Pierwszenstwo: Opublikowano: 12.Y.1965 (P 108 772) 19.Y.1964 (Szwecja) 31.III.ld69 57156 KI. 74 d, 3/01 MKP G 10 k UKD 40 Wlasciciel patentu: Kockums Mekaniska Yerkstads Aktiebolag, Malmó (Szwecja) Maszyna tlokowa do wywolywania zmian cisnienia Przedmiotem wynalazku jest maszyna tlokowa do wywolywania zmian cisnienia, do wytwarzania dzwieku o okreslonej i najlepiej stalej czestot¬ liwosci, np. do sygnalizacji na pokladzie statków.Znane tzw. syreny tlokowe, które skladaja sie za¬ sadniczo z przylaczonej do ukladu rezonansowego maszyny tlokowej z tlokiem przesuwanym za po¬ moca korby wewnatrz cylindra i wprawianym za pomoca silnika w szybki ruch postepowo-zwfotny, przy czym masa powietrza przesuwana przez tlok jest zawarta w komorze rezonansowej, której cze¬ stotliwosc wlasna drgan odpowiada w przyblizeniu czestotliwosci ruchu tloka.W znanych dotychczas syrenach tlokowych ma¬ szyna tlokowa miala tlok cylindryczny o zwyklej konstrukcji, tzn. takiej samej jak tloki w silni¬ kach spalinowych i sprezarkach, i ten tlok byl przesuwany w cylindrze w kierunku osiowym ru¬ chem postepowo-zwrotnym za pomoca sprzezone¬ go z korba korbowodu, który za pomoca czopa przegubowego byl polaczony badz bezposrednio z tlokiem, badz tez z tloczysfciem prowadzonym po- osiowo za pomoca krzyzulca i sztywno polaczo¬ nym z tlokiem, przy czym silnik napedzal korbe za posrednictwem przekladni, np. przekladni zebatej.Konstrukcje takie sa niekorzystne przede wszy¬ stkim z tego wzgledu, ze równolegle prowadzony cylindryczny tlok jest stosunkowo ciezki oraz po¬ niewaz lozyska oraz ich smarowanie musza znaj¬ dowac sie na tych czopach przegubowych, które 20 25 lacza korbowód z tlokiem lub z tloczyskiem. Sma¬ rowanie potrzebne dla zmniejszenia tarcia tloka wewnatrz cylindra jest szczególnie niekorzystne, gdyz cylinder na jednym koncu jest polaczony po¬ przez komore rezonansowa z otwartym powie¬ trzem, wskutek £zego smar w znacznej ilosci jest wydmuchiwany z cylindra przez komore rezonan¬ sowa i jest tracony bezuzytecznie gdy syrena tlo¬ kowa jest w ruchu.Do syren tlokowych potrzebna jest wiec ma¬ szyna tlokowa, w której celowy dobór materialów tloka i cylindra usuwalby potrzebe doprowadzania smaru dla zmniejszenia tarcia podczas ruchu tloka w cylindrze, w której stosowany dotychczas czop przegubowy do polaczenia tloczyska z tlokiem lub tloczysko bylby zbyteczny, a masa ruchomego ukladu bylaby zmniejszona, co jest szczególnie wazne ze wzgledu na wielkie czestotliwosci ruchu tloka, potrzebne do wytwarzania dzwieku. Potrze¬ ba takiej maszyny tlokowej nie ogranicza sie jed¬ nak tylko do syren tlokowych, gdyz w przypadku maszyn tlokowych do tloczenia gazów i cieczy w ogóle, a zwlaszcza w przypadku sprezarek i pomp, które maja mala wage, a gaz lub ciecz tloczone za pomoca takiej maszyny tlokowej nie powinny byc zanieczyszczone, wystepuja te same wymagania.Aby uczynic zadosc tym wymaganiom propo¬ nuje sie wedlug wynalazku maszyne tlokowa do wytwarzania zmian cisnienia z tlokiem przesuw¬ nym poosiowo w cylindrze za pomoca korby, przy 5715657186 3 czym Istota wynalazku polega na tym, ze tlok jest wprawiany w ruch wahliwy w cylindrze, a tloczysko polaczone sztywno z tlokiem jest sprze¬ zone bezposrednio z korba.Wynalazek wyjasnia zalaczony rysunek, uwi¬ doczniajacy maszyne tlokowa wedlug wynalazku w polaczeniu z syrena tlokowa, omówiona szcze¬ gólowo ponizej, przy czym fig. 1 przedstawia wi¬ dok z boku syreny tlokowej z maszyna tlokowa wedlug wynalazku przedstawiona w przekroju o- siowym, fig. 2 — widok z góry czesci syreny tloko¬ wej z maszyna tlokowa'równiez w przekroju osio- Yjfym, fig. 3 — przekrój osiowy cylindra w zwiek- wszbnej skali a fig. 4 przedstawia widok z góry cylindra.Syrena tlokowa przedstawiona na fig. 1 i 2 ma silnik elektryczny 10 sprzezony bezposrednio z przekladnia katowa 11 o; kolach stozkowych. Prze¬ kladnia ta jest zamknieta w obudowie 12, która zawiera smar potrzebny dla przekladni, a na prze¬ pustach wal napedowy i napedzany przekladni jest uszczelniony w odpowiedni sposób. Na wale napedowym poza oslona przekladni jest umieszczo¬ na wywazona tarcza korbowa 13.W cylindrze 14 jest tlok talerzowy 15, którego grubosc maleje od srodka do obwodu tloka, gdzie tlok jest stosunkowo cienki. Z tym tlokiem jest sztywno polaczone tloczysko 16, które wystaje z cylindra, a koncem zewnetrznym jest osadzone za pomoca okapturzonego lozyska na czopie korbo¬ wym tarczy korbowej 13. Podczas obrotu tarczy korbowej tlok nie jest przesuwany w cylindrze równolegle jak zwykle w maszynach tlokowych, lecz jednoczesnie z przesunieciem poosiowym tlok wykonuje ruch przechylny na osi równoleglej do osi obrotu tarczy korbowej, tzn. walu napedowego przekladni katowej.Cylinder 14 drugim koncem jest przylaczony do tuby rezonansowej 17. Wzrosty cisnienia i spadki w porównaniu do sredniego cisnienia w komorze cylindra 18 miedzy tlokiem i tuba rezonansowa jakie powstaja podczas ruchu tloka i rozchodza sie przez tube, która jest dostrojona do czestotliwosci ruchu tloka, wywoluja stojaca fale cisnieniowa w tubie rezonansowej, jak równiez fale cisnieniowa podazajaca od wylotu tuby na zewnatrz. Dzialanie stojacej fali cisnieniowej w porównaniu z dziala¬ niem rozchodzacej sie fali zalezy od wlasciwosci tuby rezonansowej jako rezonatora oraz od ele¬ mentu dopasowujacego, które to wlasciwosci sa z kolei zalezne od krzywizny i wymiarów tuby re¬ zonansowej.Tlok talerzowy 15 moze byc w calosci wykonany z materialu o dobrych wlasnosciach lozyskowych, np. z policzterofeuoroetylenu albo ze zwiazku, w którym jest zawarty policzterofluoroetylen, lub tez material ten moze byc ograniczony tylko do cze¬ sci brzegowej tloka, natomiast pozostala czesc tloka moze byc wykonana z metalu. Cylinder nie wymaga wówczas smarowania, a poniewaz prze¬ kladnia 11 moze byc calkowicie okapturzona i usz¬ czelniona jak równiez lozysko czopa korbowego moze miec konstrukcje okapturzona, mozna zanie¬ chac wszelkiego smarowania olejem lub innym plynnym srodkiem z wyjatkiem wlasciwej obudo¬ wy przekladni. Z obudowy nie wydostaje sie olej, dzieki uszczelnieniu na walach napedowym i na¬ pedzanym przekladni, a wymiana oleju odbywa sie 5 stosunkowo rzadko.Powierzchnia tloka 15 moze miec ksztalt, np. w przyblizeniu ksztalt kulisty, tak ze nawet w polozeniu nachylenia wzgledem przekroju cylindra zapewnia uszczelnienie wzgledem cylindra. W tym 10 samym celu mozna równiez nadac odpowiedni ksztalt przekrojowi wzdluznemu cylindra. Odmia¬ na tego rodzaju jest przedstawiona na fig. 3 i 4.Cylinder ma zwezenie utworzone przez specjalna wkladke 20 w cylindrze 14. Wkladka ta laczy dwie 15 uwypuklone w kierunku osiowym cylindra po- wierznie 20A i 20B, które przebiegaja po obu stro¬ nach plaszczyzny srednicowej równoleglej do wa¬ lu korbowego. Plaszczyzna ta jest zaznaczona linia przerywana 21. Kazda z tych wypuklych powierz- 20 chni od wymienionej plaszczyzny srednicowej do prostopadlej wzgledem niej innej plaszczyzny srednicowej (oznaczonej linia przerywana 22) ma stopniowo malejacy odstep promieniowy, tak iz kazda powierzchnia w widoku z góry ma ksztalt 25 bardzo waskiego sierpa ksiezyca, jak widac na fig. 4. Ksztalt powierzchni powinien byc dopasowany oczywiscie do ruchu talerzowego tloka i moze byc obliczony matematycznie na podstawie znanych twierdzen. 30 35 50 55 PL