FI67920B - System foer tillfoersel av ett kompressibelt drivmedium till en fram och aoter gaoende motor - Google Patents

Description

1 67920 Järjestelmä kokoonpuristuvan käyttöväliaineen johtamiseksi edestakaisin liikkuvaan moottoriin

Esillä oleva keksintö koskee järjestelmää kokoonpuristuvan käyttöväliaineen johtamiseksi sellaiseen mootto-5 riin, joka käsittää pesän, jossa on etukäteen määrättyjen päätyasemien välillä edestakaisin liikkuva kappale, joka jakaa pesän sisäosan kahteen kammioon, jotka vaihdellen toimivat painekammionu, johon käyttövällainetta johdetaan lähteestä minimipaineella, joka olennaisesti 10 ylittää sen väliaineen paineen, joka vaaditaan moottorin käyttämiseksi edellytetyllä naksimikuormalla.

Tyypilliset esimerkit tämän tapaisista moottoreista muodostavat kaksitoimiset lineaari- tai vääntömoottorit, joita käytetään paineilmalla tai muulla kaasumaisella 15 väliaineella paineenalaisena, ja joissa mainitun kappaleen muodostaa vastavuoroinen mäntä, värähtelevä siipi tai jonkin muotoinen urassa tiivistyvä luisti, juoksukisko tai vastaava, joka voidaan kytkeä kuormaan, jota pitäisi siirtää. Se ura, jota pitkin kappale liikkuu voi puoles-20 taan olla suoralinjainen, kaarimainen tai sillä voi olla mikä tahansa koukeromainen tai osittain koukerornainen tai osittain suoralinjainen muoto kunhan se vain sallii kappaleen esteettömän kulun pääteasemien välillä. Keksinnölle on olennaista, että käyttöväliainelähde ei ainoastaan 25 riittävästi toimita minimipainetta, vaan sillä en myös niin suuri kapasiteetti moottorin käyttöön nähden, että mahdollinen paineen pudotus lähteessä moottorin työn johdosta ja sen aikana voidaan jättää huomioimatta. Eräs tyypillinen esimerkki on, että moottoria käyttää kompresso-30 rista tuotettu paineilma, jonka kapasiteetti on tavanomaiseen tapaan sovitettu hyvin riittämään moottorin tai ehkä toisen kompressoriin liitetyn käyttäjän tarpeisiin.

Oletetaan yksinkertaisuuden vuoksi ja vain esimerkkinä, että moottorin muodostaa kaksitoiminen paineilmakäyt-35 töinen sylinteri, jota käytetään siirtämään kuorma kahden aseman välillä, ehkä työntöovi suljetun ja avonaisen ase- 67920 man välillä, jossa tapauksessa kuorma on sama molempiin liikesuuntiin tai tartuntalaite otettavan ja irrotettavan aseman välillä, jossa tapauksessa kuorma on eri suuri eri liikesuunnissa. Oletetaan myös samoin vain esimerkin vuok-5 si, että käytössä on kompressorilaitos, jonka kapasiteetti huomattavasti ylittää sylinterin maksimikäytön jatkuvassa käytössä suurimmalla mahdollisella nopeudella, niin että paineen pudotus painelähteessu. syliltään käytön johdosta on olematon, ja että kompressorilaitos toimittaa sanokaamme 10 800 kPa:in minimipäinetta kun sylinteri puolestaan kyke nee, joskin alhaisimmalla työnopeudella täyttämään toimintatarkoituksensa sanokaamme käyttöväliaineen paineella 600 kPa.

Keskiverto alan ammattimies tällaisessa tapauksessa, 15 ilman lähempää harkintaa liittäisi sylinterin kompressori-laitteeseen yksinkertaisimmalla tavalla, nimittäin tavanomaisen suuntausventtiilin kautta, joka tarpeen mukaan on käsikäyttöinen tai automaattisesti ohjattu, ehkä kauko--ohjauspiirin kautta, ja valitsisi sylinterin kiinteällä 20 tai muuttuvalla vaimennuksella, ts. automaattisen männän-liikkeen jarrutuksen kummassakin päätyasemassa. Tuloksena olisi, että sylinterin ilmankäyttö aikayksikköä kohti -lukuunottamatta mahdollisia pieniä vuotoja - muodostuisi sylinteritilavuudesta , männäniskujen lukumäärästä valitun 25 aikayksikön aikana ja siitä muuntamiskertoimesta, noin 8, joka vaaditaan sovittamaan tulos normaaliin ilmanpaineeseen. Mahdollisesti, joskin pienemmällä todennäköisyydellä ammattimies pienentääkseen ilmankulutusta myös liittäisi paineensäätimen asetettuna 600-700 kPa:in arvoon 30 ennen suuntausventtiiliä ja sitä kautta vastaavassa määrin pienentäisi muuntokerrointa. Tämä toisi mukanaan myös väistämättömästi kuitenkin sylinterin työnopeuden pienentymisen, ts. sen ajan lisäyksen, jonka jokainen männänis-kun suorittaminen vaatii.

35 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää järjestelmä tai sovitus johdannonomaisesti esitetyssä tapauksessa, joka useimmissa sovellutuksissa antaa usein II.

67920 3 huomattavan paineenalaisen käyttövä1iaineen säästön - ja siten moottorin käyttöön kulutetun energian säästön - joka tapauksessa säilyttäen ja useissa tapauksissa jopa lisäten moottorin työnopeutta, jonka käyttöväliainelähteen 5 käytettävissä oleva paineylijäämä voi antaa, kun sitä alentamatta käytetään moottorin käyttämiseksi. Tämä edullinen ja yllättävä keksinnön vaikutus rakentuu ensisijassa sille, että olosuhteita moottorin liikkuvan kappaleen kiihdyttämiseksi parannetaan, mutta myöskin että hidastu-10 vuus eli ns. tämän kappaleen elävä voima (kineettinen energia) ja esille tulevissa tapauksissa sen kuljettaman kuorman, ainakin osittain otetaan talteen moottorin työ-iskun aikana.

Keksinnön mukainen järjestelmä on erityisesti tun-15 nettu laitteista väliaineen johtamiseksi lähteestä jokaisen iskuliikkeen päätösvaiheen aikana moottorin siihen kammioon, joka sattumalta toimii painekammiona , alemmalla paineella kuin saman iskuliikkeen alkuvaiheessa. Sitä kautta saavutetaan se, että paine kyseessä olevassa paine-20 kammiossa 1oppuunsuoritetun iskun jälkeen on olennaisesti alhaisempi kuin se väliaineen paine, joka seuraavan työ-iskun alussa viedään moottorin toiseen kammioon, josta silloin tulee painekammio. Tämä saa aikaan liikkuvan kappaleen lisääntyneen kiihtyvyyden vastaavassa iskusuunnas-25 sa. Samanaikaisesti pienenee vaimentamisen tarve ts. kappaleen jarrutus, pääteasemissa ja sitä myöden myös usein tarpeeton liike-energian muuttuminen lämmöksi, joka harvoin tapahtuu osien kulumatta.

Muiden keksinnön tunnusmerkkien joukossa, jotka 1 ä -30 hemmin käyvät selville jäljempänä olevista alivaatimuk-sista, on aiemmin mainittujen laitteiden rakenne paineen tilapäiseksi laskemiseksi männän liikkeen loppuvaiheessa painekammioon tuodussa käyttöväliaineessa, erittäin merkityksellinen, koska se suo jo tunnettujen ja avoimilla 35 markkinoilla helposti saatavissa olevien standardikomppo-nenttien käytön, joilla on korkea laatu sekä kohtuullinen 4 67920 hinta valmistajakilpailusta johtuen, ja sitä paitsi edullisemmissa muodoissaan antavat järjestelmälle valmistus-ja ylläpitonäkökohtien kannalta arvokasta yksinkertaisuutta ja siitä seuraavaa käyttövarmuutta.

5 Keksinnön selventämiseksi kuvataan seuraavassa vii taten oheisiin piirustuksiin kahta suoritusmuotoa, jotka molemmat esitetään yksinkertaisten piirikaavioiden muodossa. Piirustuksissa esittää

Kuvio 1 ensimmäistä laitosta hetkellä, jolloin ai-10 kaisempi männänisku vasemmalle kuvassa on päättynyt kun taas seuraava männänisku oikealle ei vielä ole alkanut;

Kuviossa 2 sama laitos hetkellä, jolloin männänisku oikealle on juuri alkanut;

Kuviossa 3 sama laitos hetkellä, jolloin mäntä on 15 ehtinyt noin puoleenväliin oikeasta pääteasemastaan;

Kuviossa 4 sama laitos hetkellä, jolloin mäntä alkaa lähestyä oikeata pääteasemaansa;

Kuviossa 5 kuvion 1 laitos hetkellä, jolloin mäntä on päässyt perille ja on paikallaan oikeassa pääteasemas-20 saan;

Kuviossa 6 sama laitos hetkellä, jolloin seuraava männänisku vasemmalle on juuri alkanut;

Kuviossa 7 sama laitos hetkellä, jolloin mäntä on ehtinyt puoleen väliin liikkeessään takaisin lähtöase-25 maansa, ja

Kuviossa 8 sama laitos hetkellä, jolloin mäntä alkaa lähestyä, mutta ei ole aivan perillä vasemmassa pääteasemassaan, kuten on kuviossa 1 esitetty ja josta työjakso toistetaan; sekä 30 Kuvio 9 toista laitosta keksinnön mukaisesti työ- hetkellä, joka vastaa samaa kuin kuviossa 3 ensimmäisen laitoksen yhteydessä.

On selvää, että kuvioissa 5-8 esitetyt hetket ensimmäisen laitoksen työn aikana eroavat kuvioissa 1-4 esi-35 tetyistä vain männän liikesuunnan vaihtumista palvelevien laitoksen sisältämien venttiilien asennon muutosten puolesta. On myös selvää, että kuvion 9 esittämän laitoksen 5 67920 yhteydessä voidaan erottaa periaatteessa sama liikesarja kuin ensimmäisen laitoksen yhteydessä.

Ensimmäinen, kuvioissa 1-8 esitetty laitos käsittää ensisijaisesti kaksitoimisen sylinterin 1, jossa on ta-5 vanomainen vaimennus mielivaltaiseen tapaan molemmissa pääteasemissa ja mäntä 2, jossa männänvarsi 3. Männänvar-si 3 on sylinteripesän ulkopuolella varustettu ohjausno-kalla 4, joka mekaanisesti vaikuttaa pariin identtisiä 2-asentoventtiilejä 5 ja 6, joissa on jousipalautus. Män-10 tä 2 oletetaan itseasiassa myös mielivaltaisesti tunnetuksi ja on ei-esitetyllä tavalla kytketty kuormaan, jota käytetään.

On kuitenkin huomattavaa, että kuvioissa esitetty mäntä-sylinterilaitteisto 1-3 ainoastaan palvelee symbo-15 Iina mille tahansa moottorille, jossa kappale paineenalai-sena tuodun käyttöväliaineen vaikutuksesta liikkuu edestakaisin mielivaltaista rataa pitkin kahden etukäteenmää-rätyn pääteaseman välillä, ja että ohjausnokan 4 suora mekaaninen vaikutus molempiin venttiileihin 5 ja 6 on 20 ainoastaan tarkoitettu havainnollistamaan olemassa olevaa yhteyttä mainitun moottorin ja venttiilien välillä, ja että viime mainitut tavalla tai toisella ovat ohjatut riippuen liikkuvan kappaleen asemasta moottorissa.

Symbolit 1-3 voivat siten yhtä hyvin edustaa nk.

25 vääntömoottoria, ts. pyörivää moottoria, jolla on rajoitettu vääntökulma, jolloin venttiilien 5 ja 6 ohjaus voi tapahtua esimerkiksi vääntömoottorin akseliin kiinteästi asennetun nokkakiekon avulla. Se voi myöskin edustaa li-neaarimoottoria, jossa on kalvo tai jonkin muun muotoinen 30 liikkuva vaste käyttöväliaineelle, sylinteri, jossa on kaksipuolinen männänvarsi ja kaksinkertaiset ohjausnokat, yksi kummallekin venttiilille, jne. Edelleen vaihtoehtona voi olla, että mäntänä on sinänsä tunnettu juoksukisko tai luisti, joka liikkuu kourussa, jonka pituussuuntaises-35 ta raosta juoksukiskoon liitetty osa työntyy, mutta joka muuten pidetään suljettuna sivusuunnassa syrjäänvetäytyvän tai verhon 6 67920 kaltaisen tiivistyselementin avulla, jossa tapauksessa juoksukiskcon liitettyä liikkuvaa osaa voidaan käyttää venttiilien 5 ja 6 ohjaamiseen.

Edelleen ei venttiilien ohjauksen tarvitse luonnol-5 lisesti tapahtua suoraan ja mekaanisesti, kuten kuvat osoittavat, vaan mikä tahansa epäsuoran ohjauksen muoto esimerkiksi elektronisesti, hydraulisesti tai pneumaattisesti käytetyt kauko-ohjauspiirit voivat tulla kysymykseen ja voivat olla monessa tapauksessa edullisia käytit) tää. Oleellista on, että venttAlJejä 5 ja 6 ohjataan riippuen männän 2 tai sen vastineen liikkeestä, ja että ne ajanhetket, joiden aikana vastaava venttiili sen kautta pidetään yhdessä toiminta-asennossa, tavalla tai toisella sovitetaan sitä todellista tarvetta vastaavaksi, joka 15 kaaviollisesti esitetyssä esimerkissä tapahtuu sovittamalla ohjausnokan 4 vaikuttava pituus ja venttiilien 5 ja 6 asento suhteessa ohjausnokan liikerataan.

Venttiileillä 5 ja 6 on kummallakin kolme toiminnallista liittymää ja ne ovat sellaisia, että yksi näistä 20 liittymistä, joka on yhdistetty vastaavaan sylinterin 1 päähän, asetetaan ohjausnokan vaikutuksesta yhteyteen ainoastaan yhden kanssa kahdesta muusta liittymästä, kun toinen näistä kahdesta muusta liittymästä suljetaan pois, ja toisessa ohjausnokan vaikuttamattomassa asemassa ase-25 tetaan yhteyteen ainoastaan toiseen kahdesta muusta liittymästä, kun taas sen sijaan ensinmainittu näistä suljetaan .

Mainittujen 2-asentoventtiilien lisäksi sisältyy piirustuksissa esitettyyn laitokseen ohjausventtiili 7, 30 jota havainnollistetaan molempien asentojensa välillä manuaalisesti muutettavaksi 2-asentoventtiiliksi, mutta myös se voi tarvittaessa olla kauko-ohjattu. Venttiili 7 toimii itseasiassa ikäänkuin laukaisimena yksityiselle männäniskulle ja voi, jos niin on toivottavaa, olla tun-35 netulla tavalla siten muotoiltu ja männäniskun ohjaama, että männäniskut automaattisesti seuraavat toisiaan joko siten, että mäntä pysähtyy vain toisessa pääteasemassaan tl 67920 tai jatkaa edestakaista liikettään siksi kunnes ohjaussignaalin vienti männänliikkeen tunnistavasta piiristä katkaistaan.

Edelleen sisältyy laitokseen paineensäätäjä 8, jon-5 ka esimerkissä ajatellaan olevan sellainen, jonka ulostu-lopaine on säädettävissä, mikä ei luonnollisesti aina ole tarpeellista, sekä nk. pikatyhjennysventtiili 9, ts. eräänlainen paineohjattu vaihdeventtiili, joka annetulla paineenlisäyksellä ulostulossa (keskimmäinen liitos ver-10 tauskuvassa) suhteessa sisäänmenon paineeseen (vasen liitos vertauskuvassa) asettaa ulostulon yhteyteen vapaan ilman kanssa, esillä olevassa tapauksessa kuristuksen 10 kautta, joka edullisesti on säädettävä. Lisäksi kaksi samanlaista kuristusta 11 ja 12 ovat liitetty vaihtoehtoi-15 sesti vaikuttavaan ulostuloon ohjausventtiilistä 7. Näillä kolmella kuristuksella 10, 11 ja 12 on päällimmäisenä tehtävänä rajoittaa männän nopeutta iskuliikkeen aikana ja ne voidaan siten tietyissä tapauksissa jättää pois.

Viitenumero 13 merkitsee kokoonpuristuvan väliai-20 neen lähdettä, edullisesti ilman, paineessa, joka alituisesti pidetään olennaisesti korkeampana - edullisesti vähintään 20 - 30% korkeampana - kuin se käyttöväliaineen-paine, joka vaaditaan sylinterissä 1 siirtämään mäntää 2 ja siihen liitettyä kuormaa. Tämä lähde voi olla tunne-25 tun muotoinen kompressorilaite, jolla on niin suuri kapasiteetti mäntä-sylinterilaitelman käytön suhteen, että mahdollinen paineenpudotus lähteessä jokaisen yksityisen männäniskun aikana ja sen seurauksena on merkityksetön. Paine-lähde 13 on haaraantuneen syöttöjohdon 14 kautta liitetty 30 ohjausventtiilin 7 ja toisaalta paineensäätäjään 8, jonka ulostulo on liitetty pikatyhjennysventtiilin 9 sisäänme-noon johteen 15 kautta, jossa paine on siis alhaisempi kuin lähteessä. Venttiilin 9 ulostulosta ulottuu johde 16, joka kahdella haaroituksella liittyy kumpaankin venttii-35 liin 5 ja 6. Ohjausventtiilistä 7 lähtee puolestaan kaksi erillistä johtoa 17 ja 18, yksi kumpaankin molemmista venttiileistä 5 ja 6. Venttiili 5 on vuorostaan liitetty 8 67920 sylinterin 1 yhteen päähän johdolla 19, kun taas vastaava johto 20 yhdistää venttiilin 6 sylinterin vastakkaiseen päähän.

Lienee selvää, että mäntä 2 jakaa sylinterin 1 si-5 sätilan kahteen kammioon A vast. B käänteisesti vaihtele-valla tilavuudella, jotka vuorotellen toimivat painekam-miona mäntä-sylinterilaitteiston työn aikana. Venttiili 5 ohjaa väliaineen sisään- ja ulosvirtausta johdon 19 kautta toiseen kammioon B näistä kahdesta kammiosta, kun 10 taas venttiili 6 ohjaa johdon 20 kautta väliaineen sisään-ja ulosvirtausta toiseen kammioon A. Tämä tapahtuu siten, että eri piirroskuvioissa havainnollistetut kohdat ovat erottamattomat kuvioiden numeroissa annetusta sekvenssistä jokaisen työvaiheen aikana.

15 Kuviossa 1 on aikaisempi männänisku vasemmalle suo ritettu loppuun ja männällä 2 on tavanomaisen jarrutuksen jälkeen sen vasen pääteasema sylinterissä 1, jossa kammiolla A on minimitilavuus ja se on suuressa määrin tyhjentynyt johdon 20, vaikuttamattoman venttiilin 6, johdon 20, 20 ohjausventtiilin 7 ja kuristuksen 12 kautta vapaaseen ulkoilmaan. Kammio B, joka viimeksi menneen männäniskun aikana on toiminut painekammiona, on maksimitilavuudessaan ja on täynnä käyttöväliainetta,koska se on johdon 19, vaikuttavan venttiilin 5, johdon 16, pikatyhjennysventtiilin 25 9 ja johdon 15 kautta avoimessa yhteydessä paineensäätäjän 8 ulosmenopuolen kanssa. Kammiossa B vallitsee sen kautta venttiilin 8 määräämä alennettu paine. Huomattava on, että venttiili 5 kuvan 1 mukaisessa asemassa on ollut vaikuttavana tietyn ajan, jonka minimi määräytyy ohjausnokan 4 30 vaikuttavan pituuden mukaan ja männän nopeuden mukaan aikaisemman männäniskun päätösvaiheessa.

Männän asema kuviossa 1 on stabiili, sillä kuten aiemmin esitetyssä esimerkissä mainittiin vaaditaan manuaalinen ohjausventtiilin 7 muutos, jotta seuraava männänis-35 ku, oikealle kuvissa, alkaisi. Tämä muutos on nyt suoritettu kuviossa 2, jossa mäntä ja sen myötä myös ohjaus-nokka 4 ovat siirtyneet lyhyen matkan oikealle kuviossa 1 ti 9 67920 esitetyistä pääteasemistaan vasemmalla - kuitenkaan ei niin paljon etteikö ohjausnokka 4 edelleen vaikuttaisi venttiiliin 5. Kuvion 2 mukaisessa tilanteessa on venttiilin 7 muutoksella avattu yhteys painelähteestä 13 syöt-5 töjohdon 14, ohjausventtiilin 7, johdon 18, vaikuttamattoman venttiilin 6 ja johdon 20 kautta sylinterin 1 vasempaan päähän, niin että kammioon A, joka nyt toimii painekammiona viedään käyttöväliainetta maksimipaineella ts. ainoastaan venttiilien ja johtojen aiheuttamalla käy-10 tännössa miltei mitättömällä paineenpudotuksella lähteen 13 paineen suhteen.

Samanaikaisesti ajetaan kammiossa B jäljellä oleva väliaine olennaisesti alhaisemmassa paineessaan ulos johdon 19, edelleen vaikuttavan venttiilin 5 ja johdon 16 15 kautta pikatyhjennysventtiiliin 9, joka on avattu vapaaseen ulkoilmaan kuristuksen 10 kautta sen seurauksena, että paine kammiossa B on männän vaikutuksesta kohonnut ja nyt nousee paine paineensäätäjän 8 ulosmenopuolella. Sisäänmeno venttiiliin 9 johdosta 5 on sen kautta myös 20 suljettu. Johtuen olennaisesta alkupaine-erosta kammioiden A ja B välillä saavutetaan nyt männän 1 iähtöhitaus helpommin ja mäntä kiihtyy nopeammin kuin jos kammio B olisi alusta alkaen ollut täynnä korkeapaineisempaa väliainetta vastaten sitä, jota viedään kammioon A.

25 Sen jälkeen kun tietty ensimmäinen osa männäniskus- ta on vaikuttanut mäntään tietyn ajanjakson, jonka kestoaika riippuu ohjausnokan 4 vaikuttavasta pituudesta ja männän nopeudesta, lakkaa ohjausnokan vaikutus venttiiliin 5 ja tilanteesta tulee sellainen kuin esitetään ku-30 viossa 3. Tällöin ei kumpaankaan venttiileistä 5 ja 6 vaikuteta, pikatyhjennysventtiili 9 on palannut alkuperäiseen asemaansa, sen seurauksena, että johdossa 15 vallitsee jälleen paine, ja yhtä hyvin kuin käyttöväliaineen vienti painelähteestä 13 sylinterin 1 kammioon A, paine-35 kammioon, tapahtuu palautusväliaineen poisvirtaus kammiosta B vapaaseen ilmaan ohjausventtiilin 7 kautta. Palautus-väliaine virtaa nyt vapaaseen kuristuksen 11 kautta.

10 67920

Työedellytykset mäntä-sylinterilaitteelle 1, 2 tämän männäniskun osan aikana ovat suurelta osin samanlaiset kuin tavanomaisessa laitoksessa.

Kun mäntä 1 jatketun iskuliikkeen aikana lähestyy 5 oikeata pääteasemaansa tulee tilanteesta sellainen kuin on esitetty kuviossa 4, jossa ohjausnokka 4 on aikaansaanut muutoksen venttiilin 6 asennossa. Tämän johdosta ei käyttöväliaineen vienti sylinterin kammioon A enää tapahdu ohjausventtiilin 7 kautta, vaan sen sijaan pai-10 neensäätäjän 8 ja pikatyhjennysventtiilin 9 kautta, jonka ulosmeno vapaaseen ilmaan on nyt suljettu. Palautus-väliaineen virtaus sylinterikammiosta B tapahtuu sitä vastoin edelleen ohjausventtiilin 7 ja kuristuksen 11 kautta. Kuviossa 4 esitetyt venttiilin asennot säilyte-15 tään aina siihen hetkeen asti, jolloin mäntä 2 enemmän tai vähemmän nopean, sylinterin 1 oman vaimennus laitteen avulla tapahtuvan jarrutuksen jälkeen saavuttaa ja jää oikeaan pääteasemaansa. Kun tämä pääteasema, joka periaatteessa vastaa kuviossa 1 esitettyä vasenta männän ase-20 maa, on saavutettu, on ohjausnokka 4 vaikuttanut venttiilin ajanjakson, jonka kestoaika jälleen riippuu ohjausno-kan 4 vaikuttavasta pituudesta, ts. ohjausnokan sen osan pituudesta, joka kulkee venttiilin 6 vaikutuslaitteen yläpuolella, sekä männän nopeudesta.

25 Tänä aikana ei ole ainoastaan paine käyttöväliai- neessa, jota voidaan viedä sylinterikammioon A lähteestä 13, pienentynyt paineensäätäjän 8 ansioasta, vaan samanaikaisesti toimii pikatyhjennysventtiili 9 eräänlaisena purkausventtiilinä, nimittäin jos paine kammiossa A ylit-30 täisi ulostulopaineen venttiilistä 8. Sillä varmistetaan se, että paine kammiossa A, kun mäntä pysähtyy pääteasemaansa, kuten on esitetty kuviossa 5, on sama tai ainoastaan merkityksettömästi korkeampi kuin ulostulopaine paineensäätäjästä 8. Tämän paineen arvo pitää luonnolli-35 sesti valita niin alhaiseksi, että käyttöväliaine sylinterin painekammiossa töin tuskin jaksaa suorittaa loppuun männäniskun, ja se voi monessa tapauksessa olla n 67920 vielä alhaisempi, koska nimittäin liikkeelle saatetun massan hitaus tai nk. kineettinen energia, jota mäntä ja kuorma yhdessä edustavat, myötävaikuttaa männäniskun loppuunsuorittamiseen.

5 Kun sitten ohjausventtiili 7 asetetaan uudestaan suorittamaan seuraava männänisku, tällä kertaa vasemmalle, vallitsee sylinterikammiossa A ainoastaan alennettu paine, kun taas kammio B ottaa tehtäväkseen toimia painekammiona ja siihen syötetään käyttöväliainetta maksimipaineella 10 suoraan lähteestä 13. Tilanne on tällöin sellainen kuin on esitetty kuviossa 6 siihen hetkeen asti, jolloin oh-jausnokan 4 vaikutus venttiiliin 6 lakkaa ja sen sijaan vallitsee kuvion 7 esittämä tilanne. Lopulta, kun ohjaus-nokka 4 alkaa vaikuttaa venttiiliin 5 männäniskun päätös-15 vaiheessa vasemmalle, on tilanne se mikä on esitetty kuviossa 8 aina siihen asti kunnes mäntä on takaisin vasemmassa pääteasemassaan kuvion 1 mukaisesti, josta työjakso toistetaan. On huomattava, että tilanteet kuvioissa 6, 7 ja 8 periaatteessa vastaavat kuvioissa 2, 3 ja 4 esitet-20 tyjä, minkä johdosta yksityiskohtaisempi tilannekuvaus ei liene tarpeellista, vaikkakin yksi iskusuunnan edellyttämä virtausmuutos luonnollisesti syntyy, joka kuitenkin selvästi käy ilmi kuvioista.

Valitsemalla se ajankohta, jolloin alempipaineista 25 käyttöväliainetta joka työiskun aikana aletaan viemään moottorin painekammioon lähteestä tulevan ylipaineisen käyttöväliaineen sijasta siten, että työtahti aina varmuudella suoritetaan loppuun vallitsevien edellytysten puitteissa tapaus tapaukselta, mutta pienimmällä mahdollisella jään-30 nöspaineella painekammiossa työiskun lopussa, varmistetaan optimaalinen käyttöväliaineen säästö. Edellytykset käsittävät tällöin sellaiset tekijät kuin sen massan suuruus, jonka moottorin täytyy siirtää varsinaisen työiskun aikana, vastus, jonka massa kohtaa tällä matkallaan, ja 35 se "paineylimäärä", joka on käytettävissä käyttöväliaine-lähteessä sen suhteen mitä välttämättä vaaditaan voittamaan nämä vastukset ja samanaikaisesti kiihdyttämään 12 67920 mainittua massaa. Monessa tapauksessa voidaan käyttöväli-aineen kulutusta vähentää 30-50 %:in vastaavanlaisen konventionaalista rakennetta olevan laitoksen kulutuksesta ja tämä ilman olennaista liikenopeuden laskua jokaisen 5 työiskun aikana. Tietyissä tapauksissa voidaan vieläpä tätä liikenopeutta nostaa sellaiseen laitokseen verrattuna, koska jokaisen työiskun lähtöhetkellä saatavissa oleva paine-ero massan kiihdyttämiseksi on ero, joka vallitsee käyttöväliainelähteen paineen ja jäännöspaineen välil-10 lä siinä moottorikammiossa, joka viimeksi menneen iskun aikana toimi painekammiona. Viime mainittu koskee varsinkin niitä tapauksia, jolloin moottorin työnopeutta käytännön syistä joudutaan rajoittamaan kuristusten avulla, jollaisia on kuvattu piirustuksissa merkittyinä 10,11 15 ja 12.

Kuviossa 9 on esitetyssä laitoksessa jälleen samoin moottori, joka on havainnollistettu kaksitoimisen sylinterin 1' muodossa, jossa on mielivaltainen tavanomainen vaimennus molemmissa päätyasemissa, ja mäntä 2', jossa 20 on männänvarsi 3’, joka sylinteripesän ulkopuolella kannattaa ohjausnokkaa H'. Myös tässä tapauksessa pätee se, että esitetty mäntä-sylinterilaitteisto ainoastaan toimii vertauskuvana mille tahansa sellaiselle moottorille, jossa kappale paineisen käyttöväliaineen vaikutuksesta 25 saatetaan liikkeeseen edestakaisin mielivaltaista rataa pitkin kahden etukäteen määrättävissä olevan pääteaseman välillä. Edelleen havaitaan kuvasta 9 jälleen ohjausvent-tiili 7', jonka kuitenkin tässä edellytetään olevan kau-ko-ohjattu mielivaltaisella tunnetulla tavalla ohjaus-30 laitteesta 7a, sekä paineensäätäjä 8' liitettynä käyttö-väliaineen lähteeseen 13’ ja kytkettynä sarjaan nk. pi-katyhjennysventtiilin 9' kanssa. Viime mainitun ventii-lin ulostulo avautuu, kuten ensin kuvatussa laitoksessa, ulkoilmaan kuristuksen 10’ kautta ja edelleen kuristukset 35 11' ja 12’ ovat liitetyt vaihtoehtoisesti vaikuttavaan ulostuloon venttiilistä 7'. Ohjausventtiilin 7' asennon vaihtelut voidaan myös tässä tarvittaessa suorittaa il 13 67920 riippuen moottorin iskuliikkeestä, siten että työiskut automaattisesti seuraavat toisiaan siihen saakka kunnes ohjaussignaali katkaisee tämän sekvenssin.

On huomattavaa, että pikatyhjennysventtiilillä 9’ 5 on kuvion 9 esimerkin mukaisesti toisenlainen tehtävä kuin edellisessä esimerkissä, nimittäin pelkästään auttaa paineensäätäjää 8' tarvittaessa aikaansaamaan riittävän nopea paineenlasku moottorin painekammiossa. Paineen-säätäjä 8 vast. 8' voi luonnollisesti tunnetulla tavalla 10 olla muodostettu päästämään ulos ylipainetta ulosmenopuo-leltaan, jolloin pikatyhjennysventtiili 9 vast. 9' voi tietyissä tapauksissa, varsinkin jos virtaukset ovat pieniä, olla pois. Kuitenkin tarjoavat tavallisesti myös sen tyyppiset paineensäätäjät ainoastaan rajoitetun pur-15 kualueen, jonka johdosta paineenlasku tapahtuu aivan liian hitaasti useimpia käytännön tarpeita varten, ja sitä paitsi on paineensäätäjän rakenne usein sellainen, että kontrolloitua ylipaineen kuristusta ulosmenopuolel-la, joka usein on tarpeellista, eikä ainoastaan äänenvai-20 mennusnäkökohdat huomioon ottaen, ei tapahdu.

Ero kuvion 9 laitoksen ja kuvioiden 1-8 laitoksen välillä on lähinnä se, että molemmat venttiilit 5 ja 6 on korvattu kahdella ohjausnokan 4' vaikuttamalla ja siten männän aseman tuntevalla pulssinantajalla, jotka yhtei-25 sesti porttiyksikön 23 kautta sopivasti millä tahansa tunnetulla tavalla, esim. elektronisesti tai pneumaattisesti ohjaavat valitsinventtiiliä 24. Tämä valitsinvent-tiili, joka on liitetty ohjausventtiiliin 7', huolehtii käyttöväliaineen vaihtuvasta tuonnista joko korkeammalla 30 paineella suoraan lähteestä 13' tai alennetulla paineella paineensäätäjän 8' ja pikatyhjennysventtiiJin 9' kautta ohjausventtiiliin 7'. Tässä tapauksessa tapahtuu siis kaikki käyttöväliaineen tuonti moottoriin ohjausventtii-lin 7' kautta. Porttiyksikkö 23 toimii toisaalta sellai-35 sessa riippuvuussuhteessa pulssinantajiin 21 ja 22, että se asettaa valitsinventtiilin 24 tuomaan alhaista painetta ohjausventtiiliin 7’ männän 2' iskuliikkeen loppuvai- 67920 heessa molempiin suuntiin, ja toisaalta sellaisessa riippuvuussuhteessa ohjausventtiilin asennon vaihteluista -esitetyssä tapauksessa havainnollistettu liitoksella ohjauslaitteeseen 7a - että valitsinventtiili 24 viedään 5 takaisin esitettyyn lähtöasentoon, jotta jälleen tuodaan korkeata painetta ohjausventtiiliin 7’ niin pian kuin viime mainittu venttiili vaihtaa asentoa. Siten varmistetaan optimaalinen paineen lasku männän 2' suhteen uuden män-näniskun alkuvaiheessa samaten kuin ensimmäisessä suori-10 tusesimerkissä.

Kuten aikaisemmin on korostettu näyttävät piirus tukset ainoastaan muutamia osittain voimakkaasti yksinkertaistettuja esimerkkejä keksinnön sovellutuksista, jotka usein eri syistä vaativat tiettyä muunnosta, jotta 15 niitä voitaisiin hyödyntää käytännössä. Monessa tapauksessa on siten kuin jo kuviossa 9 on annettu ymmärtää eri venttiilien kauko-ohjauksen käyttöä pidettävä parempana, jolloin esimerkiksi venttiilit 5 ja 6, jotka kuvioiden 1-8 mukaisessa esimerkissä itse tunnistavat männän 2 tai 20 sen vastineen aseman, voidaan korvata jollain sopivan laatuisella männän aseman tunnistavalla pulssinantajalla ja yhdellä tai useammalla väliainevirtausta ohjaavalla venttiilillä, joiden toimintaa ohjaavat pulssit näistä lähteistä suunnilleen kuin kuviossa 9. Sellaisessa ta-25 pauksessa kuuluu esimerkiksi keksinnön puitteisiin säilyttäen kuvioiden 1-8 esittämät väliainevirtausreitit joko tunnetulla tavalla tekemällä molemmat venttiilit kauko-ohjatuiksi, tai samaten tunnetulla tavalla yhdistäen näiden molempien venttiilien toiminnat yhteen, mo-30 nimutkaisemman rakenteen omaavaan venttiiliin. Myös muut muunnelmat ovat ajateltavissa.

Lopuksi korostetaan, että johdot, venttiilit ja muut komponentit tämän kaltaisessa kysymykseen tulevassa laitoksessa aina tarjoavat virtaaville väliaineille sekä 35 moottorin tulo- sekä poistopuolelle tiettyä vastusta, jota ei voi jättää huomioimatta olosuhteissa, jolloin väliainevirtaukset enemmän tai vähemmän tilapäisesti

«I

15 67920 saavuttavat korkeita arvoja. Tämä koskee erityisesti tapauksia, jolloin moottorien iskutilavuus, ts. iskunpi-tuuden ja männän tai vastaavan pinta-alan tulo, on suuri samanaikaisesti kuin se voima, joka vaaditaan siirtämään 5 kuormaa on huomattavasti pienempi kuin se, jonka väliai-nelähteen alentamaton paine mäntään jaksaa kehittää sillä hetkellä jolloin männänisku alkaa. Sellaisissa tapauksissa saavutetaan nimittäin niin korkea männän kiihtyvyys jo männäniskun alkuvaiheessa, että paine vaikuttavassa 10 painekammiossa nopeasti laskee sen seurauksena, että pai-neväliaine ei saavu perille painekammioon siinä tahdissa, jolla painekammion tilavuus lisääntyy. Samanaikaisesti voi männän suuren kiihtyvyyden johdosta syntyä paineen nousu palautuskammiossa. Tämä on tunnettu ilmiö, joka 15 saattaa esiintyä sekä tavanomaisissa laitoksissa ja sellaisissa, joissa keksintöä sovelletaan ja jota ei saa sekoittaa sen kanssa mitä keksinnöllä saavutetaan seurauksena tietoisesta, positiivisesta ja valvotusta paineen alentamisesta vaikuttavassa painekammiossa etukäteen mää-20 rätyn työiskun loppuosan aikana riippumatta moottorin työedellytyksistä. Toiselta puolen antaa tunnettu vaikutus yhdistettynä keksinnön mukaisen sovellutuksen kanssa maksimaalisen käyttöväliaineen kulutuksen pienentymisen, minkä vuoksi laitos edullisesti, jos halutaan, tu-25 lee mitoittaa siten, että molemmat vaikutukset ilmenevät samanaikaisesti.

Claims (7)

67920

1. Järjestelmä kokoonpuristuvan käyttöväliaineen johtamiseksi sellaiseen moottoriin, joka käsittää pesän (1; 1'), jossa on siinä kahden etukäteen määrätyn pääte- 5 aseman välillä edestakaisin liikkuva kappale (2; 2’), joka jakaa pesän sisätilan kahteen kammioon (A,B), jotka vuorotellen toimivat painekammiona johon tuodaan väliainetta lähteestä (13; 13’) minimipaineella, joka olennaisesti ylittää sen väliaineenpaineen, joka vaaditaan käyt-10 tämään moottoria (1,2; l’,2') edelletyllä maksimikuor- malla, tunnettu laitteista (5-12, 14-20; 7 f —121 , 21-24) väliaineen johtamiseksi lähteestä (13; 13') jokaisen iskuliikkeen päätösvaiheen aikana moottorin (1,2; l',2') siihen kammioon (A tai B), joka sattumalta toimii 15 painekammiona, alemmalla paineella kuin saman iskuliikkeen alkuvaiheessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laitteet (5-12, 14-20; 7'--12', 21-24) käsittävät venttiilijärjestelyn (5-6; 24), 20 joka riippuen kappaleen (2; 2') asemasta pesässä (1; 1') vuorotellen liittää moottorin sen kammion (A tai B), joka sattumalta toimii painekammiona, paineväliainelähteeseen (13;13’) jomman kumman kautta kahdesta johtopiiristä, joista toinen pystyy ainakin hetkellisesti varmistamaan 25 korkeamman vaikuttavan paineen moottorin painekammiossa kuin toinen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toinen johtopiiri sisältää paineenalennuslaitteen (8,9).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että paineenalennuslaite (8,9) käsittää ainakin paineensäätäjän (8) ja etupäässä sitäpaitsi tämän kanssa sarjaan kytketyn pikatyhjennysventtii-lin (9 ).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että ainakin ensimmäinen johtopiiri sisältää venttiilin (7; 7’), joka määrää moot- 67920 torin (1,2; l',2’) iskusuunnan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että venttiilijär jestely (24) muodostuu kauko-ohjatusta valitsinventtiilistä (24), 5 joka riippuu kappaleen (21) asemasta pesässä (1') vuorotellen yhdistää iskusuunnan määräävän venttiilin (7') sisääntulon käyttöväliainelähteeseen (13') joko suorasti ensimmäisen johtopiirin kautta tai epäsuorasti pai-neenalennuslaitteen (8',9') kautta toista johtopiiriä 10 pitkin (kuvio 9).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kappaleen (2) asemasta pesässä (1) riippuvana toimiva venttiilijärjestely (5,6) on siten muodostettu, että se vuorotellen yhdistää 15 moottorin (1,2) sattumalta vaikuttavan painekammion käyt töväliainelähteeseen (13) joko iskun suunnan määräävän venttiilin (7) ja ensimmäisen johtopiirin kautta tai paineenalennuslaitteen (8,9) ja toisen johtopiirin kautta (kuvio 8). 67920