозы, которую затем можно
раскатывать, формовать или использовать для производства бумаги.
В процессе или после обработки часть межклеточного цементирующего вещества при желании можно
вымыть, получив ценный побочный продукт, который можно формовать или обрабатывать иным способом.
Нагрев содержимого биореактора может осуществляться путем пропускания перегретого пара через змеевик
внутри биореактора, а после завершения работы биореактора через этот змеевик может подаваться холодная
вода для охлаждения массы, что позволяет получить горячую воду, пригодную для подачи в котел или для
других необходимых целей.
Вместо перегретого пара можно использовать другие горячие жидкости, например, горячее масло.
Вместо катушки можно с успехом использовать оболочку. Считается, что метод с использованием
нагревательного элемента является наилучшим для этой цели, а использование одного и того же элемента
для нагрева и охлаждения рассматривается как важная особенность.
Следует понимать, что охлаждение биореактора, если его просто оставить открытым, займет много времени,
особенно при использовании больших биореакторов.
Приведенные ниже примеры служат иллюстрацией изобретения, не ограничивая его объем.
ПРИМЕР 1.
Белую березу распилили на щепки размером примерно в полкубического дюйма. В данном конкретном
примере щепа была упакована в клетку, а затем клетка помещена в биореактор с раствором, содержащим 1,8
унции на галлон (1,4%) только сульфата натрия. Было добавлено количество пищеварительного раствора,
равное примерно семи галлонам указанного раствора на десять фунтов древесины, чего было достаточно,
чтобы полностью покрыть указанную щепу. Затем жидкость нагревали до тех пор, пока давление пара в
варочном котле не достигало примерно 100 фунтов на квадратный дюйм, и это состояние поддерживалось в
течение примерно 60 минут. Затем источник тепла был отключен, и жидкость в реакторе остыла до тех пор,
пока давление в реакторе не упало до критического уровня. Варочный котёл открыли, и 80 клеток с щепой
извлекли из котла. Щепь, после часового замачивания в чистой воде, пропустили через соковыжималку с
водой, а затем в мешалку, в которой 85 валков подняли на значительное расстояние над опорной плитой.
Бульон взбивали с водой, постепенно опуская валок до тех пор, пока в конце процесса взбивания, который
длился около 60-90 минут, валок не поднялся примерно на один оборот от опорной плиты.
Измельченный материал затем помещали непосредственно на сито и отделяли от воды без какой-либо
промывки, после чего листы сушили. В результате получалась целлюлоза относительно высокой прочности,
часть которой перерабатывалась в бумагу без какой-либо промывки, за исключением воды, используемой в
процессе варки целлюлозы.
Образец изготовленной таким образом бумаги толщиной около 0,0073 дюйма был протестирован, и было
установлено, что его прочность на разрыв (по методу Маллена) составляет 80 фунтов. 105 Было установлено,
что другой лист толщиной 0,022 дюйма имеет прочность на разрыв 20 фунтов (испытание по Маллену).
Другой лист толщиной 0,2 дюйма показал прочность по тесту Маллена в 500 фунтов.
1
I Это, по сути, "пластиковая древесина", поскольку в нее ничего не добавлено, и продукт, по-видимому,
содержит все компоненты древесины, за исключением сахаров и других растворимых веществ. 115 В других
аналогичных экспериментах вместо щепы, как указано выше, использовались деревянные бруски размером
до 150 кубических дюймов, которые обжаривались в течение примерно часа или даже полутора часов при
давлении около 100-120 фунтов на квадратный дюйм с раствором, описанным выше.
Пример 2.
Белую ель распиливали на щепки размером в среднем примерно три пятых кубического дюйма (125 дюймов).
Эти щепки были подвергнуты обработке в растворе, содержащем около 1,4 унции глауберовой соли и около
0,3 унции кристаллического сульфата меди (266,168-66,168) на галлон.
Приготовление пищи проводилось под давлением в фунтах при температуре 327 градусов по Фаренгейту.
Это давление поддерживалось лишь около -5 в течение 25 минут, хотя жидкость нагревалась довольно
медленно, и после выключения нагрева варочному котлу давали постоять и остыть просто за счет излучения
тепла от котла, пока давление не упало примерно до 45 фунтов, после чего предохранительный клапан на
котле медленно открывали. После непродолжительного замачивания в воде щепу пропускали вместе с водой
через обычную дробилку, а затем полученную пульпу пропускали через измельчитель указанным выше
способом в течение 45 минут. В начале этого периода вал поднимали на пять оборотов от опорной плиты, а
затем, постепенно опуская вал, к концу периода он оказывался примерно на пол-оборота выше станины.
Затем материал был разделён на части. Одна часть была спрессована в форму формовочной массы, в
результате чего получилась светло-желто-коричневая масса. Было показано, что лист полученной таким
образом целлюлозы толщиной около 0,0045 дюйма обладает прочностью 60 фунтов. Было обнаружено, что
«пластиковая древесина», полученная методом литья под умеренным давлением, обладает высокой
прочностью.
Другая часть материала после легкой промывки была превращена в бумагу, в результате чего получилась
очень прочная и относительно светлая бумага, обладающая хорошей прочностью и внешним видом. Лист
этой бумаги толщиной 0,007 дюйма был испытан и показал прочность 80 фунтов (тест Маллена). Лист
толщиной 0,003 дюйма выдержал испытание на прочность при нагрузке 48 фунтов, а лист толщиной 0,004
дюйма — при нагрузке 55 фунтов.
В этом примере период времени, когда температура жидкости в варочном котле превышала 200 градусов по
Фаренгейту, рассматривался как период варки и составлял около 2 часов.
ПРИМЕР 3.
Древесина гикори подвергалась обработке в растворе, содержащем примерно по 1 унции сульфата железа и
сульфата натрия на галлон жидкости. Мякоть была темно-коричневого цвета, очень плотная и прочная. Лист
толщиной 0,005 дюйма показал прочность 55 фунтов. Весь процесс, от обработки сырой древесины до
получения листовой целлюлозы, занимал приблизительно 3 часа. ПРИМЕР 4.
Орегонская пихта была обработана раствором, содержащим примерно полторы унции сульфата калия на
галлон жидкости. Листовой материал имел сероватый цвет и был умеренно прочным.
ПРИМЕР 5.
Болотная растительность, в основном осока, была обработана 1,5%-ным раствором сульфата магния и
пропущена через измельчитель.
Затем из этого, без промывания, изготавливали бумагу толщиной примерно с обычную оберточную бумагу.
Изделие оказалось очень прочным, износостойким и гибким.
Давление при приготовлении составляло около фунтов, а общее время приготовления (при температуре
выше 210 °F) — около часа.
ПРИМЕР 6.
Кокосовая шелуха подвергалась обработке в растворе, содержащем 1 %. сульфата магния и 0,6% сульфата
натрия, как в предыдущем примере. Была получена целлюлоза хорошего качества.
ПРИМЕР 7.
Белый клен и лиственница были обработаны по методу, описанному в Примере 2, в результате чего была
получена бумага золотисто-коричневого цвета, обладающая хорошей прочностью и привлекательным
внешним видом. В состав пищеварительного раствора входил один галлон сульфата натрия и один галлон
сульфата цинка.
К числу других пород древесины, успешно использованных в различных целях, относятся: красный клен, дуб,
падуб, платан, кизил, сосна длиннолистная, сосна коротколистная, сосна полевая, эвкалипт, гикори, тупело,
тополь и песчанка, а также береза и хвойные породы.
ПРИМЕР 8.
Смесь зеленого тростника (70 частей) и зеленой сосновой древесины (30 частей) варили в течение 100% с
раствором, содержащим 11/2 унции сульфата натрия и 1/2 унции сульфата калия на галлон. Перед
приготовлением тростник разрезали на отрезки длиной около фута, а сосну распиливали на щепки размером
примерно 1,05 кубических дюйма.
Соседние файлы в папке патенты