FI123787B - Menetelmä edestakaisin liikkuvalla männällä varustetun laitteen sylinterilohkon valmistamiseksi ja menetelmällä valmistettu sylinterilohko - Google Patents

Description

MENETELMÄ EDESTAKAISIN LIIKKUVALLA MÄNNÄLLÄ VARUSTETUN LAITTEEN SYLINTERILOHKON VALMISTAMISEKSI JA MENETELMÄLLÄ VALMISTETTU SYLINTERILOHKO

5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetty menetelmä edestakaisin liikkuvalla männällä varustetun laitteen sylinterilohkon valmistamiseksi ja patenttivaatimuksen 8 johdanto-osassa esitetty, menetelmällä valmistettu sylinterilohko.

10

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erityisen hyvin polttomoottorien sylinterilohkojen valmistukseen, jotka on tunnetun tekniikan mukaisesti valmistettu yleensä valamalla. Menetelmällä voidaan valmistaa kuitenkin myös muita männällä 15 varustettuja sylinterilohkoja, joita käytetään muissa laitteissa, kuten kompressoreissa, pumpuissa, jne.

Sylinterilohkojen valmistamisessa valamalla on epäkohtana se, että se on hidasta ja kallista. Eri kokoisille ja muo-20 toisille lohkoille on aina tehtävä uusi muotti, joka aiheuttaa kustannuksia ja pidentää valmistamisaikaa. Lisäksi valu-rakenteiden epäkohtana on niiden huono iskunkestävyys ja kulutuskestävyys. Epäkohtana on myös se, että kaikkia vaikeita muotoja ei pystytä tekemään valamallakaan.

25

Polttomoottorissa käytetään tavallisesti männänrenkaita pi-^ tämään männän ja sylinterin väli tiiviinä. Kussakin männässä g on esimerkiksi kaksi tai kolme uraa, joihin männänrenkaat on c\J sovitettu. Mäntään sovitetut männänrenkaat liikkuvat sylin-

CM J

x 30 terissä männän mukana edestakaisin, jolloin ne ajan myötä kuluvat, jolloin ne joudutaan vaihtamaan uusiin, mikä aihe-oo § uttaa työtä ja kustannuksia.

LO

O)

O

o ^ Tietyt sähköelimien sydänrakenteet on tunnetun tekniikan mu- 35 kaisesti tehty muotoon leikatuista ohuista metallilevyn pa- 2 loista. Näissä rakenteissa kuitenkin syy ohuiden levyjen käyttöön on aivan toinen kuin vaikea muoto, kestävyys tai nopea valmistusaika. Muodot ovat yksinkertaisia ja valmis-tusaika on jopa pidempi kuin olisi yhdestä palasta tehdyllä 5 rakenteella.

Japanilainen patenttijulkaisu nro JP4004944 (A) esittää valumuottia, jossa osa muotista on tehty ohuista, päällekkäin asetetuista ja tiettyyn muotoon leikatuista levyistä. Tässä 10 ei ole kuitenkaan kyse polttomoottorin tai kompressorin sy-linterilohkosta tai muusta kone-elimenä käytetystä tuotteesta, vaan muotista, joilla vaikeamuotoisia kone-elimiä voidaan valaa.

15 Japanilainen patenttijulkaisu nro JP57198301 (A) esittää pyörivää roottoria, joka on tarkoitettu esimerkiksi siipi-pumppuun. Roottori on tehty ohuista, muotoon puristamalla leikatuista teräslevyistä, jotka on kiinnitetty kahden paksumman ja ohuiden levyjen kanssa saman muotoisen päätylevyn 20 väliin. Tässäkin julkaisussa on kyse kuitenkin suhteellisen yksinkertaisesta ratkaisusta eikä tavoitteena ole vaikeamuo-toisen valun korvaaminen, vaan paksujen teräsmateriaalien säästö. Tässä ratkaisussa kaikki levyt ovat saman muotoisia, joten ratkaisun avulla ei pystytä tekemään vaikeita, valun M 25 korvaavia muotoja, kuten esimerkiksi mutkia sisältäviä kanani via yms.

CNJ

cp c\j Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut c\j ^ x epäkohdat sekä aikaansaada yksinkertainen ja edullinen sekä tr Q_ 30 nopea menetelmä edestakaisin liikkuvalla männällä varustetun co g laitteen sylinterilohkon valmistamiseksi. Samoin keksinnön m g tarkoituksena on saada aikaan mainitulla menetelmällä val- o cvJ mistettu sylinterilohko. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 3 tunnusmerkkiosassa. Vastaavasti keksinnön mukaiselle sylin-terilohkolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 8 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille sovellus-muodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa pa-5 tenttivaatimuksissa.

Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on se, että sen avulla voidaan valmistaa valamisen sijaan erimuotoisia ja erikokoisia sylinterilohkoja helposti ja erittäin nopeasti. Etuna on 10 myös se, että keksinnön mukaisesti valmistetut sylinteriloh-kot ovat nopean ja helpon valmistustapansa ansiosta edullisia verrattuja mm. vastaavanlaisiin valettuihin lohkoihin. Lisäksi etuna on se, että lohkoa ei tarvitse valmistaa yhdestä ja samasta materiaalista, vaan saman lohkon valmista-15 miseen voidaan käyttää useita eri materiaaleja, jotka soveltuvat kulloiseenkin kohtaan ja tarpeeseen. Näin voidaan valmistaa kulutuskestäviä ja pitkäikäisiä lohkoja räätälöidysti juuri oikeaan kohteeseen. Lisäksi menetelmä soveltuu erinomaisesti yksittäisten, tilaustyönä tehtyjen sylinterilohko-20 jen valmistukseen, samoin kuin myös sarjatuotantoon. Ratkaisun etuna on vielä se, että sylinterilohkossa ei käytetä männän mukana liikkuvia männänrenkaita, vaan tiivistysren-kaat tai vastaavat elimet pysyvät sylinterin suhteen paikallaan, jolloin ne eivät kulu yhtä nopeasti. Lisäksi paikal-m 25 laan olevat tiivisterenkaat eivät millään kierrosluvulla re- g sonoi, jolloin ne kestävät kovempaa rasitusta ja suurempia g kierroslukuja. Etuna on myös se, että mäntä on yksinkertai- c\j sempi ja kestävämpi, koska siinä ei ole rengasuria.

x cc o_ 30 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin sovellutusesi-oo g merkkien avulla viittaamalla oheisiin yksinkertaistettuihin

LO

g ja kaaviollisiin piirustuksiin, joissa o C\1 4 kuvio 1 esittää sivulta katsottuna sekä kaaviollisesti, yksinkertaistettuna ja leikattuna yhtä keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettua sylinterilohkoa mäntineen, 5 kuvio 2 esittää kaaviollisesti, yksinkertaistettuna ja leikattuna kuvion 1 mukaista sylinterilohkoa mäntineen kuviossa 1 olevan nuolen A suunnasta katsottuna, kuvio 3 esittää kaaviollisesti, yksinkertaistettuna ja leikattuna kuvion 1 mukaista sylinterilohkoa ilman 10 mäntää ja tiivisterenkaita kuviossa 1 olevan nuolen A suunnasta katsottuna, kuvio 3a esittää kaaviollisesti, yksinkertaistettuna ja leikattuna yhtä toista keksinnön mukaista sylinteri-lohkoa ilman mäntää kuviossa 1 olevan nuolen A 15 suunnasta katsottuna, kuvio 4 esittää päältä katsottuna ja yksinkertaistettuna kuvion 1 sylinterilohkoa leikattuna kuviossa 1 esitetystä leikkauskohdasta IV-IV, kuvio 5 esittää päältä katsottuna kuvion 1 tai 3 mukaisen 20 sylinterilohkon yhtä viipalemaista osaa, kuvio 6 esittää päältä katsottuna kuvion 1 tai 3 mukaisen sylinterilohkon yhtä toista viipalemaista osaa, kuvio 7 esittää päältä katsottuna kuvion 1 mukaisen sylinterilohkon yhtä kolmatta viipalemaista osaa, m 25 kuvio 8 esittää suurennettuna osaa keksinnön mukaisessa g ratkaisussa käytettävästä tiivisterenkaasta, g kuvio 9 esittää sivulta katsottuna, kaaviollisesti sekä yk- c\j sinkertaistettuna ja leikattuna yhtä kolmatta kek- cvj i sinnön mukaisella menetelmällä valmistettua sylin- tr

CL

30 terilohkoa ja oo § kuvio 10 esittää päältä katsottuna kuvion 9 mukaisen sylin-

LO

§ terilohkon yhtä viipalemaista osaa.

o c\j 5

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty yksi keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu sylinterilohko 1 keskeltä halkileikat-tuna sekä kahdelta eri sivulta katsottuna ja kuviossa 3 päältä katsottuna sekä leikattuna kuvion 1 leikkausviivaa 5 IV-IV pitkin. Sylinterilohko 1 on piirretty kaaviollisesti ja yksinkertaistettuna, eikä siinä ole esitetty kaikkia toimivaan kokonaisuuteen tarvittavia, mutta keksinnön kannalta epäolennaisia komponentteja, kuten imu- ja pakokanavia, sy-tytystulppaa, voiteluöljykanavia, jne. Voidaan ajatella, et-10 tä ne sijaitsevat sellaisissa kohdissa, joita leikkaus ei näytä.

Sylinterilohko 1 koostuu päällekkäin toisiinsa kiinnitetyistä, olennaisen tasapaksuista levyistä 4, 5, 6 ja 7, joiden 15 keskelle on tehty reikä 15a, 15b, 15c männän 11 liikkumiselle varatun, olennaisen lieriömäisen tilan 15 luomiseksi, kun levyt 4-7 kiinnitetään päällekkäin toisiinsa. Tällöin levyjen keskellä olevat reiät 15a, 15b, 15c muodostavat sylinte-rilohkon 1 sylinterin. Levyt 4-7 ovat päältä katsottuna muo-20 doltaan olennaisesti ellipsimäisiä tai muun sopivan muotoisia, ja joka toinen levy, kuten jäähdytyslevy 4 on leveydeltään ja pituudeltaan joko symmetrisesti tai muuten suurempi kuin niiden väliin sylinterilohkoa koottaessa sijoitettava välilevy 5 tai 6, jolloin levyt 4-6 muodostavat sylinterien 25 lohkolle 1 jäähdytysripamaisen rakenteen, joka jäähdyttää ^ sylinterilohkoa 1, kun ilmavirta kulkee levyjen 4 väliin g jäävien rakojen la läpi.

c\j

C\J

x Tässä sovellutusesimerkissä ensimmäiseksi levyksi, moottorin cc Q_ , ,, ,, 30 muuta runkoa vasten on sovitettu pohjalevy 7, jonka päälle co § on sovitettu esimerkiksi ensimmäinen jäähdytyslevy 4, jonka

LO

§ päälle ensimmäinen tiivistysrenkaan 9 uran 9a sisältävä vä- o ^ lilevy 6, jonka päälle edelleen toinen jäähdytyslevy 4, jon ka päälle tarvittaessa toinen tiivistysrenkaan 9 uran 9a si- 6 sältävä välilevy 6, jonka päälle edelleen jäähdytyslevy 4, jonka päälle välilevy 5, jne. Näin jatketaan sijoittaen joka toiseksi levyksi jäähdytyslevy 4 ja joka toiseksi levyksi välilevy 5, kunnes sylinterin korkeus on haluttu. Tämän jäl-5 keen ylimmäisenä olevan levyn 4 tai 5 päälle on sovitettu vielä kansilevy 3, joka sulkee sylinteritilan yläosan.

Tässä sovellutusesimerkissä jäähdytyslevyt 4 eivät ole keskenään samankokoisia, vaan suurenevat lohkon yläosaa kohti. 10 Välilevyt 5 ja 6 sen sijaan ovat keskenään olennaisesti samankokoisia. Levyt 4, 5 ja 6 on kuvattu tarkemmin kuvioissa 4-7. Tässä on kuvattu vain yksi sovellutusesimerkki, mutta levyjen 4-7 määrä, koko, paksuus ja muoto voidaan valita aina tilanteen mukaan sopivaksi. Levyt 4-7 voivat myös olla 15 keskenään eri materiaalia. Yksi sopiva materiaali on jokin sopiva metalliseos, kuten terässeos.

Levyjen 4, 5 ja 7 reikien 15a halkaisijat ovat keskenään sa mansuuruiset. Välilevyjen 6 reiät 15b ovat halkaisijaltaan 20 hieman suurempia kuin reiät 15a, jolloin sylinteriin muodostuu sylinteriä koottaessa kaksi uraa 9a välilevyjen 6 kohdille. Näihin uriin 9a on sovitettu männänrenkaan kaltaiset tiivistysrenkaat 9, jotka on kuvattu tarkemmin kuvioissa 7 ja 8. Levyjen 6 reikiin 15b on lisäksi tehty sisäänpäin „ 25 suuntautuvat ulokkeet 16, jotka on järjestetty pitämään g uriin 9a sovitettavat tiivistysrenkaat 9 paikoillaan. Urien c^J 9a väliin johdetaan myös voiteluainetta, joka voitelee sy- c\j linteriä. Voitelu voidaan tehdä paineella voitelukanavaa c\j x pitkin tai roiskevoiteluna. Voiteluratkaisuja ei ole esitet- cr 30 ty kuvioissa.

00 o 00 m g Levyt 4-7 kiinnitetään toisiinsa asettamalla levyt tasaisis- o c\J ta sivuistaan päällekkäin yhteen ja kiristämällä ne yhdeksi tiukaksi paketiksi levyissä oleviin kiinnitysreikiin 14 si- 7 joitettavilla kiristyselimillä, kuten pulteilla ja muttereilla, minkä jälkeen päällekkäiset levyt hitsataan toisiinsa kiinni sylinterin sisä- ja ulkopuolelta. Hitsaus voidaan tehdä myös muulla tavoin. Esimerkiksi siten, että johdetaan 5 hitsausvirta kaikkien tai osan levyistä läpi, jolloin levyt hitsatessa sulavat yhteen. Hitsauksen jälkeen kiinnityseli-met voidaan poistaa ja sylinterin sisäpinta työstetään sileäksi esimerkiksi hiomalla ja/tai hoonaamalla. Valmis sylin-terilohko 1 kiinnitetään alustaansa kannessa 3 ja levyissä 10 4-7 olevien kiinnitysreikien 14 avulla. Kaikki kuvioissa näkyvät sylinterit on jo viimeistelty hoonaamalla, joten kuvioihin ei ole piirretty näkyviin sylinterin lieriömäisen tilan 15 sisäseiniin levyjen 4-7 välisiä rajaviivoja.

15 Sylinterin kannen 3 päälle on sovitettu lisäksi tasaisin välein jäähdytysripoja 2, jotka edesauttavat sylinterilohkon 1 jäähdytystä. Jäähdytysrivat 2 on leikattu levyistä samalla tavoin kuin muutkin levyt 3-7 ja ne on kiinnitetty kannen 3 yläpintaan yhdestä tasaisesta reunastaan niin, että jokaisen 20 rivan 2 väliin jää ilmarako 2b. Lisäksi kiinnityksen jälkeen kunkin jäähdytysrivan 2 ja kannen 3 yläosan välissä on ilma-rako 2a jäähdytysripojen 2 leikkausmuotojen ansiosta.

Sylinterin sisään on sovitettu mäntä 11, joka toimii samalla ^ 25 periaatteella kuin tavallisen polttomoottorin mäntä. Mäntä o 11 on valmistettu valamalla tai kiinnittämällä joukko lei- gj kattuja, levymäisiä osia päällekkäin samaan tapaan kuin sy- c\j linterilohkon 1 levyt 4-7. Männän 11 yläosaan on kiinnitetty cvj x lisäksi erillinen lisäkerros 11a, joka voi olla valmistettu cc 30 eri materiaalista kuin muu osa mäntää. Lisäkerros 11a on oo o esimerkiksi sellainen, että sen lämmönjohtokerroin on eri in 2 suuri kuin muun osan mantaa 11. Tällöin männän 11 lämmetessä o c\j lisäkerros 11a laajenee enemmän kuin muu osa mäntää ja tii vistää männän 11 paremmin sylinteriin. Mäntä 11 on laakeroi- 8 tu männäntapistaan 13 kiertokankeen 12, joka on yhdistetty kampiakseliin. Männän 11 vaippaan on tehty tarvittaessa kuviointi tai uria, joihin tarttuu voiteluainetta, jolloin voiteluainetta levittyy tasaisesti sylinterin sisäpintaan 10 5 männän 11 liikkuessa edestakaisin.

Kuviossa 4 on esitetty päältä katsottuna ja yksinkertaistettuna kuvion 1 sylinterilohkoa leikattuna kuviossa 1 esitetyn leikkausviivan IV-IV esittämästä kohdasta levyjen 4 ja 5 vä-10 listä. Levyt 4-7 on sovitettu samankeskisesti päällekkäin siten, että levyjen keskireiät 15a, 15b muodostavat sylinte-rimäisen liikkumatilan 15 männälle 11. Levyjen 4-7 muoto keskinäinen kokoero päältä katsoen voi olla joku toinenkin kuin kuviossa 4 esitetty.

15

Kuviossa 5 on esitetty päältä katsottuna yksi edellä mainittu sylinterilohkoon 1 kuuluva jäähdytyslevy 4. Levy on tasapaksu ja muodoltaan ellipsimäinen ja sen keskellä on pyöreä reikä 15a. Lisäksi levyssä on neljä kiinnitysreikää 14.

20

Vastaavasti kuviossa 6 on esitetty päältä katsottuna yksi edellä mainittu sylinterilohkoon 1 kuuluva välilevy 5. Levy on tasapaksu ja muodoltaan ellipsimäinen ja sen keskellä on pyöreä reikä 15a. Lisäksi levyssä on neljä kiinnitysreikää m 25 14. Välilevy 5 on ulkomitoiltaan pienempi kuin jäähdytyslevy g 4, mutta reikien 15a ja 14 koko ja keskinäinen sijainti ovat g samat jäähdytyslevyssä 4.

c\j c\j x Kuviossa 7 on esitetty päältä katsottuna yksi edellä mainit- cc 30 tu sylinterilohkoon 1 kuuluva tasapaksu välilevy 6, jonka oo g kohdalle tiivisterengas 9 on tarkoitettu sijoitettavaksi m g valmiiksi kootussa sylintenlohkossa 1. Välilevy 6 on muo- o c\j doltaan ja ulkomitoiltaan olennaisesti samanlainen kuin ku vion 6 välilevy 5. Kuitenkin välilevyn 6 keskellä oleva rei- 9 kä 15b on halkaisijaltaan suurempi kuin levyjen 4, 5 ja 7 reiät 15a. Reiän 15b säde on esimerkiksi sopivasti hieman vähemmän kuin tiivistysrenkaan 9 paksuuden verran suurempi kuin reiän 15a säde. Tällöin tiivisterenkaan 9 sisäkehä 5 ulottuu männän tiivistämistä varten sopivasti sylinteritilan 15 sisäpinnan 10 sisäpuolelle. Lisäksi reiässä 15b on sä-teittäisesti sisäänpäin suuntautuva uloke 16 tiivisterenkaan 9 pyörimisen estämiseksi. Levyssä 6 on myös neljä kiinnitys-reikää 14. Reikien 15b ja 14 koko ja keskinäinen sijainti 10 ovat samat jäähdytyslevyssä 4 olevien vastaavien reikien 15a ja 14.

Kuviossa 8 on esitetty osa yhdestä sylinterilohkoon 1 kuuluvasta tiivisterenkaasta 9. Tiivisterengas 9 on olennaisesti 15 välilevyn 6 paksuinen, esimerkiksi metallista valmistettu katkaistu rengas. Kumpaankin sylinterilohkon 1 tiivistelevyn 6 muodostamaan uraan 9a on sovitettu yksi tiivisterengas 9. Tiivisterengas 9 on katkaistu yhdestä kohtaa, jotta sitä voidaan puristaa kasaan, jolloin se voidaan asentaa sylinte-20 rissä olevaan uraan 9a. Tiivisterenkaan 9 ulkokehällä on lisäksi tiivisterenkaan 9 päiden välissä oleva syvennys 9b, joka vastaa kooltaan muodoltaan välilevyn 6 reiän 15b uloketta 16. Kun tiivisterengas 9 sovitetaan uraan 9a, syvennys 9b sovitetaan olakkeeseen 16, jolloin tiivisterengas 9 ei co 25 pääse pyörimään urassa 9a. Säteissuunnassa syvennys 9b ja ^ uloke 16 ovat lyhyempiä kuin tiivisterenkaan 9 paksuus.

i c\j o cvj Kuviossa 9 on esitetty vielä yksi keksinnön mukaisella mene- x telmällä valmistettu sylinterilohko 1 halkileikattuna sekä cc Q_ 30 sivulta katsottuna. Sylinterilohko 1 on olennaisesti valmis-oo § tettu samalla menetelmällä kuin kuvion 1 sylinterilohkokin.

n g Tässä sylinterilohkossa yhteen liitetyt levyt 4 ovat kuiten- o C'J kin kaikki olennaisesti samankokoisia eivätkä muodosta jääh- dytysripamaista rakennetta. Sylinterilohkon 1 jäähdytys täs- 10 sä ratkaisussa on järjestetty lohkoon sovitettujen jäähdy-tysnestekanavien 17 avulla. Jäähdytysnestekanavissa 17 on järjestetty kiertämään jäähdytysväliainetta, kuten nestettä, joka jäähdyttää sylinterilohkoa 1. Jäähdytysnesteenä voi ol-5 la tarvittaessa myös nestemäinen typpi, joka jäähdyttää niin tehokkaasti, että moottori sietää hyvin kovia kierroksia. Tätä ominaisuutta voi käyttää hyväksi esimerkiksi kilpa-autoilussa. Tiivisterenkaat 9 ja niiden kohdalla olevat välilevyt 6 vastaavat aikaisemmin selostettuja rakenteita 10 paitsi, että välilevyissä 6 on myös kuviossa 10 esitetyt kanava-aukot 17a jäähdytysnestekanavien muodostamiseksi. Samoin kansilevyssä 3 on kuviossa 10 esitetyt kanava-aukot 17a jäähdytysnestekanavien muodostamiseksi, joskin kansilevyssä 3 aukot 17a eivät ulotu koko levyn läpi.

15

Kuviossa 10 on esitetty päältä katsottuna yksi kuvion 9 mukaisen sylinterilohkon 1 viipalemainen runkolevy 4. Levy on tasapaksu ja muodoltaan ellipsimäinen ja sen keskellä on pyöreä reikä 15a. Lisäksi levyssä on neljä kiinnitysreikää 20 14 sekä jäähdytysnestekanavien 17 muodostamista varten viipaleen 4 leikkauksen yhteydessä leikatut kanava-aukot 17a.

Levyissä 3-6 on siis viipaleiden valmistuksen yhteydessä leikatut kanava-aukot 17a, jotka on sijoitettu eri viipalei-„ 25 siin 3-6 siten, että kootun sylinterilohkon 1 sisällä kana- ^ va-aukot 17a muodostavat yhden tai useamman kanavan 17 jääh- i g dytysväliaineen, kuten nesteen kierrättämiseksi sylinteri- i c\j lohkossa 1.

C\J

X

X

o_ 30 Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettavan sylinteri-oo g lohkon 1 suunnittelun yhteydessä sylinterilohko 1 mallinne- ΙΓ) g taan 3D-mallinnuksen tai vastaavan toiminnon avulla ja vii- o C'J paloidaan ohjelmallisesti halutun paksuisiksi, eli käytettä vien metallilevyjen paksuisiksi viipaleiksi. Viipaleet voi- 11 vat olla keskenään myös eri paksuisia. Tämän jälkeen viipaleet leikataan esimerkiksi tarkoitukseen sopivasta metalli-levystä automaattityöstökoneella ja suurella mittatarkkuudella, esimerkiksi laser-, plasma- tai vesileikkausteknii-5 kalla sylinterilohkoon sopiviksi levyiksi 2-7. Kutakin levy-tyyppiä 2-7 leikataan tarvittava määrä, jotta halutun kokoisen sylinterilohkon 1 valmistus on mahdollista.

Leikkauksen jälkeen leikatut levyt 2-7 viimeistellään tar— 10 vittaessa ja kootaan keskenään päällekkäin levyjen paksuus-suunnassa ja tarvittaessa myös muissa suunnissa halutuksi sylinterilohkoksi ja tarvittaessa myös männäksi. Tällöin sylinterilohkon 1 kokoamisvaiheessa muodostetaan ainakin männän 11 liikkumiselle varattu tila 15 ja mainittuun tilaan 15 15 muodostetaan samalla yksi tai useampi olennaisen lieriömäinen tilan osa 9a, 9b, jonka halkaisija 15b, 15c on osalla männän 11 liikesuuntaista matkaa eri suuri kuin männän 11 liikkumiselle varatun tilan 15 halkaisija 15a.

20 Yhdessä keksinnön mukaisessa ratkaisussa tämä tehdään esimerkiksi siten, että sylinterilohkon 1 valmistusvaiheessa muodostetaan männän 11 liikkumiselle varatun tilan 15 sisä-seinämään 10 yksi tai useampi, männän 11 liikkeelle olennaisen poikittaissuuntainen ura 9a. Myöhemmässä kokoamisvai-„ 25 heessa uraan 9a sijoitetaan tiivisterengas 9 männän 11 ulko- g pinnan ja männän 11 liikkumiselle varatun tilan 15 välisen cvj raon tiivistämiseksi, cp C\1 C\1 i Vastaavasti yhdessä toisessa keksinnön mukaisessa ratkaisus-

DC

30 sa edellä kuvattu halkaisijaero saadaan aikaan siten, että 00 g sylinterilohkon 1 valmistusvaiheessa muodostetaan männän 11

LO

g liikkumiselle varatun tilan 15 sisäseinämään 10 yksi tai o .....

c\J useampi, mannan 11 liikkeelle olennaisen poikittaissuuntai- 12 nen olake 9b männän 11 ulkopinnan ja männän 11 liikkumiselle varatun tilan 15 välisen raon tiivistämiseksi.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-5 tusmuodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä esimerkiksi sylinte-rilohkojen ja viipaleiden koko ja muoto voivat vaihdella edellä esitetystä. Samoin tiivisterenkaita voi olla kahden 10 sijasta esimerkiksi vain yksi tai enemmän kuin kaksi, esimerkiksi 3 tai 4 tai jopa useampiakin.

Alan ammattimiehelle on myös selvää, että sylinterilohkon materiaali voi olla erilainen kuin edellä on esitetty. Mate-15 riaali voi olla mitä tahansa tarkoitukseen sopivaa materiaalia, esimerkiksi metalliseosta, komposiittimateriaalia, keramiikkaa, jne.

Samoin alan ammattimiehelle on selvää, että vain osa sylin-20 terilohkon muodostavista levyistä voi olla hitsattu toisiinsa, kun taas osa on kiinni vain ruuvikiinnityksellä. Tällöin esimerkiksi ne levyt, jotka ovat tiivisterenkaiden kohdalla tai muodostavat tiivisterenkaat, voivat olla irrallisia ja kiinnitetään tiivisteiden ympäröiminä muuhun sylinterilohkon 25 osaan ruuvien avulla, co δ

(M

CM

cp

CM

CM

X

cc 0- 00 o 00

LO

O) o o

CM

Claims (18)

1. Menetelmä edestakaisin liikkuvalla männällä (11) varustetun laitteen sylinterilohkon (1) valmistamiseksi, johon sy- 5 linterilohkoon muodostetaan ainakin männän (11) liikkumiselle varattu, olennaisen lieriömäinen tila (15) ja jäähdytys-järjestely sylinterilohkon (1) jäähdyttämiseksi, ja sylinterilohkon (1) valmistusvaiheessa muodostetaan männän (11) liikkumiselle varattuun tilaan (15) yksi tai useampi olen-10 naisen lieriömäinen tilan osa (9a, 9b), jonka halkaisija on osalla männän (11) liikesuuntaista matkaa eri suuri kuin männän (11) liikkumiselle varatun tilan (15) halkaisija, tunnettu siitä, että valmistettava sylinterilohko (1) suunnitellaan, 3D-mallinnetaan ja siivutetaan ohjelmallisesti 15 halutun paksuiksi viipaleiksi ja olennaisesti kaikki valmistettavan sylinterilohkon siivutetut osat (2-7) leikataan au-tomaattityöstökoneella tai vastaavalla työstökoneella siivutettujen osien (2-7) muodon ja mitoituksen määräämällä tavalla ja leikatut viipaleet (2-7) kootaan yhteen valmiiksi 20 sylinterilohkoksi kiinnittämällä viipaleet (3-7) sivuistaan toisiinsa kiinni yhdeksi tiiviiksi paketiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tiivisterenkaalle (9) tarkoitettu ura (9a) valmistetaan co 25 sylinterilohkon (1) eri viipaleiden leikkausvaiheessa leik- ° kaarnalla olennaisesti tiivisterenkaan(9) korkeutta vastaavan ^ paksuiseen viipaleeseen (6) männän (11) liikkumiselle vara- tun tilan muodostava olennaisen pyöreä aukko (15b), jonka x halkaisija on olennaisesti suurempi kuin muissa sylinteri- CL 30 lohkon (1) muodostavissa viipaleissa (3-5) olevan männän oo § (11) liikkumiselle varatun vastaavan tilan muodostavan olen- iD § naisen pyöreän aukon (15a) halkaisija, ja että aukon (15b) o ^ kehälle tehdään aukon (15b) leikkausvaiheessa aukon (15b) keskustaa kohti säteittäisesti suuntautuva uloke (16) tii-visterenkaan (9) pyörimisen estämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että olake (9b) valmistetaan sylinterilohkon (1) eri viipaleiden leikkausvaiheessa leikkaamalla viipaleeseen (6) männän (11) liikkumiselle varatun tilan muodostava olennaisen pyöreä aukko (15c), jonka halkaisija on olennaisesti pienempi kuin muissa sylinterilohkon (1) muodostavissa viipaleissa 10 (3-5) olevan männän (11) liikkumiselle varatun vastaavan ti lan muodostavan olennaisen pyöreän aukon (15a) halkaisija.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sylinterilohkon (1) valmistus- 15 vaiheessa sylinterilohko (1) kootaan keskenään olennaisesti saman tai erikokoisista viipaleista (2-7) siten, että ainakin osaan viipaleista jää sylinterilohkon (1) ulkopinnassa viipaleiden (2-7) väliin ilmarako (la) sylinterilohkon (1) ilmajäähdytyksen tehostamiseksi. 20

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sylinterilohkon (1) valmistusvaiheessa sylinterilohko (1) kootaan viipaleista (3-6) siten, että sylinterilohkon (1) sisään jätetään sylinteriloh- 25 koa (1) kiertävä yksi tai useampi kanava (17) jäähdytysnes-o cvJ teen kierrättämiseksi sylinterilohkossa (1). i CVJ o c\j

6 . Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen mene- Er telmä, tunnettu siitä, että sylinterilohkon yläosan muodos- □_ qq 30 tavat viipaleet (2) kiinnitetään yhdestä reunastaan sylinte- o °° rin kannen muodostavan viipaleen (3) yläpintaan. o o o CVJ

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sylinterilohkoon (1) liikkuvaksi tarkoitettu mäntä (11) valmistetaan kahdesta tai useammasta osasta siten, että ainakin männän (11) yläosa (11a) valmis- 5 tetaan eri tavalla lämpölaajenevasta metallista kuin männän (11) alaosa, joka valmistetaan joko yhdestä osasta tai useasta eri kokoon ja muotoon leikatusta viipaleesta, kuten sy-linterilohkokin (1), ja että männän yläosa (11a) kiinnitetään hitsaamalla tai vastaavalla tavalla männän (11) ala-10 osaan.

8. Edestakaisin liikkuvalla männällä (11) varustetun laitteen sylinterilohko (1), jossa on ainakin männän (11) liikkumiselle varattu, olennaisen lieriömäinen tila (15) ja 15 jäähdytysjärjestely, ja jossa sylinterilohkossa (1) männän (11) liikkumiselle varatun tilan (15) lieriöosassa on yksi tai useampi olennaisen lieriömäinen tilan osa (9a, 9b), jonka halkaisija on osalla männän (11) liikesuuntaista matkaa eri suuri kuin männän (11) liikkumiselle varatun tilan (15) 20 halkaisija, tunnettu siitä, että sylinterilohko (1) on koottu erikokoisista ja -muotoisista, mittatarkasti leikatuista ja keskenään päällekkäin asetetuista ainesviipaleista (2-7), joista ainakin yhdessä viipaleessa (6) on männän (11) liikkumiselle varatun tilan muodostava olennaisen pyöreä aukko co 25 (15b, 15c), jonka halkaisija on olennaisesti erisuuri kuin ° muissa sylinterilohkon (1) muodostavissa viipaleissa (3-5) olevan, männän (11) liikkumiselle varatun vastaavan tilan muodostavan olennaisen pyöreän aukon (15a) halkaisija. i cc CL

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sylinterilohko, tunnettu oo o .... co siitä, että ainakin yhdessä viipaleessa (6) olevan männän o (11) liikkumiselle varatun tilan muodostavan olennaisen pyö- o 00 reän aukon (15b) halkaisija on olennaisesti suurempi kuin muissa sylinterilohkon (1) muodostavissa viipaleissa (3-5) olevan, männän (11) liikkumiselle varatun vastaavan tilan muodostavan olennaisen pyöreän aukon (15a) halkaisija.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen sylinterilohko, tunnettu siitä, että ja että aukon (15b) kehällä on aukon (15b) keskustaa kohti säteittäisesti suuntautuva uloke (16) aukkoon (15b) sijoitettavan tiivisterenkaan (9) pyörimisen estämiseksi, ja että että viipaleen (6) paksuus on olennaisesti 10 sama tai sopivasti suurempi kuin tiivisterenkaan (9) paksuus .

11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sylinterilohko, tunnettu siitä, että ainakin yhdessä viipaleessa (6) olevan männän 15 (11) liikkumiselle varatun tilan muodostavan olennaisen pyö reän aukon (15c) halkaisija on olennaisesti pienempi kuin muissa sylinterilohkon (1) muodostavissa viipaleissa (3-5) olevan, männän (11) liikkumiselle varatun vastaavan tilan muodostavan olennaisen pyöreän aukon (15a) halkaisija. 20

12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 8-10 mukainen sylinterilohko, tunnettu siitä, että männän (11) liikkumiselle varatun tilan (15) sisäseinämässä (10) on yksi tai useampi, männän (11) liikkeelle olennaisen poikittaissuun- eo 25 täinen ura (9a), johon uraan (9a) on sijoitettu tiivisteren- ^ gas (9) männän (11) ulkopinnan ja sisäseinämän (10) välisen q raon tiivistämiseksi. C\J C\J

13. Patenttivaatimuksen 8 tai 11 mukainen sylinterilohko, cc -1 ' CL 30 tunnettu siitä, että männän (11) liikkumiselle varatun tilan oo oo (15) sisäseinämässä (10) on yksi tai useampi, männän (11) m o liikkeelle olennaisen poikittaissuuntainen olake (9b) männän o CVJ (11) ulkopinnan ja männän (11) liikkumiselle varatun tilan (15) välisen raon tiivistämiseksi.

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen (8-13) mukainen 5 sylinterilohko, tunnettu siitä, että ainakin osassa sylinte- rilohkoa (1) viipaleet (3-6) on sovitettu keskenään siten, että päällekkäiset viipaleet ovat erikokoisia, jolloin päällekkäisten viipaleiden ulkoreunassa viipaleiden välissä on ilmarako (la). 10

15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen (8-14) mukainen sylinterilohko, tunnettu siitä, että viipaleissa (3-6) on viipaleiden valmistuksen yhteydessä leikatut kanava-aukot (17a), jotka on sijoitettu eri viipaleisiin (3-6) siten, et- 15 tä kootun sylinterilohkon (1) sisällä kanava-aukot (17a) muodostavat yhden tai useamman kanavan (17) jäähdytysnesteen kierrättämiseksi sylinterilohkossa (1).

16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen (8-15) mukainen 20 sylinterilohko, tunnettu siitä, että sylinterilohkon (1) mäntä (11) koostuu kahdesta tai useammasta osasta siten, että ainakin männän (11) yläosa (11a) on valmistettu eri tavalla lampolaajenevasta metallista kuin männän (11) alaosa, joka on valmistettu joko yhdestä osasta tai useasta eri ko-co 25 koon ja muotoon leikatusta viipaleesta, kuten sylinteriloh- ^ kokin (1). CNJ cp

17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen (8-16) mukainen g sylinterilohko, tunnettu siitä, että sylinterilohko (1) on CL 30 osana nestejäähdytteistä polttomoottoria ja jäähdytysnestee- o ..... co nä käytetään tarvittaessa nestemäistä typpeä. O) o o CNJ

18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen (8-16) mukainen sylinterilohko, tunnettu siitä, että sylinterilohko (1) on osana kompressoria, mäntäpumppua tai vastaavaa laitetta. co δ c\j i CVJ o CVJ CVJ X cc CL CO o CO m O) o o CVJ