FI62893C - Utbalanserad kolvmaskin med foxerad slaglaengd - Google Patents

Description

Γαΐ «« KUULUTUSJULKAISU z O O Q 7 JöA W <11> uTLAGGNINOSSKRIFT 0Z0 7 0 C Patentti myönnetty 10 03 1933 *i?v^ Patent aedöelat ^ T ^ (51) Kv.lfc?/tnc.CI.^ P 01 B 9/02 SUOMI—FINLAND (21) FaMnttil«ak«MM —hMnamBkntni 1277/7^ (22) HalnmiaptMI—Araeknlngitfac 25.0^.7^

(23) AltavH*·—6MU|lMiadag 25.0U.7U

(41) Taito lulktoM—MMt affamMg 31.10.7U

^•tentti- )a reklstarihaJIituf _ ........ ._. ._.. „ .

och r*fi«t*rstyr«lMn ^ AmMcm uthfd^ch KttkriltM 30.11.82 (32)(33)(31) FyydMtr ««Moltam »n«rd prtorltac 30.0U. 73 30.0U.73 USA(US) 355705, 355750 (71) Anton Braun, 6U21 Warren Avenue, Minneapolis, Minnesota 55U35, USA(US) (72) Anton Braun, Minneapolis, Minnesota, USA(US),

Oswald Thun, Recklinghausen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7U) Oy Kolster Ah (5U) Tasapainotettu kiinteääskuinen mäntäkone - Utbalanserad kolvmaskin med fixerad slaglängd

Keksinnön kohteena on tasapainotettu mäntäkone, jossa on yhdessä ainoassa rungossa kaksi yksikköä, joista toinen on mäntäyksikkö ja toinen on tasapainotus-yksikkö ja jotka liikkuvat edestakaisin aina vastakkaisiin suuntiin, sama-akseli -nen liikkeen suunnanvaihtomekanismi, joka on toiminnallisesti yhdistetty mainittuihin yksiköihin, rungossa oleva liukuelin, joka on toiminnallisesti yhdistetty toiseen mainituista yksiköistä, rungossa oleva yksipolvinen kampiakseli, joka käsittää vastapainon ja kampitapin, ja kiertokanki, joka sijaitsee toiminnallisesti kampitapin ja mainitussa liukuelimessä olevan liitostapin välissä.

Aiemmin on tunnettu erilaisia kiinteäiskuisia mäntäkoneita, joissa kampi-akseli on yhdistetty yhdellä tai useammilla kiertokangilla yhteen tai useampiin edestakaisin liikkuviin mäntäelimiin pyörivän liikkeen siirtämiseksi tai muuttamiseksi kampiakselilta mäntäelimien edestakaiseksi liikkeeksi tai päinvastoin.

Eräässä hyvin tunnettua tyyppiä olevassa kompressorissa on koneen alaosassa oleva kampiakseli liitetty kiertokangella koneen yläosassa olevassa puristustilassa toimivaan mäntään. Kiertokangen ollessa suoraan liitetty mäntään on vaikeata eristää puristustila tehokkaasti voiteluaineesta, jota tavallisesti tarvitaan kampiakselia ja kiertokangen liitoksia voitelemaan.

2 62893

Lisäksi siellä, missä kompressorilta vaaditaan suurta tehoa, synnyttävät kompressorin suuren männän pystysuora edestakaisliike ja kampiakselin sekä siihen yhdistetyn kiertokangen osan pyörimisliike huomattavan suuria isku- ja kierto-voimia, jotka voivat aiheuttaa melkoisia värähtelyjä. Muutamat näistä koneista onkin sen vuoksi varustettu verrattain leveillä ja raskailla alustoilla, jotka suurentavat niiden kokoa ja hintaa kuitenkaan tehokkaasti estämättä ei-toivottujen voimien siirtymistä rakennuksen kantavaan pohjaan tai perustukseen ja antamatta mahdollisuutta tehokkaaseen, suurinopeuksiseen työskentelyyn.

Erilaisia laitteita on ehdotettu eri tyyppisten koneiden tasapainottamiseksi eri asteisesti. Eräissä tapauksissa on haluttuun tasapainotusasteeseen yritetty päästä monipolvisilla kampiakseleilla kampiosien ollessa järjestetty eri kulmiin kampiakselin keskiviivan ympärille. Toisissa tapauksissa on yksi ainoa kampiosa tai eri kampiosat yhdistetty vastaavilla kiertokangilla useihin edestakaisiin liikkuviin iskumäntiin, jotka voivat liikkua kahdella tai useammilla eri akseleilla, jotka lähtevät eri kulmissa kampiakselin keskiviivalta.

Kiinteäiskuisten mäntäkoneiden siinä erityisessä luokassa, johon sisältyvät yksipolviset kampiakselit, on yritetty saada aikasua välttämätön tasapaino eri kohtiin kampiakselia sijoitetulla sopivilla tasapainotusosilla (vastapainoilla), niin että kampiakselin vastapainot osittain tasapainottavat sekä itse kämmen pyörivät massat että siihen liitetyn edestakaisin liikkuvan elimen tai männän pitkit-täisesti edestakaisin liikkuvat massat.

Aiemmin tunnetuista konstruktioista ja pulmista puhutaan ja yksi esimerkki yrityksestä saada aikaan tasapainotettu, yksipolvisella kampiakselilla varustettu kone esitetään esim. US-patentissa 3 1*15 237 (J.R. Harkness). Kuten siinä esitettiin, pyrkimykset tasapainottaa männän edestakaisliike varustamalla kampiakseli vastapaino-osalla, joka on asetettu l80° kulmaan kampiosaan nähden, johon mäntään liitetyn kiertokangen toinen pää on kiinnitetty, vaatisi riittävän suuren vastapainon tai massan kämmen itsensä ja siihen liitetyn kiertokangen pään liikatasa-painottamiseksi. Tästä syystä on seurauksena keskipakovoiman vektori diametraali-sesti kampea vastapäätä. Niinpä Harkness tähdentää, että ei ole ollut käytännöllistä suorittaa sekä edestakaisin liikkuvan männän että pyörivän kampiosan olennaisen täydellistä tasapainottamista ja että tätä yksipolvista tyyppiä olevat koneet on tasapainotettu juuri niin paljon, että on saatu rajoitettu liikavastapainotustila pyörimisliikkeen kannalta katsottuna ja iskuvoimien epätäydellinen tasapainotus. Harkness ehdotti tämän pulman ratkaisemista käyttämällä vastakkaisesti pyöriviä vastapainoja, jotka järjestetään siten, että ne vähentävät keskipakovoimia, joita muutoin lisäisivät näiden massojen rotaatioliiko ja jotka itse asiassa saavat aikaan edestakaisin liikkuvien mäntäosien tasapainotilan 100 %:n ylityksen.

Harknessin ehdottama ratkaisu kuitenkin lisää melkoisia pyöriviä lisämas- 62893 soja ja vaatii lisähammaspyörävälityksen ja osia kampiakselirakenteen yhteyteen. Lisäksi Harknessin ehdotus merkitsee tasapainotusmekanismin lisäämistä kampiakseliin millään tavalla muuttamatta normaalia suoraa liitäntää kampiakselin ja edestakaisin liikkuvan männän välillä.

Mitä tulee syväkaivopumppujen kenttään, saksalainen patentti 1+17 1+70 (Sukkan) esittään laitteen, jossa kaivon pohjalla sijaitsevaa pumpun mäntää käytetään maan pinnalla olevalla kammella välivivuston välityksellä, joka pyrkii tasapainottamaan ylöspäin liikkuvan pumpun männän plus sen nostaman nesteen painon vastakkaisesti liikkuvalla akselilla, kiertokangella ja kammella. Tällainen rakenne ja sen epä-keskeinen ja epäsymmetrinen yhdysvivusto olisi epäkäytännöllinen eikä se kykenisi saamaan aikaan tasapainotettua, värinätöntä käyntiä, joka saavutetaan esillä olevalla keksinnöllä.

On ainakin kerran paljastettu yritys tasapainottaa toisentyyppisten kampi-akselikäyttoisten koneiden, kuten epäkeskomallisten lävistyspuristimien tai meis-tokoneiden raskaat edestakaisin liikkuvat osat käyttämällä erillistä tasapainotus-yksikköä, jossa kampiakseli käyttää edestakaisin liikkuvaa elintä kiertokangen välityksellä ja edestakaisin liikkuva elin on vuorostaan liitetty erillisillä tappiliitoksisilla vivuilla kahteen erilleen toisistaan asetettuun vastapainoon, jotka sijaitsevat edestakaisin liikkuvan elimen vastakkaisilla puolilla. Tässä tapauksessa sanotaan vastapainojen ja niiden käytön olevan täysin eristetty pääkoneen pääkampiyhdistelmästä, jossa koneessa on raskaita edestakaisin liikkuvia osia tasapainotettava. Tämä paljastus ei esitä tapaa, jolla erillinen tasapaino-tusyksikkö on yhdistettävä tähän pääkoneeseen tai siihen, minkä rakenneosien kokonaisyhdistelmä muodostaisi. Näyttää kuitenkin selvältä, että tämä ehdotus sisältää jonkin lisäämisen tai liittämisen pääkoneeseen tai sen kampaiakseliin ilman minkäänlaista ehdotusta sen suoran liitoksen modifioimisesta, joka on normaalisti koneessa sen pääkampiakselirakenteen ja puristin- tai kohokuviointikoneen painavien edestakaisin liikkuvien osien välillä, ja ilman minkäänlaista ehdotusta koneen niiden edestakaisin liikkuvien osien modifioimiseksi tai lisäämiseksi, joita käytetään tällaisella kampiakselirakenteellä. (Kts. US-patentteja n:o 3 1+22 688 ja 3 783 699).

Muuttuvaiskuisten mäntäkoneiden, kuten vapaamäntäkoneiden kentässä on myös käytetty erilaisia tahdistus- ja tasapainotuslaitteita, kuten on esitetty esim. US-patenteissa 3 501 088, 3 52l+ 1+36 ja 3 525 102 (Anton Braun). Näissä vapaamäntä-koneissa ei kuitenkaan ole pyöriviä kampiakseleita, jotka pyörivät peräkkäin täydellisiä 360° kierroksia samaan suuntaan, kuten kiinteäiskuisissa koneissa tapah-tuM. Niinpä nämä muuttuvaiskuiset koneet on ajateltu erilliseksi ryhmäksi, jolla on omat erityiset pulmansa ratkaistavana. Jos kukaan ei ottaisi huomioon toisen ryhmän tai luokan erikoisten pulmien ratkaisuja, niin hän ei löytäisi Braunin patenteista opetusta siihen, miten ja missä siinä paljastettua muuttuvaiskuisten 62893 vapaamäntäkoneiden tahdistuslaite voitaisiin yMistää kiinteäiskuiseen mäntä-koneeseen, esim. kompressoriin, tai miten tällaisen koneen osien rakennetta ja järjestelyä voitaisiin muuttaa tärinän minimoimiseksi ja puristustilan erottamiseksi tehokkaasti voiteluaineista tai muista saasteista, joita normaalisti esiintyy kompressorin käyttökoneiston yhteydessä.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan yleisesti ottaen muodostaa yhdistelmä, joka käsittää erikoisen yhdistävän mekanismin ensimmäisen ja toisen liikkuvan liuku- ja tasapainotuselimen välissä, mikä takaisi näiden elimien jatkuvan suoraviivaisen edestakaisliikkeen vastakkaisiin suuntiin pituusakselilla ja suhteellisilla keskinäisillä etäisyyksillä. Silloin kun vastakkaisiin suuntiin liikkuvat kokonaismassat ovat yhtä suuret, niiden vastasuuntaisten liikkeiden pitää olla 1:1 pohjalla, so. niiden tulee koko ajan suorittaa yhtäläistä suoraviivaista liikettä samalla akselilla vastakkaisiin suuntiin. Silloin kun massat eivät ole yhtä suuret, liikkeen suhteellisten matkojen pitää olla verrannolliset, niin että sen tulon absoluuttinen survo, joka muodostuu kertomalla toiseen suuntaan liikkuva kokonaismassa sen liikkeen pituudella, on yhtä suuri kuin sen tulon absoluuttinen arvo, joka saadaan kertomalla toiseen suuntaan liikkuva kokonaismassa sen liikkeen pituudella. Yhdistävällä mekanismilla itsellään tulisi olla sellainen rakenne, joka antaisi liukupaino- ja tasapainotuselimille halutut suoraviivaiset liikkeet vastakkaisiin suuntiin aiheuttamatta sivuttaisia tai heiluvia liikekomponentteja, jotka synnyttäisivät ei-toivottuja värähtelyjä ja joita ei tasapainoteta itse mekanismin piirissä. Toisin sanoen tämä yhdistävä mekanismi muodostaa symmetrisen voimansiirto- ja tasapainotuslaitteen, jossa myöhemmin, kuten esitetään, sekä liuku- että tasapainotuselimeen sisältyy yhteinen yhdysosa, joka liikkuu pitkittäisestä tämän elimen kanssa ja johon on liitetty yhdistävän mekanismin vastaavat symmetriset voimansiirto-osat. Näin itse koneen yhdellä tai useammilla mainituilla yhteisillä tai jäykillä liikkuvilla osilla tasapainotetaan tai hillitään kaikki mahdolliset yhdistävän mekanismin aikaansaamat poikittaiset voimakomponentit siirtämättä huomattavia poikittaisia voimia kiinteisiin johteisiin tai muihin kiinteisiin koneen osiin, jotka voimat saattaisivat johtaa liialliseen kulumiseen, kitkahäviöihin tai ei-toivottuun värähtelyyn tai tärinään.

Keksinnölle on siis täsmällisesti sanottuna pääasiallisesti tunnusomaista, että kiertokangen massasta on ainoastaan liukuelimen puoleinen osa sisällytetty liukuelimen massaan tasapainottamaan vastakkaiseen suuntaan liikkuvan yksikön kokonaismassaa siten, että tämä kokonaistasapainotusmassa kertaa kukin iskun lisäys on missä tahansa asennossa yhtä suuri ja päinvastainen kuin mäntäyksikön massa kertaa sen vastaava iskun lisäys ja että vastapaino on sovitettu tasapainottamaan vain kiertokangen massan jäljellä olevan osan sekä kampitappiin liittyvän tasapainottaman pyörivän massan.

Keksinnön selventämiseksi esitetään seuraavassa yleisesti esimerkkien 62893 avulla em. yhdistävien mekanismien mahdollisia toteutusmuotoja ja keksinnön mahdollisia suoritusmuotoja.

Em. yhdysmekanismissa voi olla esim. ainakin kaksi heilahtelevaa, kiertyvää tai pyörivää yhdyselintä, jotka on tuettu pyörimään kannatusakseleilla, jotka kulkevat pituusakselin poikki ja jotka on asetettu symmetrisesti mainitun pituus-akselin ympärille ja siitä ulospäin. Näillä pyörivillä yhdistävillä elimillä on sisä- ja ulko-osat, ja mekanismiin kuuluu symmetrisesti järjestetyt ulommat liitos-elimet, jotka muodostavat voimansiirtoyhteyden kummankin kiertyvän yhdyselimen ulko-osan ja joko liikkuvan liuku- tai tasapainotuselimen välille yhdessä symmetrisesti asetettujen sisempien liitoselimien kanssa. Näin saadaan aikaan voimansiir-toyhteys kummankin pyörivän yhdyselimen sisäosan ja joko liukupaino- tai tasapainotuselimen välille. Silloin kun käytetään vipuja ensimmäisenä ja toisena kiertyvänä yhdyselimenä, ulommat liitoselimet ovat lenkkejä, jotka on liitetty tapilla vipujen ulkopäihin ja menevät pääasiassa pitkittäisesti toisessa suunnassa ensimmäiseen liikkuvaan elimeen. Sisemmät liitoselimet ovat sitävastoin lenkkejä, jotka on tapilla liitetty vipujen sisäpäihin ja menevät suurin piirtein pitkittäisesti vastakkaisessa suunnassa toiseen liikkuvaan elimeen. Sisempien ja ulompien vasta-suuntaisten liitoslenkkien pitää olla yhdensuuntaisia ja niiden suhteellisten pituuksien pitäisi olla verrannollisia vastaaviin etäisyyksiin kunkin heilahtele-van, kiertyvän yhdyselimen tai vivun kiertoakselin ja vastaavien sisempien ja ulompien pisteiden välillä, joissa lenkit on liitetty näiden vipujen sisä- ja ul-ko-osiin kääntöakseleilla, jotka ovat vivun kääntöakselin suuntaiset. Täten silloin kun sisä- ja ulkoetäisyydet eli vivun varsien pituudet ovat yhtä suuret, niin sisemmät ja ulommat liitoslenkit ovat yhtä pitkät. Jos vipujen sisävarret ovat puolet vipujen ulompien varsien pituudesta, niin sisälenkit olisivat puolet ulkolenkkien pituudesta. Lenkit määrättyyn vipuun liittävien kääntötappien akselit ovat yhdensuuntaiset ja vivun kiertoakselin suuntaiset.

Toisessa mahdollisessa toteutusmuodossa yhdistävä mekanismi voi käsittää ainakin kaksi hammaspyörää, jotka on tuettu pyörimään poikittaisilla kannatus-akseleilla ja uiko- ja sisäliitoselimet ovat ulompien ja sisempien hammastanko-parien muodossa, jotka ovat rynnössä hammaspyöriin ja toiset niistä on liitetty liuku- ja toiset tasapainotuselimeen.

Tällaisessa yhdistävässä mekanismissa liikkuvien liuku- ja tasapainotus-elimien välillä on ainakin kaksi heilahtelevaa hammaspyöräelintä, jotka on asennettu pyörivästi kannatusakseleille. Nämä kannatusakselit on asetettu pääasiassa poikittain mainittua pituusakselia vastaan ja symmetrisesti etäälle toisistaan tämän akselin ympärille ja siitä ulospäin. Mekanismissa on tällöin myös sisäham-mastanko-osa, joka liikkuu pitkittäisesti edestakaisin yhtenä yksikkönä eli kyt-kelmänä toisen kanssa liuku- ja tasapainotuselimistä. Tällöin sisähammastanko-osassa on ainakin kaksi sisähammastankoa, joiden hampaat lähtevät ulospäin ja 62893 poispäin toisistaan kytkeytyen vastaaviin hammaspyöriin ja ohjaten sisähammas-tanko-osaa uivasti liikkumaan pitkittäisesti hammaspyörien välissä. Mekanismi käsittää myös uikohammastanko-osan, jossa on ainakin kaksi ulkohammastankoa, jotka liikkuvat pitkittäisesti edestakaisin yhtenä yksikkönä toisen kanssa mainituista liuku- ja tasapainotuselimistä. Ulkohammastangot on tällöin asetettu ulospäin välimatkan päähän vastaavista sisähammastangoista ja näiden suuntaisiksi niiden hampaiden työntyessä sisäänpäin ja kytkeytyessä vastaaviin hammaspyörä-elimiin. Ulompaan hammastanko-osaan sisältyy myös kehyselin, joka liikkuu yhtenä yksikkönä ulkohammastankojen kanssa ja liittää nämä ulkohammastangot jäykästi yhteen lähellä hammaspyöriä sijaitsevassa paikassa ja siten ohjaa ja kannattaa ulkohammastankoja hammaspyöräelimillä niiden saamiseksi liikkumaan uivasti kannatettuna pituusakselia pitkin. Ulkohammastankoja ohjataan siis sellaisella tavalla, että niiden ja kehyselimen ollessa erikoisesti ja jäykästi liitetty toisiinsa ulkohammastangot. estetään liikkumasta sivusuunnassa ulospäin toisistaan erilleen niiden voimien komponenttien johdosta, jotka ovat kohtisuoria sitä akselia vastaan, joka resultoituu ulkohammastankojen ja vastaavien hammaspyöräelimien välisestä käyttävästä kytkeytymisestä. Hammaspyörät voivat siis samaan aikaan uida vapaasti väistämättömien hammasvirheiden sallimissa ahtaissa rajoissa ja täten voimakkaasti vähentää huomattavan suuria dynaamisia hammaskuormituksia, jotka tavallisesti ovat seurauksena näistä hammasvirheistä. Täten on mahdollista pienentää kovasti hammastankojen ja -pyörien kokoja. Pyörivät hammaspyöräelimet on pituussuunnassa asetettu erilleen kiertokangen ja liukuelimen välisestä tappi-liitoksesta, ja erityinen hammastanko-osa, joka liikkuu pitkittäisesti edestakaisin yhtenä kytkelmänä liukuelimen kanssa on edullisesti erillinen elin, joka on liitetty tapilla liukuelimeen rajoitetun kiertoliikkeen sallimiseksi poikittaisella akselilla.

Kummassakin näissä toteutusmuodoissa pysyy yhdistävän mekanismin kaikkien liikkuvien osien painopiste luontaisesti samalla pituusakselilla kuin liuku- ja tasapainotuselimien painopisteet.

Liukuelimen, tasapainotuselimen ja yhdysmekanismin yhdistäminen yksipolviseen tasapainotettuun kampiakseliin ja sekä kampeen että liukuelimeen liitettyyn kiertokankeen antaa tulokseksi parannetun tasapainotetun kiinteäiskuisen mäntä-koneen. Optimin tasapainotuksen saamiseksi keksinnön mukaisesti tasapainotuselimen massa, mukaan lukien kaikki yhtenä kytkelmänä sen kanssa pitkittäisesti liikkuvat osat, ylittää ensimmäisen liikkuvan elimen massan, mukaan luettuna kierto-kankea lukuun ottamatta kaikki osat, jotka liikkuvat pitkittäisesti yhtenä kytkelmänä sen mukana, määrällä, joka vastaa vain osaa kiertokangen koko massasta. Kampiakselin tasapainotusosan tehollinen massa ylittää tällöin vastaavasti sen massan, joka vaaditaan vain yksipolvisen kampiosan tasapainottamiseen, määrällä, joka vastaa vain osaa massasta, joka vaaditaan kiertokangen koko massan tasapai- 7 62893 nottamiseen.

Vaikka esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan konstruoida laite käyttävän voiman kohdistamiseksi joko kampiakseliin, liukuelimeen tai tasapainotus-elimeen, niin keksintö on myös erityisen sopiva parannettuihin kompressoreihin, joissa pyörivä käyttövoima (vääntövoima) kohdistetaan kampiakseliin ulkopuolisesta lähteestä, kuten sähkömoottorista. Tällaisessa kompressorissa on ensimmäinen mäntäosa sijoitettu edullisesti pituusakselille kampiakselin ja yhdistävän mekanismin ulkopuolella olevaan paikkaan, ja kompressorin sylinterissä on ainakin ensimmäinen sylinterin seinäosa, joka on sijoitettu pituusakselille kampiakselin ja ybdysmekanismin ulkopuolelle ensimmäisen mäntäosan liikkuessa edestakaisin ensimmäisen sylinterinseinäosan sisässä ja männän toisen otsapinnan toimiessa kompressorin männän liikkuvana otsapintana, joka muodostaa ainakin ensimmäisen sylinterin sisässä olevan puristustilan toisen liikkuvan päätyseinän.

Keksinnön mukaan konstruoidussa laitteessa voi olla yksi tai useampia män-taasia, jotka muodostavat koneen kaikki puristusmäntäosat, liikkuvat yhtenä yksikkönä vain toisen kanssa liikkuvista liuku- ja tasapainotuselimistä, eikä yksikään mäntäosa liiku toisen kanssa mainituista liikkuvista elimistä. Tämän edullisen muodon yhdessä esimerkissä kaikki puristusmäntäosat liikkuvat pitkittäisesti yhtenä kytkelmänä vain liikkuvan tasapainotuselimen mukana. Keksinnön joissakin suoritusmuodoissa puristusmäntäosa liikkuu yhtenä yksikkönä liikkuvan liukuelimen kanssa. Vielä muissa suoritusmuodoissa ainakin yksi mäntäosa liikkuu yhtenä yksikkönä sekä liuku- että tasapainotuselimen kanssa. Täten mäntäosa, jossa on vähintään yksi otsa- eli työpinta, voi liikkua pitkittäisesti yhtenä kytkelmänä eli yksikkönä ainakin osana toista tai molempia liuku- ja tasapainotuselimistä. Tämä mäntä-osa voi jopa toimia oleellisesti koko liuku- tai tasapainotuselimenä.

Toisessa mahdollisessa suoritusmuodossa voimalaite voi käyttää pyörivästi kampakselia ja kone on 2-kammioinen (2-puristustilainen) kompressori, jossa kaksi sylinterin seinäosaa ja kaksi mäntäosaa muodostavat kaksi puristustilaa samalle pituusakselille. Nämä kaksi sylinterin seinäosaa voivat olla erillisten sylinterien tai yhden ja saman sylinterin osia, ja kaksi mäntäosaa voivat olla erillisiä mäntiä tai halkileikkaukseltaan tasaisen tai porrastetun yhteisen mäntäelimen osia.

Kolmannessa mahdollisessa suoritusmuodossa voi olla ainakin kaksi mäntä-elintä, jotka on asetettu pitkittäisesti kampiakselin vastakkaisille puolille toisen männän toimiessa liukuelimenä ja toisen männän liikkuessa yhtenä yksikkönä ensimmäisen männän kanssa ja tasapainotuselimen ollessa eri puolella kampiakselia kuin liukuelimenä toimiva mäntä. Näin ollen keksintö antaa melkoisen rakenne-vapauden valittaessa e*i keskinäisiä aksiaalisia sijaintipaikkoja kampiakselille, liuku- ja tasapainotuselimille sekä eri mäntäosille ja useille puristustiloille.

Koneen pituusakseli voi olla pystysuora ja puristustilat ja mäntäelimet ovat kompressorin yläosassa, jossa ainakin yksi mäntäosa ja sen yhteydessä oleva 8 62893 puristustila voidaan tehokkaasti eristää, esim. sylinterin pääteseinällä tai väliin järjestetyllä avoimella tilalla, niistä kompressorin osista, jotka vaativat voitelua, kuten kampiakseli, kiertokanki, yhdistävä mekanismi jms. osat.

Lisäksi kone voi olla kaksikammioinen (2-asteinen) kompressori, jossa keksi sylinterin seinäosaa ja kaksi mäntäosaa muodostavat puristustilat samalle pituus-akselille kampiakselin ja yhdistävän mekanismin ulkopuolelle tai yläpuolelle. Lisäksi sylinterin seinä- ja mäntäosat sekä erityinen liikkuva elin, jonka kanssa kumpikin männän otsapinta liikkuu yhtenä yksikkönä, saavat aikaan puristusiskun yhdessä kammiossa eli puristustilassa kiertokangen liikkuessa pääasiassa pitkit-täisesti yhteen suuntaan ja puristusiskun toisessa puristustilassa kiertokangen liikkuessa pääasiassa vastakkaiseen suuntaan.

Täten keksintö antaa vaatimusten puitteissa oleellisen rakennevapauden valittaessa erilaisia keskinäisiä sijaintipaikkoja ja sovitelmia eri osille. Lisäksi sekä pituussuuntaisten edestakaisin liikkuvien voimien että kampiakselin ja siihen liittyvän kiertokangen pään pyörimisen synnyttämien keskipakoisvoimien tehokas tasapainottaminen mahdollistaa keksinnön mukaisten kompressorien toimimisen tehokkaasti suuremmilla nopeuksilla sekä tehdä ne kevyemmiksi ja pienemmiksi kuin aiemmin kiinteäiskuisten kompressorien sektorilla tunnetut koneet.

Piirustuksissa ja seuraavassa selityksessä keksintöä on kuvattu yksityiskohtaisesti esimerkkien avulla, jolloin samanlaiset viitemerkit osoittavat samanlaisia osia: kuvio 1 on kaaviollinen kuva kiinteäiskuisen mäntäkoneen yhdestä muodosta, jonka tasapainotus- ja käyttökoneiston sisä- ja ulkohammastangot ja vastaavat hei-lahtelevat välihammaspyörät yhdistävät liuku- ja tasapainotuselimet ulkohammas-tankojen ollessa jäykästi toisiinsa liitetty ja tapilla liitetty liukuelimeen liikkumaan pitkittäisesti yhtenä kytkelmänä tämän elimen kanssa; kuvio 2 on leikkauskuva kuvion 1 linjalta 2-2; kuvio 3 on kuvion 1 kaltainen kuva toisesta mahdollisesta suoritusmuodosta, jossa sisähammastankoelin on tapilla liitetty liukuelimeen ja ulkohammastangot ovat tasapainotuselimen osia; kuvio U on kuvion 1 kaltainen kuva vielä yhdestä mahdollisesta suoritusmuodosta, jossa pyörivä kampiakseli sijaitsee sen tappiliitoksen, jolla kiertokanki on liitetty liukuelimeen ja sen aksiaalisen paikan välissä, jossa sisä- ja ulkohammastankoelimet ja tasapainotuselin ovat; kuvio 5 on osaksi kaaviollinen kuva kaksikammioisesta kompressorista, jossa on tämän keksinnön mukaisesti konstruoitu tasapainotus- ja käyttökoneisto ja jossa kompressorin kammiot (puristustilat) on asetettu pitkittäisesti käyttävän kampi-akselin eri puolille ja josea liukuelin liikkuu edestakaisin yhtenä yksikkönä kahden mäntäelimen kanssa, yksi kummassakin kammiossa, ja tasapainotuselin suorittaa ainoastaan tasapainotustehtävää käyttävän kampiakselin ja toisen männän väli- 9 62893 sessä, niistä välimatkan päässä sijaitsevassa paikassa; kuvio 6 on kuvion 5 kaltainen kuva keksinnön vielä yhdestä suoritusmuodosta, jossa tasapainotettu kaksikammioinen (kaksipuristustilainen) kompressori käsittää yhden männän kaksine vastakkaisine työpintoineen, joka mäntä jakaa kompressorin yhden sylinteriosan kahteen puristustilaan, ja jossa mäntä toimii liukuelimenä ja sitä käytetään suoraan kiertokangella pyörivästä käyttöakselista, joka on sijoitettu männän toiselle puolelle välimatkan päähän siitä, kun taas liikkuva tasa-painotuselin on sijoitettu pituussuunnassa välimatkan päähän mäntä- ja liukupaino-elinyhdistelmän toiselle puolelle sylinterin ulkopuolella sijaitsevaan paikkaan; kuvio 7 on osaksi kaaviollinen kuva, eräiden osien ollessa esitetty leikkauksessa, parannetusta tasapainotetusta kiinteäiskuisesta monikammioisesta kompressorista ja käyttökoneistosta yhdistävän mekanismin sijaitessa liuku- ja tasapainotu sei imi en välissä; kuvio 8 on leikkauskuva kuvion 7 linjalta 8-8; kuvio 9 on leikkauskuva kuvion 7 linjalta 9-9; kuvio 10 on kuvion 7 kaltainen kuva tasapainotetun, monikammiokompressorin yhdestä mahdollisesta suoritusmuodosta; kuvio 11 on kuvion 7 kaltainen osittain kaaviollinen kuva, joka esittää toisen muodon liukupaino- ja tasapainotuselimien välissä sijaitsevasta yhdistävästä mekanismista; ja kuvio 12 on osakuva, joka esittää modifikaation kuvion 10 kompressorista; Keksinnön mukaisesti voidaan konstruoida lukuisia suoritusmuotoja, jolloin yksi mahdollinen suoritusmuoto on esitetty erilaisissa kaaviollisissa muodoissa kuvioissa 1-1*. Niinpä kuvio 1 esittää tasapainotetun käyttökoneiston 101, jossa ensimmäinen liikkuva elin, joka toimii liukuelimenä 58, on tuettu liikkumaan pituussuunnassa suoraviivaisesti haluttua akselia pitkin pitkittäisessä ohjaavassa rungossa k2, joka voi myös toimia puristus- tai voimasylinterin osana kohdassa 10^. Liukuelin 58 on liitetty kampeen 71 kiertokangella 67, jonka toinen pää 69 on liitetty tapilla tasapainotetun kampiakselin J2 kampeen 71 ja jonka toinen pää 68 on liitetty tapilla 57 liukuelimeen 58. Kampiakselissa 72 on tasapainotusosa 75 sen tehollisen massakeskipisteen sijaitessa l80° kulmaetäisyydellä yksipolvisesta kammesta 7· Pitkittäisesti yhtenä yksikkönä liukupainoelimen 58 kanssa liikkuu erikoisen yhdistävän mekanismin 31 ensimmäinen osa, joka yhdistää liukupainoelimen 58 ja vastakkaisesti liikkuvan toisen liikkuvan elimen, joka toimii tasa-painotuselimenä ja joka käsittää ainakin yhden varren 29. Tämä yhdistävän mekanismin ensimmäinen osa käsittää ulomman hammastenko-osan, jossa on ulkohammastangot U8 ja U9, jotka on jäykästi liitetty toisiinsa kehys- tai seinäelimillä 51 ja 52 (kts. kuviota 2) ja jotka on liitetty liukuelimeen 58 jatkeilla tai levyillä 56 t .--.

10 62893 " Kehy3eliuet 51 ja 52 muodostavat jäykän liitoksen ulkohammastankojon • 48 ja 49 välille välittömästi kahden pyörivän ja heilahtelevan, so. edes takaisin liikkuvan liammaspyöräelimen 54 ja 36 viereen, jotka on tuettu pyörimään kannatusakseleillä 37 ja 38» jotka on suunnattu pääasiassa poikittain , liukuelimen 58 ja tasapainotuselimen 29 pituussuuntaiseen liikoakseliin näh-deh. Etu- ja takaliitoslevyt 52 ja 51 muodostavat sellaisen jäykän kehys-elinrakenteen, että voina, joka pyrkii liikuttamaan hammastankoa 48 vasemmalle kuviosta 1 katsottuna (esim. hammaspyörän 34 hampaiden ja hamnastangon 48 hampaiden keskinäisen kytkennän johdosta), tasapainotetaan eli neutraloidaan toisen ulkohammastangon 49 vastasuuntaisten hampaiden ja toisen hammaspyörän 36 ulospäin osoittavien hampaiden keskinäisen kytkennän johdosta. Täten kun-: mailakin hammastangolla 48 ja 49 on jonkinlainen uiva kannatuskytkentä hammaspyöriin 34 ja 36 eivätkä ne vaadi kannattavaa kitkakosketusta rungon tai sylinterin seinän 42 sisäpintaan. Toisaalta on tietty väli jätetty hammas· tankojen ja rungon väliin, kuten on selvästi osoitettu kuviossa 2, jotta saataisiin haluttu liikevapaus ja uiva kannatus.

Kuvioista 1 ja 2 nähdään edelleen, että liitoslevyt tai seinät 51 ja 52 on varustettu tarkoituksenmukaisilla pitkittäisraoilla 53, jotta sei-nät ,ja niihin yhdistetyt hammastankoelimet voisivat pitkittäisesti liikkua edestakaisin kannatusakoeleiden 37 ja 38 suhteen, jotka ulottuvat molempien liitoslevyjen 51 ja 52 ulkopuolelle sopiviin poikkikannattimiin 39 ja 41 asti (kuvio 2).

Näin ollen hammaspyörien kannatusakselit 37 Ja 38 on tuettu sopiviin * etu- ja takapoikkikannattimen 39 ja 41 aukkoihin, jotka poikkikannattimet kulkevat poikittaisesti rungon seinän toiselta puolelta toiselle. Rungon seinään 42 on lisäksi muodostettu sopivasti sijoitettuja aukkoja 54 kohdakkain hammaspyörien akselien 37 ja 38 kanssa, niin että nämä voidaan helposti asettaa paikoilleen ja poistaa eri hammastankoja ja yhdistäviä hammaspyöriä 54 ja 36 sisältävän yhdysmekanismin kokoamisen ja purkamisen aikana.

Tähän yhdistävään mekanismiin kuuluu lisäksi pitkittäisesti edestakaisin liikkuvan varren 29 alapäässä oleva sisähamaastanko-o3a 3C, joka on tässä esitetty kaksoi3hammastangoksi, josea on kaksi vastakkaisesti ja ulospäin suunnattua hammastankoa 32 ja 33, jotka kytkeytyvät vastaavasti kahden poikittaisesti erilleen asetetun hammaspyörän 34 ja 38 sisäänpäin osoittaviin hampaisiin.

Tämän tasapainotus- ja käyttökoneiaton rakenne on sellainen, että sisä- ja ulkohanoastanko-osat ja erityiset liuku- ja tasapainotuselimet, 11 62893 jotka on yhdistetty näihin hammastanko-osiin ja liikkuvat pitkittäisestä yhtenä yksikkönä ainakin niiden osana, liikkuvat aina täsmälleen vastakkaisiin pituussuuntiin koneen pituusakselia pitkin ja joka hetkellä yhtä suurin välimatkan säyks in koneen käynnin aikana.

Vähintään yksi näntäosa ainakin yksine työpintoineen, joka mäntäosa toimii työ- eli voimaelimenä, voidaan yhdistää joko liukupainoelimeen 56 tai tasapainotuselimeen 29 tai sitten niihin molempiin, kuten on esitetty esimerkkinä katkoääriviivoin vastaavasti 102:11a ja 103:11a. Jos elin 102 tai 103 on valittu mäntäkoneen mäntäosaksi, niin silloin vastaavaan sylinteri-osaan 104 voi sisältyä sopivia venttiilejä, tai muita tarvittavia elementtejä.

Kuviossa 1 on elin 102 esitetty kaaviollisesti männäksi, jolla on ylempi otsapinta 102a ja joka on liitetty varsilla tai jatkeilla 46 ja 47 ulkohammastanko-osaan ja sen seinäelimiin 51» 52. Elin 103 on myös esitetty kaaviollisesti kuviossa 1 männäksi, jossa on otsapinnat 103a ja 103b ja joka on kiinnitetty varteen 29 liikkumaan pitkittäisestä yhtenä yksikkönä sen kanssa.

Kun elimet 102 ja 103 on valittu mäntäosiksi, niiden välinen tila voi-toimia puristuskammiona 17, jossa männän otsapinnat 102a ja 103b toimivat pu-ristu3kamnion eli -tilan ala- ja yläseinäminä ja aina liikkuvat vastakkaisiin suuntiin kuvatun yhdistävän mekanismin toimesta.' Jos halutaan saadaan kaksikammioinen kompressori, männän ylemmän otsapinnan 103a yläpuolinen tila 18 voidaan sulkea sopivalla sylinterin kannella halutun toison kammion eli puristustilan saamiseksi. Täten kuviossa 1 kaaviollisesti esitetty spesifinen sovitelma on sellainen, että siinä mäntä eli työelin liikkuu pitkittäissuunnassa yhtenä yksikkönä sekä liukuelimen että tasapainotuselimen kanssa.

Voidaan käyttää myös toisentyyppisiä työelimiä ja on ymmärrettävä, että pääasiassa paksuin viivoin kuviossa 1 esitetty tasapainotus- ja käyttö-• koneisto voi siirtää käyttäviä voimia kumpaankin suuntaan, so. käyttöakselil-ta 72 yhteen tai useampiin käytettyihin elimiin 1C2 tai 103 tai sitten yhdestä tai useammista edestakaisin liikkuvista käyttävistä elimistä 102 tai 103 käytettyyn pyörivään akseliin 72. Kummassakin tapauksessa tasapainotettu kfiyttökonei6to on sovitettu tasapainottamaan tarkoituksenmukaisella tavalla sekä pituussuuntaiset että pyörivät komponentit. Pituussuuntaiset komponentit on erityisesti ja tarkasti tasapainotettu liukuelimen 5®i tasapaino-tueeliraen 29 Ja niihin kumpaankin liittyvien osion avulla näiden liikkuessa koko ajan suoraviivaisesti vastakkaisiin suuntiin. Lisäksi on niin liukueli-oen kuin tasapainotuselimenkin plus niihin liittyvien osien massat tehty yh- 12 62893 tä suuriksi ottaen huomioon heilahtelevan kiertokangen 67 massan vastaava osa.

Itse asiassa tasapainotuselimen ja siihen liittyvien osien kokonaismassa ylittää liukuelimen plus kaikkien sen osien kokonaismassan, kierto-kankea lukuun ottamatta, määrällä, joka on vain osa kiertokangen massasta. Tasapainotusosan tehollinen massakin, so. tehollinen epäkeskeinen massa, joka on käytettävissä kampiosan tasapainottamiseen, ylittää massan, joka tarvitaan tasapainottamaan vain kampiosan massa, määrällä, joka vastaa vain osaa massasta, joka tarvitaan koko kiertokangen massan tasapainottamiseksi. Ihannetapauksessa tulisi isäntäkoneen ja sen käyttökoneiston kaikkien osien massan yhteisen keskipisteen näin ollen sijaita olennaisesti kiinteässä kohdassa liukuelimen ja tasapainotuselimen pituussuuntaisella liikeakselilla. Käytännössä voidaan kuitenkin hyväksyä tai on jopa pakko hyväksyä jonkin-määräinen poikkeaminen ihanteesta riippuen esim. heilahtelevan kiertokangen erityisestä muodosta, mitoista ja massasta.

Keksinnön mukaisen tasapainotetun käyttökoneiston toinen suoritusmuoto on esitetty numerolla 106 kuviossa 3· Tässä on liukuelin 58 liitetty pyörivään tasapainotettuun kampiakseliin 72 samalla tavalla kuin edellisessäkin suoritusmuodossa, ja liukuelimen 58 ja sopivan tasapainotuseliaen välinen yhdistävä mekanismi muodostuu jälleen sisä- ja ulkohammastanko-osista, jotka ovat kytkeytyneinä kiertyviin hammaspyöriin 34 ja 36. Mutta tässä tapauksessa sisähanmastanko-sat 32 ja 33» jotka ovat kytkeytyneinä hatanasr pyörien 34 ja 36 sisähampaisiin, ovat pitkittäisesti liikkuvan keskivarren 107 varassa, jonka alapää 108 on tapilla liitetty liukuelimen 53 poikittais-akseliin 57· Tämä tappiliitoe antaa hammastanko-osalle 32 ja 33 rajoitetun uivan kannatuksen tai ohjauksen hammaspyörien 34 ja 36 kohdalla niiden liikkuessa olennaisesti yhtenäisenä kokonaisuutena pitkittäisesti liukuelimen 58 kanssa. Keskivarren 107 yläpää 109 voidaan liittää sopivaan työ- tai voi-maelimeen liikkumaan suoraviivaisesti edestakaisin liukuelimen 53 kanssa.

Tässä suoritusmuodossa toimivat ulkohamma3tanko-osat 43 ja 49 ja niiden yhteydessä olevat levyt, kuten 51» ainakin osana tasapainotuselintä, niin että kaikkien siihen liittyvien osien kokonaismassa on tarkoitettu tarkasti tasapainotettavaksi liukuelimen 58» varren 107 ja niihin liittyvien osien, mukaan luettuna vain osa kiertokangen massasta, koko ajan vastakkaiseen suuntaan tapahtuvalla suoraviivaisella pitkittäisellä liikkeellä.

Keksinnön mukaisen tasapainotetun käyttökoneiston yksi spesifinen muoto nähdään kuviossa 4 viitenumerolla 111 osoitettuna. Tässä kiertokanki 67 jälleen liittää tasapainotetun kampiakselin 72 kämmen 71 pystysuorasti eli pitkittäisesti liikkuvaan liukupainoon 58, jolla on ohjauspinnat 59 ja 61, 62893 jotka varmistavat sen suoraviivaisen eds9.takaisliikkeen. Tässä suoritusmuodossa on pyörivät hammaspyörät 34 ja 36 ja niin sisä- kuin ulkohammas-tangotkin, jotka muodostavat yhdistävän mekanismin liukupainoelimen ja tasapainotus elimen välille, sijoitettu eri puolelle kampiakselia 72 kuin liu-kupainoelin 50· Näin ollen jäykät liitoselimet 112 ja 113 lähtevät liukupai-noelimestä 58 ja kulkevat kampiakselin 72 ohi ulkohammastankoelioiin 48 ja 49 ja näiden yhteydessä oleviin kehyselimiin, kuten 51· Tässä tapauksessa on sisähammastankoelin 30 ja siihen liittyvä tasapainotuselin 29 suunnattu niin, että tasapainotuselin eli varsi 29 lähtee poispäin akselista 72 ja siis samalla poispäin liukupainosta 53. Näin on mahdollista sovittaa yksi tai useampia työ- eli voinaelimiä, kuten on kaavamaisesti esitetty katko-ääriviivoin numeroilla 114 ja 116, liikkumaan liukupainoelimen 58 ja tasapainotus elimen 29 yhtenäisenä osana. Täten saadaan erityisen suppearaken-teinen laiteina, jossa vastakkaisesti edestakaisin liikkuvat elimet 114 ja 116 voidaan sijoittaa kampiakselin 72 vastakkaisille puolille toimiaaan vastakkaisesti halutun vaihe-eroltaan 180°-iaen toiminnan saavuttamiseksi.

Kuviossa 4 esitetty käyttökoneisto on erityisen sopiva kuviossa 5 esitetynlaiseen kaksiasteiseen kompressoriin 117· Tässä suoritusmuodossa on tasapainotettu kampiakseli 77 kotelomaisen rungon 121 varassa, joka on asetettu pääasiassa vaakasuoraan. Tämä runko voi sopivasti olla tuettu käyttöaoottorin 77 yläpintaan välikehyksellä 119. Moottori 77 on vuorostaan tuettu sopivalle jalustalle 118 ja se käyttää akselia 72 hihnalla 74, joka yhdistää käyttöpyörän 76 käytettyyn pyörään 73. Moottorin 77 suhteellisesta sijaintipaikasta huolimatta kompressorikoneikossa 117 on kuitenkin ensimmäinen sylinteri 122 oikeanpuoleisessa päässä kuviosta 5 katsottuna. Sylinteri 122 muodostaa ensimmäisen puristustilan 123, jossa mäntä 124 liikkuu suoraviivaisesti edestakaisin pitkittäistä vaakasuoraa kulkurataa pitkin. Tässä tapauksessa mäntä 124 toimii keksinnön mukaisena liukuolimenä ja sitä käyttää kiertokanki 67» Jonka toinen pää on liitetty mäntä- ja liukuelinyhiistel-män poikittaioakseliin 126. Kompressorin puristustilassa 123 ovat tunnettua rakennetta olevat imuventtiili 127 ja paineventtiili 128.

Kompressorikoneikko 117 käsittää toisen sylinterin 129, joka sijaitsee toisessa päässä kuin sylinteri 122. Niinpä sylinteri 129 muodostaa toisen puristustilan 131, jossa toinen pitkittäise3ti liikkuva mäntä 132 suorittaa haluttua puristustehtävää. Mäntä muodostaa myös liukuelinyhdistelmän osan ja on kiinnitetty keskivarrella 133, poikkitanko-osalla 137 sekä ylemmällä ja alemmalla jäykällä liitosvarrella 138 ja 139 ensimmäiseen mäntään 124, niin että kaikki nämä osat liikkuvat suoraviivaisesti edestakaisin yhtenä kytkelmänä.

i4 62893 Tässä tapauksessa yhdysvarsiosa 133 kannattaa ci3ähanuaastankoja 134 ja 136, jotka ovat kytkeytyneinä väliharanaspyörien 34 ja 56 hampaisiin. Nämä välihammaspyörät ovat rungon 121 varassa samalla tavalla kuin edellä kuvattiin. Tässäkin tapauksessa tasapainotuselimeen, osoitettu kokonaisuudessaan numerolla 141, sisältyvät ulkohammastangot 4Θ ja 49» kuten edellisissä suoritusmuodoissakin, jotka kytkeytyvät hammaspyörien 34 ja 36 ulkoharapai- . siin ja jotka liittyvät jäykästi toisiinsa kehys- eli seinäelimillä 51 ja 52 sanalla.tapaa kuin kuviossa 2, niin että hammaspyörät 34 ja 36 ohjaavat tasapainotuselintä 141 uivalla tuennalla ilman kitkakosketusta tasapaino-tuselimen ja rungon 121 kiinteiden osien välillä, mutta tarkoin määritetyn välimatkan ollessa näiden osien välillä.

Kuvion 5 suoritusmuodolla on se erityinen etu, että kompressorin kummatkin sylinterit 122 ja 129 sijaitsevat koneen vastakkaisissa päissä ja että standardimaliisia kompressorin sylintereitä ja sylinterinkansia voidaan helposti saada halutuissa suuruusluokissa ja kiinnittää koneen päihin hyvin monenlaisten rakennemahdollisuuksien aikaansaamiseksi eri käyttötarkoituksia silmällä pitäen. Niinpä tasapainotetun käyttökoneiston kaikki osat, mukaan lukien tasapainotettu pyörivä kampiakseli 72 ja liuku- ja tasapai-notuselimet, sijaitsevat kompressorin keski- tai väliosissa, kun sitä vastoin kompressorin molemmat sylinterit, mukaan lukien sylinterin 122 inu-venttiili 127, ja poistoveafctsfctlil 128 sekä sylinterin 129 imuventtiili 142 ja poistoventtiili- 143» sijaitsevat koneen ulkopäissä ja ovat siten helposti luoksepäästavissa vaihtamista tai korjausta varten.

Kuviossa 6 on numerolla 144 esitetty vielä yksi keksinnön mukainen tasapainotettu kaksikammioinen (2-asteinen) kompre33ori. Tässä tapauksessa liukuelimessä 146 on poikittaisak3eli 147» joka on liitetty kiertokangen 67 yläpäähän liukuelimen 146 liikuttamiseksi edestakaisin tasapainotetun kampiakselin 72 pyörimisliikettä vastaavasti. Tässä tapauksessa liukuelin muodostuu porrasmännän vaippaosasta, joka on ohjattu liikkumaan suoraviivaisesti edestakaisin koneen sylinterimäisessä runko-oeassa 148. Männässä 149 on ylempi ot3apinta 151 ja rengasmainen alempi otsapintaoaa 152 ja se liikkuu pitkittäisestä sylinterissä 155 jakaen sen ensimmäiseen eli ylempään puristustilaan 154 ja toiseen eli alempaan puristustilaan 156. Ylemmässä puristustilassa on imuventtiili 157 ja poistoventtiili 158. Paine-venttiili on liitetty sopivan välijäädyttimen 159 välityksellä toisen puristustilan imuventtiiliin 161. Toisen puristustilan eli kammion 156 poistoventtiili 162 on yhteydessä painejohtoon 163» joka syöttää painekaasun säiliöön 164» josta sitä voidaan tarvittaessa ottaa sopivalla venttiilikonoistolla (ei-esitetty) ohjatusta poistojohdosta 166.

62893 Tässä tapauksessa mäntä tai työelin 149 ja. kuviossa 6 esitetty porrastettu laiteina ovat sopivia kammion 154 käyttämiseksi ensimmäisen asteen puristustilana kammion 156 toimiessa toisen asteen puristustilana.

Sylinterin kannen yläpuolella sijaitseva mekanismi huolehtii liuku-elimen 146 ja siihen liittyvän mäntäosan 149 halutusta pituussuuntaisesta tasapainotuksesta. Hiinpä liitosvarsi I67 on alapäästään jäykästi kiinnitetty kohdassa 168 mäntään 149 ja lähtee siitä ylöspäin mennen sylinterin kannen keskiaukossa 171 olevan tiivisteen 169 läpi tasapainotuselimelle tarkoitettuun rungon yläosaan 172. Varren 167 yläpäässä on kaksoishammastanko-osa, johon sisältyy sisähammastangot 52 ja 33» jotka ovat kytkeytyneinä rungossa I72 kiinteässä asemassa olevien poikittaisak3elien kannattamien hammaspyörien 34 ja 36 sisähampaisiin. Tässä tapauksessa on tasapainotuselin ' osoitettu kokonaisuudessaan numerolla 172 ja se käsittää kaksi ulkohammas-tanko-osaa 48 ja 49» jotka on liitetty yhteen kehyselimillä, kuten 51, jotka kulkevat hammastankojen välissä väoittönästi hammaspyörien vieressä ja liittävät hammastangot jäykästi yhteen aivan samalla tavalla kuin keksinnön muissa suoritusmuodoissa. Näin ollen ulkohammastankojen ja niihin liittyvien kehyselimien yhdistelmällä pitäisi olla riittävä massa koneiston tasapainottamiseksi koska toista työelintä ei ole järjestetty liikkumaan tasapainotus el imen osana tässä esimerkissä.

Vielä yksi tasapainotettu 2-asteinen kompressori ja käyttökoneisto on esitetty viitteellä 211 kuviossa 7· Tässä kompressorissa on kannattava päärunko 212, joka käsittää kompressorin sylinterin 213, joesa mäntä 214 liikkuu pitkittäisesti pystysuoralla akselilla, kuvion ^ mukaan, ja jakaa sylinterin 213 alempaan ensimmäisen asteen puristustilaan 217 ja ylempään toisen asteen puristustilaan 218. Niinpä männässä 214 on ylempi otsapinta 214a ja alempi otsapinta 214b. 1-asteen puristustilassa 217 on imuventtiili 219 ja poistoventtiili 221 ja toisen asteen puristustilassa eli kammiossa 210 on imuventtiili 222 ja poistoventtiili 223· Ensimmäisen asteen poistoventtiili 221 on yhdistetty, kuten on kaavamaisesti osoitettu 224:llä, sopivan välijääh-dyttimen 226 kautta toisen asteen puristustilan 218 imuventtiiliin 222, m

Kuten kuviossa 7 esitetään, ylemmän puristustilan 218 yläpäätä-rajoittaa sylinterin kansi, jossa on imuventtiili 222 ja poistoventtiili 223. Alemman puristustilan 217 alapään määrittää tässä tapauksessa toinen liikkuva mäntäelin 216, jossa on ylempi työ- eli otsapinta 2l6a, joka on sovitettu liikkumaan edestakaisin ja koko ajan vastakkaiseen suuntaan kuin männän s 214 työpinta 214b, joka muodostaa puristustilan 217 yläpään. Mäntä 214 on varustettu sopivilla tiivistysrenkailla 227 ja· samanlciisia renkaita 228 on 16 62893 asennettu mäntään 216 haluttujen painetiivisteiden saamiseksi puristustiloille.

Kompressorikoneikon 211 tasapainotus- ja käyttökoneisto käsittää männän varren 229, joka on jäykästi kiinnitetty kohdassa 231 ylempään mäntään 214· Hännän varren 229 alapäässä on hammastanko 230, joka on erityisesti esitetty sisähammastanko-osaksi, jossa on kaksi vastakkaisesti ja ulospäin suunnattua sisähammastankoa 232, 233, jotka kytkeytyvät vastaavasti kahden poikkisuunnassa erilleen asetetun hammaspyörän 234 ja 23o hampaisiin. Nämä hammaspyörät on asennettu pyörivästi akseleille 237 ja 238, jotka on kiinnitetty runkoon 212, kuten on lähemmän esitetty kuviossa Θ.

Täten hammaspyörien kannatusakselit 237 ja 238 on asennettu etu- ja takapoikkikannatteen 239 ja 241 sopiviin aukkoihin. Nämä poikkikannatteet menevät poikittain esti rungon yhdestä seinästä toiseen. Tämä rungon osa on osoitettu numerolla 242 kuviossa 8 ja se voi haluttaessa olla sylinteri-osan 213 yhtenäinen tai erillinen jatke.

Männässä 216 on keskiaukko 243 ja sopiva tiiviste 244, jonka läpi ylemmän männän 214 varsi 229 voi mennä männän 216 läpi ja Hiten liittää männän 214 hammastankoon 230 hammaspyörien 234 ja 236 kohdalla, jotka ohjaavat hammastangon pituussuuntaista liikettä.

Alamännässä 216 on kak3i alaspäin työntyvää hammastangon kannatin-osaa 246 ja 247, jotka on asetettu sisäänpäin ja välimatkan päähän sylinterin eli rungon seinistä 242 ja varustettu sisäänpäin ulkoilevilla ulko-hammastangoilla 248 ja 249, jotka ovat rynnössä edestakaisin liikkuvien hammaspyörien 234 ja 236 ulompiin hampaisiin. Nämä ulkohammas tangot 248 ja 249 on jäykästi liitetty toisiinsa välittömästi hammastankojen 234 ja 236 vieressä olevassa paikassa takaliitoslevyllä 25I ja etuliitoslevyllä 252, kuten on yksityiskohtaisesti näytetty kuvioissa 7 ja 8. Nämä liitoslcrvyb muodostavat sellaisen jäykän kehysrakenteen, että voima, joka pyrkii liikuttamaan hammaetankoa 248 vasemmalle kuviosta 7 katsottuna (esim. hammaspyörän 234 hampaiden kytkeytymisestä hammastangon 248 hampaisiin), neutraloidaan eli tasapainotetaan toisen ulkohamnastangon 249 vastasuuntaisten hampaiden kytkennän johdosta toisen hammaspyörän 236 hampaisiin. Täten molemmilla hammastangoilla 243 ja 249 on ohjattu tai uiva kytkentä hammaspyöriin 234 ja 256 eivätkä ne vaadi kannattavaa kitkakosketusta sylinterin tai rungon seinän 242 sisäpintoihin. Toisaalta on, kuten kerrottiin, jätetty tietty etäisyys hammastanlcojen ja rungon välille halutun liikevapauden ja uivan tuennän saamiseksi.

62893

Kuten kuvioista 7 ja 8 nähdään0 liitoslevyihin eli seiniin 251 ja.

i 252 on muodostettu tarkoituksenmukaiset pystyraot 255 seinien ja niihin yhdistettyjen hammastankojen voimiseksi liikkua pystysuorasti edestakaisin männän 216 kanssa kannatusakselien 237 ja 239 suhteen, jotka ulottuvat molempien liitoslevyjen 251 ja 252 ulkopuolelle poikittai3kannatteisiin 239 ja 241 asti (kuvio 8). Rungon seinässä 242 on lisäksi aukkoja 254, jotka on sijoitettu tarkoituksenmukaisesti kohdakkain hammaspyörien akselien 237 ja 238 kanssa, niin että nämä voidaan helposti asettaa paikoilleen ja poistaa yhdistävän mekanismin kokoonpanon ja purkamisen aikana, johon mekanismiin kuuluu sisä- ja ulkohammastangot ja yhdistävät hammaspyörät 234 ja 236, jotka toimivat pyörivinä yhteenkytkentäeliminä.

Kuvioissa 7 ja 9 on edelleen esitetty, että mäntä 216 ja siihen liittyvät hammastankoj.en kannattimet 246 ja 247 on varustettu pidennyslevyillä 256, Jotka kapenevat alaspäin ja ovat varustetut laakerirei'illa liukueli-men 258 kannattamaa tappia tai poikittaisakselia 257 varten. Liukuelin on tässä suoritusmuodossa esitetty ristikappaleeksi, jossa on liukutukipinnat 259 ja 261, jotka ovat kosketuksessa rungon seinän 242 pitkittäisiin sisäpuolisiin ohjauspintoihin. Kuten kuviossa 9 on yksityiskohtaisesti esitetty, llukuelimeen sisältyy takapoikkipalkki 262 ja vastaava etupoikkipalkki 263, jotka on asetettu välimatkan päähän toisistaan aukon 264 muodostamiseksi liu-kuelimeen ja samalla ohuemman ja kevyemmän seinäosan 266 muodostamisoksi liukuelimen tukipinnan osaksi. Aukon 264 alueella poilcittaisakseli 257 ei ole ainoastaan liitetty jatkeisiin 259, vaan toimii myös kiertokankeen 267 menevän tappiliitoksen osana. Käin ollen kiertokangen 267 toisen pään pyörivä laakeriosa 268 on poikittaisakselin 257 varassa molempien jatkeiden 256 välissä.

Kiertokangen 267 toisessa päässä on kampilaakeriosa 269, joka on liitetty rungon 212 poikki menevän pyörivän käyttöakselin 272 yksipolviseen kampiosaan 271. Kampiakselissa 272 on myös tasapainotusosa 275 sen massakeskipisteen ollessa 190° kulmaetäisyydellä kampiosasta 271. Käyttöakselin hihnapyörä 273 on kytketty käyttöhihnalla 274 pyörivän voimanlähteen, kuten sähkömoottorin 277 käyttävään hihnapyörään 276. Moottori 277 on kääntyvästä tuettu kohdassa 278 runkoon 212 ja se on säädettävästi kytketty kohdassa 279 raolliseen säätövarteen 281, joka on liitetty tapilla 282 runkoon 212. Täten voidaan liitosta 279 asettelemalla moottori 277 kiinnittää hieman ori asentoihin kannatustapin 2^B suhteen käyttöhihnan 274 kiristämiseksi halut-tuun kireyteen. Vauhtipyörä (ei-esitetty) on kiinnitetty tunnetulla tavalla akseliin 2J2.

Niinpä kuvioiden 7-9 mukaisilla rakenneosilla saadaan tasapainotettu, 18 62893 2-asteinen kompressori, jossa kiertokanki siirtää voiman pyörivältä käyttö-akselilta edestakaisin liikkuvaan liukuelimeen ja jo9sa yhdistävän mekanismin 31 edullinen muoto käsittää ohjaavat hammaspyörät 234 ja 236, ulkoham-mastangot 248 ja 249 ja näihin yhteydessä olevat, liukuelimeen 258 liitetyt kehyselimet sekä sisähammastangot 232 ja 233» jotka on liitetty toiseen liikkuvaan elimeen 214, jota näin ollen liikutetaan koko ajan suoraviivaisesti edestakaisin vastakkaiseen suuntaan liukuelimeen 258 ja tähän liittyviin osiin nähden. Elimet 214, 229, 230 ja 231 toimivat tasapainotuselimenä liu-kuelimelle ylemmän ja alemman mäntäelimen 214 ja 216 ollessa yhdistettynä liikkumaan pitkittäisestä yhtenä kokonaisuutena vastaavasti tasapainotuselimen ja liukuelimen osina kaksiasteisen puristuksen aikaansaamiseksi. Koska ylemmässä puristustilassa 218 on vain yksi liikkuva männän otsapinta 214a ja alemmassa puristustilassa 217 on sitä vastoin kaksi vastakkaisesti liikkuvaa männän otsapintaa 214b ja 216a, niin on selvää, että tilavuuden muutos alemmassa puristustilassa 217 puristuksen aikana on vastaavasti suurempi kuin ylemmässä puristustilassa eli kammiossa 218, ja tämän suhde on erityisesti sovitettu muodostamaan ensimmäisen ja toisen puristusasteen alemmassa ja ylemmässä puristustilassa; Alemmassa puristustilassa 217 tapahtuvan tietynasteisen puristuksen osalta, sillä liikkuvathan tämän puristustilan ala- ja yläseinät eli vastakkaiset otsapinnat vastakkaisissa suunnissa toisistaan kohti ja toisistaan poispäin, on selvää, että mäntien .214 ja 216 suhteellinen liikenopeus voi olla oleellisesti pienempi kuin yhden ainoan männän haluttu liikenopeus puristustilassa, jossa vastakkainen seinä on kiinteä eli liikkumaton.

Vielä yksi keksinnön suoritusmuoto esitetään kuviossa 10, joka havainnollistaa toisenlaisen tilanteen. Tässä tapauksessa kompressorissa 236 on sylinteri 287, joka on suljettu yläpäästään sylinterin kannella, joka on samanlainen kuin kuviossa 7 esitetty, ja alapäästään kiinteällä väliseinällä 288, jossa on keskiaukko sopivina tiivisteineen 289, jonka läpi männän 214 varoi 229 voi liikkua.Täten mäntä 214 ja sen ylä- ja alatyöpinnat 214a ja 214b tehokkaasti jakavat sylinterin ensimmäiseen puristustilaan 291 ja toiseen puristustilaan 292. Tässä tapauksessa puristustilassa 291 on imu-venttiili 293 ja poistoventtiili 294 ja ylemmässä puristustilassa 292 on vastaava imuventtiili 296 ja poistoventtiili 297· Männän 214 edestalcaisliike saa vuorottaisesti aikaan puristusiskuja, jotka merkitsevät yhtä suuria peräkkäisiä tilavuudenmuutokaia alemmassa ja ylemmässä puristustilassa, niin että keksinnön tämä suoritusmuoto on erityisen sovelias käyttämään näitä puristustiloja 291 ja 292 l-astoisen puristuksen rinnakkaisina osina.

19 62893 Männälle 214 saadaan halutut puristusiskut järjestämällä käyttöko-neiato samalla tavalla kuin kuviossa 7 on esitetty paitsi että liuku-elin 258 on tässä tapauksessa liitetty levyihin 25I, 252 ja 256 ulkohaumas-tangoilla 298 ja 299, jotka ovat kytkeytyneinä kannattaviin hammaspyöriin 254 ja 256, mutta joihin ei sisälly liukuelimeen 258 yhdistettyä mäntäosaa. Täten mäntä 214 ja siihen liittyvät osat, kuten männän varsi 229 ja kaksois-hammastanko 230, toimivat tasapainotuselimenä, joka koko ajan liikkuu eri suuntaan kuin liukuelin. 258 ja tähän liittyvät osat, mukaan lukion hammas-tangot 298 ja 299 ja niitä yhdistävät seinät eli kehyselimet 251 ja 252, jotka vastaavat oleellisesti kuviossa Θ esitetyn rakenteen osia.

Molemmissa kuvioiden 7 ja 10 laitteissa on pyörivä käyttöakseli 272 varustettu tarkoituksenmukaisella vastapainolla 275 epäkeskisen kampiakselin 27I massan ja kiertokangen 267 massan vastaavan osan tasapainottamiseksi. Kiertokangen 267 massan toinen osa voidaan ajatella suoraviivaisesti liuku-elimen 258 ja ulkohamnastankojen 248 ja 249 kanssa liikkuvan massan osaksi ja tämä kokonaismassa olisi sitten tasapainotettava pituussuunnassa tasa-painotuselimen yhtä suurella ja vastakkaisesti liikkuvalla massalla, joi-loin tähän tasapainotuselimeen sisältyy kaksoishamnastanko 230 ja liitos-varsi 229 niihin liittyvine osineen, kuten mäntä 214.

Kummassakin kuvioiden 7 Ja 10 kompressorissa on tasapainotettu käyt-tökoneisto sovitettu tasapainottamaan sopivalla tavalla sekä pitkittäiset että pyörivät komponentit. Pituussuuntaiset komponentit tasapainotetaan erityisen tarkasti yhdistävällä ja ohjaavalla liukuelimellä 253*. tasapai-notuselimellä 229 Ja niihin kumpaankin liittyvillä osilla näiden eri osa-yhdistelmien liikkuessa koko ajan suoraviivaisesti vastakkaisiin suuntiin. Lisäksi yhtäältä liukuelimeen ja toisaalta tasapainotuselimeenliittyvät massat on tehty yhtä suuriksi ottaen huomioon heiluvan kiertokangen 267 vastaava osa, kuten edellä kuvattiin kuvion 1 yhteydessä.

Kuviossa 11 esitetään yhdistävän mekanismin toisenlainen muoto kompressorissa, joka on olennaisesti samanlainen muissa suhteissa kuin kuviossa 7 esitetty. Tässä tapauksessa yhdistävässä mekanismissa 300 on kaksi kiertyvää ja heilahtalevaa yhteenkytkentäelintä 301 ja 302, jotka ovat vipujen muodossa aikaisemmin kuvattujen hammaspyörien 234 ja 236 sijasta. Nämä vivut on keskikohdistaan laakeroitu vastaaville poikittaisakseleille 303 ja 304. Vivun 301 ulkopää on liitetty ulompaan liitoselimeen 306, joka on esitetyssä spesifisessä muodossa lenkki, jonka toinen pää on liitetty tapilla 307 vivun 301 ulkopäähän ja jonka toinen pää on liitetty tapilla 303 männän 216 seinäosaan 246.

Vivun 30I sisäpää on symmetrisesti liitetty sisemmällä liitoselimellä 20 62893 eli lenkillä 311, jonka toinen pää on liitetty tapilla 309 vivun 301 sisä-päähän ja sen toinen pää on liitetty tapilla 312 tasapainotuselimen osan muodostavan yhdysvarren 229 pääteo3aan.

Toinen kiertyvä yhteenkytkentäelin 302 on samalla tavalla liitetty ulkolenkillä 314 männän 216 seinäosaan 247 ja sisälenkillä 316 yhdysvarren 229 pääteosaan.

On tärkeätä panna merkille, että ulommat liitoslenkit 306 ja 314 menevät pääasiassa pitkittäisesti yhdessä suunnassa heilahtelevista yhteenkyt-kentävivuista 301 ja 302 yhteen niistä elementeistä, jotka on yhdistetty ja liikkuvat pitkittäisesti liukuelimen 258 kanssa, kun taas sisälenkit 311 ja 316 menevät pääasiassa pitkittäisesti vastakkaisessa suunnassa vastaavien vipuelimien 301 ja 302 sisäpäi3tä tasapainotuselimen päähän 313· Nämä lenkit ovat yhdensuuntaiset ja yhtä pitkät kuvion 11 esimerkissä, jossa vipujen 301 ja 302 sisä- ja ulkovarret ovat samanpituiset. Nämä vastasuuntaisesti lähtevät lenkit muodostavat jotakuinkin Z-nuotoisen lenkistön, jo33a yhdistävän mekanismin yksittäisten osien kaikki heilahdus- ja kiertoliikkeet voidaan täysin tasapainottaa itse yhdistävään mekanismiin kuuluvilla vastaavilla m osilla. Kaikki poikittaiset voimat, joita yhdistävän mekanismin symmetriset poikittaiset heilahtelevat ja kiertyvät osat synnyttävät, tasapainotetaan luontaisesti ja hillitään vastaavien jäykkien yhteisten osien toimesta, jotka liikkuvat pitkittäisesti liuku- ja tasapainotusplimien mukana, so. tä03ä tapauksessa näitä yhteisiä osia ovat tasapainotuksen yhteinen elin 313 Ja elimen 216 jäykät jatkeet 246 ja 247» jotka liikkuvat liukuelimen oeana, johon eri liitoslenkkiparien toiset pään on liitetty.

Kuviossa 10 esitetty monikammiolnen kompressorikoneikko on erityisen edullinen muodostaessaan "kuivan" kompressorin, jossa kompressorin mäntä ja puristustila (kammio) voidaan tehokkaammin eristää koneen niistä toimivista osista, jotka vaativat voitelua. Niinpä tämän suoritusmuodon sekä ensimmäinen että toinen puristustila 291 ja 292 sijaitsevat liuku- ja tasapainotus elimien pystysuoralla pitkittäisellä liikeaksolilla paikassa, joka sijaitsee kampiakselin, kiertokangen, liukuelimen, yhdistävän mekanismin ja vieläpä tasapainotuselimen osan, kuten sisähaomastankoelimen 230 ja ainakin männän liitosvarren 229 osan ulkopuolella ja tässä erityistapauksessa yläpuolella. Kompressorin sylinterin päätyseinä 280 sijaitoee mäntäelimen 21v'r alapuolella ja tämän ja muiden kuvattujon elementtien välissä. Liikkuvien osien pituusakselin pystysuora suuntaus lisää puristustilojen eristyksen tehokkuutta.

Piristystä koneen oliossa joko pysty- tai jossain muussa suunnassa voidaan parantaa kuviossa 12 esitetyllä modifioidulla rakentoella. Tässä 21 62893 modifikaatiossa on toinen väliseinä 321 lisätty seinän 288 alapuolelle, jolloin näiden seinien väliin on saatu välitila, johon voidaan sijoittaa lisäeristyselimiä estämään saasteiden kulkeutumista seinien 321 ja 288 läpi puristustilaan. Seinässä 321 on aukko vartta eli akselia 229 varten. Tässä seinän auko33a on tiiviste 322. Toinen eristysmuoto on saatu aikaan sijoittamalla seinien väliin ilmanvaihtoelimiä tilaa varten. Sivuseinässä 323 olevat raot tai aukot 324 muodostavat nämä ilmanvaihtoelimet, joten, kaasut eivät voi päästä suoraan ylös seinän 321 läpi ja sitten seinän 288 läpi. Vielä yhden :eristyselimen muodostaa varrella 229 oleva sinkautuselin 326, joka on asetettu jotakuinkin seinien 288 ja 321 puoliväliin estämään pieniäkin, yhdistävästä mekanismista peräisin olevia voiteluainemääriä pääsemästä ylöspäin liitosvarren 229 yläosaa pitkin. Seinät 288 ja 321 on pidettävä toisistaan etäisyydellä, joka on ainakin yhtä suuri kuin varren 229 suurin pitkittäis-isku.

Tasapainotettujen kiinteäiskuisten mäntäkoneiden ja näiden parannettu-jen tasapainotus- ja käyttökoneistojen arvellaan, kuten on edellä olevassa selityksessä kuvattu, antavan etuja sekä muodon että konstruktion joustavuudessa ja mahdollisuuden käyttää eräissä tapauksissa standardiosia, kuten erilaisia saatavissa olevia kompressorin sylintereitä ja mäntiä yms., jotka voidaan koota eri rakenteiksi eri sovelletusten vaatimusten täyttämiseksi. Tässä on esitetty kaksi spesifistä yhdistävää mekanismia, jotka takaavat liuku- ja tasapainotuselimien alati tapahtuvan suoraviivaisen vastasuuntai-sen liikkeen. On ilmeistä, että eräät variaatiot ovat mahdollisia, edellytettynä että saavutetaan haluttu tasapaino aiheuttamatta ei-toivottuja ja epätasapainoisia sivuttais-, heilahdus-» tai keskipakoisvoimia.

Tasapainottavan ja yhdistävän mekanismin muoto, jossa sisä- ja ulko-hammastangot ovat kytkeytyneinä pyöriviin hammaspyöriin liuku- ja taoa-painotuselimien jatkuvan yhtäläisen ja vastasuuntaisen suoraviivaisen liikkee: .takaamiseksi, on esitetty varustetuksi kahdella pyörivällä hammaspyörällä, kahdella sisemnällä hammastangolla ja kahdella ulommalla hammastangolla. On Ilmeistä, että eräät variaatiot ovat mahdollisia hammastankojen ja hammaspyörien tarkoissa lukumäärissä Ja sijaintipaikoissa.

Esim. enemmän kuin kantavaa hammaspyörää voidaan asettaa symmetrisesti laitteen pitkittäisen liilceakselin ympärille ja vastaava luku sisä- ja ulkohamnastankoja voidaan asettaa kummankin kantavan hammaspyörän yhteyteen. Tavallisten hammaspyörien sijasta voidaan eräissä tapauksissa käyttää myös pyörivästi tuettuja hamaaspyöräelimiä, Joissa on eri sateiset sisä- ja ulko-hammaosoktorit. Tässäkin tapauksessa liuku- ja tasapainotuselimat liikkuvat koko ajan vastakkaisiin suuntiin, mutta eivät yhtä pitkiä matkoja l:l-poh- 22 62893 jalla. Niinpä on niin liuku- kuin tasapainotuselinkin, mukaan lukien kaikki osat, jotka liikkuvat pitkittäiseati pituusakselilla yhtenä kokonaisuutena kummankin elimen mukana, valittava optimin tasapainon saamiseksi, niin että sen tulon absoluuttinen arvo, joka saadäan kertomalla liukueliraen kokonaismassa liukuelimen liikkeen pituudella akselia pitkin, on yhtä suuri kuin seii tulon absoluuttinen arvo, joka saadaan kertomalla tasapainotuselimen kokonaismassa sen suorittaman vastasuuntaisen ja akselia pitkin tapahtuneen liikkeen pituudella.

Parannetut tasapainotus- ja käyttökoneistot ovat erittäin käyttökelpoisia sellaisissa kompressorirakenteissa, joissa ensimmäinen ja toinen sylintoriosa ovat asetetut samanaksalisesti liuku- ja tasapainotu3el.lmien pitkittäisen liikeakselin kanssa ensimmäisen ja toisen mäntäosan muodostaessa vastaavasti ensimmäisen ja toisen mäntäpinnan (otsapinnan), ja sylinteri-ja mäntäosien ja erityisen liikkuvan liuku- tai ta3apainotuselimen(elimien), joiden kanssa kukin näntäosa ja männän otsapinta liikkuu yhtenä yksikkönä, muodostaessa ainakin vastaavasti ensimmäisen ja toisen puristustilan. Joissakin tapauksissa järjestely on sellainen, että puristusisku tapahtuu yhdessä kammiossa eli puristustilassa kiertokangen liikkuessa pääasiassa pitkiltäi-sesti toiseen suuntaan, kun taas puristusisku tapahtuu toisessa kammiossa kiertokangen liikkuessa pääasiassa pitkittäisestä vastakkaiseen suuntaan.Kaksi sylinteriosaa voivat sijaita pituussuunnassa peräkkäin kuten yhteisen sylinterin osat, joiden sisässä ensimmäinen ja toinen näntäosa muodostavat yhteisen puristustilan eli kammion vastakkaiset päät ja ensimmäinen näntäosa on yhdistetty liukuelimeen ja toinen tasapainotuseliceen. Osa toisesta sy-linteriosaeta voi toimia ohjauselimenä liukuelimelle. Muissa tapauksissa ensimmäinen Ja toinen sylinteriosa voivat olla yhteisen sylinterin aksiaalisia osia, jotka on asetettu pitkittäisestä kampiakselin keskiviivan ja yhdistävän mekanismin molempien pyörivä3ti tuettujen, heilahtelevien elimien välille. Muut variaatiot, jotka koskevat keskinäistä aksiaalista eli päittäistä sijoitusta ja järjestelyä, ovat ilmeisiä ammattimiehille tässä esitettyjen opetusten perusteella.

Nämä parannetun tasapainotetun kiinteäiskuisen kompressorin rakenne-ominaisuudet ovat erityisen käyttökelpoisia rakennettaessa monikammioisia eli moniasteisia kompressoreja kompressorin sylinterin sijaitessa koneen toisessa päässä, jossa on suurimmat mahdollisuudet eristää puristustila koneen muista työelimistä ja jossa on mahdollista käyttää yksittäisiä standardiosia, kuten esim. saatavissa olovia kompressorin sylinterikokoja, mäntiä yms. Keksintö on erittäin uopiva oollaiston koiaprosaorion rakentamisoon, Joissa . 23 62893 mäntäelimet liikkuvat pystysuorasti ja joissa koko koneisto voidaan täysin tasapainottaa ja joissa voidaan olennaisesti eliminoida tai vähentää suurien kokojen ja erityisesti suurien ja raskaiden kantavien alustarakenteiden tarvetta.

Näillä pystysuuntaisilla kompressoreilla on se lisäety, että sylinterin toinen puoli ei kulu itse männän painon johdosta. Tasapainottavat tekijät, mukaan lukien sekä vastakkaisesti että pitkittäisesti liikkuvat tasapainotus- ja liukuelimet sekä niitä yhdistävä mekanismi ja yksipolvisen kampiakselin erityinen tasapainotus, saavat aikaan kompressorin, jossa, jos sitä verrataan aiemmin tunnettuihin kompressoreihin, esim. "L"- tai ’’boxer"-tyyppisiin kompressoreihin, ei esiinny oleellisia tasapainottamatto-mia kallistusvoimia ja joka voi toimia suuremmilla nopeuksilla, vähemmällä kokonaiskulumisella, joka on kooltaan pienempi, maksaa vähemmän ja vaatii vähemmän lattiatilaa tietyssä käytössä.

Keksintö soveltuu myös, kuten tässä kuvattiin, moniin kiinteäiskui-siin koneisiin, joissa yksi tai useampia mainittuja työelimiä voidaan yhdistää liikkumaan yhtenä yksikkönä ainakin yhden tai useampien sellaisten elimien kuin kampiakselin, liukuelimen ja tasapair.otuselinen osana, kun taas voimanvälityselin tai. moottoriin kytkevä elin voidaan yhsitää toiseen mainituista kampiakseli-» liuku- ja tasapainotus elimistä^ Edullinen tasapainotus- ja yhteenkytkentänekanismi, joka käsittää sisä- -ja ulkohammastangot ja välihammaspyörät liuku- ja tasapainotuselimien vastakkaisen suoraviivaisen ja tasapainottavan liikkeen takaamiseksi f antaa erityisiä etuja aikaansaa-dessaan kiinteäiskuisen mäntäkoneen edestakaisin liikkuvien massojen parannetun tasapainotuksen yhteisellä pituusakselilla yhdessä kiertokanki- ja tasapainotetun yksipolvisen kampiakselisovitelman kanssa, jolla saavutetaan myös ei-toivottujen keskipakoisvoimien tehokas tasapainotus rotaatioliik-keen johdosta.

Edellä olevassa selityksessä esitetään joitakin tapoja, joilla keksintö voidaan käytännössä toteuttaa, mukaan lukien paras tapa, joka on tällä hetkellä ajateltu keksinnön suorittamiseksi. Muut modifikaatiot ja variaatiot lienevät ilmeisiä ammattimiehille edellä olevan kuvauksen ja seuraavien patenttivaatimusten valossa.

Claims (6)

1. 2,1 62893 Pat enttivaatimukeet:
2. 1. Tasapainotettu mäntäkone, jossa on yhdessä ainoassa rungossa (1+2, 121, l*+8, 2U2) kaksi yksikköä, joista toinen on mäntäyksikkö (102, 103, lll+, 116, 132, IU9, 2ll+, 216) ja toinen on tasapainotusyksikkö (29, 51, ll+l, 173, 229) ja jotka liikkuvat edestakaisin aina vastakkaisiin suuntiin, sama-akselinen liikkeen suun-nanvaihtomekanismi (1+8, 1+9, 32, 33, 3*+, 36, 2l+8, 2U9, 232, 233, 23l+, 236, 300), joka on toiminnallisesti yhdistetty mainittuihin yksiköihin, rungossa oleva liuku-elin (58, 12l+, ll+6, 258), joka on toiminnallisesti yhdistetty toiseen mainituista yksiköistä, rungossa oleva yksipolvinen kampiakseli (72, 272), joka käsittää vastapainon (75, 275) ja kampitapin (71, 271), ja kiertokanki (67, 267), joka sijaitsee toiminnallisesti kampitapin ja mainitussa liukuelimessä olevan liitostapin (57, 257) välissä, tunn ettu siitä, että kiertokangen (67, 267) massasta on ainoastaan liukuelimen (58, 12l», ll*6, 258) puoleinen osa sisällytetty liuku-elimen massaan tasapainottamaan vastakkaiseen suuntaan liikkuvan yksikön kokonaismassaa siten, että tämä kokonaistasapainotusmassa kertaa kukin iskun lisäys on missä tahansa asennossa yhtä suuri ja päinvastainen kuin mäntäyksikön (102, 103, lll+, ll6, 132, ll+9, 2ll+, 216) massa kertaa sen vastaava iskun lisäys ja että vastapaino (75, 275) on sovitettu tasapainottamaan vain kiertokangen (67, 267) massan jäljellä olevan osan sekä kampitappiin (71, 271) liittyvän tasapainottoman pyörivän massan.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteäiskuinen mäntäkone, tunnet-t u siitä, että mäntäyksikkö (102, 103, llU, 116, 132, 1U9, 21*+, 216) on sijoitettu liikkeen suunnanvaihtomekanismin (U8, 1+9, 32, 33, 3*+, 36, 2l+8, 2*+9, 232, 233, 23*+, 236, 300) vastakkaiselle puolelle kampiakselista (72, 272).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteäiskuinen mäntäkone, tunnet-t u siitä, että liukuelin (58, 12U, lh6, 258) on yhdistetty mäntäyksikköön (102, 103, H*+, Il6, 132, 11+9, 211+, 216). 1+. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiint eäi skuinen mäntäkone, tunn e t-t u siitä, että liukuelin (58, 12l+, ll+6, 258) on yhdistetty tasapainotusyksik-köön (29, 51, ll+l, 173, 229).
5. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteäiskuinen mäntäkone, t u n n e t-t u siitä, että suunnanvaihtomekanismi on yhdistetty jäykästi yhdensuuntaisiin hammastankoihin (1+8, 1+9; 2l+8, 2*+9), kaksoishammastankoon (32, 33; I3U, 136; 232, 233) ja niiden väliseen hammaspyöräpariin (3*+, 36; 23*+, 236).
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinteäiskuinen mäntäkone, tunnet- 25 62893 t u siitä, että liikkeen suunnanvaihtomekanismiin kuuluu voimansiirto-osat (32, 33, 3U, 36, 1+8, 1*9, 232, 233, 23»+, 236, 2l+8; 2l+9, 301, 302, 306, 3lU, 311, 316), jotka on pareittain sovitettu symmetrisesti akselin suhteen ja joiden välityksellä tasapainotusyksikköä (29, 51, 1^1, 173, 229) liikutetaan aina samalla nopeudella kuin mäntäyksikköä (102, 103, lii*, 116, 132, ll*9, 2lU, 216) mutta vastakkaiseen suuntaan. 62893 26