Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11607
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406699.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406699&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406699A
[]
,JI ' ' '
i 1 'I , O
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 31 августа 1932 г. № 24324/32 4 O ( m Полностью завершено: 5 июля 1933 г.
m. Завершено. Принято к публикации: 28 февраля 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области эхолокационных приборов или относящиеся к ним.
699 Мы, компания THE MARCONI SOUNDING DEVICE COMPANY L Im ITED, зарегистрированная в
соответствии с законодательством Великобритании, по адресу: Marconi House, Strand, London, W C 2, и
Джойкс Амброуз Сли, британский подданный, по адресу: 92.x, Holland Road, London, W 14, настоящим
заявляем, что сущность данного изобретения заключается в следующем: Данное изобретение относится к
эхолокационным аппаратам, и более конкретно к эхолокационным аппаратам такого типа, в которых
полученный отраженный импульс давления вызывает отклонение светового луча, движущегося с известной
скоростью по шкале, причем отклонение происходит под углом к направлению движения по шкале, так что на
шкале отображается индикация приема отраженного импульса и, таким образом, указывается глубина
зондирования.
В таком эхолокационном аппарате импульс передается в море, распространяется в нем в виде ударной волны
до дна и отражается обратно к приемнику импульсов, который может быть тем же устройством, что и
передатчик, или отдельным устройством, расположенным рядом с ним. Принятый импульс, после
выпрямления и усиления, если необходимо, передается на осциллограф для отклонения его зеркала, при
этом зеркало осциллографа также принимает составляющую движения в направлении, перпендикулярном
направлению отклонения, посредством механизма с временным управлением. Зеркало отражает световое
пятно на шкалу, и будет видно, что когда происходит прием импульса, отклонение будет видно на шкале, и
таким образом будет указано время приема. Вращательное движение зеркала с временным управлением
происходит с заданной скоростью, и поэтому, если время передачи...
Если импульс совпадает с нулевой точкой шкалы, показание шкалы, полученное в результате отклонения,
будет мерой пройденной глубины, и, поскольку скорость распространения волн давления в море известна,
при желании можно непосредственно отметить шкалу в единицах глубины.
В любом эхолоте подобного рода обычно в сочетании с осциллографом используется качающееся зеркало,
которое называется Por ice l Jikgg Faos:
Раскачиваясь взад и вперед, перемещаясь с заданной скоростью в одном направлении, и 55 в конце каждого
такого углового движения резко возвращаясь в начало указанного движения, которое затем повторяется.
Также обычно используется полупрозрачная шкала, на которую свет 60 от зеркала осциллографа
проецируется через качающееся зеркало, причем шкала рассматривается сбоку, удаленном от указанного
качающегося зеркала.
Установлено, что данная конструкция с 65 возвратно-поступательными качающимися зеркалами сопряжена с
трудностями в конструировании и обслуживании, а регулировка механизма, вызывающего качательное
движение, является сложной и деликатной, и на практике может выйти из строя. Кроме того, при описанной
выше конструкции шкалы существует недостаток, заключающийся в том, что для четкого наблюдения
светового пятна глаз должен находиться приблизительно на одной прямой линии с зеркалом и пятном на
шкале, и если глаз расположен значительно по обе стороны от этой линии, пятно перестает быть четко
видимым. Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного эхолокационного
аппарата указанного типа, в котором эти практические трудности избегаются. Согласно одной из
особенностей данного изобретения, осциллограф или другое устройство преобразования импульсов, которое
преобразует принимаемые импульсы в движения светового луча, сконструировано таким образом, чтобы
вращаться с постоянной заданной скоростью, вместо того чтобы полагаться на качательное движение
отдельного зеркала.
В соответствии с другой особенностью данного изобретения, шкала, взаимодействующая с рассматриваемым
устройством преобразования импульсов 95, изготовлена не из полупрозрачного материала, а из отражающего
материала и расположена таким образом, чтобы ее можно было рассматривать со стороны, с которой на нее
проецируется свет. 100 В одном из способов осуществления изобретения эхолокационный прибор включает в
себя обычный пьезоэлектрический или другой импульсный передатчик, который предназначен для питания от
цепи передачи искры 105 при разрыве первичной цепи.
Передающая электрическая цепь состоит из батареи, соединенной последовательно с первичной обмоткой
индукционной катушки, а также последовательно с парой контактов с кулачковым приводом, о которых будет
сказано позже. Вторичная обмотка индукционной катушки подключена к искровому разряднику, через который
также зашунтирована первичная обмотка трансформатора и конденсатор, соединенных последовательно;
точка соединения конденсатора и искрового разрядника заземлена. Вторичная обмотка трансформатора
подключена к одному из выводов пьезоэлектрического импульсного передающего устройства, другой вывод
которого заземлен.
Оставшаяся клемма вторичной обмотки трансформатора также заземлена. Тот же пьезоэлектрический
передатчик используется также в качестве устройства приема импульсов, а его незаземленная клемма
подключена или соединена с сеткой первой лампы в приемном усилителе.
Этот приемный усилитель включает в себя детектор и может состоять из любого удобного количества
каскадов, причем последний каскад передает энергию на рабочую обмотку индикаторного осциллографа.
Осциллограф установлен на поворотном столе, который на практике представляет собой обычный
граммофонный механизм, который при заводе и отпускании регулируется таким образом, чтобы вращать
поворотный стол с постоянной заданной скоростью. На поворотном столе расположены три контактных
кольца, два из которых служат для соединения с концами обмотки осциллографа, а третье служит
соединительным устройством для питания электрической лампы, которая также установлена на поворотном
столе и используется для направления светового луча на зеркало осциллографа. Другое соединение с
электрической лампой осуществляется через заземление.
Удобно использовать множество щеток, опирающихся на каждое контактное кольцо. Оптическая система
осциллографа выглядит следующим образом: перед электрической лампой находится конденсорная линзовая
система, и луч света от лампы через конденсорную линзовую систему направляется на зеркало
осциллографа, откуда отражается в фокус на небольшом расстоянии перед зеркалом (на стороне фокуса,
удаленной от зеркала, находится объектив, который перефокусирует отраженный свет в точке,
расположенной непосредственно перед дугообразной шкалой, расположенной по дуге с центром поворотного
стола в качестве центра). Поскольку фокус объектива находится непосредственно перед шкалой, на ней
появится небольшое световое пятно, и благодаря непрерывному вращению поворотного стола и
осциллографа это пятно...
Свет будет с заданными интервалами распространяться по шкале всегда в одном направлении и с заданной
скоростью.
Здравствуйте. Весь прибор установлен в водонепроницаемом корпусе. Шкала, нанесенная на ее внутреннюю
изогнутую поверхность, установлена в той же горизонтальной плоскости, что и зеркало осциллографа, и
прилегает к задней стенке корпуса. В верхней части корпуса расположено подходящее окно, через которое
шкалу можно увидеть, глядя под углом вниз. Корпус снабжен регулируемым шарнирным элементом, который
можно установить в положение, исключающее значительную часть рассеянного света, который в противном
случае мог бы сделать световое пятно на шкале менее четким.
Поворотный стол также оснащен кулачком с выступом. Рядом с поворотным столом установлено контактное
устройство, которое расположено и сконструировано таким образом, чтобы управляться выступом в кулачке.
Это контактное устройство, включая контакты, управляемые кулачком, подключены к первичной цепи
преобразователя импульсов, упомянутого выше. Конструкция такова, что один раз за оборот поворотного
стола контакты относительно медленно замыкаются, а затем резко размыкаются выступом в кулачке, так что
передается импульс. Для облегчения регулировки переключатель установлен регулируемым образом
(например, на крышке корпуса, в котором размещен двигатель граммофона), так что его можно установить в
любое из множества положений относительно центра поворотного стола. Основная цель этой регулировки
заключается в том, чтобы обеспечить точную настройку всего аппарата с учетом влияния глубины ниже
ватерлинии, на которой пьезоэлектрический преобразователь импульсов установлен в корпусе судна.
Как видно, осциллограф 100 будет показывать отклонение при передаче импульса и другое при приеме
импульса, а контактное устройство должно быть отрегулировано таким образом, чтобы показание на шкале,
полученное от второго из этих импульсов, являлось прямым показанием глубины моря, измеренной от
ватерлинии, т.е. регулировка должна учитывать глубину пьезоэлектрического или другого приемника
импульсов ниже ватерлинии. Управление всем устройством осуществляется с помощью рукоятки, которая
предпочтительно имеет три положения: «выкл.», «мелководье» и «глубоководье». В положении «выкл.» все
основные электрические цепи, потребляющие энергию, отключены, а поворотный стол удерживается от
перемещения тормозом. В положении «мелководье» рукоятки управления основные электрические цепи
включены, но передатчик настроен на передачу с пониженной мощностью, например, используемый искровой
разрядник может быть небольшим или только одним из нескольких искровых разрядников. может быть
использовано усиление передатчика 130 G,G 99 406,699 (если таковое имеется), или же усиление
передатчика может быть уменьшено; в то время как в «глубоком» положении тормоз все еще отпущен, но
передатчик включен для передачи импульсов на полной мощности.
Следует отметить, что благодаря отражающей шкале световое пятно будет отчетливо видно независимо от
того, куда перемещается глаз в широком угле обзора. При желании между зеркалом осциллографа и шкалой
можно разместить затемняющий экран, так что световое пятно станет видимым только при отклонении и
прохождении луча света через верхнюю часть экрана (это предполагает непрозрачный экран); в качестве
альтернативы можно использовать полупрозрачный экран, при котором интенсивность светового пятна будет
увеличиваться при отклонении, или же цвет пятна можно изменить, используя подходящий цветной экран или
экраны.
Следует также отметить, что в результате использования данной оптической системы получаемое световое
пятно очень интенсивное, поскольку оно проецируется объективной линзой, хотя, конечно, одним из эффектов
объективной линзы является уменьшение видимого смещения светового пятна при отклонении. Если
требуется дополнительная чувствительность, кривизна зеркала осциллографа может быть сделана таким
образом, чтобы световое пятно фокусировалось на шкале или очень близко к ней.
Датировано 31 августа 1932 года.
CARPMAELS & RANSFORD, агенты заявителей, 24, Southampton Buildings, Лондон, W C 2.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к эхолокату.
Мы, компания «Маркони Саундинг Дрв Ик Э Компани Лиммитед», зарегистрированная в соответствии с
законодательством Великобритании, по адресу: Маркони Хаус, Стрэнд, Лондон, W C 2, и Джон Амброуз Сли,
подданный Великобритании, по адресу: Холланд Роуд, 92, Лондон, W 14, настоящим заявляем о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к эхолотам, и в частности к эхолотам, в которых принятый отраженный
импульс давления вызывает отклонение светового луча, движущегося с известной скоростью по шкале,
причем отклонение происходит под углом к направлению движения по шкале, так что на шкале отображается
индикация приема отраженного импульса и, таким образом, указывается глубина зондирования.
В таком эхолокационном аппарате импульс передается в море, распространяется в нем в виде ударной волны
до дна и отражается обратно к приемнику импульсов, который может быть тем же устройством, что и
передатчик, или отдельным устройством, расположенным рядом с ним. Принятый импульс, после
выпрямления и усиления, если необходимо, передается на осциллограф для отклонения его зеркала. Зеркало
осциллографа также принимает составляющую движения в направлении, перпендикулярном направлению
отклонения, посредством механизма с временным управлением. Зеркало отражает световое пятно на шкалу,
и будет видно, что когда происходит прием импульса, отклонение будет видно на шкале, и, таким образом,
будет указано время приема. Вращательное движение зеркала с временным управлением происходит с
заданной скоростью, и поэтому, если время передачи импульса совпадает с нулевой точкой шкалы, показание
на шкале, полученное в результате отклонения, будет мерой глубины измерения, и, поскольку скорость
распространения ударных волн в море известна, можно определить При желании отметьте шкалу
непосредственно по глубине. 85 Настоящее изобретение, как будет показано позже, предусматривает
определенные детали или конструктивные усовершенствования в описанном выше устройстве.
Главная особенность настоящего изобретения касается конструкции 90 и расположения шкалы аппарата.
Обычно в настоящее время используется полупрозрачная шкала, на которую проецируется свет от зеркала
осциллографа 95. Шкала расположена таким образом, чтобы ее можно было рассматривать с обратной
стороны, то есть через шкалу. Однако было обнаружено, что при описанном выше расположении шкалы есть
недостаток: для того, чтобы четко видеть световое пятно, глаз должен находиться приблизительно на одной
прямой линии с пятном на шкале и зеркалом, с которого это пятно проецируется. Если глаз расположен
значительно с любой стороны от этой линии, пятно перестает быть четко видимым.
Согласно данному изобретению, эхолокационный аппарат указанного типа, в котором устройство
преобразования импульсов, преобразующее принятые импульсы в движения светового луча, включает в себя
детектор 13, который вращается с постоянной скоростью вдоль шкалы, при этом последнее направление
вращения указанного светового луча LS находится под углом к направлению движения индикаторного
осциллографа 17 70 (рисунок 1). Рабочая обмотка (не показанная на рисунке 3) соединена через контактные
кольца 14, 15 на рисунке 1 между клеммами O+ и O на рисунках 1 и 3.
Изготовлен из матового отражающего материала. Осциллограф установлен на поворотном столе (не
показан), на который проецируется свет, и предназначен для просмотра сбоку. На практике это обычный
высококачественный граммофон. Матовое покрытие шкалы должно быть сравнительно грубым, поскольку в
противном случае его невозможно будет прочитать с постоянной заданной скорости. Легко переносимые с
одного положения на вал поворотного стола, как это часто требуется в практических случаях (см. рисунок 1)
кольца (14, 15 и 16), два из которых служат для соединения с концами обмотки осциллографа, а третье (16),
которое служит соединительным устройством для энергии, служит для питания. На рисунках 1 представлена
схематическая иллюстрация основной части осциллографа. Электрическая лампа IS, которая также является
эхолотом, не показывающим прием, установленным на поворотном столе, и используется в качестве
усилителя. Рисунок 2 представляет собой схематическое изображение, направляющее луч света на
колебание оптической системы, используемой в зеркале осциллографа. Другое соединение с 90 и рисунок 3
представляют собой схематическое изображение электрической лампы, выполненной через заземление. Это
изображение приемного усилителя. Как удобно использовать множество щеток, опирающихся на каждое
контактное кольцо. На рисунке 2 показано несколько деталей, причем те же детали обозначены теми же
ссылками, которые схематически показаны на 95. Рисунок 2 выглядит следующим образом. Обращаясь к
чертежам, электрическая лампа 18 установлена в подходящем для эхолота фонаре 19, расположенном таким
образом, что его можно регулировать в трех взаимно противоположных направлениях (для компенсации
разницы в размерах отдельных первичных цепей). Лампы-переходники, которые могут заменять друг друга в
электрической цепи фонаря, и луч света отбрасывается последовательно, а затем на зеркало 22
осциллографа с переключателем Si, регулируемым сопротивлением 20, фиксированным сопротивлением 3,
первичной обмоткой 4 индукционной катушки (не показана) и парой управляемых контактов 6, которые будут
рассмотрены позже. Фонарь 19, зеркало 21 и осциллограф подключены к искровому разряднику 8 (или
последовательно к плоскому зеркалу 21, клемма 105 находится на LT и заземлена) и далее к зеркалу 22
осциллографа. Первичная обмотка 4 осциллографа подключена к переключателю Si, регулируемому
сопротивлению 20, фиксированному сопротивлению 3 или на небольшом расстоянии перед индукционной
катушкой 5, а также паре кулачковых шкал 23. Фонарь 19, зеркало 21 и управляемые контакты 6
осциллографа подключены к витку 11 O. Вторичная обмотка 7 индукционной катушки (не показана) соединена
с искровым разрядником 8 (или последовательно с искровыми разрядниками). Цель зеркала 21 — обеспечить
который также шунтирует длину светового луча от первичной обмотки 9 трансформатора и лампы к
осциллографу, который необходимо отрегулировать таким образом, чтобы более плотный световой луч был
включен последовательно, точка соединения должна обеспечивать желаемое соотношение длины 115
первичной обмотки 9 с последовательностью искровых разрядов светового луча от осциллографа. Зазоры 8
заземлены. Вторичная обмотка 10 к шкале. Шкала имеет дугообразную форму, и трансформатор соединен с
одним из них, расположенным в точке, имеющей центр пьезоэлектрического импульсного устройства
(представленного на схеме, 1 перед шкалой). Поскольку фокус $5 передающего устройства (представленного
на схеме, 1 перед шкалой) будет появляться небольшое пятно света 120, расположенное примерно на 11,
другой вывод которого заземлен, а также к одному выводу защитного искрового зазора 2 и оставшемуся
выводу осциллографа, это пятно света будет также на вторичной обмотке трансформатора 10. С заданными
интервалами происходит сканирование по заземленному W O. Тот же пьезоэлектрический преобразователь
всегда в одном направлении и с частотой 125 Гц также используется в качестве импульсного устройства с
заданной скоростью. Приемное устройство является приемным устройством, а его незаземленный контакт
подключен к сетке, чтобы удовлетворить требованиям контакта 12 первого клапана в приемнике, обеспечивая
точку, которую можно легко наблюдать даже с более или менее бокового расстояния. Усилитель, показанный
на рисунке 3, обеспечивает точечный сигнал, который можно легко наблюдать даже с более или менее
бокового расстояния. 130 4013,(I,; 99 L с помощью механического тормоза (не показан). В «мелководном»
положении рукоятки управления тормоз отпускается, и эти основные электрические цепи замыкаются на
переключателях 51 и 52, переключатель 53 замыкается, а переключатель 54 размыкается, так что передатчик
настроен на передачу с пониженной мощностью, поскольку, как будет видно, включенный в работу искровой
разрядник является лишь одним из множества показанных искровых разрядников. В качестве альтернативы,
снижение мощности в 1975 году может быть достигнуто путем установки небольшого искрового зазора или
любым удобным способом уменьшения мощности.Усиление передающего усилителя. В глубоком положении
тормоз все еще отключен, но переключатели Si, 52 и 54 замкнуты, а 53 разомкнуты, так что передатчик
включен для передачи импульсов на полной мощности. На рисунках 1 и 3 клеммы и выводы положительного
потенциала анода 85 обозначены HT+, выводы и выводы отрицательного потенциала анода обозначены HT-,
выводы и выводы положительного потенциала нити накала обозначены LT+ и LT-, а клеммы и выводы
отрицательного потенциала нити накала обозначены LT, тогда как на рисунке 1 лампы 24 и 25 синего цвета,
указывая на то, что лампы горят, когда аппарат включен.
В мелководье или когда морское дно 95 твердое и гладкое, вертикальное отклонение индикаторного
светового пятна от его горизонтального пути, которое происходит при приеме импульса, отраженного от
морского дна, может быть слишком большим для практического удобства. Поэтому предпочтительно
предусмотреть регулировку для управления вертикальным отклонением, вызванным принятым импульсом
заданной силы; такая регулировка может быть предусмотрена в 105.
Различные способы, например, как показано на рисунке 3, заключаются в установке регулируемого
сопротивления 27 (скажем, с максимальным сопротивлением 5000 Ом) параллельно первичной обмотке
трансформатора 28, соединяющего 1O -детекторную лампу 13 приемного усилителя и лампу 14
низкочастотного усилителя каскадно с ним. Очевидно, что чем ниже значение, до которого регулируется это
сопротивление, тем меньше будет вертикальное отклонение, полученное в результате приема импульса
заданной силы.
Следует отметить, что благодаря матовой отражающей шкале, световое пятно 120 будет четко видно
независимо от того, куда перемещается глаз в широком угле обзора. При желании между зеркалом
осциллографа и шкалой можно разместить затемняющий экран, так что световое пятно 125 станет видимым
только при отклонении и прохождении луча света через верхнюю часть экрана (это предполагает
непрозрачный экран); в качестве альтернативы можно использовать полупрозрачный экран в положении 130.
Весь прибор установлен в водонепроницаемом боксе. Шкала, размеченная на ее внутренней изогнутой
поверхности, установлена в той же горизонтальной плоскости, что и зеркало осциллографа, и прилегает к
задней стенке бокса. В верхней части бокса расположено подходящее окно, через которое шкалу можно
увидеть, глядя под углом вниз.
Коробка снабжена регулируемым шарнирным элементом, который можно установить в положение,
исключающее значительное количество рассеянного света, который в противном случае мог бы сделать
световое пятно на шкале менее четким. Поворотный стол также имеет кулачок (не показан), имеющий
ступеньку. Рядом с поворотным столом установлено контактное устройство, которое расположено и
предназначено для управления ступенькой в кулачке; это контактное устройство включает в себя
управляемые кулачком контакты 6, показанные на рисунке 1. Конструкция такова, что один раз за оборот
поворотного стола контакты 6 замыкаются сравнительно медленно (во избежание «дребезга» указанных
контактов 6), а затем резко размыкаются ступенькой в кулачке, так что передается импульс. Для облегчения
регулировки контактное устройство, включающее контакты 6, установлено регулируемым образом (например,
на крышке коробки, в которой размещен двигатель гранофона), так что его можно установить в любое из
множества положений относительно центра поворотного стола.
Основная цель этой регулировки заключается в том, чтобы обеспечить точную настройку всего аппарата с
учетом влияния глубины ниже ватерлинии, на которой пьезоэлектрический импульсный передатчик-приемник
установлен в корпусе судна.
Осциллограф будет показывать отклонение при передаче импульса и при его приеме, а контактное
устройство должно быть отрегулировано таким образом, чтобы показание на шкале, полученное от второго из
этих импульсов, являлось прямым показанием глубины моря, измеренной от ватерлинии, то есть регулировка
должна учитывать глубину пьезоэлектрического или другого приемопередатчика импульсов ниже ватерлинии.
Управление всем устройством осуществляется с помощью рукоятки (не показана), которая приводит в
действие переключатели Si, 82, 53, 54 на рисунке 1 и имеет три положения: «выкл», «мелко» и «глубоко». В
положении «выкл» (показано на рисунке 1) все основные электрические цепи, потребляющие энергию, т. е.
цепи питания нити накала и анода для ламп в приемном усилителе на рисунке 3 и цепи питания ламп 18, 24 и
25 на рисунке 1, размыкаются на переключателях 51 и 52, а поворотный стол удерживается в неподвижном
положении. В этом случае интенсивность светового пятна увеличится при отклонении; или же цвет пятна
может измениться при использовании подходящего цветного экрана или экранов.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406700.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406700&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406700A
[]
, 1 y L
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 1 сентября 1932 г. № 24395/32.
Фотография слева: 8 августа 1933 г.
k r,R 4069700 Полная версия принята к публикации: 1 марта 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве алифатических аминов.
Я, Джеймс Йейтс Джо ХН Со Н, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс,
47, графство Лондон, джентльмен, настоящим заявляю, что природа данного изобретения (которое было
сообщено мне из-за границы компанией I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Франкфурт-на-Майне, Германия,
акционерным обществом, организованным в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: уже было предложено получать алифатические амины путем нагревания соответствующих
алифатических спиртов вместе с газообразным аммиаком над катализаторами, способными отщеплять воду
от органических гидроксилированных соединений, таких как, например, оксид тория или оксид алюминия, при
температурах от 3500 до 4000 градусов Цельсия, при этом амины получают конденсацией продукта реакции.
Когда высшие спирты, т.е. те, которые имеют более четырех атомов углерода в молекуле, подвергаются
указанной реакции, получаются лишь сравнительно небольшие выходы аминов, обычно всего от 20 до 30
процентов. Получены теоретические значения выхода.
Согласно спецификациям № 317079 и 334579, реакцию при желании можно проводить в присутствии
определенных катализаторов на основе водорода при давлении выше атмосферного.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что выход аминов из высших спиртов, то есть содержащих
более 4 атомов углерода в молекуле, существенно увеличивается, когда реакция проводится при давлении не
менее 10 атмосфер в присутствии катализаторов, способных отщеплять воду от органических
гидроксилированных соединений. Таким образом, достигается превращение указанных спиртов в
алифатические амины, составляющее, например, до 90 процентов от теоретической конверсии. Такой
благоприятный ход реакции при повышенном давлении нельзя было предвидеть, поскольку указанное
превращение не происходит с уменьшением молекулярного числа.
Катализаторы, способные отщеплять воду от органических гидроксилированных соединений, включают,
например, оксиды металлов, такие как оксид тория, оксид алюминия, оксид фосфора, оксид вольфрама,
силикагель или соли, такие как фосфат алюминия и пермутиты. Они могут применяться как в чистом виде, так
и в виде инертных носителей, таких как гранулированная пемза, или в смеси с веществами, способными
повышать механическую прочность катализаторов, например, фосфатом цинка или каолином.
В целом, предпочтительно работать при температуре реакции от 3000 до 4500 градусов Цельсия, например,
от 65 до 3800 градусов Цельсия, и при давлении выше атмосферы, предпочтительно 200 атмосфер или
более, например, 500, 800 или 1000 атмосфер, а также с большим избытком аммиака, например, от 3 до 10 70
молекулярных соотношений аммиака на 1 молекулярную долю спирта. Помимо отдельных высших спиртов,
таких как циклогексиловый спирт, или смесей различных высших спиртов, в качестве исходного материала
может быть выгодно использована фракция кислородсодержащего продукта реакции, кипящая при
температуре выше 75–1200 градусов Цельсия, получаемая путем гидрирования оксидов углерода, например,
согласно спецификации № 238319. Эта фракция состоит в основном из алифатических спиртов, содержащих
среднее число атомов углерода от 5 до 12, в смеси с альдегидами. кетоны и другие кислородсодержащие
органические вещества. Присутствие этих неалкогольных соединений не оказывает вредного влияния на
каталитическое превращение аммиака с спиртами с образованием аминов, следовательно, указанные
кислородсодержащие продукты гидрирования оксидов углерода, которые из-за своего неприятного запаха
трудно использовать в коммерческих целях, могут быть превращены в соответствии с данным изобретением в
амины, которые являются ценными органическими промежуточными продуктами, например, для производства
вспомогательных веществ для текстильной промышленности без предварительной очистки. Полученная
смесь аминов может быть очищена от неосновных компонентов, например, путем растворения в минеральной
кислоте и последующего осаждения с помощью едкого щелочного раствора.
Следующий пример дополнительно проиллюстрирует природу данного изобретения, но изобретение не
ограничивается этим примером.
ПРИМЕР.
Жидкий безводный аммиак вместе с таким же объемом фракции, кипящей при температуре от 1350 до 150
градусов Цельсия, продукта, богатого высшими спиртами, полученного в соответствии со спецификацией №.
238,319 В результате гидрирования монооксида углерода спрессовывается в испаритель высокого давления,
и смесь подается в паровой фазе под давлением 200 атмосфер через трубу высокого давления,
футерованную медью и нагретую до 3800 градусов Цельсия, которая заполнена зернами гидрата алюминия
диаметром от 4 до 10 миллиметров. Часовая производительность по спиртам регулируется таким образом,
чтобы она составляла половину объема катализатора.
Жидкий продукт реакции, сконденсированный в приемнике высокого давления, непрерывно отводится при
одновременном сбросе давления.
Конденсат состоит из водного и масляного слоев. Последний содержит алифатические амины, кипящие при
температуре от 1000 до 2000 градусов Цельсия; остальная часть, нерастворимая в разбавленных кислотах,
состоит в основном из ненасыщенных углеводородов. Амины могут быть отделены обычным способом от
ненасыщенных углеводородов путем растворения в несколько большем, чем рассчитанное, количестве
разбавленной соляной кислоты и могут быть выделены в таком виде путем последующего осаждения едкими
щелочами. 35. Дата: 1 сентября 1932 г.
Дж. Й. и Г. У. Джонсон, 47 лет, Линкольнс-Инн-Филдс,
Лондон, W C 2, Агенты.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве аминов алифатипа.
Я, Джеймс Йейт, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47, графство
Лондон, джентльмен, настоящим заявляю о характере данного изобретения (которое было сообщено мне
из-за границы компанией I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне, Германия,
акционерным обществом, организованным в соответствии с немецким законодательством) и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Уже было предложено получать алифатические амины путем взаимодействия соответствующих
алифатических спиртов с газообразным аммиаком над катализаторами, способными отщеплять воду от
органических гидроксилированных соединений, таких как пентоксид фосфора(II), оксид тория или оксид
алюминия, при температурах от 2500 до 5000 градусов Цельсия и давлениях, которые могут быть выше или
ниже атмосферного давления, при этом амины получают путем конденсации продукта реакции. Мы
обнаружили, что когда высшие спирты, т.е.
При проведении указанной реакции с участием соединений, содержащих более четырех атомов углерода в
молекуле, получаются лишь сравнительно небольшие выходы аминов, обычно от 20 до 30 процентов от
теоретического выхода.
Согласно техническим характеристикам №№.
317,079 и 334,579 реакция может быть проведена в присутствии определенных катализаторов гидрирования,
таких как никель, при желании, при давлении выше атмосферного.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что выход аминов при работе с высшими спиртами, т. е.
алифатическими, циклоалифатическими и алифатароматическими спиртами, содержащими более 4 атомов
углерода в молекуле, например, первичными, вторичными или третичными спиртами с прямыми или
разветвленными цепями, такими как н- или изоамиловые, гексиловые и гептиловые спирты, циклогексанол и
бензиловый спирт, может быть существенно увеличен, если реакция проводится при давлении не менее 10
атмосфер в присутствии дегидратирующих катализаторов, т. е. катализаторов, способных способствовать
расщеплению воды из органических гидроксилированных соединений. Таким образом, достигается
превращение указанных спиртов в алифатические амины, составляющее, например, до 90 процентов от
теоретической конверсии. Этот исключительно благоприятный ход реакции при использовании повышенного
давления нельзя было предвидеть, поскольку указанная конверсия не уменьшается. в молекулярном числе.
Катализаторы, способные расщеплять воду E 100 из органических гидроксилированных соединений,
включают, например, оксиды металлов, такие как оксид тория, оксид алюминия или оксид вольфрама, или
силикагель, или соли, обладающие дегидратирующим действием, такие как фосфат алюминия и смешанные
щелочные силикаты алюминия, известные как основные обменники, используемые для умягчения жесткой
воды, и смеси указанных солей 406,700 406,700 с оксидами, например, смеси оксида алюминия и фосфата
алюминия.
Они могут применяться как в чистом виде, так и в обжиге на инертных носителях, таких как гранулированная
пемза, или в смеси с веществами, способными улучшить механическую прочность катализаторов, например,
фосфатом цинка или каолином.
В целом, предпочтительно работать при температуре реакции от 3000 до 4500 градусов Цельсия, например,
около 3800 градусов Цельсия, и при давлении выше 100 атмосфер, предпочтительно 200 атмосфер или
более, например, 500, 800 или 1000 атмосфер, а также с большим избытком аммиака, например, от 3 до 10
молекулярных соотношений аммиака на 1 молекулярную долю спирта. В качестве исходного материала могут
быть выгодно использованы отдельные высшие спирты, такие как гексиловый спирт, а также смеси различных
высших спиртов или фракция кислородсодержащего продукта реакции, кипящая выше 1200 градусов
Цельсия, получаемая путем гидрирования оксидов углерода, например, согласно спецификации № 238319.
Эта фракция состоит в основном из алифатических спиртов, содержащих в среднем число атомов углерода от
1 до 12, в смеси с альдегидами, кетонами и другими кислородсодержащими органическими веществами.
Присутствие этих неалкогольных соединений не оказывает вредного влияния на каталитическое превращение
аммиака со спиртами с образованием аминов, следовательно, указанные кислородсодержащие продукты
гидрирования оксидов углерода, которые из-за своего неприятного запаха с трудом пригодны для
коммерческого использования, могут быть легко превращены в соответствии с данным изобретением без
предварительной очистки в амины, которые являются ценными органическими промежуточными продуктами,
например, для производства вспомогательных веществ для текстильной промышленности. Полученная смесь
аминов может быть очищена от неосновных компонентов, например, путем растворения в минеральной
кислоте и последующего осаждения с помощью едкого щелочного раствора.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют, как это изобретение может быть реализовано на
практике, однако изобретение не ограничивается этими примерами.
ПРИМЕР 1.
Сжиженный безводный аммиак вместе с таким же объемом фракции, кипящей при температуре от 1350 до
150 градусов Цельсия, продукта, богатого высшими спиртами, полученного согласно спецификации №.
238,319 Полученный путем гидрирования монооксида углерода продукт, состоящий в основном из первичных
изоамиловых и первичных изогексиловых спиртов, а также примерно на 20% из вторичных изогексиловых
спиртов, подается в герметичный испаритель, и смесь в паровой фазе при -200 атмосферах проходит через
герметичную трубку, футерованную медью и нагретую до 3800 градусов Цельсия, которая заполнена зернами
гидратированного оксида алюминия диаметром от 4 до 10 миллиметров. Часовая производительность
спиртового сырья регулируется таким образом, чтобы она составляла половину объема катализатора.
Жидкий продукт реакции, сконденсированный в герметичном приемнике, непрерывно отводится при сбросе
давления. Конденсат состоит из водного и масляного слоев. Последний содержит 85% по весу алифатических
аминов, кипящих при температурах от 1000 до 2000 градусов Цельсия. Остаток, нерастворимый в
разбавленных водных растворах кислот, состоит в основном из ненасыщенных углеводородов. Амины могут
быть отделены от ненасыщенных углеводородов обычным способом путем растворения в несколько
большем, чем рассчитанное, количестве разбавленной водной соляной кислоты и могут быть выделены в
таком виде путем последующего осаждения из водного раствора едкими щелочами после отделения от слоя
нерастворенных побочных продуктов.
Коммерческий амиловый спирт с температурой кипения от 1280 до 1310 градусов Цельсия (при атмосферном
давлении) смешивают со 100 равным объемом сжиженного безводного аммиака, после чего смесь испаряют
при давлении 200 атмосфер.
Пары пропускают при температуре 4000 градусов Цельсия и давлении 200 атм над катализатором, состоящим
из гидратированного оксида алюминия, при этом продукты реакции конденсируют и непрерывно удаляют из
приемника путем сброса давления. Продукт реакции состоит из водного и масляного слоев. Последний
содержит до 90 процентов алифатических аминов, 70 процентов из которых составляет изоамиламин, а около
30 процентов — диизоамиламин. Разделение аминов от неосновных компонентов продукта реакции
осуществляется, как описано в Примере 1, путем обработки маслянистого, неочищенного продукта реакции
разбавленной соляной кислотой. ПРИМЕР 3.
10-гептиловый спирт (4-метил-1-гексанол с температурой кипения 1650 градусов Цельсия) смешивают с
1,5-кратным объемом сжиженного аммиака, после чего смесь испаряют при давлении 200 атмосфер. Затем
смесь паров пропускают под давлением 200 атмосфер через реакционный сосуд, устойчивый к давлению,
который содержит кусочки гидратированного оксида алюминия в качестве катализатора, и нагревают до 4000
градусов Цельсия.
Продукты реакции конденсируются и непрерывно удаляются из герметичного приемника путем сброса
давления. Получаются водный и масляный слои, последний из которых содержит алифатические амины в
количестве 65 процентов, 80 процентов из которых составляют моноизогептиламин, а около 20 процентов —
диизогептиламин. Амины отделяются от неосновных компонентов способом, описанным в приведенных выше
примерах.
EX Am PLE 4.
Соседние файлы в папке патенты