Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11116
.pdf
Изобретение, в частности, но не исключительно, применимо к устройствам такого типа, в которых якорь
установлен таким образом, что его рабочая поверхность приспособлена для вибрации над контактирующей
поверхностью одного или нескольких полюсов магнита и в направлении, практически параллельном ей, и в
которых плоскость указанной рабочей поверхности практически перпендикулярна оси вибрации якоря.
При используемом в настоящее время предпочтительном расположении, в положении остальной части якоря
края этих взаимодействующих поверхностей на якоре и полюсе или полюсах магнита не параллельны, а
расположены на большем расстоянии друг от друга или перекрываются меньше на одном конце,
расположенном дальше от оси колебаний якоря, чем на противоположном конце. Устройства этого типа
описаны в нашей заявке № 36,262129, находящейся на рассмотрении.
В настоящее время устройства такого типа предпочтительны, поскольку с их помощью можно добиться
большей магнитной неустойчивости или отрицательной жесткости, чем в противном случае, в определенном
диапазоне смещений, в силу того, что по мере смещения якоря от положения покоя расстояние от оси
колебаний, на котором действует результирующая магнитная сила, увеличивается.
Согласно еще одной особенности настоящего изобретения, в электромагнитном устройстве указанного типа
якорь снабжен второй поверхностью, расположенной под углом к поперечно движущейся поверхности и
приспособленной для вибрации якоря, позволяющей ему перемещаться к взаимодействующей поверхности
на полюсе магнита и от нее.
Предпочтительно, чтобы при смещении якоря на некоторую заданную величину от его положения покоя
магнитное притяжение между поперечно движущейся поверхностью якоря и взаимодействующей
поверхностью на полюсе магнита (то есть, составляющая 0,75 от общего магнитного притяжения между этими
поверхностями, действующая в направлении колебаний) начинало уменьшаться, в то время как магнитное
притяжение между другими взаимодействующими поверхностями увеличивалось с большей скоростью, чем
желательно.
Это уменьшение тягового усилия между одной парой поверхностей может быть сделано для компенсации
чрезмерной скорости увеличения тягового усилия между другой парой поверхностей, а общее тяговое усилие
на якоре может изменяться в соответствии с линейным законом в зависимости от перемещения якоря или в
соответствии с каким-либо другим желаемым законом. 90 Таким образом, отрицательную жесткость магнита
можно уравновесить простой пружиной, которой придается положительная жесткость, превышающая
отрицательную жесткость на величину, необходимую для получения желаемой собственной частоты 95 Гц.
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом:
Пара неподвижных полюсных наконечников магнитов расположена с небольшим воздушным зазором между
ними, при этом их верхние поверхности находятся в горизонтальной плоскости. Задний якорь Т-образного
сечения установлен таким образом, что нижняя часть Т-образного элемента (далее именуемая ребром)
расположена между полюсными наконечниками, а поперечная часть Т-образного элемента (далее именуемая
фланцем) находится над воздушным зазором между полюсными наконечниками. Высота якоря такова, что
нижняя поверхность фланца может проходить ровно на 110 -346,852 выше верхней поверхности полюсных
наконечников.
В плане фланец имеет слегка коническую форму, а якорь установлен для вибрации в горизонтальной
плоскости относительно вертикальной оси на более широком конце фланца. Эта ось расположена
посередине между двумя опорными элементами и как можно ближе к вертикальной плоскости, содержащей
одну сторону опорного элемента. Необходимая восстанавливающая сила может быть обеспечена путем
установки якоря любым подходящим способом. Форма и ширина фланца предпочтительно должны быть
такими, чтобы, когда любой из краев якоря достигает вертикальной плоскости через направленный внутрь
край соответствующего полюсного наконечника, этот край якоря был параллелен указанной плоскости. Этого
можно добиться, сделав ширину фланца в точке опоры приблизительно равной расстоянию между опорными
элементами.
Магнитная цепь может быть любого известного или подходящего типа, при условии, что два полюсных
наконечника имеют одинаковую полярность в отношении постоянного поляризующего потока, и этот
постоянный поток проходит через якорь и делится практически поровну между двумя полюсными
наконечниками, когда якорь находится в своем среднем положении, или положении покоя. Предпочтительно,
полюсные наконечники изготавливаются из ламинированного алюминия и окружаются подходящей катушкой
или катушками.
Если якорь описанного выше типа, изготовленный без ребер, сместить из положения покоя и построить
кривую зависимости магнитного притяжения от смещения, то окажется, что притяжение сначала
увеличивается практически линейно, затем при дальнейшем смещении наклон кривой становится менее
крутым, и, наконец, меняет знак, указывая на то, что притяжение начало уменьшаться. Ширина ребра
относительно пространства между опорными элементами выбирается таким образом, чтобы это уменьшение
натяжения, вызванное фланцем, компенсировало чрезмерное увеличение натяжения между ребром и
опорным элементом, которое происходит по мере приближения ребра к опорному элементу.
В известных устройствах, в которых якорь перемещается взад и вперед между полюсными наконечниками,
наблюдается тенденция к тому, что изменение силы притяжения в зависимости от смещения вблизи среднего
положения якоря оказывается низким по сравнению с изменением, происходящим на расстоянии 55° от
среднего положения. Это приводит к относительно низкой чувствительности в окрестностях средней позиции.
Благодаря сочетанию с таким типом якоря поперечно перемещающейся поверхности — в соответствии с
настоящим изобретением — этот недостаток может быть уменьшен или устранен, поскольку изменения силы
натяжения в зависимости от смещения между поперечно перемещающейся поверхностью и полюсными
наконечниками могут быть сделаны максимальными вблизи среднего положения.
Также станет ясно, что в описанной конструкции результирующее тяговое усилие между фланцем и любым из
полюсных наконечников «0» будет смещаться от оси колебаний по мере смещения якоря из его положения
покоя. Таким образом, плечо момента этой силы увеличивается с перемещением.
Расположив ось колебаний a менее чем на 0,15 перпендикулярно одной из сторон полюсных наконечников,
можно усилить эффект от увеличения плеча колебаний. Таким образом, отрицательная жесткость,
возникающая из-за натяжения между фланцем и опорными элементами, становится относительно высокой.
Было установлено, что это выгодно с точки зрения чувствительности.
Существует множество вариантов описанной конструкции, которые подпадают под действие настоящего
изобретения. Например, описанное выше устройство можно рассматривать как устройство со
сбалансированным якорем, и, очевидно, изобретение в равной степени применимо и к устройству с
несбалансированным якорем. В таком случае якорь под углом 90° может иметь L-образную форму и
взаимодействовать только с одним полюсным наконечником.
Дата: 31 декабря 1930 года.
Редди и Огроуз, агенты заявителей, 6, здания Бреани, Лондон, E.C. 4.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования электромагнитных вибрационных устройств, таких как, например, устройства
воспроизведения или записи звука.
Мы, компания WIRELESS Music LIMITED, британская компания, расположенная по адресу: Уайтхолл Роуз,
Чаринг-Кросс, 29, Лондон, юго-запад 1, Морис Траутон, проживающий по адресу: Дадбрук Роуз, Каддингтон,
Бакингемшир, Руперт Эван Ховард Карпентер, проживающий по адресу: Снитанботтони Лейн, 21, Ф. 100,
Пёрли, Суррей, и Фрэнсис Гранвилл Гордон Дэйви, проживающий по адресу: Рослин Хаус, Рослин Хилл,
Рампстед, Лондон, северо-запад 3, все британские подданные, настоящим заявляем, что характер данного
изобретения и способ его исполнения должны быть подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Настоящее изобретение относится к электровибрационному элементу, изображенному на фиг. 6.
Обращаясь к рис. 2 и 3, видно, что якорь 1 может свободно перемещаться в направлении стрелок 2 по
верхним поверхностям полюсных наконечников 3 и 4. Полюсные наконечники 3 70° и 4 имеют одинаковую
полярность, в то время как якорь 1 имеет противоположную полярность, но поляризационный датчик опущен
для наглядности. В положении, показанном на рис. 2, магнитный поток 75 между якорем и полюсами будет
примерно таким, как указано. Очевидно, что этот поток можно рассматривать как состоящий из а.
горизонтальная и вертикальная составляющие потока, и только горизонтальная составляющая будет
эффективна с точки зрения перемещения якоря. Когда якорь смещается в положение, показанное на рис. 3,
общий поток можно считать практически таким же, как на рис. 2, но поток, проходящий между левой стороной
якоря и полюсным наконечником 3, будет больше, чем поток, проходящий к полюсному наконечнику 4. Однако
видно, что отношение тяговой (то есть горизонтальной) составляющей потока к нетяговой составляющей
потока будет больше у полюсного наконечника 4, чем у полюсного наконечника 3.
Таким образом, хотя скорость изменения распределения потока 95 между полюсами 3 и 4 при смещении
якоря увеличивается с большей скоростью, чем это соответствует пропорциональности, скорость изменения
распределения тяговой составляющей потока 100 значительно меньше, и сила притяжения якоря в
направлении стрелок 2 может даже уменьшиться по мере смещения якоря от его среднего положения. 105
Подобное состояние показано на кривой а на рис. 1, где по оси ординат отложено магнитное притяжение
якоря, а по оси абсцисс — смещение от средней точки o. 110 Еще одним фактором, влияющим на движение
якоря такого типа, установленного вдоль оси, является изменение расстояния от оси точки якоря, в которой
действует результирующая сила тяги 115. На фиг. 5 показан якорь 1, закрепленный в точке 5 и смещенный из
положения покоя в сторону полюса 3. В этом положении результирующая сила тяги может действовать
приблизительно в точке 6, и если якорь переместить в направлении стрелки 7, к его положению покоя, точка 6
заметно сместится от оси 5.
С другой стороны, сместив ось 5 на 12,5 дальше влево на рис. 5, точку 6 в определенном диапазоне
смещения можно заставить двигаться в направлении оси 5 по мере движения якоря в направлении стрелки 7.
Путем выбора позитивно-магнитных вибрационных устройств, таких как, например, устройства
воспроизведения или записи звука.
Изобретение относится к устройствам, в которых поляризующие магнитные силы, действующие на якорь в его
положении покоя, в значительной степени уравновешены.
Хорошо известно, что для обеспечения адекватного отклика на низких акустических частотах желательно
устанавливать якорь таким образом, чтобы механическая восстанавливающая сила была практически
уравновешена поляризующими магнитными силами во всех рабочих положениях якоря. Иными словами,
результирующая жесткость якоря должна быть низкой, чтобы его собственная частота колебаний также была
низкой.
Суммарная жесткость складывается из механической жесткости восстанавливающего механизма и так
называемой отрицательной магнитной жесткости, то есть магнитной силы, приложенной к единице смещения
и стремящейся вывести якорь из положения покоя.
Очевидно, что независимо от значения отрицательной магнитной жесткости, любое желаемое значение
суммарной жесткости может быть получено путем обеспечения механической восстанавливающей жесткости
требуемого значения.
В прошлом в устройствах, подобных упомянутым выше, использовалось преимущество того факта, что в
среднем положении якоря требуется лишь очень малая механическая центрирующая сила, а там, где
требовалась малая суммарная жесткость, применялись механические восстанавливающие средства
относительно низкой жесткости.
Было обнаружено, что чувствительность устройств такого типа значительно повышается, если максимально
возможное отрицательное магнитное поле 40 Ом компенсируется относительно большой механической
жесткостью.
Таким образом, согласно настоящему изобретению, в электромагнитном вибрационном устройстве указанного
типа якорь, в отсутствие поляризующего магнитного поля, получает очень высокую собственную частоту,
причем поляризующее магнитное поле значительно увеличивает собственную частоту якоря.
Изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой
диаграмму, иллюстрирующую изобретение, фиг. 2–5 — схематические виды осей, иллюстрирующие работу
одного из вариантов изобретения, фиг. 6 — частичный перспективный разрез предпочтительного варианта
осуществления изобретения, фиг. 7 — вид сверху части устройства, показанного на фиг. 6, и фиг. 8 — вид в
проекции оси 5 и угла между взаимодействующими кромками 8 и 9 на полюсном наконечнике 3 и якоре 1
соответственно; соотношение между магнитным притяжением на якоре и смещением может быть
отрегулировано по желанию в широких пределах.
Конусообразная форма, показанная на рис. 4 (значительно преувеличенная), оказалась удовлетворительной
для многих целей. Здесь края якоря 9 и 10 наклонены относительно друг друга и относительно
соответствующих краев 8 и 11 полюсных наконечников 3 и 4. Предпочтительно, положение оси 5 и конусности
должно быть таким, чтобы при перемещении кромки 9 влево она становилась параллельной кромке 8,
достигая плоскости, параллельной оси 5, которая содержит кромку 8. Край 20-10, разумеется, имеет
аналогичную конусность. Ось 5 предпочтительно должна располагаться очень близко к ближним краям
опорных элементов 3 и 4, так чтобы расстояние между осью 5 и ближними краями опорных элементов
составляло лишь малую долю расстояния от оси до дальних краев опорных элементов.
При применении настоящего изобретения к якорю описанного выше типа для якоря предусмотрена
центрирующая пружина, обладающая такой жесткостью, которая обеспечивает вибрирующему якорю, в
отсутствие магнитного поля, относительно высокую собственную частоту. Например, натуральная частота
может составлять 1600 Гц. Форма и расположение якоря выполнены таким образом, что наклон кривой a (рис.
1)
представляет собой жесткость, которая, если бы была положительной и подставлена вместо центрирующей
пружины, 4i) обеспечила бы якорю собственную частоту, превышающую 1380 Гц. В этих условиях, когда якорь
находится в магнитном поле, его собственная частота будет меньше 800 Гц. Предпочтительно делать его
значительно меньшего размера.
Изобретение может быть также применено к вибрационным устройствам хорошо известного типа со
сбалансированным якорем, в которых якорь Wj расположен между парой магнитных полюсов и приспособлен
для колебаний взад и вперед между ними.
Такое устройство демонстрирует взаимосвязь.
между магнитным притяжением и смещением, как показано на кривой b на рис. 1. Следует отметить, что на
кривой b, в отличие от кривой a, тяга увеличивается слишком быстро с перемещением по мере приближения
арматуры к полюсам. Однако центральная часть кривой приблизительно прямая, и следует предусмотреть,
чтобы перемещения на практике ограничивались прямым участком. В предпочтительном варианте, однако,
используется якорь, имеющий часть, показанную на фиг. 2 и 3, которая для удобства будет называться
фланцевой частью, а также часть, которая будет называться ребром, выступающую вниз между полюсными
наконечниками с нижней поверхности фланцевой части. Таким образом, якорь имеет Т-образное поперечное
сечение, при этом стержень Т-образной конструкции расположен между полюсами магнита 3 и 4, а нижняя
поверхность поперечной балки Т-образной конструкции расположена в плоскости, параллельной верхним
поверхностям полюсов, что не соответствует...
пересекают полюса. Зависимость между магнитным притяжением и смещением SO при наличии якоря такого
типа может быть представлена кривой c на рис. 1, которая является суммой кривых a и b. Как видно, кривая c
одновременно круче и прямее, чем любая из компонентных кривых a или b, и, соответственно, отрицательная
магнитная жесткость может быть значительно выше при использовании композитного якоря, чем при
использовании любого из компонентов. 9 А — конструктивное устройство механизма движения
громкоговорителя, включающего в себя якорь такого типа.
6 до 8. Якорь включает в себя фланцевую часть 1' и ребристую часть. 12. Обе части сужаются, но под
разными углами.
Фланец имеет коническую форму, как описано со ссылкой на рис. 4, а ребро имеет коническую форму таким
образом, что при смещении якоря на соответствующую величину ребристая часть соприкасается с одним или
другим полюсным наконечником 3 и 4 по всей своей длине.
Якорь установлен на поперечной балке 1,3, на концах которой расположены 10 выступающих назад выступов
141, которые, как показано на рис. 6, зажимаются между элементами 15 и 16. Нижние концы этих зажимов
a-надежно закреплены на блоке из мягкой стали 17.
На рис. 6 показана лишь часть устройства, но его конструкция будет понятна, поскольку устройство
симметрично относительно плоскости, проходящей через центральную линию поперечной балки 13 и
центральные линии якоря 1, 12.
Часть магнитной цепи, по которой протекает переменный ток, показана на рис. 7 и включает в себя
ламинированные полюсные наконечники 3 и 4, а также ярмо 18, на котором расположены катушки 19 и 20,
предназначенные для пропускания акустических токов, подлежащих воспроизведению. 120 Поляризующие
магниты выполнены в виде двух подковообразных магнитов, два полюса одного из которых показаны на рис. 6
под номерами 21 и 22. Верхний полюс 21 этого магнита опирается на блок из мягкой стали 23 125, нижний
конец которого опирается на верхнюю поверхность полюсного наконечника 3. Оба полюсных наконечника 3 и
4 поляризованы в одном и том же направлении.
Поляризующий поток z, направленный в арнию 1,30, находится дальше от оси колебаний, чем точка действия
результирующей магнитной силы в центральном положении. Движение этой точки действия при перемещении
якоря невелико, и 70 предусмотрено, что на протяжении всего диапазона колебаний якоря точка действия
результирующей магнитной силы всегда находится ближе к оси, чем точка крепления диафрагмы.75 В силу
того, что поперечная балка 13 сделана гибкой как при изгибе (в направлении, параллельном направлению
колебаний), так и при кручении, эффективная ось колебаний якоря при статическом перемещении лежит не на
центральной линии поперечной балки 13, а на некотором расстоянии от полюсных наконечников.
В одном из примеров фактическое смещение оси составило 0,4 мм. 85 Собственная частота вышеописанного
якоря при его установке в отсутствие поляризующего магнитного потока составляет приблизительно 1600 Гц,
и в приборе, сконструированном таким образом, как описано выше, может оказаться невозможным
обнаружить какой-либо заметный резонанс якоря, когда он находится в магнитном поле.
Это объясняется тем, что якорь имеет две степени свободы, а именно, обусловленную кручением, и
обусловленную изгибом поперечной балки 13, и поэтому конструкция такова, что для любого заданного
положения выступа 29 кончик фланца может занимать множество различных положений 100 в зависимости от
мгновенной зависимости между изгибным и крутильным смещением. Иными словами, угол между
центральной линией якоря и краями полюсных наконечников может иметь множество различных значений для
любого положения выступа 39. Кроме того, распределение магнитной силы, действующей на якорь, будет
зависеть от угла между якорем и полюсными наконечниками. В Jj0 таким образом значение отрицательной
магнитной жесткости изменяется в зависимости от частоты электрических колебаний, подаваемых на
устройство, и суммарная жесткость может уменьшаться по мере увеличения частоты приложенных
колебаний.
уменьшается.
Настоящее изобретение не касается непосредственно этого эффекта, но в тех случаях, когда такой эффект
делает невозможным определение собственной частоты i2Q якоря в магнитном поле, может быть
использован следующий метод.
Сначала измеряется значение механической жесткости, а затем определяется кажущаяся, или
125-процентная, чистая жесткость якоря в магнитном поле. Поскольку масса якоря постоянна, виртуальную
собственную частоту якоря в магнитном поле можно принять равной 130. Частота 1, 12 частично передается
через зажимы 1, 5 и 163 и поперечную балку 13, а частично через стойку 24, выступающую вверх из блока 17.
Таким образом, можно сказать, что якорь Т имеет, взаимодействуя с собой, третий магнитный полюс 24,
противоположной полярности по отношению к полюсам a и 4, причем этот третий полюс расположен близко к
верхней поверхности поперечной балки якоря Т, но не соприкасается с ней.
Полюсный наконечник 3 установлен на немагнитном блоке 25, между которыми находится уплотнительный
элемент 26. Черный элемент 23 и соответствующий блок над полюсным наконечником 4 объединены в
единое целое с помощью немагнитного элемента 27, к которому они надежно прикреплены. Затем опорные
стойки 3 и 4 зажимаются между блоком 27, 23 и деталями 17, 25, 26 с помощью болтов 28.
На якоре 1, 12 предусмотрен выступ 29, а в стойке 24 выполнен соответствующий паз для этого выступа.
Стержень (показан n6t), соединяющий якорь 2 со звукоизвлекающей диафрагмой, ввинчивается в этот выступ
и проходит через отверстие под одним из полюсных наконечников!
3
или 4.
Важные габариты одного из таких устройств будут приведены в качестве примера:
Поперечная балка 13 имеет длину 39 мм, а ее поперечное сечение составляет 2 мм на 3,2 мм, причем
большая сторона параллельна направлению колебаний. Якорь выступает из середины поперечины, при этом
выступающая длина фланцевой части составляет 27 мм, а длина ребра — 20 мм. Ширина полюсного
наконечника 4Q (в направлении, параллельном длине якоря) составляет 25 мм, а зазор между полюсными
наконечниками — 2,19 мм. В основании якоря (то есть в той части, которая находится между концами
полюсных наконечников ближе к поперечной балке 13) ширина фланца составляет 2,13 мм, а ширина ребра
— 2,08 мм. Ширина фланца на его конце составляет 1,88 мм, а ширина ребра на его конце — 1,56 мм. Высота
якоря подобрана таким образом, что при смещении якоря до тех пор, пока фланцевая часть 1 не окажется
выше одного из полюсных наконечников 3 или 4, зазор между верхней поверхностью фланца и нижними
поверхностями полюсных наконечников составляет примерно 0,04 мм.
Шатун крепится к якорю на расстоянии 10 мм от 60° конца фланца 1. Точка 6 (в которой действует полная
магнитная сила притяжения на якорь) находится в центральном положении якоря, приблизительно в 19 мм от
кончика фланца f2, так что диафрагма крепится к якорю в точке, которая -4, 6,85,2 собственная частота в
отсутствие магнитного поля, умноженная на квадратный корень из отношения чистой жесткости к
механической жесткости. Эта виртуальная собственная частота (или фактическая собственная частота якоря
в магнитном поле, где вышеуказанная трудность не возникает) должна быть значительно меньше, а
предпочтительно меньше половины собственной частоты в отсутствие магнитного поля. В описанном выше
конкретном приборе отношение чистой жесткости к механической жесткости составляет приблизительно 0,1, а
виртуальная собственная частота в магнитном поле, следовательно, приблизительно в 0,3 раза больше
собственной частоты вне поля, или 480 Гц.
В известных инструментах сбалансированного арматурного типа отношение частот, с другой стороны, обычно
превышает 0,9.
При определении собственных частот не следует прикреплять диафрагму или другую подобную нагрузку,
поскольку на самых высоких частотах массой диафрагмы можно пренебречь по сравнению с массой якоря.
Однако к якорю следует прикрепить массу, равную массе любой части, например, шатуна, которая может
считаться вибрирующей вместе с якорем на самых высоких частотах, которые необходимо учитывать.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_346853.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=346853&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB346853A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: декабрь. 23, 1929. № 39,234 129. 3 Полностью слева; сентябрь. 6, 1930.
Завершено: 23 апреля 1931 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве вулканизированной резины или относящиеся к нему.
Компания WXe DUN1LOP RunrnmE COMPANY LIMITED, британская компания, расположенная по адресу:
Оснабург-стрит, 32, Лондон, северо-запад 1, Дуглас Фрэнк Твисс и Фредерик Артур Джонс, оба подданные
Великобритании, проживающие на заводе вышеупомянутой компании в Форт-Данлоп, Эрдингтон, Бирмингем,
графство Уорик, настоящим заявляют, что сущность данного изобретения заключается в следующем:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве вулканизированных резиновых
композиций и, в частности, к использованию ускорителей вулканизации.
1
5 Целью изобретения является включение в резиновые композиции, содержащие вулканизирующий агент,
такой как сера, ускорителя вулканизации, характеризующегося тем, что атом водорода меркаптановой группы
меркаптобензтиазола и его аналогов заменен отрицательным органическим радикалом, например,
бензоильной, нитробензоильной, стеариловой или пальмитильной группой.
2
,5
Как известно, меркаптобензтиазол и его аналоги обладают ускоряющим действием на процесс вулканизации.
Было установлено, что замещение атома водорода в меркаптановой группе отрицательно заряженным
органическим радикалом повышает полезные свойства этих известных ускорителей.
Установлено, что новые ускорители, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением, обладают 35)
большей стабильностью при хранении. Также было обнаружено, что они обладают пониженной склонностью к
ожогам. Кроме того, они более устойчивы к окислению и, следовательно, как правило, имеют более
однородный состав, а также относительно свободны от неприятного вкуса и вредных воздействий.
Согласно настоящему изобретению, мы обнаружили, что, замещая атом водорода в меркаптановой группе
отрицательно заряженным органическим радикалом, мы можем получать твердые продукты реакции, которые
оказывают превосходное ускоряющее воздействие на процесс вулканизации.
Примеры способов получения таких соединений приведены ниже. ПРИМЕР 1.
11 10 граммов пара-нитробензоилхлорида и 10 граммов инеркаптобензтиазола растворяют по отдельности в
150 мл бензола, нагревая на водяной бане. Полученные таким образом два раствора смешивают в
круглодонной колбе объемом один литр и кипятят с обратным холодильником в течение одного часа.
Выделяется хлористый водород, и происходит отделение желтого твердого вещества. Полученную смесь
фильтруют, желтое твердое вещество промывают теплым бензолом, а затем сушат в вакууме. Получен
теоретический выход желтого твердого вещества (19 грамм). – Желтое твердое вещество не имеет запаха и
вкуса, полностью лишено горького вкуса меркаптобензотиазола. Оно нерастворимо в бензоле, тетрахлориде
углерода, спирте, уксусной кислоте, разбавленных минеральных кислотах и щелочах. В результате анализа
было обнаружено присутствие азота и серы в соединении, но отсутствие хлора, что подтверждает природу
соединения, предполагаемую ниже. Температура плавления составляет 2450 °C.
Следующее химическое уравнение иллюстрирует описанный здесь процесс:
C614 (C.SH. + C^HN02 CO.C --->C6H/CS-CO. N02C64+ Hel.
C6M4<il VH N/ Смесь, содержащая следующие компоненты:
Светлый крепированный каучук, сера - оксид цинка - 85 - желтое твердое вещество - Было обнаружено, что
смеси разлагаются в течение 60 минут при температуре 138°C.
[Цена указана!] Желтое твердое вещество составляло: 95 - 5 - 2 - 0,5 (или 1) для хорошего отверждения.
ПРИМЕР 2.
300 Бензол, содержащий 34 грамма меркаптофен-тиазола, частично в суспензии, а частично в растворе,
кипятят с обратным холодильником, при этом добавляют 28 граммов (23 грамма) бензоилхлорида.
Выделяется хлористый водород, и весь меркаптобензтиазол растворяется. Примерно через 3 часа кипячения
раствор бензола выпаривают досуха на водяной бане. Издание 7 16 853 s0 346 853 ванны. Остаток
растворяют в холодном спирте, а полученный раствор выливают в большой избыток холодной
дистиллированной воды. Выпавшее в осадок бензоильное соединение отфильтровывают и сушат в вакууме.
Установлено, что данное соединение имеет температуру плавления около 113 °C и растворимо в бензоле и
четыреххлористом углероде, нерастворимо в воде, но разлагается горячим спиртом с образованием
этилбензоата и меркаптобензтиазола. Оно нерастворимо в воде.
Было установлено, что это соединение при включении в смеси следующего состава (в весовых частях).
Светлая крепированная резина - - 95 Сера - - 5 Оксид цинка - - 2 Состав -- - 0,5 (или 1) обеспечивает хорошую
вулканизацию в каждом случае за минуты при 1380 °C.
EXA1Vn'i 3.
6.7 Грамм меркаптобензтиазола растворяют в 300 мл 5%-ного раствора гидроксида натрия и добавляют 24
грамма (20 мл) бензоилхлорида. Смесь тщательно встряхивают в бутылке с широким горлышком в течение
примерно 30 минут, пока запах беузоилхлорида полностью не исчезнет. Бензоильное соединение выпадает в
осадок в виде гранулированной массы, которую отфильтровывают, промывают водой и сушат в вакууме.
Температура плавления соединения составляет 120 °C.
Данный продукт входит в состав смеси следующего состава:
Детали по весу.
Светлая крепированная резина - 95% серы - - - - 5% оксида цинка - - 2% бензоильного соединения - - 0,5 (или)
1% Хорошая вулканизация достигается в каждом случае при отверждении в течение 60 минут при 1380 °C.
ПРИМЕР 4. 45
3
.3
10%-ный раствор гидроксида натрия растворяют в 50 г меркаптобензтиазола, добавляют 5 г
п-нитробензойзоилхлорида и встряхивают смесь в бутылке с широким горлышком в течение 30-40 минут.
Образовавшийся желтый осадок отфильтровывают, промывают от щелочи и сушат в вакууме. Данное
соединение не имеет запаха и вкуса, а при нагревании приобретает запах, 55 отличающийся от запаха
меркаптобензтиазола. Данное соединение нерастворимо в бензоле и имеет температуру плавления 2450 °C.
Смесь, содержащая это соединение, состояла из 60 компонентов следующего состава:
Pa W Светлый крепированный каучук - Сера - - - Оксид цинка - - Состав - - Было установлено, что смеси дают
твердый ...
xts по восемь.
2 0.5 (или 1) хорошее лечение. Дата: 20 декабря 1929 г.
Х. К. Тернер, адвокат заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве вулканизированной резины или относящиеся к нему.
Мы, компания DUNLOP RUBBER COMPANY LLIITED, британская компания, расположенная по адресу:
Оснабург-стрит, 32, Лондон, северо-запад 1, а также Дуглас Фрэнк Твисс и Фредерик Артур Джонс, оба
британские подданные, являющиеся владельцами завода вышеупомянутой компании в Форт-Данлоп,
Эрдингтон, Бирмингем, графство Уорик, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе
его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в производстве вулканизированных резиновых
композиций и, в частности, к использованию ускорителей вулканизации.
Целью изобретения является включение в резиновые композиции, содержащие вулканизирующий агент,
такой как сера, ускорителя вулканизации, характеризующегося тем, что атом водорода 90 тиольной группы
меркаптобензотиазола и его аналогов заменен ацильным органическим радикалом, например, бензоильной,
нитробензоильной, стеариловой или пальмитильной группой. 95 Как известно, меркаптобензотиазол и его
аналоги обладают ускоряющим действием на процесс вулканизации. Было установлено, что замещение
атома водорода 100 в тиольной группе ацильным органическим радикалом повышает полезные свойства этих
известных ускорителей. Новые ускорители, изготовленные в соответствии с настоящим изобретением,
обладают большей стабильностью при хранении. Также было обнаружено, что они обладают пониженной
склонностью к ожогам. Кроме того, они более устойчивы к окислению и, следовательно, имеют НИЗКОЕ
КАЧЕСТВО ---1.
346,8533 Как правило, они имеют более однородный состав, а также относительно свободны от неприятного
вкуса и вредных воздействий.
В соответствии с настоящим изобретением мы обнаружили, что, замещая атом водорода в меркаптановой
группе отрицательно заряженным органическим радикалом, мы можем получать твердые продукты реакции,
которые оказывают превосходное ускоряющее воздействие на процесс вулканизации.
Примеры способов получения таких соединений приведены ниже. ПРИМЕР 1.
11 10 граммов пара-нитробензоилхлорида и 10 граммов меркаптобензотиазола растворяют по отдельности в
150 мл бензола, нагревая на водяной бане. Полученные таким образом два раствора смешивают в
круглодонной колбе объемом один литр и кипятят с обратным холодильником в течение одного часа.
Выделяется хлористый водород, и происходит отделение желтого твердого вещества. Полученную смесь
фильтруют, желтое твердое вещество промывают теплым бензолом, а затем сушат в вакууме. Получен
теоретический выход желтого твердого вещества (19 грамм). Полученное желтое твердое вещество не имеет
запаха и вкуса, полностью лишено горького привкуса меркаптобензотиазола. Он нерастворим в бензоле,
тетрахлорметане, спирте, уксусной кислоте, разбавленных минеральных кислотах и щелочах. При анализе
было обнаружено присутствие азота и серы в соединении, но отсутствие хлора, что подтверждает природу
соединения, как предполагается ниже. Температура плавления составляет 245 °C. Содержание серы в
неочищенном продукте = 21,6% C18H2N2O, требуется S = 200 0. Следующее химическое уравнение
иллюстрирует описанный здесь процесс:
C6114\ C 511. +C6114NO, CO.Cl->C6H1214 -C. 026H4+101 NJ' > -O N64HI Смесь, содержащая желтое твердое
вещество, была приготовлена следующим образом (в частях по весу).
Светлый крепированный каучук - - 95 Сера - -a Оксид цинка - - - 2 Желтое твердое вещество - - 0,5 (или 1)
Было установлено, что смеси хорошо отверждаются за 60 минут при 1380 °C.
ПРИМЕР 2.
300 Бензол, содержащий 34 грамма меркаптобензотиазола, частично в суспензии, а частично в растворе,
кипятят с обратным холодильником, при этом добавляют 28 граммов (23 мл) бензоилхлорида. Выделяется
хлористый водород, и весь меркаптобензотиазол растворяется. Примерно через 3 часа кипячения
бензольный раствор выпаривают досуха на водяной бане. Остаток растворяют в холодном спирте, а
полученный раствор выливают в большой избыток холодной дистиллированной воды. Выпавшее в осадок
бензоильное соединение отфильтровывают и сушат в вакууме. Установлено, что данное соединение имеет
температуру плавления около 1130 °C и растворимо в бензоле и четыреххлористом углероде, нерастворимо в
воде, но разлагается горячим спиртом с образованием этилбензоата и меркаптобензотиазола. Оно
нерастворимо в воде.
Было установлено, что это соединение при добавлении в смеси следующего состава: светлый крепированный
каучук, сера (SO), оксид цинка (P), соединение (P), частицы по весу.
- - 95 - - 5 - - 0,5 (или 1) обеспечивает хорошую вулканизацию в каждом случае за минуты при 138°C.
ПРИМЕР 3.
6.7 8,5 грамм меркаптобензотиазола растворяют в 300 мл 5% раствора гидроксида натрия, после чего
добавляют 241 грамм (20 мл) бензоилхлорида. Смесь тщательно встряхивают в широкой бутылке в течение
примерно 30 минут, пока запах бензоилхлорида полностью не исчезнет. Бензоильное соединение выпадает в
осадок в виде гранулированной массы, которую отфильтровывают, промывают водой и сушат в вакууме.
Температура плавления продукта составляла приблизительно 95–1200 °C. Этот продукт входит в состав
смеси следующего состава:
Детали по весу.
Светлая крепированная резина - - 95 100 Сера - - - 5 Оксид цинка 2 Бензоилсодержащее соединение - - 0,5
(или 1) Хорошая вулканизация достигается в каждом случае при отверждении в течение 60 минут при
температуре 138°C. 105 ПРИМЕР 4.
Соседние файлы в папке патенты