FI98473C - Pyörivä mäntäkone - Google Patents

Description

98473

Pyörivä mäntäkone

Keksintö kohdistuu pyörivään mäntäkoneeseen, jossa on vaippa, vaippaan sijoitettu akseli, rengasmainen tila, 5 johon on sovitettu kaksi pyörivää elementtiä ja jonka seiniä vasten, joihin on muodostettu työainetta varten sisäänotto- ja poistoaukot, pyörivät elementit tukeutuvat tiivistävällä tavalla, jolloin kummassakin pyörivässä elementissä on neljä säteittäisesti ulospäin ulkonevaa sektorin 10 muotoista siipeä, jolloin nämä kaksi pyörivää elementtiä on sovitettu sama-askelisesti ja niiden siivet kytkeytyvät toisiinsa sellaisella tavalla, että kalkissa tapauksissa toisen pyörivän elementin yksi siipi on järjestetty toisen pyörivän elementin kahden siiven väliin, jolloin on muo-15 dostettu nokkauraohjaus, jolla akselin pyöriessä molemmat pyörivät elementit suorittavat pyörimisiä, joissa on jaksottaisia muutoksia pyörimisnopeudessa ja kahden pyörivän elementin siipien välisissä etäisyyksissä, ja jolloin nok-kauraohjauksessa on sisemmät nokkarenkaat, jotka on yhdis-20 tetty kiinteästi pyörimisen suhteen akseliin.

Tunnetaan erilaisia pyöriviä mäntäkoneita, joissa kaikissa on kuitenkin erilaisia epäkohtia. Erityisesti esiintyy usein tasapainottamisongelmla, niin että tunnetut pyörivät mäntäkoneet usein käyvät epäpyöreästi, mikä toi-25 saalta aiheuttaa värähtelyä ja melua ja toisaalta myös altistaa laakerit hyvin suurille rasituksille.

Erilaisia epäkohtia esiintyy myös siinä tunnetun pyörivän mäntäkoneen tapauksessa, joka on alussa mainittua tyyppiä (brittiläinen patenttijulkaisu 299 767). Kuten 30 voidaan vakuuttavasti päätellä yksinkertaisista geometrisista tarkasteluista, sisemmän nokkauran ja ulompien rullien välisten pyörivien elementtien ohjaus ei voi tapahtua ilman välystä. Tämä ei ole mahdollista minkä tahansa sisemmän nokkauran geometrian tapauksessa. Voimansiirto eri-35 lailla kannatettujen rullien kautta on hyvin pieni, niin 2 98473 että voidaan saavuttaa ainoastaan alhainen teho, mikä on ulkopuolella kaiken suhteen liikutettuihin massoihin. Mitään vuorovaikutusta ei tapahdu kuormituksen muutosten alueella, toisin sanoen nokkauran kääntökohdissa; siellä 5 on kuolokohdat. Rullien tukipintaa ei ole kuvattu eikä ilmeisesti ratkaistu. Mainittujen ongelmien johdosta täytyy odottaa, että viittausta vastaava pyörivä mäntäkone kävisi ainakin hyvin epätasaisesti ja sillä olisi alhainen hyötysuhde .

10 Tehtävä muodostuu sellaisen pyörivän mäntäkoneen luomisesta, joka toimii hyvin tehokkaasti ja jonka yhteydessä ei esiinny olennaisesti lainkaan ongelmia epätasaisen käynnin johdosta.

Keksinnön mukainen ratkaisu muodostuu siitä, että 15 nokkauraohjauksessa on ulommat nokkarenkaat, jotka on yhdistetty kiinteästi pyörimisen suhteen toiseen pyörivään elementtiin, ja vieriviä elementtejä, jotka ovat siirrettäviä säteittäisessä suunnassa, pidetään siirtymättömästi kehän suunnassa vaippaan yhdistetyllä kotelolla, että kai-20 kissa tapauksissa vierivistä elementeistä neljä vierii sisemmän nokkarenkaan ja ulomman nokkarenkaan välissä kukin, ja että sellaisella nokkaohjauksella varustettua pyörivää elementtiä kohden on kaksi paria sisempiä/ulompia nokkarenkaita, joilla kummallakin parilla on neljä vieri-25 vää elementtiä.

Esillä olevan keksinnön mukaisella nokkauraohjauk-sella kaksi vierivää elementtiä voidaan asettaa liikkeeseen sellaisella tavalla, että niiden pyöriessä työtilojen tilavuutta niiden molemmilla puolilla muutetaan jaksottai-30 sesti sisäänotto- ja poistoaukkojen mukaisesti, niin että saavutetaan haluttu toimintatapa.

Voimansiirto tapahtuu tässä tapauksessa lyhintä tietä jokaisessa tapauksessa kahden nokkaurapinnan kautta. Voimavuo varmistetaan nokkauran jokaisessa pisteessä. Myös 35 taataan välyksetön käynti. Nokan geometria voidaan tässä tapauksessa suunnitella sellaisella tavalla, että saadaan 3 98473 yhtenäiset kiihtyvyysarvot, minkä tuloksena voidaan pienentää kiihdytysvääntöä.

Kahdeksan vierivää elementtiä pyörivää elementtiä kohden ovat jatkuvasti aktiivisina vapaana välyksestä ja 5 ei-pakkokäyttöisesti. Voimansiirto tapahtuu sekä vierivien elementtien nostotyöllä että nokkaurien ja vierivien elementtien välisen vedon toimesta (ts. vierivien elementtien vieriminen nokkaurilla).

Pyörivä mäntäkone voi tässä tapauksessa toimia toi-10 saalta kompressorina, esimerkiksi kaasuja varten. Se voi kuitenkin toimia myös moottorina, jos puristettujen kaasujen annetaan virrata erilliseen palamiskammioon, jos kaasuihin päästetään polttoainetta ja jos tämä seos sytytetään ja kaasut sen jälkeen johdetaan takaisin rengasmai-15 seen työtilaan pyörivien elementtien käyttämiseksi niillä.

Jos akseli ja niin muodoin sisempi nokkarengas pyörii, joka on yhdistetty siihen kiinteästi pyörimisen suhteen, mainittu nokkarengas työntää vierivää elementtiä ulospäin, kun sen vierivää elementtiä varten oleva vierin-20 täpinta menee ulospäin säteittäisessä suunnassa tämän pyörimisen aikana. Tuloksena ulompi nokkarengas pannaan epäsuorasti pyörimään, koska sen on annettava tietä sellaisella tavalla, että vierivä elementti löytää asennon, jossa vierivä ura on säteittäisesti kauempana ulospäin ulommalla 25 ohjausrenkaalla. Tällä tavalla akselin kiertoliike siirretään ulompaan nokkarenkaaseen ja täten pyörivään elementtiin. Tämän nopeuden nopeus ja vaihtelu määrätään tässä tapauksessa nokkarenkailla olevien urakaarien muodolla. Sen jälkeen kun vierivät elementit ovat saavuttaneet uloim-30 man asennon, ne eivät voi siirtää vääntöä enää sisemmästä nokkarenkaasta ulompaan nokkarenkaaseen. Liikettä jatketaan sitten sisempien/ulompien nokkarenkaiden toisen sarjan toimesta, kunnes sisempien/ulompien nokkarenkaiden ensimmäinen sarja voi jälleen siirtää vääntöä.

35 Voitaisiin eittämättä ajatella varustaa ainoastaan 4 98473 yksi pyörivistä elementeistä mainitulla nokkauraohjauksella ja kiinnittää toinen suoraan akseliin. Tämä ratkaisu on kuitenkin vähemmän suotuisa, koska pyörivä mäntäkone sitten ei enää voi käydä tasaisesti. Sen vuoksi nokkauraohjaus on 5 tarkoituksenmukaisesti varustettu kumpaakin pyörivää elementtiä varten.

Jos on valittu sylinterimäiset vierivät elementit, ne eivät voi vieriä moitteettomasti nokkarenkailla, jos on vaihtelevia etäisyyksiä ja täten nokkaurien kehän suuntai-10 siä pituuksia, vaan niiden on liu'uttava osittain, mihin liittyy kitkahäviöitä.

Tarkoituksenmukaisesti on tehty niin, että vierivät elementit kaventuvat kartiomaisesti molemmilla puolilla ja että nokkarenkaissa on säteittäisissä ja aksiaalisissa 15 suunnissa annettua tehtävää seuraavat vierintäurat.

Tällä tavalla voidaan saavuttaa sopivalla toimintojen valinnalla, että vierivät elementit voivat vieriä tasaisesti ja vapaana kitkasta sisemmän ja ulomman nokka-renkaan vierintäurilla ja etteivät ne liu’u. Aksiaalinen 20 toiminta vierivää uraa varten saavutetaan tässä tapauksessa säteittäisestä toiminnasta. Täytyy olla varmistunut siitä, että vierivän elementin annetulla pyörimisellä suunnilleen tietyn kulman vierivä elementti vierii molemmilla urilla liukumatta. Tämä tapahtuu vaihtamalla tehollista vierivän 25 elementin halkaisijaa, sikäli kuin ura on järjestetty ak-siaalisesti siirretyksi kohtaan, jossa tehollisella vierivän elementin halkaisijalla on sopiva arvo kartiomaisen muodon johdosta.

Vierivät elementit ja nokkarenkaat ovat tarkoituk-30 senmukaisesti peilisymmetrisiä säteittäisen tason suhteen. Tuloksena tästä vierivät elementit ovat aina kaksinkertaisen vierintäuran kahdella peilisymmetrisellä osalla eivätkä voi kallistua.

Jos nokkarenkaat on valmistettu kahdesta peilisym-35 metrisestä puolikkaasta, ne voidaan valmistaa erittäin yk- 5 98473 sinkertaisesti. Molemmilla nokkarengaspuolikkailla on silloin (lukuunottamatta uran muotoa) olennaisesti katkaistun kartion muoto, niin että varsinkin ulommat rengaspuo-likkaat voidaan valmistaa helpommin. Lisäksi tällä tavalla 5 koko järjestely voidaan koota helposti.

Jos nokkarenkaita voidaan samalla kiristää aksiaalisessa suunnassa niiden ollessa välitilassa, joka myös on muodostettu nokkarengaspuolikkaiden väliin, nokkaren-gaspuolikkaat voidaan aksiaalisen kiristyksen toimesta 10 puristaa tiukasti vieriviä elementtejä vasten, niin että koko järjestely on välyksetön. Tämä jännitysvaikutus aksiaalisessa suunnassa tapahtuu edullisesti jousikuormituk-sella.

Kuten jo mainittiin, kaksi nokkarengasparia tulee 15 olla muodostettu pyörivää elementtiä kohden. Jos edellytetään, että sarjojen parin nokkarenkaiden yksi sarja on identtinen nokkarenkaiden parin nokkarenkaiden toisen sarjan kanssa mutta sovitettu toisella tavalla sen ympärille, Ja jos nokkarenkaiden toisen sarjan vierivät elementit on 20 siirretty 45° toisten nokkarenkaiden sarjan suhteen, toisaalta vierivien elementtien kaksi sarjaa voidaan sovittaa melko lähelle toisiaan aksiaalisessa suunnassa, mikä pienentää kokonaiskokoa. Myös tasapaino on parempi näissä olosuhteissa. Käyttämällä identtisiä nokkarenkaita molem-25 piin sarjoihin myös erilaisten nokkarenkaiden määrä tulee hyvin pieneksi. On valmistettava ainoastaan kaksi ulomman nokkarenkaan puolikasta ja kaksi sisemmän renkaan puolikasta. Tuloksena siitä, että nokkarenkaiden toinen sarja on sovitettu toisella tavalla ympärille, toisin sanoen että 30 toiminta, jossa tapahtuu vieriminen kehän suunnassa, tapahtuu tarkalleen vastakkaisessa suunnassa kuin vastaavasti toisen sarjan suunta, jatkuva voimansiirto on tehty mahdolliseksi, niin että jos milloin tahansa ei siirretä lainkaan voimaa yhdellä sarjalla, tämä tapahtuu toisella sar-35 jalla.

98473 e

Edullisesti on tehty niin, että pyörivien elementtien siivillä on akselin geometrisen akselin sisältävässä tasossa neliön muoto, jonka yksi lävistäjä on kohtisuora akselin geometrisen akselin suhteen ja että vaippa muodos-5 tuu kahdesta puolikkaasta, joiden jakoviiva on rengasmaisen tilan keskustasossa, rengasmainen tila voidaan täten muodostaa erittäin helposti ja kone voidaan koota hyvin yksinkertaisesti. Jos myös on muodostettu joustava tiiviste ja kiristyslaite kahden vaippapuolikkaan väliin, voidaan 10 saavuttaa parempi tiivistys vaippapuolikkaiden lujemman kiristymisen toimesta, koska silloin vinot vaippapuolikkaat tukeutuvat sangen hyvin pyörivien elementtien pintoja vasten, jotka käytävt 45° akselin suhteen.

Jos lisäksi on tehty niin, että koteloiden kulma-15 asento vaipan suhteen on muuttuva, sisäänotto- ja poisto-aukkojen asentoa voidaan myös muuttaa. Vaikka siten kahden pyörivän elementin syklinen liike pysyy samana jopa suhteessa toisiinsa, niiden välille muodostetut työtilat ja pyörivät elementit siis sattuvat yhteen eri aikoina sisään-20 otto- ja poistoaukkojen kanssa, niin että koneen käynti-tapaa voidaan muutta yksinkertaisella tavalla.

Tarkoituksenmukaisen sovellutuksen tapauksessa on lisäksi tehty niin, että säteittäisesti ulomman seinän ainakin osia on muodostettu liikkuvilla, ontoilla elemen-25 teillä, jotka on varustettu tiivisteillä ja jotka, jos kosketuspaine siiville vähenee ja sen vuoksi on huonompi tiivistysvaikutus, puristetaan takaisin lujasti siipiä vasten täten aiheutuneen vuotovirtauksen toimesta. Tällä tavalla on saavutettu pyörivien elementtien ja tiivistys-30 välien seinien välisen tiivistyksen tarkoituksenmukainen automaattinen säätö.

Kotelossa olevia vieriviä elementtejä pidetään tarkoituksenmukaisesti laakerikuorien tai liukukappaleiden avulla, jotka on kiinnitetty koteloon hammastusten avulla 35 sellaisella tavalla, että ne voivat suorittaa vierimislii- 7 98473 kettä yhdessä suunnassa mutta ovat estetyt liikkumasta tätä vastaan kohtisuorassa suunnassa.

Monissa tapauksissa järjestetään sisääntulokäyttö, jos pyörivää mäntäkonetta käytetään kompressorina, tai 5 ulostulokäyttö, jos pyörivää mäntäkonetta käytetään moottorina, tapahtuvaksi akselin luona. Kuitenkin kaksi pyörivää elementtiä tai niihin liitetyt osat voidaan myös yhdistää liikkumattomasti mottorin/generaattorin roottoriin, jonka staattori on yhdistetty vaippaan. Tässä edul-10 lisessa sovellutuksessa sisääntulokäyttö, pyörivän männän käyttämisen tapauksessa kompressorina, ei vaikuta akseliin vaan suoraan kahteen pyörivään elementtiin. Käyttönopeus voidaan tässä tapauksessa sovittaa hyvin tehokkaasti pyörivien elementtien pyörimsnopeuden muutoksiin, erityisesti 15 käyttämällä levyroottorikonetta. Siten kaikki, mikä tapahtuu akselin kautta, on kahden pyörivän elementin pyörimisnopeuksien pakotettu kompensaatio tai mukautuminen, jota ohjataan vierivillä elementeillä ja nokkaurilla. Sama pätee vastaavasti, jos pyörivää mäntäkonetta käytetään mootto-20 rina; tässä tapauksessa levyroottorigeneraattorin roottorit on yhdistetty liikkumattomasti pyöriviin elementteihin.

Keksinnön mukaisella kahdeksan vierivän elementin järjestämisellä pyörivää elementtiä kohden, jotka on järjestetty välyksettömästi, pyörivät elementit on sijoitettu 25 tehokkaasti. Tuloksena aikaisemmin mainitun rauhallisen käynnin ja suuren tehokkuuden lisäksi on myös saavuttu se, että lisälaakerit pyöriviä elementtejä varten voidaan täysin jättä pois.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin tavoin 30 käyttämällä edullisia sovellutuksia viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää leikkausta kahden pyörivän elementin rengasmaisen välitilan säteittäisen tason kautta; kuvio 2 esittää kahta pyörivää elementtiä erilai-35 sissa asennoissa; 8 98473 kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen nokkauraohjauksen periaatetta; kuvio 4 esittää leikkausta akselin pitkittäistasossa sisemmän nokkarenkaan, vierivän elementin ja ulomman nok-5 karenkaan kautta; kuvio 5 esittää näkymää vierivästä elementistä ja kotelon osista katsottuna säteen suunnassa ulkopuolelta; kuvio 6 esittää sivunäkymää sisemmästä nokkarenkaas- ta; 10 kuvio 7 esittää kuvion 6 nokkarengasta pohjapiir roksena; kuvio 8 esittää sivukuvaa ulommasta nokkarenkaasta, kuvio 9 esittää yksityiskohtia kotelosta ja vierivän elementin ohjaimesta pitkittäiskuvana; 15 kuvio 11 esittää leikkausta keksinnön koneesta; kuvio 12 esittää pitkittäisleikkausta rengasmaisen työtilan kautta keksinnön toisen sovellutuksen tapauksessa; ja kuvio 13 esittää lisäsovellutusmuotoa samanlaisessa 20 esityksessä kuvin kuvion 11 esitys.

Kuvio 1 esittää rengasmaisen välitilan 1, joka on vaipan 2 osien ympäröimä. Rengasmaisessa tilassa 1 on kaksi toisiinsa kytkeytyvää pyörivää elementtiä, jotka on rakennettu siivikoiksi 3 ja 4. Siivikossa 3 on tässä tapauksessa 25 siivet 3a, 3b, 3c ja 3d, samalla kun siivikossa 4 on siivet 4a, 4b, 4c ja 4d. Molempia siivikkoja käytetään keskelle sovitetulla akselilla 5 myöhemmin kuvattavalla tavalla. Viitemerkinnät 6a-6h tarkoittavat erilaisia sisäänottoauk-koja ja poistoaukkoja rengasmaisen tilan 1 etuseinässä.

30 Tämän järjestelyn toimintatapa on seuraava. Jos akseli 5 liikkuu vastapäivään, siivikkoja 3 ja 4 kierretään myötäpäivään erinäisillä nopeuksilla myöhemmin kuvattavalla tavalla. Esitetyssä asennossa esimerkiksi siivikko 4 kiertyisi nopeammin myötäpäivään kuin siivikko 3. Tässä 35 tapauksessa siivikkojen 3d ja 4a välinen työtila suurenisi, 9 98473 niin että sisääntuloaukon 6a kautta imetään kaasua. Tämän jälkeen seuraavana aikana tämä sisääntuloaukko 6a sitten suljetaan hitaasti seuraavalla siivellä 3d. Tästä hetkestä lähtien siipi 3d alkaa liikkua nopeammin kuin siipi 4a, 5 niin että näiden kahden siiven välinen työtila pienenee ja kaasua puristetaan, kunnes molemmat siivet ovat liikkuneet niin pitkälle, että työtila on poistoaukon 6b yläpuolella, niin että kaasu voi poistua tässä. Tähän aikaan siipi 3d voidaan siirtää siiven 4a luokse, niin että tässä 10 kaasu puristetaan täysin ulos.

Tätä toimintatapaa voidaan käyttää sekä kompressorille että polttomoottorille. Tarpeen on muodostaa vain palamistilat, polttoainejohdot jne.

Kuvio 2 esittää juuri kuvatun toimintakierroksen 15 neljää vaihetta. Uusi toimintakierros alkaa kahden pyörivän elementin 90® kiertymisen jälkeen.

Kuvio 3 esittää sitten keksinnön mukaisen nokkaura-ohjauksen periaatetta. Esitettynä säteittäisissä kuvion 3 leikkauksissa sisäsivulla on sisempi nokkarengas 7 kytket-20 tynä liikkumattomasti akselin 7 pyörimisen suhteen ja ulkopuolelta ulomman nokkarenkaan 8 ympäröimänä, joka on yhdistetty pyöriviin elementteihin 3, 4. Sisemmän ja ulomman nokkaurarenkaan välillä ovat 90° välein vierivät elementit 9. Mainittuja vieriviä renkaita pidetään vaipan 2 25 suhteen kotelolla kiinteästi sellaisella tavalla, että ne voivat suorittaa ainoastaan liikkeen säteittäisesti ulospäin tai sisäänpäin, mutta ei mitään liikettä akselin tai sisemmän ja ulomman nokkarenkaan 7, 8 pyörimsisuunnassa.

Jos kuten voidaan nähdä siirryttäessä kuvion 3 va-30 semmanpuoleisesta kuvasta keskikuvaan, sisempi nokkarengas 7 kiertyy vastapäivään, sen ulkoääriviivan johdosta vierivää elementtiä 9 puristetaan poispäin. Tuloksena ulompaa nokkarengasta 8 sitten kierretään myötäpäivään, koska sen täytyy antaa tietä tässä suunnassa, jotta synnytettäisiin 35 tila vierivää elementtiä 9 varten. Kun on saavutettu kes- 10 98473 kiasento, kiertämistä jatketaan vastaavalla liikkeellä sisemmän nokkarenkaan, vierivien elementtien ja ulomman nokkarenkaan toisella sarjalla, kunnes kuvion 3 oikeanpuoleinen asento on saavutettu, mikä jälleen vastaa vasemmal-5 la kuvattua lähtöasentoa. Tällä tavalla akselin 5 pyörimisliike muutetaan pyörivien elementtien 3, 4 pyörimisliikkeeksi rengasmaisessa tilassa, jolloin tämä pyörimisliike on kuitenkin epätasainen ja määritelty sisemmän ja ulomman nokkarenkaan 7, 8 kaarimuodon toimesta.

10 Jos vierivät elementit 9 olisivat sylinterimäiset, ne eivät voisi vieriä tasaisesti sisemmällä ja ulommalla nokkarenkaalla 7, 8, vaan ne pyrkisivät liukumaan, koska urien kaaret ovat erilaiset. Tämä voidaan nyt välttää keksinnön mukaisilla vierivillä elementeillä 9, jotka ovat 15 kaksoiskartion muodossa, kuten on esitetty leikkauksessa kuviossa 4. Voidaan nähdä, että vierivällä elementillä 9 on erilaiset teholliset halkaisijat vierimisen aikana. Esimerkiksi vasemmalla kohdassa 10 on esitetty keskimääräinen halkaisija ulommalla nokkarenkaalla 8 vierimistä var-20 ten, samalla kun oikealla kohdassa 11 on merkittynä keskimääräinen vierintähalkaisija sisemmällä nokkarenkaalla 7 vierimistä varten. Tässä käsitellään keskimääräisiä vie-rintähalkaisijoita, koska ilmeisesti nokkarenkaan ja vierivän elementin välinen kosketuspinta ei ole matemaattinen 25 viiva vaan sillä on tietty leveys.

Kuten on esitetty kuviossa, nokkarenkaita 7 ja 8 ei ole konstruoitu yhdeksi kappaleeksi vaan ne muodostuvat kahdesta nokkarengaspuolikkaasta 7a ja 7b sekä vastaavasti 8a ja 8b, jotka ovat rakenteeltaan peilisymmetriset. Ai-30 noetaan vierintäuran 7c ja vastaavasti 8c alueella vierivä elementti 9 on kosketuksissa näiden nokkarengaspuolikkaiden kanssa.

Vieriviä elementtejä 9 pidetään kotelossa, joka täytyy kuvitella kuviossa 4 vierivän elementin 9 eteen ja 35 taakse. Tämä kotelo tai osa siitä on esitetty pohjapiir- 11 98473 roksena kuviossa 5.

Vieriviä elementtejä 9 pidetään kahdella laakeri-kuorella 12, joissa vierivä elementti voi kiertyä luistavasti. Laakerikuorten ulkosivulla on hammastus, joka menee 5 ryntöön kotelon 14 vastaavan hammastangon 13 kanssa. Tällä tavalla vierivä elementti 9 voi todella liikkua eteenpäin tai taaksepäin kuviossa 5, ts. pyörivän mäntäkoneen tapauksessa säteittäisessä suunnassa tai ylöspäin ja alaspäin kuviossa 4. Kuitenkin sitä estetään suorittamasta kulma-10 liikettä kotelon suhteen, ts. liikettä okealle tai vasemmalle kuvion 5 kuvauksen tapauksessa.

Kuvio 6 esittää sisemmän nokkarengaspuolikasta 7a sivukuvassa; kuvio 7 esittää samaa nokkarengaspuolikasta 7a poh-15 japiirroksessa.

Tässä voidaan nähdä olennaisesti vinosti kulkeva ulompi pinta, joka on järjestetty katkaistun kartion muotoon, jolle vierintäura 7c sitten on muodostettu vierivää elementtiä 9 varten kohotettuna osana.

20 Kuten voidaan nähdä kuvioista 6 ja 7, vierintäura 7c aiheuttaa sekä säteittäisessä suunnassa että aksiaalisessa suunnassa toiminnan, joka vastaa haluttua uraohjauk-sen käyttäytymistä.

Kuviot 8 ja 9 esittävät vastaavasti leikkausta ulom-25 masta nokkarengaspuolikkaasta 8a (kuvio 8) ja pohjapiirrosta (kuvio 9).

Korotettu vierintäura 8c voidaan tunnistaa myös tässä.

Kuvio 10 esittää jälleen kerran yksityiskohtaisemmin 30 pitkittäiskuvana osittain aukileikattuna vierivien elementtien 9 laakerointia koteloon 14. Nokkarenkaat vierintäuri-neen on myös merkitty tähän.

Kuvio 11 esittää pitkittäisleikkauksessa keksinnön mukaisen koneen yhtä puolikasta. Koneen toinen puolikas 35 jatkuu tässä olennaisesti peilisymmetrisesti vasemmalle.

12 98473 Käyttöakseli 5 on kiertyvästi kannatettuna valppaan 2 välikehylsyn 15 ja säteittäisten ja aksiaalisten laake-reiden ja vaipan laipan 19 välityksellä. Välikehylsyn 15 ulkopuolelle liittyy lisäksi kytkinlaippa 19 ja mutteri 5 20. Välikehylsyn 15 sisäpuolella seuraa sisempien nokka- renkaiden kaksi paria, jotka muodostavat sisemmän nokka-renkaan 7. Tämä on siten oikealla puolella välikehylsyä 21, joka siis on ennen (tosiaan näin) toisen puolen vastaavia sisempiä renkaita 7, jotka on tarkoitettu kahdesta pyöri-10 västä elementistä toisen käyttämiseksi.

Kiristämällä mutteria 20 sisempien nokkarenkaiden 7 kahta puolikasta työnnetään yhteen välikehylsyillä 15 ja 21 ja vastaavalla vastapuristuselementillä koneen vasemmalla puolella (ei esitetty), niin että vieriviä ele-15 menttejä 9 puristetaan ulospäin tarkasti ulompia nokkaren-kaita 8 vasten. Nämä muodostuvat samoin kahdesta puolikkaasta ja ne on järjestetty kiinteästi pyörimisen suhteen suojusputkeen 22, joka on yhdistetty pyörivään elementtiin 3. Tiivistyslaipat 23, sen lisäksi että ne pitävät ulompia 20 nokkarenkaita 8, myös työntävät niitä toisiaan vasten, jotta muodostettaisiin tässä vastapuristus vierivien elementtien 9 puristukselle. Sisempien renkaiden 7 tai ulompien renkaiden 9 työntäminen yhteen voi tässä tapahtua myös jousielementtien välityksellä.

25 Kotelo 14, jossa vierivät elementit 9 ovat kanna tettuina, on lopuksi kiinnitetty vaipan laippaan 18 ja yhdistetty kiinteästi pyörimisen suhteen vaippaan järjestelyn toiselle puolelle tankohammastuksen 24 välityksellä. Tällä tavalla kotelo on kiinnitetty kehän suunnassa vaippaa 30 vasten. Kotelon 14 kulma-asetusta vaipan 2 suhteen voidaan myös muuttaa muuttamalla vaipan laipan 18 kulma-asetusta vaipan 2 suhteen säätölaakerilla 25.

Kohdissa 26-30 on lisäksi esitetty tiivisteet, kohdassa 31 edelleen vaipan puolikkaiden välinen tiiviste. 35 Lopuksi kohdassa 32 on liukuhylsy kotelon 14 ja roottorin 13 98473 3 välissä.

Kuten todettiin, vaippa 2 on valmistettu kahdesta puolikkaasta, jolloin tiiviste 31 on muodostettu vaipan jakoviivalle 33. Jos tiivistysteho pyörivien elementtien 5 3, 4 siipien ja rengasmaisen tilan 1 seinän välillä tulee huonoksi, porauksen 34 kautta suoritetulla kiristämisellä voidaan vaikuttaa siihen, että näitä kahta puolikasta siirretään tiukemmin yhteen, mikä tuottaa paremman kosketuksen vaipan seinien ja pyörivien elementtien 3, 4 välille ren-10 gasmaiseen tilaan, minkä tuloksena tiivistysteho paranee.

Kuvio 12 sovellutuksen tapauksessa pyörivän elementin 3 ja 4 siivet (juuri pois näkyvistä kuviossa 12) eivät ole suoraan kosketuksissa vaipan seinän 2 kanssa vaan sei-näelementin 35 kanssa, joka on kannatettuna joustavalla 15 ja tiivistävällä tavalla. Jos mainittu seinäelementti 35 antaa myöten, tiivistysaukko 36 pyörivän elementin 3 ja elementin 35 välissä laajenee tai vastaava tiivistysaukko pyörivän elementin 4 ja vastaavan elementin 37 välillä, mikä vastaa elementtiä 35, laajenee. Tuloksena kaasu pai-20 neen alaisena tässä tulee tiivistysaukkoon 36 (ja vastaavasti toiselle puolelle) ja voi kulkee aukon 38 läpi elementin 35 takana olevan ontelon sisään ja täten puristaa elementtiä 35 nuolten 39 suunnassa sisäänpäin pyörivien elementtien siipiä vasten. Tällä tavalla saavutetaan tii-25 vistystehon automaattinen säätö.

Kuvion 13 sovellutuksen tapauksessa moottorien tai generaattorien 40 roottorit 42 on yhdistetty suoraan pyöriviin elementteihin 3, 4. Kuvio 13 esittää, että mootto-rin/generaattorin roottori 42 on yhdistetty liikkumatto-30 masti pyörivään elementtiin 3 suojusputken 22 välityksellä. Sama pätee vastaavasti toiselle moottorille/generaattorille 40 (ei esitetty), joka on yhdistetty liikkumattomasti pyörivään elementtiin 4. Mainittujen moottorien/generaatto-reiden staattori 41 on tässä tapauksessa yhdistetty liik-35 kumattomasti vaippaan 2. Tämän sovellutusmuodon tapauksessa 14 98473 sisääntulo/ulostulo-käyttö ei enää tapahdu akselin 5 kautta. Päinvastoin pyöriviä elementtejä käytetään suoraan moottoreilla 40 tai pyörivät elementit 3, 4 käyttävät generaattoreita 40 suoraan, jolloin pyörivien elementtien 3, 5 4 liikkeiden pakko-ohjattu koordinaatio tapahtuu siis ak selin 5 kautta.

Claims (12)

15 98473

1. Pyörivä mäntäkone, jossa on vaippa (2), vaippaan (2) sijoitettu akseli (5), rengasmainen tila (1), johon on 5 sovitettu kaksi pyörivää elementtiä (3, 4) ja jonka seiniä vasten, joihin on muodostettu sisäänotto- ja poistoaukot (6a-6h) työainetta varten, pyörivät elementit (3, 4) tukeutuvat tiivistävällä tavalla, jolloin kummassakin pyörivässä elementissä (3, 4) on neljä säteittäisesti ulospäin 10 ulkonevaa sektorin muotoista siipeä (3a-3d, 4a-4d), jolloin nämä kaksi pyörivää elementtiä (3, 4) on järjestetty sama-akselisesti ja niiden siivet kytkeytyvät toisiinsa sellaisella tavalla, että kaikissa tapauksissa toisen pyörivän elementin yksi siipi on järjestetty toisen pyörivän ele-15 mentin kahden siiven väliin, jolloin on muodostettu nok-kauraohjaus (7, 8, 9), jolla akselin (5) pyöriessä molemmat pyörivät elementit (3, 4) suorittavat pyörimisiä, joissa on jaksottaisia muutoksia pyörimisnopeudessa ja kahden pyörivän elementin siipien välisissä etäisyyksissä, ja 20 jolloin nokkauraohjauksessa on sisemmät nokkarenkaat (7), jotka on yhdistetty kiinteästi pyörimisen suhteen akseliin (5), tunnettu siitä, että nokkauraohjauksessa on ulommat nokkarenkaat (8), jotka on yhdistetty kiinteästi pyörimisen suhteen toiseen pyörivään elementtiin (3, 4), 25 ja vieriviä elementtejä (9), jotka ovat siirrettäviä sä-teittäisessä suunnassa, pidetään siirtymättömästi kehän suunnassa vaippaan (2) yhdistetyllä kotelolla (14), että kaikissa tapauksissa vierivistä elementeistä (9) neljä vierii sisemmän nokkarenkaan (7) ja ulomman nokkarenkaan 30 (8) välissä kukin, ja että sellaisella nokkaohjsuksella varustettua pyörivää elementtiä (3, 4) kohden on kaksi paria sisempiä/ulompia nokkarenkaita (7, 8), joilla kummallakin parilla on neljä vierivää elementtiä (9).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyörivä mäntäkone, 35 tunnettu siitä, että on muodostettu nokkauraohjaus (7, 8, 9) kumpaakin pyörivää elementtiä (3, 4) varten. 16 98473

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että vierivät elementit (9) kaventuvat kartiomaisesti molemmilla puolilla, ja siitä, että nokkarenkaissa (7, 8) on, säteittäisessä ja ak- 5 slaalisessa suunnassa, vierintäurla (7c, 8c), jotka seu-raavat annettua toimintoa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että vierivät elementit (9) ja nokkarenkaat (7, 8) ovat peilisymmetriset akselin (5) sä- 10 teittäisen tason suhteen.

5* Patenttivaatimuksen 4 mukainen pyörivä mäntäkone, t u n n et t u siitä, että nokkarenkaat (7, 8) on tehty kahdesta peilisymmetrisestä puolikkaasta (7a, 7b; 8a, 8b).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pyörivä mäntäkone, 15 tunnettu siitä, että nokkarenkaita (7, 8) voidaan kiristää aksiaalisessa suunnassa.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että nokkarenkaat (7, 8) ovat jou-sikuormitettuja aksiaalisessa suunnassa.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-7 mukainen pyö rivä mäntäkone, tunnettu siitä, että parin ensimmäiset nokkarenkaat (7, 8) ovat identtiset parin toisten nokkarenkaiden (7, 8) kanssa mutta sovitettu toisella tavalla näiden ympärille, ja että ensimmäisten nokkarenkaiden 25 (7, 8) vierivät elementit (9) on järjestetty erilleen 45°:11a toisten nokkarenkaiden (7, 8) suhteen.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että pyörivien elementtien (3, 4) siivillä (3a-3d, 4a-4d) on akselin geo-30 metrisen akselin sisältävässä tasossa neliömäinen poikki-leikkausmuoto, jonka yksi lävistäjä on kohtisuora akselin geometrisen akselin suhteen, ja että vaippa (2) muodostuu kahdesta puolikkaasta, joiden jakoviiva (33) on rengasmaisen tilan (1) keskustasossa.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen 17 98473 pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että koteloiden (14) kulma-asento on muuttuva vaipan (2) suhteen.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-10 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että rengas- 5 maisen tilan (1) säteittäisesti ulomman seinän ainakin osia on muodostettu liikkuvilla, ontoilla elementeillä (35), jotka on varustettu tiivisteillä ja jotka, jos kosketus-paine siiville vähenee ja sen vuoksi on huonompi tiivis-tysteho, puristetaan takaisin lujasti siipiä vasten täten 10 aiheutuneen vuotovirtauksen toimesta.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 1 - 11 mukainen pyörivä mäntäkone, tunnettu siitä, että vieriviä elementtejä (9) pidetään koteloissa (14) laakerikuorten tai liukukappaleiden (12) avulla, jotka on kiinnitetty koteloon 15 (14) hammastusten (13) avulla sellaisella tavalla, että ne voivat suorittaa vierimisliikettä yhdessä suunnassa. 18 98473