CZ7596U1 - Zařízení pro převod přímočarého vratné ho pohybu na otáčivý nebo naopak - Google Patents

Description

Oblast technikv

Technické řešení se týká zařízení pro převod přímočarého vratného pohybu na otáčivý nebo naopak.

Dosavadní stav technikv

Problém převodu přímočarého pohybu na otáčivý se většinou řeší použitím známého klikového mechanizmu. Typickým příkladem jsou pístové spalovací motory. Klikové mechanizmy jsou však složité a výrobně nákladné, přičemž po více něž stoletém vývoji již nelze očekávat zásadní vylepšení tohoto typu mechanizmu.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro převod přímočarého vratného pohybu na otáčivý nebo naopak, podle tohoto technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že sestává z podélného členu, který má na obou koncích válcové úseky, které jsou suvně a otočně uloženy ve vedeních, pevně spojených s rámem. Podélný člen je ve střední části mezi vedeními opatřen osazením, které má na čelech přivrácených k vedením alespoň jeden zářez se šikmými boky, jehož tvar koresponduje s tvarem vybrání, spojeným s rámem. Vrcholy zářezů a/nebo vrcholy vybrání jsou vůči sobě pootočeny.

Zařízení podle technického řešení umožňuje nahradit klikový mechanizmus u všech typů strojů a zařízení, u nichž je požadován převod přímočarého vratného pohybu na otáčivý nebo naopak.

Podle jednoho výhodného provedení jsou vrcholy zářezů na jedné straně osazení uspořádány v místě nejnižších bodů zářezů na opačné straně osazení.

Podle jiného výhodného provedení jsou vrcholy vybrání na jedné straně rámu uspořádány v místě nejnižších bodů vybrání na opačné straně rámu.

Je výhodné, když je podélný člen spojen se setrvačníkem.

Setrvačník může být otočně uložen v rámu a ve středu setrvačníku může být suvně uložen podélný člen, nebo může podélný člen dosedat na obvod setrvačníku.

Podle dalšího výhodného provedení jsou setrvačník a podélný člen v místě vzájemného styku opatřeny spoluzabírajícím drážkováním nebo ozubením.

Podle jiného výhodného provedení je podélný člen spojen se setrvačníkem prostřednictvím převodu.

Výhodné provedení vznikne, pokud je alespoň jedno vedení tvořeno válcem spalovacího motoru, jehož píst tvoří válcový úsek podélného členu.

Podle dalšího výhodného provedení tvoří jedno vedení sací válec spalovacího motoru, jehož průměr je větší než průměr pracovního válce, který je tvořen druhým vedením, přičemž sací válec je s pracovním válcem propojen přepouštěcím kanálem.

Přepouštěcí kanál může být uspořádán v podélném členu a může být opatřen přepouštěcím ventilem, nebo může být přepouštěcí kanál uspořádán v rámu.

Podle dalšího výhodného provedení je alespoň jedno vedení tvořeno válcem kompresoru, jehož píst tvoří válcový úsek podélného členu, případně může být podélný člen propojen s pohonnou jednotkou.

-1 CZ 7596 Ul

Podle jiného výhodného provedení je jedno vedení tvořeno válcem kompresoru, zatímco druhé vedení je tvořeno válcem motoru.

Podle jiného výhodného provedení je jedno vedení tvořeno válcem vývěvy, jejíž píst tvoří válcový úsek podélného členu.

Podle dalšího výhodného provedení je alespoň jedno vedení tvořeno válcem parního stroje, jehož píst tvoří válcový úsek podélného členu.

V některých případech je výhodné, pokud je ve společném rámu uspořádáno několik podélných členů s příslušnými vedeními.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže popsáno na příkladech provedení, znázorněných na přiložených výkresech, na kterých jednotlivé obrázky představují:

obr.l, 2 první příklad provedení zařízení podle technického řešení v částečném podélném a příčném řezu, obr. 3,4 druhý příklad provedení zařízení podle technického řešení v pravé a levé krajní poloze, obr. 5 až 8 aplikace zařízení podle technického řešení na čtyřdobém spalovacím motoru v různých fázích činnosti motoru, obr. 9, 10 aplikace zařízení podle technického řešení na dvoudobém spalovacím motoru v různých fázích činnosti motoru.

Příklady provedení

Na obr. 1 a 2 je znázorněn první příklad provedení zařízení podle technického řešení. Zařízení sestává z rámu 2, ve kterém jsou proti sobě pevně uchycena dvě vedení 1 s kruhovým průřezem a společnou osou. Obě vedení 1 mají na svých přivrácených stranách dvě vybrání 12 ve tvaru V, přičemž vrchol vybrání 12 na pravém vedení 1 leží proti nejnižšímu bodu vybrání 12 pravého vedení i. Oběma vedeními i prochází suvně a otočně válcové úseky 10, uspořádané na opačných koncích podélného členu 3. Podélný člen 3 je ve střední části mezi vedeními i opatřen osazením 4, které má na čelech přivrácených k vedením 1 zářezy 11 ve tvaru V, jejichž tvar koresponduje s tvarem vybrání 12. Vrcholy zářezů 11 na opačných čelech osazení 4 leží na společné povrchové přímce, jejíž délka je pouze nepatrně menší než vzdálenost vrcholu vybrání 12 na pravém vedení I a protilehlého nejnižšího bodu vybrání 12 pravého vedení L Zářezy H. na podélném členu 3 a vybrání 12 na vedeních I jsou orientovány tak, že pokud vrchol vybrání 1_L na jedné straně podélného členu 3 zapadá do vybrání 12 příslušného vedení 1 je vrchol zářezu JJL na opačné straně podélného členu 3 umístěn proti vrcholu vybrání 12 příslušného vedení 1. Na obr. 1 je podélný člen 3 těsně před koncem levé krajní ůvrati. Velikost zdvihu podélného členu 3 je dána hloubkou vybrání 12, resp. zářezů Π.. Počtem vybrání 12 a zářezů 11 je dán počet zdvihů podélného členu 3 na jedno jeho otočení o 360°.

Na podélném členu 3 je suvně uložen setrvačník 5 tak, že drážky v jeho středovém otvoru spoluzabírají s podélnými drážkami na povrchu podélného členu 3 v místě osazení 4.

Setrvačník 5 je pomocí axiálních ložisek 6 otočně uložen v rámu 2. Na obvodu se setrvačníkem spoluzabírá pastorek 21, uložený v rámu 2.

Podle neznázorněných provedení může podélný Člen 3 spoluzabírat se setrvačníkem 5 tak, že dosedá na jeho obvod, neboje sním propojen některým se známých převodů, např. řemenovým, řetězovým apod..

Po uvedení podélného členu 3 do vratného pohybu mezi levou a pravou úvratí, dochází ke vzájemnému smýkání šikmých boků příslušných zářezů J4 a vybrání 12, čímž je podélný člen

-2CZ 7596 Ul uváděn do otáčivého pohybu. Drážky ve středovém otvoru setrvačníku 5, spoluzabírají s podélnými drážkami na povrchu podélného členu 3 a umožňují vratný pohyb podélného členu

3, zároveň však přenášejí jeho otáčivý pohyb na setrvačník 5, ze kterého je odebírán pastorkem

21.

Zařízení samozřejmě může fungovat i opačně, to znamená, že setrvačník 5 se uvádí do rotace, která se zařízením podle technického řešení převádí na vratný pohyb podélného členu 3 a to analogicky k výše popsanému postupu. Podélný člen 3 se otáčí a zároveň koná vratný pohyb mezi levou a pravou úvratí.

Na obr. 3 je znázorněn další příklad provedení zařízení podle technického řešení, které se od ío provedení z obr. 1 a 2 liší pouze tvarem zářezů 11 a vybrání 12. Zářezy 11 jsou tvořeny šikmým seříznutím čela osazení 4 podélného členu 3 a vybrání 12 jsou tvořena stejně skloněným šikmým seříznutím přivrácených čel vedení J. Na obr. 3 je zařízení znázorněno těsně před koncem pravé úvrati a na obr. 4 je potom toto zařízení znázorněno těsně před koncem levé úvrati. Ostatní části a funkce je stejná jako u provedení z obr. 1.

Na obr. 5 až 8 je znázorněna aplikace technického řešení na čtyřdobém spalovacím motoru. Konstrukce zařízení je obdobná provedení z obr. 1, přičemž obě vedení J tvoří válce spalovacího motoru se sacími ventily 31. výfukovými ventily 32 a zapalovací svíčkou 41. Válcové úseky 10 podélného členu 3 tvoří písty tohoto motoru.

Motor pracuje jako běžný čtyřdobý zážehový spalovací motor s tím rozdílem, že písty konají nejen vratný pohyb, nýbrž zároveň se shora popsaným působením zářezů 11 a vybrání 12 otáčejí kolem podélné osy. Tento otáčivý pohyb je popsaným způsobem převáděn na setrvačník 5.

Na obr. 5 je sací ventil 3J levého válce otevřen a probíhá sání, zatímco u pravého válce probíhá komprese. Na obr. 6 došlo v pravém válci k zažehnutí směsi zapalovací svíčkou 41 a probíhá v něm expanze a v levém válci probíhá komprese. Na obr. 7 je výfukový ventil 32 v pravém válci otevřen a probíhá v něm tudíž výfuk spalin, zatímco v levém válci dochází po zažehnutí směsi zapalovací svíčkou 41 k expanzi. Na obr. 8 je otevřen výfukový ventil 32 v levém válci a probíhá v něm výfuk spalin, zatímco v pravém válci dochází po otevření sacího ventilu 31 k sání. Poté se celý cyklus opakuje, přičemž setrvačník 5 rotuje, aniž by byl nutný klikový mechanizmus.

Na obr. 9 a 10 je znázorněna aplikace technického řešení na dvoudobém spalovacím motoru.

Konstrukce zařízení je opět obdobná provedení z obr. 1, přičemž obě vedení J tvoří válce motoru a válcové úseky 10 podélného členu 3 tvoří písty tohoto motoru. Levý válec má větší průměr než pravý válec a je opatřen sacím ventilem 31, protože pracuje pouze jako sací válec 7. Pravý válec tvoří pracovní válec 6 a je opatřen výfukovým kanálem 50, který je překrýván pístem. Sací válec 7 je s pracovním válcem 6 propojen přepouštěcím kanálem s přepouštěcím ventilem 8. Na obr. 9 a 10 je přepouštěcí kanál veden ve středu podélného členu 3. Přepouštěcí ventil 8 se samočinně otevírá v levé úvrati levého pístu. Přepouštěcí ventil 8 je možno nahradit otvorem ve stěně pracovního válce 6, který je odkryt pokud je pravý píst v levé úvrati.

Při práci tohoto dvoudobého motoru sací válec 7 nasává a stlačuje vzduch nebo palivovou směs, která se přepouštěcím kanálem přefukuje do pracovního válce 6, kde se známým dvoudobým cyklem spaluje. Pracovní válec 6 tak funguje jako přeplňovaný válec.

Podle neznázoměného provedení je vedení 1 tvořeno válcem kompresoru, jehož píst tvoří válcový úsek 10 podélného členu 3. Zařízení podle technického řešení potom pracuje jako kompresor. V takovém případě je podélný člen 3 propojen s pohonnou jednotkou.

Podle dalšího neznázoměného provedení je jedno vedení i tvořeno válcem kompresoru, zatímco druhé vedení 1 je tvořeno válcem čtyřdobého spalovacího motoru. Výsledkem takového spojení je kompaktní jednotka motor-kompresor.

Podle dalšího neznázoměného provedení je jedno z vedení 1 tvořeno válcem vývěvy, jejíž píst tvoří válcový úsek 10 podélného členu 3. Druhé vedení J je tvořeno válcem čtyřdobého spalovacího motoru. Toto provedení tvoří kompaktní jednotku motor-vývěva.

-3 CZ 7596 Ul

Podle jiného neznázorněného provedení jsou vedení 1 tvořena válci parního stroje, jehož písty tvoří válcové úseky 10 podélného členu 3. Pára je střídavě přiváděna do obou válců. Zařízení podle technického řešení tak nahrazuje klikový mechanizmus u parního stroje.

Ve společném rámu 2 lze umístit několik podélných členů 3 s příslušnými vedeními i, přičemž jejich setrvačníky 5 mohou být některým ze známých způsobů propojeny.

Víceválcový motor vznikne rozmístěním několik zařízení podle technického řešení kolem společného centrálního setrvačníku, přičemž jednotlivé motory se systémem spojek zapínají v závislosti na požadovaném výkonu.

Claims (16)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení pro převod přímočarého vratného pohybu na otáčivý nebo naopak, vyznačující se tím, že sestává z podélného členu (3), který má na obou koncích válcové úseky (10), které jsou suvně a otočně uloženy ve vedeních (1), pevně spojených s rámem (2), přičemž podélný člen (3) je ve střední části mezi vedeními (1) opatřen osazením (4), které má na čelech přivrácených k vedením (1) alespoň jeden zářez (11) se šikmými boky, jehož tvar koresponduje s tvarem vybrání (12), spojeným s rámem (2) a vrcholy zářezů (11) a/nebo vrcholy vybrání (12) jsou vůči sobě pootočeny.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrcholy zářezů (11) na jedné straně osazení (4) jsou uspořádány v místě nejnižších bodů zářezů (11) na opačné straně osazení (4)·
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m , že vrcholy vybrání (12) na jedné straně rámu (2) jsou uspořádány v místě nejnižších bodů vybrání (12) na opačné straně rámu (2).
4. 4. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že podélný člen (3) je spojen se setrvačníkem (5).
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se t í m , že setrvačník (5) je otočně uložen v rámu (2) a ve středu setrvačníku (5) je suvně uložen podélný člen (3).
6. 6. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že setrvačník (5) je otočně uložen v rámu (2), přičemž podélný člen (3) dosedá na obvod setrvačníku (5).
7. 7. Zařízení podle nároků 5a 6, vyznačující se tím, že setrvačník (5) a podélný člen (3) jsou v místě vzájemného styku opatřeny spoluzabírajícím drážkováním nebo ozubením.
8. 8. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že podélný člen (3) je spojen se setrvačníkem (5) prostřednictvím převodu.
9. 9. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se t í m, že alespoň jedno vedení (1) je tvořeno válcem spalovacího motoru, jehož píst tvoří válcový úsek (10) podélného členu (3).
10. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že jedno vedení (1) tvoří sací válec (7) spalovacího motoru, jehož průměr je větší než průměr pracovního válce (6), který je tvořen druhým vedením (1), přičemž sací válec (7) je s pracovním válcem (6) propojen přepouštěcím kanálem.

    -4CZ 7596 Ul
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že přepouštěcí kanál je uspořádán v podélném členu (3) a je opatřen přepouštěcím ventilem (8).
12. 12. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že přepouštěcí kanál je uspořádán v rámu (2).

    5
13. 13. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že alespoň jedno vedení (1) je tvořeno válcem kompresoru, jehož píst tvoří válcový úsek (10) podélného členu (3).
14. 14. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se t í m , že podélný člen (3) je propojen s pohonnou jednotkou.

    ío 15. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že jedno vedení (1) je tvořeno válcem kompresoru, zatímco druhé vedení (1) je tvořeno válcem motoru.

    16. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že alespoň jedno vedení (1) je tvořeno válcem vývěvy, jejíž píst tvoří válcový úsek (10) podélného členu (3).
15. 15 17. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž8, vyznačující se tím, že alespoň jedno vedení (1) je tvořeno válcem parního stroje, jehož píst tvoří válcový úsek (10) podélného členu (3).
16. 18. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ve společném rámu (2) je uspořádáno několik podélných členů (3) s příslušnými vedeními (1).