PL204439B1 - Zespół komory i tłoka, silnik, amortyzator i przetwornik zawierający ten zespół - Google Patents

Zespół komory i tłoka, silnik, amortyzator i przetwornik zawierający ten zespół

Info

Publication number
PL204439B1
PL204439B1 PL364486A PL36448602A PL204439B1 PL 204439 B1 PL204439 B1 PL 204439B1 PL 364486 A PL364486 A PL 364486A PL 36448602 A PL36448602 A PL 36448602A PL 204439 B1 PL204439 B1 PL 204439B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
piston
chamber
valve
pressure
container
Prior art date
Application number
PL364486A
Other languages
English (en)
Other versions
PL364486A1 (pl
Inventor
Der Blom Nicolaas Van
Original Assignee
Nvb Composites Internat A S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26068993&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL204439(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nvb Composites Internat A S filed Critical Nvb Composites Internat A S
Publication of PL364486A1 publication Critical patent/PL364486A1/pl
Publication of PL204439B1 publication Critical patent/PL204439B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/16Casings; Cylinders; Cylinder liners or heads; Fluid connections
    • F04B53/162Adaptations of cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/143Sealing provided on the piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F16J1/006Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials
    • F16J1/008Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials with sealing lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/04Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons
    • F16J1/06Resilient guiding parts, e.g. skirts, particularly for trunk pistons with separate expansion members; Expansion members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02Cylinders designed to receive moving pistons or plungers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Dziedzina techniki
Zespół tłok-komora obejmujący wydłużoną komorę, która ograniczona jest wewnętrzną ścianą komory i zawiera tłok posiadający znajdujący się w komorze pojemnik, który może poruszać się względem ściany komory z zachowaniem szczelności przynajmniej pomiędzy pierwszym i drugim wzdłużnym położeniem w tej komorze, przy czym komora posiada w pierwszym i drugim wzdłużnym położeniu przekroje poprzeczne o różniących się od siebie polach i obwodach oraz różniące się w sposób zasadniczo ciągły pola przekrojów poprzecznych w pośrednich, wzdłużnych położeniach znajdujących się pomiędzy pierwszym a drugim wzdłużnym położeniem, gdzie pole i obwód przekroju poprzecznego w drugim wzdłużnym położeniu są mniejsze niż pole i obwód przekroju poprzecznego w pierwszym wzdłużnym położeniu, zaś tłok obejmuje sprężyście odkształcalny pojemnik zapewniający różniące się od siebie pola i obwody przekrojów poprzecznych tłoka dostosowujące się do różniących się od siebie pól i obwodów przekrojów poprzecznych komory podczas względnego poruszania się tłoka między pierwszym i drugim wzdłużnym położeniem przez pośrednie wzdłużne położenia w komorze.
Zawory powietrzne dętek mogą mieć postać zaworów Dunlopa-Woodsa, zaworów Sclaveranda i zaworów Schradera. Przeznaczone są do napełniania zamkniętych komór, np. opon wykorzystywanych w pojazdach. Ostatnie dwa wymienione rodzaje zaworów posiadają sprężynowy kołek umieszczony w rdzeniu zaworu, przy czym naciśnięcie kołka powoduje otwarcie zaworu, co umożliwia napełnienie lub opróżnienie komory. Naciśnięcie kołka może być dokonywane ręcznie, z wykorzystaniem ciśnienia płynu lub za pomocą elementu uruchamiającego zawór. Dwa pierwsze wymienione rodzaje zaworów mogą być otwierane z wykorzystaniem jedynie ciśnienia płynu, podczas gdy ostatni zawór powinien być raczej otwierany za pomocą elementu uruchamiającego zawór, ponieważ w przeciwnym wypadku naciśnięcie kołka może wymagać zastosowania wysokiego ciśnienia.
Stan techniki
Niniejszy wynalazek dotyczy rozwiązań opisanych na wstępie urządzeń umożliwiających uzyskanie dostatecznie małej siły tarcia tak, by podczas poruszania się tłoka przynajmniej uniknąć zakleszczania się tłoka, szczególnie tłoka posiadającego pojemnik o sprężyście odkształcaInej ścianie, oraz ściany wydłużonej komory, w przypadku gdy komora posiada rozmiary przekroju poprzecznego zmieniające się w kierunku wzdłużnym, zwłaszcza gdy pola przekroju poprzecznego mają różne obwody podczas przemieszczania się tłoka względem komory z zachowaniem szczelności.
Przykładowe znane ze stanu techniki tego rodzaju urządzenie zostało ujawnione w międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO 00/70227.
Wykonania przedstawione na fig. 6, 8 i 9-12 (włącznie) patentu nr WO 00/70227 mogą stwarzać problemy związane z zakleszczeniem się tłoka w miejscach mniejszych przekrojów poprzecznych komory posiadającej przekroje poprzeczne o różniących się od siebie obwodach. Zakleszczenie może być powodowane dużymi siłami tarcia działającymi na materiał, z którego wykonane są ściany tłoków. Siły te mogą powstawać głównie przez ściskanie materiału (materiałów), z którego (których) wykonany jest tłok, podczas jego przemieszczania się z pierwszego położenia wzdłużnego, w którym pole przekroju poprzecznego jest większe do drugiego położenia wzdłużnego, w którym pole i obwód przekroju poprzecznego są mniejsze. Na fig. 1 - 3 (włącznie) niniejszego zgłoszenia patentowego przedstawiono przykłady dużych sił tarcia dla posiadających pojemnik nieruchomych tłoków w nieruchomej komorze, przy wewnętrznym ciśnieniu lub jego braku w komorze. Powoduje to duże naciski na styku tłoka i ściany komory: może nastąpić zakleszczenie.
Kolejny problem dotyczący przedstawionych w patencie nr WO 00/70227 wykonań tłoków posiadających pojemnik związany jest z możliwością wyciekania płynu, co może wpływać na zdolność zapewniania szczelności. Tak jak w przypadku rozwiązań wcześniej wspomnianego problemu związanego z tłokami posiadającymi pojemnik o sprężyście odkształcalnej ścianie, gdzie siła uszczelniająca powstaje w wyniku działania ciśnienia wewnętrznego, wycieki mogą stanowić poważny problem.
Jeszcze inne przykładowe urządzenie tego typu opisano w dokumencie patentowym WO
00/65235.
Cel wynalazku
Celem niniejszego wynalazku jest dostarczenie zespołów tłoka i komory, które mogą się poruszać z zachowaniem szczelności w przypadku, gdy komory posiadają różniące się od siebie pola przekrojów poprzecznych, oraz gdy obwody przekrojów poprzecznych różnią się od siebie.
PL 204 439 B1
Istota wynalazku
W pierwszym aspekcie wynalazek dotyczy zespoł u tł oka i komory, gdzie:
- tłok jest wykonany w taki sposób, by rozmiar produkcyjny pojemnika nie odkształconego i nie poddawanego działaniu sił był taki, że obwód tłoka jest w przybliżeniu równy obwodowi komory w drugim położeniu wzdłużnym, przy czym pojemnik może się rozszerzać od rozmiaru produkcyjnego w kierunku poprzecznym względem wzdłużnego kierunku komory, zapewniając w ten sposób rozszerzanie się tłoka od jego rozmiaru produkcyjnego podczas względnego poruszania się tłoka z drugiego położenia wzdłużnego do pierwszego położenia wzdłużnego.
W niniejszym kontekście, przekroje poprzeczne korzystnie są wyznaczane prostopadle do osi wzdłużnej (= w kierunku poprzecznym).
Pole drugiego przekroju poprzecznego korzystnie stanowi 95-15%, np. 95-70% pola pierwszego przekroju poprzecznego. W pewnych przypadkach pole drugiego przekroju poprzecznego może stanowić około 50% pola pierwszego przekroju poprzecznego.
Do wykonania zespołu może być wykorzystana pewna liczba różnych technologii.
Technologie te zostaną poniżej opisane w odniesieniu do kolejnych aspektów wynalazku.
W jednej z technologii tłok posiada sprężyście odkształcalny pojemnik wykonany z materiału odkształcalnego.
W takim przypadku materiał odkształcalny może być płynem lub mieszaniną płynów, takich jak woda, para wodna i/lub gaz albo piana. Materiał ten lub jego część może być ściśliwy, tak jak gaz lub mieszanina wody i gazu, lub może być przynajmniej częściowo nieściśliwy.
Można to osiągnąć przez wybranie rozmiaru produkcyjnego tłoka (nie poddanego działaniu siły, nieodkształconego) równego w przybliżeniu obwodowi najmniejszego pola przekroju poprzecznego komory, i rozszerzanie go podczas przemieszczania do położenia wzdłużnego, w którym pole przekroju poprzecznego jest większe. Może być to osiągnięte przez zapewnienie elementu utrzymującego pewną siłę uszczelniającą między tłokiem a ścianą komory: wewnętrzne ciśnienie tłoka może być utrzymywane (a) na pewnym, z góry określonym poziomie (poziomach) podczas całego suwu tłoka. Wartość ciśnienia dla danego rozmiaru uzależniona jest od różnicy obwodów przekrojów poprzecznych oraz od możliwości uzyskania odpowiedniej szczelności dla przekroju poprzecznego o najmniejszej długości obwodu. Jeżeli różnica jest duża, zaś pożądane ciśnienie jest za wysokie to uzyskanie odpowiedniej siły uszczelniającej dla obwodu o najmniejszej długości, może być zastosowane ciśnienie zmieniające się podczas suwu tłoka. Ponieważ dostępne na rynku materiały nie zapewniają zwykle szczelności, szczególnie w przypadku wykorzystywania dosyć wysokich ciśnień, musi być zapewniona możliwość utrzymywania takiego ciśnienia, np. przez zastosowanie zaworu napełniającego.
Wraz ze zmianami przekroju poprzecznego komory zmieniać się może objętość pojemnika. Tak więc dla przekrojów poprzecznych rozpatrywanych we wzdłużnym kierunku komory, pojemnik może przyjmować pierwszy kształt w pierwszym położeniu wzdłużnym, oraz drugi kształt w drugim położeniu wzdłużnym, przy czym pierwszy kształt może różnić się od drugiego kształtu. W jednym z przypadków przynajmniej część odkształcalnego materiału jest ściśliwa, zaś pierwszy kształt ma powierzchnię większą niż powierzchnia drugiego kształtu. W takim przypadku całkowita objętość pojemnika ulega zmianie, a więc płyn powinien być ściśliwy. Alternatywnie lub opcjonalnie tłok może posiadać zamkniętą przestrzeń, która połączona jest z odkształcaInym pojemnikiem, przy czym zamknięta przestrzeń posiada zmienną objętość. W ten sposób zamknięta przestrzeń może przyjmować lub oddawać płyn w czasie zmian objętości odkształcalnego pojemnika. Zmiana objętości pojemnika jest dzięki temu regulowana automatycznie. W wyniku tego ciśnienie w pojemniku może być stałe podczas całego suwu tłoka.
W zamkniętej przestrzeni może być również umieszczony tłok przemieszczany za pomocą sprężyny. Sprężyna ta może określać ciśnienie panujące w tłoku podczas zmiany jego objętości.
Objętość zamkniętej przestrzeni może być zmieniana. W ten sposób regulowane może być ciśnienie całkowite lub minimalne/maksymalne ciśnienie w pojemniku.
Jeżeli zamknięta przestrzeń podzielona jest na pierwszą i drugą zamkniętą przestrzeń, przestrzenie te obejmują ponadto element wyznaczający objętość pierwszej zamkniętej przestrzeni, dzięki czemu ciśnienie płynu w pierwszej zamkniętej przestrzeni może być powiązane z ciśnieniem w drugiej zamkniętej przestrzeni. Ta ostatnia przestrzeń może być napełniana, np. za pomocą zaworu, przy czym korzystnie jest to zawór napełniający, taki jak zawór Schradera.
Element wyznaczający może być przystosowany do uzyskania przynajmniej zasadniczo stałego ciśnienia w pierwszej zamkniętej przestrzeni podczas suwu tłoka.
PL 204 439 B1
Element wyznaczający może być jednak wykorzystywany do uzyskania dowolnej charakterystyki ciśnienia, np. niezbędne może być uzyskanie wzrostu ciśnienia, jeżeli pojemnik rozszerza się osiągając tak duże pole przekroju poprzecznego w pierwszym położeniu wzdłużnym, że powierzchnia styku przy danej wartości ciśnienia może okazać się za mała do osiągnięcia odpowiedniej szczelności. Element wyznaczający może mieć postać pary tłoków, z których każdy znajduje się w innej zamkniętej przestrzeni. Druga zamknięta przestrzeń może być napełniana aż do osiągnięcia pewnej wartości ciśnienia, dzięki czemu wzrost ciśnienia może być połączony z pierwszą zamkniętą przestrzenią, pomimo tego, że objętość drugiej zamkniętej przestrzeni może się zwiększać. Może to być osiągnięte np. przez połączenia tłoka i komory o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych za pomocą trzonu tłokowego, który znajduje się w drugiej zamkniętej przestrzeni. Możliwe jest również zaplanowanie spadku ciśnienia.
Regulacja ciśnienia w tłoku może być również osiągnięta przez uzależnienie ciśnienia płynu w zamkniętej przestrzeni od ciśnienia płynu w komorze. Jest to moż liwe przez zapewnienie elementu wyznaczającego objętość zamkniętej przestrzeni połączonej z komorą. W ten sposób ciśnienie w odkształcalnym pojemniku może się zmieniać w celu uzyskania odpowiedniej szczelności. Prostym sposobem jest na przykład wykorzystanie elementu wyznaczającego przystosowanego do powodowania wzrostu ciśnienia w zamkniętej przestrzeni podczas przemieszczania pojemnika z drugiego położenia wzdłużnego do pierwszego położenia wzdłużnego. W takim przypadku zastosowany może być pojedynczy tłok umieszczony pomiędzy dwoma zamkniętymi przestrzeniami (w celu uniknięcia jakichkolwiek strat płynu znajdującego się w odkształcalnym pojemniku).
W rzeczywistoś ci wykorzystanie takiego tł oka moż e prowadzić do okreś lenia dowolnej zależności między ciśnieniami, ponieważ komora, w której tłok porusza się ruchem postępowym może zwężać się w taki sam sposób, jak główna komora zespołu.
Pojemnik może być napełniany za pomocą źródła ciśnienia znajdującego się wewnątrz tłoka lub za pomocą zewnętrznego źródła ciśnienia, tak jak w przypadku źródła ciśnienia znajdującego się poza zespołem i/lub komory będącej źródłem ciśnienia. We wszystkich rozwiązaniach niezbędne jest wykorzystanie połączonego z tłokiem zaworu. Korzystnie jest to zawór napełniający, najkorzystniej zawór Schradera. Ten rodzaj zaworu wyposażony jest w przemieszczany za pomocą sprężyny kołek rdzenia zaworu i zamyka się niezależnie od ciśnienia panującego w tłoku, przy czym przez zawór mogą przepływać wszystkie rodzaje płynu. Zastosowany może być jednak zawór innego typu, na przykład zawór zwrotny.
Pojemnik może być napełniany przez zamkniętą przestrzeń, przy czym sprężynowy tłok dopasowujący działa jak zawór zwrotny. Płyn pochodzący ze źródła ciśnienia może przepływać przez wzdłużne kanały znajdujące się w łożysku trzonu tłokowego przemieszczanego za pomocą sprężyny tłoka.
Jeżeli zamknięta przestrzeń podzielona jest na pierwszą i drugą zamkniętą przestrzeń, napełnianie może być przeprowadzane za pomocą komory stanowiącej źródło ciśnienia, ponieważ druga zamknięta przestrzeń może uniemożliwiać napełnianie za jej pośrednictwem pierwszej zamkniętej przestrzeni. Komora może posiadać w podstawie zawór wlotowy. Do napełniania pojemnika może być wykorzystany zawór napełniający, np. zawór Schradera, współpracujący z elementem uruchamiającym zawór. Może to być kołek uruchamiający ujawniony w opisie WO 96/10903 lub WO 97/43570 albo element uruchamiający zawór ujawniony w opisie WG 99126002. Kołek zaworu podczas jego zamykania porusza się w kierunku komory.
Jeżeli ciśnienie robocze komory jest wyższe niż ciśnienie w tłoku, tłok może być automatycznie napełniany.
Jeżeli ciśnienie robocze komory jest niższe niż ciśnienie w tłoku, konieczne jest uzyskanie wyższego ciśnienia np. przez czasowe zamknięcie zaworu wylotowego znajdującego się w podstawie komory. Jeżeli zawór ten jest zaworem Schradera, który może być otwierany za pomocą elementu uruchamiającego zawór ujawnionego w opisie WO 99/26002, może być to osiągnięte przez utworzenie obejścia w postaci kanału łączącego komorę i przestrzeń znajdującą się między elementem uruchamiającym zawór oraz wewnętrznym kołkiem zaworu. Obejście to może być otwierane (zawór Schradera może pozostać zamknięty) i zamykane (zawór Schradera może być otwarty), przy czym może ono być sterowane za pomocą np. ruchomego tłoka. Ruch tego tłoka może być kontrolowany ręcznie, np. za pomocą pedału obracającego się wokół osi z położenia aktywnego do położenia nieaktywnego i z powrotem na skutek działania operatora.
PL 204 439 B1
Może to być też osiągnięte za pomocą innych środków, takich jak element uruchamiający wyzwalany w oparciu o wyniki pomiaru ciśnienia w komorze i/lub w pojemniku.
Osiągnięcie z góry określonej wartości ciśnienia w pojemniku może być dokonywane ręcznie przez operatora powiadamianego o wartości ciśnienia za pomocą manometru mierzącego ciśnienie panujące w pojemniku. Może być to również dokonywane automatycznie, np. za pomocą zaworu znajdującego się w pojemniku. Wykorzystana może być również przemieszczana za pomocą sprężyny nakrywka zamykająca kanał nad elementem uruchamiającym zawór w przypadku, gdy ciśnienie wzrośnie powyżej pewnej z góry określonej wartości. Innym, porównywalnym rozwiązaniem jest wykorzystanie zamykalnego obejścia zaworu wylotowego komory - konieczny może być pomiar ciśnienia w pojemniku, które może sterować siłownikiem otwierającym i zamykającym obejście przy z góry określonej wartości ciśnienia w postaci elementu uruchamiającego zawór ujawnionego w opisie WO 99/26002 i zastosowanego wraz z zaworem Schradera wykorzystanym w pojemniku.
Opisane powyżej rozwiązania mogą być zastosowane z dowolnymi tłokami obejmującymi pojemnik, włącznie z tymi ujawnionymi w opisach WG 00/65235 i WO 00/70227.
W celu ograniczenia wzdł u ż nego rozcią gania się posiadają cego pojemnik tł oka podczas poddawania go działaniu ciśnienia panującego w komorze, oraz w celu umożliwienia rozszerzania się go w kierunku poprzecznym, pojemnik może obejmować wykonane ze sprężyście odkształcalnego materiału elementy wzmacniające, np. elementy wzmacniające wykonane z materiału tekstylnego lub włóknistego, przy czym korzystnie są one umieszczone w ścianie pojemnika. Zawierający pojemnik tłok może również posiadać elementy wzmacniające, które nie są umieszczone w ścianie, np. wiele sprężystych ramion, które mogą być lub nie być napełnialne, połączonych ze ścianą pojemnika. Po napełnieniu elementy wzmacniające ograniczają również odkształcanie się ściany pojemnika na skutek działania ciśnienia panującego w komorze.
W innym aspekcie wynalazku dotyczy on zespołu składającego się z tłoka i komory, gdzie:
- komora ma postać wydłużonej komory posiadającej oś wzdłużną,
- tłok moż e poruszać się w komorze z drugiego położenia wzdłuż nego do pierwszego położenia wzdłużnego, komora posiada sprężyście odkształcalną ścianę wewnętrzną stanowiącą przynajmniej część wewnętrznej ściany komory znajdująca się pomiędzy pierwszym a drugim położeniem wzdłużnym,
- komora posiada w swoim pierwszym poło ż eniu wzdłuż nym, w którym tłok znajduje się w tym położeniu, pierwsze pole przekroju poprzecznego, oraz w swoim drugim położeniu wzdłużnym, w którym tłok znajduje się w tym poło ż eniu, drugie pole przekroju poprzecznego, przy czym pierwsze pole przekroju poprzecznego jest większe niż drugie pole przekroju poprzecznego, zaś zmiana przekroju poprzecznego komory jest zasadniczo ciągła pomiędzy pierwszym a drugim położeniem wzdłużnym, między którymi porusza się tłok.
Tak więc w tym aspekcie wynalazku wykorzystano rozwiązanie alternatywne do tłoka dostosowującego się do zmian przekroju poprzecznego komory, a mianowicie komorę mającą zdolność dostosowywania się.
Tłok może naturalnie być wykonany z materiału przynajmniej częściowo nieściśliwego, może też być wykorzystane połączenie dostosowującej się komory z dostosowującym się tłokiem - takim jak tłok według opisanych powyżej aspektów wynalazku.
Tłok korzystnie ma w przekroju poprzecznym wykonywanym wzdłuż osi wzdłużnej kształt zwężający się w kierunku od pierwszego położenia wzdłużnego do drugiego położenia wzdłużnego.
Korzystnym sposobem zapewnienia dostosowującej się komory jest wykonanie komory posiadającej:
- zewnętrzną strukturę podtrzymującą otaczając ą ścianę wewnętrzną, oraz
- płyn utrzymywany w przestrzeni wyznaczonej przez zewnętrzną strukturę podtrzymującą oraz ścianę wewnętrzną.
W ten sposób wybór płynu lub kombinacji płynów może mieć wpływ na właściwości komory, takie jak szczelność pomiędzy ścianą i tłokiem, jak również wymagana siła itd.
Oczywiste jest, że w zależności od położenia, z którego widziany jest zespół, porusza się albo tłok albo komora, mogą też poruszać się obydwa te elementy. Nie ma to znaczenia dla działania zespołu.
Tłok może również ślizgać się nad ścianą wewnętrzną i zewnętrzną. Ściana wewnętrzna może mieć zwężający się kształt, podczas gdy ściana zewnętrzna jest cylindryczna.
PL 204 439 B1
Niniejszy zespół może być oczywiście wykorzystywany w wielu zastosowaniach, skupiono się jednak na nowatorskim sposobie zapewnienia dodatkowego sposobu dostosowania ruchu postępowego tłoka do wymaganej/pobieranej siły. W rzeczywistości pole/kształt przekroju poprzecznego może się zmieniać wzdłuż długości komory, co ma na celu dostosowanie zespołu do konkretnych zastosowań i/lub sił. Jednym z zastosowań jest pompa przeznaczona do używania przez kobiety lub młodzież - pompa taka powinna jednakże zapewniać odpowiednie ciś nienie. W tym przypadku niezbędne moż e być dopracowanie ergonomii pompy przez określenie siły jaką użytkownik może dostarczać dla danego położenia tłoka - i dobranie na podstawie tych danych komory o odpowiednim polu/kształcie przekroju poprzecznego.
Innym zastosowaniem zespołu jest amortyzator, w którym od pola/kształtu przekroju poprzecznego uzależnione jest przesunięcie odpowiadające danemu wstrząsowi (sile). Może być on również wykorzystany jako siłownik, ponieważ ilość płynu wprowadzana do komory zapewnia zróżnicowanie przesunięcia tłoka od bieżącego położenia tłoka przed wprowadzeniem płynu.
W rzeczywistości właściwości tłoka, względne położenia pierwszego i drugiego położenia wzdłużnego oraz rozmieszczenie zaworów mogą być wykorzystane do opracowania pomp, silników, siłowników, amortyzatorów, itp., o różnych charakterystykach ciśnieniowych i zróżnicowanych charakterystykach siłowych.
Korzystne wykonania zespołu składającego się z tłoka i komory zostały przykładowo opisane w odniesieniu do pomp tł okowych. Nie stanowi to jednak ograniczenia zakresu ochrony niniejszego wynalazku do takiego zastosowania, ponieważ może być to głównie układ komór i zaworów, zaś to jaki element lub ośrodek wykorzystywany jest do wywołania przemieszczenia może stanowić o rodzaju zastosowania: może to być pompa, siłownik, amortyzator lub silnik. W przypadku pompy tłokowej ośrodek taki może być zasysany do komory, która jest później zamykana za pomocą układu zaworów. Ośrodek ten może być sprężany przez ruch komory i/lub tłoka, po czym ośrodek może być uwalniany z komory za pomocą zaworu. W przypadku siłownika ośrodek może być wtłaczany do komory za pomocą układu zaworów, zaś tłok i/lub komora może się poruszać powodując przemieszczenie przymocowanego do niego urządzenia. W przypadku amortyzatora komora może być całkowicie zamknięta, zaś ściśliwy ośrodek może być sprężany przez przemieszczanie się komory i/lub tłoka. Wewnątrz komory może być też umieszczony ośrodek nieściśliwy, w takim przypadku tłok może posiadać na przykład pewną liczbę niewielkich kanałów zapewniających tarcie dynamiczne, które może być wykorzystane do spowolnienia ruchu.
Wynalazek może być ponadto wykorzystany jako źródło napędu, przy czym w takim przypadku ośrodek wykorzystywany jest do uzyskania ruchu komory i/lub tłoka, który może obracać się wokół osi stanowiącej element np. silnika. Założenia wynalazku znajdują zastosowanie we wszystkich wymienionych powyżej zastosowaniach. Założenia wynalazku mogą być również wykorzystane w innych zastosowaniach związanych z pneumatyką i/lub hydrauliką niż wspomniane powyżej pompy tłokowe.
Opisane wykonania stanowią jedynie przykłady i nie powinny być traktowane jako ograniczenie wynalazku. Specjaliści w tej dziedzinie szybko zauważą różnorodne zmiany, modyfikacji i połączenia elementów, które mogą być dokonane w niniejszym wynalazku, przy czym mogą one różnić się od opisanych tu przykładowych wykonań i zastosowań bez odchodzenia od ducha i zakresu niniejszego wynalazku.
Opis figur rysunku
Poniżej zostaną opisane korzystne wykonania wynalazku, przy czym opis ten oparty jest o rysunek, na którym:
fig. 1A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym w cylindrze, w którym ciśnienie nie jest podwyższone - tłok przedstawiony jest w rozmiarze produkcyjnym oraz po zwiększeniu ciśnienia w tłoku, fig. 1B przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 1A tłoka, w którym zwiększono ciśnienie i ściany cylindra, fig. 2A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny przedstawionego na fig. 1A tłoka znajdującego się w pierwszym (po prawej stronie) i drugim (po lewej stronie) położeniu wzdłużnym w cylindrze, przy czym ciśnienie w tłoku nie jest podwyższone, fig. 2B przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 2A tłoka i ściany cylindra, fig. 2C przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny przedstawionego na fig. 1A tłoka znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w cylindrze, przy czym ciśnienie w tłoku jest podwyższone do
PL 204 439 B1 takiego samego poziomu jak na fig. 1A, widoczny jest również tłok znajdujący się w pierwszym położeniu wzdłużnym (rozmiar produkcyjny), fig. 2D przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 2C tłoka i ściany cylindra w drugim położeniu wzdłużnym, fig. 3A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny przedstawionego na fig. 1A tłoka znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym w cylindrze, przy czym tłok przedstawiony jest w rozmiarze produkcyjnym oraz po podwyższeniu ciśnienia w tłoku, gdzie tłok poddawany jest działaniu ciśnienia panującego w komorze, fig. 3B przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 3A tłoka i ściany cylindra, fig. 4A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka według wynalazku znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w cylindrze, w którym ciśnienie nie zostało podwyższone, przy czym tłok przedstawiony jest w rozmiarze produkcyjnym oraz po podwyższeniu ciśnienia w tłoku do pewnej wartości, fig. 4B przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 4A tłoka i ściany cylindra, fig. 4C przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka według wynalazku w rozmiarze produkcyjnym znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w cylindrze, oraz tłoka znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym po podwyższeniu ciśnienia w tłoku do takiego samego poziomu jak na fig. 4A, fig. 4D przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 4C tłoka i ściany cylindra, fig. 5A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny przedstawionego na fig. 4A tłoka znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w cylindrze, w którym ciśnienie nie zostało podwyższone, przy czym tłok przedstawiony jest w rozmiarze produkcyjnym oraz po podwyższeniu ciśnienia w tłoku, fig. 5B przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 5A tłoka, w którym podwyższono ciśnienie i ściany cylindra, fig. 5C przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny przedstawionego na fig. 4A tłoka znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w cylindrze, przy czym tłok przedstawiony jest w rozmiarze produkcyjnym oraz po podwyższeniu ciśnienia w tłoku, gdzie tłok poddawany jest działaniu ciśnienia panującego w cylindrze, fig. 5D przedstawia nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 5C tłoka i ściany cylindra, fig. 6A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych oraz pierwsze wykonanie posiadającego wzmocnienie wykonane z materiału tekstylnego tłoka o rozmiarach zmieniających się promieniowo-osiowo podczas suwu - tłok przedstawiony jest na początku suwu, gdy ciśnienie w tłoku jest podwyższone i na końcu suwu, gdy ciśnienie w tłoku nie jest podwyższone i posiada on rozmiar produkcyjny, fig. 6B przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 6A tłok na początku suwu, fig. 6C przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 6A tłok na końcu suwu, fig. 7A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych oraz drugie wykonanie posiadającego wzmocnienie wykonane z materiału włóknistego („efekt kraty) tłoka o rozmiarach sprężystego materiału, z którego wykonana jest ściana zmieniających się promieniowo-osiowo podczas suwu - tłok przedstawiony jest na początku suwu, gdy ciśnienie w tłoku jest podwyższone i na końcu suwu, gdy ciśnienie w tłoku nie jest podwyższone i posiada on rozmiar produkcyjny, fig. 7B przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 7A tłok na początku suwu, fig. 7C przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 7A tłok na końcu suwu, fig. 8A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych oraz trzecie wykonanie posiadającego wzmocnienie wykonane z materiału włóknistego (brak efektu kraty) tłoka o rozmiarach zmieniających się promieniowo-osiowo podczas suwu - tłok przedstawiony jest na początku i na końcu suwu, gdy posiada on rozmiar produkcyjny, fig. 8B przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 8A tłok na początku suwu, fig. 8C przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 8A tłok na końcu suwu, fig. 8D przedstawia rzut główny poziomy przedstawionego na fig. 8A tłoka ze wzmocnieniem w ścianie położonym w płaszczyznach przechodzących przez oś środkową tłoka - po lewej stronie: w pierwszym położeniu wzdłużnym, po prawej stronie: w drugim położeniu wzdłużnym, fig. 8E przedstawia rzut główny poziomy przedstawionego na fig. 8A tłoka posiadającego wzmocnienia w pokryciu położone w płaszczyznach przechodzących częściowo przez oś środkową,
PL 204 439 B1 częściowo zaś położonych poza osią środkową - po lewej stronie: w pierwszym położeniu wzdłużnym, po prawej stronie: w drugim położeniu wzdłużnym, fig. 9A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych oraz czwarte wykonanie tłoka posiadającego urządzenie typu „ośmiornica ograniczające rozciąganie się ściany pojemnika za pomocą macek, które mogą być napełnialne - tłok przedstawiony jest na początku i na końcu suwu, gdy posiada on rozmiar produkcyjny, fig. 9B przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 9A tłok na początku suwu, fig. 9C przedstawia w powiększeniu przedstawiony na fig. 9A tłok na końcu suwu, fig. 10A przedstawia wykonanie przedstawione na fig. 6, w którym ciśnienie wewnątrz tłoka może być zmieniane za pomocą np. zaworu Schradera umieszczonego w uchwycie i/lub np. zaworu zwrotnego umieszczonego w trzonie tłokowym, przy czym zmiany objętości tłoka podczas suwu równoważone są za pomocą zamkniętej przestrzeni, fig. 10B przedstawia zastępującą zawór napełniający złączkę umożliwiającą połączenie z zewnętrznym źródłem ciśnienia, fig. 10C przedstawia szczegółowo prowadzenie trzonu zaworu zwrotnego, fig. 10D przedstawia elastyczny tłok zaworu zwrotnego znajdującego się w trzonie tłokowym, fig. 11A przedstawia wykonanie przedstawione na fig. 6, w którym ciśnienie wewnątrz tłoka może być podczas suwu utrzymywane i gdzie druga zamknięta przestrzeń może być napełniana za pomocą zaworu Schradera umieszczonego w uchwycie i połączonego z pierwszą zamkniętą przestrzenią za pośrednictwem zespołu tłokowego - tłok może być napełniany za pomocą zaworu Schradera oraz układu uruchamiającego z wykorzystaniem jako źródła ciśnienia panującego w komorze ciśnienia, podczas gdy zawór wylotowy komory może być sterowany ręcznie za pomocą pedału obrotowego, fig. 11B przedstawia zespół tłokowy i jego łożysko, przy czym zespół tłokowy łączy drugą i pierwszą zamknię tą przestrzeń , fig. 11C przedstawia alternatywny zespół tłokowy dostosowujący się do zmieniających się pól przekrojów poprzecznych we wzdłużnym kierunku wewnątrz trzpienia tłokowego, fig. 11D przedstawia w powiększeniu układ napełniający przedstawionego na fig. 11A tłoka znajdującego się na końcu suwu, fig. 11E przedstawia w powiększeniu układ obejścia elementu uruchamiającego zawór służącego do otwierania i zamykania zaworu wylotowego, fig. 11F przedstawia w powiększeniu układ automatycznego otwierania i zamykania zaworu wylotowego - przedstawiony jest również (linią przerywaną) porównywalny system służący do uzyskania z góry okreś lonego ciś nienia w tł oku, fig. 11G przedstawia w powiększeniu układ napełniający tłok przedstawiony na fig. 11A obejmujący połączenie elementu uruchamiającego i przemieszczanej za pomocą sprężyny nakrywki, dzięki czemu możliwe jest automatyczne napełnianie tłoka do z góry określonego ciśnienia z wykorzystaniem komory, fig. 12 przedstawia układ, w którym ciśnienie w pojemniku uzależnione jest od ciśnienia w komorze, fig. 13A przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o sprężystej ścianie posiadającej różniące się od siebie pola przekrojów poprzecznych, oraz tłok o stałych wymiarach geometrycznych układ połączenia jest przedstawiony na początku i na końcu suwu pompy, fig. 13B przedstawia w powiększeniu układ połączenia na początku suwu pompy, fig. 13C przedstawia w powiększeniu układ połączenia podczas trwania suwu pompy, fig. 13D przedstawia w powiększeniu układ połączenia na końcu suwu pompy, fig. 14 przedstawia wzdłużny przekrój poprzeczny komory o sprężystej ścianie posiadającej różniące się od siebie pola przekrojów poprzecznych, oraz tłok o zmiennych wymiarach geometrycznych - układ połączenia jest przedstawiony na początku, podczas trwania i na końcu suwu pompy.
Opis przykładów wykonania wynalazku
Na fig. 1A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka 5 znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym w komorze 1, w której ciśnienie nie jest podwyższone, przy czym w tym położeniu tłok posiada koliste przekroje poprzeczne o stałym promieniu. Tłok 5 może mieć rozmiar produkcyjny równy w przybliżeniu średnicy komory 1 w pierwszym położeniu wzdłużnym. Przedstawiony jest również tłok 5* po zwiększeniu ciśnienia do pewnej wartości. Ciśnienie panujące wewnątrz tłoka 5* powoduje powstanie styku o pewnej długości.
PL 204 439 B1
Na fig. 1B przedstawiono nacisk styku przedstawionego na fig. 1A tłoka 5*. Tłok 5* może się w tym po łożeniu wzdłużnym zakleszczyć.
Na fig. 2A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka 5, w którym ciśnienie nie jest podwyższone, znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym oraz tłoka 5' znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 1, w której ciśnienie nie jest podwyższone, przy czym komora posiada zarówno w pierwszym jak i w drugim położeniu wzdłużnym koliste przekroje poprzeczne o stałym promieniu. Tłok 5 może mieć rozmiar produkcyjny równy w przybliżeniu średnicy komory 1 w pierwszym położeniu wzdłużnym. Tłok 5' jest tłokiem 5, w którym ciśnienie nie jest podwyższone, umieszczonym w mniejszym przekroju poprzecznym odpowiadającym drugiemu położeniu wzdłużnemu.
Na fig. 2B przedstawiono nacisk działający na styku tłoka 5' i ściany komory w drugim położeniu wzdłużnym. Tłok 5' może się w tym położeniu wzdłużnym zakleszczyć.
Na fig. 2C przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny nieruchomego tłoka 5, w którym ciśnienie nie jest podwyższone, znajdującego się w pierwszym położeniu wzdłużnym oraz tłoka 5' znajdującego się w drugim położeniu w komorze 1, w której ciśnienie nie jest podwyższone, przy czym komora posiada zarówno w pierwszym jak i w drugim położeniu wzdłużnym koliste przekroje poprzeczne o stałym promieniu. Tłok 5 może mieć rozmiar produkcyjny równy w przybliżeniu średnicy komory 1 w pierwszym położeniu wzdłużnym. Tłok 5'* jest tłokiem 5, w którym ciśnienie jest podwyższone do takiego samego poziomu jak w przypadku przedstawionym na fig. 1A, umieszczonym w mniejszym przekroju poprzecznym odpowiadają cym drugiemu poł o ż eniu wzdł u ż nemu.
Na fig. 2D przedstawiono nacisk działający na styku tłoka 5'* i ściany komory w drugim położeniu wzdłużnym. Tłok 5'* może się w tym położeniu wzdłużnym zakleszczyć - siła tarcia może wynosić nawet 72 kg.
Na fig. 3A przedstawiono tłok 5 przedstawiony na fig. 1A, oraz odkształcony tłok 5*, w którym ciśnienie zostało zwiększone do takiego samego poziomu jak w przypadku tłoka 5* przedstawionego na fig. 1A. Odkształcenie spowodowane jest działaniem ciśnienia panującego w komorze 1* przy jednoczesnym braku elementu ograniczającego rozciąganie się tłoka, przy czym rozciąganie następuje głównie w kierunku południkowym (wzdłużnym kierunku komory).
Na fig. 3B przedstawiono nacisk styku. Tłok 5* może się w tym położeniu wzdłużnym zakleszczyć.
Na fig. 4A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny tłoka 15 znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 10, w której ciśnienie nie jest podwyższone, przy czym tłok posiada kolisty przekrój poprzeczny. Tłok 15 może mieć rozmiar produkcyjny równy w przybliżeniu średnicy komory 10 w drugim położeniu wzdłużnym. Przedstawiony jest również tłok 15'* stanowiący odkształcony tłok 15 po zwiększeniu ciśnienia do pewnej wartości. Odkształcenie spowodowane jest tym, że współczynnik sprężystości wzdłużnej (moduł Younga) w kierunku równoleżnikowym (w poprzecznej płaszczyźnie komory) jest mniejszy niż współczynnik sprężystości wzdłużnej odpowiadający kierunkowi południkowemu (wzdłużnemu kierunkowi komory).
Na fig. 4B przedstawiono nacisk działający na styku tłoka 15'* ściany komory. Występuje tu odpowiednia siła tarcia (4,2 kg) oraz właściwa szczelność.
Na fig. 4C przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny tłoka 15 (rozmiar produkcyjny) znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 10, w której ciśnienie nie jest podwyższone, oraz tłok 15* znajdujący się w pierwszym położeniu wzdłużnym po podwyższeniu ciśnienia - w tłoku 15 * może panować takie samo ciśnienie jak w przypadku, gdy tłok 15'* znajduje się w drugim położeniu wzdłużnym komory 10 (fig. 4A). Również w tym przypadku odkształcenie w kierunku równoleżnikowym różni się od odkształcenia w kierunku południkowym.
Na fig. 4D przedstawiono nacisk działający na styku tłoka 15* ściany komory. Występuje tu odpowiednia siła tarcia (0,7 kg) oraz właściwa szczelność.
Możliwe jest zatem zachowanie szczelności przy przemieszczaniu posiadającego sprężyście odkształcalny pojemnik tłoka z położenia o mniejszym polu przekroju poprzecznego do położenia o wię kszym polu przekroju poprzecznego, przy jednoczesnym utrzymaniu takiego samego ciś nienia wewnętrznego - w przypadku stosowania się do ograniczeń związanych ze średnicami przekrojów poprzecznych, jakie zostały wybrane w tym eksperymencie.
Na fig. 5A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny tłoka 15 (rozmiar produkcyjny) oraz tłoka 15'* znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 10, w której ciśnienie nie jest podwyższone. Tłok 15'* ilustruje odkształconą konstrukcję tłoka 15 po podwyższeniu ciśnienia w tłoku 15.
PL 204 439 B1
Tłoki 15, 15'* zostały przymocowane dolnym końcem do urojonego trzonu tłokowego w celu zapobieżenia poruszania się tłoka podczas zwiększania ciśnienia w komorze.
Na fig. 5B przedstawiono nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 5A tłoka 15'* i ściany komory. Jest on dostatecznie mały, by ruch był możliwy (siła tarcia 4,2 kg) oraz odpowiedni do zachowania właściwej szczelności.
Na fig. 5C przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny znajdującego się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 10*, w której zwiększono ciśnienie, tłoka 15 (rozmiar produkcyjny) oraz tłoka 15*, w którym ciśnienie zostało zwiększone, odkształconego na skutek działania ciśnienia panującego w komorze. Tłoki 15, 15'* zostały przymocowane dolnym końcem do urojonego trzonu tłokowego w celu zapobieżenia poruszania się tłoka podczas zwiększania ciśnienia w komorze. Odkształcony tłok 15* jest około dwóch razy dłuższy niż nieodkształcony tłok 15.
Na fig. 5D przedstawiono nacisk działający na styku przedstawionego na fig. 5C tłoka 15* i ściany komory. Jest on dostatecznie mały, by ruch był możliwy (siła tarcia 3.2 kg) oraz odpowiedni do zachowania właściwej szczelności.
A zatem przez działanie ciśnienia panującego w komorze na tłok posiadający sprężyście odkształcalny pojemnik, w którym zwiększono ciśnienie, możliwe jest uzyskanie ruchu z zachowaniem szczelności, przynajmniej w położeniu wzdłużnym o najmniejszym polu przekroju poprzecznego. Rozciąganie spowodowane oddziaływaniem komory jest znaczne i konieczne może być jego ograniczenie.
Figury 6-8 dotyczą ograniczenia rozciągania się ściany tłoka. Obejmują one ograniczanie rozciągania się w kierunku wzdłużnym, gdy tłok poddawany jest działaniu ciśnienia panującego w komorze i umożliwienie rozciągania się w kierunku poprzecznym, gdy tłok przemieszczany jest z drugiego do pierwszego położenia wzdłużnego.
Rozciąganie się w kierunku wzdłużnym tłoka posiadającego pojemnik może być ograniczone kilkoma sposobami. Może być osiągnięte przez zastosowanie wzmocnienia ściany pojemnika za pomocą np. tekstylnych i/lub włóknistych wzmocnień. Można również umieścić wewnątrz komory pojemnika rozszerzającego się elementu, przy czym jego rozszerzanie jest ograniczone. Wykorzystane mogą być też inne sposoby, np. regulacja ciśnienia w komorze znajdującej się pomiędzy dwoma ścianami pojemnika, regulacja ciśnienia w przestrzeni znajdującej się nad pojemnikiem itd.
Charakterystyka rozszerzalności ściany pojemnika może być uzależniona od rodzaju zastosowanego sposobu ograniczenia rozciągania. Ponadto w prowadzeniu podczas rozszerzania tłoka przemieszczającego się na trzonie tłokowym może być zastosowany mechaniczny ogranicznik. Położenie takiego ogranicznika może być uzależnione od zastosowania zespołu składającego się z tłoka i komory. Możliwe jest również prowadzenie pojemnika na trzonie tłokowym podczas jego rozszerzania się i/lub poddawania działaniu sił zewnętrznych.
Wykorzystane mogą być wszystkie rodzaje płynów - połączenie ośrodka ściśliwego z ośrodkiem nieściśliwym, jedynie ośrodek ściśliwy lub jedynie ośrodek nieściśliwy.
Ponieważ zmiana rozmiaru pojemnika od najmniejszego pola przekroju poprzecznego, gdzie ma on rozmiar produkcyjny do największego pola przekroju poprzecznego, gdzie jest on rozszerzony może być znaczna, konieczne może być wykorzystanie połączenia komory pojemnika z pierwszą zamkniętą przestrzenią, np. w trzonie tłokowym. W celu utrzymania ciśnienia w komorze, w pierwszej zamkniętej przestrzeni ciśnienie może również być zwiększone, także podczas zmieniania się objętości komory pojemnika. Niezbędne może być zastosowanie regulacji ciśnienia przynajmniej w pierwszej zamkniętej przestrzeni.
Na fig. 6A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny komory 186 posiadającej wklęsłą ścianę 185 oraz napełnialnego tłoka posiadającego pojemnik 208 na początku suwu (= pierwsze położenie wzdłużne w komorze 186) oraz ten sam pojemnik 208' na końcu suwu (= drugie położenie wzdłużne w komorze 186). Środkowa oś komory 186 oznaczona została odnośnikiem 184. Przedstawiony pojemnik 206' posiada rozmiar produkcyjny i wyposażony jest w tekstylne wzmocnienie 189 w pokryciu 188 ściany 187. Podczas suwu ściana 187 pojemnika rozszerza się aż do elementu ograniczającego, który może mieć postać tekstylnego wzmocnienia 189 i/lub mechanicznego ogranicznika 196 znajdującego się na zewnątrz pojemnika 208 i/lub innych elementów ograniczających zatrzymujących ruch podczas suwu. A zatem rozszerzanie się pojemnika 208. W zależności od ciśnienia panującego w komorze 186, może nadal zachodzić wzdłużne rozciąganie się ściany pojemnika na skutek działania ciśnienia panującego w komorze 186. Głównym zadaniem wzmocnienia jest jednak ograniczenie tego wzdłużnego rozciągania się ściany 187 pojemnika 208. Ciśnienie panujące wewnątrz pojemnika 208, 208' może pozostawać stałe podczas całego suwu. Ciśnienie to uzależnione jest od
PL 204 439 B1 zmiany objętości pojemnika 208, 208', a więc od zmiany podczas suwu długości obwodów przekrojów poprzecznych komory 186. Możliwe jest również, że ciśnienie podczas suwu zmienia się. Możliwe jest również, że ciśnienie podczas suwu zmienia się zależnie lub niezależnie od ciśnienia panującego w komorze 186.
Na fig. 6B przedstawiono pierwsze wykonanie rozszerzonego tłoka 208 na początku suwu. Ściana 187 pojemnika ma postać pokrycia 188 wykonanego ze sprężystego materiału, który może być na przykład rodzajem gumy, itp., posiadającego tekstylne wzmocnienie 189, które umożliwia rozszerzanie. Kierunek, w którym rozciąga się tekstylne wzmocnienie tworzy ze środkowa osią 184 (= kąt oplotu) kąt różny od 54°44'. Zmiana rozmiaru tłoka podczas suwu niekoniecznie skutkuje zachowaniem identycznego kształtu, tak jak jest to widoczne na rysunku. Ze względu na rozszerzanie, grubość ściany pojemnika może być mniejsza niż ta odpowiadająca wykonanemu pojemnikowi umieszczonemu na końcu suwu (= drugie położenie wzdłużne). Wewnątrz ściany 187 może być umieszczona nieprzepuszczalna warstwa 190. Jest ona ściśle zaciśnięta w nakrywce 191 znajdującej się na górze oraz w nakrywce 192 znajdującej się na dnie pojemnika 208, 208'. Szczegóły wspomnianych nakrywek nie zostały przedstawione i wykorzystane mogą być dowolne sposoby ich montażu - mogą one posiadać zdolność dostosowywania się do zmieniającej się grubości ściany pojemnika. Obydwie nakrywki 191, 192 mogą poruszać się ruchem postępowym i/lub obrotowym na trzpieniu tłokowym 195. Możliwość wykonywania tych ruchów może być zapewniona różnymi sposobami, np. przez zastosowanie różnorakich typów łożysk, które tu nie zostały pokazane. Znajdująca się na górze nakrywka 191 może poruszać się w górę i w dół. Ogranicznik 196 umieszczony na trzpieniu tłokowym 195 na zewnątrz pojemnika 208 ogranicza poruszanie się pojemnika 208 w górę. Znajdująca się na dole nakrywka 192 może poruszać się jedynie w dół ponieważ ruch w górę uniemożliwia ogranicznik 197 - to wykonanie przewidziane jest do wykorzystywania w składającym się z komory i tłoka urządzeniu, w którym w komorze 186 ciśnienie poniżej tłoka jest zwiększone. Możliwe jest wykorzystanie innych układów ograniczników dla innych rodzajów pomp, takich jak pompy o podwójnym działaniu, pompy próżniowe itd., jest to uzależnione jedynie od założeń projektowych. Zastosowane mogą być inne układy służące do umożliwiania i/lub ograniczania względnego ruchu tłoka w stosunku do trzpienia tłokowego. Dopasowywanie siły uszczelniającej może obejmować połączenie wewnątrz pojemnika płynu nieściśliwego 205 i płynu ściśliwego 206 (oba rodzaje płynów mogą być również wykorzystywane osobno), przy czym komora 209 pojemnika może być połączona z drugą zamkniętą przestrzenią 210 zawierającą przemieszczany za pomocą sprężyny tłok 126 znajdujący się wewnątrz trzpienia tłokowego 195. Płyn lub płyny może (mogą) swobodnie przepływać przez ścianę 207 trzpienia tłokowego za pośrednictwem otworu 201. Możliwe jest rozwiązanie, w którym druga zamknięta przestrzeń połączona jest z trzecią komorą (patrz fig. 11A), przy czym ciśnienie wewnątrz pojemnika może być również uzależnione od ciśnienia panującego w komorze 186. Pojemnik może być napełniany przez trzpień tłokowy 195 i/lub za pomocą połączenia z komorą 186. Pierścienie o okrągłym przekroju 202, 203 lub podobne elementy umieszczone w nakrywce znajdującej się na górze oraz w nakrywce znajdującej się na dole zapewniają szczelność miejsc stykania się z trzpieniem tłokowym nakrywek odpowiednio 191 i 192. Nakrywka 204 przedstawiona w postaci gwintowego zespołu znajdującego się na końcu trzpienia tłokowego 195 zapewnia szczelność trzpienia tłokowego. Porównywalne ograniczniki mogą być umieszczone w dowolnych miejscach na trzpieniu tłokowym w zależności od pożądanego ruchu ściany pojemnika. Powierzchnia styku ściany pojemnika i ściany komory oznaczona została odnośnikiem 198.
Na fig. 6C przedstawiono tłok przedstawiony na fig. 6B, przy czym znajduje się on na końcu suwu pompy, gdzie posiada on rozmiar produkcyjny. Nakrywka 191 znajdująca się na górze przesunięta jest o odległość a' od ogranicznika 196. Przemieszczany za pomocą sprężyny tłok 126 zaworu przesunięty został o odległość b'. Widoczna jest dolna nakrywka 192 przylegająca do ogranicznika 197 - gdy w komorze 186 panuje podwyższone ciśnienie, dolna nakrywka 192 dociskana jest do ogranicznika 197. Płyn ściśliwy 206' oraz płyn nieściśliwy 205'.
Na fig. 7A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny komory 186 posiadającej wklęsłą ścianę 185 oraz napełnialnego tłoka posiadającego pojemnik 217 w pierwszym położeniu wzdłużnym komory oraz ten sam pojemnik 217' w drugim położeniu wzdłużnym komory. Przedstawiony pojemnik 217' posiada rozmiar produkcyjny i wyposażony jest we włókniste wzmocnienie 219 w pokryciu 218 ściany 218, zgodnie z efektem kraty (ang. Trellis Effect). Podczas suwu ściana 187 pojemnika rozszerza się aż do elementu ograniczającego, który może mieć postać włóknistego wzmocnienia 219 i/lub mechanicznego ogranicznika 214 znajdującego się wewnątrz pojemnika i/lub innych elementów
PL 204 439 B1 ograniczających zatrzymujących ruch podczas suwu. Umożliwia to zatrzymanie rozszerzania się ściany 218 pojemnika 217. Głównym zadaniem włóknistego wzmocnienia jest ograniczenie wzdłużnego rozciągania się ściany 218 pojemnika 217. Ciśnienie panujące wewnątrz pojemnika 217, 217' może pozostawać stałe podczas całego suwu. Ciśnienie to uzależnione jest od zmiany objętości pojemnika 217, 217', a więc od zmiany podczas suwu długości obwodów przekrojów poprzecznych komory 186. Możliwe jest również, że ciśnienie podczas suwu zmienia się zależnie lub niezależnie od ciśnienia panującego w komorze 186.
Na fig. 7B przedstawiono drugie wykonanie rozszerzonego tłoka 217 na początku suwu. Ściana 218 pojemnika ma postać pokrycia 216 wykonanego ze sprężystego materiału, który może być na przykład rodzajem gumy, itp., posiadającego włókniste wzmocnienie 219, które umożliwia rozszerzanie się ściany pojemnika 218, dzięki czemu kierunek włókien może tworzyć ze środkową osią 184 (= kąt oplotu) kąt różny od 54°44'. Ze względu na rozszerzanie, grubość ściany pojemnika może być mniejsza, lecz niekoniecznie bardzo różniąca się od tej odpowiadającej wykonanemu pojemnikowi umieszczonemu na końcu suwu (= drugie położenie wzdłużne). Wewnątrz ściany 218 może być umieszczona nieprzepuszczalna warstwa 190. Jest ona ściśle zaciśnięta w nakrywce 191 znajdującej się na górze oraz w nakrywce 192 znajdującej się na dnie pojemnika 217, 217'. Szczegóły wspomnianych nakrywek nie zostały przedstawione i wykorzystane mogą być dowolne sposoby ich montażu mogą one posiadać zdolność dostosowywania się do zmieniającej się grubości ściany pojemnika. Obydwie nakrywki 191, 192 mogą poruszać się ruchem postępowym i/lub obrotowym na trzpieniu tłokowym 195. Możliwość wykonywania tych ruchów może być zapewniona różnymi sposobami, np. przez zastosowanie różnorakich typów łożysk, które tu nie zostały pokazane. Znajdująca się na górze nakrywka 191 może poruszać się w górę i w dół, aż do ograniczenia tego ruchu przez ogranicznik 214. Znajdująca się na dole nakrywka 192 może poruszać się jedynie w dół, ponieważ ruch w górę uniemożliwia ogranicznik 197 - to wykonanie przewidziane jest do wykorzystywania w składającym się z komory i tł oka urzą dzeniu, w którym w komorze 186 ciś nienie jest zwię kszone. Moż liwe jest wykorzystanie innych układów ograniczników dla innych rodzajów pomp, takich jak pompy o podwójnym działaniu, pompy próżniowe, itd., jest to uzależnione jedynie od założeń projektowych. Zastosowane mogą być inne układy służące do umożliwiania i/lub ograniczania względnego ruchu tłoka w stosunku do trzpienia tłokowego. Dopasowywanie siły uszczelniającej może obejmować połączenie wewnątrz pojemnika płynu nieściśliwego 205 i płynu ściśliwego 206 (oba rodzaje płynów mogą być również wykorzystywane osobno), przy czym komora 215 pojemnika 217, 217' może być połączona z drugą zamkniętą przestrzenią 210 zawierającą przemieszczany za pomocą sprężyny tłok 126 znajdujący się wewnątrz trzpienia tłokowego 195. Płyn lub płyny może (mogą) swobodnie przepływać przez ścianę 207 trzpienia tłokowego za pośrednictwem otworu 201. Możliwe jest rozwiązanie, w którym druga zamknięta przestrzeń połączona jest z trzecią komorą (patrz fig. 10), przy czym ciśnienie wewnątrz pojemnika może być również uzależnione od ciśnienia panującego w komorze 186. Pojemnik może być napełniany przez trzpień tłokowy 195 i/lub za pomocą połączenia z komorą 186. Pierścienie o okrą g ł ym przekroju 202, 203 lub podobne elementy umieszczone w nakrywce znajdują cej się na górze oraz w nakrywce znajdującej się na dole zapewniają szczelność miejsc stykania się z trzpieniem tłokowym nakrywek odpowiednio 191 i 192. Nakrywka 204 przedstawiona w postaci gwintowego zespołu znajdującego się na końcu trzpienia tłokowego 195 zapewnia szczelność trzpienia tłokowego.
Na fig. 7C przedstawiono tłok przedstawiony na fig. 7B, przy czym znajduje się on na końcu suwu pompy, gdzie posiada on rozmiar produkcyjny. Nakrywka 191 znajdująca się na górze przesunięta jest o odległość c' od ogranicznika 216. Przemieszczany za pomocą sprężyny tłok 126 zaworu przesunięty został o odległość d'. Widoczna jest dolna nakrywka 192 przylegająca do ogranicznika 197 - jeżeli w komorze 186 panuje podwyższone ciśnienie, nakrywka 192 dociskana jest do ogranicznika 197. Płyn ściśliwy 206' oraz płyn nieściśliwy 205'.
Na fig. 8A, B, C napełnialny tłok posiadający pojemnik 228 na początku suwu i 228' na końcu suwu. Rozmiar produkcyjny odpowiada tłokowi 228' znajdującemu się w drugim położeniu wzdłużnym w komorze 186. Konstrukcja tłoka może być identyczna jak w przypadku rozwiązania przedstawionego na fig. 7A, B, C, poza tym, że wzmocnienie obejmuje dowolny rodzaj elementu wzmacniającego, który może być zginalny, i który może być rozmieszczony w postaci układu nie krzyżujących się ze sobą „kolumn wzmacniających. Układ ten może być równoległy do środkowej osi 184 komory 186, lub może być położony w taki sposób, że część elementów wzmacniających znajduje się w płaszczyźnie przechodzącej przez oś środkową.
PL 204 439 B1
Na fig. 8D przedstawiono rzut główny poziomy tłoka 228 i 228' posiadającego elementy wzmacniające odpowiednio 223 i 223.
Na fig. 8E przedstawiono rzut główny poziomy tłoka 228 i 228' posiadającego elementy wzmacniające odpowiednio 229 i 229'.
Na fig. 9A przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny komory posiadającej wypukłą/wklęsłą ścianę 185 oraz napełnialny tłok posiadający pojemnik 238 na początku suwu i ten sam pojemnik 238' na końcu suwu. Pojemnik 238' posiada rozmiar produkcyjny.
Na fig. 9B przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny tłoka 258 posiadającego pokrycie wzmocnione za pomocą wielu przynajmniej częściowo sprężyście odkształcalnych elementów podtrzymujących 254 przymocowanych w obrotowy sposób do głównego elementu 255, który połączony jest z pokryciem 252 tłoka 258, 258'. Elementy te są naciągnięte i w zależności od twardości materiału, z którego są wykonane posiadają pewną maksymalną długość rozciągnięcia się. Te ograniczone długości ograniczają rozciąganie się pokrycia 252 tłoka. Główny element 255 może ślizgać się po trzpieniu tłokowym 195 z wykorzystaniem elementu ślizgowego 256. Pozostała część konstrukcji porównywalna jest z konstrukcją opisywaną w odniesieniu do tłoków 208, 208'. Powierzchnia styku oznaczona jest odnośnikiem 253.
Na fig. 9C przedstawiono wzdłużny przekrój poprzeczny tłoka 258'. Powierzchnia styku 15 oznaczona jest odnośnikiem 253'.
Figury 10-12 dotyczą regulacji ciśnienia w pojemniku. Rozwiązania umożliwiające regulację ciśnienia w tłoku zawierającym napełnialny pojemnik posiadający sprężyście odkształcalną ścianę stanowią istotną część konstrukcji zespołów składających się z tłoka i komory. Regulacja ciśnienia ma na celu utrzymywanie ciśnienia w pojemniku, dzięki czemu możliwe jest zapewnienie odpowiedniej szczelności. Dotyczy to każdego suwu, podczas którego zmienia się objętość pojemnika. W kategoriach długoterminowych, problemy związane z wyciekami z pojemnika mogą prowadzić do zmniejszenia ciśnienia w pojemniku, co może mieć wpływ na jego zdolności uszczelniające. Rozwiązaniem może być tu przepływ płynu do i z pojemnika, gdy zmienia on objętość podczas suwu, i/lub do pojemnika jako takiego (napełnianie).
Zmiana objętości pojemnika może być równoważona przez zmianę objętości pierwszej zamkniętej przestrzeni, która jest połączona z pojemnikiem za pośrednictwem np. otworu w trzpieniu tłokowym. Równoważone może być również ciśnienie, przy czym może być to dokonywane z wykorzystaniem przemieszczanego za pomocą sprężyny tłoka, który może być umieszczony w pierwszej zamkniętej przestrzeni. Siła przemieszczająca tłok może być uzyskiwana za pomocą sprężyny lub zamkniętej przestrzeni, w której panuje zwiększone ciśnienie, np. drugiej zamkniętej przestrzeni, która połączona jest z pierwszą zamkniętą przestrzenią z wykorzystaniem pary tłoków. Wykorzystany może być dowolny sposób przeniesienia siły za pomocą każdego z tłoków, np. przez połączenie drugiej zamkniętej przestrzeni i znajdującego się w niej tłoka, dzięki czemu siła działająca na tłok znajdujący się w pierwszej zamkniętej przestrzeni pozostaje stała, podczas gdy siła działająca na tłok znajdujący się w drugiej zamkniętej przestrzeni ulega zmniejszeniu, gdy para tłoków przemieszcza się bardziej do pierwszej zamkniętej przestrzeni, np. w przypadku gdy płyn przemieszcza się z pierwszej zamkniętej przestrzeni do pojemnika. Jest to w pełni zgodne ze wzorem p.V = constant dla drugiej zamkniętej przestrzeni.
Dopasowanie ciśnienia w komorze podczas całego lub części suwu może być również zrealizowane przez połączenie komory i komory pojemnika. Zostało to już opisane w opisach WO 00/65235 i WO 00/70227.
Pojemnik może być napełniany za pośrednictwem zaworu umieszczonego w tłoku i/lub w uchwycie. Zawór ten może mieć postać zaworu zwrotnego lub zaworu napełniającego, np. zaworu Schradera. Pojemnik może być napełniany za pośrednictwem zaworu połączonego z komorą. Jeżeli wykorzystywany jest zawór napełniający, korzystne jest zastosowanie zaworu Schradera ze względu na jego skuteczność w zapobieganiu wyciekowi oraz jego zdolność do działania ze wszystkimi rodzajami płynu. W celu umożliwienia napełnienia niezbędne może być wykorzystanie elementu uruchamiającego zawór, np. takiego jak opisany w opisie WO 99/26002. Korzyść płynąca z wykorzystania elementu uruchamiającego zawór jest taka, że napełnianie może być przeprowadzone z użyciem bardzo małej siły -jest to bardzo praktyczne w przypadku napełniania ręcznego.
Dzięki wykorzystaniu zaworu połączonego z komorą, możliwe jest automatyczne napełnianie pojemnika, jeżeli ciśnienie w pojemniku jest niższe niż ciśnienie panujące w komorze. Jeżeli taki przypadek nie jest możliwy, takie wyższe ciśnienie w komorze może być czasowo uzyskane przez
PL 204 439 B1 zamknięcie zaworu wylotowego komory w pobliżu drugiego położenia wzdłużnego pojemnika w komorze. Zamykanie i otwieranie może być sterowane ręcznie, np. za pomocą pedału otwierającego kanał łączący przestrzeń znajdująca się pomiędzy elementem uruchamiającym zawór (WO 99/26002) i np. zaworem Schradera. Jeżeli jest on otwarty, element uruchamiający zawór może się poruszać, lecz siła może okazać się niewystarczająca do wciśnięcia kołka zaworu, skutkiem czego zawór Schradera może się nie otworzyć - tak więc komora może pozostać zamknięta i może tworzyć się dowolnie wysokie ciśnienie umożliwiające napełnienie pojemnika. Jeżeli kanał jest zamknięty, element uruchamiający zawór działa tak, jak to ujawniono w opisie WO 99/26002. Operator może sprawdzić ciśnienie panujące w pojemniku za pomocą manometru. Otwieranie i zamykanie zaworu wylotowego może być również dokonywane automatycznie. Można to osiągnąć przez zastosowanie wszystkich możliwych środków, które umożliwiają zamykanie zaworu na podstawie dowolnego rodzaju sygnału będącego wynikiem pomiaru wskazującego na to, że ciśnienie jest niższe od z góry określonej wartości.
Automatyczne napełnianie pojemnika do pewnej z góry określonej wartości ciśnienia może być osiągnięte przez wykorzystanie kombinacji zaworu połączonego z komorą oraz np. zaworu spustowego znajdującego się w pojemniku. Uruchamia się on przy pewnej z góry określonej wartości ciśnienia, otwierając np. na przestrzeń znajdującą się nad pojemnikiem. Inne rozwiązanie może opierać się na tym, że element uruchamiający zawór ujawniony w opisie WO 99/26002 może otwierać się najpierw po osiągnięciu z góry określonej wartości ciśnienia, np. dzięki połączeniu go ze sprężyną. W innym rozwiązaniu otwór elementu uruchamiającego zawór może być zamykany po osiągnięciu ciśnienia większego od z góry określonej wartości, może to być zrealizowane na przykład za pomocą tłoka przemieszczanego z wykorzystaniem sprężyny.
Na fig. 10A przedstawiono składający się z tłoka i komory zespół obejmujący pojemnik 208, 208' oraz komorę 186 posiadającą oś środkową 184, tak jak to przedstawiono na fig. 6A-C. Opisane tu sterowanie napełnianiem i regulacja ciśnienia mogą być wykorzystane również w przypadku innych tłoków posiadających pojemnik. Pojemnik 208, 208' może być napełniany za pomocą zaworu 241 umieszczonego w uchwycie 240 i/lub za pomocą zaworu 242 znajdującego się w trzpieniu tłokowym 195. Jeżeli nie jest wykorzystywany uchwyt, lecz np. obracająca się oś, może być ona wydrążona i połączona np. z zaworem Schradera. Zawór 241 może mieć postać zaworu napełniającego, np. zaworu Schradera, posiadającego tuleję 244 i rdzeń zaworu 245. Zawór znajdujący się w trzpieniu tłokowym 195 może mieć postać zaworu zwrotnego posiadającego sprężysty tłok 126. Komora znajdująca się pomiędzy zaworem zwrotnym 242 i komorą 209 pojemnika 208, 208' została wcześniej opisana jako „druga zamknięta przestrzeń 210. Kontrolę ciśnienia panującego wewnątrz pojemnika umożliwia manometr 250 - nie zostały pokazane jego dalsze szczegóły. Możliwe jest również wykorzystanie tego manometru do kontroli ciśnienia w komorze 186. Możliwe jest również rozwiązanie, w którym komora 209 pojemnika 208, 208' posiada zawór spustowy (niewidoczny na rysunku), który może być przystosowany do pewnej z góry określonej wartości ciśnienia. Wypuszczany płyn może być uwalniany do komory 209 i/lub do przestrzeni 251.
Na fig. 10B przedstawiono rozwiązanie alternatywne dla zaworu napełniającego 241. Zamiast zaworu napełniającego 241 umieszczonego w uchwycie 240, wykorzystana może być jedynie pozbawiona rdzenia zaworu 245 tuleja 244, która umożliwia połączenie ze źródłem ciśnienia.
Na fig. 10C przedstawiono szczegóły łożyska 246 trzpienia 247 tłoka, który może działać jako zawór zwrotny 126. Łożysko posiada wzdłużne kanały 249 umożliwiające przepływanie płynu wokół trzpienia 247. Sprężyna 380 umożliwia wywieranie nacisku na płyn znajdujący się w drugiej zamkniętej przestrzeni 210. Ogranicznik oznaczony jest odnośnikiem 239.
Na fig. 10D przedstawiono szczegóły sprężystego tłoka 126, który może działać jako zawór zwrotny 242. Nacisk wywierany na tłok 126 utrzymywany jest za pomocą sprężyny 380.
Na fig. 11A przedstawiono składający się z tłoka i komory zespół obejmujący pojemnik 208, 208' oraz komorę 186 posiadającą oś środkową 184, tak jak to przedstawiono na fig. 6A-C. Opisane tu sterowanie napełnianiem i regulacja ciśnienia mogą być wykorzystane również w przypadku innych tłoków posiadających pojemnik. Pojemnik 248, 248' może być napełniany za pomocą zaworu połączonego z komorą 186. Zawór 242 może mieć postać tłoka 126, tak jak to opisano w odniesieniu do fig. 10A, D, lub zaworu napełniającego, przy czym korzystnie jest to zawór Schradera 260. Druga zamknięta przestrzeń 210 połączona jest ze znajdującą się w pojemniku komorą 209 za pomocą otworu 201, przy czym pierwsza zamknięta przestrzeń 210 połączona jest za pośrednictwem układu tłoków z drugą zamkniętą przestrzenią 243, która może być napełniana np. za pomocą zaworu napełniającego takiego jak zawór Schradera 241, który może być umieszczony w uchwycie 240. Zawór posiada
PL 204 439 B1 kołek 245. Jeżeli nie jest wykorzystywany uchwyt, lecz np. obracająca się oś, może być ona wydrążona i zawór Schradera może być połączony z tym kanałem (niewidocznym na rysunku). Zawór Schradera 260 posiada element uruchamiający zawór opisany w opisie WO 99/26002. Podstawa 262 komory 186 może posiadać zawór wylotowy 263, np. zawór Schradera, który może być wyposażony w kolejny element uruchamiający zawór opisany w opisie WO 99/26002. W celu umożliwienia ręcznego sterowania zaworem wylotowym 263, podstawa 262 może być wyposażona w pedał 265, który może obracać się o kąt α wokół osi 264 znajdującej się na podstawie 262. Pedał 265 połączony jest z trzpieniem tłokowym 267 za pośrednictwem osi 266 umieszczonej w nieokrągłym otworze wykonanym w górnej części pedału 265. Podstawa 262 posiada zawór wlotowy 269 (nie pokazany na rysunku) prowadzący do komory 186. Przedstawiona schematycznie sprężyna 276 utrzymuje pedał 265 w jego początkowym położeniu 277, w którym zawór wylotowy pozostaje otwarty. Aktywne położenie 277' pedału 265 odpowiada zamknięciu zaworu wylotowego. Kanał wylotowy oznaczony jest odnośnikiem 268.
Na fig. 11B przedstawiono szczegóły połączenia za pomocą pary tłoków 126, 270 drugiej zamkniętej przestrzeni 210 i trzeciej zamkniętej przestrzeni 243. Trzpień tłokowy 271 pary tłoków prowadzony jest za pomocą łożyska 246. Wzdłużne kanały 249' znajdujące się w łożysku 246 umożliwiają przemieszczanie się płynu z przestrzeni znajdujących się pomiędzy łożyskiem 246 i tłokami 126 i 270. Wykorzystana może być sprężyna 380. Trzpień tłokowy pojemnika 248, 248' typu tłokowego oznaczony jest odnośnikiem 195.
Na fig. 11C przedstawiono alternatywne rozwiązanie ściany 273 trzpienia tłokowego 272 pojemnika 248, 248' typu tłokowego, który tworzy ze środkową osią 184 komory 186 kąt β.
Tłok 274 przedstawiony jest schematycznie i może dostosowywać się do zmieniających się pól przekrojów poprzecznych wewnątrz trzpienia tłokowego 272.
Na fig. 11D przedstawiono tłok 248', na którym wykonana jest osłona 280. W osłonie znajduje się zawór Schradera 260 z kołkiem 245. Przedstawiony element uruchamiający zawór naciska kołek 245, dzięki czemu płyn może docierać do zaworu 260 za pośrednictwem kanałów 286, 287, 288 i 289. Jeżeli kołek 245 nie jest wciśnięty, pierścień tłoka 279 może uszczelnić ścianę 285 wewnętrznego cylindra 283. Przez zastosowanie uszczelnień 281 i 284 wewnętrzny cylinder 283 może być umieszczony z zachowaniem szczelności pomiędzy osłoną 280 i cylindrem 282. Komora oznaczona jest odnośnikiem 186.
Na fig. 11E przedstawiono konstrukcję zaworu wylotowego 263 z kołkiem 245, który na rysunku jest wciśnięty przez element uruchamiający zawór 261. Płyn może docierać do otwartego zaworu za pośrednictwem kanałów 304, 305 i 306. Wewnętrzny cylinder 302 umieszczony jest z zachowaniem szczelności pomiędzy osłoną 301 i cylindrem 303 z wykorzystaniem uszczelnień 281 i 284. Przez ścianę wewnętrznego cylindra 302, ścianę cylindra 303 i ścianę osłony 301 przechodzi kanał 297 posiadający oś środkową 296. Na zewnątrz osłona 301 posiada otwór 308 kanału 297 z rozszerzeniem 309, które umożliwia szczelne zamknięcie przez wierzch 294 tłoka 292 znajdującego się w położeniu 292'. Tłok 292 może być przemieszczany do drugiego kanału 295, który może posiadać tą samą oś środkową 296 co kanał 297. Łożysko 293 współpracuje z trzpieniem tłokowym 267 tłoka 292. Trzpień tłokowy może być połączony z pedałem 265 (fig. 11 A) lub innymi elementami uruchamiającymi (przedstawionymi schematycznie na fig. 11E).
Na fig. 11F przedstawiono tłok 248' oraz układ napełniający 368 przedstawiony na fig. 11D, poza układem 369 sterującym zaworem wylotowym przedstawionym na fig. 11E. Może to być wykorzystane w celu umożliwienia zamykania zaworu po osiągnięciu z góry określonego ciśnienia, oraz otwieraniu go jeżeli ciśnienie jest niższe niż z góry określona wartość. Sygnał 360 przetwarzany jest w przetworniku 361 wysyłającym sygnał 362 do siłownika 363, który powoduje uruchomienie zaworu za pomocą elementu uruchamiającego 364 współpracującego z tłokiem 292.
Jeżeli ciśnienie robocze w komorze jest niższe niż z góry określona wartość ciśnienia w tłoku, układ 369 sterujący otwieraniem i zamykaniem zaworu wylotowego 263 może być sterowany za pomocą innego siłownika 363 za pośrednictwem elementu 367 wyzwalanego sygnałem 365 pochodzącym z przetwornika 361. Dzięki dokonywanym w komorze pomiarom, na podstawie których generowany jest sygnał 371 przekazywany do przetwornika 361 i/lub 366, możliwe jest automatycznie wykrywanie, czy bieżące ciśnienie w komorze nie jest niższe niż ciśnienie robocze w tłoku. Może to być szczególnie użyteczne, gdy ciśnienie w tłoku jest niższe niż z góry określone ciśnienie.
Na fig. 11G przedstawiono schematycznie przedział 312, 312' ze sprężyną 310 połączoną z osłoną 311 elementu uruchamiającego zawór 261. Sprężyna 310 może być wykorzystywana do
PL 204 439 B1 ustalenia maksymalnej wartości ciśnienia stosowanej do wciskania kołka zaworu 245 zaworu Schradera 260.
Na fig. 12 przedstawiono wydłużony trzon tłokowy 320, w którym umieszczona jest para tłoków 321, 322 znajdujących się na końcu trzonu tłokowego 323, który może poruszać się w łożysku 324.
Na fig. 13A, B, C przedstawiono zespół składający się z pompy z komorą, w której panuje zwiększone ciśnienie, ze sprężyście odkształcalną ścianą o różniących się od siebie polach przekrojów poprzecznych oraz tłoka o stałym kształcie geometrycznym. Wewnątrz osłony w postaci np. cylindra o stałych wymiarach geometrycznych umieszczona jest komora, która może być napełniana płynem (nieściśliwym i/lub ściśliwym). Możliwe jest również rozwiązanie nie obejmujące wykorzystania osłony. Może być ponadto zastosowana napełnialna ściana wykonana z np. kompozytu składającego się z okładziny-włókien-pokrycia, przy czym ściana ta tworzy nieprzepuszczalne pokrycie. Kąt pod jakim nachylona jest uszczelniająca powierzchnia tłoka jest nieco większy niż kąt zawarty pomiędzy ścianą komory a osią równoległą do kierunku ruchu. Różnica między tymi kątami oraz to, że odkształcenia ściany przez tłok są odrobinę opóźnione (np. dzięki wykorzystaniu lepkiego, nieściśliwego płynu w ścianie komory i/lub właściwemu dopasowaniu elementu sterującego obciążeniem, który może być podobny do przedstawionego w odniesieniu do tłoków) uzyskano krawędź uszczelniającą, której odległość od środkowej komory może się zmieniać podczas ruchu pomiędzy dwoma tłokami i/lub położeniami komory. W ten sposób pole przekroju poprzecznego zmienia się podczas suwu, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie zaplanowanej siły działania. Przekrój poprzeczny tłoka w kierunku jego poruszania się może również znajdować się pod kątem równym lub ujemnym względem kąta ściany komory - w tych przypadkach „głowica tłoka może być zaokrąglona. W tych ostatnich przypadkach trudniejsze może być uzyskanie zmieniającego się pola przekroju poprzecznego, a więc również zaplanowanej siły działania. Ściana komory może być wyposażona w przedstawiony wcześniej na fig. 12B element sterujący obciążeniem, który jeżeli jest to konieczne może obejmować element sterujący kształtem. Prędkość poruszania się tłoka w komorze może mieć wpływ na uszczelnienie.
Na fig. 13A przedstawiono tłok 230, 230' znajdujący się w czterech położeniach w komorze 231. Wokół napełnialnej ściany 238 znajduje się osłona 234 o stałych wymiarach geometrycznych. Wewnątrz wspomnianej ściany 234 znajduje się płyn ściśliwy 232 oraz płyn nieściśliwy 233. Zastosowany może być układ zaworów służący do napełniania ściany (tu nie pokazany). Kształt tłoka po stronie, gdzie ciśnienie jest zwiększone jest jedynie przykładem pozwalającym na pokazanie zasady działania krawędzi uszczelniającej. Różnica odległości w przekroju poprzecznym pomiędzy krawędzią uszczelniającą a osią centralną na końcu i na początku suwu wynosi około 39%. Kształt wzdłużnego przekroju poprzecznego może różnić się od przedstawionego na rysunku.
Na fig. 13B przedstawiono tłok po rozpoczęciu suwu. Odległość pomiędzy krawędzią uszczelniającą 235 i osią środkową 236 wynosi z1. Pomiędzy krawędzią uszczelniającą tłoka 235 i osią środkową 236 komory zawarty jest kąt ξ. Pomiędzy ścianą komory i osią środkową 236 zawarty jest kąt v. Przedstawiony kąt v jest mniejszy niż kąt ξ. Krawędź uszczelniając 235 powoduje, że kąt v staje się tak duży jak kąt ξ.
Inne wykonania tłoka nie zostały pokazane.
Na fig. 13C przedstawiono tłok podczas suwu. Odległość pomiędzy krawędzią uszczelniającą
235 i osią środkową 236 wynosi z2 - odległość ta jest mniejsza niż odległość z1.
Na fig. 13D przedstawiono tłok prawie na końcu suwu. Odległość pomiędzy krawędzią uszczelniającą 235 i osią środkową 236 wynosi z3 - odległość ta jest mniejsza niż odległość z2.
Na fig. 14 przedstawiono zespół składający się ze ściany komory i posiadającego zmienne kształty geometryczne tłoka, które dostosowują się do siebie podczas suwu pompy zapewniając ciągłą szczelność. Tłok posiada rozmiar produkcyjny w drugim położeniu wzdłużnym w komorze. Przedstawiono komorę pokazaną na fig. 13A, przy czym obecnie znajduje się w nim jedynie nieściśliwy ośrodek 237, oraz tłok 450 znajdujący się na początku suwu, podczas gdy tłok 450' przedstawiony jest tuż przed zakończeniem suwu. Wykorzystane w tym rozwiązaniu mogą być również wszystkie inne wykonania tłoka o zmieniających się wymiarach. Właściwy dobór prędkości poruszania się tłoka oraz lepkości ośrodka 237 może mieć pozytywny wpływ na działanie urządzenia. Inny może być także kształt wzdłużnego przekroju poprzecznego komory przedstawionego na fig. 14.

Claims (65)

1. Zespół tłok-komora obejmujący wydłużoną komorę (186, 231), która ograniczona jest wewnętrzną ścianą komory (185, 238) i zawiera tłok, który może poruszać się z zachowaniem szczelności względem ściany komory przynajmniej pomiędzy pierwszym położeniem wzdłużnym i drugim położeniem wzdłużnym komory, przy czym komora posiada w pierwszym i drugim położeniu wzdłużnym przekroje poprzeczne o różniących się od siebie polach i obwodach oraz różniące się w sposób przynajmniej zasadniczo ciągły pola i obwody przekrojów poprzecznych w pośrednich, wzdłużnych położeniach znajdujących się pomiędzy pierwszym a drugim położeniem wzdłużnym, gdzie pole i obwód przekroju poprzecznego w drugim położeniu wzdłużnym jest mniejsze niż pole i obwód przekroju poprzecznego w pierwszym położeniu wzdłużnym, zaś tłok posiada pojemnik (208, 208', 217, 211', 228, 228', 258, 258', 450, 450'), który jest sprężyście odkształcalny dzięki czemu dla różniących się od siebie pól i obwodów przekrojów poprzecznych tłoka dostosowuje się do różniących się od siebie pól i obwodów przekrojów poprzecznych komory podczas względnego przemieszczania się tłoka pomiędzy pierwszym i drugim położeniem wzdłużnym przez pośrednie położenia wzdłużne komory, znamienny tym, że korpus tłoka wykonany jest w taki sposób, by posiadał taki rozmiar produkcyjny nie odkształconego i nie poddawanego działaniu sił pojemnika (208 , 208', 217, 217', 228, 228', 258, 258' , 450, 450'), zaś obwód tłoka jest w przybliżeniu równy obwodowi komory (186, 231) w drugim położeniu wzdłużnym, przy czym pojemnik może się rozszerzać od rozmiaru produkcyjnego w kierunku poprzecznym względem wzdłużnego kierunku komory, zapewniając w ten sposób rozszerzanie się tłoka od jego rozmiaru produkcyjnego podczas względnego poruszania się tłoka z drugiego położenia wzdłużnego do pierwszego położenia wzdłużnego.
2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pole przekroju poprzecznego komory w drugim położeniu wzdłużnym stanowi od 95% do 15% pola przekroju poprzecznego komory w pierwszym położeniu wzdłużnym.
3. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pole przekroju poprzecznego komory w drugim położeniu wzdłużnym stanowi od 95% do 70% pola przekroju poprzecznego komory w pierwszym położeniu wzdłużnym.
4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pole przekroju poprzecznego komory w drugim położeniu wzdłużnym stanowi około 50% pola przekroju poprzecznego komory w pierwszym położeniu wzdłużnym.
5. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że pojemnik (208, 208', 217, 211', 228, 228', 258, 258', 450, 450') zawiera materiał odkształcalny (205, 206), korzystnie w postaci płynu lub mieszaniny płynów takich jak woda, para wodna i/lub gaz albo piana.
6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że znajdujący się w pierwszym położ eniu wzdłużnym komory (162, 186, 231) pojemnik posiada w kierunku wzdłużnym przekrój poprzeczny o pierwszym kształcie, przy czym kształt ten różni się od drugiego kształtu pojemnika odpowiadającego położeniu pojemnika w drugim położeniu wzdłużnym komory.
7. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że przynajmniej część materiału odkształcalnego (206) jest ściśliwa, zaś pole pierwszego kształtu jest większe niż pole drugiego kształtu.
8. Zespół według zastrz. 6, znamienny tym, że materiał odkształcalny (206) jest przynajmniej zasadniczo nieściśliwy.
9. Zespół wedł ug zastrz. 5, znamienny tym, ż e pojemnik moż e być napeł niany do osi ą gnię cia pewnej z góry określonej wartości ciśnienia.
10. Zespół według zastrz. 9, znamienny tym, że ciśnienie pozostaje stałe podczas całego suwu.
11. Zespół według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że tłok (208, 208', 217; 217', 228, 228', 258, 258', 450, 450') posiada zamkniętą przestrzeń (210, 243) połączoną z odkształcalnym pojemnikiem, przy czym zamknięta przestrzeń (210, 243) ma zmieniającą się objętość.
12. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że objętość może być regulowana.
13. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że w zamkniętej przestrzeni (210) znajduje się przemieszczany za pomocą sprężyny tłok dopasowujący ciśnienie (126).
14. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że posiada ponadto element (126, ściana elementu 195, 246, 248, 249, 273, 274) wyznaczający objętość zamkniętej przestrzeni (210), dzięki
PL 204 439 B1 czemu ciśnienie płynu znajdującego się w zamkniętej przestrzeni (210) zależne jest od ciśnienia panującego w kolejnej zamkniętej przestrzeni (243).
15. Zespół według zastrz. 14, znamienny tym, że element wyznaczający (126, 194, 195, 246, 248, 239, 273, 274) przystosowany jest do określania podczas suwu ciśnienia panującego w pierwszej zamkniętej przestrzeni (210).
16. Zespół według zastrz. 14, znamienny tym, że element wyznaczający (126, ściana elementu 195, 246, 248, 249, 273, 274) przystosowany jest do określania ciśnienia panującego w pierwszej zamkniętej przestrzeni (210), przy czym ciśnienie to jest zasadniczo stałe podczas całego suwu.
17. Zespół według zastrz. 13, znamienny tym, że przemieszczany za pomocą sprężyny tłok dopasowujący ciśnienie (126) ma postać zaworu zwrotnego (242), przez który płyn może przepływać z zewnętrznego źródła ciśnienia do pierwszej zamkniętej przestrzeni (210).
18. Zespół według zastrz. 17, znamienny tym, że płyn pochodzący z zewnętrznego źródła ciśnienia może być wprowadzany do kolejnej zamkniętej przestrzeni (243) za pomocą zaworu napełniającego posiadającego przemieszczany za pomocą sprężyny kołek (245), takiego jak zawór Schradera (241).
19. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że tłok (248) połączony jest z przynajmniej jednym zaworem (260).
20. Zespół według zastrz. 19, znamienny tym, że tłok posiada źródło ciśnienia.
21. Zespół według zastrz. 19, znamienny tym, że zawór ma postać zaworu napełniającego, korzystnie zaworu posiadającego przemieszczany za pomocą sprężyny kołek (245), takiego jak zawór Schradera (260).
22. Zespół według zastrz. 21, znamienny tym, że kołek (245) zaworu (260, 263) połączony jest z elementem uruchamiającym zawór (261) lub kołkiem uruchamiającym.
23. Zespół według zastrz. 19, znamienny tym, że zawór ma postać zaworu zwrotnego.
24. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że komora (162, 186, 231) zawiera podstawę (262) z przynajmniej jednym zaworem (263, 269).
25. Zespół według zastrz. 24, znamienny tym, że zawór wylotowy ma postać zaworu napełniającego, korzystnie zaworu posiadającego przemieszczany za pomocą sprężyny kołek (245), takiego jak zawór Schradera (260), przy czym podczas zamykania zaworu wspomniany kołek porusza się w kierunku komory (186, 231).
26. Zespół według zastrz. 25, znamienny tym, że kołek (245) zaworu (260, 263) połączony jest z elementem uruchamiającym zawór (261) lub kołkiem uruchamiającym.
27. Zespół według zastrz. 26, znamienny tym, że element uruchamiający współpracujący z zaworami posiadającymi przemieszczany za pomocą sprężyny kołek posiada
- osłonę przeznaczoną do łączenia ze źródłem ośrodka pod ciśnieniem;
- znajdujące się wewnątrz osłony
- sekcję sprzęgającą współpracującą z uruchamianym zaworem;
- cylinder otoczony dookoła ścianą cylindra o z góry określonej średnicy ściany cylindra i posiadający pierwszy koniec cylindra oraz drugi koniec cylindra, który położony jest dalej od sekcji sprzęgającej niż wspomniany pierwszy koniec cylindra i połączony jest z osłoną w celu przyjmowania ośrodka pod ciśnieniem pochodzącego ze źródła ciśnienia,
- tłok umieszczony w ruchomy sposób w cylindrze i w sposób stały połączony z kołkiem uruchamiającym w celu zapewnienia współpracy z przemieszczanym za pomocą sprężyny kołkiem zaworu współpracującego z sekcją sprzęgającą, oraz
- kanał łączący drugi koniec cylindra i sekcję sprzęgającą w celu umożliwienia przepływania ośrodka pod ciśnieniem z drugiego końca cylindra do sekcji sprzęgającej gdy tłok przemieszczany jest do pierwszego położenia tłoka, w którym tłok znajduje się w pierwszej z góry określonej odległości od pierwszego końca cylindra, przy czym przepływ ośrodka pod ciśnieniem między drugim końcem cylindra a sekcją sprzęgającą jest wstrzymywany, jeżeli tłok przemieszczany jest do drugiego położenia tłoka, w którym tłok znajduje się w drugiej z góry określonej odległości od pierwszego końca cylindra, gdzie druga odległość jest większa od pierwszej odległości, przy czym:
- kanał łączący umieszczony jest w ścianie cylindra i posiada część kanału otwierającą się do wewnątrz cylindra w części ściany cylindra posiadającej z góry określoną średnicę ściany cylindra, oraz
PL 204 439 B1
- tłok posiada pierścień tłokowy z krawędzią uszczelniającą, która szczelnie przylega do wspomnianej części ściany cylindra, gdzie w drugim położeniu tłoka krawędź uszczelniająca pierścienia tłokowego znajduje się pomiędzy wspomnianą częścią kanału i drugim końcem cylindra, dzięki czemu w drugim położeniu tłoka wstrzymywany jest przepływ ośrodka pod ciśnieniem z drugiego końca cylindra do kanału, zaś w pierwszym położeniu tłoka krawędź uszczelniająca pierścienia tłokowego znajduje się pomiędzy wspomnianą częścią kanału i pierwszym końcem cylindra, dzięki czemu w pierwszym położeniu tłoka kanał prowadzący do drugiego końca cylindra jest otwarty.
28. Zespół według zastrz. 19, znamienny tym, że tłok posiada element służący do uzyskiwania z góry określonej wartości ciśnienia.
29. Zespół według zastrz. 19, znamienny tym, że zawór ma postać zaworu spustowego.
30. Zespół według zastrz. 28, znamienny tym, że posiada przemieszczaną za pomocą sprężyny nakrywkę (312) zamykającą kanał (286) powyżej elementu uruchamiającego zawór (261), gdy ciśnienie wzrośnie powyżej pewnej z góry określonej wartości.
31. Zespół według zastrz. 28, znamienny tym, że kanał (297) łączy komorę (186) z przestrzenią (305, 306, 307) znajdującą się pomiędzy elementem uruchamiającym zawór (261) i kołkiem (245), przy czym kanał ten może być otwierany i zamykany z wykorzystaniem tłoka (292) przemieszczalnego pomiędzy położeniem odpowiadającym otwarciu kanału (294) i położeniem odpowiadającym zamknięciu kanału (295), przy czym poruszanie się tłoka (292) jest sterowane za pomocą siłownika (363), który jest sterowany w oparciu o wyniki pomiarów ciśnienia panującego w tłoku (208, 208', 217, 217', 228, 228', 258, 258', 450, 450').
32. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że tłok (292) sterowany jest za pomocą obsługiwanego przez operatora pedału (265) obracającego się wokół osi (264) z położenia nieaktywnego (277) do położenia aktywnego (277') i z powrotem.
33. Zespół według zastrz. 31, znamienny tym, że tłok (292) sterowany jest za pomocą siłownika (366), który jest sterowany w oparciu o wyniki pomiarów ciśnienia panującego w tłoku (208, 208', 217, 217', 228, 228', 258, 258', 450, 450').
34. Zespół według zastrz. 11, znamienny tym, że posiada ponadto element (321, 322, 323, 324) wyznaczający objętość zamkniętej przestrzeni (325), dzięki czemu ciśnienie płynu znajdującego się w zamkniętej przestrzeni (210) zależne jest od ciśnienia działającego podczas suwu na tłok (208, 208').
35. Zespół według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że piana lub płyn dostosowane są do zapewniania w pojemniku ciśnienia większego niż najwyższe ciśnienie atmosferyczne, podczas przemieszczania się tłoka z drugiego położenia wzdłużnego w komorze (186, 231) do pierwszego położenia wzdłużnego i z powrotem.
36. Zespół według zastrz. 5 albo 6, albo 7, albo 8, albo 9, albo 10, znamienny tym, że pojemnik wykonany jest ze sprężyście odkształcalnego materiału posiadającego element wzmacniający.
37. Zespół według zastrz. 36, znamienny tym, że zwoje wzmacniające posiadają kąt oplotu różny od 54°44'.
38. Zespół według zastrz. 36, znamienny tym, że element wzmacniający ma postać wzmocnienia tekstylnego.
39. Zespół według zastrz. 36, znamienny tym, że element wzmacniający ma postać włókien.
40. Zespół według zastrz. 39, znamienny tym, że włókna rozmieszczone są w taki sposób by występował efekt kraty (ang. Trellis Effect).
41. Zespół według zastrz. 36, znamienny tym, że element wzmacniający wykonany jest z elastycznego materiału umieszczonego w pojemniku i składającego się z wielu przynajmniej zasadniczo sprężystych elementów podtrzymujących przymocowanych w obrotowy sposób do głównego elementu, przy czym główne elementy połączone są z pokryciem pojemnika.
42. Zespół według zastrz. 41, znamienny tym, że elementy i/lub główny element są napełnialne.
43. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że komora (231) posiada sprężyście odkształcalną ścianę wewnętrzną (238) znajdującą się wzdłuż przynajmniej części długości komory, pomiędzy pierwszym a drugim położeniem wzdłużnym, a tłok posiada sprężyście odkształcalny pojemnik posiadający zmienne kształty geometryczne dostosowujące się do siebie podczas suwu tłoka, dzięki czemu zapewniona jest ciągła szczelność, przy czym tłok posiada rozmiar produkcyjny, gdy znajduje się w drugim położeniu wzdłużnym komory.
44. Zespół według zastrz. 43, znamienny tym, że tłok (230) wykonany jest z materiału, który jest przynajmniej zasadniczo nieściśliwy.
PL 204 439 B1
45. Zespół według zastrz. 43 albo 44, znamienny tym, że tłok (230) ma w przekroju poprzecznym wykonywanym wzdłuż osi wzdłużnej kształt zwężający się w kierunku od pierwszego położenia wzdłużnego komory (231) do drugiego położenia wzdłużnego komory (231).
46. Zespół według zastrz. 45, znamienny tym, że kąt (ξ) zawarty pomiędzy ścianą (238) i osią środkową (236) komory (231) jest większy niż kąt (v) zawarty pomiędzy ścianą skosu tłoka (230) i komory i osią ś rodkową (236) komory (231).
47. Zespół według zastrz. 43, znamienny tym, że komora (231) posiada zewnętrzną strukturę podtrzymującą (234) otaczającą ścianę wewnętrzną (238) oraz płyn (232, 233) utrzymywany w przestrzeni wyznaczonej przez zewnętrzną strukturę podtrzymującą (234) oraz ścianę wewnętrzną (238).
48. Zespół według zastrz. 47, znamienny tym, że przestrzeń wyznaczona przez zewnętrzną strukturę (234) i ścianę wewnętrzną (238) jest napełnialna.
49. Zespół według zastrz. 43, znamienny tym, że tłok (450') posiada sprężyście odkształcalny pojemnik zdefiniowany w dowolnym z zastrz. 6-16, który zawierający odkształcalny materiał.
50. Zespół według zastrz. 36, znamienny tym, że piana lub płyn dostosowane są do zapewniania w pojemniku ciśnienia większego niż najwyższe ciśnienie atmosferyczne, podczas przemieszczania się tłoka (148, 149) z drugiego położenia wzdłużnego w komorze (186, 231) do pierwszego położenia wzdłużnego i z powrotem.
51. Pompa przeznaczona do pompowania płynu, znamienna tym, że posiada:
- zespół zdefiniowany w dowolnym z zastrz. 1-50,
- element współpracujący z tłokiem z położenia znajdującego się na zewnątrz komory,
- wlot płynu połączony z komorą i posiadający zawór, oraz
- wylot pł ynu połączony z komorą .
52. Pompa według zastrz. 51, znamienna tym, że element współpracujący z tłokiem znajduje się na zewnątrz, gdy tłok znajduje się w pierwszym położeniu wzdłużnym komory, zaś wewnątrz, gdy tłok znajduje się w drugim położeniu wzdłużnym komory.
53. Pompa według zastrz. 51, znamienna tym, że element współpracujący z tłokiem znajduje się na zewnątrz, gdy tłok znajduje się w drugim położeniu wzdłużnym komory, zaś wewnątrz, gdy tłok znajduje się w pierwszym położeniu wzdłużnym komory.
54. Amortyzator, znamienny tym, że posiada:
- zespół zdefiniowany w dowolnym z zastrz. 1-50,
- element współpracujący z tłokiem z położenia znajdującego się na zewnątrz komory, przy czym element współpracujący z tłokiem znajduje się na zewnątrz, gdy tłok znajduje się w pierwszym położeniu wzdłużnym komory, zaś wewnątrz, gdy tłok znajduje się w drugim położeniu wzdłużnym komory.
55. Amortyzator według zastrz. 54, znamienny tym, że posiada ponadto wlot płynu połączony z komorą i posiadają cy zawór.
56. Amortyzator według zastrz. 54, znamienny tym, że posiada ponadto wylot płynu połączony z komorą i posiadają cy zawór.
57. Amortyzator według zastrz. 55 albo 56, znamienny tym, że komora i tłok tworzą przynajmniej zasadniczo szczelną wnękę zawierającą płyn, przy czym płyn jest sprężany podczas przemieszczania się tłoka z pierwszego do drugiego położenia wzdłużnego komory.
58. Amortyzator według zastrz. 55 albo 56, znamienny tym, że posiada ponadto element służący do ustawiania tłoka w kierunku pierwszego położenia wzdłużnego komory.
59. Siłownik, znamienny tym, że posiada:
- zespół zdefiniowany w dowolnym z zastrz. 1-50,
- element współpracujący z tłokiem z położenia znajdującego się na zewnątrz komory,
- element sł u żący do wprowadzania pł ynu do komory w celu przemieszczenia t ł oku mię dzy pierwszym a drugim położeniem wzdłużnym komory.
60. Siłownik według zastrz. 59, znamienny tym, że posiada ponadto wlot płynu połączony z komorą i posiadają cy zawór.
61. Siłownik według zastrz. 59, znamienny tym, że posiada ponadto wylot płynu połączony z komorą i posiadają cy zawór.
62. Siłownik według zastrz. 60 albo 61, znamienny tym, że posiada ponadto element służący do ustawiania tłoka w kierunku pierwszego lub drugiego położenia wzdłużnego komory.
63. Siłownik według zastrz. 60 albo 61, znamienny tym, że element służący do wprowadzania płynu do komory posiada element wprowadzający do komory płyn pod ciśnieniem.
PL 204 439 B1
64. Siłownik według zastrz. 59 albo 60, albo 61, znamienny tym, że element służący do wprowadzania płynu do komory dostosowany jest do wprowadzania do komory palnego płynu takiego jak benzyna lub olej napędowy, przy czym siłownik posiada ponadto element służący do spalania palnego płynu.
65. Siłownik według zastrz. 59 albo 60, albo 61, znamienny tym, że posiada ponadto korbę przystosowaną do zamieniania ruchu postępowego tłoka w ruch obrotowy korby.
PL364486A 2001-03-27 2002-03-27 Zespół komory i tłoka, silnik, amortyzator i przetwornik zawierający ten zespół PL204439B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA200100507 2001-03-27
DKPA200100506 2001-03-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL364486A1 PL364486A1 (pl) 2004-12-13
PL204439B1 true PL204439B1 (pl) 2010-01-29

Family

ID=26068993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL364486A PL204439B1 (pl) 2001-03-27 2002-03-27 Zespół komory i tłoka, silnik, amortyzator i przetwornik zawierający ten zespół

Country Status (26)

Country Link
US (2) US7421939B2 (pl)
EP (1) EP1384004B1 (pl)
JP (1) JP2004526092A (pl)
KR (1) KR20030096290A (pl)
CN (1) CN100342137C (pl)
AP (1) AP2003002892A0 (pl)
AR (1) AR035802A1 (pl)
AT (1) ATE449261T1 (pl)
AU (1) AU2002308385B2 (pl)
BR (1) BR0208515A (pl)
CA (1) CA2442224C (pl)
CY (1) CY1109833T1 (pl)
CZ (1) CZ20032896A3 (pl)
DE (1) DE60234433D1 (pl)
DK (1) DK1384004T3 (pl)
EA (1) EA006267B1 (pl)
ES (1) ES2337031T3 (pl)
HU (1) HUP0303528A3 (pl)
IL (1) IL158087A0 (pl)
MX (1) MXPA03008786A (pl)
NO (1) NO20034275L (pl)
PL (1) PL204439B1 (pl)
PT (1) PT1384004E (pl)
SI (1) SI1384004T1 (pl)
SK (1) SK13072003A3 (pl)
WO (1) WO2002077457A1 (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100342137C (zh) * 2001-03-27 2007-10-10 Nvb合成物国际联合股份有限公司 腔体和活塞的组合体以及采用该组合体的泵、发动机、减震器及换能器
BR0314510A (pt) * 2002-10-02 2005-12-13 Nvb Composites Internat A S Combinação de câmara e pistão, bomba, amortecedor, transdutor, motor e unidade de energia incorporando a combinação
BRPI0503019B1 (pt) * 2005-07-22 2018-02-06 Whirlpool S.A. Conjunto de pistão e cilindro com folga diametral variável e cilindro para uso em conjuntos de pistão e cilindro com folga diametral variável
DE102005060167B4 (de) * 2005-12-01 2016-04-07 Aptar Dortmund Gmbh Abgabevorrichtung
WO2008140032A1 (ja) * 2007-05-11 2008-11-20 Chuo University 流体注入型アクチュエータ
TW200936998A (en) 2007-12-30 2009-09-01 Nvb Internat Uk Ltd Measuring and reading the size of a parameter of a remotely positioned device
TW201040392A (en) 2008-12-30 2010-11-16 Nvb Internat Uk Ltd Piston chamber combination
MX2012000040A (es) 2009-06-30 2012-04-30 Nvb Internat Uk Ltd Medicion y lectura de la magnitud de un parametro de un dispositivo situado remotamente.
TW201235565A (en) 2011-02-25 2012-09-01 Nvb Composites Internat Uk Ltd Piston-chamber combination vanderblom motor
MX2014000225A (es) 2011-07-01 2015-06-10 Nvb Composites Internationall Uk Ltd Combinacion de un piston y una camara motor vanderblom.
SG11201501686XA (en) 2012-07-06 2015-05-28 Sipho Pumps Ltd Air pump
DE102013225379A1 (de) * 2013-12-10 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer Koppler
US20190390654A1 (en) * 2017-02-09 2019-12-26 Nvb Windmill Energy International Ltd Wind turbine
US10823163B1 (en) * 2019-06-07 2020-11-03 Jonathon Piel Garrett Air pumps with multiple reservoir housing portions

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1536426A (en) * 1922-10-19 1925-05-05 Elihu C Wilson Expansible piston packing
US1678365A (en) * 1926-11-10 1928-07-24 Wayne N Sutliff Slush-pump piston
US2710077A (en) * 1952-01-16 1955-06-07 Vibratrol Inc Hydraulic shock absorber
GB2023715B (en) 1978-06-23 1982-08-11 Cas Ltd Le Drum pump
GB2070731B (en) 1980-02-19 1983-01-19 Wall & Leigh Thermoplastics Beer pump
MX9705850A (es) 1995-02-03 1997-11-29 Nvb Int Conector de valvula.
TW363924B (en) 1996-05-14 1999-07-11 Nvb Int Activation pin for valve connector providing a reliable activation pin which is inexpensive, has low air-power resistance, and is therefore suitable for use as pump
UA73089C2 (en) * 1999-04-22 2005-06-15 Device with combined chamber and piston (versions)
CN100342137C (zh) * 2001-03-27 2007-10-10 Nvb合成物国际联合股份有限公司 腔体和活塞的组合体以及采用该组合体的泵、发动机、减震器及换能器

Also Published As

Publication number Publication date
NO20034275L (no) 2003-11-13
WO2002077457A1 (en) 2002-10-03
EP1384004A1 (en) 2004-01-28
ES2337031T3 (es) 2010-04-20
PL364486A1 (pl) 2004-12-13
KR20030096290A (ko) 2003-12-24
AU2002308385B2 (en) 2007-10-18
DK1384004T3 (da) 2010-04-06
CA2442224A1 (en) 2002-10-03
NO20034275D0 (no) 2003-09-25
SK13072003A3 (en) 2004-10-05
EA006267B1 (ru) 2005-10-27
PT1384004E (pt) 2010-02-25
CZ20032896A3 (cs) 2004-05-12
CY1109833T1 (el) 2014-09-10
US20040149124A1 (en) 2004-08-05
IL158087A0 (en) 2004-03-28
AR035802A1 (es) 2004-07-14
CN100342137C (zh) 2007-10-10
CN1513088A (zh) 2004-07-14
AP2003002892A0 (en) 2003-12-31
CA2442224C (en) 2012-06-05
SI1384004T1 (sl) 2010-03-31
US20090120283A1 (en) 2009-05-14
HUP0303528A3 (en) 2004-07-28
US7421939B2 (en) 2008-09-09
HUP0303528A2 (hu) 2004-01-28
EA200301056A1 (ru) 2004-04-29
MXPA03008786A (es) 2004-07-30
JP2004526092A (ja) 2004-08-26
DE60234433D1 (de) 2009-12-31
EP1384004B1 (en) 2009-11-18
BR0208515A (pt) 2004-12-28
ATE449261T1 (de) 2009-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL204439B1 (pl) Zespół komory i tłoka, silnik, amortyzator i przetwornik zawierający ten zespół
RU2401390C2 (ru) Диафрагменный насос и способ регулирования давления жидкости в диафрагменном насосе
JP5588905B2 (ja) チャンバーとピストンの組合せ構造体並びに組合せ構造体を採用したポンプ、モータ、ショックアブソーバ及びトランスジューサ
TWI512213B (zh) 雙向緩衝裝置
KR20030022143A (ko) 감압밸브를 장착한 에어졸 스프레이 캔
US20150300344A1 (en) Cryogen pump
US20160333896A1 (en) Accumulator device
JP2004526092A5 (pl)
AU2002308385A1 (en) A combination of a chamber and a piston, a pump, a motor, a shock absorber and a transducer incorporating the combination
US20110049811A1 (en) Liquid-operated cylinder
JPS5926816B2 (ja) 可変容積形液気圧併用式アキユムレ−タ
KR860001697B1 (ko) 공압식 에너지 축적기가 달린 작동기
JP4560482B2 (ja) チャンバ及びピストンの組み合わせ体、該組み合わせ体を組み込んだポンプ、ショックアブソーバ、トランスデューサ、モータ、及びパワーユニット
JP2703027B2 (ja) ダイスプリングシステム
JP6562334B1 (ja) 仕切弁
EP1219856A1 (en) Shock absorbing device having air envelopes
ZA200308314B (en) A combination of a chamber and a piston, a pump, a motor, a shock absorber and a transducer incorporating the combination.
JPH06324745A (ja) 調圧弁の鳴動防止装置
AU2008200271A1 (en) A combination of a chamber and a piston, a pump, a motor, a shock absorber and a transducer incorporating the combination

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110327