FI125503B - Kiertomäntämoottori - Google Patents

Kiertomäntämoottori Download PDF

Info

Publication number
FI125503B
FI125503B FI20115769A FI20115769A FI125503B FI 125503 B FI125503 B FI 125503B FI 20115769 A FI20115769 A FI 20115769A FI 20115769 A FI20115769 A FI 20115769A FI 125503 B FI125503 B FI 125503B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
piston
axis
rotation
engine according
central axis
Prior art date
Application number
FI20115769A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20115769A (fi
FI20115769A0 (fi
Inventor
Risto Auvinen
Original Assignee
Steammotor Finland Oy Ab Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steammotor Finland Oy Ab Ltd filed Critical Steammotor Finland Oy Ab Ltd
Priority to FI20115769A priority Critical patent/FI125503B/fi
Publication of FI20115769A0 publication Critical patent/FI20115769A0/fi
Priority to PCT/FI2012/050740 priority patent/WO2013014335A1/en
Priority to EP12817318.4A priority patent/EP2737177A4/en
Publication of FI20115769A publication Critical patent/FI20115769A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI125503B publication Critical patent/FI125503B/fi

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/22Rotary-piston machines or engines of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth- equivalents than the outer member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/30Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
    • F01C1/34Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/008Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0071Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

KIERTOMÄNTÄMOOTTORI
Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen kierto-mäntämoottori.
Tämän tapainen kiertomäntäkone, jossa liikkuvan männän keskiakseli on männän rotaation pyörimisakselina, ja jossa männän kiertoliike on järjestetty männän liik-kumistilan keskikohdan ympäri liikkuvan kiertotukiakselin ympäri kiertyväksi, tunnetaan ennestään julkaisusta US 5,431,551. Tämän koneen liikkuvan männän kier-totukiakseli liikkuu jatkuvasti vierien määrätyn kiertoradan mukaisesti siten, että männän vääntävän rakenteen vääntövarsipituuden ja vipuvarsipituuden ero vaihte-lee, jolloin mekaanisen energian tuotto on epätasaista ja eräiden männän asentojen kohdalla heikkoa. Voimansiirto on epäkeskoakselin välityksellä yhdistetty pelkästään männän kiertotuen ympäri kiertyviin liikkeisiin, eikä tässä koneessa ole männän pyörimisliikkeestä keskiakselinsa ympäri liike-energian välitystä käsittävää voimansiirtoa.
Tämän tapainen laite, jossa männän sykäysliikkeet on järjestetty kiertyviksi siten, että kiertotukiakseli on jossakin liikkumistilan keskikohdasta yhtä pitkän välimatkan päässä paikallaan olevista kiertotukipisteistä, tunnetaan ennestään hakemusjul-kaisusta WO 2010/026288. Tässä koneessa männän rotaatiokierto on muodostettu kahdeksasta peräkkäisestä sykäysliikeosuudesta kahdessa kiertotukipisteessä vuorotellen olevien napa-akseleiden ympäri siten, että männänkulmien kiertoradassa on toistensa suhteen identtisiä osuuksia vain kaksittain, ja liikkuvan männän keskiakse-lin kiertoradassa olevat kaksi polveketta ovat kiertoradan symmetria-akselilla, jolloin keskiakselin kiertoradan ja männänkulmien kiertoradan polvekkeet ovat jyrkät ja pääakselille välittyvästä väännöstä tulee voimakkaasti sykkivää, mistä aiheutuu energian häviöitä sekä mäntää ja voimansiirtolaitteistoa rasittavia massavoimia. Tässä koneessa männän pyörimisliikkeet keskiakselinsa ympäri ja pääakselin pyörimisliikkeet yhdistävä liike-energian välitys on järjestetty kampilaitteen, nivelpal-kin ja vauhtipyörän käsittävällä voimansiirtolaitteella, mutta kahden kiertotukipis-teen ympäri kiertyvien männän sykäysliikkeiden ja pääakselin pyörimisliikkeen välillä liike-energian välitys ei ole teknisesti suoraan jäljestettävissä männän keskiakselin kiertoradan soikean muodon ja jyrkkien polvekkeiden johdosta.
Keksinnön tarkoituksena on poistaa edelläesitetyt epäkohdat, parantaa kiertomän-tämoottorin kokonaishyöty suhdetta ja saada aikaan kiertomäntämoottori, jonka liikkuvan männän keskiakselin kiertorata käsittää useampia ympyränkaaren muotoisia osuuksia siten, että keskiakselin ja männänkulmien kierrot ohjautuvat omia loiva- polvekkeisia ratojaan pitkin, rotaatiotilan kierrostilavuus on suuri ja männän sy-käysliikkeillä on tehokas vääntö. Edelleen keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kiertomäntämoottori, jonka männän ja pääakselin välillä on kaksi liike-energian siirtoon teknisesti käytettävissä olevaa momenttilinjaa, jotka on järjestetty yhdistäen sekä männän kiertoliikkeistä kiertotuen ympäri että männän pyörimisliikkeistä kes-kiakselinsa ympäri.
Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella kiertomäntämoottorilla, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaan kiertomäntämoottorin liikkuvan männän kulmien 360 asteen kierto on muodostettu ainakin kahdestatoista peräkkäisestä sykäysliikeosuudesta, jotka on järjestetty sykäysliikkeen ajan jossakin ainakin kolmesta eri kiertotukipis-teestä olevan napa-akselin ympäri kiertyväksi siten, että männänkulmien kiertorataan on muodostettu ainakin kolme keskenään identtistä osuutta, ja männän kes-kiakselin liikkeet ovat planeettaradalla, jolla on oleellisesti sama määrä osuuksia ja polvekkeita, kuin kierto tukipisteitä on, ja männän kiertoliikkeistä kierto tukipisteiden ympäri ja männän pyörimisliikkeistä keskiakselinsa ympäri on järjestetty kaksi liike-energian välitykseen soveltuvaa momenttilinjaa männän ja pääakselin välillä.
Keksinnön edullisessa sovelluksessa männän kiertotukipisteitä on kolmella jaollinen määrä, ja männän liikkumistilan seinämät on muodostettu kolmella keskenään identtisellä lohkolla, jolloin sekä männänkulmien liikeradan että männän keskiakse-lin planeettaradan polvekkeet ovat loivat, millä on vähennetty liikekitkaa ja vahvistettu kiertomäntämoottorin tuottoa kahden liike-energian momenttilinjan kautta.
Keksinnön toisessa sovelluksessa kiertomäntämoottorin liikkuvan männän vääntävän rakenteen ääripää on suhteellisen pitkän, kiinteän pituisen säteen etäisyydellä männän sykäysliikkeen kiertotukipisteestä, millä on saatu aikaan kiertomäntämoottorin rotaatiotilan suuri kierrostilavuus ja männän vääntävän rakenteen suuri, kiinteämittainen vipuvarsipituus.
Keksinnön kolmannessa sovelluksessa männän vääntävän rakenteen ääripään kulmanopeus on vakio, millä on vahvistettu tasaista ja tehokasta vääntöä.
Keksinnön neljännessä sovelluksessa kiertomäntämoottorin männän ja pääakselin välille on järjestetty liike-energian välitys vetopyörillä liittämällä mäntään vetopyö-rä oleellisesti männän pyörimisakselin kohdalle ja liittämällä toinen vetopyörä oleellisesti männän liikkumistilan keskipisteeseen kohdistettuun pääakseliin siten, että vetopyöristä on muodostettu pyöräpari, jonka välityksellä sekä männän kiertoliikkeistä että pyörimisliikkeistä momenttilinjat yhdistäen parannetaan kiertomän-tämoottorin tehokkuutta ja saadaan aikaan kiertomäntämoottorin tuotoksen kokonaisuudessaan välittävä, kitkavastukseltaan kevyt voimansiirtoratkaisu. Yetopyörät ovat pyöräparina siten, että niiden välitys suhteella aikaan saatu pääakselin kierros-nopeus on noin 1,7 kertaa suurempi kuin männän kierrosnopeus, ja jo maltillisella männän kierrosnopeudella saadaan aikaan sähkögeneraattorin tehokkaaseen käyttöön riittävä pääakselin kierrosnopeus.
Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää erästä sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin rotaa-tiotilassa liikkuvan männän sykäyksestä eräässä kiertotukipisteessä olevan napa-akselin ympäri ja rotaatiosta pyörimisakselina olevan keskiakselin ympäri, kuva 2 esittää sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin rotaatiotilassa liikkuvan männän sykäyksestä toisessa kiertotukipisteessä olevan napa-akselin ympäri ja rotaatiosta pyörimisakselina olevan keskiakselin ympäri, kuva 3 esittää sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin rotaatiotilassa liikkuvan männän sykäyksestä kolmannessa kiertotukipisteessä olevan napa-akselin ympäri ja rotaatiosta pyörimisakselina olevan keskiakselin ympäri, kuva 4 esittää koordinaatistoon sovitetusti erästä sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin männän sykäysliikkeiden kierto tukipisteiden järjestämisestä, männän rotaatiotilan seinämäkehän osuuksien muodon, seinämäkehän ja männän-kulmien kiertoradan muodon sekä männän keskiakselin kiertoradan muodon määrittämisestä ympyröiden kaarilla sykäysliikkeiden kiertotukipisteet keskipisteenä, ja väliaineen virtausaukkojen ja -urien sijoittamisesta, kuva 5 esittää erästä sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin voi-mansiirtolaitteen pyöräpariin kuuluvasta vetopyörästä kiertomännän keskiakseliin liitettynä ja toisesta vetopyörästä pääakseliin liitettynä, sekä kohdistusmerkeistä, jotka kuvan esittämässä tilanteessa ovat vetopyörissä toistensa kohdalla, kuva 6 esittää erästä sovellutusta keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin voi-mansiirtolaitteen pyöräpariin kuuluvasta vetopyörästä kiertomännän keskiakseliin liitettynä ja toisesta vetopyörästä pääakseliin liitettynä, ja kuva 7 esittää poikkileikkauksin erästä sovellutusta keksinnön mukaisesta kierto-mäntämoottorista, voimansiirtolaitteesta vetopyörineen, pääakselista, kiinnitystues-ta, laakereista ja alustasta.
Kuvissa on esitetty mäntä 1, rotaatiotilan seinämäkehä 2, mäntään liitetty ensimmäinen vetopyörä 3, pääakseli 4, pääakseliin liitetty toinen vetopyörä 5, kiinnitystu-ki 6, alusta 7, laakerit 8, sylinterilohko 9, kannet 10, väliaineen tuloaukko 11, väliaineen virtausurat 12, väliaineen poistoaukko 13 ja väliaineen poistourat 14.
Liikutettaessa mäntää 1 vuorosykäyksittäin keskiakselinsa K ympäri pyörittäen jossakin kiertotukipisteistä P, PI, P2 tai P3 olevan napa-akselin ympäri kunkin män-nänkulman liikerata on jonkin kuvissa esitettyjen rotaatiotilojen seinämäkehässä 2 olevan seinämäosuuden mukainen ja männän keskiakselin K liikeradan osuus on muodostettu saman kiertotukipisteen ympäri kuin männän kulmien liikerata. Kierto-tukipisteet ovat epäkeskeisesti välimatkan päässä männän rotaatiotilan keskikohdasta siten, että männän vääntävän rakenteen ääripää on männän epäkeskorakenteen ää-ripäädyssä suhteellisen pitkän, kiinteän pituisen säteen etäisyydellä sykäysliikkeen kiertotukipisteestä. Rotaatiotilan seinämäkehän 2 ja männän 1 välillä on kaksi laajenevaa ja kaksi supistuvaa kammiota.
Männän 1 sykäyksissä männänkulmien liikeradat ja liikkuvan männän keskiakselin K kiertoradan osuus on muodostettu yhteisen kiertotukipisteen ympärille ympyröiden kaarien muotoisiksi siten, että männän keskiakselilla K on säännöllisen muotoisella radalla kiertävä planeetta-akseli, joka on männän pyörimisakseli.
Liike-energian siirto männän 1 ja pääakselin 4 välillä on järjestetty yhdistetysti pyö-räparilla, johon kuuluva ensimmäinen vetopyörä 3 on liitetty männän keskiakselin K kohdalle siten, että se liikkuu männän liikkumistilan keskustaa ympäröivällä kiertoradalla liikkuvan männän kiertoliikkeiden mukaisesti kiertotukien ympäri kiertäen ja samalla männän keskiakselin pyörimisliikkeiden mukaisesti pyörien, ja toinen vetopyörä 5 on liitetty männän liikkumistilan keskipisteeseen O kohdistettuun pääakseliin 4 siten, että kahden momenttilinjan liike-energian yhteen kokoavat vetopyörät 3, 5 ovat pyöräparina sisäkkäin, ja pyöräparin välityssuhteella pääakselin kierrosno-peus on noin 1,72 kertaa suurempi kuin männän kierrosnopeus.
Männän 1 liikkeiden ohjaimina ovat rotaatiotilan seinämäkehän 2 seinämäosuudet, joita pitkin männänkulmat lipuvat, keskiakselissa olevat laakerit ja pääakselissa 4 olevat laakerit. Männänkulmissa voi olla tela ja kitkaa vähentävää tiivistysainetta.
Kuvien 1-3 mukaisesti männän 1 kulmien rotaatiokierto on muodostettu kahdestatoista peräkkäisestä sykäysliikeosuudesta napa-akselin ollessa yhden sykäysliikkeen ajan jossakin kolmesta kiertotukipisteestä P, P1 tai P2, jotka ovat yhtä pitkän etäisyyden päässä liikkumistilan keskipisteestä. Liikkuvan männän 1 vääntävän rakenteen ääripää on männän epäkeskorakenteen ääripäädyssä, joka on suhteellisen pitkän, kiinteän pituisen säteen a etäisyydellä kiertoliikkeen tukipisteestä P, P1 tai P2 siten, että männänkulmien liikerata on muodostettu kolmella keskenään identtisellä lohkolla. Männän keskiakseli K on aina kiinteän pituisen säteen b etäisyydellä samasta kiertoliikkeen tukipisteestä kuin männän epäkeskorakenteen ääripääty, ja männän keskiakselin liikeradan osuuksista A-B, B-C ja C-A on muodostettu pla-neettarata, jonka osuuksilla kiertävän männän keskiakselin K kulmanopeus on vakio.
Kuvassa 4 väliaineen tuloaukko 11 ja täyttyvät kammiot on merkitty avonuolella ja poistoaukko 13 ja tyhjenevät kammiot on merkitty umpinuolella. Kuvan 4 mukaisesti männän 1 kulmien rotaatiokierto on muodostettu kuudestatoista peräkkäisestä sykäysliikeosuudesta napa-akselin ollessa jossakin neljästä kiertotukipisteestä P, Pl, P2 tai P3, jotka ovat yhtä pitkän etäisyyden päässä liikkumistilan keskipisteestä O siten, että liikeradassa on neljä keskenään identtistä osuutta. Kun paine tai pääakse-lilta 4 saapuva liike-energia liikuttaa mäntää 1, männänkulmien liikerata noudattaa rotaatiothan seinämäkehän 2 seinämäosuuksia ja mäntä kulloisenkin asentonsa mukaan ohjaa painetta ja alipainetta venttiiliaukkojen ja -tiehyiden kautta rotaatiothan kammioissa siten, että väliaine täyttää tilavuudeltaan suurenevat kammiot ja tilavuudeltaan pienenevät kammiot tyhjenevät. Liikkuvan männän 1 vääntävän rakenteen ääripää on männän epäkeskorakenteen ääripäädyssä, joka on suhteellisen pitkän, kiinteän pituisen säteen a etäisyydellä kiertoliikkeen tukipisteestä P, PI, P2 tai P3. Männän keskiakseli K on aina kiinteän pituisen säteen b etäisyydellä samasta kiertotukipisteestä kuin männän epäkeskorakenteen ääripääty, ja männän keskiakselin K liikeradan osuuksista A-B, B-C, C-D ja D-A on muodostettu välimatkan päähän rotaatiothan keskipisteestä O planeettarata, jonka osuuksilla kiertävän männän keskiakselin K kulmanopeus on vakio.
Kuvien 5 ja 6 mukaisesti kiertomäntämoottorin voimansiirtolaitteen pyöräpari 3, 5 on männän yhteydessä siten, että ensimmäinen vetopyörä 3 on liitetty männän keskiakselin K kohdalle, ja toinen vetopyörä 5 on liitetty männän liikkumistilan keskipisteeseen O kohdistettuun pääakseliin 4. Liikkumistilassa liikkuva mäntä 1 pyörii keskiakselinsa K ympäri ja samalla männän keskiakseli kiertää liikkumistilan keskipisteen O ympäri noudattaen kiertorataa k. Sisäkkäin olevien vetopyörien jatkuva kosketus toisiinsa on järjestetty siten, että vetopyörien jakohalkaisijoiden pituuden erotus on kiertoradan suurimman halkaisijan d pituinen, ja vetopyörän jakohalkaisi-jan pituus 2 x d on oleellisesti kaksi kolmasosaa toisen vetopyörän jakohalkaisijan h pituudesta.
Kuvan 7 mukaisesti kiertomäntämoottorin pääakseli 4 on kohdistettu kiinnitystuella 6 männän liikkumistilan keskipisteeseen O siten, että vetopyöristä 3, 5 on muodostettu pyöräpari, ja sylinterilohko 9 ja kiinnitystuki 6 ovat kiinnitetysti alustalla 7.
Kuvien 1-3 sovelluksen mukainen neliömäisen männän kulmien kiertoradan ja rotaatiothan seinämäkehän poikkileikkauksen esittävän kahdentoista 30 asteen kaari-viivan rajaaman osan ja männän keskiakselin kolme 30 asteen ympyränkaaren muotoista osuutta esittävän osan käsittävä kuviokokonaisuus on muodostettu seuraavasti: Männän sykäysliikkeiden kierto tukipisteinä olevat pisteet P, P1 ja P2 ovat kulman kärkipisteenä tasakylkisessä kolmiossa, jonka sivun pituus on neliömännän hypo-tenuusan pituuden ja sivun pituuden erotus. Männän vääntävän rakenteen merkiksi on mäntään kuvattu vipuvarsi a, jonka pituus on 0,7 osaa neliömännän hypotenuu-san pituudesta, ja jonka ulompi pää on männän vääntävän rakenteen ääripäässä sisemmän pään ollessa napa-akselina kiertotukipisteessä P, P1 tai P2. Männän keskiakselin K etäisyys kiertotukipisteeseen on janalla b kuvattu säde, jonka pituus on 0,2828 osaa männän sivun pituudesta. Edellisen sykäysosuuden päättyessä seuraa-vassa sykäyksessä toimivan vääntövarren sisemmässä päässä oleva napa-akseli asettuu kiertotukipisteeseensä. Sykäyksissä kiertotukipisteiden P, P1 ja P2 ympäri männän kulmia liikutetaan rotaatiothan seinämäkehän 2 seinämäosuuksia pitkin ja männän keskiakselia K liikutetaan pitkin planeettarataa, jossa ovat polvekkeet A, B ja C ja osuudet A-B, B-C ja C-A.
Kuvan 4 sovelluksen mukainen neliömäisen männän kulmien kiertoradan ja rotaatiothan seinämäkehän poikkileikkauksen esittävän kuudentoista 22,5 asteen kaari-viivan rajaaman osan ja männän keskiakselin neljä 22,5 asteen ympyränkaaren muotoista osuutta esittävän osan käsittävä kuviokokonaisuus on muodostettu koordinaatein kuvattuna seuraavasti:
Sykäyksissä kiertotukipisteiden P, PI, P2 ja P3 ympäri männän kulmia liikutetaan rotaatiothan seinämäkehän 2 seinämäosuuksia pitkin ja männän keskiakselia K liikutetaan pitkin planeettarataa, jonka polvekkeet A, B, C ja D ovat x-akselin ja y-akselin kohdalla kulmien kärkipisteenä neliömäisessä kuviossa, jonka hypotenuusan pituus on 0,1718 osaa neliömännän sivun pituudesta, ja jonka keskipiste on rotaa-tiotilan keskipisteen O kohdalla. Männän sykäysliikkeiden kiertotukipisteinä olevat pisteet P, PI, P2 ja P3 ovat kulman kärkipisteenä x-akselin ja y-akselin suhteen symmetrisessä neliössä, jonka sivun pituus on 0,33 osaa männän sivun pituudesta. Männän vääntävän rakenteen merkiksi on mäntään kuvattu vipuvarsi a, jonka pituus on 0,7 osaa neliömännän hypotenuusan pituudesta, ja vipuvarren a ulompi pää on männän vääntävän rakenteen ääripäässä sisemmän pään ollessa napa-akselina kier-totukipisteessä P, PI, P2 tai P3. Männän keskiakselin K etäisyys kiertotukipistee-seen on janalla b kuvattu säde, jonka pituus on 0,2828 osaa männän sivun pituudesta. Edellisen sykäysosuuden päätteessä seuraavassa sykäyksessä toimivan vääntö-varren sisemmässä päässä oleva napa-akseli asettuu kiertotukipisteeseensä.
Kuvien 5 ja 6 sovelluksen mukaisen kiertomäntämoottorin voimansiirtolaitteeseen kuuluva sisäpuolisella hammaskehällä varustettu ensimmäinen vetopyörä 3 on liitetty männän keskiakselin K kohdalle siten, että se liikkuu liikkuvan männän keskiakselin kiertoliikkeiden mukaisesti kiertäen ja samalla männän keskiakselin pyörimisliikkeiden mukaisesti pyörien. Ulkokehältään hammastettu toinen vetopyörä 5 on liitetty männän liikkumistaan keskipisteeseen O kohdistettuun pääakseliin 4 siten, että vetopyörät ovat sisäkkäin. Toisen vetopyörän 5 jakohalkaisija on oleellisesti kaksi kertaa pitempi kuin männän keskiakselin kiertoradan k suurin halkaisija d, ja kaksi kolmasosaa ensimmäisen vetopyörän 3 jakohalkaisijan h pituudesta, jolloin ensimmäisestä vetopyörästä 3 ja toisesta vetopyörästä 5 on muodostettu pyöräpari, jolla on saatu aikaan samanaikaisesti liike-energian välitys sekä männän keskiakselin kiertoliikkeiden että keskiakselin pyörimisliikkeiden ja pääakselin pyörimisliikkeiden välille siten, että yhtä männän kierrosta kohden pääakseli pyörii noin 620 astetta.
Kohdistusmerkeillä L ja M on esitetty kuvassa 6, että mäntään liitetty ensimmäinen vetopyörä 3 on kiertänyt kohdistusmerkki L:n mukaan kuvassa 5 esitetystä tilanteesta lähtien 45 asteen sykäyksen keskiakselin K ympäri pyörien siten, että pääakseliin liitetty toinen vetopyörä 5 on pyörinyt kuvassa 1 esitetystä tilanteesta lähtien noin 77 astetta, kuten kohdistusmerkki M osoittaa.
Keksinnön mukaisen kiertomäntämoottorin kiertotukipisteet toteuttavat männän sy-käysliikkeet siten, että männänkulmien kiertoradassa on ainakin kolme keskenään identtistä osuutta, ja männän keskiakselin K katkeamaton rotaatio on muodostettu suljetulla planeettaradalla, jonka polvekkeet ovat loivat. Keskiakselin kiertonopeus planeettaradan eri osuuksilla on vakio ja kukin osuus on yhtä monen asteen suuruinen, kuin männän vääntävän rakenteen sykäysosuus on. Planeettaradassa on oleelli sesti yhtä monta polveketta, kuin kiertotukipisteitä on. Männän sykäysliikkeet ja männän keskiakselin K liikeratojen osuudet ovat kiertotukipisteillä toisiinsa nähden ohjatut siten, että niillä on yhteinen kiertotukipiste, niiden sykäysosuudet ovat samanaikaiset ja yhtä monen asteen suuruiset.
Vipuvarren a pituus on kiertotukipisteen ja männän vääntävän rakenteen ääripään välinen etäisyys, vääntävän rakenteen ääripäänä oleva kulma on männän kulmista suurimmalla etäisyydellä kiertotukipisteestä ja kuvissa 1-3 esitetyt ääripään liikeradan keskenään identtiset osuudet E-F, G-H ja I-J sekä kuvassa 4 esitetyt ääripään liikeradan keskenään identtiset osuudet E-F, G-H, H-I ja J-Kl ovat pisimmät rotaatiothan seinämäkehän seinämäosuudet, ja niiden kohdalla liikkuvan männänkulman kulmanopeus on vakio liikutettaessa mäntää tasaisella kierrosnopeudella.
Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti liikkuvan männän kulmien 360 asteen kierto on muodostettu ainakin kahdestatoista peräkkäisestä ympyränkaaren muotoisesta sykäysliikeosuudesta, jotka on järjestetty sykäysliikkeen ajan jossakin ainakin kolmesta eri kiertotukipisteestä olevan napa-akselin ympäri kiertyväksi siten, että männänkulmien kiertorataan on muodostettu ainakin kolme keskenään identtistä osuutta, ja männän keskiakselin K liikkeet on järjestetty planeettaradalle, jolla on oleellisesti sama määrä osuuksia ja polvekkeita, kuin kiertotukipisteitä on. Keskiakselin kiertoradan ja männänkulmien kiertoradan polvekkeet ovat sitä loivemmat, mitä useampia kiertotukipisteitä on, ja kiertomäntämoottorin männän ja pääakselin välillä on kaksi liike-energian välitykseen käytettävissä olevaa momenttilinjaa, jotka on järjestetty yhdistäen sekä männän kiertoliikkeistä kiertotuen ympäri että männän pyörimisliikkeistä keskiakselinsa ympäri.
Kun mäntää 1 liikutetaan väliaineen, esimerkiksi höyryn, painevaikutuksella tai pääakselilta 4 saapuvalla liike-energialla, väliaine johdetaan tilavuudeltaan suureneviin männän rotaatiothan kammioihin kuvassa 4 esitettyjen tuloaukon ja -tiehyiden kautta. Uran johdosta muodostuu rotaatiothan seinämään aukko, josta väliaine virtaa kulman ympäri. Tilavuudeltaan pienenevistä kammioista väliaine poistuu kuvassa 4 esitettyjen poistoaukon ja -tiehyiden kautta. On luonnollista, että keksinnön eri sovelluksissa männän kiertoliikkeet ja rotaatio voivat olla oikeaan tai vasempaan tai molempiin suuntiin vaihdettavat, esimerkiksi aukkojen ja tiehyiden koko ja muoto voivat olla erilaiset kuin kuvan 4 sovelluksessa ja esimerkiksi männän seinämissä voi olla eri muotoisia syvennyksiä ja ulokkeita.
Keksinnön puitteissa voidaan ajatella edellä kuvatusta poikkeaviakin ratkaisuja patenttivaatimuksien muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa esimerkiksi tie tokoneohjelmalla varioiden. Niinpä kiertomäntämoottorin männän rotaatiotila voi olla muodostettu kolmiomaiselle tai esimerkiksi kuusikulmaiselle kiertomännälle.
Keksinnön erään sovelluksen mukaan kiertomäntämoottorin voimansiirtolaitteeseen kuuluva vetopyörä on liitetty männän keskiakselin jatkeeksi kiinnitettyyn kampilait-teeseen siten, että se liikkuu liikkuvan männän keskiakselin kiertoliikkeiden mukaisesti kiertäen ja samalla männän keskiakselin pyörimisliikkeiden mukaisesti pyörien, ja voimansiirtolaitteeseen kuuluva toinen vetopyörä on liitetty männän liikku-mistilan keskipisteeseen kohdistettuun pääakseliin siten, että vetopyöristä on muodostettu kampilaitteen ja pääakselin yhdistävä pyöräpari.
Keksinnön erään sovelluksen mukaan kiertomäntämoottorin männän ja pääakselin välinen voimansiirto on järjestetty väliakselilla, joka on männän keskiakselin suhteen erisuuntainen, ja joka on männän ja pääakselin välillä molemmista päistään ni-velletysti kiinnitettynä.
Keksinnön erään sovelluksen mukaan kiertomäntämoottorin käyttöpaine on järjestetty männän liikkumistilassa tuotettavaksi.
Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimuksien muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (10)

1. Kiertomäntämoottori, johon kuuluu: mäntä (1), männän (1) liikkumistila, jossa männän (1) sykäysliikkeet on järjestetty kiertyviksi siten, että kiertotukiakseli on jossakin liikkumistilan keskikohdasta yhtä pitkän välimatkan päässä paikallaan olevista kiertotukipisteistä (P, P1 tai P2), ja männän (1) keskiakselin (K) liikeradaksi on muodostettu planeettarata, siten, että männän (1) keskiakselin (K) kohdalla tai sen välittömässä läheisyydessä on männän (1) rotaation pyörimisakselina oleva planeetta-akseli, sekä - voimansiirtolaite, tunnettu siitä, että liikkuvan männän (1) kulmien 360 asteen kierto on muodostettu ainakin kahdestatoista peräkkäisestä sykäysliikeosuudesta, jotka on järjestetty sy-käysliikkeen ajan jossakin ainakin kolmesta eri kiertotukipisteestä (P, P1 tai P2) olevan napa-akselin ympäri kiertyväksi siten, että vääntö männän (1) rotaatiossa keskiakselinsa (K) ympärion tasainen, ja männänkulmien kiertorataan on muodostettu ainakin kolme keskenään identtistä osuutta, ja männän (1) keskiakselin (K) liikkeet ovat planettaradalla, jolla on kierto tukipisteitä kohden oleellisesti sama määrä osuuksia (A-B, B-C, C-A) ja polvekkeita (A, B, C), joiden kohdalla käännökset ovat loivat siten, että männän (1) liikkeistä johtuvat massavoimat ovat hallitut, ja että männän kiertoliikkeistä kiertotukipisteiden (P, P1 tai P2) ympäri ja pyörimisliikkeistä keskiakselinsa (K) ympäri on järjestetty kaksi yhdistettävää liike-energian välitykseen soveltuvaa momenttilinjaa männän (1) ja pääakselin (4) välillä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että männän (1) kiertotukipisteitä on kolmella jaollinen määrä, ja että männän (1) liikkumistilan seinämät on muodostettu kolmella keskenään identtisellä lohkolla.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että liikkuvan männän (1) vääntävän rakenteen ääripää on suhteellisen pitkän, kiinteän pituisen säteen (a) etäisyydellä sykäysliikkeen kiertotukipisteestä (P, Pltai P2).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että männän (1) rotaatiothan seinämäkehän (2) osuudet ovat ympyränkaarien muotoiset.
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että liikkuvan männän (1) vääntävän rakenteen ääripään kulmanopeus on vakio.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että männän (1) keskiakseli (K) on kiinteän pituisen säteen (b) etäisyydellä sykäysliikkeen kierto tukipisteestä (P, P1 tai P2).
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kierto mäntämoottori, tunnettu siitä, että männän (1) keskiakselin (K) planeettaradan osuudet (A-B, B-C, C-A) ovat ympyränkaa-ren muotoiset.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainenkiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että männän (1) ja pääakselin (4) välillä on järjestetty kaksi momenttilinjaa käsittävä voimansiirto vetopyörillä (3, 5) liittämällä mäntään (1) ensimmäinen vetopyörä (3) oleellisesti männän (1) pyörimisakselin (K) kohdalle ja liittämällä toinen vetopyörä (5) oleellisesti männän (1) liikkumistaan keskipisteeseen (O) kohdistettuun pääakseliin (4) siten, että vetopyöristä (3, 5) on muodostettu pyöräpari.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että voimansiirrossa yhden vetopyörän (3 tai 5) jakokehän säde on oleellisesti männän (1) keskiakselin kiertoradan (k) suurimman halkaisijan (d) pituinen.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiertomäntämoottori, tunnettu siitä, että voimansiirrossa pyöräparin toisen vetopyörän (3 tai 5) jakohalkaisijan pituus (2 x d) on oleellisesti kaksi kolmasosaa toisen vetopyörän jakohalkaisijan (h) pituudesta.
FI20115769A 2011-07-26 2011-07-26 Kiertomäntämoottori FI125503B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115769A FI125503B (fi) 2011-07-26 2011-07-26 Kiertomäntämoottori
PCT/FI2012/050740 WO2013014335A1 (en) 2011-07-26 2012-07-18 Rotary piston engine
EP12817318.4A EP2737177A4 (en) 2011-07-26 2012-07-18 ROTARY PISTON ENGINE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115769A FI125503B (fi) 2011-07-26 2011-07-26 Kiertomäntämoottori
FI20115769 2011-07-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20115769A0 FI20115769A0 (fi) 2011-07-26
FI20115769A FI20115769A (fi) 2013-01-27
FI125503B true FI125503B (fi) 2015-10-30

Family

ID=44318434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20115769A FI125503B (fi) 2011-07-26 2011-07-26 Kiertomäntämoottori

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2737177A4 (fi)
FI (1) FI125503B (fi)
WO (1) WO2013014335A1 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI124756B (fi) * 2013-12-12 2015-01-15 Steammotor Finland Oy Ab Ltd Kiertomäntämekanismin asetinlaite

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3097632A (en) * 1959-04-17 1963-07-16 Nsu Motorenwerke Ag Rotary internal combustion engine and method of operation thereof
US3226013A (en) * 1964-05-04 1965-12-28 Toyota Motor Co Ltd Rotary machine
US3359954A (en) * 1966-04-05 1967-12-26 Nsu Motorenwerke Ag Rotary internal combustion engine and method of operation thereof
GB1533050A (en) * 1976-07-02 1978-11-22 Whitestone B Rotary fluid-machine
FI101411B (fi) * 1996-09-03 1998-06-15 Risto Antero Auvinen Voimansiirtolaite kiertomäntämoottoriin
FI20085817L (fi) * 2008-09-02 2010-03-03 Steammotor Finland Oy Ab Ltd Planeettaliikkeinen kiertomäntämoottori

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013014335A1 (en) 2013-01-31
EP2737177A1 (en) 2014-06-04
EP2737177A4 (en) 2015-05-06
FI20115769A (fi) 2013-01-27
FI20115769A0 (fi) 2011-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105723123B (zh) 液力变矩器和用于这种变矩器的调整装置
US8376725B2 (en) Planetary rotation machine
KR100261911B1 (ko) 동축구조 회전피스톤 정용적 흡압장치
JP2004538414A5 (fi)
FI125503B (fi) Kiertomäntämoottori
JP6166483B2 (ja) 圧縮媒体駆動を利用する歯車伝動装置付きロータリモータ
US5542308A (en) Crank mechanism and machines, especially engines, using same
CN104067026A (zh) 产生能量的装置
JP2013019501A (ja) 無段変速機
JP2009520146A (ja) 軸に配列された二つのピストンマウントから成る回転ピストン機械
US4225286A (en) Thrust generating device
KR101488060B1 (ko) 압축성 매체용 로터리 모터
WO2010026288A1 (en) Planetary-motion rotary piston engine
JP4813367B2 (ja) 液圧モータ/ポンプ
EP2749768B1 (en) Radial piston hydraulic machine and wind turbine generator
RU2484334C1 (ru) Устройство для преобразования движения
CA1153930A (en) Radial piston fluid translating device with power conserving scavenging means
EP0325584B1 (en) A fluid motor
US3726188A (en) Fluid-operated engine
JP2009121540A (ja) クランク装置
CN104314675A (zh) 一种摆线凸轮与摆盘机构组合的功率传输装置
RU2117838C1 (ru) Способ и устройство преобразования движения
CN110541865B (zh) 一种定向叶片式液压马达
WO2016116836A1 (en) Mechanical machine and coupling suitable for such a mechanical machine.
RU2265147C1 (ru) Исполнительный механизм на основе волновой передачи поступательного действия

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 125503

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed