ЛЕНТА ДЛЯ СКОРОСТЕМЕРОВ С РЕГИСТРИРУЮЩИМ МЕТАЛЛИЗИРОВАННЫМ СЛОЕМ

Полезная модель относится к области радиоэлектронного приборостроения для записи информации на носителе электроэрозионным способом и последующего воспроизведения записанной информации и может быть использована при регистрации параметров движения подвижного железнодорожного состава.
Известен носитель информации, содержащий полимерную основу и нанесенный на нее токопроводящий регистрирующий слой для записи импульсов электрического тока (патент  SU 1774376 А1, опубл. 07.11.1992).
Недостатком известного носителя информации является невозможность его использования в случае применения лентопротяжного механизма в связи с возможностью его расслоения и непреднамеренного удаления регистрирующего слоя с полимерной основы под действием рабочей нагрузки лентопротяжного механизма.
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является трехслойная лента для записи информации, содержащая полимерную основу, промежуточный слой, выполненный из сополимера стирола с бутилметакрилатом с наполнителем, в качестве которого использованы сернокислый барий, двуокись титана, диоксид кремния, либо их композиции и нанесенный на нее токопроводящий регистрирующий слой для записи импульсов электрического тока (патент на полезную модель RU №  39967, опубл. 20.08.2004г.).
Недостатком известного носителя информации является высокая вариативность структурно-размерных свойств полимерной подложки, и, соответственно, композиционного материала в целом, что приводят к эксплуатационным проблемам при использовании носителя информации в блоках регистрации типа БР-2.
Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности ленты.
Достигаемый технический результат - повышение качества записи информации на ленте при использовании ее в блоках регистрации типа БР-2 за счет увеличения глубины прожига.
Дополнительный технический результат - долговременная сохранность информации и возможность ее визуальной считываемости за счет создания матовости, увеличения разрешающей способности при уменьшении расхода алюминия на изготовление ленты.
Техническая задача достигается тем, что лента для скоростемеров с регистрирующим металлизированным слоем содержит соединенные друг с другом полимерную основу, выполненную предпочтительно из полиэтилентерефталата (ПЭТ), промежуточный слой, выполненный из смеси полимерного связующего с неорганическим наполнителем, и нанесенный на него токопроводящий регистрирующий слой для записи импульсов электрического тока. Заявляемая лента отличается от известной тем, что промежуточный слой содержит акриловые дисперсии сополимеров в качестве полимерного связующего и алюмосодержащий наполнитель в качестве неорганического наполнителя, лента выполнена с общей толщиной 45-55 мкм, а толщина промежуточного слоя составляет 0,22-0,27 от общей толщины ленты.
Токопроводящий регистрирующий слой для записи импульсов электрического тока выполнен из алюминия с возможностью обеспечения удельного поверхностного электрического сопротивления не менее 1,8 Ом и не более 4,4 Ом. Толщина токопроводящего регистрирующего слоя предпочтительно составляет 0,001-0,0015 мкм, т.е. многократно меньше толщины токопроводящего покрытия, обычно применяемого на таких лентах.
Лента выполнена с общей толщиной 45-55 мкм. Если ленту выполнить общей толщиной более 55 мкм, то возникает вероятность застревания такой ленты в лентопротяжном механизме блока регистрации типа БР-2. При выполнении ленты с общей толщиной менее 45 мкм, удлинение до разрыва составит более 5%, и в случае увеличения нагрузки лентопротяжного механизма, может возникнуть искажение записываемой информации, а также при достижении предела прочности при растяжении – обрыв ленты.
В качестве полимерного связующего для изготовления промежуточного слоя используют водные дисперсии акриловых сополимеров. В качестве неорганического наполнителя для промежуточного слоя используют алюмосодержащий наполнитель, в качестве которого могут быть использованы минеральные соли алюминия, комплексные и бинарные соединения алюминия либо их композиции. Например, в качестве алюмосодержащих наполнителей могут быть использованы алюмосиликаты, оксид алюминия (глинозем), каолинит (каолин) или их смеси или иные аналогичные алюмосодержащие наполнители.
Выбор заявленной толщины промежуточного слоя обусловлен тем, что в заявленном интервале обеспечивается необходимая гибкость ленты для ее протяжки в механизме блока регистрации типа БР-2. Кроме того, заявленная толщина промежуточного слоя и материал его изготовления позволяют обеспечить высокое качество записи информации на ленту за счет значительной глубины прожига совместно с токопроводящим регистрирующим слоем.
Глубина прожига заявляемой ленты составляет 10-15 мкм, т.е. практически равна толщине промежуточного слоя и толщины токопроводящего регистрирующего слоя, что обеспечивает возможность ее визуальной считываемости и долговременную сохранность информации.
Алюмосодержащий наполнитель в сочетании с акриловыми дисперсиями в качестве полимерного связующего обеспечивает достаточную шероховатость промежуточного слоя, обеспечивая матовость, а, следовательно, качество визуализации записанных сигналов. Кроме того, за счет химического сродства неорганического наполнителя с токопроводящим регистрирующим слоем, обеспечивается адгезионная прочность соединения слоев друг с другом.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- промежуточный слой содержит акриловые дисперсии в качестве полимерного связующего и алюмосодержащий наполнитель в качестве неорганического наполнителя;
- лента выполнена общей толщиной 45-55 мкм;
- толщина промежуточного слоя составляет 0,22-0,27 от общей толщины ленты.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
На рисунке схематично изображена лента для скоростемеров с регистрирующим металлизированным слоем, поперечный разрез.
Заявляемая лента содержит соединенные друг с другом по всей площади поверхности полимерную основу 1, токопроводящий регистрирующий слой 2 для регистрации импульсов электрического тока, между которыми размещен промежуточный слой 3. Полимерная основа 1 выполнена из полиэтилентерефталата, имеющего стойкость к внешним воздействиям, не подвержена действию атмосферных осадков. Промежуточный слой 3 выполнен из смеси акриловых сополимеров с алюмосодержащим наполнителем, что обеспечивает достаточную адгезионную прочность с полимерной основой 1. Толщина промежуточного слоя 3 составляет 0,22-0,27 от общей толщины ленты. Общая толщина ленты выполнена 45ч55 мкм. При этом толщина полимерной основы 1 из полиэтилентерефталата составляет 0,78-0,73 от общей толщины ленты.
Промежуточный слой 3 обеспечивает увеличение глубины прожига. В процессе регистрации импульсов электрического тока прожиг начинается в токопроводящем регистрирующем слое 2, который переходит и заканчивается в промежуточном слое 3. Материал изготовления промежуточного слоя обеспечивает возможность его прожига по объему, что улучшает качество записи информации. Промежуточный слой 3 также обеспечивает матовость ленты, снижает глянец наносимого токопроводящего регистрирующего слоя 2, улучшает контрастность и считываемость записанной информации без использования дополнительных источников света. Использование заявляемого промежуточного слоя 3 совместно с полимерной основой 1, позволяет уменьшить толщину токопроводящего регистрирующего слоя 2 более, чем в 10 раз, улучшить адгезию друг с другом полимерной основы 1, промежуточного слоя 3 и токопроводящего регистрирующего слоя 2.
Токопроводящий регистрирующий слой 2 выполнен толщиной 0,001ч0,0015 мкм и его удельное поверхностное электрическое сопротивление составляет не менее 1,8 Ом и не более 4,4 Ом. Токопроводящий регистрирующий слой 2 выполнен из алюминия, нанесен методом вакуумной металлизации.
Толщина промежуточного слоя 3 с токопроводящим регистрирующим слоем 2 и удельное поверхностное электрическое сопротивление последнего при электроэрозионном способе фиксирования информации должны обеспечивать диаметр прожигаемых электродом точек, позволяющих наносить и считывать информацию с шагом 0,48-0,52 мм и обеспечить количество элементов записи в строке 144. При электроэрозионном способе фиксирования информации при удельном поверхностном электрическом сопротивлении более 4,4 Ом токопроводящего регистрирующего слоя 2 диаметр прожигаемых точек электродом будет таким, что две рядом прожигаемые точки сольются друг с другом, и впоследствии будет затруднительно считать информацию с такой ленты, т.е. разрешающая способность недостаточна для последующего считывания информации. При удельном поверхностном электрическом сопротивлении менее 1,8 Ом токопроводящего регистрирующего слоя 2 электрод не сможет прожечь его и промежуточный слой 3 и оставить достаточно заметный знак записи информации, т.е. также приводит к образованию нечитаемых знаков.
Заявляемая лента для скоростемеров с регистрирующим металлизированным слоем обеспечивает получение качественной записи сигналов за счет повышение глубины прожига соответствующих записывающих слоев и ее хорошую визуальную воспринимаемость, а также сохранение эксплуатационных характеристик при воздействии внешних атмосферных факторов.
При использовании заявляемой ленты в блоке регистрации типа БР-2 в составе комплекса параметров движения (КПД) локомотивов, лента обеспечивает разрешающую способность 1-3 точки на мм, позволяет уменьшить расход алюминия на изготовление токопроводящего регистрирующего слоя ленты, что приводит к сокращению расходов металлического алюминия.