патенты / 13663

659347-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659347A
[]
. СПЕЦИФИКАТ ВНИМАНИЯ . ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ -а за. 'r51, '-\ biz6; фдж 659, 347 - . 'r51 , '-\ biz6; 659, 347 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 28 апреля 1949 г. : 28, 1949. №1 1344149. . 1 1344149. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 3 мая 1948 года. 3, 1948. Полная спецификация опубликована: октябрь. 24, 1951. : . 24, 1951. Индекс при приемке: -Класс 122(), B13b2b, B13c(6:). :- 122(), B13b2b, B13c(6: ). ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Усовершенствования в жидкостных уплотнениях для вращающихся валов или в отношении них Мы, , корпорация штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу: 401 , , , , настоящим заявляем о сути настоящего изобретения. изобретение и то, каким образом оно должно быть реализовано, должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении: , , , 401 , , , , , :- Настоящее изобретение относится к гидравлическому уплотнению и, в частности, к сальнику для взаимодействия со средством вала, которое проходит между и внутри двух корпусов или кожухов, один из которых содержит масло, для предотвращения прохождения масла в другой корпус. , , , . Хотя устройство адаптировано для других применений, оно проиллюстрировано здесь в качестве примера вместе с вспомогательным оборудованием двигателя в виде электрического генератора, корпус которого до сих пор включал трубчатую монтажную головку, имеющую коническую часть и двигатель. -концевой фланец для крепления генератора на корпусе двигателя для привода генератора от двигателя. , , , , , - . Некоторые прежние уплотнения, предпринятые в этом месте, очень быстро вышли из строя из-за того, что при одном конце относительно длинного вала, закрепленном в осевом направлении, положения неподвижных и подвижных элементов уплотнения вблизи другого конца вала различаются в осевом направлении в разных генераторах из-за разных зазоров между точками вдоль вала. , , , , - . Среди задач изобретения является создание новых средств уплотнения указанного характера, которые можно использовать в вышеупомянутой монтажной головке, включая использование конической части, без каких-либо изменений в ней, за исключением положения, в приведенном примере: таких средств, как просверленные отверстия. , , , , , , . Согласно изобретению гидравлическое уплотнение для вращающегося вала содержит корпус, включающий трубчатую концевую головку для установки корпуса в герметичном отношении к корпусу, содержащему жидкость, вокруг отверстия [Цена 2/1-] в нем, через которое проходит вал. приспособленный для выдвижения, характеризующийся наличием элемента буртика, имеющего часть 50, телескопирующую указанную головку, и часть его, прижимающую в осевом направлении прокладку к кольцевой поверхности, сформированной на указанной головке, перемычку, расположенную внутри телескопической части и имеющую внутреннюю часть 55 осевого уплотнения трубы и податливый элемент уплотнения, приспособленный для радиального сжатия между валом и упомянутой частью уплотнения осевой трубы для размещения элемента уплотнения и части уплотнения трубы в любом из множества осевых положений 60 относительно друг друга. , - [ 2/1-] , 50 , , , 55 60 . Эти и другие цели и признаки изобретения будут более полно понятны ниже при рассмотрении следующего описания, взятого в связи с сопроводительным чертежом, на котором в качестве примера проиллюстрированы два варианта осуществления изобретения. 65 . На чертеже: фиг. 1 представляет собой фрагментарный вид сбоку, частично в вертикальной плоскости и частично в разрезе 70, вспомогательного оборудования двигателя в виде генератора, воплощающего одну форму изобретения; и Фигура 2 представляет собой подробный разрез модификации части конструкции, показанной на Фигуре 1. : 1 , 70 , ; 2 1. Как показано на фиг. 1, одним аксессуаром или конструкцией, для использования с которой адаптировано изобретение, является генератор 10, содержащий полый вал 12 якоря, приспособленный для вращения на 80 градусов от своего внешнего, или левого, конца 14, как показано, с помощью игольчатый вал 16, проходящий через вал 12 генератора до конца 18 для прикрепления и приведения в действие элемента 20 двигателя, который иначе обозначен позицией 85 частью 22 его картера. 1, , , 10 12 80 , , 14, , 16 12 18 , , 20 85 22 . Внутренний, или правый, концевой элемент 24 корпуса 26 генератора 10 содержит подшипник 28 для вала 12 генератора. Трубчатая головка 30, идущая вдоль валов 90, 12 и 16 от корпуса 26, имеет проходящий радиально наружу со стороны двигателя фланец 32 для крепления генератора 10 на двигателе посредством шпилек 33 и гаек 35, герметично связанных с ним. напротив корпуса 22, и сходящейся в осевом направлении наружу по существу в форме усеченного конуса внутренней поверхности 34. , , 24, 26 10, 28 12. 30, 90 12 16 26, - 32 10 , 33 35, 22, - 34. Все детали, изложенные до сих пор, а также другие детали , которые не считают необходимым упоминать для полного понимания изобретения, являются такими, какими они существовали раньше, за исключением отверстий 36 для приема винтов 38 для крепления устройства 40 изобретение в сочетании с аксессуаром 10 или в его функциональном отношении. , , , 36 38 40 , , 10. Устройство 40 содержит большую прокладку или кольцевое уплотнение 42, которое в данном случае имеет круглое сечение и выполнено из резиноподобного материала, такого как неопрен, диаметр которого адаптирован для взаимодействия с поверхностью 34 между внутренним и внешним радиальными пределами. последний. 40 42, , , - , , 34 . Элемент 44 содержит проходящий в осевом направлении участок 46 воротника, приспособленный для телескопирования головки 30 внутри нее для съемного соединения с ней, например, с помощью винтов 38. Элемент 44 имеет кольцевую часть 48, проходящую радиально наружу от муфтовой части 46 для аксиального сжатия прокладки 42 к конической поверхности 34. Радиальная стенка 50 диска проходит внутрь от кольцевой части 48 и имеет, в данном случае, проходящий аксиально наружу фланец 49, плотно прилегающий к элементу 44, и аналогично проходящий трубчатый уплотнительный фланец или элемент 52. 44 46 30 , 38. 44 48 46 42 34. 50 48, , , 49 44, 52. Средство 53 в форме втулки, окружающее пинольный вал 16 для вращения вместе с ним, приспособлено для создания канавки или канала 54 вокруг пиноли, а также тонколистового маслоотражателя 56, похожего на шайбу, внутри и близко к радиальному валу. перемычка 50 для радиального удлинения до положения, близкого к прокладке 42. 53, , 16 , 54 , - 56 50 42. Канавка 54 ограничена, как показано, пращником 56 справа и кольцевым буртиком 58 слева. 54 , , 56 58 . Податливые уплотнительные средства 60, в данном случае в виде трех небольших резиноподобных или неопреновых колец круглого сечения, приспособлены для размещения в канавке 54 с возможностью вращения вместе с игольчатым валом и имеют множество отдельных кольцевых участков для сжатия. против соседних внутренних поверхностей элементов 52 и 53 во множестве положений в осевом направлении друг от друга. Уплотняющее средство 60 и уплотнительный фланец 52 могут принимать любое из множества осевых положений относительно друг друга по причинам, изложенным выше. 60, - -, 54 , 52 53 . 60 52 , . В процессе работы маслоотражатель 56 служит для отвода масла от уплотнительных элементов 52 и 60 во время относительного перемещения, когда масло имеет большую тенденцию проходить между ними. , 56 52 60 , . Как показано на фиг. 2, устройство 64, представляющее собой модификацию устройства 40, вместо множества отдельных колец или элементов, соответствующих кольцам на фиг. 1, содержит один цельный кольцевой корпус 66 из аналогичного материала, имеющий множество отдельные кольцевые участки 68 для сжатия в этой форме к внутренней поверхности элемента 70 уплотнительного фланца, соответствующего фланцевому элементу 52, во множестве положений в осевом направлении друг от друга и обеспечивающие позиционирование уплотнительного средства 66 и уплотнительный фланец 70 в любом из множества осевых положений 70 относительно друг друга. 2, 64, 40, 1, 66 68 , , 70, 52, , 66 70 70 . В этом примере фланец 70 представляет собой часть цельного куска листового металла, имеющего воротник 72, кольцевую часть 76 и радиальную 75 стенку 78 диска. , 70 72, 76, 75 78. Кроме того, средство 80, соответствующее средству 53, аналогично последнему, но отличается возможностью размещения модифицированного средства 66 податливого уплотнения. 80 Хотя были проиллюстрированы и описаны только два варианта осуществления изобретения, в соответствии с требованиями могут быть сделаны различные изменения в форме и относительном расположении частей. 85 Теперь, подробно описав и выяснив природу нашего упомянутого изобретения и то, каким образом оно должно быть реализовано, , 80, 53, , 66. 80 , . 85
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:30
: GB659347A-">
: :

659348-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659348A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 659.348 Дата подачи заявки и подачи полной спецификации: 29 апреля 1949 г. 659.348 : 29, 1949. № 1 1431/49. . 1 1431/49. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 4 мая 1948 года. 4, 1948. Полная спецификация опубликована: октябрь. 24, 1951. : . 24, 1951. Индекс при приемке: - Классы 83(11), А124; и 83(), M19b. :- 83(11), A124; 83(), M19b. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшения в производстве стального листа или в отношении него Мы, , корпорация, организованная в соответствии с законодательством штата Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, Вифлеема, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки (правопреемники Сэмюэля Эпштейна и Герберта Дж. . Катлер), настоящим заявляем о сущности этого изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, которые должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Настоящее изобретение относится к листовому материалу из стальной кромки, который был обработан. предотвращение старения за счет добавления небольших количеств ванадия порядка от 0,01% до 0,15%. , , , , , , ( . ), , :- .01% .15%. В частности, оно относится к листу глубокой вытяжки, изготовленному из такой стали, и к определенным этапам процесса изготовления такого листа глубокой вытяжки. При изготовлении листов глубокой вытяжки из стали с кромкой до изобретения общепринятой практикой была горячая прокатка заготовки из стали с кромкой для формирования полосы, а затем, когда полоса выходит из чистовой клети, ее быстро охлаждали струей воды. до тех пор, пока он не нагреется до черного цвета, после чего полоса сматывается. Если бы полоса была свернута в бухту без быстрого охлаждения, конечный листовой металл имел бы слишком крупное зерно, чтобы обеспечить наилучшие характеристики глубокой вытяжки. . , , , , . . После быстрого охлаждения и сматывания в рулоны, как это применялось в старой практике, полосу травят, подвергают холодному формованию листа, а затем отжигают. , , , . Мы обнаружили, что при использовании стали с кромкой, которая не подвергается старению за счет добавления небольших количеств ванадия порядка 0,01–15%, получается гораздо более равномерный лист глубокой вытяжки, когда полоса медленно охлаждается после горячую прокатку вместо быстрого охлаждения, как в предшествующей практике с другими типами стали с кромкой, особенно если медленное охлаждение начинается при температуре отделки полосы или около нее, когда она покидает чистовую клеть горячего стана. Благодаря такому медленному охлаждению полосы полученные конечные листы обладают гораздо более равномерной степенью пластичности [Цена 21-1], необходимой для наиболее эффективных операций глубокой вытяжки. , - .01% 15%, , . [ 21-1 . Медленное охлаждение материала после операции горячей прокатки можно осуществлять различными способами. В реальной практике нашего изобретения полосу сматывают в рулоны после того, как она покидает чистовую клеть стана горячей прокатки, причем полоса идет непосредственно от последней клети стана горячей прокатки к намоточным валкам. , , . , . Полученным таким образом рулонам полосы затем дают остыть. Поскольку в каждой катушке много витков близко примыкающего металла, металл остывает медленно. . , . Что касается желаемых физических характеристик, получаемых в результате этапа медленного охлаждения, эффективными будут любые другие средства медленного охлаждения. Например, полосу можно протянуть через камеру медленного охлаждения, в которой поддерживается температура, обеспечивающая желаемую медленную скорость охлаждения, или полосу можно разрезать на отрезки подходящей длины, которые затем укладывают друг на друга, чтобы замедлить охлаждение. Однако мы считаем наиболее практичным сматывать полосу с чистовой клети стана горячей прокатки, как указано выше, поскольку этот метод медленного охлаждения адаптируется к современному оборудованию и процедуре, используемой при изготовлении листа глубокой вытяжки. Следует понимать, что наше изобретение в его самых широких аспектах не ограничивается каким-либо конкретным способом или средством осуществления медленного охлаждения. , . , . , , - . . Полоса обычно покидает горячие валки с температурой от 1600 до 17 000 и обычно достигает моталки при температуре, не существенно ниже 15 000 . Следовательно, медленное охлаждение обычно начинается до того, как металл существенно остынет. ниже 15000 Ф. 1600 . 17000 . 15000 . , 15000 . Обычно, чтобы получить полный эффект от нашего изобретения, медленное охлаждение должно начинаться до того, как полоса остынет ниже 14000 . ,, 14000 . Теперь подробно описав и выяснив природу нашего упомянутого изобретения и то, каким образом оно должно быть реализовано. ,
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:32
: GB659348A-">
: :

659349-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 0%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659349A
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:33
: GB659349A-">
: :

659350-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659350A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ 659,350 Дата подачи Полной спецификации: 20 апреля 1950 г. 659,350 : 20, 1950. Дата подачи заявления: май. : . 2,
1949. № 11590/49. 1949. . 11590/49. Полная спецификация опубликована: октябрь. 24, 1951. : . 24, 1951. Индекс при приемке: - Классы 34(), H3bl, (3:9:14:20), ; и 39(), H2d2. :- 34(), H3bl, (3: 9: 14: 20), ; 39(), H2d2. ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. . Сушка травы или других волокнистых материалов. . Мы, Джоун БРОКБАНК КАРР и КЛИФФОРД ДЖОРДЖ ХЭНДЛИ, оба британские подданные, оба из «Олдерсли Хаус», Теттенхолл, Вулверхэмптон, Стаффордшир, настоящим заявляем об изобретении, на которое мы молимся, чтобы нам был выдан патент, и метод, с помощью которого это должно быть выполнено, должен быть подробно описан в следующем заявлении: , , , , " ," , , , , , , :- Настоящее изобретение относится к сушке травы или других волокнистых материалов, основной целью которого является создание нового или усовершенствованного процесса и устройства для сушки травы и других волокнистых материалов. , . Сушка травы осуществлялась путем нагрева травы, подвергания ее действию прижимных роликов для удаления части влаги, а затем пропускания ее в более или менее рыхлом состоянии на конвейере через сушильную камеру, в которой трава подвергается воздействию потоков горячего воздуха. для завершения процесса сушки. Одним из недостатков этого способа является то, что необходимо предусмотреть длинный путь движения травы через сушильную камеру, хотя скорость движения небольшая. Это обеспечивается за счет использования либо длинного конвейера и сушильной камеры, если принято прямоточное расположение, либо многоконвейерной системы, в которой трава после прохождения сушильной камеры в одном направлении попадает на другой конвейер, движущийся в противоположном направлении. и так далее. , , . , . , - , . Способ согласно настоящему изобретению отличается тем, что трава или другой волокнистый материал после первоначального нагрева и удаления некоторой влаги сжимается в форму полосы или ленты, которую транспортируют или проводят между собой совместные участки двух бесконечных конвейеров через зазор между электродами сверхвысокочастотного или радиочастотного нагревателя для удаления остатков влаги. , , , - , - . Было обнаружено, что с помощью радиочастотного или сверхвысокочастотного нагревателя можно получить эффективную сушку травы или волокнистого материала [Цена 2/-] в виде компактной массы, движущейся с медленной скоростью по сравнительно короткому пути. 50 Для лучшего понимания изобретения оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи; в котором: Рис. 1, 2 и 3 представляют собой вид спереди 55 в разрезе, план и вид с торца соответственно одного устройства для проведения процесса сушки. - , [ 2/-] . 50 ; :. 1, 2 3 55 , . Фиг.4 представляет собой разрез детали, взятый по линии 4, 4 фиг.2 и выполненный в более крупном масштабе. 60 Фиг.5 представляет собой разрез по линии 5, 5 на фиг.2. . 4 4, 4 . 2 . 60 . 5 5, 5 . 2. Фиг.6 представляет собой вид с торца Фиг.5. . 6 . 5. Как показано на чертежах, траву или другой волокнистый материал, подлежащий сушке, предварительно нагревают в ванне 1 с горячей водой, которая может нагреваться с помощью погружного электрического нагревателя 2. , 1 2. После тщательного намокания и предварительного нагрева в этой ванне трава или волокнистый материал вынимаются и укладываются 70 на верхний участок бесконечного конвейера 3, с которым взаимодействует второй бесконечный конвейер 4 для подачи влажного материала. трава между нажимными роликами 5, 6 выдавливает большое количество влаги. Влажная трава 75, выходящая из конвейеров 3, 4, направляется по трубопроводу 7 в цилиндрический выпуск 8, внутри которого постоянно вращается шнек 9, принудительно подавая влажную траву через канал 10 с уменьшающейся площадью поперечного сечения к его выходному концу, так что влажная трава сжимается и непрерывно выходит из упомянутого воздуховода 10 в виде компактной полосы или ленты. Воздуховод 10 доставляет полосу или ленту уплотненной 85 влажной травы непосредственно между взаимодействующими участками бесконечных ленточных конвейеров 11, 12, которые совместно ограничивают или охватывают полосу или ленту уплотненной травы и медленно транспортируют ее между пластинчатыми электродами 90, 13, 14. радиочастотного или сверхвысокочастотного нагревателя 15 для завершения процесса сушки. - - , 70 3 4 - 5, 6 . 75 3, 4 7 8 9 10 , 10 . 10 85 11, 12 90 13, 14 - - 15 . Конвейеры 11, 12 доставляют сухую траву в сборный бункер 16. 11, 12 16. .7 (:' :------- - --_i17-- 1 1 с:: --. .! --.:--- 1,_ ',- - -, Как показано , конвейеры 3, 4 расположены под прямым углом к шнеку 9, который находится на одной линии с конвейерами 11, 12, такое расположение обеспечивает удобную и компактную компоновку устройства, причем ванна с горячей водой 1 расположена вдоль конвейеров; 3, 4, и на той стороне, к которой проходят бесконечные конвейеры 11, 12, так, чтобы они находились внутри указанного прямого угла. .7 (:' :------- - --_i17-- 1 1 :: --. .! --.:--- 1,_ ',- - -, , 3, 4 9 11, 12; - , 1 3, 4 11, 12 . В конструкции или расположении, показанных на чертежах, ванна 1 снабжена мелкой решеткой 16х, на которой трава поддерживается в воде, и над электрическим погружным нагревателем 2, который предпочтительно имеет термостатическое управление. Приемный конец бесконечного конвейера 3 проходит за пределы соответствующего конца конвейера 4 и вокруг натяжного ролика 17, и каждый из этих конвейеров содержит бесконечную ленту, несущуюся на параллельных ремнях -образного сечения, которые входят в -образные канавки на соответствующих роликах. , 1 16x 2 . 3 4 17, - - . Подшипники роликов 5 зафиксированы, тогда как подшипники роликов 6 являются плавающими и удерживаются посредством соединительных рычагов 18 с обеих сторон. Переключатели 18 прижимаются подпружиненными рычагами 19, при этом устройство поддерживает натяжение конвейера 4 и заставляет ролики 6 взаимодействовать с роликами 5, оказывая сжимающее давление. Конвейер 3 приводится в движение цепной и звездочной передачей 20 от вала 21 к ролику 5 на подающем конце, причем указанный вал 21 приводится в движение от электродвигателя 22 посредством цепной и звездочной передачи 23, а конвейер 4 приводится в движение цепная и звездчатая передачи 24 от ролика на подающем конце. 5 6 , 18 . 18 - 19, 4 6 - 5 . 3 20 21 5 , 21 22 23, 4 24 . Червяк 9 приводится в движение цепной и звездочной передачей 25 от вала 26, который также приводится в движение цепной и звездочной передачей 23 от электродвигателя 22. Электродвигатель 22 также приводит в движение конвейеры 11, 12 с помощью цепной и звездочной передачи 27, и эти конвейеры натянуты регулируемыми подпружиненными средствами 28 на их разгрузочных концах. 9 25 26 23 22. 22 11, 12 27, 28 . Поперечное сечение канала 10 меняется от круглого до прямоугольного по направлению к выходному концу, и на этом конце верхняя стенка канала шарнирно закреплена в точке 29 и регулируется с помощью винтового средства 30 так, чтобы толщина выходящей ленты или Полоса влажной травы, а следовательно и степень сжатия, можно варьировать по мере необходимости. 10 - , , 29, 30 , , .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:34
: GB659350A-">
: :

659351-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 0%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659351A
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:36
: GB659351A-">
: :

659352-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 0%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659352A
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-13 19:34:36
: GB659352A-">
: :

659353-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB659353A
[]
- ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ - 65993 53 ^ Дата подачи заявки и подачи полной спецификации 4 мая 1949 г. 65993 53 ^ 4, 1949. № 11904/49. . 11904/49. Заявление подано в Соединенных Штатах Америки 20 мая 1948 года. 20, 1948. ____ г Полная спецификация опубликована в октябре. 24, 1951. ____ . 24, 1951. Индекс при приемке: -Класс 2(), B2, B4a(2:4), B4d, , C2a(2:9:19), C2b3(a2::: :- 2(), B2, B4a(2: 4), B4d, , C2a(2: 9: 19), C2b3(a2: : : е: g4). : g4). ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ Улучшения в хлорметилированных высших ароматических углеводородах и четвертичных аммониевых соединениях, полученных из них, или относящиеся к ним Мы, & , корпорация, организованная в соответствии с законодательством штата Делавэр, Соединенные Штаты Америки, по адресу: 222, , , 5, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки (правопреемники и ), настоящим заявляем о сути настоящего изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, которые должны быть подробно описаны и установлены в следующее заявление: - , , & , , ' , 222, , , 5, , ( ), , : - Настоящее изобретение относится к длинноцепочечным алкилзамещенным бензилхлоридам, к способу их получения и к производным из них четвертичным аммониевым соединениям. - , , . Известно, что при обработке простых ароматических углеводородов, таких как бензол и нафталин, формальдегидом и хлористым водородом, особенно в присутствии хлорида цинка или концентрированной серной кислоты, к ароматическому кольцу присоединяются хлорметильные группы. Присутствие групп-заместителей в ароматическом ядре оказывает заметное влияние на легкость реакции: некоторые группы, такие как алклоксил, значительно ускоряют скорость реакции, а другие, такие как атомы галогена и нитрогруппы, уменьшают ее. , , , . , . Алкиловый заместитель , содержащий только один или два атома углерода, когда он присутствует в бензольном кольце, по-видимому, оказывает ускоряющее действие, поскольку метален легче реагирует с формальдегидом и хлористым водородом, чем толуол, который, в свою очередь, более реакционноспособен, чем бензол. Однако высшие алкильные заместители оказывают противоположное действие. Реакция протекает с трудом даже в присутствии . Хлорид цинка в качестве катализатора, когда октилбензолы или диамбензолы или высшие гомологи обрабатываются формальдегидом и хлористым водородом. , - . , , . . - . Другой метод, предложенный для хлорметилирования ароматических соединений, [Прит Ак. [ . фунтов — растворить параформальдегид и хлористый водород в уксусной кислоте, добавить ароматическое соединение и нагревать в закрытом сосуде в течение длительного времени. В случае труднореагирующих ароматических соединений, таких как нитро- и галогенбензолы, рекомендуется добавить к раствору небольшое количество хлорида цинка. Этот процесс имеет тот недостаток, что он очень медленный, требует периодов нагрева от 75 до 100 часов и неприменим к ароматическим соединениям, которые не растворяются в уксусной кислоте. , , . 50 , , . , 75 100 , . Еще одним недостатком этих известных процессов является то, что ими трудно управлять. Если реагенты используются в количествах, достаточных для завершения реакции, часто образуются ди- и трихлорметильные производные и продукты конденсации, которые необходимо разделять перегонкой. С другой стороны, если для уменьшения образования этих побочных продуктов используется избыток аронлатического соединения, избыток необходимо отогнать, если требуется чистое 70-хлорметильное производное. 60 . , , - - 65 . , -, 70 . Хлорметилированные производные высококипящих ароматических соединений невозможно отделить от исходного ароматического углеводорода фракционной перегонкой из-за их близких температур кипения. . Также известно, что бензилхлорид легко реагирует со вторичными аминами с образованием третичных аминов, которые могут быть превращены в четвертичные аммониевые соединения, а также реагирует с третичными аминами с прямым образованием четвертичных аммониевых соединений. Нам пришло в голову, что соединения типа бензилхлорида, имеющие 85 высших алкильных групп, присоединенных к ароматическому ядру, сами по себе обладали бы интересными и необычными химическими и физическими свойствами, если бы их можно было получить в чистом виде, и вступали бы в реакцию 90 с аминами с образованием очень ценных четвертичные аммониевые соединения. Целью настоящего изобретения является создание этих химических веществ и способа их производства. . - 85 , 90 . 6.59,353 . В соответствии с настоящим изобретением предложен способ хлорметилирования высшего ароматического углеводорода бензольного ряда, который включает взаимодействие ароматического углеводорода с формальдегидом и хлористым водородом в безводных условиях и в присутствии каталитической смеси, образованной илмиксином в одном молярном эквиваленте. хлорида цинка с от 1,5 до 8 молярных эквивалентов алифатической карбоновой кислоты, содержащей от одного до трех атомов углерода. , , 1.5 8 . Настоящее изобретение также включает способ получения четвертичного аммониевого соединения путем взаимодействия третичного амина с хлормелилированным высшим ароматическим углеводородом бензольного ряда, полученным описанным здесь способом. . Считается, что активный катализатор, образованный смесью безводного хлорида цинка и безводной кислоты, представляет собой комплекс, образованный сочетанием одного моля хлорида цинка с двумя молями кислоты посредством вторичных валентных связей, и что любой избыток хлорида цинка или кислоты, присутствует образует раствор с комплексом. Эта каталитическая смесь по существу несмешивается с высшими алкилзамещенными бензолами даже при температурах реакции от 70°С до 1000°С и остается в ходе реакции в виде отдельной фазы. Однако он смешивается с низшими алкилбензолами и при использовании с ними в тех же условиях. реакция становится настолько бурной, что почти сразу переходит в смолистую массу с энергичным выделением хлористого водорода. Еще одной особенностью каталитической смеси является то, что по мере образования воды в ходе реакции катализатор теряет свою активность. . - 70 . 1000 . . , , , . . , , . Карбоновые кислоты, которые мы обнаружили особенно полезными для образования комплексного катализатора, представляют собой низкомолекулярные алифатические кислоты, содержащие до трех атомов углерода. Из них одинаково хорошие результаты дают муравьиная, уксусная, хлоруксусная и пропионовая кислоты. Вместо кислот можно использовать ангидриды и, при желании, можно использовать смеси кислот или их ангидридов или кислоты и ангидрида. . . , , , , . , , . Предпочтительное соотношение хлорида цинка к карбоновой кислоте в каталитической смеси составляет один моль хлорида цинка к двум-четырем молям кислоты. Можно использовать избыток кислоты до восьми молей на моль хлорида цинка, что дает преимущество увеличения текучести каталитической смеси. Дальнейшее увеличение количества кислоты не приносит никакой пользы, а наоборот, по-видимому, отрицательно влияет на эффективность каталитической смеси. Можно использовать меньшие количества кислоты, и мы получили хорошую конверсию при соотношении один моль хлорида цинка к одному и десяти с половиной молям кислоты. Соотношение кислоты и хлорида цинка ниже этого значения приводит к неполной конверсии, если только не используются чрезмерные количества смеси . 75 Отношение катализатора к ароматическому углеводороду предпочтительно должно находиться в пределах от 0,75 до 2,5 моля хлорида цинка на один моль углеводорода. Меньшие количества катализатора, хотя и обеспечивают быструю реакцию, не дают полной реакции, когда в алкильной части алкилированного бензола имеется десять или более атомов углерода. , . . . 10 - . . 75 0.75 2.5 . , 80 , . Однако если для конкретной цели подходит хлорметилированный продукт, разбавленный непрореагировавшим углеводородом, можно использовать меньшие количества катализатора. Например, меньшие количества являются удовлетворительными в случае алкилбензолов, в которых 90 алкильная группа содержит восемь или девять атомов углерода, поскольку хлорметилирование происходит в случае таких алкилбензолов легче, чем в случае алкилбензолов с большим количеством атомов углерода, и поскольку непрореагировавший 95 углеводород в этих случаях можно отделить от хлорметилированного продукта. , , , . , 90 , 95 . Также желательно, чтобы получить практически полную реакцию, использовать избыток формальдегида по сравнению с молярным количеством 100, необходимым для реакции со всем ароматическим углеводородом. Мы предпочитаем примерно два моля (т.е. от 1,5 до 2,5 молей) формальдегида одному ароматическому углеводороду. 105 Ароматические углеводороды, к которым относится настоящее изобретение, представляют собой алкилированные бензолы, содержащие от одного до трех алкильных заместителей, которые не смешиваются в какой-либо существенной степени с комплексом хлорида цинка-110 с карбоновой кислотой. К ним относятся алкилзамещенные бензолы, которые содержат один алкильный заместитель с числом атомов углерода от 8 до 18 и необязательно один или два других алкильных заместителя с числом атомов углерода менее 115; или которые содержат два алкильных заместителя, имеющих от 5 до 12 атомов углерода каждый, и необязательно третий алкильный заместитель, содержащий не более чем атомы углерода. Высокие выходы монохлорметильных производных, практически свободных от дихлорметильных производных, получены из октилбензола, октилтолуола, нонилтолуола, децилбензола, додеилбензола, додецилтолуола, додеил-12,5-ксилола, тетрадецилтолуола, лиексадеилтолуола, октадецилбензола, диамилбензола, диоктилхензола, диоктилтолуола, ен. триамилбензол. дигептилбензол, изопропилдодеилбензол, хэк.-5,5-3-бутилдодецилбензол. и гептилоктилбензин. molar100 . (.., 1.5 2.5 ) . 105 , 110 . - 8 18 115 5 ; 5 12 . , , , , , , - 12.5 , , , , , , , . . , , .-5,5 3 . . Процесс хлорметилирования осуществляют путем взаимодействия ароматического углеводорода в присутствии смеси катализаторов с безводным формальдегидом и хлористым водородом или с хлорметиловым эфиром; т.е. ClCH132--( или --C2,. Каталитическую смесь, ароматический углеводород и формальдегид можно смешать и нагреть до температуры реакции, и при перемешивании смеси пропускают сухой хлористый водород. пока он не перестанет впитываться. Альтернативно, смесь катализатора и ароматический углеводород можно смешать и при перемешивании при температуре реакции постепенно добавлять хлорметиловый эфир. Основной целью такого порядка смешивания реагентов является контроль любой экзотермической реакции, которая может произойти. Это не имеет существенного значения для процесса. ; .., ClCH132--( --C2,. ,, , , , . . , , , . . . Вышеупомянутые хлорметиловые эфиры образуются в результате реакции формальдегида и хлористого водорода хорошо известными способами и в практике настоящего изобретения являются эквивалентом формальдегида и хлористого водорода. - , . Оптимальная температура реакции несколько варьируется в зависимости от конкретных ароматических углеводородов и соотношения катализатора или формальдегида к углеводороду. . Обычно температура от 500°С до 1000°С является удовлетворительной. Поскольку реакция хлорметилирования в большинстве случаев является экзотермической, иногда необходимо предотвратить протекание слишком бурной реакции. Это можно сделать, контролируя скорость добавления хлористого водорода или хлорметилового эфира. В случае очень активной реакционной смеси может быть желательной температура даже ниже указанной выше. , 500 . 1000 . . , . , . . Когда реакция завершается и перемешивание прекращается, катализатор выпадает в виде отдельного слоя и может быть удален. , . Затем продукт промывают водой, предпочтительно содержащей около 10% карбоната натрия. В случае вязкого продукта можно добавить органический растворитель, такой как бензол, и отогнать его после стадии промывания. «Промытый продукт реакции затем сушат. В случае некоторых ароматических углеводородов продукт реакции можно дополнительно очистить перегонкой в вакууме, но во многих случаях это непрактично. 10% . - . ' . . Полученные таким образом алкилбензилхлориды легко реагируют с третичными аминами при температуре от комнатной до 100°С с образованием четвертичных аммониевых соединений. В случае летучих аминов реакцию можно проводить пропусканием газообразного амина через алкилбензилхлорид при желаемой температуре или реакцию можно проводить под давлением. В случае менее летучих аминов реакцию можно проводить путем нагревания смеси обоих до желаемой температуры. В любом случае желательно иметь инертный растворитель для реагентов, присутствующих во время реакции. 100 . . , - . . .70 . Альтернативно, алкилбензилхлорид можно подвергнуть взаимодействию со вторичным амином в присутствии едкой щелочи, и полученный третичный амин превратить в четвертичное аммониевое соединение. , 75 . Айнинами, пригодными для использования при получении четвертичных аммониевых соединений, являются: диметиламин, триметиламин, 80-диметилбензиламин, пиридин, ниаэтилпиперидин, -метилморфолин, пирролидин, аллилдиметиламин, металлилдиметиламин, этилдиментиламин, диэтанолаулин, диэтанол-8,5-метиламин, этанолдиметиламин и подобные. амины, в которых заместителями являются алкилы, содержащие от одного до пяти атомов углерода, гидроксиэтил, аллилметилаллил, бензил или которые образуют гетероциклические пиридиновые, пиперидиновые, морфолиновые и пирролидиновые кольца. В дополнение к этим низшим группам амин может содержать высшие аллильные или смешанные арилалкильные группы, содержащие до 24 атомов углерода, как в октадецилди-9,5-метиламине или метилдодецилбезилдиметиламине. : , , 80 , , -, --, , , , , - 8.5 , , , , , , , , . , 24 - 9.5 . Следующие примеры приведены для иллюстрации изобретения. . ПРИМЕР 1. 100 Додецилтолуол получали путем смешивания 344 частей толуола и 294 частей концентрированной серной кислоты и при перемешивании смеси и поддержании температуры ниже 10°С медленно добавляли додецилен. Используемый додецилен представлял собой тетрамер пропилена. После добавления 506 частей додецилена смеси давали достичь комнатной температуры и перемешивание продолжали в течение 24 часов. 116 После расставания с. кислотный слой продукта промывали концентрированной серной кислотой и перегоняли в вакууме? ио. Пятьсот пятьдесят пять частей бесцветной жидкости, кипящей при 110-160°С при 1,22,2 мм. было получено ртути. 1. 100 344 294 , 10' ., 1005 . . 506 , 24 . 116 . ',? . ' - 110 -160' . 1.22.2 . . Смесь 450 частей додецилтолуола со 105 частями формальдегида, частями безводного хлорида цинка и 250 частями ледяной уксусной кислоты перемешивали при 60-70°С, быстро пропуская хлористый водород в течение двух часов. Абсорбция была быстрой, и реакция сопровождалась экзотермической реакцией. Нижний слой катализатора сливали и продукт промывали водой, 10%-ным раствором карбоната натрия и снова водой, затем сушили в вакууме на паровой бане. Было получено четыреста 659 353 659 353 девяносто частей желтой жидкости с содержанием хлора 11,2%. 450 105 , , 250 120 60 -70 0 . . . 12.5 , 10% , , -. 659,'353 659,353 11.2% . Теоретическое содержание хлора в додецилметилбензилхлориде составляет 11,5%. 11.5%. а Это вещество почти полностью отгоняется при 1456-1875 С при 0,5-1 мм. ртути. 1456-1875 . 0.5-1 . . однако его можно использовать без дополнительной очистки. , , . В приведенном выше примере соотношение хлорида цинка и уксусной кислоты составляет 1:3,3. В следующей таблице показаны проценты. хлора в продуктах реакции, полученных по той же методике, за исключением того, что количество используемой уксусной кислоты варьировалось: Моль уксусной кислоты % хлора на моль . Продукт реакции 0 1,8 0,66 0,6 1,33 9,09 2,0 10,9 3,3 11,2 6,7 10,8 13,5 7,0 Газообразный триметиламин пропускали с довольно высокой скоростью при комнатной температуре в перемешиваемый раствор 60 частей метилдодецилбензолхлорида в 88 частях бензола. Произошла экзотермическая реакция, и температура выросла примерно до 40°С. Через два часа бензол выпарили, получив 69 частей оранжевого липкого твердого вещества, полностью растворимого в воде. Этот продукт содержал 9,47% хлора. Теоретическое содержание хлора 3-5 для хлорида метилдодецилбензилтриметиламмония составляет 0,67%. 1: 3.3. . : % . 0 1.8 0.66 0.6 1.33 9.09 2.0 10.9 3.3 11.2 6.7 10.8 13.5 7.0 60 88 . 40' . 69 , . 9.47% . 3-5 .67%. Смесь 61,8 частей метилдодецилбензилхлорида, 120 частей 2,5%-ного раствора диметиламина в воде и 16 частей гидроксида натрия загружали в автоклав из нержавеющей стали и нагревали в течение пяти часов при покачивании при температуре 180°С. Бомбу охлаждали. и содержимое экстрагируют бензолом. Бензольный экстракт промывали водой до нейтральной реакции на лакмусовую бумагу и бензол отгоняли. Было получено шестьдесят частей третичного амина, метилдодецилбензилдиметиламина, который может быть дополнительно очищен перегонкой в рауо (температура кипения 142-173°С при 1 мм). 61.8 , 120 2.5%0 16 180' . . , . , , ( 142 -173' . 1 .). Раствор 17 частей этого амина и 5,5 частей этилбромида в 2—5 частях ацетонитрила кипятили с обратным холодильником в течение шести часов. 17 5.5 2-5 . Затем ацетонитрил отгоняли в вакууме, получая 1,5 части бромида метилдодецилбензолдимитиола. 1.5 . . Раствор 22,3 частей метилдодецилбензилдиметиламина и 20 частей метилдодецилбензилхлорида в 42 частях нитрометана нагревали на паровой бане с обратным холодильником до тех пор, пока количество ионизируемого хлорида, определенное титрованием нитрата серебра, не стало постоянным (около четырех часов). Нитрометанл отгоняли в рататрио. Сорок две части бис(метилдодеилбезил)диметилафнимониуии. был получен хлорид. 22.3 20 42 - ( ). ratatr7o. - () . . ПРИМЕР 2. 70 Смесь 65,4 частей децилбензола, 40,8 частей безводного хлорида цинка и 105; части ледяной уксусной кислоты нагревали до 70°С и перемешивали, в то время как 41,4 части бис-хлорэтилового эфира медленно добавляли в течение одного часа. 2. 70 65.4 , 40.8 , 105; 700 . 41.4 - 75 . Температуру поддерживали на уровне 70°С и перемешивание продолжали в течение двух с половиной часов. Реакционную смесь затем добавляли к воде, органический слой разбавляли бензолом и отделяли, промывали водой, сушили над хлоридом кальция и перегоняли. Пятьдесят шесть частей бесцветного масла, кипящего при температуре 12,5-162. С. на 2 мм. Были получены ртуть и хавино хлора 85 с содержанием 12% Х. 70 . . , 80 , , . - 12.5 -162. . 2 . 85 12%, . В тех же условиях, но без уксусной кислоты, эта реакция дала продукт, содержащий. только 0,83 % хлора. . 0.83 % . Раствор 20 пар триметиламина в 90 частях ацетонитрила добавляли к 44,5 частям вышеуказанного продукта хлорметилирования в бомбе из нержавеющей стали; бомбу закрывали и нагревали в течение трех часов при 100°С. Ацето-нитрил 915 отделяли от . i7tpijjo на паровой бане и получили 58 частей водорастворимой пасты светло-янтарного цвета. 20 90 44.5 ; 100' . - 9i5 ' . i7tpijjo - .58 , . В нем содержалось 9,95% хлора, теоретически 10,9%. 100 К 60 частям вышеуказанного децилбензилхлорида, растворенного в 100 частях ацетонитрила, по каплям добавляли 34 части бензилдиметиламина при температуре кипения с обратным холодильником. Смесь перемешивали и кипятили с обратным холодильником в течение трех с половиной часов, а затем ацетонитрил удаляли в вакууме, отгоняя на паровой бане, получая 91 часть густого желтого продукта, содержащего 7,7/? хлор (теоретически 8,86%). 110 Пример 3. 9.95% , 10.9 %. 100 60 100 34 . 105 - , - 91 , 7.7/ ? ( 8.86%. 110 3. К смеси 156 частей бензола и 110 частей безводной плавиковой кислоты при 0 -5 С. добавляли 2,52 части октадецилена с такой скоростью, чтобы температура - 115; температура не превышала 10°С. Затем смесь перемешивали в течение трех с половиной часов при температуре 0-110°С и после выдерживания в течение ночи при комнатной температуре смесь выливали на лед, промывали 120 воды, затем 10% бикарбонатом натрия. и вода, высушенная и дистиллированная. Продукт собирали между 1950 и 2100°С при толщине 1,3-2 мм. ртуть, количество 22,5 Частей. 12.5 К смеси 30 частей октадеилбензола, 35 частей безводного хлорида цинка и 80 частей ледяной уксусной кислоты прибавляли по каплям при 550 а. Затем смесь перемешивали в течение двух с половиной часов, оставляли на ночь и отделяли верхний слой продукта, растворяли в бензоле, промывали водой, 10% бикарбонатом натрия и водой и сушили над безводным хлоридом кальция. Бензол отогнали и получили 32 части жидкости соломенного цвета, содержащей 9,02%. 156 110 0 -5 . 2.52 - 115; 10 . 0-l100 . , 120 , 10% , , . 1950 2100 . 1.3-2 . , 22.5 . 12.5 30 , 35 80 16 - >59,35 550 . - , , , 10% , . 32 - 9.02%. хлор (теоретически 9,37%). ( 9.37%.). Триметиламин пропускали в раствор 23 частей продукта хлорметилирования в 30 частях бензола и 20 частях ацетонитрила в течение полутора часов при комнатной температуре. После удаления растворителя получили 26,5 частей вязкого продукта янтарного цвета, растворимого в воде. Он содержал 7,55 %/{ ионизируемого хлора (теоретически 8,10 %). 23 30 20 - . 26.5 , . 7.55 %/{ ( 8.10 %.). ПРИМЕРЫ 4. 4. К смеси 138 частей толуола и 90 частей безводного фтороводорода, содержавшейся в медной колбе при 0 - 10 С, прибавляли по каплям с такой скоростью 336 частей октена (примешанные октены, кипящие при 123 - 134 С). чтобы температура не поднималась выше 10°С. Затем смесь перемешивали в течение часа и выливали на лед. Органический слой отделяли, промывали водой, 5% раствором бикарбоната натрия и водой, сушили над хлоридом кальция и перегоняли. Непрореагировавшие толуол и октен удаляли до 1150°С при 35 мм. Затем было получено 137,6 частей монооктилтолуола, кипящего при 1150°С при 35 мм. до 1550 С. при 0,5 мм. и 236 частей диоктилтолуола, кипящего при 155-188°С при 0,5 мм. 138 90 , 0 -10 ., 336 ( 123 -134 .) 10 . . , , 5%, , , . to1150 . 35 . 137.6 - 1150 . 35 . 1550 . 0.5 . 236 155 -188 ( . 0.5 . К смеси 50 частей диоктилтолуола, 50 частей безводного хлорида цинка и 110 частей ледяной уксусной кислоты при 650°С прибавляли по каплям части дихлорметилового эфира при перемешивании и кипячении с обратным холодильником. Затем температуру повышали до 1000°С и поддерживали ее в течение четырех часов. Слой продукта отделяли, промывали 5%-ной водой. 50 -, 50 , 110 650 . . 1000 . . , , 5%. бикарбонат натрия и вода, для экстракции используют бензол. Бензольный слой сушили и отгоняли в вакууме, получая 51 часть продукта хлорметилирования в виде желтой жидкости, содержащей 10,0% хлора (теоретическое 9,77%). , . 51 10.0% ( 9.77%). Газообразный триметиламин пропускали в смесь 24 частей указанного выше продукта хлорметилирования, 30 частей бензола и 20 частей ацетонитрила в течение полутора часов. Растворители отгоняли в вакууме с получением желаемой четвертичной аммониевой соли. 24 , 30 , 20 - . . ПРИМЕРЫ 5. 5. Хлороводород пропускали в смесь 225 частей п-додецилтолуола, причем додециловая группа была получена из пропилентетрамера 65, 52,5 частей параформальдегида, 118 частей безводного хлорида цинка и 120 частей уксусного ангидрида, смесь в начале находясь при комнатной температуре. Была получена экзотермическая реакция , которая быстро увеличила температуру реакции до 801°С, где ее поддерживали водяным охлаждением и нагреванием по мере необходимости, в то время как газ пропускали в течение трех с половиной 75 часов. Смеси давали разделиться и верхний слой продукта промывали водой, 10% раствором бикарбоната натрия и водой. Затем его сушили нагреванием в вакууме. Были получены две 80 сто тридцать пять частей метилдодецилбензилхлорида. 225 - , 65 , 52.5 , 118 , 120 , . 801' . - 75 . , 10% . . 80 . Смесь 30,9 частей метил