FI96150C - Lämpotilakompensoitu kompaineri - Google Patents

Description

96150 Lämpötilakompensoitu kompaineri

Keksintö koskee lämpötilakompensoitua kompaineria, jossa on kompainerikoteloon sijoitettu saatotanko keski-5 taajuuden säätämiseksi, koteloon kiinnitetty ja säätötan-gon ympärille koaksiaalisesti sovitettu resonaattoriputki, säätötangon kotelonpuoleiseen päähän sovitettu säätötangon ja resonaattoriputken kanssa koaksiaalinen säätökuppi, säätötangon kompainerikotelosta poispäin suuntautuvaan 10 päähän sovitettu keskitaajuutta säätävä moottori, ja läm-pötilakompensointivälineet lämpötilan muutoksista aiheutuvien, säätötangon, resonaattoriputken ja säätökupin muodostaman kokonaisuuden pituudenmuutosten kompensoimiseksi, jotka välineet käsittävät säätötankoa lämpötilamuutoksia 15 vastaavasti liikuttavan lämpötilakompensointiputken, joka on sijoitettu resonaattoriputken sisälle ja kiinnitetty resonaattoriputken kotelonpuoleiseen päähän ja moottorin runkoon.

Tämäntyyppinen FI-patenttihakemuksessa 934630 esi-20 tetty ratkaisu on kehitetty korvaamaan esimerkiksi CEL-WAVEn valmistama kompaineri, jossa lämpötilakompensointi on toteutettu kompainerikotelon ulkopinnasta ulkonevan lämpötilakompensointikorokkeen avulla ja jonka huomattavana epäkohtana on kompainerin suuri tilantarve. Tilantar-. . 25 ve on erityisen suuri, kun kompainerista on tehty auto- maat tisäätöinen kytkemällä säätötankoon moottori, esimerkiksi askelmoottori.

FI-patenttihakemuksen 934630 mukaisessa ratkaisussa kuitenkin moottorin sijoittaminen kokonaan kompainerikote-30 lon sisälle tuottaa vaikeuksia, ja niinpä käytännössä osa moottorista jää edelleen kotelon ulkopuolelle.

«

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena edellä mainitun epäkohdan poistaminen. Tähän päästään alussa kuvattua tyyppiä olevalla kompainerilla, jolle keksinnön mukaan on 35 tunnusomaista, että säätökuppi on sovitettu säätötankoon • 96150 2 kahden sisäkkäisen eri materiaalia olevan hoikin välityksellä, joista ensimmäinen holkki on kiinnitetty säätötan-koon sen säätökupin puoleiseen päähän säätötangon ympärille ja toinen holkki ensimmäisen hoikin säätökupista pois-5 päin suuntautuvaan päähän ja säätökuppiin ensimmäisen hoikin ympärille, ja jotka holkit muodostavat lisälämpötila-kompensointivälineet, jolloin keskitaajuutta säätävä moottori on sijoitettavissa kokonaan resonaattoriputken sisälle.

10 Keksintö perustuu ajatukseen käyttää sisäkkäisiä vastakkaisiin suuntiin eri tavalla lämmön vaikutuksesta laajenevia ylimääräisiä lämpötilakompensointivälineitä edellämainitun lämpötilakompensointiputken lisäksi, jolloin moottorin akseliin liitettävää säätötankoa voidaan 15 lyhentää niin paljon, että moottori saadaan sijoitettua kokonaan resonaattoriputken ja siis koko kompainerikotelon sisälle.

Kun moottori on kokonaan kompainerikotelon sisällä, on kompainerin sijoittaminen sille varattuun telineeseen 20 merkittävästi aikaisempaa helpompaa. Samalla vältetään myös hukkatilan lisääntyminen.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin yhden edullisen esimerkkitoteutuksen avulla viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää keksinnön mukaista automaatti-. 25 säätöistä lämpötilakompensoitua kompaineria yksinkertais tettuna poikkileikkauksena.

Piirustuksessa esitetty automaattisäätöinen kompai-neri käsittää kompainerikotelon 1, koteloon 1 sijoitetun edullisesti invaria olevan säätötangon 2 keskitaajuuden 30 säätämiseksi, koteloon 1 kiinnitetyn ja säätötangon 2 ympärille koaksiaalisesti sovitetun edullisesti kuparia olevan resonaattoriputken 3, ja säätötangon 2 kotelonpuolei-seen päähän sovitetun, säätötangon 2 ja resonaattoriputken s 3 kanssa koaksiaalisen edullisesti kuparia olevan säätöku-35 pin 4, joka on järjestetty liukumaan resonaattoriputken 3 96150 3 päällä.

Kompaineri käsittää lisäksi resonaattoriputken 3 sisälle tämän kanssa koaksiaalisesti sijoitetun, resonaattoriputken 3 kotelonpuoleiseen päähän kiinnitetyn lämpöti-5 lakompensointiputken 5 lämpötilan muutoksista aiheutuvien, säätötangon 2, resonaattoriputken 3 ja säätökupin 4 muodostaman kokonaisuuden pituudenmuutosten kompensoimiseksi. Tämä lämpötilakompensointiputki 5 on tehty edullisesti alumiinista, mutta se voi olla myös muuta materiaalia, 10 esimerkiksi muovia. Kun edellämainitut kompainerikoteloon 1 sijoitetut komponentit mitoitetaan sopivan pituisiksi, lämpötilamuutokset eivät oleellisesti muuta säädettyä kes-kitaajuutta.

Automaattisäätöiseksi kompainerin tekee keskitaa-15 juutta säätävä askelmoottori 6, joka on kiinnitetty akselistaan 7 säätötangon 2 kompainerikotelosta 1 poispäin suuntautuvaan päähän ja rungostaan 8 lämpötilakompensoin-tiputken 5 päähän.

Säätökuppi 4 on sovitettu säätötankoon 2 kahden si-20 säkkäisen eri materiaalia olevan hoikin 9 ja 10 välityksellä, joista ensimmäinen holkki 9 on kiinnitetty säätö-tankoon 2 sen säätökupin 4 puoleiseen päähän säätötangon 2 ympärille ja toinen holkki 10 ensimmäisen hoikin 9 säätö-kupista 4 poispäin suuntautuvaan päähän ja säätökuppiin 4 . 25 ensimmäisen hoikin 9 ympärille. Nämä holkit 9 ja 10 muo- . · dostavat lisälämpötilakompensointivälineet, jolloin keski-taajuutta säätävä moottori 6 on sijoitettavissa kokonaan resonaattoriputken 3 sisälle esimerkiksi siihen tehtyyn laajennukseen 11.

30 Seuraavaksi esitetään lisäkompensointivälineiden (hoikkien 9 ja 10 ) mitoitus- ja raaka-aineenvalintaesi- * merkki piirustuksen mukaiselle kompainerille, jolloin läm-pötilamuutoksen aiheuttama rakenteen kokonaislämpöliike on minimoitu ja moottori 6 saadaan sijoitetuksi kokonaan kom- 35 painerikotelon 1 sisälle. 1 96150 4 Tällöin lämpölaajenemisesta aiheutuvalle siirtymäl-le pätee: yF = kjA + k2B + k3C + k3E, ja kompensoivalle siirtymälle:

5 yR = k4D + k4F

Yhtälöissä k, , on ko. metallin lämpölaajenemis-kerroin ja A, B,... osan pituus.

Koska kompainerin toiminnan kannalta on haluttua, että säätökupin 4 etäisyys G kotelon 1 reunasta pysyy 10 muuttumattomana lämpötilan muuttuessa, se toteutuu, kun = yR-

Rakenteesta voidaan tehdä sellainen, että E on lähes sama kuin F. (Kuvassa ne ovat selvyyden vuoksi eri mittaisia. Tällä oletuksella ei ole oleellista merkitystä 15 ja voidaan myös todellisuutta vastaavasti ilmoittaa esimerkiksi: F = E + 2 mm.) Kun F = E, saadaan: kjA + k2B + k3C + k3E = k4D + k4F E = (kjA + k2B + k3C - k4D)/(k4 - k3)

Valitaan: 20 - 130 mm pitkä kuparia oleva resonaattoriputki 2 (mitta A), - 20 mm pitkä ruostumatonta terästä oleva askelmoottorin 6 akseli (mitta B), - 110 mm pitkä invaria oleva säätötanko 3 • 25 (mitta C), - 75 mm pitkä alumiinia oleva säätökuppi 4 (mitta D) - alumiinia oleva sisempi holkki 9 (mitta F), ja 30 - invaria oleva ulompi holkki 10 (mitta E) Lämpölaajenemiskertoimien suuruudet ovat: k3 = 17 1 10“6 l/k kuparille k2 = 16 1 10"6 l/k ruostum. teräkselle k3 = 0,8 1 10”6 l/k invarille 35 k4 = 23,9 1 10"6 l/k alumiinille il 96150 5

Mitaksi H on valittu 5 mm, mikä riittää säätökupin 4 liikevaraksi.

Edellä valituilla mitoilla E:n, ja siis myös F:n arvoksi saadaan 34 mm. Siis sisemmäksi hoikiksi 9 tulee 34 5 mm pitkä invariholkki ja ulommaksi hoikiksi 10 tulee 34 mm pitkä alumiiniholkki.

Edellä keksintöä on selitetty vain sen yhden edullisen esimerkkitoteutuksen avulla. Alan ammattimies voi kuitenkin toteuttaa sen monella vaihtoehtoisella tavalla 10 oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (2)

96150 6

1. Lämpötilakompensoitu kompaineri, jossa on kom-painerikoteloon (1) sijoitettu säätötanko (2) keskitaajuu-5 den säätämiseksi, koteloon kiinnitetty ja säätötangon ympärille koaksiaalisesti sovitettu resonaattoriputki (3) , säätötangon kotelonpuoleiseen päähän sovitettu säätötangon ja resonaattoriputken kanssa koaksiaalinen säätökuppi (4), säätötangon kompainerikotelosta poispäin suuntautuvaan 10 päähän sovitettu keskitaajuutta säätävä moottori (6) , ja lämpötilakompensointivälineet (5) lämpötilan muutoksista aiheutuvien, säätötangon, resonaattoriputken ja säätökupin muodostaman kokonaisuuden pituudenmuutosten kompensoimiseksi, jotka välineet käsittävät säätötankoa (2) lämpöti-15 lamuutoksia vastaavasti liikuttavan lämpötilakompensointi-putken (5), joka on sijoitettu resonaattoriputken (3) sisälle ja kiinnitetty resonaattoriputken (3) kotelonpuoleiseen päähän ja moottorin (6) runkoon, tunnettu siitä, että säätökuppi (4) on sovitettu säätötankoon (2) 20 kahden sisäkkäisen eri materiaalia olevan hoikin (9, 10) välityksellä, joista ensimmäinen holkki (9) on kiinnitetty säätötankoon (2) sen säätökupin (4) puoleiseen päähän säätötangon (2) ympärille ja toinen holkki (10) ensimmäisen hoikin (9) säätökupista (4) poispäin suuntautuvaan päähän 25 ja säätökuppiin (4) ensimmäisen hoikin (9) ympärille, ja jotka holkit (9, 10) muodostavat lisälämpötilakompen- sointivälineet, jolloin keskitaajuutta säätävä moottori (6) on sijoitettavissa kokonaan resonaattoriputken (3) sisälle.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kompaineri, tunnettu siitä, että lämpötilakompensointiputki * (5) ja ensimmäinen holkki (9) ovat alumiinia ja toinen holkki (10) invaria. Il 7 96150