NO316653B1 - Anordning ved stempelmaskin og fremgangsmate til bruk ved styring av stemplene - Google Patents

Description

ANORDNING VED STEMPELMASKIN OG FREMGANGSMÅTE TIL BRUK VED STYRING AV STEMPLENE

Oppfinnelsen angår en anordning ved stempelmaskin i form av stempelpumpe eller stempelmotor av den art hvor to eller flere samvirkende stempelsylindre hvis frem- og tilbakegående stempler sine stempelstenger til enhver tid vil rage mer eller mindre utenfor respektive sylinder og påvirkes fra et dreibart legeme for styring av hvert stempel slik at dette i respektive sylinder tildeles en forutbestemt forskyvningsbevegelse som er avstemt etter de samvirkende stemplenes motsvarende forskyvningsbevegelse, og hvor de styrte frem- og tilbakegående stempler - ved stempelmaskinens pumpeutførelse - bidrar til å drive en fluidstrøm eller - ved stempelmaskinens motorutførelse - å bli drevet av en fluidstrøm, helt i overensstemmelse med hva som er angitt i den innledende del av patentkrav 1.

Oppfinnelsen vedrører likeledes en fremgangsmåte til styring av styrbare, frem- og tilbakegående stempler som i et antall av to eller flere inngår i en stempelmaskin i form av en stempelpumpe eller stempelmotor, hvor det for stempelbevegel-senes gjensidige styring er anordnet et roterbart organ som påvirker stemplene via deres utadragende stempelstenger, helt i overensstemmelse med hva som er angitt i den innledende del av patentkrav 15.

Da det er vel kjent å anvende for eksempel hydrauliske stempelmaskiner som både pumper og motorer, er oppfinnelsen i det etterfølgende forklart i det vesentlige kun i tilknytning til en stempelpumpe hvor stempler som er anordnet frem- og tilbakegående i én felles eller i hver sin sylinder, og er innrettet til å opprette og deretter opprettholde strømning i en væske.

Som nevnt kan anordningen ifølge oppfinnelsen imidlertid også anvendes i forbindelse med en hydraulisk stempelmotor som drives av en væskestrøm. For enkelhets skyld blir det i det følgende i det vesentlige kun henvist til stempelpumpe eller bare pumpe selv om den aktuelle maskin på kjent måte også kan anvendes som motor.

En ulempe med kjente stempelpumper er at de gir en væskestrøm som fluktuerer i takt med stempelbevegelsen. Fluktuasjonene er uønsket fordi de medfører trykkvariasjoner, vibrasjoner og akustisk støy. En velkjent løsning for å redusere trykkvariasjoner består i å kople pumpens trykkside til en trykkakkumulator.

Ved å la to stempler virke vekselvis på samme væskestrøm, oppnås at det alltid er ett stempel som utfører arbeidsslag og driver væske, mens det andre stempel utfører returslag. Dermed oppnås en jevnere væskestrøm. Det er vanlig å drive to stempler med en roterende veiv hvor stemplene ved stempelstangendene er leddbart koplet til veiven på diametralt motsatte sider av veivens rotasjonsakse. Stemplene er derved anordnet for å arbeide faseforskjøvet tilsvarende 180 vinke1-graders dreining av veiven. En tilsvarende virkning kan oppnås ved å anvende et dobbeltvirkende stempel, hvor væske drives vekselvis av den ene eller den andre side av stempelet.

Selv med to stempler, eller med ett dobbeltvirkende stempel, oppstår det betydelige fluktuasjoner (svingninger) i væske-strømmen. Dette er forårsaket av at stempelhastigheten varierer og er lik null i dødpunktene hvor stemplene veksler mellom arbeidsslag og returslag. For hvert stempelslag går væskestrømmen mot null hver gang stempelet veksler fra arbeidsslag til returslag, og øker fra null idet stempelet veksler fra returslag til arbeidsslag. Ved to stempler som veksler slik som forklart, vil væskestrømmen være null samtidig for begge stempler for hver halve veivomdreining, det vil si for hver 180 grader.

Det er kjent å anvende tre stempler som drives av en felles veiv og som er innbyrdes faseforskjøvet 120 vinkelgrader. Derved oppnås at det alltid er minst ett stempel som utfører arbeidsslag. Væskestrømmen stopper dermed aldri helt opp. Slike såkalte triplekspumper er vesentlig bedre enn pumper med ett eller to stempler med hensyn til fluktuasjoner i væskestrømmen.

Ytterligere forbedring kan oppnås ved å anvende enda flere samarbeidende stempler. Flere stempler medfører imidlertid økt kompleksitet og økt kostnad.

Det er ansett som et brukbart kompromiss å kombinere en triplekspumpe med en trykkakkumulator.

Det er kjent å styre stempler i sylinderboringer i en re-volvertønneliknende rotor ved hjelp av en skråstillt styre-plate som virker på stempelstenger som hver er forbundet med et stempel. Styreplaten danner en skrå vinkel med rotorens akse, slik at hvert stempel drives en slaglengde som be-stemmes av styreplatens skrå vinkel når rotoren dreier. Løsningen anvendes mest for mindre hydrauliske pumper hvor pumperaten kan endres ved å endre styreplatens nevnte vinkel.

Nevnte kjente stempelpumpeanordninger har en ulempe ved at inngående væskestrøm også fluktuerer tilsvarende som utgående væskestrøm. De angitte fluktuasjoner kan være ganske betydelige. Eksempelvis kan - ved en stempelstanglengde som er fem ganger større en veivradien, og ved inkompressibel væske, lavt trykk og perfekte ventiler - volumstrømmen variere mellom 81,5 og 106,8% av gjennomsnittlig volumstrøm.

Ved store pumper kan de påpekte fluktuasjonsforhold føre til uheldige vibrasjoner og unødvendig støy, selv om det anvendes trykkakkumulator på pumpens trykkside.

Det er vanlig å fremstille stempelhastigheten, og dermed volumstrømmen for hvert stempel grafisk som en ren sinusfunksjon av veiwinkelen, og slik at maksimal stempelhastighet opptrer ved veivvinkler lik 90 og lik 270 grader. Dette er strengt tatt bare riktig ved uendelig lang stempelstang. I praksis opptrer største stempelhastighet og dermed største volumstrøm idet veivarm og stempelstang danner en rett vinkel, og det inntrer ved veivvinkel mindre enn 90 grader henholdsvis større enn 270 grader.

Ved grafisk fremstilling vil det således fremkomme en for-vrengt sinuskurve når stempelhastighet plottes som funksjon av veivvinkel. Dette bidrar ytterligere til at en teoretisk gunstig faseforskyvning på 120 grader i praksis gir dårligere utjevning av trykksvingninger og mer støy enn man kanskje skulle forvente, idet det oppstår en usymmetrisk tredje-harmonisk komponent.

Et annet forhold er at største forekommende stempelhastighet har vist seg å være avgjørende for slitasjeforhold i stempelpumper, idet slitasjen øker med økende hastighet og økende arbeidstrykk. En pumpe som skal arbeide med høyt trykk, må normalt kjøres ved lavere stempelhastighet og derved lavere volumrate enn om samme pumpe arbeider med samme væske ved et lavere trykk.

Det er et formål med oppfinnelsen å fremskaffe en anordning

ved stempelmaskiner hvor forholdene kan legges slik til rette at man kan arbeide med en jevnere volumstrøm, det vil si uten vesentlige fluktuasjoner, og hvor man har tatt utgangspunkt i en stempelmaskin hvor to eller flere stempler arbeider innbyrdes faseforskjøvet.

Det er videre et formål å redusere største forekommende stempelhastighet i forhold til kjente stempelpumper eller stempelmotorer med tilsvarende dimensjoner og ved tilsvarende volumstrøm og trykk, for derved å oppnå redusert slitasje, alternativt å kunne øke volumstrømmen ved tilsvarende største stempelhastighet og slitasje som for tilsvarende dimen-sjonerte kjente stempelpumper eller stempelmotorer.

Nevnte formål er realisert ved at en anordning av den art som er utformet i overensstemmelse med den innledende del av patentkrav 1, i tillegg oppviser de trekk som -er angitt i den karakteriserende del av patentkrav 1.

I henhold til oppfinnelsen drives hvert stempel i en stempelpumpe (-motor) med jevn hastighet over en del av et arbeidsslag; dette i motsetning til kjente pumper (-motorer) av samme eller lignende art hvor stempelhastigheten varierer kontinuerlig som en sinusfunksjon. I hver ende av et slag endres stempelhastigheten gradvis til eller fra null. Idet et arbeidende stempel retarderes mot null hastighet, aksellere-rer samarbeidende stempel som samtidig begynner et arbeidsslag fra null hastighet, slik at den samlede utgående volum-strøm er konstant.

Virkningen er enkel å forstå om man tenker seg at hvert stempel retarderer og akselererer linjært ved slutten, henholdsvis ved begynnelsen av hvert slag. Samme virkning kan selvsagt oppnås om de nevnte hastighetsendringer ikke er linjære. Poenget er at summen av de to stemplenes hastighet i vekslingsfasen er konstant og lik hastigheten et stempel ellers har i arbeidsslaget.

Ved å opprettholde jevn, størst mulig stempelhastighet over en del av slaget, oppnås vesentlig høyere volumstrøm per arbeidsslag enn ved en kjent pumpe hvor den samme stempelhastighet bare opptrer som maksimal hastighet på et bestemt sted i slaget, og hvor stempelhastigheten ellers er lavere.

Fra et slitasjesynspunkt kan det tenkes at vedvarende høy hastighet vil føre til at en lenger del av sylinderveggen slites, men tilsvarende slitasje på et mer begrenset område medfører likevel at pumpen må overhales. En pumpe i henhold til oppfinnelsen kan imidlertid kjøres med betydelig redusert største stempelhastighet og likevel gi samme volumstrøm som en kjent pumpe.

Ved en pumpe i henhold til oppfinnelsen kan det oppnås en jevn utgående volumstrøm ved hjelp av kun to samarbeidende stempler. Ved å la hvert arbeidsslag dekke noe mer enn 180 graders dreining av pumpens drivaksling, oppnås overlapping for den delen som overstiger 180 grader, hvor begge stempler samtidig utfører en del av et arbeidsslag. Den overlappende del av en omdreining kan eksempelvis utgjøre 30 grader, hvor det ene stempel retarderer jevnt mot null hastighet og avslutter sitt arbeidsslag mens det andre stempel begynner sitt arbeidsslag og akselererer jevnt mot arbeidshastighet. Returslaget må utføres med høyere hastighet enn arbeidsslaget, idet stempelets slaglengde skal tilbakelegges i løpet av en. dreievinkel som er mindre enn 180 grader. Denne høyere returhastighet er i og for seg uønsket med hensyn til slitasje, men da trykket mot stempelet er vesentlig lavere i returslaget enn i arbeidsslaget, fører ikke den økte hastighet til økt slitasje. Stempelets returhastighet er ellers ikke høyere enn største stempelhastighet for en tilsvarende kjent stempelpumpe .

Det kan dog være en ulempe ved den beskrevne tostempelløsning at inngående volumstrøm ikke blir konstant selv om utgående volumstrøm blir det. Variasjonene i inngående væskestrøm er sammenlignbare med tilsvarende variasjoner i en kjent triplekspumpe.

En pumpe som arbeider i henhold til oppfinnelsen, og som har tre stempler med 120 graders innbyrdes faseforskyvning, kan i motsetning til en tilsvarende kjent triplekspumpe levere konstant volumstrøm, hvor volumstrømmens størrelse til enhver tid svarer til arbeidshastigheten for ett stempel. To og to stempler veksler da med linjær hastighetsendring og gir i sum konstant volumstrøm. Ved bruk av tre stempler kan stempelhas-tighetens forløp være det samme for arbeidsslag og returslag, i motsetning til det asymmetriske forløp som forklart ovenfor for en pumpe med to stempler.

En pumpe med tre stempler vil også kunne ha konstant inngående volumstrøm. Tilsvarende kan oppnås med flere stempler, eksempelvis fem stempler som arbeider med 72 grader innbyrdes faseforskyvning.

En gunstig stempelpumpe kan realiseres med seks stempler som arbeider 60 grader faseforskjøvet og med ulik stempelhastighet for arbeidsslag og returslag (asymmetrisk). Den største, og den jevneste, stempelhastighet mellom vekslingsområdene ved hver ende av et arbeidsslag, vil være en faktor 1,6 lavere enn største stempelhastighet for en tilsvarende pumpe av kjent type hvor stempelhastigheten har et sinusformet forløp.

Alternativt kan en stempelpumpe som arbeider i henhold til oppfinnelsen, kjøres ved høyere omdreiningstall og tilsvarende større volumstrøm enn en tilsvarende kjent pumpe uten å overskride største stempelhastighet for den kjente pumpe.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende nærmere ved hjelp av et første forenklet utførelseseksempel på en pumpe med to stempler. Dessuten forklares hastighetsforløp og vekslings-faser ytterligere for pumper med flere stempler, og endelig vises det til et mer utførlig eksempel på en foretrukket utførelsesform av en boreslamspumpe. Det vises til vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk og forenklet en pumpe med to stempler som drives av en kam i form av en roterende eksenterskive eller eksenterrulle; Fig. 2 viser et diagram med en kurve som viser kamprofil og stempelhastighet for kammen og det ene stempel i fig. 1; Fig. 3 viser et diagram svarende til fig. 2, men hvor også stempelhastighet for det andre stempel i fig. 1 er vist; Fig. 4 viser et diagram over stempelhastighet for en tresylindret pumpe; Fig. 5 viser et diagram over stempelhastighet for en femsylindret pumpe; Fig. 6 viser et diagram over stempelhastighet for en sekssylindret pumpe; Fig. 7 viser skjematisk og i sideriss en roterende trommel med en utvendig ringformet kam; og Fig. 8 viser i et motsvarende riss et delbilde (beskråret i forhold til fig. 7) hvor på en forlengelsesdel av den gaffelformede rulleopplagringsholder er montert en motrulle som ruller på baksiden av den ringformede kammen, altså på dennes motsatte sideflate med hensyn på selve kamflaten; Fig. 9 viser et til fig. 8 svarende delriss av motrulleut-førelsen, hvor ruileforspenningen er basert på bruk av en såkalt gassfjær, og hvor rullen i enden av stempelstangen trykkes mot kammen når sylinderen trykksettes for eksempel pneumatisk; Fig. 10 viser i vesentlig større målestokk enn i fig. 7 og betydelig mer detaljert enn i fig. 8, utførelsesformen ifølge fig. 8 med "motrulle", og illustrerer hvordan den fritt dreibare rulle i enden av stempelstangenden ligger fjærende

an mot kamflaten på den roterende trommels ringformede kam, mot hvis motsatte side motrullen ligger dreibart an; og

Fig. 11 er et perspektivriss av en tresylindrisk stempelpumpe som har fellestrekk med utførelsesformene ifølge fig- 7, 8, 9 og 10, men hvor motrulleprinsippet er opprettholdt i kombina-sjon med anvendelsen av gassfjær.

I det etterfølgende forklares oppfinnelsen under henvisning til tegningene: I fig. 1 betegner henvisningstallet 10 en drivaksel som roterer i retning mot urviserne slik som angitt med pil. Orivakselen 10 er tilordnet en kam 12 hvis radius målt fra drivakselens 10 sentrum til kammens 12 periferi øker fra en minste verdi til en største verdi regnet med økende dreievinkel mot høyre (medurs), for så å avta til kammens 12 minste radius ved en full omdreining. Kammens 12 største radius er plassert slik at dreievinkelen (medurs) mellom kammens 12 minste og største radius utgjør 210 grader, slik som vist med stiplede radiuslinjer i fig. 1.

En i forhold til drivakselen 10 radialt rettet første sylinder 14 med et første stempel 16 er plassert på diametralt motsatt side av drivakselen 10 av en andre radialt rettet sylinder 14a med et andre stempel 16a.

Første stempel 16 er tilordnet en første stempelstang 18 som ved den frie ende er forsynt med en første rull 20 som er innrettet til å følge kammens 12 periferi. Andre stempel 16a er på tilsvarende måte tilordnet en andre stempelstang 18a som ved sin frie ende er forsynt med en andre rull 20a, som likeledes er innrettet til å følge kammens 12 omkrets.

I fig. 2 viser kurven 22 kammens 12 radius som funksjon av kammens 12 dreievinkel. Kurven 22 viser således kammens 12 profil. Kurven 24 viser første stempels 16 hastighet som funksjon av kammens 12 dreievinkel ved en konstant omdreiningshastighet for drivakselen 10 og kammen 12.

Den horisontale skala angir dreievinkel for kammen 12 fra 0 til 360 grader. Den vertikale skala angir kammens 12 radius normalisert slik at største radius, som opptrer ved 210 grader, har positiv verdi 1,0, og slik at stempelets 16 hastighet i et arbeidsslag er normalisert til verdi 1,0.

Som det framgår av kurven 24, er stempelets 16 største hastighet ved returslaget lik 1,5 eller femti prosent høyere enn for arbeidsslaget. Hvor stor stempelhastighet disse normaliserte verdier tilsvarer, avhenger selvsagt av drivakselens 10 og kammens 12 omdreiningshastighet og hva den normaliserte radius lik 1,0 tilsvarer i reelle mål.

Den stiplede kurve 26 i fig. 3 viser hvordan det andre stempelets 16a hastighet forløper når kammen 12 dreies mot vens-tre i forhold til utgangsstillingen i fig. 1. I en tidlig fase, nærmere bestemt mellom 0 og 30 grader, er første stempel 16 i begynnelsen av et arbeidsslag og går med linjært økende hastighet, mens andre stempel 16a er i slutten av et arbeidsslag og går med linjært avtagende hastighet. Summen av de to positive stempelhastigheter er konstant og lik 1,0. Fra 30 til 180 grader utfører første stempel 16 hoveddelen av arbeidsslaget med konstant hastighet lik 1,0, mens andre stempel 16a og utfører sitt returslag og suger væske inn i andre sylinder 14a.

Fig. 4 viser hastighetskurver for en pumpe hvor tre stempler arbeider 120 grader faseforskjøvet. En sinusformet hastighetskurve 28 for et vanlig veivdrevet stempel er vist som referanse. Kurvene 30, 32 og 34 gjelder for henholdsvis første, andre og tredje stempel. Som det framgår av kurvene 30, 32 og 34, er det til enhver tid enten ett stempel som arbeider med jevn hastighet, eller to arbeidende stempler som veksler slik at summen av deres hastigheter er lik arbeidshastigheten for ett stempel. Fig. 5 viser en hastighetskurve 36 for et stempel i en pumpe hvor fem stempler arbeider 72 grader faseforskjøvet. En sinusformet hastighetskurve 28 for et vanlig veivdrevet stempel er vist som referanse. Kurvene for de resterende fire stempler er ikke vist. Som det framgår av fig. 5, er stempelets arbeidshastighet jevn over en vesentlig større del av de første 180 vinkelgrader enn for referansekurven 28, samtidig som stempelets arbeidshastighet også er vesentlig lavere enn for et veivdrevet stempel representert ved referansekurven 28. Fig. 6 viser en hastighetskurve 38 for et stempel i en pumpe hvor seks stempler arbeider 60 grader faseforskjøvet. En sinusformet hastighetskurve 28 for et vanlig veivdrevet stempel er vist som referanse. Kurvene for de resterende fem stempler er ikke vist. Som det framgår av fig. 6, er stempelets arbeidshastighet jevn over en vesentlig større del av de første 180 vinkelgrader enn for referansekurven 28, samtidig som stempelets arbeidshastighet også er vesentlig lavere enn for et veivdrevet stempel representert ved referansekurven 28. Hastighetskurven 38 er asymmetrisk, slik at returslaget dekker mindre dreievinkel enn arbeidsslaget og foregår følge-lig med større stempelhastighet.

I et eksempel på en utførelsesform av en stempelpumpe som er vist skjematisk i fig. 7, 8 og 10, er en motor 40 hvor motorens uttaksaksling er forsynt med et tannhjul 42, innrettet til å drive en roterbar trommel 44 ved at tannhjulet 42 er i inngrep med en utvendig tannkrans 46 på trommelen 44.

Trommelen 44 er utvendig videre forsynt med en rundtgående, ringformet kam 50 hvis ene side er utført som en profilert kamflate 52.

Utenfor trommelen 44 og parallelt med den er det anordnet minst én stempelsylinder 14b, 14c hvor et ikke vist stempel er tilordnet en stempelstang 18b, 18c hvis frie ende er innrettet til å følge kamflaten 52 når trommelen 44 roterer og derved drive nevnte ikke viste stempel i sylinderen 14b, 14c slik som tidligere forklart.

I en foretrukket utførelse vil seks stempelsylindre 14b, 14c .... som er fordelt ekvidistant rundt trommelen 44 i en praktisk utførelse av oppfinnelsen være koplet til et felles manifoldsystem. Hver stempelsylinder 14b, 14c.... er på kjent måte forsynt med ventiler og koplinger som er nødvendige for at sylinderen skal kunne fungere som en pumpesylinder.

Ved en slik sekssylindret stempelpumpe blir trommelen drevet av to motorer, én på hver side av trommelen 44.

X fig. 10 er det illustrert hvorledes stempelstangens 18 frie ytterende, som egentlig dannes av det lengst borte fra sylinderen 14b liggende punkt på en dreibar anleggsrulle 20b, er brakt til å opprettholde et fjærende anlegg mot den ringformede kammens 50 kamflate 52. Anleggsrullens 20b elastisk ettergivende og tilbakefjærende anlegg mot kamflaten 52 sikrer at rullens omkretsflate hele tiden følger kamflatens 52 ikke-sirkulære forløp 360 grader rundt trommelens 44 omdreiningsakse.

For å få til denne fjærende bevegelsesmulighet for rullen 20b (og selvsagt også de øvrige anleggsrullene 20a, 20c ....) i respektive stempelsylinders eller stempelstangs akseretning, er det i endepartiet av den konstruktivt egentlige stempelstang (den funksjonelt egentlige stempelstangende utgjøres av rullen 20b, nærmere bestemt dennes til enhver tid ytterste punkt på omkretsen i stempelstangens 18b akseretning) utformet et gaffelformet hode 18b' for rullens 20b dreibare opplagring ved hjelp av en tverrgående bolt 54, hvilket gaffelformede hodes 18b' ene gaffelgren via en holder 55 bærer et fjærbelastet anleggsorgan i form av en liten dreibar rulle eller hjul 56 hvis akse er parallell med anleggsrullens 20b omdreiningsakse.

Denne mindre rulles eller hjuls 56 omkretsflate ligger fjærende avstøttende an mot baksiden 52a av kammens 50 omkretsflate som i motsetning til selve kamflaten 52 kan følge en sirkulær ringflate.

Fjæren 58 for denne lille rullen eller hjulet kan for eksempel være bygget opp av flere sammenførte tallerkenfjærer som holdes på plass inne i et liggende koppformet parti av en opplagringsdel 60 som blant annet bærer et gaffelformet ende-stykke 62 for rullens eller hjulets 56 opplagring. 64 betegner en stillskrue for den lille rullens eller hjulets 56 justering i forhold til kammen 50 (kammens sirkulære bak-sideflate 52a) i stempelstangens 18b akseretning, mens 63 angir en sleideføring som er tilordnet kamrullearrangementet 50-20b.

I nevnte foretrukne utførelsesform er det som nevnt seks stempelsylindre som er anordnet jevnt {med ens vinkelavstan-der) fordelt rundt trommelen, og disse stempelsylindre vil i denne foretrukne utførelse med fordel være koplet til et felles manifoldsystem.

Det gaffelformede hodet 18b', 18C kan i enkelte utførelses-former være like stort som sylinderen 14a-14c.... ved den andre enden av stempelstangen 18a-18c....

Midlene til å sikre at rullene 20 til enhver tid opprett-holder sin kontakt med motstående kamflate 52 kan ha ulike former. De skal generelt være egnet til å sørge for at trykket på innsugningssiden alltid er stort nok til å balansere friksjons-, gravitasjons- og treghetskrefter som søker å løfte rullen av fra kammen og således oppheve den styrende samvirkning dem imellom. Ifølge fig. 8 og 10 er det foreslått brukt motrulle som er posisjonert til å løpe på baksiden av kammen 50. Alternativt kan det benyttes forspenning, for eksempel pneumatisk så som antydet i fig. 9, hvor et ringformet stempel 16A som sitter fastkilt på et mellomliggende parti av stempelstangen 18b og således følger dennes 18b bevegelse, trykker rullen 20b mot kammen 50 når sylinderen 14B settes under trykk ved tilførsel av trykkluft. I stedet for denne pneumatiske fjærforspenningsutførelse, kunne forspenningen vært skaffet til veie ad mekanisk vei.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 11 kan det benyttes gass-fjærer, og den vanligvis gaffelformede holder 18b', 18c' ved enden av respektive pneumatiske sylinders 14a-14c stempelstang 18a-18c kan ha en slik utforming at både anleggs- og motholds- rulle 20b, 20c, henholdsvis 56, parvis kan opp-lagres i hver holder. For øvrig har utførelsesformen i fig. II den samme driv- og transmisjonsmekanisme 40, 42, 46 som i fig. 7, idet tannhjulsutveksling 42, 46, trommel 44 med 360 grader rundtgående kamringparti 50 og de tre ekvidistant (i 120 grader vinkelavstand) plasserte stempelsylindre 14a-14c er opplagret i to parallelle, med mellomrom anbrakte side-vegger 82, 84 av en rammekonstruksjon, hvor en grunnplate 80 forbinder de to sideveggene 82, 84 med hverandre. Henvis-ningsbetegnelsen 44a angir den ene av trommelens 44 aksel-ender.

Claims (17)

1. Anordning ved stempelmaskin i form av stempelpumpe eller stempelmotor av den art hvor tre eller flere samvirkende stempelsylindre (14, 14a, 14b, 14c ._.) hvis frem- og tilbakegående stemplers (16, 16a ) stenger (18, 18a, 18b, 18c .-.) direkte eller indirekte følger en roterende kam (12, 50), karakterisert ved at kammen (12, 50) omfatter sektorer med kontinuerlige og komplementært varierende stigningstall, slik at dersom kammen roteres med en konstant vinkelhastighet er summen av de lineære hastigheter av alle stempler som følger sektorene med positive stigningstall konstant og lik summen av de lineære hastigheter av alle stempler som følger sektorene med negative stigetall.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kam (12) er symmetrisk og antallet stempler er et oddetall lik eller større enn tre.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kam (12) er asymmetrisk og antallet stempler er et partall lik eller større enn fire.

4. Anordning ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at hver stempelstang (18, 18a, 18b, 18c ....) utgjøres av den til enhver tid aksialt ytterste anleggsflateparti av en dreibar rulles (20, 20a, 20b, 20c omkretsflate som skal ligge an mot kamflaten (12; 52).

5. Anordning ifølge krav 1 eller 4, karakterisert ved at kammen utgjøres av en rundtgående kamring (50) anordnet på en roterbar trommel (44), valseformet legme eller lignende anordning.

6. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte dreibare ruller (20, 20a, 20b, 20c .....) til enhver er innrettet til å bli holdt elastisk ettergivende i anlegg mot nevnte kamflate (12; 52).

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at stempelstangendene for opplagring av hver sin anleggsrulle (20, 20a, 20b, 20c .».) er utformet med et gaffellignende hode (18b') innrettet til å oppta anleggsrullen dreibart mellom U-grenene ved hjelp av en tverrgående bolt (54).

8. Anordning ifølge krav 4, 6 eller 7, karakterisert ved midler (for eksempel 56) innrettet til å sørge for å opprette og opprettholde et tilstrekkelig høyt trykk på innsugningssiden til å utbalansere friksjons-, gravitasjons- og treghetskrefter som søker å løfte anleggsrullen (20, 20a, 20b, 20c ...) bort fra kammens (50) styreflate (52).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte midler utgjøres av fjærforspennings-midler, for eksempel pneumatiske organ (16A,14B), meka-niske midler så som fjærer etc.

10. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at det gaffellignende hodet (18b') ved enden av hver stempelstang (18, 18a, 18b, 18c) bærer en aksialt utover ragende holder (60) som er utformet til å sørge for å holde anleggsrullen (20b) i fjærbelastet kontakt med kammens kamflate (52).

11. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at nevnte holder (60) har et U-formet forløp, idet en første U-gren er rettet aksialt bort fra det gaffellignende ytre, frie stempelstanghode (18b'), mens den annen U-gren som er forbundet med første U-gren via U-steget som danner et tverrgående forbindelsesstykke er rettet aksialt mot stempelstanghodet (18b') og bærer et kontakthjul (56) hvis omkretsflate ligger fjærbelastet an mot kamringens (50) bakre ringflate (52a), motsatt kamringens kamflate (52), i den hensikt å holde anleggsrullens (20b) i jevnt, fjærende anlegg mot kamflaten (52).

12. Anordning ifølge krav 7, 8 og 11, karakterisert ved at nevnte gaffelformede hode (18a'-18c') er utformet for opplagring av så vel anleggsrullen (20a-20c) som kontakthjulet (56) på den motsatte side av kamringen (50) i forhold til selve kamflaten (52).

13. Fremgangsmåte til styring av styrbare, frem- og tilbakegående stempler (16, 16a „..) i stempelsylindre (14, 14a, 14b, 14c ....) som i et antall av tre eller flere inngår i en stempelmaskin, hvor det for stempel-bevegelsenes gjensidige styring er anordnet et roterbart organ som påvirker stemplene via deres utadragende stempelstenger (18, 18a, 18b, 18c ), karakterisert ved at hvert stempel (16, 16a drives med jevn hastighet over en del av sitt arbeidsslag og hvor i det minste ett stempel er drevet på en slik måte at dets hastighetprofil er asymmetrisk, det vil si konstant, men ved ulik hastighet under arbeids-og returslag.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at stemplene (16, 16a ....) drives slik at ved enden av et arbeidsslag endres stempelhastigheten gradvis til eller fra null, og slik at et arbeidende stempel når det retarderende mot null hastighet, akselereres det, eller ett av de samvirkende stempler som samtidig begynner et arbeidsslag, fra null hastighet.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at hvert stempel (16, 16a „.) retarderer og akselererer lineært ved slutten henholdsvis begynnelsen av hvert arbeidsslag, slik at summen av stemplenes hastigheter i vekslingsfasen er konstant og lik den hastighet som et stempel ellers har under arbeidsslaget.

16. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav 13-15, karakterisert ved at det opprettes og opprettholdes jevn, størst mulig stempelhastighet over en del av arbeidsslaget.

17. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav 13-16, hvor stempelmaskinen utgjøres av en pumpe og det arbeides med to diametralt motsatte stempelsylindre (14, 14a) og en mellomliggende kamskive (12), karakterisert ved at hvert arbeidsslag er brakt til å dekke noe mer, for eksempel 30°, enn 180° dreining av drivakslingen (10), slik at begge stempler (16, 16a) samtidig utfører en del av et arbeidsslag under den overlappende del av en omdreining, hvor det ene stempel retarderes jevnt mot null og avslutter dette arbeidsslag mens det annet stempel begynner sitt arbeidsslag og akselereres jevnt mot fullt arbeidsslag, og hvor returslaget gjennomføres med høyere hastighet enn selve arbeidsslaget.