Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

патенты / Сборник патентов_12411

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
18.10.2026
Размер:
520 Кб
Скачать
☆
расстояние чуть более половины глубины рамы, при этом нижняя часть Ul17 изогнута, повторяя контур
колеса, и соединена с шасси с помощью подходящего углового кронштейна (см. рис. 21), например, Y,
оснащенного уплотнительной стойкой y-l, в которую вставляется стальная оцинкованная проволока.
Используемая колесная арка y2, упругое соединение которой обеспечивается путем пропускания крепежных
болтов y3 через уплотнительный элемент y1; или, если требуется большая упругость, уплотнительный
элемент y11 может быть установлен между элементом a17 и крепежным элементом y11. Другой вертикальный
элемент a4 (левый элемент на рис.
20) -оборудован крепежными ножками a13, как указано в dei 5. Способ крепления верхней направляющей
элемента рамы А к наклонной направляющей, крепление элемента остекления, наружной металлической
обшивки и внутренней облицовки — все это описано в связи с рамой А, за исключением, конечно, того, что
панель Ф имеет форму, повторяющую изгиб колесной арки, причем периферийные части загнуты вокруг
основания элемента А17, как показано на рис.
5с 21.
На рисунках показана конструкция угловых рам A4, задних рам AS и рамы аварийной двери A6.
22 до 28, о котором будет рассказано далее.
60. Каркасные блоки A' по конструкции аналогичны каркасным блокам A', за исключением того, что основные
вертикальные элементы A4 расположены напротив.
Боковые стороны изогнутых рамных блоков А4 имеют крепежные поверхности, расположенные под прямым
углом (см. рис. 25 и 26, увеличенные фрагменты в плане противоположных концов рамных блоков А4,
показанных на рис. 24), так что они могут соединяться соответственно с соседними рамными блоками А и
рамными блоками А5, соответствующие соединительные поверхности которых, конечно же, также
расположены под прямым углом. Соединение между соответствующими элементами a4 описано с помощью
уплотнительных элементов E, а также гаек и болтов el. Изогнутые элементы могут иметь дополнительные 75
элементов усиления панели a19 из швеллера, закрепленных к основным элементам кронштейнами a18.
Фрагмент вертикального сечения рамы углового элемента A4 показан на фиг. 80 24A – 24F. Видно, что
стеклопакет отсутствует, и что панели F и внутренняя облицовка II, в случае угловых рам, доходят до верхней
планки, при этом все стыки выполнены и закрыты, как описано в пункте 85 относительно рамы A', хотя,
конечно, при желании могут быть использованы изогнутые элементы остекления и изогнутое стекло.
На фиг. 24G0–24K показана конструкция 90 двери A6; на этих фиг. различные детали, описанные ранее,
обозначены соответствующими буквами, использованными в предыдущем описании. a15 — это ступенька. e
Рамы блока A могут быть практически аналогичны по конструкции раме A', за исключением того, что
центральные части вырезаны таким образом, чтобы их можно было совместить с нижней частью аварийной
двери A6 и сделать углубление, которое может быть использовано для размещения запасного колеса (см.
фиг. 22). На рисунках 23 и 23А-23D показаны вертикальные сечения рамы блока А5.
Аварийная дверь А6 обычно имеет шарнирное крепление, позволяющее открывать ее наружу. Эта дверь
может быть установлена в сборной раме, или, как показано на иллюстрации, она может быть прикреплена
шарнирно к левому вертикальному фланцу А4 правой сборной рамы А (см. рис. 24, 27 и 28), при этом шарнир
расположен, как показано на рис. 24, 27 и 28. Основной вертикальный фланцевый элемент a4 правой рамы
A.5 выступает в поперечном направлении и несет уплотнительный элемент m2. Уплотнительная деталь m2
имеет резиновый буфер m3, входящий в канал m4, прикрепленный к уплотнительной детали m2, при этом
конструкция выглядит следующим образом.
таким образом, что указанный буфер, когда дверь закрыта, соединяется с внутренним продолжением
вертикального элемента a4 рамы блока A6. - Правый вертикальный элемент a4 левого элемента рамы A5
также имеет боковое продолжение (см. рис. 27) и снабжен профилем из листового металла mn5 125.
который несет резиновый буфер -m6, с которым выступ Tm7, прикрепленный к дверной раме MA, соединяется
при закрытии двери. Пунктирные линии на рис.
27 показана пластина двойного замка, с которой входит засов двери. Вертикальное сечение дверного
элемента А6 показано на рис. 2D и 23E.
Обращаясь теперь к рис. 29–35B, на рис. 29, 30, 30A и 31 показана передняя перегородка, образующая
переднюю часть кузова; конструкция этой части может варьироваться в зависимости от конструкции
приборной панели или нижней части задней перегородки двигателя, которая обычно поставляется
производителем двигателя.
В приведенном примере элемент Z с левой стороны будет прикручен болтами через уплотнительный элемент
E к фланцевому элементу a4 рамы боковой двери A2, а фланцевый элемент a4 рамы A7 (который будет
описан позже) с правой стороны будет прикручен болтами аналогичным образом через уплотнительный
элемент E3 к фланцевому элементу a4 рамы A2 (см. рис. 38), расположенному напротив рамы A2; Нижние
концы указанных боковых элементов Z и A4 закреплены на конструкции шасси, а их верхние концы — на
направляющих D; также предусмотрен центральный элемент W, нижний конец которого закреплен на
конструкции шасси, а верхний — на поперечном элементе крыши B. Нижняя часть перегородки закрыта любой
подходящей рамой, например, V, поддерживаемой указанными основными боковыми и центральными
элементами и предназначенной для установки обшивки или панелей там, где это необходимо, при этом
верхние части V1 предназначены для установки остекления, включая раздвижные окна, сообщающиеся с
кабиной Q; рамы V2, простирающиеся от рам V1 до поперечного элемента крыши B, несут обшивку или
панели, образующие верхнюю часть перегородки.
На фиг. 32 и 35 показаны вид сбоку двери выступной части Q, включающей в себя раму A7 и дверь K3, а также
план кабины и передней части транспортного средства; на фиг. 33 представлен вертикальный разрез рамы A7
и двери, выполненный по линии XXXIII на фиг. 32. рис.
33A, 3313, 33C и 3311 представляют собой крупные фрагментарные разрезы рис. 33, рис. 34A, E4B и 340 —
фрагментарные разрезы в большем масштабе рамки M7 по линии XXXIV, XXXIV- на рис. 32. Левая часть рис.
35 представляет собой отрезок по линии XXXV, XXXV на рис. A32 и рис.
35A, 35B, 350 и 35D — увеличенные горизонтальные срезы рамы блока A7 и его двери и соответствуют левой
части рис. 35. Рама блока A-7 выполнена в основном в соответствии с описанной выше конфигурацией,
соединяясь с другими рамами блоков, ее конфигурация, -ниже, -высокая; имеет специальную форму,
соответствующую кабине и крылу; фланцевый элемент a4 рамы A7 (см. рис. 35) соединен, как описано, с
помощью уплотнительного элемента E3 с соответствующим фланцевым элементом a4 элемента рамы блока
k A2xy с направляющей D и, путем крепления ножек 70 1- таких как a13 или иным образом, с шасси.
Дверная рама K3 шарнирно прикреплена к вертикальному элементу a20, а ее нижний край имеет форму,
повторяющую контур крыла 0 и пола кабины Q; рама 75 e A7, на которой установлена дверная рама, имеет
дополнительные вертикальные элементы a20 и a21, наклонный элемент a22 и криволинейный элемент a23,
последний прикреплен к шасси любым подходящим способом, например, через уплотнительные ленты к
элементам шасси, на которых установлено крыло 0. Верхняя направляющая рамы A7 крепится к наклонной
направляющей D, как описано, а в дверной раме K3, 83e и в продолжении рамы A7 предусмотрена поясная
направляющая, панели для двери и для указанного продолжения, а также облицовка, если таковая
предусмотрена, устанавливаются, как описано в разделе соединения с элементами рамы A' и 90 A&2; дверь и
продолжение рамы A7 несут стеклопакеты G, причем последние в случае двери несут раздвижные
стеклянные окна gl.
- Крыша может быть продлена любым удобным способом над кабиной Q, при этом направляющая D изогнута
внутрь, как показано на рис. 35. Передняя часть кабины выполнена из рамы ql, несущей обычную приборную
панель и переднее остекление; элемент рамы 100 A7 несет ступеньку a24, а ближняя сторона кабины закрыта
цельной рамой AS, оснащенной элементом остекления и раздвижными стеклянными пластинами g3; q2
представляет собой.
Пол кабины, к которому ведет дверь 1K3 ex-i05. Теперь обратимся к рисункам. 35A, до 35D. Дверь k3 (см. рис.
350) шарнирно закреплена с одной стороны, а фланец элемента a20 несет уплотнительный элемент m9,
зажим nmlO и резиновый буфер m10, с которым элемент k8 дверной рамы KP соединяется при закрытии
двери; фланец на вертикальном элементе k9, на противоположной стороне дверной рамы KE, соединяется
при закрытии двери us5 с резиновым буфером m14, установленным в канале m15, закрепленном на
вертикальном элементе a4 рамы блока A7.
На рисунке 35А показан крепежный элемент, соединяющий фланец a.4 рамы 120 A7 с соответствующим
элементом.
бер a4 каркаса блока A2x; расположение остекления, панелей и облицовки показано на рис. 35k-35), части
двери показаны на рис. 25 - 35A и 35B выше линии 3, 3 представляют собой участок над поясной
направляющей, а оставшаяся часть секции двери взята ниже поясной направляющей. Часть продолжения
рамы A (рис. 351) выше -in4, l4 i0 4- представляет собой участок: над поясной направляющей, они
выравниваются с отверстиями r2 так, что, когда их нижняя часть двери ниже линии 4, 4, две пары рам
собираются, как показано на сечении ниже поясной направляющей на рис. 40, каждая из них жестко
прикреплена к соединительным частям R с помощью болтов, проходящих через отверстия Al, r2, fr3 7 (либо
постоянно закрытая крыша, как здесь, и уплотнительные элементы E, так что прочные, как описано ниже, либо
крыша с отверстием, но с подходящими упругими соединениями). секции, конструкция, например, между
рамами; боковые расширения таковы, что центральные части a.25 рам A10 являются эквивалентами -g
крыши, простирающейся между поперечными крепежными ножками a43 рам A' и 75 элементами, которые
закреплены, и в которых коренные части приспособлены для балок перекрытия T (см. рис. 40 и секции
скользят внутрь в пазах в поперечном сечении на рис. 41 и 42).
Поперечные балки перекрытия Т-образной формы должны располагаться под настилом пола верхних
неподвижных частей. На фиг. 1–35 показана кровельная плита и обшивка крыши t2 основных 80 поперечных
элементов, проходящих по всему кузову; комплекты рам A' и A10 расположены между направляющими,
выполненными из углового профиля, показанного на фиг. 40 и 46, и к которым кровельное полотно и
внутренняя отделка показаны соединенными вместе способом, которым обшивка крыши может крепиться в
любом комплекте, описанном на фиг. 39.
умелым образом. В данной конструкции наклонная балка между верхней и нижней палубами может быть
выполнена в виде поперечных элементов крыши, каждый из которых может быть исключен, или может быть
установлена секциями, состоять из соответствующим образом изогнутой прокатной стали или быть
расположена таким образом, что непрерывная длина балки B', снабженной опорами, прикрепленными
болтами к верхнему элементу наклонной балки D, проходит от фланцев и других частей деревянных планок
b2 и b3, установленных на вертикальных элементах нижней и верхней рам A' и A'0. Поперечный шов по всей
длине кузова от боковой стороны до рамы будет выполнен таким образом, как показано на рисунке;
кровельный материал может быть подобран в соответствии с рамами Al. к алюминиевым панелям. Перед
переворачиванием можно установить элементы остекления, панели и внутренние кромки, зацепляющиеся с
перевернутой фанерной обшивкой, которая будет представлять собой кромки запорных планок b5, причем
соединения крепятся к рамам Al0 таким образом, чтобы они были хорошо забиты молотком, обеспечивая их
водонепроницаемость в связи с рамами и надежно закреплены в любом A; и конструкция может быть такой,
что подходящим образом к галтелью b; в любой отдельной раме A'Q можно снять 100 внутренних фанерных
панелей для кровли. Обшивка 66 предназначена для ремонта или замены.
закреплены к галтелью b2, и крышка-опалубка. Любая из описанных каркасных конструкций может быть
усилена диагонально расположенными поперечными распорками. Конструкция каркасной конструкции,
описанная в данном документе, включает в себя...
0 применимо к двухэтажным транспортным средствам. Предпочтительным металлом, используемым для
изготовления элементов рамы, является подходящий алюминиевый сплав, как описано выше, который
подходит для формирования боковых стенок, сочетая прочность и легкость, а также концов нижней части
транспортного средства и аналогичных одноэтажных рам, адаптированных для сравнительной устойчивости к
коррозии. Как видно, рамы спроектированы таким образом, чтобы охватывать верхнюю палубу, при этом
каждая из них снабжена средствами крепления, с помощью которых два «комплекта» одноэтажных рам
жестко соединены между собой. «Нижние рамы блоков могут быть изготовлены в соответствии с заданным
образцом».
На рисунках 40 и 46 показана значительная точность, так что предполагается, что рамы блоков уже
собираются из блоков, как описано в рис. 5, но, конечно, сборка другого шасси блока может быть выполнена
быстро с помощью описанной рамы, которая будет обеспечена сравнительно неквалифицированной рабочей
силой с аналогичными средствами крепления; упаковка значительно снизит стоимость изготовления деталей
между вертикальными элементами. ' ' - бер-а4 элементов рамы блока -А (см. Где изобретение применяется к
120 Рис. 45) имеют такую форму, чтобы принимать парк транспортных средств стандартной конструкции и
элементы крепления секций R, закрепленные декоративными элементами, такими как те, которые сейчас
используются при болтовом креплении к рамам Al, и транспортными компаниями, предусматривающими
наличие дополнительных крепежных болтовых рукояток 7 комплекта отдельных деталей на соответствующих
складах, и :60 которые части и упаковочные элементы обеспечивают надежность. которые -поврежденные
части.25) имеют тенденцию "наклоняться вверх" к рамам A", тогда они могут быть заменены указанными
запасными фланцами, входящими в состав a4 верхней части рамы V, части, соответствующие требуемой
длине для A10, также являются запасными частями (см. рис. 43) в паре; с экономией значительных потерь для
принятия этого оборудования, которое возникает, когда в напряженный сезон 6 5 и обеспечиваются
отверстиями r3: поврежденное транспортное средство должно быть снято с эксплуатации 392,20& -2 i
q::392,205 a- лед и подвергнуто дорогостоящей переделке - 3.
A: кузов транспортного средства, изготовленный в паре, становится необходимым - в соответствии с
существующими - пунктом 1 или пунктом 2, в различных типах транспортных средств, = каждая из боковых
частей Qf каждой рамы несет внутренний крепежный элемент A, расположенный таким образом, что смежные
пары указанных крепежных элементов приспособлены для скрепления болтами между собой и к шасси
транспортного средства. Хотя изобретение было описано как - применяемое к служебному автобусу, оно в
равной степени применимо к другим дорожным транспортным средствам, и к трамваям, железнодорожным
вагонам и подобным им, конфигурация и детали конструкции рамы будут, от шасси транспортного средства.
-10 - сохраняя при этом характерную особенность 4.. Кузов транспортного средства, изготовленный в
соответствии с описанными 75 вариантами, может быть модифицирован для соответствия любому из
указанных выше размеров и типов транспортных средств, к которым применяется данный вариант
изобретения, в котором боковой элемент каждого варианта изобретения. X-образная рама состоит из двух
соединенных фланцев, расположенных под прямым углом друг к другу. Один из них выступает внутрь под
прямым углом к плоскости 80, и мы заявляем, что то, что мы утверждаем, — это то, что мы утверждаем, что
фланец, посредством которого соединены соседние рамы, соединены между собой через промежуточный
фланец, который состоит из двух частей, расположенных параллельно плоскости кузова автомобиля.
Усовершенствование кузова автомобиля, деревянной обшивки и другой выступающей части кузова построены
из ряда рам, образующих выступ, над которым металлические рамы, каждая из которых несет свои
собственные части внешней металлической панели, и, в случае оконных рам, расположение таково, что при
сборке рам образуется углубление, непосредственно и съемно соединяющееся между ними. смежные,
посредством упругой прокладки, центральные элементы рамы, внутри которых размещены смежные
элементы рамы с каждой стороны расположенной упругой прокладки, так что их внешние поверхности
закрыты рамой, ее нижняя часть соединяется с указанными выступами и краевыми частями транспортного
средства.
Будьте шасси, и его верхним концом вперед. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с
любым из предыдущих пунктов, имеет два боковых направляющих, расположенных с каждой стороны
транспортного средства, причем задняя часть кузова включает в себя указанные боковые направляющие,
поддерживаемые металлическими рамами с задней дверью или без нее и скрепленные шарнирно между
парой рам, причем эти поперечные балочные элементы предназначены для переноса соответствующих
крайних рам, соединенных с самой задней частью кузова; при этом любая поврежденная рама может быть
удалена с помощью угловых рам и заменена новой рамой без удаления других рам или углов крыши. 6. Кузов
транспортного средства, изготовленный в 2. Усовершенствование кузовов транспортных средств в
соответствии с любым из вышеописанных пунктов, согласно которому две стороны заявки, в которых
передние стороны кузова построены из ряда металлических рам соответствующих металлических рам,
каждая из которых несет свою собственную секцию внешней металлической обшивки, и, в случае оконных
рам, своим собственным остеклением, и в котором боковые элементы каждой секции кабины водителя
образованы из рамы, снабженной фланцами, к которой прикреплены смежные боковые элементы передней
рамы соответствующих смежных рам болтами с каждой стороны, причем указанная рама и дверь имеют
форму, повторяющую контур передней части кузова, и являются съемными и предусмотренными с каждой
стороны, которые atfachment: zreplacdIe as_ a single unit structure.
средства, с помощью которых каждая рама независимо крепится к шасси транспортного средства и
изготовлена в соответствии с любым из указанных выше пунктов, в котором ряд рам, образующих
соответствующие стороны, соединены с соответствующими непрерывными направляющими, по одной с
каждой стороны транспортного средства, поддерживаемого рамами и соединенных с соответствующими
нижними концами, представляют собой второй ряд рам, образующих соответствующие стороны верхнего
конструктивного блока, предназначенного для переноски крыши. нижние концы противоположных секций ó5. -
- - - рамы верхнего ряда соединены между собой поперечными балками, несущими верхнюю палубу, а
соответствующие верхние концы верхнего ряда соединены с продольными направляющими и несут их,
которые соединены между собой поперечными балками крыши, несущими основные секции крыши.
8. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с любым из вышеперечисленных пунктов, в
котором каждая секция металлического каркаса несет свой собственный участок внутренней деревянной или
иной облицовки кузова транспортного средства.
Д 9. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с любым из вышеперечисленных пунктов, в
котором цельные металлические рамы снабжены выступающими ребрами или перемычками, образующими
углубление для крепления панелей внутренней обшивки кузова транспортного средства. ; 10. «Сочетание с
каркасом, изготовленным в соответствии с п. 9, облицовочной панели из многослойной древесины, кромки
которой прилегают к боковым сторонам указанного углубления и придают жесткость каркасу, позволяя ему
противостоять изгибающим напряжениям».
11. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с любым из вышеперечисленных пунктов,
согласно которому крепежные фланцы рамы блока выполнены достаточно широкими, чтобы выступать за
плоскость поверхности внутренних облицовочных панелей, так что крепежные болты могут располагаться вне
плоскости облицовки, что позволяет извлекать их для снятия рамы без необходимости снятия облицовочных
панелей. 12. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с любым из вышеперечисленных
пунктов, в котором каждая рама снабжена поперечной балкой U-образного сечения, заполненной древесиной
или аналогичным наполнителем для крепления крепежных винтов крышек, с помощью которых верхние концы
наружных панелей и облицовочных панелей крепятся к балке. ' 13. В кузове транспортного средства,
изготовленном в соответствии с любым из предшествующих пунктов, боковые направляющие выполнены из
U-образного металлического профиля с выступами, направленными внутрь, так что крепежные элементы, с
помощью которых каркас и балки крыши крепятся к боковой направляющей, доступны изнутри транспортного
средства и расположены в углублении, предназначенном для закрытия съемной крышкой.
14. В кузове транспортного средства, изготовленном в соответствии с любым из вышеперечисленных пунктов
формулы изобретения, при этом крепежные опоры являются неотъемлемой частью конструкции. Напечатано
для His-Majesty's Stationer:
с боковыми фланцами каркаса блока и такой вертикальной глубиной, чтобы их верхний и нижний края плотно
прилегали к верхнему и нижнему фланцам балок перекрытия, к которым они прикреплены болтами, так что
крепежная ножка удерживается в неподвижном положении после снятия болтов. -65 15. Кузов транспортного
средства, изготовленный в соответствии с любым из предшествующих пунктов, в котором на одной или
нескольких рамах установлен двухсекционный комбинированный распашной и раздвижной дверной проем,
расположенный таким образом, что указанная рама, дверной проем и направляющие образуют
самодостаточный съемный блок.
16. Кузов транспортного средства, изготовленный в соответствии с любым из предыдущих пунктов формулы
изобретения, в котором смежные углы двух рам имеют дугообразную форму, так что когда две такие рамы
соединены вместе более короткими вертикальными сторонами и соединены вместе своими другими
сторонами с прилегающей рамой, в боковой части транспортного средства образуется углубление для
размещения колеса, причем дугообразные части соединены кронштейнами с шасси.
17. В двухъярусной конструкции 85, описанной в п. 8, крепежные элементы между верхним и нижним
комплектами рамных блоков представляют собой профили из швеллера, закрепленные на смежных
вертикальных элементах соседних пар нижних рамных блоков 9g и предназначенные для соединения с
соответствующими выравнивающими вертикальными элементами верхних рамных блоков.
18. Рама кузова для автотранспортных средств, изготовленная в соответствии с любым из заявленных до
1995 года вариантов.
уступка претензий в основном так, как описано со ссылкой на рис. 7–13 или рис.
14 до 19, или рис. 20 и 21, или рис. 22–23E, или рис. 24A–24F, или рис. 33.
до 340. IO19. Элемент крыши для транспортного средства, изготовленный в соответствии с п. 1, в основном,
как описано со ссылкой на рис. 36-38.
20. Двухэтажный моторный автомобиль con- 10&.
сконструировано в соответствии с п. 1, из модульных рам, расположенных и соединенных в основном так, как
описано со ссылкой на рис. 39-46.
21. Усовершенствованная конструкция моторного отсека.
Кузов автобуса в основном соответствует описанию.
См. рис. 1–38. Дата: 10 июня 1932 года.
SLOAN & LLOYD BARNES, дипломированные патентные поверенные, Касл-стрит, 34, Ливерпуль.
y Office, by Love & Maicomson, Litd.-19M3s i 1 1 i i
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_392206.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=392206&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB392206A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США)! Август. 14, 1930.
392,206 Дата подачи заявки m1' (в Соединенном Королевстве): август. 14, 1931. № 23,015/31.
Принято к публикации: 15 мая 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве эфирных производных целлюлозы или относящиеся к нему.
Мы, компания C. F. BURGESS LABORATORIES INCORPORATED, корпорация штата Делавэр, Соединенные
Штаты Америки, расположенная в Мэдисоне, округ Дейн, штат Висконсин, Соединенные Штаты Америки
(правопреемники Арли Уильяма Шоргера, гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего по тому
же адресу), настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к новым производным целлюлозы и к способам их получения. Это
относится, в частности, к гидроксиальфиловым эфирам целлюлозы и имеет своей целью
гидроксиальфиловые эфиры, в которых значительно меньше одного атома водорода гидроксильной группы в
каждой целлюлозной единице замещено альфиловым радикалом, а также такие соединения такого состава,
которые растворимы или лишь частично растворимы в разбавленных растворах едкого натрия и практически
нерастворимы в растворах едкого калия, как описано ниже.
Изобретение также направлено на усовершенствованный способ получения таких дерилвативов, в котором
соединения, содержащие структуру этиленоксида или, в более общем случае, структуру олефиноксида,
реагируют с влажной щелочной целлюлозой. Некоторые из продуктов, производимых в соответствии с
изобретением S5 и описанных ниже, обладают физическими свойствами и характеристиками, пригодными для
производства водостойких, высокопрозрачных пленок и нитей, пластмассовых смесей, изоляционных
материалов, отделочных материалов и т. д. Наш новый процесс также позволяет производить ценные
промежуточные формы продукции, как будет объяснено далее.
В качестве сырья для нашего продукта и процесса подходят различные целлюлозные материалы с высоким
содержанием альфа-эллюлозы, то есть эллюлоза, которая была недостаточно деградирована или
деполимеризована, чтобы образовать эфиры, обладающие высокой растворимостью в едких щелочах.
Этерифицирующий агент, используемый в соответствии с изобретением, представляет собой, по существу,
соединение, содержащее структуру олефинового оксида, и, в частности, структуру этиленоксида. Это может
быть оксид этилена, например, соединение 55, или любой из гомологов олефина, в частности оксид
пропилена, оксид бутилена или оксид амилена, или более высокие гомологи, которые могут быть
реакционноспособными оксидами.
Смеси этих оксидов также могут быть использованы в соответствии с нашими технологиями для получения
производных изобретения. Однако было установлено, что чем больше атомов углерода в
реакционноспособном этерифицирующем соединении, тем сложнее осуществить реакцию, то есть требуется
больше тепла и времени, поэтому продукты и процесс практически ограничены соединениями,
соответствующими гомологам в нижней части ряда олефинов.
Процесс согласно изобретению состоит, по существу, в обработке целлюлозы с высоким содержанием
альфа-целлюлозы раствором щелочи с образованием влажной щелочной целлюлозы, как описано ниже, в
непосредственном контакте полученной влажной щелочной целлюлозы с этерифицирующим агентом, т. е.
оксидом олефина, и в реакции ее с количеством такого агента, составляющим до 80 примерно 20% по весу
целлюлозы, если используется оксид этилена, и до химического эквивалента такого процента, если
используется другой не замещенный эфирообразующий оксид олефинового ряда, или 85 с раствором такого
этерифицирующего оксида в избытке органического растворителя, с образованием гидроксиальфилового
эфира целлюлозы, в котором существенно менее одного атома водорода гидроксильной группы в каждой
единице целлюлозы 90 замещено радикалом гидроксиальфила.
Если в результате этих операций получается желаемая форма целлюлозного соединения, содержащая
целлюлозные материалы, которые не полностью растворимы в растворе едкого натрия, используемом
впоследствии для растворения эфира, на практике могут быть выполнены дополнительные операции для
удаления этих нерастворимых форм целлюлозного материала с целью очистки продукта и получения его в
формах, которые технически более полезны.
В частности, было установлено, что если достаточное количество оксида (не более 20%, если используется
оксид этилена) реагирует со щелочью целлюлозы при комнатной температуре, образуется продукт, который
почти или полностью растворим в примерно 10% растворе едкого натрия, но практически нерастворим или, в
лучшем случае, частично растворим в растворе едкого калия, как описано ниже. Свойства Sachl характерны
для изделий, изготовленных в соответствии с нашим изобретением.
Также было установлено, что если количество этиленоксида недостаточно, так что небольшое количество
продукта реакции нерастворимо в растворе едкого натрия, то практически полную кажущуюся растворимость
обычно можно получить путем замораживания продукта реакции в разбавленном растворе едкого натрия.
В качестве едкого щелочного вещества используется реакция между целлюлозой и оксидом олефина.
Хотя эфиры, описанные в данном изобретении, являются растворимыми или лишь частично растворимыми в
широком диапазоне разбавленных щелочных растворов при определенных условиях, они, по меньшей мере
частично, образуют с ними так называемые коллоидные растворы, поскольку, по-видимому, не образуют
истинных растворов. Эфиры диспергируются едким щелочным веществом, которое выступает в качестве
пептизирующего агента. В описаниях и формулировках, когда упоминается раствор эфира в щелочно-едких
растворах, это означает раствор, который может быть частично или полностью коллоидным.
Процесс, являющийся основой изобретения, базируется на том факте, что была обнаружена возможность
осуществления реакции между целлюлозой с высоким содержанием альфа-целлюлозы, которая не
подверглась значительной деградации или разложению, и этиленоксидом и/или некоторыми ее аналогами при
комнатной или атмосферной температуре, если целлюлоза предварительно обработана раствором едкого
щелочного вещества для образования «влажного» щелочного соединения.
Это действие происходит практически мгновенно, если оксид относится к нижнему концу гомологического
ряда и используется в газообразном состоянии.
Следует понимать, что под термином «<et --» мы подразумеваем здесь и в прилагаемых пунктах формулы
изобретения материал, содержащий значительно больше воды, чем обычно используется в качестве
катализатора окислительной реакции, то есть от 1 до 75% воды до 350% воды, исходя из веса целлюлозы.
Влажная щелочная целлюлоза a55 должна оставаться в волокнистом, рыхлом состоянии, чтобы обеспечить
большую контактную поверхность для реакции с оксидом олеина. Затем этиленоксид или оксид гидроксида
натрия, предпочтительно в газообразной форме, приводят в контакт со щелочным целлюлозным
соединением, в результате чего происходит экзогенная реакция, которая является бурой, вызванной
смачиванием щелочного соединения. Реакция практически в 0,5 раза количественная. Если добавлено
недостаточное количество оксида, так что часть продукта реакции остается нерастворимой в водном растворе
каустической соды при комнатной температуре, достаточно лишь заморозить продукт в растворе каустической
соды, чтобы добиться практически полной кажущейся растворимости.
Продукты, полученные в результате реакции щелочной целлюлозы с такими оксидами в пропорциях, равных
тем, которые используются при непосредственном соединении оксида и целлюлозы, обладают различными
свойствами, что указывает на то, что конкретные методы производства могут определять конкретные
свойства продукта, необходимые для различных целей его применения. 80 Хотя гидроксиалкиловые эфиры
целлюлозы были известны и описаны до настоящего времени, эти эфиры, по-видимому, не обладали такой
предельной растворимостью в водных растворах щелочных растворов, как описано выше, в условиях
настоящего времени. SUCh1 до получения h-дрокси-этилов целлюлозы были получены путем обработки
хлоргидринами, такими как этиленхлоргидрин, пропиленхлоргидрин и глицеринхлоргидрин, на щелочной
целлюлозе. Последующая обработка позволяет удалить целлюлозные материалы, нерастворимые в
используемом растворителе, и неорганические соли, образующиеся в качестве побочного продукта реакции
или даже под действием определенных оксидов вместо хлоргидринов.
С помощью этих методов в некоторых случаях были получены гидроксиалкиловые эфиры, содержащие на
каждые три группы CQHOt примерно 1-3 гидроксиалкильные группы. 100 Однако мы обнаружили, что,
ограничивая созревание щелочной целлюлозы и избегая значительного избытка оксида олефина в
соответствии с нашим улучшенным методом, мы можем использовать эти же оксиды олефина для получения
гидроксиалкиловых эфиров целлюлозы, содержащих значительно меньше одного замещенного атома
водорода гидроксильной группы на единицу целлюлозы, которые растворимы в 10%-ном растворе едкого
натрия, но практически нерастворимы или лишь незначительно растворимы в соответствующем растворе
едкого калия, а также их растворимость ограничена в разбавленных растворах едкого натрия других
концентраций. Наш метод позволяет получать эти производные в форме, не содержащей неорганических
солей, что исключает необходимость в операциях очистки, которые до сих пор в большинстве случаев были
признаны необходимыми. Наш усовершенствованный метод реакции щелочной целлюлозы с олефиновым
оксидом, особенно с этиленом и препреципитированным оксидом этилена, для получения
гидрокси-альфа-эфиров целлюлозы, содержащих значительно меньше одного замещенного атома водорода
гидроксильной группы на единицу целлюлозы и обладающих ограниченной растворимостью, описанной здесь,
имеет преимущество перед ранее известными методами. В качестве иллюстрации мы сначала подробно
опишем процесс с использованием этиленоксида и хлопкового линта или какой-либо другой формы
высококачественной альфа-целлюлозы, в котором не требуется охлаждение.
Следует отметить, что деградация целлюлозы в результате чрезмерного старения щелочной целлюлозы
приводит к тому, что эторифицированный продукт становится водорастворимым, и поэтому его следует
избегать в тех случаях, когда желательны водонерастворимые продукты нашего изобретения.
В данном описании, когда упоминается целлюлоза или щелочная целлюлоза, следует понимать, что
целлюлоза не подвергалась выдержке более 24 часов или иным образом не была достаточно деградирована,
чтобы увеличить растворимость образующегося эфира сверх пределов, установленных для такой
растворимости в едком щелочном растворе. Известно, что старение щелочной целлюлозы ускоряется в
присутствии воздуха, и там, где в данной области техники упоминается старение щелочной целлюлозы,
подразумевается, что при таком старении всегда присутствует некоторое количество воздуха.
В обычных условиях комнатной температуры (200 °C) и атмосферного давления этиленоксид (кипящий при
температуре около 10,70 °C) находится в парообразном состоянии. Обычно его хранят под давлением в
металлических баллонах (95%). Его можно отводить в виде пара непосредственно из таких баллонов в
подходящую газонепроницаемую реакционную камеру, содержащую щелочную целлюлозу, при этом скорость
потока 100 регулируется с учетом скорости абсорбции щелочной целлюлозой.
Для регулирования количества используемого этиленоксида цилиндр может быть установлен на весовом
оборудовании, предназначенном для индикации уменьшения его веса. Пары оксида этилена также могут
подаваться непосредственно к щелочной целлюлозе из камеры генерации оксидов, или же, при
необходимости, они могут генерироваться в камере реакции щелочной целлюлозы 110. Перед введением
оксида желательно провести откачку воздуха из реакционной камеры, поскольку это...
ускоряет реакцию и приводит к более равномерному этерификации. Оксид этилена H15 подается в
реакционную камеру со скоростью, несколько превышающей скорость абсорбции, и после подачи
достаточного количества поток прекращается. Смесь перемешивается в течение всего этого времени, и
перемешивание продолжается до тех пор, пока абсорбция в желаемой степени не будет практически
завершена.
Реакция этерификации является экзотермической, и для предотвращения обугливания целлюлозы может
потребоваться охлаждение. Мы предпочитаем поддерживать температуру реакционной смеси ниже 450 °C.
Перемешивание смеси также предотвращает локальный перегрев. Однако нет необходимости поддерживать
производство соединений целлюлозы2, обладающих значительно улучшенными коммерческими свойствами,
описанными здесь.
При изготовлении целлюлозных соединений, воплощающих данное изобретение, исходный целлюлозный
материал, как описано выше, может использоваться в сухом, воздушно-сухом, влажном или мокром
состоянии. Сначала его мерсеризуют, замачивая в течение подходящего времени, например, от одной до
десяти минут при комнатной температуре или немного выше, в едком щелочном растворе, таком как раствор
каустической соды, концентрация которого может варьироваться от 14% до 60%, но предпочтительно
содержит значительно меньше 50% каустической соды. Мерсеризующее действие происходит практически
мгновенно. Можно использовать эквивалентный едкий раствор калия. При использовании несухой целлюлозы
количество присутствующей воды может быть целесообразно учитывать при приготовлении щелочного
раствора. Сам раствор каустической соды поглощает небольшое количество этерифицирующего агента. Было
установлено, что 30%-ный раствор каустической соды поглощает меньше оксида этилена и гомологичных
оксидов, чем более слабые растворы каустической соды, тогда как растворы каустической соды, более
концентрированные, оставляют избыток каустической соды в продукте, который может быть потерян при
последующей обработке.
Например, на одну часть целлюлозы можно использовать приблизительно 15 весовых частей раствора
каустической соды. Для обеспечения равномерной мерсеризации смесь можно осторожно перемешать.
По мере увеличения концентрации каустической соды в растворе выше 50%, последующее
этерифицирующее действие замедляется. Увеличение количества каустической соды, по-видимому, не
только замедляет реакцию, но и избыточное количество воды оказывает аналогичный эффект.
Поэтому мы предпочитаем ограничивать количество присутствующей воды, но при этом использовать
раствор каустической соды, содержащий не более 50% щелочи, и, следовательно, применять щелочную
целлюлозу для этерификации, которая просто смачивается раствором желаемой концентрации,
предпочтительно 80%.
После завершения мерсеризации избыток раствора каустической соды удаляют под давлением,
центрифугированием или любым другим подходящим методом до тех пор, пока содержание целлюлозы в
смеси не увеличится до желаемой степени, предпочтительно до 25–35%. Мы предпочитаем называть
полученный материал «влажной» щелочной целлюлозой. Затем этерифицирующий агент приводится в
тесный контакт с влажной щелочной целлюлозой, и пропорция реагирующих компонентов тщательно
регулируется. Хотя можно использовать любые из упомянутых выше упрочняющих агентов и целлюлозных
материалов, для получения чистого продукта температура ниже 4,57 °C является оптимальной, поскольку она
необходима лишь для обугливания ароидных кислот, которое происходит только при значительно более
высокой температуре (около 10 °C). Стиррин также обеспечивает проникновение оксида этилена ко всей
щелочной целлюлозе. Операция по этиленированию может продолжаться до тех пор, пока не будет
поглощено необходимое количество этиленоксида.
В тех случаях, когда охлаждение полученного эфира для обеспечения практически полной растворимости в
разбавленных растворах едкого натрия нежелательно, необходимо прореагировать примерно с 11% до 20%
оксида этилена (относительно целлюлозы в щелочной целлюлозе) со щелочной целлюлозой. При
использовании охлаждения количество оксида этилена может быть уменьшено. Для получения
высококачественной целлюлозы, такой как хлопковый линтер, требуется большее количество этиленоксида
для обеспечения полной растворимости, чем для получения высокоочищенной целлюлозы из древесной