FI65312C - Pneumatiskt verktyg - Google Patents

Description

2 65312 21.05.1946; n:o 2 679 n:o 2 679 826, myönnetty 01.06.1954; n:o 1 730 073, myönnetty 10.01.1956; n:o 2 752 889, myönnetty 03.07.

1956; n:o 2 985 078, myönnetty 23.05.1961; n:o 3 028 840, myönnetty 10.04.1962; n:o 3 028 841, myönnetty 10.04.1962; n:o 3 200 893, myönnetty 17.08.1965; n:o 3 214 155, myönnetty 26.10.1965; n:o 3 255 832, myönnetty 14.06.1966; n:o 3 266 581, myönnetty 16.08.

1966; n:o 3 291 425, myönnetty 13.12.1966; ja n:o 3 295 614, myönnetty 03.01.1967. Amerikkalaisessa patentissa n:o 3 200 893 on tyhjentävä selvitys periaatteista, jotak liittyvät värinättömien pai-neilmatyökalujen hakijan mukaiseen valmistukseen.

Lukuunottamatta hakijan omia ponnistuksia, joista edellä mainitut patentit ovat tietyssä määrin esimerkkeinä, on paineilmalla toimivien iskutyökalujen alalla pyritty lähinnä värinän vähentämiseen vastakohtana hakijan perusratkaisun mukaiselle värinän täydelliselle poistolle. Hakijan ratkaisusta on näin ollen tuloksena täysin värinätön toiminta, mutta alan muissa ratkaisuissa on parhaimmillaan päästy vain käytännössä esiintyvän vaimennusasteen alentamiseen, joka silti on haitallisen korkea.

Alan aikaisemmissa iskutyökaluissa, sekä värähtelevissä että värinättömissä, käyttävä, puristettu kaasu (normaalisti puristettu ilma) syötetäään työkaluun ja sitä käytetään tässä lämpötilassa, joka on lähellä ympäristön lämpötilaa. Siksi on esiintynyt mahdollisen, käytettävissä olevan käyttöenergian hyvin kallista menetystä, mikä johtuu siitä, että teknologisesti ollaan perinteellisesti hylätty lämpöenergia, jota syntyy kaasun puristuksen aikana, millä on tarkoitus välttää puristetun kaasun laajentuminen työkalussa, jolloin järjestelmästä tulee sellaisenaan epätehokas.

Tämän tosiseikan valaisemiseksi kvantitatiivisesti voidaan viitata kauan esiintyneeseen jyrkkään eroon hyödyllisinä siirrettyjen mekaanisen voiman tulosten välillä, jotka saadaan sijoittamalla vastaavasti 100 mekaanista hevosvoimaa sähkögeneraattorissa, jolla suoritetaan hyväksikäyttö regeneraatio sähkömoottoreissa kuparilangan kautta sähkömoottoreihin tapahtuneen syötön jälkeen, ja toisaalta ilmakompressorissa, jolla suoritetaan hyväksikäyttö regeneraatio paineilmamoottoreissa johdon tai letkun kautta niihin tapahtuneen syötön jälkeen, jolloin sähkömoottorin hyväksyttämä regeneroitu, 3 65312 mekaaninen voima on likimain 90 hevosvoimaa, kun sitä vastoin pai-neilmamoottorin hyväksikäyttämä regeneroitu, mekaaninen voima on tavallisesti 10-20 hevosvoiman alueella ja joskus alhaisempi. Ja koska tässä on erityisesti painotettu paineilmamoottoreita nimenomaan käsikäyttöisten kadun peitteen särkemislaitteiden muodossa, on mielenkiitoista todeta, että alan aikaisemmissa, paineilmalla toimivissa mekaanisen voiman siirtojärjestelmissä, jotka koostuvat kompressoriosista ja letkuosista, joilla syötetään paineilmaa tämän erityisen toteutusmuodon moottoriosiin, ei paineilman avulla siirretty mekaaninen lähtöteho, joka on tulos tällaisesta 100 hevosvoiman tulotehosta, normaalisti ylitä tätä hämmästyttävän alhaista 10 hv:n arvoa, vaan usein se on niin alhainen kuin 8 tai jopa 6 hv, kun kentällä työskennellään vanhoilla ja kuluneilla kompressori-, letku- ja työkaluosilla.

Ei ole liioteltua sanoa, että tämä suuruusluokka 10:n ero tällaisten sähköllä ja paineilmalla toimivien mekaanisen voiman siirtojärjestelmien vastaavien kokonaisteholukujen välillä, jotka siis ovat vastaavasti likimain 90 % ja 10 %, on tärkein syy tällaisten paineilmajärjestelmien epäonnistumiseen (vaikka niillä on suuri erikoinen etu siinä, että ne eliminoivat kokonaan vaaran tulipaloista ja sähköiskuista, joka normaalisti liittyy sähköjärjestelmien käyttöön, ja lisäksi ne tekevät mahdollisiksi moottoriosat, jotka ovat ainutlaatuisen ylivoimaisia mitä tulee lähtötyö/paino-, lähtötyö/-koko- ja lähtötyö/hintasuhteisiin), kun niillä yritetään korvata tällaiset sähköjärjestelmät näiden kauppa- ja tehdasmarkkinoilla, jotka nykyään maailmanlaajuisten myyntilukujen perusteella lähenevät puolitoista biljoonaa dollaria vuotta kohden.

Näiden paljonpuhuvien tietojen toisena, puhtaasti kvalitatiivisena ilmaisuna odotetaan paineilmalla toimivan mekaanisen voiman siirtojärjestelmän teholukujen tämän olemassa olevan suuruusluokka 10:n huonommuuden poiston, joka huonommuus ilmenee sähköllä toimivaan mekaanisen voiman siirtojärjestelmään verrattuna, joka poisto on tulos paineilmajärjestelmän teholukujen tasoittamisesta käytännössä samanarvoisiksi kuin sähköjärjestelmien teholuvut tässä esiteltävien, mullistavien saavutusten avulla, johtavan (väistämättä, kun otetaan huomioon tällaisen paineilmajärjestelmän suuret erikoisedut “ 65312 verrattuna sähköjärjestelmään, jotka mainittiin suluissa edellisessä kappaleessa) tällaisten paineilmajärjestelmien maailmanlaajuisen käytön sellaiseen kasvuun kaupassa ja tehtaissa sekä sen paljon laajempiin käyttömahdollisuuksiin, että on täysin oikeutettua sanoa, että paineilmalla tapahtuvan voimansiirron tällainen paljon suurempi käyttö merkitsee jo hyvin myöhässä olevan paineilmakauden alkua.

Edellä olevat huomautukset, jotka koskivat kompressoreiden käyttöä kaasumaisten aineiden paineiden tuottamiseksi paineilmamoot-toreiden käyttämiseksi hyödyksi, esim. paineilmalla toimivien isku-työkalujen tai -vielä tarkemmin määriteltynä - värinättömien käsikäyttöisten kadun peitteen särkemistyökalujen käyttämiseksi hyödyksi, ja jotka erityisesti koskivat sellaisen tyypillisen järjestelmän hyvin alhaista pneumaattista kokonaistehokkuutta, joka koostuu kompressorista, paineilmamoottorin käytännössä käyttökelpoisesta toteutusmuodosta ja letkusta, joka syöttää siihen käyttökaasua paineella, jonka järjestelmän kompressoriosa nostaa ympäristön arvoa suuremmaksi, ja joka on tarkoituksella ja menestyksellisesti suunniteltu ottaen huomioon perinteellisen teknisen ihanteen käyttökaasun laajentumisen välttämisestä järjestelmän moottoriosassa, antavat aiheen selittää tarkemmin tässä keksinnön taustan selvityksen yhteydessä, kuinka tämä perinteellinen mutta väärä ihanne, joka on pääasiallisesti syypää tällaisen paineilmakauden myöhästymiseen kompressorin ja paineilmatyökaluteollisuuden historian koko ensimmäisen vuosisadan aikana, on milloinkaan tullut teollisuuden käyttöön sen lämpö-dynaamisen muotoilun tärkeimpänä periaatteena.

Tässä yhteydessä on helppoa ymmärtää, että koska varhaiset kompressorityypit olivat painavia ja vain vaikeasti siirrettävissä laajan projektialueen eri työpaikkojen välillä, tuli hyvin aikaisin tavanomaiseksi käytännöksi käyttää suhteellisen pitkiä letkuja helposti käsin kannettaiven paineilmatyökalujen kytkemiseksi tällaisiin, vaikeasti siirrettäviin kompressoreihin, koska tämä oli ilmeinen vaihtoehto kompressorien usein suoritettavalle, hankalalle siirtämiselle, projektioalueilla, joilla käytettiin järjestelmiä, jotka sisälsivät kompressorin, letkun ja paineilmatyökalun.

Sitten huomattiin, että lämmön siirto, joka tapahtui tällaisten pitkien letkujen seinämien kautta niissä virtaavan paineilman 5 65312 ja ympäröivän ilman välillä, oli yleensä tarpeeksi suuri saadakseen paineilman syötön käytettävälle työkalulle, riippumatta paineilman lämpötilasta sen tullessa letkun kaukaiseen, kompressoriin kytkettyyn päähän, tapahtumaan lämpötilassa, joka mitättömäsi! eroaa kuoren ja työkalun sisäpuolen lämpötilasta, joka pidetään likimain ympäristön lämpötilassa kosketuksella ympäröivän ilman kanssa. Näin ollen pääteltiin, että tehoa, jota tarvittiin kompressorin käyttämiseksi toimittamaan paineilmaa työkalulle jollakin valitulla käyttöpaineella, ja siten väistämättä likimain ympäristön lämpötilalla, ja jollakin määrätyllä määrällä halutun työtehon saamiseksi työkalulta, voitaisiin huomattavasti pienentää kompressorin tarkoituksenmukaisen muotoilun avulla varsinaisen puristusprosessin supistamiseksi ja käyttäen ihanteellista isotermistä puristusta ympäristön i lämpötilassa.

| Eräs korollaario tämän suunnittelutavoitteen yleiselle hyväk- j symiselle oli se, että passiivisesti ja jatkuvasti hyväksyttiin yleisesti kuvattu tilanne, jossa käyttävä paineilma syötettiin työ-} kalulle likimain ympäristön lämpötilassa, mikä vuorostaan pani suun- > nitelulle sen vielä yleisesti hyväksytyn rajoituksen, että se ei saisi sallia käyttävän paineilman oleellista laajentumista työkalussa, mikä alentaisi työkalun läpi kulkevan ilman lämpötilaa niin, että siinä syntyisi hyvin haitallinen jäähdytysaste. Viime vuosina eräs johtava kompressoreiden ja paineilmatyökalujen valmistaja julkaisi luettelon 14 vahingosta työkalun toiminnalle, jotka tällainen jäähdytys työkalussa tavallisesti aiheuttaisi tai voisi joskus aiheuttaa. Esim. melko alhainen jäähdytysaste johtaisi paineilman kos-teussisällön nesteytymiseen vesijuomuiksi sekä öljykalvon rikkoutumiseen työkalun sisäisellä lieriöpinnalla, mikä johtaa nopeaan kulu-, miseen ja huonompaan vasara-männän tiivistykseen lieriön pinta-alueil la, jotka jäävät näin vaille tehokasta öljyvoitelua, kun taas korkeammat jäähdytysasteet voisivat pilata voitelun kokonaan ja siten estää vasara-männän vapaan liukuliikkeen kovettamalla öljykalvon, ja tietyissä ilmasto-olosuhteissa se pysäyttäisi työkalun toiminnan kokonaan muuttamalla paineilman kosteussiällön jäätulpaksi, joka täysin sulkee työkalun pakoaukon.

Ja tämä yleisesti hyväksytty kielto paineilman laajentumista t '1 t 6 65312 vastaan työkalussa estää käyttämästä hyväksi suurinta osaa mekaanisesta energiasta, joka sijoitetaan ilman puristamiseen pienemmälle volyymille kompressorissa (jota nimitetään puristusenergiaksi) , ja rajoittaa siten mekaanista energiaa, jonka tyäkalu saa sen läpi kulkevasta paineilmasta siihen pienempään mekaanisen energian sijoitukseen, jonka kompressorin mäntä tekee (ja jota kutsutaan pump-pausenergiaksi) pumpatessaan paineilmaa ulos kompressorin sylinteristä, pienentämättä enää ilman volyymia, paineilman paineeseen ja sitä vastaan, joka vaikuttaa vastaanottajan ja/tai letkun kautta.

Lyhyesti voidaan sanoa, että kompressori- ja paineilmatyö-kaluteollisuuden vuosisadan ikäinen käytäntö, jonka mukaan ei käytetä hyväksi paljon suurempaa puristusenergiaa työkalussa, vaan sen sijaan siinä käytetään vain paljon pienempää pumppausenergiaa käyttävänä voimana, on suurimpana syynä jatkuvasti esiintyneisiin, edellä määritettyihin, hämmästyttävän alhaisiin paineilmalla saatuihin mekaanisen voiman kokonaissiirtoteholukuihin, jotka ovat suuruusluokassa 10 %.

Tämän keksinnön päämääränä on parantaa, ja tehostaa aikaisempia värinättömiä paineilmatyökaluja ja vähentää aikaisemmille pai-neilmatyökaluille ominaista melua. Vaikka tässä esiteltävä, parhaana pidetty toteutusmuoto on kadun peitteen värinätön, paineilmalla toimiva särkemistyökalu, on selvää, että viittaukset tähän työkaluun tai sen erikoispiirteisiin koskevat yleisesti kaikkia värinättömiä iskutyökaluja ja usein yleisesti paineilmamoottoreiden alaa.

Tämä päämäärä on saavutettu keksinnön mukaisella värinättö-mällä, paineilmalla toimivalla työkalulla johon kuuluvat kuoren olake ja vasaraan muodostettu ensimmäinen painepinta rajaavat kuoren ja vasaran välisen käyttötilan, jossa kaasun paine ja lämpötila ovat vakiot, jolloin kaasun vasaraan ensimmäisen painepinnan välityksellä kohdistama käyttövoima on vakio, ja että vasaraan muodostetun toisen painepinnan ja iskukappaleen iskun vastaanottavan pinna väliseen tilaan syötetty kaasumäärä on sellainen, että tässä tilassa tapahtuva kaasun paisunta aikaansaa vasaran nousemisen ylä-asentoonsa käyttövoimaa vastaan.

Venttiilielimiin kuuluu edullisesti pyöreä tanko, joka on sama-akselinen ulkokuoren kanssa, ja jonka yli vasara kulkee, ja 7 6531 2 pyöreässä tangossa sijaitseva venttiilikytkye, joka säätää kaasun syöttöä toiselle painepinnalle vasaran alle ennalta määrättynä ajanjaksona, jolloin toinen painepinta on suurempi kuin ensimmäinen pai-nepinta, niin että vasara pakotetaan siihen kohdistettua oleellisesti muuttumatonta voimaa vastaan vasaran ylöspäin tapahtuvan iskun aikaansaamiseksi toisen pinnan alle syötetyn kaasun laajetessa oleellisesti ilmakehän paineeseen ja lämpötilaan, jolloin venttiilikytkye myös säätää vasaran alla olevan tilan ilmanvaihtoa tämän tilan tyhjentämiseksi vasaran alaspäin tapahtuvan iskun aikana.

Koska työterä voi liikkua vapaasti suhteessa kuoreen, on sillä oltava kiinnitys kuoren kanssa. Tätä varten voidaan käyttää pi-dätyslaitetta, kuten hieman joustavia pidätysvarsia, jotka kytkevät työterän ja ulottuvat työkalun toisen pään yli.

Edullisen sovellutusmuodon mukaisesti venttiilikytkye sijaitsee pyöreän tangon ontelossa jolloin venttiilikytkye käsittää vent-tiilikappaleen, joka on asennettu liikkumaan edestakaisin ontelossa ja sovitettu säätämään kaasun virtausta vasaran alla olevaan tilaan ; ja siitä pois, kaasun virtaustien puristetun kaasun johtamiseksi onteloon ja siten koskettamaan venttiilikappaletta valittuina ajankohtina, ja esijännitysjousen, joka pakottaa venttiilikappaleen päinvastaiseen suuntaan kuin onteloon puristettu kaasu, mutta pienemmällä voimalla.

. Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaisesti kaasun vir- taustie käsittää aukon ontelosta pyöreän tangon ulkopuolelle, säätö-kammion, joka ulottuu halutun matkan verran vasaran sisäpintaa pitkin ja on sovitettu olemaan jaksottain yhteydessä aukkoon vasaran liikkuessa edestakaisin, ja vasaran läpi käyttökammioon johtavan kanavan, jolloin säätökammion ja aukon välisen yhteyden kestoaika määrää sen ennalta määrätyn ajanjakson, jona kaasua syötetään vasaran alle.

Tällä tavalla on saatu aikaan värinätön paineilmatyökalu, jossa vasara vaikuttaa vakiovoimaa vastaan, jonka saa aikaan puristettu kaasu käyttökammiossa siirtäessään ulkopuolisen voiman kuorta vasten, ja jossa vasaran käyttöä sen liikkuessa poispäin työterästä (paluu-tai yläisku) voidaan ohjata helposti ja tarkasti. Värinättömän toiminnan lisäksi tämä työkalu käytännöllisesti katsoen eliminoi pakokaasun äänen, koska kaasu purkautuu ympäristön lämpötilassa ja sen 8 65312 paineella. Ottaen huomioon osien hyvin pienen lukumäärän, jota tarvitaan tämän laitteen rakentamiseksi, on saatu aikaan värinätön pai-neilmatyökalu, joka ei vain toimi tehokkaalla ja helposti ohjattavalla tavalla, vaan joka on myös hyvin käytännöllinen valmistustar-koituksia varten.

Edellä kuvattu värinätön paineilmatyökalu toimii hyvin tehokkaasti, kun käytetään hyväksi kaasun puristuksen aikana kehittyvää lämpöä, joka auttaa työkalun käytössä, vastakohtana tämän lämpö-energian tavanomaiselle hylkäämiselle. Toisin sanoen saavutetaan lämpöenergian tehokas hyväksikäyttö suorittamalla kaasun oleellisen adiabaattinen puristus ympäristön lämpötilasta ja paineesta sekä kaasun oleellisen adiabaattinen laajennus työkalussa. Näiden haluttujen tulosten saavuttamiseksi on suotavaa eristää työkalu suotavan adiabaattisen laajennuksen sallimiseksi. Tällaisella järjestelyllä työkalun lähtötyö tietenkin suurenee, ja siksi voi olla suotavaa käyttää kuumennettua, puristettua kaasua vaikka adiabaattista kompressoria ei olisi käytettävissä, kuten käyttämällä jälkikuumentajaa tavallisen kompressorin kanssa.

Tämän keksinnön nämä ja muut tavoitteet, edut ja piirteet käyvät ilmi seuraavassa, ja keksinnön valaisemiseksi, mutta ei sen rajoittamiseksi, näytetään po. keksinnön eräs toteutusesimerkki oheisessa piirustuksessa, jossa: kuvio 1 esittää pystyleikkauskuvantoa paineilmatyökalujärjeste lmästä, joka on rakennettu po. keksinnön mukaisesti·, kuvio 2 esittää vasemmalta puolelta pystyleikkauskuvantoa kuvion 1 paineilmatyökalusta; kuvio 3 esittää osaksi pystyleikkauksena ja osaksi poikkileikkauksena kuvantoa kuvioiden 1 ja 2 paineilmatyökalusta osiinsa hajotettuna; kuviot 4-13 ovat sarja kuvantoja, osaksi pystyleikkauksena ja osaksi poikkileikkauksena, kuvioiden 1 ja 2 paineilmatyökalusta näyttäen sen toimintajärjestyksen; kuvion 14 esittää kuvantoa osaksi pysty- ja osaksi poikkileikkauksena adiabaattisesta kaasunmuuntajajärjestelmästä, joka on rakennettu po. keksinnön mukaisesti; kuvio 15 esittää suurennettua poikkileikkauskuvantoa kuvion 14 muuntajan osasta sen erikoisessa muodossa adiabaattisena kompressorina; 6531 2 kuvio 16 esittää toista kuvantoa kuvion 15 kompressorista, osaksi poikki- ja osaksi pystyleikkauksena", ja kuviot 17-19 esittävät osaksi poikki- ja osaksi pystyleik-kauksena kuvantoja adiabaattisesta kaasun volyymin muuntajasta pai-neilmatyökalun muodossa.

Kuvioissa 1-3 näytetään värinätön paineilmatyökalu 21, joka on rakennettu po. keksinnön mukaisesti. Vaikka tämä keksintö ei millään tavoin rajoitu siihen, niin tässä esiteltävän paineilmatyö-kalun 21 parhaana pidetty toteutusmuoto on kadun peitteen särkemis-työkalu. Siksi viitataankin paineilmatyökaluun 21 seuraavassa paineilmalla toimivana kadun peitteen särkemistyökaluna tai kadun peitteen särkemistyökaluna 21 samanlaista työkalua tarkoittaen.

Kadun peitteen särkemistyökalussa 21 on ulompi kuori 23, johon on kiinnitetty kahvat 25 ja 27. Kuori 23 on mitä tahansa vahvaa ainetta, tavallisesti metallia ja tavallisesti terästä, kun taas kahvat 25 ja 27 vaativat myöskin vahvan aineen, joka on tavallisesti terästä. Kahvat 25 ja 27 on kiinnitetty lujasti kuoreen 23 kannattamaan siihen käytön aikana lepäävän käyttäjän painon. Kahvat 25 ja 27 voivat sijaita missä tahansa sopivassa kohdassa kuorella 23, mutta kuviossa 1 näytetty sijainti on erityisen hyödyllinen tällaisessa työkalussa. Koska värinä on poistettu ja kahvat 25 ja 27 sijaitsevat näytetyllä tavalla, voi käyttäjä nojata rintakehällään työkalun 21 yläpään päällä kohdistaakseen suuremman voiman kuoreen 23 pienemmällä ponnistuksella kuin tavallisissa laitteissa, joissa kahvat sijaitsevat lähellä särkemistyökalun yläpäätä. Lisäksi on pantava merkille, että kahvoissa 25 ja 27 on pallomaiset ulkonemat 29 niiden uloimmissa päissä, koska on huomattu, että käyttäjä voi tarttua helpommin tällaiseen rakenteeseen kuin tavallisiin kahvoihin.

Pyöreä keskitanko 31 ulottuu pitkin kuoren 23 keskiakselia tämän kanssa koaksiaalisesti. Pyöreä tanko 31 sisältää pään 33, joka sulkee kuoren 23 toisen pään. Pää 33, ja siten pyöreä tanko 31, voidaan tehdä samaksi kappaleeksi -kuoren 23 kanssa tai integroida tämän kanssa jollakin sopivalla menetelmällä, kuten hitsaamalla tavalla, joka ei vääristä kuorta 23. Pyöreän tangon 31 toinen pää 35 ulottuu kuoren 23 toisen pään ohi.

Ontelo 37 on muodostettu pyöreässä tangossa 31 ja se ulottuu ennalta määrätyn matkan sisäänpäin tangon päästä 35. Ontelo 37 si- 10 6531 2 sältää osan 39, jonka läpimitta on suhteellisen pieni, ja osan 41, jonka läpimitta on hieman isompi.

Venttiilikytkye 43 sijaitsee ontelon 37 suurennetussa osassa 41. Venttiilikytkye 43 sisältää venttiilin pesän 45 venttiilin varsineen 47. Esijännityksen antava jousi 49 on kytketty pohjaan 51, joka on kiinnitetty venttiilin varteen 47. Venttiilikytkye 43 on asennettu ontelon 37 osaan 41 ruuvilla 53 ja esijännitysjousi 49 ulottuu osan 53 haaran 54 yli. Ruuvin 53 kierteet 55 sopivat yhteen pyöreän tangon 31 pään 35 vastaavien kierteiden 57 kanssa. Siksi voidaan työkalun kokoonpanon aikana sijoittaa venttiilikytkye 43 ontelon 37 osaan 41 tähän asennettavaksi ruuvilla 53.

Venttiilin pesää 45 liikutetaan suhteessa sarjaan ohjausta! säätöaukkoja 59, jotka syöttävät valikoivasti käyttävää, puristettua kaasua iskun antavalle osalle tai vasaralle 61 ja suorittavat ilmanvaihdon vasaran 61 alla olevassa tilassa. Ohjaus- tai käyt-töaukpt 59 on jaettu välein pitkin pyöreän tangon 31 kehää millä tahansa halutulla lukumäärällä, vaikka tässä parhaana pidetyssä toteutusmuodossa sopivaksi kokonaismääräksi on todettu neljä käyttö-aukkoa 59. Käyttöaukkojen 59 pohjat ovat suunnattuina yhteen työ-kappaleen (jota kutsutaan tässä myöskin työteräksi tai työkalun teräksi) 63 yläpään kanssa, kun työkalu 21 on kuvioiden 5-13 näyttämässä käyttöasennossa, Työkalun terässä 63 on kaula 65, joka on pantu kuoreen 23.

Pyöreän tangon 31 pää 35 ulottuu työterään 63. Ilmanvaihto-aukot 67, jotka oleellisesti vastaavat käyttöaukkoja 59, ulottuvat ontelon 37 osasta 41 kammioon 69, joka on muodostettu työterässä 63. Kulkutiet 71 yhdistävät kammion 69 ympäristöön, yleensä ulkoilmaan. Työterän 63 olakkeessa 75 muodostetut urat 73 muodostavat kulkuteiden 71 yläosat. Toinän ilmanvaihtoaukko 77 yhdistää ontelon 37 kammion 69 kanssa ilman vaihtamiseksi tilassa, joka ympäröi tangon 31 vartta 35, kuvion 4 lepoasennossa, koska kuoren 23 liikkeestä ylöspäin on seurauksena, että työterä 63 sulkee ilmanvaihto-aukot 67 eroon kammiosta 69.

Lepotilassa jousi 49 esijännittää venttiilin pesän 45 ontelon 37 osan 41 yläpäähän. Venttiilin pesän 45 katkokartion muotoinen osa 79 sopii yhteen olakkeen 81 kanssa osan 41 yläpään kohdalla ra- 11 6531 2 joittaen venttiilin pesän liikkeen tässä suunnassa. Tässä asennossa työterän 63 kaulan yläpään 65 ja vasaran 61 alapään välinen tila saa ilmanvaihdon aukkojen 59 kautta, pitkin venttiilin vartta 47 aukkoihin 67, kammion 69 ja kulkuteiden 71 kautta ulkoilmaan.

Kun paineilmaa syötetään ontelon 37 osaan 39 aukkojen tai kulkuteiden 83 kautta, tulee venttiilin pesä 45 liikutetuksi jousen 49 voimaa vastaan, niin että paineilma voi kulkea aukkojen 59 kautta ja vasaran 61 alle vasaran 61 ajamiseksi pois työterästä 63. Samalla tukkeentuu edellä kuvattu ilmanvaihtotie. Venttiilin pesä 45 sallii tällä tavalla valikoivasti paineilman syötön vasaran 61 alla olevaan tilaan tai saa aikaan tämän tilan ilmanvaihdon tai tyhjennyksen ympäristöön tai ulkoilmaan.

Vasara 61 on oleellisen lieriömäinen kappale, jolla on rengasmainen poikkileikkaus ja joka on tehty sopivasta, kovasta aineesta antaakseen iskuja työterään 63. Varsinainen iskun antava pinta 85 iskee iskun vastaanottavaan pintaan 87 työterän 63 kaulan 65 yläpäässä. Iskun antava pinta 85 on vasaran 61 suurennetun osan 89 uloin pidennys. Säteisuria 91 voidaan tehdä pinnassa 85 sen pinnan suurentamiseksi, joka on alttiina paineilmalle silloin, kun tämä pinta 85 koskettaa pintaa 87 vasten. Lisäksi on muodostettu katko-kartion muotoinen pinta 93 osan 89 sisäpohjan kohdalla kosketuspinnan saamiseksi paineilmalle silloin, kun tämä pinta 85 ja pinta 87 ovat kosketuksessa, sekä vasaran 61 paluu- tai yläiskun aikana.

Kammio 95 vasarassa 61 on kytketty paineilmaan aukkojen tai kulkuteiden 97 kautta. Parhaaksi on todettu seitsemän tällaista aukkoa tai kulkutietä 97, joskin mitä tahansa sopivaa lukumäärää voidaan käyttää. Aukkojen tai kulkuteiden 97 kautta syötetty, puristettu kaasu tulee käyttökammiosta 99, joka on muodostettu vasaran 61 suurennetun osan 89 ja ulkonevan olakkeen 101 välillä, joka on muodostettu kuoren 23 sisäpinnalla. Vasaran 61 ulompi pinta 103 on suunniteltu kulkemaan olakkeen 101 läpi tiukalla liukusovituksel-la. Samalla tavalla on vasaran 61 suurennetun osan 89 ulkopinta 105 suunniteltu liukumaan kuoren 23 sisäpintaa 107 pitkin tiukalla liu-kusovituksella. Näin on saatu aikaan käyttökammio 99, jonka tilavuus on muutettavissa. Sopivia tiivisteitä (ei näytetty) voidaan käyttää varmistamaan, että käyttökammiosta 99 ei tapahtu kaasun vuotamista. Puristettua kaasua viedään käyttökammioon 99 sen sopivasta lähtees- 12 6531 2 tä 109 johdon 111 kautta kuoren 23 aukkoon 113. Tässä parhaana pidetyssä toteutusmuodossa puristettu kaasu syötetään työkaluun 21 lämpötilalla, joka on hieman korkeampi kuin 93,3°C, niin että kaasua voidaan laajentaa ja puristetun kaasun lämpöenergiaa käyttää hyödyksi vasaran 61 ajamiseksi, mikä suuresti lisää paineilmajär-jestelmän tehokkuutta. Lämpöenergia lähteestä 109 tulevassa, puristetussa kaasussa voidaan kehittää adiabaaattisen kompressorin avulla, jonka tyyppi esitellään seuraavassa, tai jollakin muulla sopivalla tavalla, kuten tavallisella, likimain isotermisellä kompressorilla, jolla on jälkikuumennin.

Vasaran päässä, joka on poispäin suurennetusta osasta 89, sijaitsee aukko 115, jolla on katkokartion muotoiset osat 117 ja 119 ja yhdistävä, lieriömäinen osa 121. Kun vasara 61 lähestyy päätä 33 kuoren 23 yläpäässä, koskettaa lieriömäistä osaa 121 ympäröivä pinta olakkeeseen 123 pyöreällä tangolla 31, kun taas osan 117 pinta lähestyy olaketta 125, joka on myös pyöreällä tangolla 31. Kosketus lieriömäisen osan 121 pinnan ja olakkeen 123 välillä on tiukka liukusovitus, niin että kaasunpitävä tila muodostuu osa 117 pinnan ja olakkeen 125 välillä. Näin saadaan kaasu- tai ilma-tyyny, joka estää vasaraa 61 iskemästä suoraan kuorta 23 vasten me-tallipintojen välisellä kosketuksella.

Vasaran 61 yllä olevalla tilalla 126 on kaikkina aikoina ilmanvaihto ulkoilmaan aukkojen 127 kautta, niin että mitään painetta ei muodostu vasaran 61 yllä, lukuunottamatta kaasutyynyä katko-kartio-osan 117 pinnan ja olakkeen 125 välillä. Tässäkin voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa aukkomäärää 127, mutta on todettu, että neljänäkymmenellä tällaisella aukolla saadaan aikaan suotava ilmanvaihto tässä toteutusmuodossa. Vaikka näitä neljääkymmentä aukkoa ei ole erikseen näytetty kuvioissa 1-3, on niiden kaavio-mäiset kuvat näytetty kuvioissa 1 ja 2.

Työterän 63 kaula 65 sijaitsee kuoressa 23 liikkuakseen tässä edestakaisin. Kun kuori 23 pakotetaan kohti työterää 63, koskettaa työterän 63 olake 75 joustavaa osaa 129 vasten, joka on kytketty kuoren 23 pohjaan. Mutta kun vasara 61 iskee työterään 63, voi työterä 63 tulla ajetuksi kuoresta 23 eroon, niin että olake 73 ei enää kosketa joustavaa osaa 129 vasten. Joissakin tapauksissa voisi ero tulla niin suureksi, että työterä tulee kokonaan erotetuksi kuoresta 23, mikä aiheuttaa käyttökyvyn menetystä ja mahdollises- 13 6531 2 ti tähän liittyvää vahinkoa työkalulle 21. Työterä 63 tulisi myös erotetuksi työkalusta 21 lepotilassa. Siksi käytetään pidätyslai-tetta 131, joka estää työterää 63 eroamasta liian kauaksi kuoresta 23. Pidätysosalla 131 on kaksi hieman joustavaa vartta 130 ja 132, joista kummallakin on koukkumainen pää 133, jotka sopivat vastaaviin rakoihin työkalun terässä 63. Kun työkalun terä 63 tulee ajetuksi pois kuoren 23 luota iskun vaikutuksesta tai käyttäjän kuoreen 23 kohdistaman voiman loppumisen vaikutuksesta, koskettavat päät 133 pintaan 137 rakojen 135 yläpäissä rajoittaakseen työterän ja kuoren välisen erkanemisen suuruutta.

Työterän 63 pyörimisen estämiseksi käytön aikana pidätysosa kulkee kuorella 23 olevan rakenteen 139 läpi, joka estää pidätysosan varsia 130 ja 132 vääntymästä. Rakenne 139 sisältää kaksi pito-osaa tai korvaa 138 ja 140 kuoren 23 vastakkaisilla sivuilla.

Sopivaa kiinnityslaitetta, kuten pulttimaista osaa 141, voidaan käyttää pidätysosan kiinnittämiseksi kuoren 23 yläpäähän. Kier-teitetty osa 141 on kytketty pidätysosaan 131 samana kokonaisuutena. Pulttimaisen osan 141 kierteet 143 sopivat yhteen pyöreän tangon 31 päässä 33 olevien, vastaavien kierteiden 145 kanssa. Pidätysosan 131 kiinnitämiseksi työkaluun 21 tai irrottamiseksi siitä levitetään varret 130 ja 132 kuvion 3 näyttämään asentoon ja koko osaa 131 pyöritetään. Kun joustavat varret 130 ja 132 on vapautettu palaamaan kuvion 1 tai 2 näyttämään asentoon, on pidätysosa 131 lukittuna työkalun 21 päällä ja korvat 138 ja 140 sekä urien 135 sivut pitävät sen kiinni.

Vaikka tässä esiteltävän työkalun 21 rakennetta voisi käyttää käyttävän, puristetun kaasun kanssa ympäristön lämpötilassa, perustuu työkalun toiminta kaasun laajentumiselle vasaran 61 alla, ja siten olisi käytettävä lämpöä jäähdytysvaikutuksen estämiseksi. Tehokkain tapa tämän aikaansaamiseksi, joka myös lisää järjestelmän tehokkuutta valtavasti, on käyttämällä hyödyksi lämpöenergiaa, joka syntyy kaasun puristuksen aikana. Parhaana pidetyssä toteutus-muodossa kaasun lähde 109 olisi täten oleellisen adiabaattinen kompressori. Kuumennettu, puristettu kaasu siirrettäisiin sitten työkaluun 21 esim. lyhyen letkun tai johdon 111 kautta. Letku 111 on mieluiten tehty sellaiseksi, että se estää lämmön vaelluksen tai menetyksen, esim. käyttämällä kaasun sisempää siirtoputkea 147 ja 14 6531 2 ulompaa putkea 149. Näiden välinen ilmatila muodostaa tarvitun eristyksen. Tällaisen eristetyn letkun 111 pituuden voi tietenkin pidentää haluttuun arvoon.

Eräs suurimpia kuumennettuun käyttökaasuun liittyviä vaikeuksia on se, että voiteluaine työkalussa saattaa höyrystyä. Kuvioissa 1-3 näytetyssä, parhaana pidetyssä toteutusmuodossa käytetään kaasua riittävän alhaisessa lämpötilassa öljyn tai muun voiteluaineen höyrystymisen estämiseksi. Työkalua 21 voidaan myös käyttää ilman eristystä, mutta suotavassa muodossa voidaan käyttää kumieristystä 149. Tällainen kuorella 23 oleva kumipäällyste estää lämpömenetyksen ja sallii myös kuoren 23 käyttämisen, jonka seinät ovat ohuemmat, johtuen kumipäällyksen 149 antamasta, suuremmasta joustavuudesta.

Kuvioissa 4-13 voidaan seurata yksityiskohtaisesti tässä esiteltävän paineilmatyökälun toimintaa. Kuviossa 4 työkalu näytetään lepoasennossa. Siinä nähdään, että työterä 63 on erotettu kuoresta 23 raolla 148, joka on suurin erotus, jonka pidätysosa 131 sallii. Pidätysosan 131 koukkupäät 133 kytkevät näytetyllä tavalla urien 135 yläpinnat 137 rajoittaen työkalun terän 63 erottamista kuoren 23 joustavasta osasta 129. (Selvyyden vuoksi on pidätysosa 131 näytetty vain katkonaisesti kuvioissa 4-13). Tässä kohden kammio 95 on kulkutien 83 alla, niin että puristettua kaasua ei ole lainkaan kosketuksessa venttiilin pesää 45 vasten. Jousi 49 pitää siten venttiilin pesän 45 suurimman välimatkan päässä työterästä 63 (jolloin osa 79 koskettaa olakkeeseen 81).

Kuviossa 5 käyttäjä panee työkalun 21 käyttötilaan kohdistaen voiman kuorta 23 vasten joustavan osan 129 viemiseksi kosketukseen työkalun terän 63 kanssa. Tässä asennossa on vasarassa 61 oleva kammion 95 suunnattuna yhteen kulkutien 83 kanssa, niin että paineilmaa siirtyy käyttökammiosta 99 onteloon 37 ja se pakottaa venttiilin pesän 45 näytettyyn asentoon esijännittävän jousen 49 voimaa vastaan. Tässä asennossa venttiilin pesä 45 sulkee aukot 50 eroon ulkoilmasta ja sallii painekaasun tulon vasaran 61 alle. Urat 91 ja katkokartion muotoinen pinta 93 tehostavat osaltaan alkuvai-kutusta vasaraan 61 paluu- tai yläiskun aikana. Aukot 127 saavat tietenkin aikaan vasaran 61 yllä olevan tilan 126 ilmanvaihdon ympäristöön tai ulkoilmaan kaikkina aikoina, niin että tässä tilassa 15 6531 2 ei tapahdu ilman puristusta, joka estäisi vasaraa sen paluuiskun aikana, paitsi pieni ilmatyyny paluuiskun päässä.

Kuvio 6 näyttää vasaran 61, kun se on ajettu ylöspäin niin, että kammio 95 ei ole enää yhteydessä kulkutien 83 kanssa. Näin ollen puristettua kaasua ei siirry enää onteloon 37. Kammion 95 pituus on määritetty tarkoin ja se perustuu vasaran 61 nopeuteen paluuiskun aikana, niin että puristetun ilman purkaus tai pulssi, joka kohdistuu verraten suureen pintaan 85 vasaran 61 pohjassa, antaa juuri tarpeeksi energiaa vasaran viemiseksi paluuiskuasennon päähän voimaa vastaan, jonka kohdistaa puristettu kaasu kammiossa 99 vasaran 61 suurennetun osan 89 pintaa 150 vasten. Koska kammio 95 on juuri eronnut kulkutiestä 83, on venttiilin pesä 45 edelleen kuvion 5 näyttämässä asennossa.

Kuviossa 7 vasara 61 lähestyy paluuiskun loppua (iskun ylä-päätä) ja sen vauhti on hidastumassa liikemäärän suunnassa tulossa olevan muutoksen mukaisesti. Venttiilin pesä 45 on nyt liikkunut asentoon, jossa se sulkee kokonaan aukot 59, niin että ainoa kaasu tai ilma vasaran 61 alla on puristetun kaasun alkusysäys, joka syötettiin paluuiskun alussa. Tämä kaasupulssi laajenee vasaran 61 ajamiseksi, jolloin puristetussa kaasussa oleva lämpöenergia antaa laa-jentumisenergian, niin että kaasun voi purkaa ympäristön lämpötilassa ja paineella, mikä eliminoi pakokaasun äänen ja antaa hyvin tehokkaan toiminnan.

Kuvio 8 näyttää vasaran 61 paluuiskun lopussa tai iskun yläpäässä. Puristetun ilman pulssi, joka syötettiin vasaran alle, on nyt laajentunut ja jäähtynyt suunnilleen ympäristön (tai ulkoilman) olosuhteiden mukaisten parametrien arvoon. Siinä tapauksessa, että paineilman pulssi on antanut liikaa energiaa, estää kaa-sutyyny katkokartioalueen 117 pinnan ja olakkeen 125 välissä suoran kosketuksen vasaran 61 ja kuoren 23 välillä. Tässä kohden on jousi 49 pakottanut venttiilin pesän 45 hieman aukkojen 59 yläpuolelle, niin että ilmanvaihto tapahtuu nyt vasaran 61 alla olevasta tilasta ympäristöön tai ulkoilmaan aukkojen 59 kautta, venttiilin vartta 47 pitkin, aukkojen 67 kautta kammioon 69 ja tästä ulkoilmaan kulkuteiden 71 kautta. Kun vasara aloittaa iskun antavan liikkeensä tai iskunsa alaspäin voiman alaisena, jonka kohdistaa käyttö-kammiossa 99 oleva paineilma, ei vasaran alla tapahdu kaasun pu- ie 6531 2 ristusta, koska tällä tilalla on ilmanvaihto ulkoilmaan laajentuneen kaasun purkamiseksi ulkoilmaan. Vasaran 61 iskun antava liike tai isku alaspäin tyhjentää sen alla olevan tilan, mutta koska tilassa oleva kaasu on laajentunut ja jäähtynyt ulkoilman olosuhteiden mukaiseksi, on purettava kaasu jo kokonaan tai melkein ulkoilman olosuhteiden mukainen.

Iskun antavan liikkeen alkuvaiheiden aikana jousi 49 pakottaa edelleen venttiilin pesän 45 pois työterän 63 luota, kunnes pesä saavuttaa tämän liikkeen äärirajan, joka on näytetty kuviossa 9. Tässä kohden aukot 59 ovat kokonaan avoimet vasaran 61 alla olevan tilan ilmanvaihdon aikaansaamiseksi, kuten edellä selitettiin. Käyttökammiossa 99 oleva, puristettu kaasu ja, kun kysymyksessä on kadun peitteen särkemistyökalu, painovoima ajavat vasaran 61 kuvion 8 asennosta kuvion 10 asentoon iskun antavan liikkeen aikana. Kuvion 10 näyttämässä asennossa kulkutiet 97 ovat siirtyneet kaasunsiirtoasentoon suhteessa käyttökammioon 99, mutta kammio 95 ei ole vielä osunut yhteen aukkojen 83 kanssa, joten venttiilin pesä 45 jää ääriasentoon jousen 49 voiman alaisena.

Jatkuva liike kuvion 11 asentoon johtaa siihen, että kammio 95 alkaa osua yhteen aukkojen 83 kanssa puristetun kaasun viemiseksi onteloon 37. Näytetty suhde on kuitenkin vasta saavutettu, joten paine ontelossa 37 ei ole vielä kohonnut tarpeeksi venttiilin pesän 45 siirtämiseksi jousen 49 voimaa vastaan. Hetkellä, jolloin kuvion 12 asento on saavutettu, joka on kohta, jossa vasara 61 tulee iskun antavaan kosketukseen työterän 63 kanssa, on kammio 95 osunut yhteen aukkojen 83 kanssa venttiilin pesän 45 ajamiseksi jousen 49 voimaa vastaan. Koska paineilman siirto onteloon 37, ja siten venttiilin pesää 45 vasten, ei ole johtanut aukkojen 59 sulkeutumiseen, niin nämä aukot saavat edelleen aikaan ilmanvaihdon vasaran 61 alla olevalla alueella, mikä estää vasarasta 61 työte-rään 63 siirretyn energian pienentymisen. Hieman myöhemmin on kuitenkin kuvion 13 mukaisesti ontelossa 37 oleva paineilma saanut aikaan venttiilin pesän 45 siirtymisen niin, että se sulkee aukot 59 ilmanvaihtoaukkoina ja avaa ne käyttävän paineilman sisällesyöttöä varten. Koska vasara 61 on iskenyt työterään 63 ja on valmis toistamaan juuri kuvatun toimintajakson, on ilmeistä, että käyttökammiossa 99 oleva, puristettu kaasu on ylläpitänyt vakiovoiman vasaraa I? 6531 2 61 vasten ja se siirtää voiman kuoresta 23, kun tähän kuoreen kohdistuu voima, joka on tarpeeksi suuri pitääkseen kuoren 23 joustavan osan 129 kosketuksessa työterän 63 kanssa. Herätyssysäys saadaan aikaan kytkemällä sama vakiopaineiden painekaasu suurempaan pintaan vasaran 61 pohjassa ja antamalla sen laajentua vasaran ajamiseksi vakiovoimaa vastaan, jonka saa aikaan käyttökamiossa 99 oleva kaasu. Näin on saatu aikaan värinätön, paineilmalla toimiva työkalu, joka on erittäin tehokas ja jonka toiminta ja rakenne ovat edullisesti yksinkertaiset.

Paineilmatyökalun 21 kuvauksessa on huomautettu, että suurempi lähtötyö voidaan saavuttaa käyttämällä puristetun kaasun lämpöenergiaa myöskin vasaran ajamiseksi. Näin on varsinkin kun paine ilmatyökalun toimintaa ajatellaan koko järjestelmän toiminnan kannalta, koska järjestelmän tehokkuus pienenee hyvin paljon seurauksena puristuslämmön hylkäämisestä tavallisesti käytetyissä, isoterillisissä puristusprosesseissa. On siis mahdollista toteuttaa paljon tehokkaampi järjestelmä, jos puristuslämpö siirretään paineilma-työkaluun ja sitä käytetään tässä hyödyksi. Tämän erittäin tehokkaan ratkaisun saavuttamiseksi hakija on kehittänyt todella mullistavan adiabaattisen kompressorin, jonka periaatteet ovat yhtä hyvin sovellettavissa energian vastavirtauksessa, josta tässä esiteltävä paineilmatyökalun adiabaattinen muunnos on esimerkkinä.

Tässä oleva adiabaattisen kompressorin kuvaus koskee siksi yleisesti kaasun volyymin adiabaattisen muuntajan paljon laajempaa käsitettä (so. laitetta, jossa saavutetaan energian oleellisen adiabaattinen siirto joko kompressorin tai paineilmamoottorin muodossa).

Kuvioissa 1*4, 15 ja 16 näytetään kaasun volyymin adiabaattinen muuntaja 201. Kuvioissa 15 ja 16 muuntaja 201 näytetään erikoissovellutuksessaan adiabaattisena kompressorina, joskin periaatteet ovat yhtä hyvin sovellettavissa kuvion 1*4 näyttämään, yleis-esitettyyn muunnokseen.

Kaasun volyymin adiabaattisella muuntajalla 201 on ulompi kuori 203. Kuoren 203 voi tehdä mistä tahansa sopivasta aineesta, jolla on vaadittu rakennelujuus, kuten teräksestä. Kuorella 203 on rengasmainen poikkileikkaus, oleellisen lieriömäinen osa 205 ja oleellisen puolipallon muotoinen pää 207 toisessa päässään. Vaikka parhaana pidetyssä toteutusmuodossa käytetään kuorta 203 varten 18 6531 2 kuvattua muotoa, on selvää, että tämä voitaisiin toteuttaa myös kuorilla, joilla on muunnetut ja jopa kokonaan erilaiset muodot.

Sisäinen ontelo 209 on muodostettu kuoressa 203. Ontelolla 209 on sama yleismuoto kuin kuorella 203. Ontelon 209 osa 211 ontelon puolipallon muotoisessa päässä muodostaa kaasumassan sisältävän tilan tai energianmuuntokammion (joka on puristuskammion, kun kysymyksessä on adiabaattinen kompressori esimerkin mukaisesti). Energianmuuntokammiota 211 ympäröi kammion eristysaine 213. Eristysaine 213 voi olla mitä tahansa sopivaa eristetyyppiä, joka kestää suhteellisen suuret paineet ja korkeat lämpötilat, joiden alttiiksi se joutuu energianmuuntokammiossa 211. Tässä ratkaisussa on käytetty keramiikkatyyppistä eristysainetta 213. Lämmön vaelluksen tai menetyksen estäminen voidaan myös aikaansaada jollakin muulla sopivalla tavalla, kuten laitteen hyvin nopealla käytöllä.

Liikkuva osa tai mäntä 215 sijaitsee ontelossa 209, jossa se on tarkoitettu liikkumaan edestakaisin pituussuunnassa. Männässä 215 on ensimmäinen osa 217, jonka voi asettaa energianmuunto-kammioon 211, toinen osa 219, josta ensimmäinen osa 217 ulottuu, ja männänvarsi 221, joka ulottuu osan 219 toiselta puolelta.

Männän 215 kaikki osat on kytketty ytheen samaksi kappaleeksi yhtenäisen rakenteen muodostamiseksi, joka on koaksiaalinen kuoren 203 kanssa.

Männän 215 osa 217 on muotoiltu niin, että se sopii ener-gianmuuntokammioon 211 ontelon 209 oleellisesti puolipallon muotoisen pään kohdalla. Tämä osa 217 rajoittaa itse asiassa energianmuuntokammiota ollessaan iskun ala-asennossa, joka näytetään kuviossa 16. Energianmuuntokammion 211 voi määritellä ontelon 209 siksi osaksi, joka on ontelon puolipallon muotoisen pään ja männän 215 osan 219 yläpään välissä, vähennettynä männän osan 217 syrjäyttämällä tilalla. Tämä määritelmä koskee tietenkin tilannetta, jossa mäntä 215 on iskun ala-asennossa (näytetty kuviossa 16). Kuviosta voidaan nähdä, että on olemassa lisätila osan 217 kehän ympärillä kohdan 223 ja männän osan 219 välissä, mutta koska tämä tila on hyvin pieni eikä siinä oleva kaasu muodosta huomattavaa osaa kaasuvolyymistä ennen kuin mäntä 215 on saavuttanut iskun ylä-asennon, sen voisi helposti jättää vaille huomiota määriteltäessä energianmuuntokammio 211. Koska tässä tilassa oleva kaasuvolyymi 19 6531 2 kuitenkin muodostuu tärkeäksi puristusiskun aikana iskun yläasen-nossa, se on otettava mukaan energianmuuntokammion 211 osana.

Hännän 215 osassa 217 on keskisydän 225, joka on hyvin lujaa ainetta, kuten terästä. Männän 215 osan 217 sydämessä 225 on tulppaosa 227 sen päässä, joka on oleellisesti puolipallon muotoinen. Tulppaosa 227 on varustettu kierteillä 229, jotka kytkevät vastaavat kierteet sydämen 225 rungossa. Tulpan 227 tarkoituksena on sallia aineen poisto sydämen 225 sisäosasta aukon 231 muodostamiseksi, joka ulottuu myös osaan 219. Tällä tavalla voidaan mäntää keventää tarvitsematta porata akselin 221 läpi, mikä voisi heikentää akselia. Kun aukko 231 on tehty, kierretään tulppaosa 227 takaisin sydämen 225 toiseen osaan yhtenäisen sydämen muodostamiseksi osalle 217.

Männän eristysaine 233 sijaitsee sydämen 225 ulkopinnan ympärillä ja sitä on yhtä laajalti kuin eristysainetta 213 lämpöme-netyksen estämiseksi energianmuuntokammiosta männän 215 kautta. Eristysaine 2 33 voisi olla mitä tahansa sopivaa eristetyyppi, kuten sopiva keramiikka-aine. Eriste 233 voidaan kiinnittää lujemmin sydämeen 225 käyttämällä ulkonemia 235, joiden ympärille eristys-aine 233 muotoillaan varmemman liitännän saamiseksi tämän eristys-aineen ja sydämen 225 kesken.

Kuvioista saattaa nähdä, että osan 217 ulkomitat on tehty hieman pienemmiksi kuin ontelon 209 mitat, niin että on olemassa pieni kaasuvolyymi männän osan 217 ja kuoren 203 sisäseinän välissä silloinkin, kun mäntä 215 on iskun yläasennossa kuvion 15 mukaisesti. Välys männän osan 217 ulkopinnan ja kuoren 203 sisäpinnan välillä on hyvin pieni, mm:n muutaman sadasosan suuruusluokkaa. Tämä pieni välys, yhdistettynä männän jäljempänä kuvattavan, hyvin tarkan aksiaalisen suuntauksen kanssa, on riittävän tehokas estääkseen eristysaineita 213 ja 233 koskettamasta toisiinsa, mikä voisi huonontaa eristysominaisuuksia ja saada eristyainetta kerääntymään energianmuuntokammioon kulutuksen seurauksena.

Männän 215 osa 219 on suunniteltu liikkumaan ontelossa 209 tiukalla liukusovituksella. Männän- tai tiivistysrenkaat 237 sijaitsevat osan 219 kehän ympärillä koskettaakseen kuoren 203 sisäpintaan, joka muodostaa ontelon 209. Sopiva tiivistys- ja voiteluaine, kuten öljy, on sen kanssa kosketuksessa voidellakseen liuku- 20 6531 2 kosketuksen männän 215 osan 219 ja kuoren 203 sisäpinnan välillä sekä tiivistääkseen enrgianmuuntokammion 211 tässä olevien kaasujen poistumisen estämiseksi. Tiivistys- ja voiteluaine (öljy) syötetään onteloon 209 millä tahansa tavanomaisella tavalla ja män-nänrenkaat 237 kantavat sen. Energianmuuntokammiossa 211 olevan kaasun paine estää öljyä kohoamasta viimeisen männänrenkaan 239 yläpuolelle.

Männän 215 osat 217 ja 219 olisivat tavallisesti samana kappaleena tehtyjä, joskin mikä tahansa sopiva, pysyvä liitäntä näiden osien välillä olisi hyväksyttävä. Akseli 221 voisi myös olla tehty samana kappaleena osan 219 kanssa, mutta sen voi myös kytkeä jollakin toisella tavalla lujan ja pysyvän kytkennän saamiseksi.

Akseli 221 johtaa kampilaatikkoon 241, jossa mekaanisen energian voi joko siirtää mäntään 215 tai ottaa tästä. Hyvin tehokkaassa adiabaattisessa kompressorissa voidaan käyttää sopivaa kak-j sipolvista kampivetoa (ei näytetty), joka liikuttaa mäntää 215 edes- j takaisin ylöspäin kaasun puristamiseksi energianmuunto- tai puris- tuskammiossa 211. Energian siirtävät kaksipolvisesta kampivetome-* kanismista niveltangot 240 ja 242, jotka ovat tarpeeksi vahvat sal liakseen tarvittaessa hyvin nopean toiminnan. Tangot 240 ja 242 on kytketty akseliin 221 nivelosan 244 kautta sopivilla laakereilla, esim. neulakärki-kuulalaakereilla. Osa 244 on kiinnitetty akseliin 221 jollakin sopivalla menetelmällä, jolloin irrotettava kiinnitys, kuten kierteitetty kytkentä, on suotava kokoonpanotarkoituksia varten .

Ottaen huomioon tarkat toleranssit männän 215 osan 217 ja kuoren 203 sisäpinnan välillä on männän liike rajoitettava äärimmäisen tarkaksi koaksiaaliseksi liikkeeksi männän 215 ja kuoren 203 kesken. Tällainen tarkka koaksiaalinen liike voidaan saavuttaa käyttämällä sopivaa ohjainta akselia 221 varten, kuten kuvion 14 näyttämää ristikappalerakennetta 243. Ristikappale 243 voi olla joko kolmi- tai nelihaarainen ristikappale, kumpi vain halutaan. Ristirakenteen 243 sisärengas 245 muodostaa tiukan liukusovituksen akselin 221 kanssa ja se on sijoitettava hyvin tarkasti, jotta varmistetaan männän 215 koaksiaalinen liike suhteessa kuoreen 203.

2i 6531 2 Jäähdytysvaippa tai -haude 247 sijaitsee eristyaineiden 215 ja 233 takana ja ulottuu poispäin kuoren oleellisesti puolipallon muotoisesta päästä 207.

Lämpötilaj jossa tiivistys- ja voiteluaine, joka koskettaa männänrenkaita 237, höyrystyy, on usein huomattavasti alhaisempi kuin suhteellisen korkeat lämpötilat, jotka saavutetaan energianmuuntokammiossa 211. Voiteluaineen (öljyn) todennäköinen höyrystysmislämpötila voisi esim. olla noin 204 ,4°C, kun taas lämpötila energianmuuntokammiossa 211 (täydellä puristuksella tai iskun yläpäässä) voisi nousta niin korkeaksi kuin 3315,5°C. Lämpötilat energianmuuntokammiossa 211 voisivat tietenkin nousta paljon korkeammiksi, mutta käytännön esimerkkinä 3315,5°C lämpötila valaisee ongelmaa selvästi. Jäähdytysvaippa 247 ylläpitää suhteellisen alhaisen lämpötilan männänrenkaiden 237 läheisyydessä sekä kaasun osalle energianmuuntokammiossa 211, kun mäntä 216 on iskun yläpäässä kuvioiden 14 ja 15 mukaisesti. Tämän keksinnön eräs hyvin tärkeä piirre, jota ei voi painottaa liiaksi, on järjestely, jossa männänrenkaita 237 on siirretty niiden erittäin korkeiden lämpötilojen läheisyydestä, jotka saavutetaan energianmuuntokammiossa 211, ja jossa on jäähdytetty sitä kaasuvolyymiä energianmuuntokammiossa, joka' on männänrenkaiden 2 37 lähellä.

Jäähdytysvaippa tai -hauden 237 voi joko sijaita kuoren 203 ympärillä tai kuoren sisällä, kuten tässä parhaan pidetyssä toeutusmuodossa on näytetty. Tässä jäähdystysvaipassa tai -hauteessa käytetään normaalisti vettä jäähdytysaineena, vaikka yhtä hyvin voitaisiin käyttää muuta nestettä tai kaasumaisia jäähdytys-aineita.

Edellä olleessa kaasun volyymin adiabaattisen muuntajan kuvauksessa on käytetty melko yleistettyjä termejä. Tässä esitetyssä adiabaattisen kompressorin tapauksessa voidaan käyttää jousen esijännityksen alaisia venttiilikytkyeitä 251 ja 253 mieluummin kuin kuvion 14 mukaista, enemmän yleistettyä järjestelyä, joka olisi nokkajärjestelmä, jota kuitenkin voisi käyttää myöskin adiabaattista kompressoria varten. Venttiilikytkyeessä 251 on pu-ristusjousi 255 kytketty venttiilin varteen 257. Venttiilin varren 257 toinen pää on kytketty venttiilin päähän 259, jonka puristusjou- 22 6531 2 si 255 pakottaa venttiilin päätä 261. vasten. Venttiilin varsi 257 ulottuu venttiilin pesän 263 läpi, joka on kiinnitetty kuoren 203 sopivasti kierteitettyyn laippaan 265. Venttiilin kammio 267 on muodostettu pesän 263 ja pään 259 välillä. Aukko 269 yhdistää kammion 267 ulkoilman kanssa. Kun venttiilin pää 259 nostetaan irti venttiilin istukasta 261, muodostavat pään 259 ja istukan 261 välinen tila, venttiilin kammio 267 ja aukko 269 johdon energianmuuntokammiosta 211 ulkoilmaan.

Venttiilikytkyeessä 253 on kiristysjousi 271, joka on kiinnitetty venttiilin varteen 273, jonka toisessa päässä on venttiilin pää 275. Pää 275 kytkee venttiilin istukan 277 energianmuuntokam-mion 211 tiivistämiseksi eroon venttiilin kammiosta 279. Johto 281 johtaa venttiilin kammiosta 279 säiliöön 280, jossa varastoidaan kaasua suhteellisen korkealla paineella ja lämpötilalla. Säiliö 280 on mieluiten eristetty, kuten eristekerroksella 282. Vaikka näytetty säiliö 280 on pallomainen, sillä voisi tietenkin olla mikä tahansa sopiva muoto. Myöskin johto 281 on mieluiten eristetty lämpöenergian menetyksen estämiseksi.

Kun venttiilin pää 275 erotetaan venttiilin istukasta 277, muodostavat pään 275 ja istukan 277 välinen tila, venttiilin kammio 279 ja johto 281 virtaustien energianmuuntokammion 211 ja kaasun varastosäiliön 280 välillä. Samoin kuin venttiilikytkyeessä 251 on myös venttiilikytkyeessä 253 venttiilin pesä 283, jonka kautta venttiilin varsi 273 ulottuu. Venttiilin pesä 283 on kytketty kuorella 203 olevaan, sopivasti kierteitettyyn laippaan 284. Sekä puristusjousi 255 että kiristysjousi 271 on kiinnitetty vastaavaan venttiilin pesään. Kiristysjousi 271 on kytketty venttiilin pesään 283 kiinnittimillä 285 ja puristusjousi 255 on kytketty venttiilin pesään 263 kiinnittimillä 287.

Kuvion 16 näyttämässä iskun ala-asennossa venttiilin pää 275 kytkee lujasti venttiilin istukan 277. Suhteellisen heikko puristusjousi 255 pakottaa venttiilin pään 259 venttiilin istukkaa 261 vasten. Vaikka tyhjö, joka on kehittynyt energianmuuntokammios-sa alaspäiniskun aikana, on erottanut venttiilin pään 259 venttiilin istukasta 261, on verraten heikko puristusjousi 255 tarpeeksi vahva siirtääkseen venttiilin pään 259 kuviossa 16 näytettyyn asentoon iskun alapäässä. Tämä on mahdollista, koska iskun ala-asennossa 23 6531 2 paine ener g ianmuunt okammio s s a 211 on saavuttanut ilmakehän tason, mikä johtuu virtaustiestä aukon 269, venttiilin kammion 267 ja pään 259 ja istukan 261 välisen tilan kautta. Toisaalta pitävät venttiilin pään 275 suljetussa asennossa venttiilin istukkaa 277 vasten venttiilin kammiossa 279 olevan kaasun paine, joka kaasu kulkee johdon 281 kautta, ja tyhjö, joka muodostuu energianmuunto-kammiossa 211 alaspäiniskun aikana.

Kun mäntää 215 siirretään ylöspäin, tulee kaasu energian-muuntokammiossa 211 puristetuksi, niin että sen paine ja lämpötila kohoavat. Suurempi paine venttiilin päätä 259 vasten pitää venttiilikytkyeen 251 suljetussa tilassa, niin että energianmuun-tokammio 211 on suljettu eroon ulkoilmasta. Venttiilikytkye 253 jää suljettuun asentoon, koska voima, joka johtuu kaasun paineesta kammiossa 211 venttiilin pään 275 sisäpintaa vasten, ei ole tarpeeksi suuri voittaakseen yhteisen voiman, jonka saavat aikaan kaasun paine venttiilin kammiossa 279 venttiilin pään 275 pintaa vasten tässä kammiossa ja kiristysjousen 271 paine.

Kun mäntä 215 saavuttaa kuvion 15 näyttämän iskun yläasen-non, saavuttavat kaasun paine ja lämpötila energianmuuntokammiossa 211 tasot, jotka oyat suotavat johdon 281 kautta siirrettävälle kaasulle. Tässä kohden kammiossa 211 olevan, venttiilin pään 275 sisäpintaan koskettavan kaasun korkeapaine on riittävän suuri avatakseen venttiilin näytetyllä tavalla, niin että energianmuuntokammiossa 211 oleva kaasu voi kulkea johdon 281 kautta varastosäiliöön. Heti kun kaasu energianmuuntokammiossa 211 on siirretty johdon 281 kautta varastosäiliöön 280, tulee venttiilin pää 275 siirretyksi suljettuun asentoon venttiilin istukkaa 277 vasten. Tässä kohden järjestelmä on valmis männän 215 alaspäiniskua varten. Alaspäiniskun aikana venttiilin pää 259 tulee liikutetuksi avoimeen asentoon venttiilin istukasta 261 pois, kuten edellä selitettiin. Samalla venttiilin kammiossa 279 olevan kaasun paine ja jousen 271 voima pitävät venttiilin päin 275 lujasti istukkaa 277 vasten, jolloin tiivistyksen lujuutta parantaa vielä tyhjö, joka on muodostunut energianmuunto- tai puristuskammiossa 211. Kaasu, jolla on verraten korkea lämpötila ja paine varastosäiliössä, joka on kytketty johtoon 281, ei siksi pääse poistumaan energianmuunto-kammioon 211. Iskun ala-asennossa venttiilin pää 259 liikkuu suljettuun asentoon ja edellä kuvattu toimintajärjestys alkaa uudelleen.

24 6531 2

Kuten edellä selitettiin, on eräs merkittävä piirre, joka tekee järjestelmän käyttökelpoiseksi, se menettely, jolla estetään kaasun puristuksen aikana kehittyvää lämpöä höyrystymästä voiteluja tiivistyainetta (öljyä), joka koskettaa männänrenkaita 237. Tämä saavutetaan kahdella toimenpiteellä: 1) suurentamalla fysikaalista erotusta männänrenkaiden 237 ja sen alueen välillä, jossa kaasu saavuttaa korkeimman lämpötilansa (so. ontelon 209 puolipallon muotoisen osan lähellä); ja 2) jäähdyttämällä kaasua, joka on lähimpänä männänrenkaita 237. Tämä jälkimmäinen toimenpide toteutetaan tekemällä eriste 213 kuoressa 203 ja eriste 233 männän 215 osalla 217 sellaisiksi, että ne loppuvat kohdassa A, kun sitä vastoin kaasu ulottuu kohtaan B. Näin kohdistuu jäähdystysvaipan 247 jäähdyttävä vaikutus energianmuuntokammion 211 kaasuvolyymin kohtien A ja B välissä sekä kuoren 203 että männän osan 219 kautta. Kun oletetaan, että lämpötila kohdassa A on sama kuin lämpötila energianmuuntokammion 211 puolipallon muotoisessa osassa, on saavutettava lämpötilan gradientti kohtien A ja B välillä, joka alentaa kaasun lämpötilan kohdassa B niin, että se on alhaisempi kuin tiivistys- ja voiteluaineen höyrystyslämpötila. Tässä volyymissä olevan, hyvin ohuen kaasukalvon takia on vesivaipan 247 jäähdyttävä vaikutus enemmän kuin riittävä halutun lämpötilan gradientin saavuttamiseksi. On huomattava, että lämpötila kohdassa A on käytännössä todennäköisesti hieman alhaisempi kuin korkein lämpötila energianmuuntokammiossa 211, mutta koska kuvattu menetelmä tiivistys- ja voiteluaineen suojaamiseksi korkeilta lämpötiloilta on tarpeeksi tehokas pahimmassakin tapauksessa, se tosiseikka, että varsinaiset olosuhteet voisivat johtaa lämpötilan pienempään gradienttiin kohtien A ja B välillä, korostaa tämän ratkaisun merkittävyyttä.

Vaikka tässä on kuvattu adiabaattista kompressoria, on selvää, että kaasun volyymin adiabaattista muuntajaa voidaan yhtä hyvin käyttää mekaanisen voiman saamiseksi paineilmamoottorin tapaan. Tällaisessa järjestelyssä kaasu, jolla on suhteellisen korkea paine ja lämpötila, syötettäisiin energianmuuntokammioon 211 venttii-likytkyeen 253 kautta männän ajamiseksi alaspäiniskun aikana. Vent-tiilikytkye 251 olisi suljetussa asennossa männän tämän alaspäiniskun aikana. Männän paluuiskun aikana, joka olisi ylöspäinisku, 25 6531 2 venttiilikytkye 251 olisi avoin, kun sitä. vastoin venttiilikytkye 253 olisi suljettuna. On ilmeistä, että kuvioissa 15 ja 16 näytetyt jousijärjestelyt eivät olisi sopivia tällaiseen tarkoitukseen, vaan olisi käytettävä nokkaohjausta, jollainen näytetään yleistetyssä muodossa kuviossa 14, tai jotakin muuta sopivaa oh-jaustyyppiä.

Eräs toinen mielenkiintoinen ja hyvin tärkeä ajatus, joka liittyy kaasun volyymin adiabaattisen muuntajan kaksoisluonteeseen, on se, että käyttämällä muuntajaa kompressorina paineilmamoottorina käytetyn muuntajan käyttämiseksi, on mahdollista saavuttaa käytännössä teholuvut, jotka ovat kyllin lähellä teoreettista 100 %:n maksimitehokkuutta tällaisen paineilmalla toimivan voimansiirto-järjestelmän tekemiseksi hyvin edulliseksi. Tässä yhteydessä on huomattava, että tässä kuvattua kadun peitteen särkemistyökalua voidaan pitää paineilmamoottorina käytetyn kaasun volyymin adiabaattisen muuntajan eräänä erikoisena toteutusmuotona. Näin ollen saadaan käyttämällä tässä esiteltyä adiabaattista kompressoria yhdessä tässä esitellyn, paineilmalla toimivan kadun peitteen särke-mistyökalun kanssa erittäin tehokas paineilmajärjestelmä sekä vä-rinättömyys ja kuvatun kadun peitteen särkemistyökalun muita edullisia ominaisuuksia.

Kuvioissa 17-19 näytetään hieman kaaviomaisesti paineilma-työkalu, jossa käytetään kaasun volyymin adiabaattista muuntajaa energian siirtämiseksi vastakkaiseen suuntaan kuin puristuksessa (so. paineilmamoottorina). Kuvioiden 1-13 näyttämässä toteutus-muodossa käytetään verraten alhaista lämpötilaa kuumennettua, puristettua kaasua varten. Koska lämpötila on alhaisempi kuin voiteluaineen höyrystymislämpötila, ei voiteluainetta tarvitse eristää käyttävästä kaasusta. Kuvioiden 17-19 näyttämässä toetusmuo-dossa lämpötilat ovat kuitenkin paljon korkeampia, joten on välttämätöntä suojata voiteluainetta.

Kuvioiden 17-19 mukaisessa työkalussa 301 on ulompi kuori 303 , joka on sellaista ainetta kuin alumiinia, joka muodostaa tuki-säiliön. Tukisäiliö 303 sisältää kaasun, jolla on kohotettu paine mutta oleellisesti ympäristön lämpötila. Tällaisen tukisäiliön käyttöä kohdistetun vakiopainevoiman ylläpitämiseksi on kuvattu yksityiskohtaisesti amerikkalaisessa patentissa n:o 3 266 581 ,

Cooley ja muut.

26 65312

Sisäkuoressa 305, joka on varustettu eristyskerroksella 307, on liikkuva osa tai mäntä 309. Hännässä 309 on osa 311, joka toimii iskun antavana osana tai vasarana. Männän 309 toisella osalla 313 on männän- tai tiivistysrenkaat 315, jotka on suunniteltu koskettamaan sisäkuoreen 305 liukusovituksella. Männänren-kaat 315 siirtävät voiteluainetta, kuten öljyä, joka muodostaa kalvon kuoren 305 yläpäästä männän 309 osan 313 alapäähän kuvion 17 näyttämässä asennossa. Vasaran 311 läpimitta on hieman pienempi kuin osa 313 läpimitta eikä vasara näin ollen kosketa kuorta 305.

Vasara 311 iskee alasinta 317 vasten, joka voi olla joko työterän osa tai erillinen osa, jota ajetaan niin, että se iskee työterään. Ensimmäisen johdon 319 avulla syötetään sisälle kuumennettua. puristettua kaasua (ilmaa) ja toisella johdolla 321 suoritetaan ilmanvaihto tai tyhjennys vasaran 311 ja alasimen 317 välisessä tilassa.

Sopivat venttiilijärjestelmät (ei näytetty) ohjaisivat näiden johtojen avaamista ja sulkemista. On huomattava, että johdon 319 kautta syötetyllä kaasulla on suurempi paine kuin tukisäliös-tä 303 männän 309 yläpintaan kohdistettu kaasun vakiopaine, niin että männän voi nostaa ylös vakiovoimaa vastaan.

Asian valaisemiseksi oletamme, että johdon 319 kautta syötetyn paienilman paine on 16,31 kp/cm^ ja sen lämpötila on 283°C. Ympäröivän ilman paineen oletetaan olevan 1,53 kp/cm ja lämpötilan 21,1°C.

Kuvion 17 näyttämässä asennossa syötetään paineilman pulssi sisälle johdon 319 kautta. Tällä pulssilla on sellainen kestoaika, että sen sisältämän energian on laskettu nostavan männän 309 kuvion 19 näyttämään asentoon ilman laajentumisen aikana vakiovoimaa vastaan, jonka kohdistaa puristettu kaasu tukisäiliöstä 303. Kun kuumennettu, puristettu kaasu syötetään kuoreen 305, kohoaa vasaran 311 lämpötila arvoon 65,6°C. Koska öljykalvo ulottuu vain männän 309 osan 313 pohjaan, siihen ei kohdistu tulevan, puristetun kaasun 283°C lämpötila, vaan ainoastaan 68,3°C lämpötila.

Kun kaasu laajentuu ja nostaa männän 309 kuvion 18 näyttämään asentoon, kaasu myös jäähtyy. Lämpötilan ja paineen aleneminen näytetään vasaran 311 pohjan osalta kuviossa 19. Kuvion 19 asennossa on vasaran 311 pohja öljykalvon alimman rajan tasolla (so. osan 27 65 31 2 313 pohjan kohdalla kuviossa 17). Kuviosta 19 nähdään, että korkein lämpötila, joka kohdistuisi öljykalvoon, olisi 9Q,0°C, mikä olisi alhaisempi kuin öljyn höyrystymislämpötila. Kaikissa muissa kohdissa tämän yläpuolella öljy olisi alttiina alhaisemmille lämpötiloille, joten mitään höyrystymisongelmaa ei seuraisi.

Johon 319 kautta sisälle syötetyn kaasupulssin jatkuva laajentuminen ja jäähtyminen nostaa männän 309 kuvion 19 näyttämään asentoon. Tässä kohden johto 321 on avoin ulkoilmaan sallien vasaran alla olevan tilan tyhjennyksen sen alaspäinliikkeen aikana. Koska ilmapulssi laajentuu ja jäähtyy vastaamaan ympäristön olosuhteita, se purkautuu tällä paineella ja lämpötilalla. Siksi on helppoa ymmärtää kaasun volyymin adiabaattisen muuntajan vastakkainen toiminta ja on ilmeistä, että kaikki energia kuumennetussa, puristetussa kaasussa on siirretty mäntään 309, joka on nyt valmis vaputtamaan tämän energian antamalla iskun työterälle vakiovoiman alaisena, jonka kohdistaa puristettu kaasu tukisäiliöstä 303. Edellä on siis esitelty hyvin tehokas adiabaattinen järjestelmä, jossa kaasun volyymin muuntajaa voidaan käyttää hyödyksi järjestelmän molemmissa päissä, Kuvioissa 17-19 näytetty laite on tietenkin hieman kaaviomainen, mutta on helppoa ymmärtää, että siinä esiteltyjä periaatteita voidaan helposti soveltaa monilla alueilla.

On ymmärrettävä, että on mahdollista tehdä erilaisia muunnoksia ja muutoksia tässä kuvatun toteutusmuodon järjestelyissä, toiminnassa ja rakenteen yksityiskohdissa tämän keksinnön ajatuksen ja suojapiirin asettamissa puitteissa.

Claims (4)

28 6531 2

1. Paineilmatyökalu, johon kuuluvat ulkokuori (23), isku-kappaletta (63) iskevä vasara (61), joka liikkuu edestakaisin ulkokuoren sisäpuolella ja venttiilielimet (31, 37, 43, 59, 61, 83, 95, 97), joiden kautta kaasu, jonka paine ja lämpötila ovat ympäristön vastaavia arvoja korkeampia, johdetaan kuoren (23) ja vasaran (61) välisestä käyttötilasta (99) vasaran alapuolella olevaan tilaan, jossa kaasu paisuu adiabaattisesti olennaisesti ympäristön painetta ja lämpötilaa vastaaviin arvoihin, tunnet-t u siitä, että kuoren (23) olake (101) ja vasaraan (61) muodostettu ensimmäinen painepinta (150) rajaavat kuoren (23) ja vasaran (61) välisen käyttötilan (99), jossa kaasun paine ja lämpötila ovat vakiot, jolloin kaasun vasaraan (61) ensimmäisen paine-pinnan (150) välityksellä kohdistama käyttövoima on vakio, ja että vasaraan (61) muodostetun toisen painepinnan (85, 93) ja isku-kappaleen (63) iskun vastaanottavan pinnan (87) väliseen tilaan syötetty kaasumäärä on sellainen, että tässä tilassa tapahtuva kaasun paisunta aikaansaa vasaran (61) nousemisen yläasentoonsa käyttövoimaa vastaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineilmatyökalu, tunnettu siitä, että venttiilielimiin kuuluu pyöreä tanko (31), joka on sama-akselinen ulkokuoren kanssa, ja jonka yli vasara (61) kulkee, ja pyöreässä tangossa (31) sijaitseva vent-tiilikytkye (43) , joka säätää kaasun syöttöä toiselle painepin-nalle (85, 93) vasaran alle ennalta määrättynä ajanjaksona, jolloin toinen painepinta on suurempi kuin ensimmäinen painepinta (150), niin että vasara pakotetaan siihen kohdistettua oleellisesti muuttumatonta voimaa vastaan vasaran ylöspäin tapahtuvan iskun aikaansaamiseksi toisen pinnan alle syötetyn kaasun laajetessa oleellisesti ilmakehän paineeseen ja lämpötilaan, jolloin venttiilikytkye myös säätää vasaran alla olevan tilan ilmanvaihtoa tämän tilan tyhjentämiseksi vasaran alaspäin tapahtuvan iskun aikana.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paineilmatyökalu, jossa venttiilikytkye sijaitsee pyöreän tangon (31) ontelossa (37), tunnettu siitä, että venttiilikytkye (43) käsittää vent-tiilikappaleen (45), joka on asennettu liikkumaan edestakaisin 6531 2 29 ontelossa ja sovitettu säätämään kaasun virtausta vasaran alla olevaan tilaan ja siitä pois, kaasun virtaustien (83, 95 ja 97) puristetun kaasun johtamiseksi onteloon ja siten koskettamaan venttiilikappaletta valittuina ajankohtina, ja esijännitysjousen (49), joka pakottaa venttiilikappaleen päinvastaiseen suuntaan kuin onteloon (37) puristettu kaasu, mutta pienemmällä voimalla.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen paineilmatyökalu, tunnettu siitä, että kaasun virtaustie käsittää aukon (83) ontelosta pyöreän tangon (31) ulkopuolelle, säätökaromion(95), joka ulottuu halutun matkan verran vasaran sisäpintaa pitkin ja on sovitettu olemaan jaksottain yhteydessä aukkoon (93) vasaran liikkuessa edestakaisin, ja vasaran läpi käyttökammioon johtavan kanavan (97), jolloin säätökammion ja aukon välisen yhteyden kestoaika määrää sen ennalta määrätyn ajanjakson, jona kaasua syötetään vasaran alle. 30 6531 2