Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13945
.pdf
относительно тормозного элемента 364,536. Материал 4 образует тормозящее средство для тормозного
барабана.
Замедляющая лента может размещаться внутри желоба или канавки 5, образованной на ободе
дискообразного элемента 6 70, расположенного внутри тормозного барабана, и быть разделена на две
половины таким образом, что на одном конце диаметра расположены средства для расширения ленты, а на
другом конце диаметра расположено 75 крепление для обеих половин вместе со средствами для
компенсации износа, как описано ниже.
По внутренней окружности ленты расположен ряд, например, девять выступов или «ушек» 7, выступающих в
радиальном направлении и проходящих через отверстия 8 в нижней части вышеупомянутого желоба; эти
отверстия достаточно велики, чтобы обеспечить достаточный свободный ход 55 для любого окружного
перемещения выступов в течение срока службы резинового материала тормозной ленты.
К каждому из выступов прикреплено радиально расположенное звено 9, каждое звено 90 образовано парой
пластин, расположенных по обе стороны от выступа и скрепленных между собой, при этом заклепка 10
проходит через дистанционную деталь 11 длиной, несколько превышающей толщину выступа, и 95 входит в
отверстие 12 внутри выступа, которое удлинено в радиальном направлении, так что позволяет выступу
перемещаться относительно звеньев на величину, представляющую собой заданный постоянно
поддерживаемый зазор 100 между поверхностью трущегося материала ленты и поверхностью тормозного
барабана.
На своих внутренних концах две пластины звена располагаются на противоположных сторонах диска 105 или
выступов 13, выступающих из выступа или эквивалентного центрального элемента 14, так что звенья могут
образовывать натяжные элементы, соединяющие фрикционную ленту с центром конструкции. Внутренние
концы звеньев 110 снабжены поперечными штифтами 15, которые подвижно входят в пластины звеньев и
проходят через прорезные отверстия 16 в диске или выступах 13. Каждый из штифтов 15 снабжен
расположенной на нем спиральной пружиной t 15 17, а на конце штифта навинчена гайка 1 8, которая сжимает
спиральную пружину, так что два звена удерживаются упругим давлением пружины плотно прижатыми к
сторонам t 20 выступов. Отверстия 16 выступов 13, через которые проходят штифты 15, имеют радиальные
прорези на величину, эквивалентную общему радиальному перемещению, совершаемому гибкой лентой Ji 5 в
течение срока службы фрикционного материала, которым она покрыта.
На рисунке 3 показано приводное устройство для расширения ленты, включающее короткий качающийся
рычаг 19, шарнирно закрепленный по центру, и рычаг, обеспечивающий поддержание постоянного положения
рычага тормоза в отпущенном состоянии. Изобретение также включает тормозную систему или подобное
устройство, в котором тормозной элемент, предназначенный для перемещения при нажатии рычага тормоза,
представляет собой гибкую ленту, состоящую из одной или нескольких частей и имеющую упорные элементы,
включающие фрикционные звенья, предназначенные для обеспечения перемещения ленты на расстояние,
соответствующее малому зазору, а также любое дальнейшее перемещение, необходимое из-за износа
фрикционных поверхностей, и средства, расположенные в системе и воздействующие на перемещение
тормозного элемента, компенсируют провисание из-за износа, поддерживая постоянное положение рычага
тормоза в отпущенном состоянии.
Изобретение также включает в себя усовершенствования тормозных систем или относящиеся к ним, как
указано в следующем описании.
Изобретение будет описано далее (со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: 2. Рисунок 1 — вид сбоку
тормозного барабана и тормозного механизма, воплощающих один из вариантов изобретения; Рисунок 2 —
боковой вид рисунка 1; Рисунок 3 — вид рычага управления тормозом; Рисунок 4 — детальный вид одного из
вариантов крепления двух половин тормозной ленты; Рисунок 5 — вид крепления, показанного в нижней
половине рисунка 2; Рисунки 6 и 7 — виды дополнительно модифицированного варианта крепления двух
половин ленты; Рисунок 8 — вид сбоку тормозного барабана и тормозного механизма, воплощающих
модифицированный вариант изобретения; Рисунок 9 — детальный вид в разрезе по линии C-C рисунка 8;
Рисунок 10 — детальный вид в разрезе по линии D-D рисунка 8; Рисунок 11 — вид сбоку тормозного барабана
и тормозного механизма, воплощающих дополнительно модифицированный вариант изобретения; Рисунок 12
— разрез по линии 12-12). Рисунок 11; Рисунок 13 — это разрез по линии 13-13 рисунка 11; Рисунок 14 — это
модифицированная форма рычага управления тормозом; Рисунок 15 — это модифицированная форма
крепления, показанного на рисунке 11.
Один из вариантов изобретения, показанный на рисунках 1-3 и 5, включает тормозной барабан 4 1,
снабженный внутренней трущейся поверхностью 2, рядом с которой, с достаточным пространством для
контактного материала тормозного механизма, например, известного или иного состава, расположен гибкий
расширяющийся ленточный элемент 3, который вместе с трущейся поверхностью 364,536 ленты вращается
вокруг оси, перпендикулярной оси вращения, при этом шарнир образован выступом 20, простирающимся от
внутренней стороны рычага через выступ 21, расположенный в желобе 5, в котором расположена лента, а на
другой стороне рычага расположены два коротких штифта 22, 23, входящие в отверстия, образованные в двух
концах ленты, которые обрезаны, как показано на рисунках 24 и 25, до ширины чуть менее половины
нормальной ширины с противоположных сторон, обеспечивая перекрытие концов друг друга.
Поворотный выступ качающегося рычага снабжен рычагом 26, расположенным параллельно оси вращения
тормоза, к которому прикреплен тяга 27 или другой приводной элемент, отходящий от педали или другого
рычага, используемого для включения тормоза. Рычаг также снабжен возвратной пружиной 28 для отпускания
или снятия тормоза, как только усилие, приложенное к нему, будет снято.
Крепление двух половин ленты показано на рисунке 5, где два конца 37 и 38 выполнены квадратными и
расположены на небольшом расстоянии друг от друга, а в месте этого соединения перекрывается пластина
39, скользящая поперечно в выемке 40 на одном из краев желобчатого элемента 5. Пластина 39 снабжена
центральным пазом 41, входящим в зацепление со штифтом 42, который закреплен в дне желоба, а пружина
43 прикреплена к внешнему концу пластины таким образом, что она стремится тянуть пластину поперечно по
желобу. Пластина также снабжена двумя наклонными пазами 44 и 45, которые входят в зацепление со
штифтами 46 и 47, выступающими из материала ленты, так что по мере перемещения пластины пружиной по
желобу наклонные пазы 44 и 45 будут отталкивать штифты и, следовательно, концы секций ленты друг от
друга, компенсируя таким образом износ трущегося материала.
Крепление двух половин ленты может быть модифицировано, как показано на рисунке 4, при этом такая
конструкция включает штифт 29p, проходящий через дно желоба и несущий на своем внешнем конце короткий
поперечный рычаг 30, который прикреплен звеньями 31 и 32 от своих противоположных концов к двум концам
половинных секций тормозной ленты. Концы лент наклонены друг к другу, как показано на рисунках 33 и 34, и
между этими наклонными концами вставлен клин 35, который втягивается между двумя концами пружиной 36,
так что этот клин всегда готов заполнить любой зазор, образованный между концами секций ленты и самим
собой, когда тормоз отпущен.
В другом альтернативном устройстве, показанном на рисунках 6 и 7, для компенсации износа трущегося
материала концы ленты в этой области крепления снабжены выступающими штифтами 44, 45, и эти штифты
расположены таким образом, чтобы входить в зацепление с двумя противоположными винтовыми пазами
кулачков 46 и 47 в цилиндрическом элементе 70 48, расположенном таким образом, чтобы он мог вращаться
вокруг оси, касательной к окружности, расположенной на некотором расстоянии внутри окружности тормозной
ленты. Цилиндрический элемент 48 может вращаться на соосном штифте 49 75, который установлен в
выступах или кронштейнах 50 и 51, при этом в нижней части желоба между этими кронштейнами образован
паз 52, в который выступает цилиндрический элемент для зацепления со штифтами 80 на ленте. Спиральная
пружина 53 на одном конце прикреплена одним из своих концов к соседнему кронштейну, а другим концом к
торцевой поверхности цилиндрического элемента, и эта пружина натянута таким образом, чтобы 85
вращался. бочкообразный элемент таким образом, чтобы развести концы ленты и компенсировать износ
трущегося материала.
При нажатии на тормоз первое движение рычага приводит к разъединению смежных незакрепленных концов
секций ленты и выдвижению тормозного элемента до пределов свободных пазов, предусмотренных в месте
соединения внешних концов звеньев 9 с выступами 7, прикрепленными к тормозной ленте. Для любого
дальнейшего необходимого перемещения ленты для замедления барабана натяжные звенья перемещаются
вместе с лентой и относительно выступов 13, преодолевая трение пружин о штифты 15, описанные ранее.
После отпускания рычага управления тормозом и его возврата под действием пружины лента сожмется на
величину свободного зазора 105 и затем будет давить на концы звеньев, которые представляют собой
невозвратные упоры, так что по мере того, как рычаг управления будет отведен в исходное положение, концы
секций ленты в области крепления 110 будут разделены на величину, необходимую для обеспечения
невозврата упорных звеньев. Это разделение концов секций ленты в области крепления позволит клину,
наклонной канавке кулачка 115 или подобному устройству перемещаться под его упругим контролем и
автоматически компенсировать износ, подготовив его к следующему применению тормоза.
Описанные выше конструкции могут быть модифицированы таким образом, чтобы вместо радиального
расположения звеньев относительно тормозного барабана они могли располагаться тангенциально или по
окружности, и этот вариант изобретения показан на рисунках 8–10. 125 Тормозная лента 54, имеющая
подходящий фрикционный материал 55 для контакта с тормозным барабаном 56, показана состоящей из
одной полосы, заканчивающейся двумя смежными концами 57 и 58. Предусмотрены выступы 130, 3j, 64, 536,
364, 536, 59 и 60, к которым прикреплена пружина 601, которая стремится поддерживать тормозную ленту в
сжатом состоянии и ее фрикционную поверхность вне рабочего контакта с барабаном.
Радиально расположенные выступы 61, сгруппированные попарно, интегрированы в тормозную ленту и
находятся на удобном расстоянии друг от друга; каждая пара поддерживает между собой три звена 62 (см.
рисунок 9) аналогичных размеров. Каждый из выступов 61 имеет две грани, чтобы удерживать звенья в
разъединенном состоянии, как показано на рисунке, и снабжен центральным отверстием, через которое
проходит заклепка 63 для соединения выступов и звеньев. Отверстие 64 в каждом выступе несколько больше
диаметра проходящей через него заклепки, что позволяет выступам перемещаться относительно звеньев на
величину, представляющую собой заданный зазор между поверхностью фрикционного материала ленты и
тормозным барабаном.
Каждое из звеньев 62 снабжено удлиненным отверстием 6,5, простирающимся по окружности ленты, через
которое проходит штифт 66 (см. рис. 10), закрепленный на опорном диске 67, расположенном сбоку барабана,
и несущий ряд фрикционных элементов 68, которые удерживаются в тесном контакте со звеньями пружиной
69.
Следует отметить, что звенья 62 различаются по размеру, причем самое большое находится в верхней
правой части, как показано на рисунке 8, чтобы обеспечить неравномерное перемещение ленты по всей ее
длине.
При желании верхний левый конец полосы может быть зафиксирован таким образом, чтобы во время работы
устройств, применяющих тормоз, не происходило никаких перемещений.
Лента может быть расширена любым удобным способом, например, как показано на рисунке 3, -11 или 14,
или, если необходимо, лента может приводиться в действие парой рычагов, которые шарнирно соединены
таким образом, что на их концах, где они соприкасаются с соседними концами ленты, достигается
неравномерное перемещение, а для обеспечения износа фрикционного материала ленты и поддержания
постоянного положения рычага, приводящего в действие тормоз, к рычагам может быть присоединен любой
известный способ, например, односторонняя муфта или храповой механизм.
Следует отметить, что уже были выдвинуты предложения по использованию храпового механизма в
тормозных системах — с целью поддержания постоянного отпущенного положения рычага управления
тормозом и его срабатывания после каждого нажатия тормозных колодок.
В соответствии с вышеизложенным описанием следует понимать, что при работе соответствующего
механизма, при нажатии на тормоз, концы тормозной ленты раздвигаются, и лента расширяется радиально,
приводя фрикционный материал в контакт с прилегающей поверхностью тормозного барабана. Начальное
перемещение ленты обеспечивается зазором между отверстиями в выступах 61 и их соответствующими
заклепками, а дальнейшее перемещение обеспечивается звеньями 62 и их соответствующими фрикционными
элементами 68.
Обратное движение ленты сначала заполнит зазор между выступами и заклепками, а дальнейшее его
движение будет препятствоваться фрикционным контактом 80 между звеньями и их фрикционными
элементами, которые займут новое относительное положение, в которое они были перемещены во время
работы тормоза. Фрикционный контакт 85, указанный под действием пружин, связанных со звеньями и
фрикционными элементами, будет представлять собой упор, препятствующий любому дальнейшему
сокращению или обратному движению тормозной ленты 90. В дальнейшей модификации изобретения, как
показано на рисунках 11–14, в области крепления тормозных элементов используются эксцентрики или
кулачки для устранения люфта, возникающего в результате износа трущихся поверхностей 95. Тормозные
элементы 70, снабженные соответствующими фрикционными поверхностями 71, расположены внутри
барабана 72, который закрыт с открытой стороны крышкой 73. 100 На внутренней стороне ленты 70 по всей ее
окружной длине расположен ряд выступов 74, имеющих Отверстия для штифтов 741 прорезаны в радиальном
направлении, как показано на рисунке 13 i 05. Из неподвижной пластины или диска 73 внутрь выступают,
скажем, четыре более или менее равноудаленных штифта 75, на концах которых расположена кольцевая
пластина 76, лежащая в той же плоскости 110, что и выступы 74 на гибкой ленте 70.
От отверстий в выступах 74 к ряду отверстий 761, расположенных практически по одинаковым радиальным
линиям в кольцевой пластине 76, отходят двойные пластинчатые звенья 77, имеющие на своих внешних
концах 5 штифтов 78, проходящих через прорезные отверстия 741 в выступах, и на своих внутренних концах
болты 79 с пружинными шайбами 80, которые проходят через отверстия 761 в кольцевой пластине, причем
последние имеют прорези, позволяющие перемещение звеньев на расстояние, равное общему износу
фрикционного материала ленты за весь срок ее службы.
Прорези 741 в выступах на ленте обеспечивают первое свободное движение 125 ленты в направлении
зацепления с тормозной поверхностью и ее последующее освобождение от нее, в то время как движение
болтов на внутренних концах звеньев в пазах кольцевого диска, выполненных против 130?
364,536 Сопротивление трению, возникающему при перемещении боковых сторон звеньев по поверхности
кольцевого диска при соответствующем натяжении пружин на болтах, позволяет тормозной ленте совершать
дальнейшее движение для компенсации уменьшения ее размеров вследствие износа с момента последнего
использования.
Лента отводится от фрикционной поверхности с помощью ряда, скажем, четырех спиральных пружин 81,
расположенных между штифтами 75, которые поддерживают кольцевой диск и петли или аналогичные
элементы 82, прикрепленные к ленте, а также витых пружин S', прикрепленных к соседним звеньям
противоположных половин ленты, которые стремятся стянуть две половины ленты вместе.
Для приведения ленты к цилиндрической фрикционной поверхности между двумя плоскими поверхностями,
образованными в одном из мест прерывания ленты внутренними вращающимися частями ленты, вставляется
плоский кулачок 84 с закругленным концом. Кулачок расположен между плоскими поверхностями и может
вращаться вокруг оси, параллельной оси тормоза. Вращение кулачка может осуществляться рычагом 86,
прикрепленным к валу 87 (см. рис. 12), который может быть соответствующим образом закреплен, как
показано на неподвижном дисковом элементе 73. Рычаг 86 всегда возвращается в исходное положение и
может перемещаться с помощью соответствующих средств управления, таких как тормозной рычаг или другое
устройство, на величину, необходимую для срабатывания тормоза.
В месте соединения двух половин тормозного барабана, на диаметрально противоположной стороне, где
проходит лента, концы 88 (см. рис. 11) ленты снабжены направленными внутрь рычагами 89, которые
шарнирно закреплены на своих внутренних концах с помощью штифтов 90, расположенных в пазах 91, что
обеспечивает радиальное перемещение рычагов в целом в дополнение к их качательному движению вокруг
своих шарниров.
Эти рычаги имеют значительную ширину в окружном направлении и вмещают более или менее овальные
профилированные отверстия 92, имеющие плоские поверхности 93 на своих удаленных сторонах, внутри
которых расположены кулачки 94, перемещающиеся вокруг осей, параллельных оси тормоза.
Кулачки прикреплены к валам 95 (см. рис. 12), на которых установлены спиральные или часовые пружины 96,
соответствующим образом нагруженные для обеспечения вращения кулачков при наличии зазора между
боковой стороной кулачка и боковой стороной отверстия в рычаге. Кулачки 94 имеют такую форму, что их
вращение на равные углы приводит к качанию рычагов 89 на равные углы и отведению друг от друга смежных
концов ленты для увеличения ее эффективной длины. Наклон кулачков таков, что давление рычагов на них не
вызовет обратного движения против спиральных пружин.
При нажатии на тормоз лента сначала перемещается относительно звеньев на постоянное свободное
расстояние 70, а затем притягивает звенья, которые должны действовать как упоры, предотвращая ее
возврат на любое дополнительное расстояние, необходимое для срабатывания тормоза 75. При отпускании
тормоза лента оттягивается только на величину свободного хода, и по мере того, как концы,
взаимодействующие с кулачком, управляющим тормозом, сближаются, другие концы 80 полулент
раздвигаются, перемещая широкие рычаги вокруг их осей и позволяя кулачкам под действием спиральных
пружин немного вращаться и компенсировать износ тормозных муфт 85, подготавливая их к следующему
применению тормоза.
Вместо того чтобы использовать рабочий кулачок 84, воздействующий на плоские поверхности, образованные
вращением концов ленты, к концам ленты могут быть прикреплены рычаги 90-97, как показано на рисунке 14,
и они радиально направлены внутрь к шарнирам 98, входящим в пазы 99 на их концах, обеспечивая
необходимое радиальное перемещение по мере износа. 95 Кулачок 841 расположен таким образом, чтобы
опираться на смежные кромки двух рычагов, и таким образом приводит в действие тормоза, которые
работают, как уже было описано.
Вместо кулачка для привода тормоза 100 вал управления тормозом может быть снабжен штифтами на
противоположных сторонах, прикрепленными звеньями к концам ленты таким образом, что вращательное
движение вала с помощью рычага на нем будет 105 выталкивать концы ленты наружу и приводить в действие
тормоз, а тормозной вал для этой цели может быть расположен параллельно или перпендикулярно оси
тормозного механизма по желанию. В качестве еще одного альтернативного способа компенсации износа
фрикционного материала ленты два конца 100, как показано на рисунке 15 ленты в месте прерывания,
противоположном рабочему механизму 115, могут быть соединены с рычагами 101, которые выступают
внутрь, причем их внутренние концы шарнирно соединены в точке 102. Соседние кромки 103 этих двух
рычагов выполнены в виде подходящих кривых, так что распорная деталь 104, перемещаемая 120 по
радиальной линии между ними под действием пружины или иным способом, будет компенсировать износ
фрикционного материала, соответствующим образом увеличивая эффективную длину ленты.
В различных вариантах изобретения, описанных в пункте 5, точка опоры рычага управления тормозом может
быть расположена относительно оси рулевого управления передних колес таким образом, что при повороте
руля она не будет оказывать никакого влияния на торможение, или же она может быть расположена 830 S
рычага управления тормозом.
Тормозная система, как указано в
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_364537.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=364537&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB364537A
[]
-i LJ 1
Второе издание.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 22 сентября 1930 г. № 28287/30.
Фотография слева: 18 июня 1931 года.
364,537 Завершено: 22 декабря 1931 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве смачивающих, очищающих и диспергирующих агентов.
Я, Джейис Йейт Джо Хонсон, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс, 47,
в
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю, что суть данного изобретения (о котором мне
сообщила из-за границы компания I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне, Германия,
акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством) заключается в
следующем: уже было предложено производить смачивающие, очищающие и диспергирующие агенты путем
введения алкильных групп в нафталин или другие ароматические углеводороды и сульфонирования
углеводородов до или после алкилирования.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что особенно ценные продукты получают путем обработки
ароматических углеводородов или их производных, таких как галогенированные углеводороды, фенолы,
нафтолы, анилины или нафтиламины, или сульфоновых кислот этих соединений алифатическими спиртами,
предпочтительно содержащими не менее 3 атомов углерода в молекуле, в таких пропорциях, чтобы на
каждую молекулу углеводорода приходилось более 2,2 молекул, но не более 4 молекул вышеупомянутых
спиртов или их смесей, причем полученные продукты являются сульфонированными, если они еще не
содержат сульфоновых групп. Свойства этих продуктов демонстрируют, по сравнению со свойствами уже
известных, существенно повышенную эффективность, и даже в такой степени, которую невозможно было
предвидеть. Так, например, смачивающие свойства продуктов, полученных даже с использованием 2,7–3
молекул изопропилового, н- или вторичного бутилового спирта и 1 молекулы нафталина в сочетании с
Эффективность при использовании серной кислоты примерно в два раза выше, чем при использовании
соответствующих диизопропил- или дибутилнафталенсульфоновых кислот или их солей. Диспергирующая
способность по отношению к жирным маслам, минеральным маслам, воскам, углеводородам, красителям и
тому подобному также увеличивается.
1
Кроме того, выравнивающее действие продуктов, получаемых в заданных условиях, значительно усиливается
при помощи comF.
В сравнении с уже известными явлениями это особенно ярко проявляется при окрашивании шерсти в
кислотной ванне красителями, которые нелегко равномерно распределить.
Вещества, специально приспособленные для производства указанных сульфоновых кислот, включают
полинуклеарные ароматические соединения, такие как нафталин или тетрагидронафталин. Как было указано
выше, алифатические спирты применяются к исходным материалам, и они могут использоваться в чистом
виде или в форме их сложных эфиров. Для краткости эти вещества будут кратко называться алкилирующими
агентами. Аналогично, рассматриваемая реакция будет кратко называться введением алкильных радикалов.
В качестве подходящих алкилирующих агентов можно использовать, например, алифатические, первичные,
вторичные или третичные спирты с прямой или разветвленной цепью, содержащие 3 или более атомов
углерода в молекуле. Эти спирты 75 могут применяться по отдельности или в смесях.
В качестве примеров можно привести пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт,
метилэтилкарбинол, амиловый, изоамниловый, гексиловый спирты и тому подобные. Однако могут быть
использованы и высшие спирты, такие как лауриновый спирт, октадециловый спирт и тому подобные, причем
для облегчения реакции целесообразно проводить ее в присутствии инертных растворителей или
разбавителей, таких как тетрахлорметан, трихлорэтилен или этиловый эфир. Сами спирты также могут быть
использованы в виде сложных эфиров, таких как серные или фосфорные эфиры, например,
диалкилсульфаты.
Процесс может быть осуществлен различными способами, например, путем предварительного
сульфонирования ароматических углеводородов с последующим введением алкильных радикалов, или 95
углеводороды могут быть сначала алкилированы, а затем осуществлено сульфонирование, или
алкилирование и сульфонирование могут быть проведены одновременно. Для обработки сульфонированием
подходят обычные сульфонирующие агенты, такие как серная кислота, дымящаяся серная кислота,
хлорсульфоновая кислота, серный ангидрид или их смеси. В некоторых случаях предпочтительно добавлять
хлорангидриды кислот, такие как 105 трихлорид фосфора, пентахлорид фосфора, хлорсульфоновая кислота,
ацетилхлорид, с пентоксидом фосфора или без него в качестве катализаторов, если это необходимо, в
сочетании с вышеупомянутыми растворителями или разбавителями. Продолжительность реакции,
концентрация кислоты, температура и т. д. зависят от используемых веществ и могут соответственно
изменяться.
Оптимальное количество алкилирующего агента в пределах установленных норм легко определяется
предварительным экспериментом и зависит от свойств желаемого вещества в отношении смачивающих,
дисперсионных и выравнивающих свойств. В большинстве случаев наилучшие продукты получаются при
количестве спирта в диапазоне от 2,5 до 3,5 молекулярных соотношений, отнесенных к количеству
используемого ароматического углеводорода. В соответствии с настоящим изобретением не используются
количества алкилирующего агента, превышающие примерно 4 молекулы, поскольку они лишь незначительно
улучшают смачивающие свойства, что делает их применение неэкономичным.
Приведенные ниже примеры дополнительно иллюстрируют природу данного изобретения, которое, однако, не
ограничивается этими примерами.
ПРИМЕР 1.
128 Часть нафталина по весу превращается в бета-нафталенсульфоновую кислоту любым известным или
удобным способом. В реакционную смесь при температуре от 80 до 95 градусов Цельсия вводят 350 частей
концентрированной серной кислоты по весу и 160 частей изопропилового спирта по весу. Затем смесь
перемешивают в течение нескольких часов при температуре от 80 до 100 градусов Цельсия. После
непродолжительного отстаивания масса разделяется на два слоя: нижний содержит отработанную серную
кислоту темного цвета, а верхний слой в основном содержит многопропилированную
бета-нафталенсульфоновую кислоту. Ее можно использовать непосредственно в таком виде или
преобразовать путем нейтрализации щелочами в щелочную соль и использовать в этой форме. По сравнению
с диизопропилнафталенсульфоновой кислотой или ее солями, продукты, полученные таким образом,
обладают значительно большей смачивающей, выравнивающей и эмульгирующей способностью.
В результате получают два слоя: верхний содержит многобутилированную нафталенсульфоновую кислоту,
которая затем обычным способом отделяется от отработанной серной кислоты и при желании может быть
преобразована в щелочную соль. По сравнению с натриевой солью дибутилнафталенсульфоновой кислоты
этот продукт обладает существенно более высокими смачивающими, выравнивающими и эмульгирующими
свойствами.
ПРИМЕР 3.
В 200 частей по весу н-бутанола добавляют 600 частей по весу хлорсульфоновой кислоты, затем 600 частей
по весу концентрированной серной кислоты и перемешивают при температуре от 20 до 25 градусов Цельсия.
Для поддержания указанной температуры применяют охлаждающие меры. Затем добавляют 87 частей по
весу нафталина и перемешивают смесь при температуре от 45 до 55 градусов Цельсия до тех пор, пока
образец не станет полностью растворимым в воде. После этого перемешивание прекращают, и после
непродолжительного отстаивания продукт реакции разделяется на два слоя. Верхний слой, содержащий
высокобутилированную нафталинсульфоновую кислоту, отделяют от отработанной серной кислоты,
находящейся ниже, и при необходимости превращают в соответствующие щелочные соли путем
нейтрализации щелочами. Полученные препараты представляют собой высококачественные смачивающие,
эмульгирующие и диспергирующие агенты.
ПРИМЕР 4 100
750 В смесь, приготовленную из соевого масла путем каталитического гидрирования, при температуре около
40 градусов Цельсия вводят серную кислоту, содержащую 16% триоксида серы, при температуре около 40
градусов Цельсия.
Смесь перемешивают до полного растворения в воде, после чего, после прекращения перемешивания,
образуются два слоя, которые разделяют обычным способом.
Верхний слой содержит многозамещенную нафталенсульфоновую кислоту, 115 которая может
использоваться непосредственно или в виде щелочной соли и представляет собой превосходное моющее и
эмульгирующее средство.
ПРИМЕР 2 ПРИМЕР 5 120 -700 весовых частей н-бутанола и 433 весовых частей нафталина и 440 весовых
частей нафталина обрабатывают 750 весовых частей чистого изобутила при температуре от 20 до 25
градусов Цельсия с 2700 весовыми частями серной кислоты, содержащей 16% серной кислоты, и 125 весовых
частей триоксида серы, и смесь перемешивают при температуре 450 градусов Цельсия в течение 10-15-55
градусов Цельсия до тех пор, пока образец не покажет 30 градусов Цельсия. После длительного отстаивания
смесь разделяется на два растворимых в воде продукта. После непродолжительного отстаивания слои, из
которых в воде содержится 130 364 537 молекул. В этом случае разделения на слои не происходит.
Соответствующие щелочные соли могут быть выделены путем нейтрализации щелочами, и при желании
могут быть очищены от сульфатов обработкой известью и последующей фильтрацией. Поскольку эти
продукты также очень хорошо растворимы в концентрированных кислых и солевых растворах, они особенно
подходят в качестве смачивающих агентов для осаждающих ванн в производстве искусственного шелка.
Дата: 22 сентября 1930 года.
Дж. Й. и Г. О. У. Джонсон, 47, Линкольнс-Инн-Филдс, Лондон, W C 2.
Агенты.
Выделена изобутилированная нафталенсульфоновая кислота.
ПРИМЕР 6.
Дисульфоновая кислота нафталина получается из 128 весовых частей нафталина и 600 весовых частей
концентрированной серной кислоты путем длительного перемешивания при температуре от 150 до 1600
градусов Цельсия, а после добавления 300 весовых частей концентрированной серной кислоты расплав
перемешивают при температуре от 900 до 950 градусов Цельсия со смесью 200 весовых частей н-бутанола и
300 весовых частей концентрированной серной кислоты до тех пор, пока смесь не станет полностью
растворимой. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве смачивающих, очищающих и диспергирующих агентов.
Я, Джеймс Йейт Джо Х. Нсо Н., подданный Великобритании, проживающий по адресу: Линкольнс-Инн-Филдс,
47, в
Уважаемые господа из графства Лондон, настоящим заявляю о характере данного изобретения (о котором
мне сообщила из-за границы компания I G Farbenindustrie Aktiengesellschaft из Франкфурта-на-Майне,
Германия, акционерное общество, организованное в соответствии с немецким законодательством), а также о
способе его осуществления, который будет подробно описан и установлен в следующем заявлении:
Уже предлагалось получать смачивающие, очищающие и диспергирующие агенты путем введения алкильных
групп в нафталин или другие ароматические углеводороды и сульфонирования углеводородов до или после
алкилирования. Такие процессы и применение полученных продуктов описаны в спецификациях № 317,355;
277,277.
271,543, 264,860, 261,707, 251,294, 247,588, 246,817, 244,645, 240,318 и 224,869. Продукты обычно содержат
одну алкильную группу на молекулярную долю ароматического углеводорода, но также были описаны
продукты, например, в спецификациях № 277,277 и 317,355, которые содержат более одной алкильной группы
на молекулярную долю ароматических углеводородов. Однако во всех этих случаях продукты не содержали
более 2 алкильных групп на молекулярную долю ароматического углеводорода, даже если использовался
избыток алкилирующего агента, например, до 10 процентов сверх количества, соответствующего введению 2
алкильных групп.
Мои зарубежные корреспонденты обнаружили, что особенно ценные продукты получают путем конденсации
ароматических углеводородов или их производных, таких как галогенированные углеводороды, фенолы,
нафтолы, анилины или нафтиламины, или сульфоновые кислоты этих соединений с алифатическими
спиртами, предпочтительно содержащими не менее 3 атомов углерода в молекуле, в таких пропорциях, чтобы
на каждую молекулу углеводорода приходилось более 2,2 молекул, но не более 4 молекул вышеупомянутых
спиртов или их смесей, причем полученные продукты являются сульфонированными, если они еще не
содержат сульфоновых групп. Свойства этих продуктов демонстрируют, по сравнению со свойствами уже
известных, существенно повышенную эффективность, и действительно до такой степени, которую нельзя
было предвидеть. Так, например, смачивающие свойства продуктов, полученных даже с 2–3 молекулами
изопропилового, н- или вторичного бутилового спирта и 100 мкг/л, Количество молекул нафталина,
полученных в сочетании с серной кислотой, примерно в два раза больше, чем количество молекул,
полученных с соответствующими диизопропил- или дибутилнафталиновыми кислотами или их солями.
Диспергирующая способность по отношению к жирным маслам, минеральным маслам, воскам,
углеводородам, красителям и подобным водонерастворимым материалам также увеличивается. Кроме того,
выравнивающее действие продуктов, получаемых в указанных условиях, значительно выше по сравнению с
уже известными, что особенно заметно при окрашивании шерсти в кислотной ванне красителями, которые
плохо распределяются равномерно.
Вещества, специально предназначенные для производства указанных сульфоновых кислот, включают
полинуклеарные ароматические соединения, такие как нафталин, дифенил, фенантрен или
тетрагидронафталин, или коммерческие смеси, содержащие указанные углеводороды. Как было указано
выше, алифатические спирты применяются к исходным материалам, и они могут использоваться как в чистом
виде, так и в форме сложных эфиров. Для краткости эти вещества будут кратко называться алкилирующими
агентами. Аналогично, рассматриваемая реакция будет кратко описываться как введение алкильных
радикалов.
В качестве подходящих алкилирующих агентов можно использовать, например, алифатические, первичные,
вторичные или третичные спирты с прямой или разветвленной цепью, содержащие 3 или более атомов
углерода в молекуле. Эти спирты могут применяться по отдельности или в смесях.
В качестве примеров можно привести пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт,
метилэтилкарбинол, амиловый, изоамиловый, гексиловый спирты и тому подобные. Однако могут быть
использованы и высшие спирты, такие как лауриновый спирт, октадециловый спирт и тому подобные, причем
для облегчения реакции целесообразно проводить ее в присутствии инертных растворителей или
разбавителей, таких как четыреххлористый углерод, трихлорэтилен или этиловый эфир. Сами спирты также
могут быть использованы в виде сложных эфиров, таких как серные или фосфорные эфиры, например,
диалкилсульфаты.
Процесс может быть осуществлен различными способами, например, путем предварительного
сульфонирования ароматических углеводородов с последующим введением алкильных радикалов, или
углеводороды могут быть сначала алкилированы, а затем осуществлено сульфонирование, или
алкилирование и сульфонирование могут быть проведены одновременно. Для обработки сульфонированием
подходят обычные сульфонирующие агенты, такие как серная кислота, дымящаяся серная кислота,
хлорсульфоновая кислота, серный ангидрид или их смеси. В некоторых случаях предпочтительно добавлять
хлорангидриды кислот, такие как трихлорид фосфора, пентахлорид фосфора, хлорсульфоновая кислота,
ацетилхлорид, с пентоксидом фосфора или без него в качестве катализаторов, если это необходимо, в
сочетании с вышеупомянутыми растворителями или разбавителями. Продолжительность реакции,
концентрация кислоты, температура и т. д. зависят от используемых веществ и могут соответственно
изменяться.
Оптимальное количество алкилирующего агента в пределах установленных ограничений легко определить с
помощью предварительного эксперимента, и оно будет зависеть от свойств желаемого вещества в отношении
смачивающих, дисперсионных и выравнивающих свойств. В большинстве случаев наилучшие продукты будут
получены при количестве спирта в диапазоне от 2,5 до 3,5 молекулярных соотношений, отнесенных к
количеству используемого ароматического углеводорода. В соответствии с настоящим изобретением не
используются количества алкилирующего агента, превышающие примерно 4 молекулы, поскольку они лишь
незначительно улучшают смачивающие свойства, что делает их применение неэкономичным.
Следующие примеры дополнительно проиллюстрируют, как данное изобретение может быть реализовано на
практике, но изобретение не ограничивается этими примерами. Детали указаны по весу.
EXA Sm PLE 1.
128 Часть нафталина превращается в бета-нафталенсульфоновую кислоту любым известным или удобным
способом. В реакционную смесь при температуре от 80 до 95 градусов Цельсия вводят 350 частей
концентрированной серной кислоты и часть изопропилового спирта. Затем смесь перемешивают в течение
нескольких часов при температуре от 80 до 100 градусов Цельсия. После непродолжительного отстаивания
масса разделяется на два слоя: нижний содержит 90 тёмноокрашенную отработанную серную кислоту, а
верхний слой в основном содержит мультипропилированную бета-нафталенсульфоновую кислоту. Её можно
использовать непосредственно в таком виде или преобразовать путём нейтрализации щелочами в щелочную
соль и использовать в этом виде. По сравнению с диизопропилнафталенсульфоновой кислотой или её
солями, продукты, полученные таким образом, обладают значительно большей смачиваемостью,
выравниванием и эмульгирующими свойствами.
ПРИМЕР 2.
Соседние файлы в папке патенты