Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10784
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421535.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421535&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421535A
[]
REV.sYw4a
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 24 марта 1932 года. 421,535 1 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 24 марта 1933 года. № 8970/33.
Полное техническое задание принято: декабрь. 24, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в производстве пигментов или относящиеся к нему. Мы, компания KEREBS PIGMENT &
COLOR CORPORATION, корпорация, организованная и действующая в соответствии с законами штата
Делавэр, Соединенные Штаты Америки, имеющая свой главный офис по адресу: 256, Vanderpool Street,
Newark, New Jersey, 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 металлокомплексам хиноноксимов, в частности
нитрозо-флуоресцентного нафтола, используемым в качестве лаковых пигментов.
Ранее зеленые лаковые пигменты получали путем воздействия солей железа на α-нитрозо-/α-нафтол или его
бисульфитное соединение.
В искусстве также хорошо известны сложные, сильно окрашенные соединения нитрозо-финафтола с
металлами, отличными от железа; они имеют разные оттенки, но в остальном обладают схожими свойствами.
Например, комплексы кобальта имеют красный цвет, а комплексы никеля и хрома — коричневый. Эти
высокоокрашенные комплексы нитрозо-финафтола получают из металлов, способных реагировать в
нескольких валентных состояниях, и такие металлы в данном контексте называются «цветными
форминовыми металлами». Такие металлы известны в данной области техники благодаря их применению в
качестве протравителей для нанесения 3,5-хиноноксимных красителей на текстиль.
Примерами таких металлов являются железо, кобальт, никель, хром и медь. Необходимо, чтобы количество
этих металлических реагентов, используемых при образовании комплекса, не превышало соотношения
одного атома металла к трем молекулам нитрозо-/3-нафтола. В противном случае красящие свойства
пигмента будут нарушены.
С другой стороны, нитрозо-f-нафтол способен образовывать лишь слабо окрашенные соли с металлами
второй и третьей групп периодической системы, причем эти соли, кроме того, не обладают свойствами,
которые позволили бы использовать их в качестве пигментов.
Мы обнаружили, что сильно окрашенные комплексы нитрозо-/-нафтола способны [Цена 1/-] реагировать с
соединениями металлов бериллия, магния, кальция, стронция, бария, цинка, кадмия и алюминия с
образованием биметаллических комплексных пигментов, которые имеют более чистые и яркие оттенки, по
существу, того же цвета, что и исходный комплекс, и которые, особенно в сочетании со смачивающим
агентом, обладают гораздо более мягкой текстурой и значительно улучшенными пигментными свойствами.
Согласно настоящему изобретению, 65 раствор соединения нитрозо-п-нафтола с сульфитом обрабатывается
соединениями металла, обладающего более чем одной валентностью (например, железом, кобальтом,
никелем, хромом или медью), далее именуемого 70 металлом, образующим цвет, и одним из следующих
металлов, а именно: бериллием, магнием, кальцием, стронцием, барием, цинком, кадмием и алюминием,
далее именуемым вторичным металлом, в любом порядке 75 или оба вместе, причем реакция
предпочтительно осуществляется в присутствии смачивающего агониста.
Аналитические данные ясно показывают, что вторичный металл является частью пигментов so80 нашего
изобретения. Однако до конца не ясно, как именно это дополнительное количество металла присоединяется к
нитрозоп-и-нафтолу. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что он замещает часть 85-атомного
металла, образующего краситель, в комплексе; также возможно, что он замещает часть щелочного металла,
образующего соль и связанного с осажденным пигментом; также представляется вероятным, что комплекс,
состоящий из 1 90 атома металла, образующего краситель, и 3 молекул нитрозо-13-нафлитола, способен
присоединять, посредством вторичных валентностей или иным образом, дополнительный металл другого
типа. Кроме того, возможно, что могут произойти все три типа реакций.
В предшествующих технических решениях цветные металлокомплексные пигменты на основе
нитрозо-ф-нафтола обычно осаждали в присутствии турецкого красного масла, которое, по-видимому,
является необходимым для получения пригодных для работы пигментов. Аналогичным образом, мы
предпочитаем осаждать наши высокометаллические комплексные пигменты в присутствии смачивающего
агента, под которым здесь понимается не только вещество, снижающее поверхностное натяжение Mce 4s 61
421,535, но и мыло на основе жирных кислот, мыло на основе канифоли, мыло на основе сульфированных
масел или сульфированного абиетена, а также сульфированные алкинафталенсульфоновые кислоты.
Одно из главных преимуществ би...
В отличие от известных ранее металлокомплексных пигментов, предлагаемых нами, дополнительное
добавление металла не только улучшает цвет, не ослабляя его, но и приводит к увеличению выхода продукта
по весу при том же количестве нитрозо-нафтона.
Наши биметаллические комплексные пигменты могут быть получены различными способами. Например, мы
можем добавить к раствору нитрозо/нафтолбисульфита необходимое количество соединения красящего
металла, затем добавить цинк или другое соединение вторичного металла и, наконец, осадить пигмент
слабым щелочным раствором. Мы также можем сначала осадить железо или другой красящий комплекс, а
затем добавить к суспензии монометаллического комплекса соединение вторичного металла и затем осадить
продукт реакции. В качестве альтернативы, мы сначала добавляем определенное количество соединения
одного из вторичных металлов к раствору нитрозо-флуорафтола, затем добавляем металл, образующий цвет,
и осаждаем пигмент. Кроме того, мы можем также одновременно добавлять соединения двух металлов в
раствор нитрозо-/нафтола, а затем осаждать пигмент.
Количество металла, которое можно использовать, различается в зависимости от способа приготовления
высокометаллических комплексных пигментов. В процессах, где сначала происходит реакция вторичного
металла с нитрозо-/-нафтолбисульфитным соединением, а затем образование пигмента завершается
добавлением красящего металлического соединения, или где два металла добавляются одновременно,
суммарное количество двух металлов не должно превышать соотношение 1 атома металла к 3 молекулам
нитрозо-/3-нафтола, а количество красящего металла должно составлять не менее половины от общего
количества.
При взаимодействии вторичного металла с предварительно сформированным цветным комплексом, до или
после осаждения пигмента, мы используем цветообразующий металл в количестве, не превышающем
указанное выше соотношение 1:3, и впоследствии можем использовать любое желаемое количество
вторичного металла.
Среди металлов второй и третьей групп периодической системы, полезных при получении наших новых
высокометаллических комплексных пигментов, мы обнаружили, что цинк дает наиболее полезные пигменты,
особенно при использовании в сочетании с комплексом железа с нитрозо-нафтолом, но ценные пигменты
также были получены из комплексов кобальта, никеля или хрома с соединениями магния, алюминия, бария,
стронция или кальция и т. д.
Как правило, мы используем водорастворимое соединение вторичного металла, но мы обнаружили, что в
случае цинка целесообразнее использовать оксид цинка или гидроксид цинка, особенно когда реакционная
смесь содержит бисульфит или сульфит, добавленный целенаправленно или присутствующий в избытке
после реакции, в которой образуется нитрозобисульфитный эфир.
Мы также обнаружили, что добавление органической кислоты, такой как щавелевая, винная, лимонная и т. д.,
или их солей, к бисульфитному производному α-нитрозо-/α-нафтола позволяет, по крайней мере частично,
преодолеть нежелательные эффекты избытка металла, образующего окраску и предназначенного для
формирования комплекса. Кроме того, присутствие такой органической кислоты приводит к незначительному
улучшению яркости и насыщенности пигмента, приготовленного в оптимальных условиях с точки зрения
количества металлического осадителя.
Наше изобретение иллюстрируется, но не ограничивается следующими примерами, в которых указанные
части являются частями по весу:88 ТАК ПРИМЕР 1.
144 Части (1 моль) α-нафтола растворяют при температуре 60-65°C в 550 частях 100% воды, содержащей
41,5 части (1,038 моль) 100% соды. Раствор разбавляют 425 частями воды и добавляют 1000 частей льда,
чтобы охладить его до 0°C.
или ниже. К раствору колы финафтола добавляют раствор, состоящий из 7 частей 105%-ного нитрита натрия
(1 моль), растворенного в 30%-ных частях воды.
Раствор из 138 частей серы.
кислота (66 Be) (1,31 моль) в 250 частях 11! Подготавливается вода, и после охлаждения к ней при
интенсивном перемешивании добавляют раствор 3-нафтола и нитрита ниже поверхности. Скорость
добавления засушливого воздуха регулируется таким образом, чтобы требовалось 1 час, а температура
поддерживалась на уровне 0°C путем добавления дополнительных количеств льда по мере необходимости. В
результате реакции должна образоваться кислота, превращающая краситель Конго красный, а также должен
наблюдаться избыток азотистой кислоты. Перемешивание 120 продолжается в течение одного часа при
температуре 0 °C или ниже после добавления кислоты.
Желтый осадок α-нитрозо-пиреннафтола отфильтровывают и промывают 20%-ным раствором соли до тех
пор, пока промывочные воды не станут нейтральными по отношению к конго красному и не перестанут
содержать избыток азотистой кислоты. Выход α-нитрозогнафтола составляет приблизительно 90% от
исходного количества.
Промытый α-нитрозо-L-нафтилхол суспендируют в 4500 частях воды и перемешивают до получения
однородной суспензии. Добавляют раствор, состоящий из 134 частей коммерческого бисульфита натрия с
концентрацией 60-62% SO2 (1,29 моль) в 1100 частях воды, и суспензию нагревают до 40 °C в течение 20
минут при перемешивании. Полученный коричневый раствор производного бисульфита фильтруют, а
небольшое количество смолистого коричневого осадка промывают несколькими порциями воды.
К прозрачному коричневому фильтрату добавляют раствор, состоящий из 7,2 частей щавелевой кислоты
(0,057 моль) на 200 частей воды. Затем добавляют раствор из частей кристаллов сульфата железа(II),
FeSO4·7II2O (0,27 моль) в 400 частях воды. Сульфат железа добавляют в течение нескольких минут при
температуре 25 °C. Затем добавляют суспензию из 25,5 частей турецкого красного масла (70%) в 100 частях
теплой воды (40 °C) и продолжают перемешивание в течение 15 минут.
Затем к полученному прозрачному раствору добавляют суспензию, состоящую из 23 частей
мелкодисперсного оксида цинка (0,283 моль) в 75 частях воды, и перемешивание продолжают в течение 15
минут. Появление синего оттенка после перемешивания сменяется на зелёный.
Зеленый пигмент осаждается добавлением в течение 10 минут при 25 °C раствора, состоящего из 260 частей
кальцинированной соды (2,45 моль) в 4500 частях воды. Перемешивание при 25 °C продолжается в течение
30 минут, затем температура равномерно повышается до 40 °C за 1 час. Выпавший в осадок зеленый пигмент
фильтруют и промывают до тех пор, пока промывочные воды не станут нейтральными по отношению к
красной лакмусовой бумаге. Пигмент сушит при температуре 60-65 °C в течение 12-18 часов.
Выход составляет 230 частей зеленого пигмента, обладающего мягкой текстурой и другими полезными
свойствами, описанными выше.
ПРИМЕР 2.
4.5 Раствор бисульфитного производного нитрозо-/нафтола получают из 144 частей п-нафтола, как описано в
Примере 1.
Процедура, описанная в Примере 1, выполняется полностью, за исключением того, что количество турецкого
красного масла (70%) уменьшено с 25,5 частей до 12 частей.
Выход составляет 220 частей зеленого пигмента, похожего на пигмент из Примера 5;5 1, за исключением
несколько более синего оттенка и немного большей интенсивности.
ПРИМЕР 3.
Как и в Примере 1, 144 части инафтола нитрозируются и превращаются в (X0) — производное бисульфита
растворителя.
Процедура, описанная в Примере 1, выполняется полностью, за исключением того, что количество турецкого
красного масла (70%) увеличивается до 38 частей, а количество оксида цинка также увеличивается с 23
частей до 34,5 частей.
Выход составляет 250 частей зеленого пигмента, который по красящему эффекту аналогичен пигменту из
Примера 1 и лишь немного слабее.
В следующем примере 4 показан процесс, в котором нитрозо-/и-нафтол сначала реагирует с цинком, а
соединение железа добавляется после образования комплекса цинка. Общее количество двух металлов
меньше, чем соотношение 1:3.
ПРИМЕР 4.
Раствор бисульфитного соединения α-нитрозо-β-ниафтола, полученный из 144 частей P3-нафтола,
приготовлен, как в Примере 1.
К вышеуказанному раствору добавляют раствор, состоящий из 7,2 частей щавелевой кислоты в частях воды.
Затем добавляют суспензию, состоящую из 8,6 частей мелкодисперсного оксида цинка (0,106 моль) в частях
воды. Помешивание продолжается в течение 30 минут. Затем добавляют 25,5 частей турецкого красного
масла (70%), растворенного в 100 частях воды, и продолжают перемешивание в течение 15 минут. Раствор,
содержащий 44,2 части сульфата железа(II).
Затем в течение 20 минут при 25 °C добавляют FeSO4·7H0O (0,159 моль) в 300 частях воды. После
перемешивания в течение 10 минут при 25 °C добавляют раствор 260 частей кальцинированной соды в 4500
частях воды.
Подготовка завершается, как описано в Примере 1. Выход составляет 170 частей зеленого пигмента мягкой
текстуры, который по остальным параметрам также похож на пигмент из Примера 1.
so80 ПРИМЕР 5. 100 К раствору бисульфитного соединения, приготовленному из 144 частей нафтола, как в
Примере 1, добавляют 7,2 части щавелевой кислоты, растворенной в 200 частях воды. К раствору
бисульфитного производного в течение 30 минут при 25 °C добавляют раствор, содержащий 75 частей
сульфата железа(II)-10,5 (FeSO4·7H2O) в 400 частях воды. Затем добавляют суспензию, содержащую 25,5
частей турецкого красного масла (70%) в 100 частях 110 теплой воды (40 °C), и перемешивание продолжают в
течение 15 минут.
Раствор, содержащий 70 частей сульфата магния, MgSO4·7I2O0, (0,283 моль) в 250 частях воды, добавляют в
течение 10 минут при постоянном перемешивании в течение 15 минут. 200 частей кальцинированной соды
растворяют в 4500 частях воды и добавляют в течение 10 минут при температуре 25 °C.
Пигмент обрабатывается, как описано в Примере 120. В результате получается приблизительно несколько
частей зеленого пигмента, который заметно синее, чем в Примере 1, но имеет ту же мягкую текстуру.
ПРИМЕР 6. 125 К раствору бисульфитного соединения анитрозо-f-напитлола, приготовленному из 144 частей
щавелевой кислоты, добавляют раствор, содержащий 7,2 части щавелевой кислоты в парах воды. 3-нафтол,
как в Примере 1. 130 421,535 В течение 20 минут при 25 °C добавляют раствор, содержащий 78 частей
нитрата кобальта, Co(NO3)2,61120Ho ((1,268 моль) на 300 частей воды. Затем 25,5 частей турецкого красного
масла (70%) в 100 частях воды при температуре 40 °C.
их добавляют и продолжают перемешивать в течение 15 минут. Добавляют суспензию, состоящую из 23
частей мелкодисперсного оксида цинка в 75 частях воды, и перемешивание продолжают в течение 15 минут.
Раствор, состоящий из 260 частей кальцинированной соды в 4500 частях воды, добавляют в течение 10 минут
при 25 °C. Образовавшийся пигмент перемешивают 30 минут при 25 °C, фильтруют, затем промывают без
щелочи лакмусовой бумагой. Пигмент сушит при температуре 60-65 °C в течение 12-18 часов.
Выход продукта составляет приблизительно 212 частей красного пигмента, который имеет очень мягкую
текстуру.
ПРИМЕР 7.
Раствор бисульфитного соединения α-нитрозо-ν-нафтола получают из 144 частей ν-нафтола, как описано в
Примере 1. К раствору бисфосфат-эстера добавляют раствор, состоящий из 7,2 частей щавелевой кислоты,
растворенной в 200 частях воды.
Раствор, содержащий 54 части кристаллического хлорида железа(III), FeCl·6HO, (0,200 моль) в 300
частях воды при 25 °C, добавляют в течение нескольких минут к раствору соединения гисульфита. Затем к
смеси добавляют суспензию, состоящую из 25,5 частей турецкого красного масла в 100 частях воды при
температуре 40 °C, и все перемешивают в течение 15 минут.
Раствор, содержащий 46 частей сульфата цинка, ZnSO (286 моль), растворенного в 200 частях воды,
добавляют в течение 10 минут, после чего перемешивают еще 10 минут. Раствор, состоящий из 260 частей
кальцинированной соды в 4500 частях воды, добавляют в течение 10 минут при температуре 25 °C.
Подготовка завершена, как в Примере 1. Выход составляет примерно 178 частей зеленого пигмента,
аналогичного выходу EKxaniple 1.
Следующие два примера иллюстрируют воздействие вторичного металла на предварительно
сформированный осажденный железный пигмент.
ПРИМЕР 8.
Раствор бисульфитного производного α-ниросо-фи-наплтилола получают из 144 частей фи-наплтилрила, как
в Примере 1.
К этому добавляют раствор, состоящий из 7,2 частей щавелевой кислоты в 200 частях воды.
Добавляют 75 частей серы железа(II) (I1'eSO4.711O), растворенной в 400 частях воды, и выдерживают в
течение 20 минут при 25 °C.
После этого добавляют суспензию из 25,5 частей турецкого красного масла (70%) в 100 частях воды (40°C), и
слегка мутный раствор перемешивают в течение 15 минут.
Затем пигмент осаждается путем медленного добавления 260 частей кальцинированной соды, растворенной
в 4500 частях воды. Реакционную смесь перемешивают при 25 °C в течение 30 минут, затем нагревают до 40
°C за 1 час.
Как и в Примере 1, пигмент фильтруется и промывается до тех пор, пока результаты промывки не перестанут
показывать изменения на тест-полоске для определения ярко-желтого цвета. Затем жмых повторно
суспендируют в 5000 частях воды при 250 °C, после чего в течение 10 минут добавляют 70%-ный раствор 80
частей хлорида бария в 500 частях воды.
После перемешивания в течение 15 минут пигмент снова фильтруют, промывают от хлоридов и сушат при
температуре 60–65 °C в течение 12–18 часов. 7 '5. Выход составляет 1801 фунт зеленого пигмента с хорошей
интенсивностью цвета и красящими свойствами, аналогичными свойствам Примера 1.
Fx.AP1. Е 9.
К 4000 частям пастообразной массы (24,6% SO, общее содержание твердых веществ) зеленого железного
пигмента, приготовленного в первой части примера 8, добавляют 4000 частей воды при температуре 35 °C.
После нагревания до 40 °C добавляют раствор, состоящий из 240 частей бисульфита натрия (60-62% 85%
SO) в 1000 частях воды, и продолжают перемешивание в течение 10 минут.
К суспензии пигнмиллта, приготовленной вышеописанным способом, добавляют суспензию, состоящую из 16
частей 70% турецкого красного масла в 100 частях воды. 90 Перемешивание продолжается еще 10 минут,
затем добавляется суспензия из 12 частей мелкодисперсного оксида цинка в 100 частях воды, после чего
смесь перемешивается еще 15 минут. (23.9 Вместо оксида цинка и бисульфита натрия можно использовать
части сульфата цинка-95. Раствор, состоящий из 80 частей кальцинированной соды в 800 частях воды,
добавляют в течение 10 минут при температуре 40 °C.
После заключительного перемешивания в течение 30 минут полученный раствор фильтруют, промывают
нейтральной лакмусовой бумагой и сушат в течение 12–15 часов при температуре 60–65°C.
Выход составляет 105 пар зеленой свинины, обладающей мягкой текстурой и 105 другими желательными
характеристиками пигмента из Примера 1.
ПРИМЕР 10.
Согласно процедуре, описанной в Примере 1, 144 части f-нафтола подвергаются 110-итросализу и
превращаются в растворимое бисульфитное производное.
К производному бисульфита добавляют раствор, содержащий 7,2 части щавелевой кислоты в 20 (0) частях
воды. Раствор, содержащий 115 8,7 частей сульфата цинка (0,054 моль) и 1 часть кристаллов сульфата
железа (0,216 моль) в 400 частях воды, добавляют в течение 20 минут при 25°C. Затем добавляют суспензию
25,5 частей турецкого красного масла (70%) в 120 частях воды и продолжают перемешивание в течение 15
минут. Пигмент выпадает в осадок (при медленном добавлении 260 частей кальцинированной соды,
растворенной в 4500 частях воды). 125 Подготовка завершена, как в Примере 1. Выход составляет около 180
частей зеленого пигмента, немного более желтого оттенка, чем в Примере I, но в остальном аналогичного по
свойствам, 130 421,535 Состав пигментов в случае комплексов железа и цинка можно анализировать
качественно. Путем экстракции раствором хлорида аммония осажденные неорганические соединения цинка
удаляются. Трихлорэтилен или аналогичные растворители растворяют соли цинка, содержащиеся в турецком
красном масле, и предполагается, что цинк, оставшийся в пигменте после этих экстракций, химически
связывается с комплексом.
Этот метод дал положительные результаты для цинка в виде неорганических соединений, цинкового мыла и
химически связанного цинка.
Особое преимущество использования пигментов, приготовленных в соответствии с данным изобретением,
заключается в значительно улучшенной мягкости их текстуры по сравнению с пигментами, приготовленными
методами, известными из предшествующего уровня техники, о чем свидетельствует относительная легкость
измельчения с литографическим лаком на краскомельнице. Кроме того, отпечатки, полученные с
использованием соответствующих красок, показывают, что краска, изготовленная из пигмента,
приготовленного в соответствии с нашим усовершенствованным процессом, обеспечивает более высокое
качество печати и обладает в целом улучшенными печатными качествами, которые обычно ассоциируются с
пигментами с отчетливо мягкой текстурой. Кроме того, улучшенный пигмент ярче и чище, чем пигменты,
существовавшие до настоящего времени. Благодаря вышеуказанным характеристикам, продукты данного
изобретения образуют пигменты с хорошими рабочими качествами для полиграфической промышленности.
Дополнительные преимущества улучшенного типа пигмента заключаются в его большей красящей
способности и увеличенном выходе продукта, достигающем в обоих случаях до 25%. Кроме того,
усовершенствованный процесс обеспечивает более стабильные результаты в ходе производственных
операций по сравнению с методами, известными из предшествующего уровня техники.
Эти пигменты также обладают превосходной светостойкостью и устойчивостью к щелочам, характерной для
пигментов, известных из предшествующего уровня техники.
Кроме того, они обладают дополнительными существенными преимуществами в рабочих свойствах, что
делает их пригодными для производства обоев и мелованной бумаги в целом.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_421536.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=421536&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB421536A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 18 апреля 1933 года. № 11388/33.
Полное техническое задание принято: декабрь. 18, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в электромеханических системах трансмиссии с регулируемой скоростью. Мы, Альфонс
Генри Нойксленд и Джон Уитсон, граждане Соединенных Штатов Америки, проживающие по адресу:
Стуйвесант-авеню, 492, Ирвингтон, штат Нью-Джерси; и Ист-57-я улица, 345, город и штат Нью-Йорк,
соответственно, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электромеханическим трансмиссионным системам, в которых используется
динамо-машина-усилитель, соединенная с ведущим валом в фиксированном соотношении скоростей, и
динамо-машина с муфтой, электрически соединенная с усилителем и соединенная как с ведущим, так и с
ведомым валами.
Согласно настоящему изобретению, в системе указанного выше типа, в которой соединение между
динамо-машиной сцепления и ведущим и ведомым валами включает дифференциальную передачу,
предусмотрено электрическое устройство, реагирующее на изменения скорости вращения одного из валов,
для управления изменением скорости ведомого вала путем переключения работы по меньшей мере одной
динамо-машины с двигателя на генератор.
Также согласно настоящему изобретению, в системе указанного выше типа предусмотрено электрическое
устройство, реагирующее на изменения скорости одного из валов, для управления изменением скорости или
крутящего момента путем перемещения щеток одного динамо-генератора с целью изменения его работы с
двигателя на генератор и наоборот.
Также согласно настоящему изобретению, в системе указанного выше типа предусмотрен вспомогательный
генератор, соединенный с приводным валом и подключенный параллельно с последовательной обмоткой
возбуждения усилителя и последовательно с цепью передачи, соединяющей усилитель и динамо-машину
сцепления.
Переход от электродвигателя к генератору может также управляться совместно в ответ на изменения
скорости одного из валов и в ответ на изменения тока в цепи передачи или [PMrice 1/-] изменения открытия
дроссельной заслонки и крутящего момента, развиваемого двигателем. В одном из вариантов 55
повышающий динамо-генератор снабжен последовательно соединенной обмоткой возбуждения для работы в
режиме двигателя, а вспомогательный генератор, приводимый в движение валом нагрузки, расположен таким
образом, чтобы противодействовать намагничиванию 60 последовательной обмотки возбуждения и изменять
режим работы динамо-генератора с двигателя на генератор в соответствии с изменениями скорости вала
нагрузки. В другом варианте конструкции повышающий динамо-генератор снабжен последовательно
соединенной обмоткой возбуждения, направленной в сторону вращения двигателя, а переход в режиме
работы динамо-генератора осуществляется путем автоматического перемещения щеток на
динамо-генераторе в ответ на изменения скорости одного из валов.
Еще одной особенностью настоящего изобретения является обеспечение средств для преобразования
работы бустерного динамо-генератора из режима двигателя в режим генератора в ответ на нажатие педали
акселератора или увеличение открытия дроссельной заслонки двигателя с целью ускорения двигателя,
высвобождения максимальной мощности двигателя и преобразования ее в увеличенный крутящий момент на
валу нагрузки. 80 Наше изобретение также предусматривает изменение направления потока мощности между
валами двигателя и нагрузки для замедления или торможения транспортного средства за счет трения
двигателя, а также средства для изменения и регулирования степени такого торможения, причем эти средства
также сконструированы таким образом, чтобы реагировать на изменения положения педали акселератора.
Наше изобретение также обеспечивает средства 90 для минимизации шума шестерен в вышеупомянутом
дифференциальном механизме, особенно когда двигатель работает на холостом ходу, а автомобиль не
движется.
Наше изобретение также предусматривает средства для запуска транспортного средства и для прерывания
потока мощности путем перемещения педали акселератора, которая при отпускании прерывает поток
мощности и предотвращает медленное движение, а при легком нажатии устанавливает поток мощности от
двигателя к валу нагрузки 100 и приводит транспортное средство в движение.
Для того чтобы изобретение было ясно понято, следует обратиться к прилагаемым чертежам, которые
иллюстрируют, в качестве примера, два варианта осуществления 105 изобретения, и на которых: 421,536, j0 -
-- --- t RESFRV i-421,536. Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение элементов нашей системы,
включая множество переключателей и их соединения с органами управления транспортным средством и
двигателем.
На рис. 2 представлена упрощенная схема, показывающая соединения, которые устанавливаются для
запуска двигателя.
На рисунках 3, 4, 5, 6 и 7 представлены упрощенные схемы, показывающие соединения и соотношение токов
между якорями и обмотками возбуждения, которые могут возникать во время работы ускорителя в различных
положениях. На рис. 8 показана схема; соединения для усиления торможения за счет трения двигателя.
На рис. 9 показаны соединения с рычагом управления в нейтральном положении.
На рис. 10 показаны схемы подключения, установленные контроллером для работы в обратном направлении.
На рис. 11 показана механическая конструкция усилителя и динамо-машины сцепления, включая систему
смазки шестерен и демпфер шума шестерен.
На фиг. 12 представлена схематическая диаграмма, демонстрирующая вариант нашего изобретения, в
котором автоматический переход осуществляется путем перемещения щеток на усилителе в ответ на
изменения скорости вращения вала двигателя.
Как видно из рисунков, трансмиссионная система состоит из двигателя внутреннего сгорания 1, имеющего
дроссельную заслонку 2, которая обычно удерживается в почти закрытом или холостом положении с
помощью пружины. Вал двигателя 4 соединен в фиксированном соотношении скоростей с якорем 5
динамо-машины B, которая в дальнейшем также будет называться бустерной динамо-машиной, а также
соединен с кольцевой солнечной шестерней 6 дифференциального или планетарного зубчатого механизма G,
зацепляющегося с планетарными шестернями 7, 7, установленными на сателлите 8, который, в свою очередь,
закреплен на гребном или нагрузочном валу 9. Якорь динамо-машины 12, который в дальнейшем также будет
называться динамо-машиной сцепления, соединен с валами двигателя и гребного винта с переменной
скоростью посредством втулки 11 и небольшой внутренней солнечной шестерни 10, соединенной с ней и
зацепляющейся с планетарной шестерней 7. Усилитель-динамо снабжен вспомогательной катушкой 58,
управляемой переключателем 57. Усилитель-динамо также снабжен последовательно включенной обмоткой
возбуждения 13, а муфта-динамо — последовательно включенной обмоткой возбуждения 14.
Верхние концы обмоток возбуждения 13 и 14 соединены между собой проводником 15, а верхние щеточные
выводы якорей 5 и 12 соединены между собой пальцем 16 выключателя S, обычно удерживаемого в
замкнутом состоянии контактным блоком 17 с помощью пружины 18. «Нижние щеточные провода якорей
усилителя и муфты соединены с контактными блоками 19, 20 и 21, 22 соответственно реверсивного
выключателя R, у которого контактный палец 23 соединен со свободным концом обмотки возбуждения
усилителя 13, а контактный палец 24 — со свободным концом обмотки возбуждения муфты 14.» Пальцы
переключения 23 и
24 Они снабжены пружинами 25, 26 и 70 соответственно, которые служат для обеспечения прочного контакта
между переключающими пальцами и одним или обоими из верхнего и нижнего контактных блоков в
зависимости от положения рычага управления 27, установленного на 75 приборной панели 28 и соединенного
через рычаги 29, 30 и соответствующие стержни между ними с пластиной 31, снабженной с одной стороны
пазами 32, 33, в которые вставляются переключающие пальцы 23, 24 соответственно, и снабженной с другой
стороны множеством выемок, соответствующих положениям ЗАДНИЙ ХОД, НЕЙТРАЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ,
ПЕРЕДНИЙ ХОД и СТАРТ рычага 27. При положении контроллера "вперед" обе обмотки возбуждения 13 и 14
обычно соединены в направлении вращения двигателя для управления их соответствующими якорями в
направлении вращения двигателя.
Следует отметить, что натяжение пружин 25, 26 может быть очень значительным, а контакт — надежным, без
чрезмерных усилий со стороны водителя при управлении переключателем, учитывая наличие значительного
рычага, который может быть предусмотрен, и отсутствие трения скольжения. Предпочтительно, чтобы
контакты переключателя имели выемки, предотвращающие их соскальзывание при перемещении по концам
контактных блоков, при этом для этой цели на них воздействует полное натяжение пружины. Кроме того,
переключатель удерживается в любом из показанных положений храповым механизмом, таким как шарик 34,
который вдавливается в пазы 3,5 пружиной 36, что позволяет безошибочно устанавливать различные
положения переключателя независимо от каких-либо потерь хода или неточностей, которые могут
существовать при регулировке рычагов и соединений штоков 110 между переключателем и рычагом
управления 27, а также позволяет оператору ощущать изменение между несколькими положениями по мере
перемещения храпового механизма из одного положения в следующее.
Если этого недостаточно, на приборной панели или в другом удобном месте может быть установлено любое
подходящее индикаторное устройство, управляемое рычагом 27, чтобы обеспечить водителю визуальную
индикацию нескольких положений, в которые можно переместить переключатель, обозначенных буквами s, f,
n и r. Другой вариант решения заключался бы в размещении на приборной панели рядом с рычагом 27
соответствующей индикаторной пластины с указанием различных положений рычага.
Якорь 37 регулирующей динамо-машины D соединен с нагрузочным валом 9 посредством ремня 38. Поле 130
421,586 8 Регулирующий динамо-генератор приводится в действие от динамо-машины с муфтой, когда вал
нагрузки находится в состоянии покоя или вращается с низкой скоростью, либо самовозбуждается от якоря
регулятора 87 по мере увеличения скорости вращения вала нагрузки. В предпочтительном варианте
осуществления мы предлагаем полевую катушку.
39 для регулятора, который соединен последовательно с якорем регулятора 37. Поскольку регулятор
подключен к одной из последовательно соединенных катушек возбуждения 13 или
14 Благодаря низкому сопротивлению, последовательно включенная катушка регулятора обеспечивает
нарастание тока в регуляторе и в цепи передачи системы. Один вывод регулятора соединен с проводником 15
посредством выключателя, который обычно удерживается в замкнутом положении пружиной 41 и
размыкается кольцом 42, когда переключатель реверса R перемещается в положение реверса (r), и пальцем
60, когда рычаг 27 перемещается в положение запуска (s). Другой вывод регулятора соединен с контактом 43
выключателя А, который в одном положении замыкается с контактной группой 44 посредством пружины 45 и
замыкает цепь через провод 46 с обмоткой возбуждения 14 и контактом выключателя.
24. Переключатель A может быть аналогичен описанному ранее переключателю R и снабжен вторым
контактным блоком 47, соединенным с другим концом обмотки возбуждения 13 и с контактным пальцем 23
переключателя, так что палец 43, перемещаясь из одного положения в другое, постепенно соединяет клемму
регулятора с одним или обоими контактами 44, 47. Однако контактный палец 43 обычно удерживается в
открытом состоянии относительно контактного блока 44 и в закрытом состоянии относительно контактного
блока 47 за счет пружины 48, обладающей достаточным натяжением, чтобы преодолеть сопротивление
пружины 45.
Переключатель А предназначен для управления с помощью педали акселератора 49 на подножке 50
посредством штока 51 и пружины 52. Нижний конец стержня 51 упирается в левый конец пальца 43, при этом
натяжение пружины 52 превышает натяжение пружины 48 и обеспечивает, в норме, контакт между 43 и 44, а
также удержание акселератора в отпущенном положении, соответствующем практически закрытому или
холостому положению дроссельной заслонки. При желании можно установить шарнирное соединение между
нижним концом стержня 51 и пальцем 43, и тогда пружину 48 можно будет опустить, а функцию пружины будет
выполнять оператор, нажимая на педаль 49. Шток 53 соединяет дроссельную заслонку двигателя с педалью
акселератора 49. Мы обеспечиваем определенный люфт между педалью 49 и дроссельной заслонкой 2,
например, за счет паза 54 в штоке 53, соединяющем дроссельную заслонку двигателя с акселератором, что
позволяет управлять переключателем А легким нажатием на педаль акселератора 49 без существенного или
Соседние файлы в папке патенты