SK14872001A3 - Kombinácia komory a piesta a pumpa, motor, tlmič kmitov a prevodník obsahujúci túto kombináciu - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Predložený vynález sa týka zariadenia zahrnujúceho kombináciu komory a piestu umiestneného v komore, pričom uvedená komora a uvedený piest sú navzájom relatívne pohyblivé v predurčenom smere medzi prvou a druhou polohou. Takáto kombinácia môže byť použitá v akomkoľvek zariadení, kde je kombinácia komory a piestu potrebná. Príkladom týchto zariadení sú akékoľvek druhy piestových čerpadiel, zvlášť ručne ovládané piestové pumpy, regulátory, tlmiče kmitov, motory atď.

Doterajší stav techniky

Problém súčasne existujúcich ručne ovládaných piestových čerpadiel spočíva v tom, že ruky alebo nohy používateľa čerpadla sú zaťažované priamo. Sila, ktorá musí byť aplikovaná na poháňanie čerpadla sa zvyšuje s každým zdvihom, ak sa tlak plynného a/alebo kvapalného média vo vnútri uzavretého telesa, napríklad pneumatiky, zväčšuje. Sila zostáva rovnaká, ak médiom je nestlačiteľná kvapalina, ako napríklad voda vo vodných čerpadlách. To vyvoláva u používateľa zlé pocity. V konštrukčnom procese je veľkosť týchto síl často uvažovaná ako kompromis medzi predpokladanou hmotnosťou a pohonnou silou rúk alebo nohy (nôh) používateľov a časom potrebným na napumpovanie telesa. Priemer piestu rozhoduje o úrovni sily, ktorá je nevyhnutná na pohon pumpy. Doba čerpania je tiež určená dĺžkou valca pumpy. To znemožňuje použitie púmp osobami nedosahujúcimi určitú výšku. Hustilky na kolesá a automobily sú toho zrejmým príkladom. Zvlášť vysokotlakové pumpy sú optimalizované pre mužov (konštrukčné východisko: 75 kg hmotnosti, 1.75 m výšky) navzdory skutočnosti, že ženy a mladiství tvoria najväčšiu skupinu cyklistov.

Keď musia byť získané tlaky v rozsahu od 4 do 13 Bar používaním toho istého čerpadla, napríklad vysokotlakovej pumpy pre bicykel, kombináciou krátkej doby pumpovania pre nízkotlakovú vysokoobjemovú pneumatiku a malej sily pre vysokotlakovú nízkoobjemovú pneumatiku vzniká problém, ak pumpou je ručne poháňaná (nášľapná) pumpa. Ak nízkotlaková pneumatika s relatívne veľkým objemom musí byť napumpovaná vysokotlakovou pumpou, trvá to dlhšiu dobu než je nevyhnutné a používateľ vôbec neregistruje žiadne reakčné sily, čo v ňom vyvoláva nepríjemné pocity. Je často obtiažne obdržať presný tlak vo vysokotlakovej pneumatike použitím napríklad vysokotlakovej nášľapnej pumpy, pretože je často požadovaná len časť posledného zdvihu pumpy, väčšinou nie pri konci zdvihu. Preto je teda obtiažne ovládať pohyb a zastaviť piest, pretože je používaná príliš veľká ovládacia sila.

Doterajší stav techniky

Po roku 1980 boli predstavené nové typy kolies a pneumatík. Tieto nové bicykle sú široko využívané ako dopravné prostriedky. Preto teda boli univerzálne piestové pumpy zaznamenané v patentovej literatúre. Tieto pumpy môžu pumpovať ako nízkotlakové tak i vysokotlakové pneumatiky s využitím prijateľnej veľkosti sily a času. To je možné dosiahnuť prostredníctvom súčasného použitia niekoľkých súosových/paralelných valcov a piestov, ktoré môžu byť zaraďované do a vyraďované z funkcie (napríklad spisy DE 195 18 242 Al, DE 44 39 830 A1,DE 44 34 508 Al, PCT/5E96/00158). Tieto riešenia sú nákladné a náchylné na poruchy činnosti v dôsledku toho, že obsahujú niekoľkokrát hlavné súčasti.

Bicyklové nášľapné pumpy, ktoré majú z vonkajšej strany tvar čistého jednoduchého zrezaného kužeľa s pohyblivým piestom sú známe z rannej cyklistickej literatúry. Cieľom je zrejme redukovať ovládaciu silu, keď je kužeľ postavený hornou časťou dole. V doterajšom stave techniky neexistuje zrejme žiadne riešenie piestu, ktorý sa môže pohybovať v komore s rôznymi priemermi a ktorý je dostatočne utesnený a nepriedušný. To nie je nijako prekvapujúce zistenie, pretože nie je také ľahké vytvoriť spoľahlivý piest tohto druhu, zvlášť s vtedajším stavom techniky, kedy existovali dokonca len nízkotlakové veľkoobjemové pneumatiky. Unikanie vzduchu by v takom prípade nebolo pre spotrebný výrobok veľkým problémom. Pre súčasné vysokotlakové pumpy alebo pumpy pre profesionálne účely je nevyhnutné, aby neexistovalo žiadne netesné miesto. Požiadavky na konštrukciu piestu pre vysokotlakové úrovne a/alebo nízko a vysokotlakové úrovne, u ktorých nevznikajú žiadne úniky, sú odlišné od tých, ktoré sú určené na použitie len v nižších tlakových hladinách.

US patent č. 5 503 188 sa týka organicky konštruovaného uzáveru prietokového potrubia s nafukovacím nepriepustným vakom. Tento uzáver nemôže byť porovnávaný s pohybujúcim sa piestom. V pumpe môže byť médium komprimované a/alebo posunované kontinuálne pôsobením dynamického zaťaženia pôsobiaceho na piest, zatiaľ čo stena tlakovej komory pumpy môže meniť svoj priečny prierez s ohľadom na plochu a/alebo tvar kolmo na smer pohybu piestu medzi dvoma bodmi, čo vyvoláva zvláštne problémy s tesnením týchto miest. Tieto problémy s tesnením sú vyriešené predloženým vynálezom.

Spisy GB 2 023 715A a GB 2 070 731A sa týkajú púmp s valcom, ktorý má z výrobne technických dôvodov mierne vnútorné skosenie, pretože valce sú odlievané metódou tlakového liatia. Kužeľovito tvarovaný valec môže byť vybraný z formy. Piest má tesnenie majúce ostré ukončenie postupne dvoma tesniacimi krúžkami s presahom podoprenými piestom, aby ostávali plne účinné počas celého zdvihu. Skosenie 0,15 mm na priemere 50 - 100 mm nemôže byť porovnávané so skosením podľa predloženého vynálezu, pretože zmenšenie plochy medzi dvoma priečnymi rezmi pozdĺž pozdĺžnej osi komory je také malé (približne 0,5 %), že to nemá skoro žiadny vplyv na dĺžku obvodu priečnych prierezov alebo na ovládaciu silu pumpy počas zdvihu, tiež preto, že tlak v pumpe je veľmi nízky. Malá kosoštvorcová hrana príslušných vrstiev tesniacich prstencov piestu môže ľahko tesniť hore uvedený veľmi malé skosenie. Piesty opísané v predloženej prihláške vynálezu nemôžu byť porovnávané s piestami podľa doterajšieho stavu techniky, pretože predložené piesty sú v prvom rade navrhnuté na prekonávanie zmien plochy priečneho prierezu(ov) omnoho väčších veľkostí. Skosenia znázornené v predloženom vynáleze sú v meradle (ak nie je uvedené inak) a nie sú pre prípad ilustrácie zveličené, tak ako je tomu v prípade opisu spisu GB 2 070 731 A.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je vytvoriť spoľahlivé a lacné zariadenie zahrnujúce kombináciu komory a piestu, ktoré je navrhnuté tak, aby vyhovovalo špecifickým požiadavkám zameraným na ovládaciu silu.

Tieto zariadenia môžu byť konkrétne piestové pumpy, ale tiež zariadenia ako pohonné zariadenia, tlmiče kmitov alebo motory atď. Ručne poháňané piestové pumpy budú pohodlné na použitie cieľovou skupinou bez problémov doby pumpovania, zatiaľ čo zariadenia, ktoré nie sú ručne poháňané prinášajú podstatné zníženie investícií a prevádzkových nákladov zásluhou nižšej ovládacej sily. Cieľom vynálezu je odstrániť skôr uvedené problémy.

Nový návrh kombinácie komory a piestu musí napríklad v prípade pumpy zabezpečiť, aby sila, ktorá je potrebná na poháňanie pumpy, bola počas celého cyklu pumpovania dostatočne nízka na to, aby sa používateľ cítil pohodlne a aby dĺžka zdvihu bola vhodná zvlášť pre ženy a mládež bez toho, že by sa doba pumpovania predĺžila, a že pumpa bude mať minimum súčastí, spoľahlivých a takmer nevyžadujúcich žiadnu dobu na údržbu.

Z prvého hľadiska sa vynález týka kombinácie piestu a komory, kde:

komora vytvára podlhovastý priestor, ktorý má pozdĺžnu os, komora má vo svojej prvej pozdĺžnej polohe prvú prierezovú plochu a v druhej pozdĺžnej polohe komory druhú prierezovú plochu, druhá prierezová plocha má veľkosť 95 % alebo menej prvej prierezovej plochy, zmena prierezovej plochy komory je medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou aspoň v podstate súvislá, piest upravený na prispôsobenie sa priečnemu prierezu komory počas posunovania z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory.

V predložených prípadoch sú priečne prierezy prednostne kolmé na pozdĺžnu os. Ale tiež, v dôsledku skutočnosti, že piest má byť schopný tesniť na vnútornej stene komory počas pohybu medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou, zmena priečneho prierezu komory je prednostne aspoň v podstate súvislá to znamená bez náhlych zmien v pozdĺžnom priereze vnútornej steny.

V predložených prípadoch plocha priečneho prierezu komory je prierezová plocha vnútorného priestoru komory vo vybranom priečnom reze.

Týmto spôsobom, ako bude zrejmé z nasledujúceho textu, skutočnosť, že plocha vnútra komory sa mení, prináša možnosť skutočného prispôsobenia kombinácie na rad situácií.

Vo výhodnom uskutočnení je kombinácia používaná ako pumpa, v ktorej pohybom piestu bude stláčaný vzduch a ten bude cez ventil zavedený napríklad do pneumatiky. Plocha piestu a tlak na druhej strane ventilu budú determinované silou požadovanou s cieľom dosiahnutia prietoku vzduchu cez ventil. Tak sa môže uskutočniť prispôsobovanie sily požiadavkám. Takisto objem dodávaného vzduchu bude závislý od plochy piestu. Avšak s cieľom stlačenia vzduchu bude prvé posúvanie piestu relatívne ľahké (tlak je relatívne nízky), takže to môže byť uskutočňované pri veľkej ploche. Takto môže byť zaistené dodávanie väčšieho množstva vzduchu pri danom tlaku počas jediného zdvihu určitej dĺžky.

Samozrejme, skutočné zmenšenie plochy môže byť závislé od zamýšľaného použitia kombinácie, práve tak ako od použitej sily.

Prednostne je druhá prierezová plocha 95 - 15 %, napríklad 95 - 70%, prvej priečnej prierezovej plochy. V istých situáciách je druhá prierezová plocha približne 50 % prvej prierezovej plochy.

Pri realizácii kombinácie podľa vynálezu môže byť použitý rad rôznych technických prostriedkov. Tieto technické prostriedky sú opísané ďalej vo vzťahu k nasledujúcim znakom vynálezu.

Jedným z takých prostriedkov je piest zahrnujúci:

rad aspoň v podstate tuhých podperných členov otočné upevnených na spoločný člen, pružne deformovateľné prostriedky, vystužené podpernými členmi, na utesnenie na vnútornej stene komory, podperné členy sú otočné v rozsahu medzi 10° a 40° vzhľadom k pozdĺžnej osi.

V tomto uskutočnení môže byť spoločný člen spojený s rukoväťou použiteľnou na poháňanie piestu obsluhou, pričom podperné členy sa v komore rozširujú v smere od rukoväti.

Prednostne sú podperné členy otočné tak, aby boli aspoň približne parar lelné k pozdĺžnej osi.

Kombinácia môže takisto ďalej obsahovať prostriedky na predpätie podperných členov proti vnútornej stene komory.

Ďalšie technické prostriedky tvorí piest obsahujúci pružne deformovateľnú nádržku obsahujúcu deformovateľný materiál.

V tomto riešení môže byť deformovateľným materiálom tekutina alebo zmes tekutín, ako napríklad voda, para, a/alebo plyn alebo penová hmota.

Takisto môže mať nádoba v priečnom reze pozdĺž svojej dĺžky prvý tvar t f v prvom pozdĺžnom smere a druhý tvar v druhom pozdĺžnom smere, pričom prvý tvar je odlišný od druhého tvaru.

Potom môže byť aspoň časť deformovateľného materiálu stlačiteľná a prvý tvar má plochu väčšiu, než je plocha druhého tvaru.

Alternatívne môže byť deformovateľný materiál aspoň v zásade nestlačiteľný. Piest môže obsahovať uzavretý priestor prepojený s deformovateľnou nádržkou, pričom uzavretý priestor má premenlivý objem. Objem môže byť menený obsluhou a môže zahrnovať odpružený piestik.

Sú možné ešte ďalšie technické prostriedky, u ktorých je prvý tvar prierezu odlišný od druhého tvaru prierezu, pričom zmena tvaru prierezu komory je medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou aspoň v podstate súvislá.

V tomto riešení môže byť prvá prierezová plocha o najmenej 5 %, prednostne aspoň 10 %, napríklad najmenej 20 %, výhodne aspoň 30 %, napríklad aspoň 40 %, výhodne najmenej 50 %, napríklad najmenej 60 %, výhodne prinajmenšom 70 %, napríklad aspoň 80, ako prinajmenšom 90 % väčšia než druhá prierezová plocha.

Taktiež je možné, aby bol prvý tvar prierezu aspoň v podstate kruhový a druhý tvaru prierezu sa predlžoval, napríklad do oválu, ktorý má prvý rozmer prinajmenšom dvakrát, napríklad aspoň trikrát, prednostne aspoň 4 krát väčší vzhľadom k prvému rozmeru.

Navyše, prvý tvar prierezu môže byť aspoň v podstate kruhový a druhý prierezový tvar obsahuje dve alebo viac aspoň značne predĺžených, ako napríklad lalokovitých, častí.

Taktiež, v priečnom reze v prvej pozdĺžnej polohe, môže byť prvý obvod komory 80 - 120 %, napríklad 85 - 115 %, prednostne 90 - 110, napríklad 95 - 105, výhodne 98 - 102 % druhého obvodu komory v priečnom reze v druhej pozdĺžnej polohe. Výhodne sú prvý a druhý obvod aspoň v podstate rovnaké.

Podľa riešenia obsahujúceho fakultatívne alebo doplnkové technické prostriedky piest zahrnuje:

pružne deformovateľný materiál, ktorý je schopný sa prispôsobiť priečnemu prierezu komory, ak sa piest posunuje z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory, a zvinutú plochú pružinu, ktorá má centrálnu os aspoň v podstate rovnobežnú s pozdĺžnou osou, pričom je pružina umiestnená tak, že prilieha k pružne deformovateľnému materiálu a podopiera pružne deformovateľný materiál v pozdĺžnom smere.

V tomto riešení môže piest ďalej obsahovať rad plochých podperných prostriedkov umiestnených medzi pružne deformovateľným materiálom a pružinou, pričom podperné prostriedky sú otočné pozdĺž rozhraní medzi pružinou a pružne deformovateľným materiálom.

Podperné prostriedky môžu byť upravené na otáčanie z prvej polohy do druhej polohy, pričom v prvej polohe môže byť vonkajšie ohraničenie týchto prostriedkov zahrnuté vo vnútri prvej priečnej prierezovej plochy a v druhej polohe vonkajšie ohraničenie týchto prostriedkov môže byť zahrnuté vo vnútri druhej prierezovej plochy.

V ďalšom smere sa vynález týka kombinácie piestu a komory, kde komora ohraničuje pretiahnutý priestor majúci pozdĺžnu os, komora má vo svojej prvej pozdĺžnej polohe prvú prierezovú plochu komory a vo svojej druhej pozdĺžnej polohe druhú prierezovú plochu, pričom prvá prierezová plocha je väčšia než druhá prierezová plocha, zmena priečneho prierezu komory medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou je aspoň v podstate súvislá, piest je upravený na prispôsobenie sa priečnemu prierezu komory, keď sa posunuje z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory a piest zahrnuje:

rad aspoň v podstate tuhých podperných členov otočné upevnených na spoločnom člene, pružne deformovateľné prostriedky, vystužené podpernými členmi na utesnenie piestu proti vnútornej stene komory podperné členy sú otočné v rozsahu medzi 10° a 40° vzhľadom k pozdĺžnej osi.

Prednostne sú podperné členy otočné tak, aby boli aspoň približne paralelné k pozdĺžnej osi.

Riešenie, v ktorom sa piest môže prispôsobiť rozdielnym plochám a/alebo tvarom je jedným z riešení, kde piest zahrnuje rad otočné upevnených prostriedkov držiacich tesniace prostriedky. Jedno z preferovaných uskutočnení je to, kde piest má celkový tvar dáždnika.

Prednostne je spoločný člen spojený s držadlom na obsluhu, keď je kombinácia použitá ako čerpadlo a kde sa podperné členy v komore rozširujú v smere od držadla. Toto má výhodu, že zväčšenie tlaku pôsobením držadla bude jednoducho v komore pritlačovať podperné prostriedky a tesniace prostriedky proti stene komory - čím vzrastie tesniaci účinok.

S cieľom zabezpečiť utesnenie tiež po zdvihu obsahuje kombinácia prednostne prostriedky na predpätie podperných členov proti vnútornej stene komory.

V treťom uskutočnení sa vynález týka kombinácie piestu a komory, kde:

komora vytvára podlhovastý priestor majúci pozdĺžnu os, komora má v prvej pozdĺžnej polohe komory prvú prierezovú plochu komory, v druhej pozdĺžnej polohe komory druhú prierezovú plochu, prvá prierezová plocha je väčšia než druhá prierezová plocha, zmena priečneho prierezu r

komory je aspoň v podstate plynulá medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou, piest je upravený na prispôsobenie sa priečnemu prierezu komory počas svojho posunovania z prvej ku druhej pozdĺžnej polohe komory, piest obsahuje pružne deformovateľnú nádržku obsahujúcu deformovateľný materiál.

Takto, pri použití pružne deformovateľnej nádržky, môžu byť zaistené zmeny plochy a/alebo tvaru piestu. Je samozrejmé, že táto nádržka musí byť dostatočne pripevnená k piestu, tak aby sa s ním pohybovala v komore.

Deformovateľný materiál môže byť tekutina alebo zmes tekutín, ako napríklad voda, para a/alebo plyn alebo penová hmota. Tento materiál alebo jeho časť môže byť stlačiteľný, ako napríklad plyn alebo zmes vody a plynu alebo môže byť aspoň v podstate nestlačiteľný.

Keď sa prierezová plocha mení, môže sa meniť objem nádržky. Tak pozdĺž pozdĺžnej osi má v priečnom priereze nádržka prvý tvar v prvej pozdĺžnej polohe a druhý tvar v druhej pozdĺžnej polohe, pričom prvý tvar je odlišný od druhého tvaru. V jednom uskutočnení je aspoň časť deformovateľného materiálu stlačiteľná a prvý tvar má plochu väčšiu, než je plocha druhého tvaru. V tomto uskutočnení sa celkový objem nádržky mení, takže tekutina by mala byť stlačiteľná. Alternatívne alebo voliteľne môže piest obsahovať druhý uzavretý priestor prepojený s deformovateľnou nádržkou, pričom uzavretý priestor má premenlivý objem. V tomto uskutočnení môže uzavretý priestor nasávať tekutinu, keď deformovateľná nádržka mení objem. Objem druhej nádrže môže byť menený obsluhou. Celkový tlak alebo maximálny/minimálny tlak nádržky môže byť menený v tomto riešení. Tiež druhý uzavretý priestor môže obsahovať pružinou predpätý piestik.

Môže byť výhodné vytvoriť prostriedky na stanovenie objemu uzavretého priestoru tak, aby tlak tekutiny v uzavretom priestore zodpovedal tlaku tekutiny medzi piestom a druhou pozdĺžnou polohou nádržky. Takto môže byť tlak v deformovateľnej nádržke menený s cieľom získania primeraného utesnenia.

Jednoduchým spôsobom je možné zaistiť riadiace prostriedky zaisťujúce stanovenie tlaku v uzavretom priestore tak, aby bol aspoň v podstate totožný s tlakom medzi piestom a druhou pozdĺžnou polohou nádržky. V tomto riešení môže byť použitý jednoduchý piestik medzi dvoma tlakovými priestormi (aby nedošlo k úniku niektorej z tekutín v deformovateľnej nádržke).

V skutočnosti použitie tohto piestika môže určovať akýkoľvek vzťah medzi tlakmi, pretože uzavretý priestor, v ktorom sa piestik posúva, sa môže zužovať taktiež ako hlavná komora kombinácie.

Na zvýšenie odolnosti proti dôsledkom trenia na stene komory a zmien tvaru/rozmeru môže nádrž obsahovať pružne deformovateľný materiál obsahujúci posilňujúce prostriedky, také ako vláknové vystuženie.

S cieľom dosiahnuť a udržovať primerané tesnenie medzi nádržou a stenou komory je výhodné, keď vnútorný tlak, to jest tlak vygenerovaný tekutinou v nádržke, je vyšší, než najvyšší tlak okolitého prostredia počas pohybu piestu z prvej pozdĺžnej polohy do druhej pozdĺžnej polohy alebo naopak.

V ešte ďalšom uskutočnení sa vynález týka kombinácie piestu a komory, kde komora vymedzuje pretiahnutý priestor majúci pozdĺžnu os, komora má v prvej pozdĺžnej polohe komory prvý tvar prierezu a plochu komory a v druhej pozdĺžnej polohe komory druhý tvar prierezu a plochu, prvý tvar prierezu je odlišný od druhého tvaru prierezu, zmena tvaru prierezu komory medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou je aspoň v podstate plynulá, piest je upravený na prispôsobenie sa profilu komory počas posunovania z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory.

Tento veľmi zaujímavý aspekt je založený na skutočnosti, že rôzne tvary napríklad geometrické obrazce majú premenné vzťahy medzi svojím obvodom a svojou plochou. Zmena medzi dvoma tvarmi môže prebiehať priebežne tak, že komora môže mať jeden tvar prierezu v jednej pozdĺžnej polohe komory a iný v r

druhej pozdĺžnej polohe, pričom striedanie tvarov na ploche komory sa uskutočňuje výhodne plynulo.

V predloženom riešení tvarom priečneho prierezu sa rozumie celkový tvar komory - bez ohľadu na jej rozmer. Dva kruhy majú ten istý tvar, aj keď jeden kruh má iný priemer než druhý.

Je výhodné, keď je prvá prierezová plocha o aspoň 5 %, výhodne aspoň 10 %, napríklad najmenej 20 %, prednostne aspoň 30 %, napríklad aspoň 40 %, výhodne prinajmenšom 50 %, napríklad prinajmenšom 60 %, výhodne prinajmenšom 70 %, napríklad najmenej 80, prípadne aspoň 90 % väčšia než druhá plocha priečneho prierezu.

Vo výhodnom uskutočnení je prvý tvar prierezu aspoň v podstate kruhový a druhý tvar prierezu je pretiahnutý, napríklad ovál, ktorý má prvý rozmer pri12 najmenšom dvakrát, napríklad aspoň trikrát, najlepšie aspoň štyrikrát väčší, než prvý rozmer.

V ďalšom výhodnom uskutočnení je prvý tvar prierezu aspoň v zásade kruhový a druhý tvar prierezu sa skladá z dvoch alebo viac aspoň v podstate pretiahnutých, napríklad lalokovito tvarovaných, častí. Keď je v priečnom priereze v prvej pozdĺžnej polohe prvý obvod komory 80 - 120 %, napríklad 85 - 115%, výhodne 90 - 110, napríklad 95 - 105, výhodne 98 - 102 % druhého obvodu komory v priečnom priereze v druhej polohe, prináša to rad výhod. Problémy môžu nastať pri snahe o utesnenie na stene, ktorá má premenlivé rozmery v dôsledku skutočnosti, že tesniaci prvok by mal zaisťovať dostačujúce tesnenie a súčasne zmenu svojich rozmerov. Ak sa obvod mení len v neveľkej miere, ako je realizované vo výhodnom uskutočnení, môže byť tesnenie zaistené ľahšie. Prednostne sú prvý a druhý obvod aspoň v podstate rovnaké tak, aby tesniaci materiál sa len ohýbal a nemusel sa akokoľvek významne rozťahovať.

Alternatívne môže byť požadované meniť obvod mierne vtedy, ak ohýbanie alebo deformovanie tesniaceho materiálu, napríklad ohýbanie, bude vyvolávať na jednej strane tesniaceho materiálu stlačovanie a na druhej strane jeho naťahovanie. Celkovo je žiaduce, aby tesniaci materiál mal tvar a obvod čo najbližší tomu, ktorý by tesniaci materiál samočinne zaujal.

Jeden druh piestu, ktorý môže byť použitý v tomto type kombinácie, je ten, ktorý obsahuje:

rad aspoň v podstate tuhých podperných členov otočné upevnených na spoločnom člene, pružne deformovateľné prostriedky, vystužené podpernými členmi, na tesnenie na vnútornej stene komory.

Ďalším typom piestu je ten, ktorý obsahuje pružne deformovateľnú nádržku, ktorá obsahuje deformovateľný materiál.

Ďalšie uskutočnenie vynálezu sa týka kombinácie piestu a komory, v ktorej:

komora je tvorená pretiahnutým priestorom majúcim pozdĺžnu os, pričom komora má vo svojej prvej pozdĺžnej polohe prvú prierezovú plochu komory a v druhej pozdĺžnej polohe komory druhú prierezovú plochu, prvá prierezová plocha je väčšia než druhá prierezová plocha, zmena priečneho prierezu komory je medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou aspoň v zásade plynulá a piest obsahuje:

pružne deformovateľný materiál upravený na prispôsobenie sa priečnemu prierezu komory, keď sa piest posunuje z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory, a zvinutú plochú pružinu, ktorá má centrálnu os aspoň v podstate rovnof bežnú s pozdĺžnou osou, pričom pružina je umiestnená priľahlo k pružne deformovateľnému materiálu tak, aby ho podopierala v pozdĺžnom smere.

Toto uskutočnenie rieši len potenciálny problém piestu tvoreného veľkým množstvom pružného materiálu. Skutočnosť, že materiál je pružný, rieši problém pretvorenia piestu, avšak ak sa tlak zvyšuje, dochádza v dôsledku pružnosti materiálu ku zhoršeniu utesnenia piestu. Toto je problémom najmä vtedy, ak sú potrebné veľké zmeny rozmerov.

V predloženom riešení je pružný materiál podopieraný špirálovou plochou pružinou. Špirálová pružina je schopná sa rozťahovať a stlačovať, a tým kopírovať plochu komory, pričom plochá konštrukcia materiálu pružiny zaistí, že pružina nie je deformovaná tlakom.

S cieľom napríklad zväčšenia plochy záberu medzi pružinou a deformovateľným materiálom môže piest ďalej obsahovať rad plochých podperných prostriedkov umiestnených medzi pružne deformovateľným materiálom a pružinou, pričom podperné prostriedky sú otočné pozdĺž rozhraní medzi pružinou a pružne deformovateľným materiálom.

Výhodne sú podperné prostriedky upravené otočné z prvej polohy do druhej polohy, pričom v prvej polohe sa môže vonkajšia hranica podperných prostriedkov nachádzať vo vnútri prvej prierezovej plochy a v druhej polohe sa môže vonkajšia hranica podperných prostriedkov nachádzať vo vnútri druhej prierezovej plochy.

Ďalšie uskutočnenie vynálezu sa týka kombinácie piestu a komory, kde:

komora vytvára podlhovastý priestor, ktorý má pozdĺžnu os, piest je v komore pohyblivý z prvej pozdĺžnej polohy do druhej pozdĺžnej polohy, komora má pružne deformovateľnú vnútornú stenu pozdĺž aspoň časti vnútra komory medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou, komora má v prvej pozdĺžnej polohe komory, kedy je piest umiestnený v tejto polohe, prvú prierezovú plochu komory a v druhej pozdĺžnej polohe komory, kedy je piest umiestnený v tejto polohe, druhú prierezovú plochu, pričom prvá prierezová plocha je väčší než druhá prierezová plocha, zmena priečneho prierezu komory je aspoň v podstate plynulá medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou, keď sa piest pohybuje medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou.

Alternatívne ku kombináciám, kde sa piest prispôsobuje zmenám prierezu komory, toto riešenie sa týka komory, ktorá má schopnosť prispôsobenia.

Samozrejme môže byť piest zhotovený z aspoň v podstate nestlačiteľného materiálu alebo môže byť kombinácia vytvorená z prispôsobiteľnej komory a prispôsobiteľného piestu - takého, ako je piest podľa skôr uvedených riešení.

Prednostne má piest v priečnych rezoch pozdĺž pozdĺžnej osi tvar zužujút ci sa v smere k druhej pozdĺžnej polohe.

Preferované riešenie zaisťujúce prispôsobenie komory spočíva v komore, ktorá obsahuje:

vonkajšiu nosnú konštrukciu obklopujúcu vnútornú stenu a tekutinu udržovanú v priestore ohraničenom vonkajšou nosnou konštrukciou a vnútornou stenou.

V tomto riešení môže výber tekutiny alebo kombinácia tekutín pomôcť definovať vlastnosti komory, napríklad tesnenie medzi stenou a piestom, práve tak ako potrebnú silu apod. Je zrejmé, že v závislosti od toho, odkiaľ je kombinácia pozorovaná, jeden prvok z dvojice piest a komora môže byť stacionárny a druhý sa posúvať - alebo sa môžu oba prvky pohybovať. Na funkciu kombinácie to nemá žiadny vplyv.

Samozrejme môže byť predložená kombinácia použitá na niekoľko účelov, v ktorých sa predovšetkým jedná o nový spôsob poskytujúci ďalšiu možnosť úpravy posúvania piestu požadovanou/vybranou silou. V skutočnosti plocha/tvar priečneho prierezu môžu byť rôzne pozdĺž dĺžky komory s cieľom prispôsobenia kombinácie na zvláštne účely a/alebo sily. Jedným účelom je vytvoriť pumpu, ktorú môžu používať ženy alebo mládež - pumpu, ktorá by však mala byť schopná zaistiť potrebný tlak. V tejto situácii môže byť vyžadovaná ergonomicky zlepšená pumpa determinovaná silou, ktorú môže osoba vyvinúť v každej polohe piestu - a tým môže byť vyžadovaná komora s vhodnou prierezovou plochou/tvarom. Ďalším použitím kombinácie je použitie ako tlmič kmitov, kde plocha/tvar určuje, aké rázy (sily) môžu byť tlmené. Kombinácia môže byť takisto využitá ako pohonné zariadenie, v ktorom množstvo tekutiny privedené do komory môže zaistiť rôzne posunutie piestu v závislosti od okamžitej polohe piestu pred zavedením tekutiny.

V skutočnosti povaha piestu, vzájomné postavenie prvej a druhej pozdĺžnej polohy a usporiadanie prípadných ventilov pripojených ku komore môžu určovať pumpy, motory, pohonné zariadenia, tlmiče kmitov atď. s rôznymi tlakovými a silovými charakteristikami.

Ak je piestová pumpa ručnou pumpou na hustenie pneumatík, môže mať integrovanú prípojku, aká je opísaná v prihláškach PCT/DK96/00055 (zahrnujúca US pokračovanie v časti z 18. apríla 1997), PCT/DK97/00223 a/alebo PCT/DK98/00507. Prípojky môžu mať integrované manometre akéhokoľvek typu. V piestovej pumpe podľa vynálezu používanej ako napríklad nášľapná pumpa alebo „automobilová hustilka“ na účely nafukovania, môže byť manometer integrálnou súčasťou pumpy.

Isté typy piestov, ako napríklad tie, ktoré sú na obr. 4A-F, 7A-E, 7J, 12A-C, môžu byť kombinované s akýmkoľvek typom komory.

Kombinácia určitých mechanických piestov, ako napríklad piestu, ktorý je znázornený na obr. 3A-C, a určitého zloženého piestu, ako je napríklad piest znázornený na obr. 6D-F a komory, ktorá má stálu dĺžku obvodu konvexného typu, ako je napríklad komora podľa obr. 7L, môže byť pokladaná za výhodnú.

V kombinácii so zloženými piestami, ako sú napríklad piesty znázornené na obr. 9-12, môže byť výhodne použitá komora konvexného typu, bez ohľadu na eventuálnu zmenu obvodovej dĺžky.

Piesty dáždnikového typu uvedené v tejto prihláške majú svoju otvorenú stranu na strane, kde je v komore tlak média. Je však tiež veľmi dobre možné, že dáždnik pracuje v obrátenej polohe.

Nahustiteľný piest s plášťom s vláknovou štruktúrou, ktorý bol takisto opísaný musí mať vo vnútri väčší tlak, než je tlak v komore. Je však tiež možné, aby bol v pieste rovnaký alebo nižší tlak než je v komore - vlákna sú v tom prípade zaťažené podtlakom namiesto pretlaku. Výsledný tvar môže byť odlišný od tvarov, ktoré sú znázornené na výkresoch. V tom prípade riadiace záťažové prostriedky môžu byť ovládané inak a vlákna musia byť podopierané. Riadiace záťažové prostriedky znázornené napríklad na obr. 9D alebo 12B môžu byť potom konštruované tak, aby pohyb piestika vyvolával v pieste podtlak, napríklad predĺžením piestovej tyče tým, že piestiky sú teraz na druhej strane otvorov v piestovej tyči. Zmena tvaru piestu je potom odlišná a môže dôjsť k jeho zloženiu. To môže znížiť životnosť.

Využitím týchto riešení môžu byť získané spoľahlivé a lacné pumpy optimalizované na ručné ovládanie, napríklad univerzálne bicyklové hustilky vhodné pre ženy a mládež. Tvar stien tlakovej komory (pozdĺžny a/alebo priečny rez) a/alebo piestne prostriedky znázornených púmp sú uvedené len ako príklady a môžu byť zmenené v závislosti od konštrukčných požiadaviek na pum17 pu. Vynález môže byť tiež využívaný so všetkými druhmi púmp, napríklad viacstupňovými piestovými čerpadlami, práve tak ako s dvojčinnými pumpami, piestovými pumpami poháňanými motorom, pumpami, kde sa pohybuje napríklad len komora alebo len piest, práve tak ako s typmi, kde sa pohybuje súčasne ako komora tak i piest. Piestovou pumpou môže byť čerpaný akýkoľvek druh média.

Tieto pumpy sú vhodné na všetky druhy použitia, napríklad v pneumatických a/alebo hydraulických aplikáciách. Vynález je použiteľný tiež pre pumpy, ktoré nie sú poháňané ručne. Zníženie aplikovanej sily znamená podstatné zníženie investícií do zariadenia a podstatné zníženie potrebnej energie počas činnosti. Komory môžu byť vyrábané napríklad vstrekovaním do kužeľovej zápustkovej formy atď.

U piestovej pumpy je médium nasávané do komory, ktorá môže byť potom uzavretá ventilovým mechanizmom. Médium je stlačované pohybom komory a/alebo piestu a ventil môže toto stlačené médium vypustiť z komory. V pohonnom zariadení je médium privedené do komory cez ventilový mechanizmus a piest a/alebo komora sa posunujú a uvádzajú do pohybu pripojené zariadenie. U tlmiča kmitov môže byť komora celkom uzavretá, pričom stlačiteľné médium môže byť komprimované pohybom komory a/alebo piestu. V prípade nestlačiteľného média je vo vnútri komory, napríklad piest, ktorý môže byť vybavený niekoľkými malými kanálikmi, ktoré vytvárajú dynamický odpor tak, aby sa pohyb spomalil.

Okrem toho môže byť vynález tiež používaný v pohonných jednotkách, v ktorých môže byť médium použité na pohon piestu a/alebo komory, ktorý sa môže otáčať okolo osi, ako napríklad v motore.

Vyššie uvedené kombinácie sú použiteľné pre všetky vyššie uvedené aplikácie.

Vynález sa tiež týka pumpy na čerpanie tekutín, ktorá obsahuje:

kombináciu podľa akéhokoľvek vyššie uvedeného aspektu, prostriedky na presúvanie piestu z miesta zvonku komory, vstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky, a výstup tekutiny pripojený ku komore.

V určitej situácii môžu mať prostriedky na presúvanie vonkajšiu pozíciu, kedy je piest vo svojej prvej pozdĺžnej polohe a vnútornú pozíciu, kedy je piest vo svojej druhej pozdĺžnej polohe. Pumpa tohto typu je výhodná, ak je požadovaná komprimovaná tekutina.

V inej situácii môžu mať prostriedky na presúvanie vonkajšiu pozíciu, v ktorej je piest vo svojej druhej pozdĺžnej polohe a vnútornú pozíciu, kedy je piest vo svojej prvej pozdĺžnej polohe. Pumpa tohto typu je výhodná, keď nie je požadovaný žiadny podstatný tlak, je len potrebné dopravovať tekutinu.

V situácii, kedy je pumpa upravená pre postavenie na podlahe a piest/presúvacie prostriedky sú na stlačenie tekutiny, ako napríklad vzduchu, tlačené nadol, môže byť najväčšia sila ergonomicky vhodne uplatnená v najnižšej polohe piestu/presúvacích prostriedkov/držadla. Takže v prvej situácii to znamená, že je dosiahnutý najvyšší tlak. V druhej situácii to len znamená, že najväčšia plocha a tým najväčší objem sú dosiahnuté v najnižšej polohe. Avšak v dôsledku skutočnosti, že tlak prekonávajúci tlak napríklad v pneumatike, môže byť potrebný na otvorenie ventilčeku pneumatiky, môže byť požadované, aby pri najmenšej ploche prierezu krátko pred najnižšou polohou posuvných prostriedkov bolo dosiahnuté výsledného tlaku na otvorenie ventilu a následne je požadovaná väčšia prierezová plocha na vytlačenie väčšieho množstva tekutiny do pneumatiky (viď obr. 2B).

Vynález sa tiež týka tlmiča kmitov, ktorý obsahuje:

kombináciu podľa niektorého z kombinovaných riešení, prostriedky na posúvanie piestu z miesta zvonku komory, kde posúvacie prostriedky majú vonkajšiu pozíciu, v ktorej je piest vo svojej prvej pozdĺžnej polohe a vnútornú pozíciu, kde je piest vo svojej druhej pozdĺžnej polohe.

Tlmič môže ďalej obsahovať vstup tekutiny pripojený ku komore a obstaraný ventilovými prostriedkami.

Tlmič môže tiež obsahovať výstup tekutiny spojený s komorou a zahrnujúci ventilové prostriedky.

Je výhodné, ak komora a tvary piestu aspoň v podstate utesňujú dutinu obsahujúcu tekutinu, pričom tekutina je komprimovaná, keď sa piest pohybuje z prvej do druhej pozdĺžnej polohy.

Obyčajne tlmič obsahuje prostriedky na predpätie piestu proti prvej pozdĺžnej polohe.

Nakoniec sa vynález tiež týka pohonného zariadenia, ktoré obsahuje:

kombináciu podľa niektorého z kombinovaných riešení, prostriedky na posúvanie piestu z miesta zvonku komory, prostriedky na zavedenie tekutiny do komory s cieľom presúvať piest medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou.

Pohonné zariadenie môže obsahovať vstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky.

Takisto môže byť upravený výstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky.

Navyše môže pohonné zariadenie obsahovať prostriedky na predpätie piestu voči prvej alebo druhej pozdĺžnej polohe.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je ďalej podrobne objasnený prostredníctvom diagramov a výkresov. Vynález je znázornený v diagramoch alebo výkresoch - priečny rez, znamená rez kolmý na smer pohybu piestu a/alebo komory, zatiaľ čo pozdĺžny rez je rez v smere uvedeného smeru pohybu:

Obr. 1	znázorňuje takzvaný indikátorový diagram jednostupňový jednočinného piestového čerpadla s valcom a piestom s nepremenlivým priemerom.
Obr. 2A	znázorňuje indikátorový diagram piestového čerpadla podľa vynálezu, časť A predstavuje možnosť s pohybujúcim sa piestom, zatiaľ čo časť B predstavuje možnosť, kde sa pohybuje komora.
Obr. 2B	znázorňuje indikátorový diagram čerpadla podľa vynálezu, kde sa priečny prierez stále zväčšuje od určitého bodu zdvihu pumpy, pri stále rastúcom tlaku.
Obr. 3A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s vytvorenými rôznymi oblasťami priečnych rezov tlakovej komory a piest s radiálne-axiálne premenlivými rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy (prvé uskutočnenie).
Obr. 3B	znázorňuje zväčšený pohľad na piestovú sústavu z obr. 3A na začiatku zdvihu.
Obr. 3C	znázorňuje zväčšený pohľad na piestovú sústavu z obr. 3A na konci zdvihu.
Obr. 3D	znázorňuje pozdĺžny rez komorou nášľapnej pumpy podľa vynálezu s takými rozmermi, ktoré zabezpečujú, že ovládacie sily zostávajú približne stále - na porovnanie je znázornená súčasne doterajšia nízkotlaková (bodkované) a vysokotlaková nášľapná (čiarkované) pumpa.
Obr. 4A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s vytvorenými rozdielnymi oblasťami priečnych rezov tlakovej komory a piest s radiálne/sčasti a- xiálne premenlivými rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy (druhé uskutočnenie).

Obr. 4B znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 4A na začiatku zdvihu.

Obr. 4C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 4A na konci zdvihu.
Obr. 4D	znázorňuje rez A-A z obr. 4B.
Obr. 4E	znázorňuje rez B-B z obr. 4C.
Obr. 4F	znázorňuje alternatívne riešenie pre zaťažovaciu časť z obr. 4D.
Obr. 5A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s vytvorenými rôznymi oblasťami priečnych prierezov tlakovej komory a piest s radiálne-axiálne sa meniacimi rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy (tretie uskutočnenie).
Obr.5B	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na začiatku zdvihu.
Obr. 5C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na konci zdvihu.
Obr. 5D	znázorňuje rez C-C z obr. 5A.
Obr. 5E	znázorňuje rez D-D z obr. 5A.
Obr. 5F	znázorňuje tlakovú komoru z obr. 5A s piestovými prostriedkami obstaranými tesniacimi prostriedkami, ktoré sú zhotovené z kompozitných materiálov.
Obr. 5G	znázorňuje vo zväčšení piestové prostriedky z obr. 5F počas zdvihu.
Obr. 5H	znázorňuje vo zväčšení piestové prostriedky z obr. 5F na konci zdvihu, oba keď sú ešte pod tlakom a v dobe, ked' ešte nie sú pod tlakom.

Obr. 6A znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s vytvorenými rôznymi oblasťami priečnych prierezov tlakovej komory a štvrtým uskutočnením piestu s radiálne-axiálne premenlivými rozmermi počas zdvihu 22

	piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy·
Obr. 6B	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 6A na začiatku zdvihu.
Obr. 6C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 6A na konci zdvihu.
Obr. 6D	znázorňuje tlakovú komoru z obr. 6A a piate uskutočnenie piestu s radiálne-axiálne sa meniacimi rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy.
Obr. 6E	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 6D na začiatku zdvihu.
Obr. 6F	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 6D na konci zdvihu.
Obr. 7A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou zahrnujúci konkávnu časť steny tlakovej komory so stálymi rozmermi a šieste uskutočnenie piestu s radiálne-axiálne premenlivými rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy.
Obr. 7B	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na začiatku zdvihu.
Obr. 7C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na konci zdvihu.
Obr. 7D	znázorňuje rez E-E z obr. 7B.
Obr. 7E	znázorňuje rez F-F z obr. 7C.
Obr. 7F	znázorňuje príklady priečnych rezov tlakových komôr vytvorených pomocou Fourierových rozvojových radov, ktorých priečne prierezové plochy sa zmenšujú, zatiaľ čo obvodový rozmer zostáva konštantný.

Obr. 7G	znázorňuje variant tlakovej komory z obr. 7A, ktorá má teraz axiálny priečny rez s nepremenlivým priečnym prierezom, ktorý je navrhnutý takým spôsobom, že sa jeho plocha zmenšuje zatiaľ čo jeho obvod približne zostáva stály alebo sa počas zdvihu pumpy zmenšuje v rádovo nižšom stupni.
Obr. 7H	znázorňuje priečne rezy G-G (bodkovaná čiara) a H-H axiálneho rezu z obr. 7G.
Obr. 71	znázorňuje priečne rezy G-G (bodkovaná čiara) a I-I pozdĺžneho rezu z obr. 7H.
Obr. 7J	znázorňuje variant piestu z obr. 7B, v rezu H-H z obr. 7H.
Obr. 7K	znázorňuje ďalšie príklady priečnych rezov komorami vytvorenými pomocou Fourierových radov, ktorých priečne prierezové plochy sa zmenšujú, zatiaľ čo rozmer obvodu zostáva stály.
Obr. 7L	znázorňuje príklad optimalizovaného konvexného tvaru priečneho prierezu.
Obr. 7M	znázorňuje príklad optimalizovaného nekonvexného tvaru priečneho prierezu.
Obr. 8A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou zahrnujúci konvexnú časť steny tlakovej komory s nepremenlivými rozmermi a siedme uskutočnenie piestu s radiálne-axiálne meniacimi sa rozmermi pozdĺž zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy.
Obr. 8B	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na začiatku zdvihu.
Obr. 8C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 5A na konci zdvihu.
Obr. 9A	znázorňuje axiálny rez pumpou s nepremenlivými rôznymi oblasťami priečnych prierezov tlakovej komory a ôsme uskutočnenie

	piestu s radiálne-axiálne meniacimi sa rozmermi počas zdvihu piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy·
Obr. 9B	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 9A na začiatku zdvihu.
Obr. 9C	znázorňuje vo zväčšení piestovú sústavu z obr. 9A na konci zdvihu.
Obr. 9D	znázorňuje piest z obr. 9B s odlišnou nastavovacou úpravou.
Obr. 10A	znázorňuje deviate uskutočnenie piestu podobné piestu z obr. 9A s nepremenlivými rôznymi oblasťami priečneho profilu tlakovej komory.
Obr. 10B	znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 10A na začiatku zdvihu.
Obr. 10C	znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 10A na konci zdvihu.
Obr. 11	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou so sústavou rôznych oblastí priečneho prierezu tlakovej komory a desiate uskutočnenie piestu s radiálne-axiálne meniacimi sa rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pumpy.
Obr. 11B	znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 11A na začiatku zdvihu.
Obr. 11C	znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 11A na konci zdvihu.
Obr. 12A	znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s nepremenlivými rôznymi plochami priečnych rezov tlakovej komory a jedenáste uskutočnenie piestu s radiálne-axiálne meniacimi sa rozmermi počas zdvihu - piestová sústava je znázornená na začiatku a na konci zdvihu pum- py·
Obr. 12B	znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 12A na začiatku zdvihu.

Obr. 12C znázorňuje vo zväčšení piest z obr. 12A na konci zdvihu.

f

Obr. 13A znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s premenlivými rôznymi oblasťami priečneho profilu tlakovej komory a piest s nepremenlivými geometrickými rozmermi - usporiadanie kombinácie je znázornené na začiatku a na konci zdvihu pumpy.

Obr. 13B znázorňuje vo zväčšení usporiadanie kombinácie na začiatku zdvihu pumpy.

Obr. 13C znázorňuje vo zväčšení usporiadanie kombinácie v priebehu zdvihu pumpy.

Obr. 13D znázorňuje vo zväčšení usporiadanie kombinácie na konci zdvihu pumpy.

Obr. 14 znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s premenlivými rôznymi oblasťami priečneho profilu tlakovej komory a piest s premenlivými geometrickými rozmermi - usporiadanie kombinácie je znázornené na začiatku, v priebehu a na konci zdvihu pumpy.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje takzvaný indikátorový diagram. Tento diagram schematicky znázorňuje adiabatický vzťah medzi tlakom p a zdvihovým objemom V pumpy tradičnej jednostupňovej jednočinne pracujúcej piestovej pumpy s valcom s nepremenlivým priemerom. Vzrast ovládacej sily aplikovanej počas zdvihu môže byť odčítaný priamo z diagramu a je druhou mocninou priemeru valca. Tlak p, a tým tiež ovládacia sila F, sa zvyšuje počas zdvihu pravidelne do tej doby, než sa otvorí ventil telesa, ktoré má byť nahustené.

Obr. 2A znázorňuje indikátorový diagram piestovej pumpy podľa vynálezu. Znázorňuje, že priebeh tlaku p je podobný ako u tradičných púmp, avšak ovládacia sila je rozdielna a závisí celkom na vybranej oblasti priečneho prierezu tlakovej komory. To závisí celkom od zadaných podmienok, napríklad keď by ovládacia sila nemala presahovať isté maximum alebo keď by veľkosť ovládacej sily mala kolísať podľa zadaných ergonomický požiadaviek. To je kon26 krétne požadované v prípade, keď ručne poháňaná pumpa je určená len na dopravovanie média bez významnej zmeny tlaku, tak ako je tomu napríklad v prípade vodných čerpadiel. Tvar pozdĺžneho a/alebo priečneho rezu tlakovej komory môže tvoriť akýkoľvek druh krivky a/alebo priamky. Je tiež možné, že sa priečny prierez napríklad zväčšuje s rastúcim tlakom (obr. 2B). Príklad ovládacej sily znázorňuje čiarkovaná hrubá čiara i alebo 2. Dve rozdielne možnosti tvaru valca označené vzťahovými značkami i a 2 súhlasia so skôr uvedenými čiarami i, 2 z diagramu. A-rez sa vzťahuje k pumpe, u ktorej sa pohybuje len piest, zatiaľ čo B-rez sa vzťahuje k pumpám, kde sa pohybuje len komora. Kombinácia oboch pohybov súčasne je tiež možná.

Obr. 2B znázorňuje príklad indikátorového diagramu piestového čerpadla, ktoré má komoru s priečnym prierezom, ktorý sa zväčšuje s rastúcim tlakom.

Obr. 3A,B,C,D znázorňujú detaily prvého uskutočnenia. Piest sa pohybuje v tlakovej komore, ktorá má valcovitú a kužeľovitú časť s kruhovými priečnymi prierezmi s priemermi, ktoré sa znižujú, keď sa tlak plynného a/alebo kvapalného média zvyšuje. Toto je založené na podmienke, že ovládacia sila by nemala presahovať určité maximum. Prechod medzi rôznymi priemermi je postupný bez diskrétnych stupňov. To znamená, že sa piest môže ľahko posúvať v komore a prispôsobovať sa zmenám veľkosti oblastí a/alebo tvaru priečnych prierezov bez straty tesniacej schopnosti. Ak má byť ovládacia sila znížená s rastúcim tlakom, priečna prierezová plocha piestu sa znižuje a dĺžka obvodu takisto. Skrátenie obvodovej dĺžky je založené na vytlačení prvkov nahor k deformačnému vencu alebo na ich uvoľnení. Pozdĺžny profil piestových prostriedkov je lichobežníkový s premenlivým uhlom menším než napríklad 40° vzhľadom na stenu tlakovej komory, takže sa nemôže vychýliť dozadu. Veľkosti tesniacich prostriedkov sa menia v troch dimenziách počas každého zdvihu. Oporná časť piestových prostriedkov, napríklad kotúč alebo integrované pásy v tesniacich prostriedkoch, napríklad umiestnené na netlakovej strane počas čerpacieho zdvihu piestu, ich chráni pred odchýlením v dôsledku tlaku. Na tlakovú stranu piestu môže byť napríklad tiež namontovaná nosná časť piestových prostriedkov, napríklad pružná podložka s niekoľkými lamela27 mi. Tento prvok potom tlačí poddajnú tesniacu časť smerom ku stene. To je výhodné, ak pumpa nebola po nejakú dobu používaná a piestové prostriedky boli počas tejto doby zložené. Pohybom piestovej tyče budú strany lichobežníkového priečneho prierezu tesniacej časti piestových prostriedkov tlačené axiálne a radiálne tak, aby tesniaci okraj piestu sledoval klesajúci priemer tlakovej komory. Pri konci zdvihu je dno komory v strede zvýšené s cieľom zmenšenia objemu mŕtveho priestoru. Piestová tyč môže byť vedená krytom, ktorý uzatvára tlakovú komoru. Pretože piest v oboch smeroch svojho pohybu tesní na stene komory, piestová tyč napríklad obsahuje prietokový žliabok s pružnou silou ovládaným ventilom, ktorý je uzavretý v prípade pretlaku v komore. Bez použitia zaťažovacej časti v piestových prostriedkoch, môže byť tento zvláštny ventil zbytočný. V pumpe navrhnutej podľa vynálezu musia byť časti pumpy optimalizované pre pracovnú silu. Vnútorný priemer pumpy je cez väčšiu časť dĺžky komory pumpy väčší, než je tomu u súčasných púmp. Následkom toho je sací objem vyšší, aj keď objem zostávajúcich častí komory je menší než je tomu u súčasných púmp. To zaistí, že pumpa môže pumpovať rýchlejšie než existujúce pumpy, zatiaľ čo potrebná maximálna ovládacia sila je významne zmenšená a je pod úrovňou pokladanou spotrebiteľom za pohodlnú. DÍžka komory môže byť zmenšená tak, že sa pumpa stáva vhodnou, dokonca i pre ženy a mládež. Objem zdvihu je ešte vyšší než u doposiaľ známych púmp.

Obr. 3A znázorňuje piestovú pumpu s tlakovou komorou 1 s rôznymi dielčími oblasťami s priečnymi prierezmi stenových sekcií 2, 3, 4 a 5 a piestovou tyčou 6. Veko 7 tvorí doraz pre piestové prostriedky a vedie piestovú tyč

6. Prechody 16. 17 a 18 spojujú sekcie so stenami 2,3,4a 5. Komora 1. má pozdĺžnu os 19. Piest 20 je potom znázornený na začiatku zdvihu a na konci zdvihu pumpy vzťahovou značkou 20'.

Obr. 3B znázorňuje tesniacu časť 8 zhotovenú z pružného materiálu a nosnú časť 9, napríklad pružnú podložku s lamelami 9.1_, 9.2 a 9.3 (ďalšie lamely nie sú znázornené) a podpernú časť 10 piestových prostriedkov pripojených k piestovej tyči 6 medzi dvoma časťami zatváracích prostriedkov 11. Piestová tyč 6 má prietokový kanál 12 a ventil 13. Uhol cxi je situovaný medzi tesniacou časťou 8 piestových prostriedkov a stenou 2 tlakovej komory i. Tes28 nenie má hranu 37.- Vzdialenosť a je vzdialenosť od tesniacej hrany 37 k centrálnej osi komory 1 v priečnom reze na začiatku zdvihu.

Obr. 3C znázorňuje výstupný kanálik 14 v prostriedkoch 15. ktoré zmenšujú objem mŕtveho priestoru. Uhol a₂ je zovretý medzi tesniacou časťou 8' piestových prostriedkov a stenou 5. tlakovej komory 1_. Vzdialenosť a' je vzdialenosť od tesniacej hrany 37 k centrálnej osi komory 1_ v priečnom reze na konci zdvihu. Ako je vidieť je táto vzdialenosť a' približne 41 % vzdialenosti a. Nosná časť je označená vzťahovou značkou 9'.

Obr. 3D znázorňuje pozdĺžny rez komorou nášľapnej pumpy (vnútorný priemer 60 - 19,3 mm, dĺžka 500 mm) podľa vynálezu, u ktorej sú priečne prierezy zvolené tak, aby ovládacia sila zostávala približne stála a aby bola konštrukcia pumpy v zhode s ergonomickými požiadavkami: napríklad ako na vyobrazení, kde je ovládacia sila 277 N. Môžu byť zvolené tiež ďalšie veľkosti sily. Toto je len východzí predpoklad pre výpočet nášľapnej pumpy podľa vynálezu, aby stála ovládacia sila mohla byť ergonomicky správna. Na porovnanie typický priečny prierez doterajších nízkotlakových nášľapných púmp (vnútorný r

priemer 32 mm, dĺžka 470 mm) je znázornený bodkovanou čiarou a doterajšia vysokotlaková nášľapná pumpa (vnútorný priemer 27 mm, dĺžka 550 mm) je znázornená čiarkovanou čiarou. To zreteľne ukazuje, že nášľapná pumpa podľa vynálezu jednak má väčší zdvihový objem, takže rýchlejšie nahustí pneumatiku a jednak vyžaduje nižšiu ovládaciu silu než doterajšie pumpy. Komora podľa vynálezu môže byť prispôsobená ergonomickým požiadavkám počas celého zdvihu.

Obr. 4A,B,C,D,E,F znázorňujú detaily druhého výhodného uskutočnenia. Tesniaca časť piestových prostriedkov je zhotovená z pružne deformovateľného materiálu vystuženého podpernými prostriedkami, ktoré môžu byť otočné okolo osi paralelnej k centrálnej osi komory.

Dôsledkom tohto pohybu je, že je vystužená väčšia plocha tesniacich prostriedkov, čo umožňuje dosiahnutie vyššieho tlaku v komore. Zaťažovacia časť pre podpernú časť prenáša pohyb podperných prostriedkov. Zaťažovacia časť v tvare plochej pružiny môže meniť rozmery v smere kolmom na strednú os komory. Pružina sa stáva stlačením stále viac tuhá a tým umožňuje dosiahnutie vyššieho tlaku v komore. Tiež môže ísť o pružinu na osi, na ktorej sa podperné prostriedky otáčajú. S klesajúcim priemerom tesniacej časti sa zvyšuje jej dĺžka. To je prípad s pružne deformovateľným materiálom, ktorý je len málo stlačiteľný, ako napríklad guma. Preto teda piestová tyč na začiatku zdvihu vyčnieva von z týchto tesniacich prostriedkov. Ak je vybratý na tesniacu časť iný materiál, jeho dĺžka môže zostať nezmenená alebo sa môže znižovať s jeho klesajúcim priemerom.

Obr. 4A predstavuje piestovú pumpu s tlakovou komorou 21 s časťami oblastí s odlišným priečnym prierezom.

Komora má na vysokotlakovej strane chladiace rebrá 22 . Komora môže byť vyrobená vstrekovacím liatím. Piestová tyč je označená vzťahovou značkou 23. Veko 24 vedie uvedenou piestnou tyčou. Piest 36 sa nachádza na začiatku a piest 36' je znázornený na konci zdvihu pumpy.

Obr. 4B znázorňuje pružne deformovateľnú tesniacu časť 25. ktorá je upevnená na piestovej tyči 23 pomocou prostriedkov 26 (neznázornené). Časť 27 piestovej tyče 23 prechádza tesniacou časťou 25. Podperná časť 28 je uložená na krúžku 29. ktorý je pripevnený k piestovej tyči 23. Podperná časť 28 sa môže otáčať okolo osi 30. Nosná časť 31 obsahuje pružinu, ktorá je upevnená v otvore 32 na piestovej tyči 23. Tesniaca hrana je označená vzťahovou značkou

38.

Obr. 4C znázorňuje, že časť 27 piestovej tyče 23 je skoro pokrytá pružne deformovateľnými tesniacimi prostriedkami 25'. u ktorých sa práve zväčšuje ich dĺžka a zmenšuje sa ich priemer. Tesniaca hrana je označená 38.'. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 38 a strednou osou 19 komory predstavuje približne 40 % vzdialenosti a v znázornenom priečnom reze.

Obr. 4D znázorňuje rez A-A z obr. 4B. Nosná časť 31 ie upevnená jedným koncom v otvore 32 piestovej tyče 23. Na obr. je tiež znázornená podperná časť 28 a krúžok 29.. Podperná časť je v pohybe obmedzená koncovou plochou 33 (neznázornené). Podperná časť 28 je vedená vodiacimi prostriedkami 34 (neznázornené).

Obr. 4E znázorňuje rez B-B z obr. 4C. Podperné prostriedky 28 a nosné prostriedky 31 sú pohyblivé smerom k piestovej tyči 23. Sú znázornené i rebrá

22.

Obr. 4F predstavuje alternatívne riešenie nosných prostriedkov 31. ktoré obsahuje pružiny 35 na každej osi 3.0.

Obr. 5A,B,C,D,E,F,G,H znázorňujú detaily tretieho uskutočnenie. Jedná sa o variant prvého uskutočnenia. Tesniaca časť obsahuje pružnú membránu nepriepustnú pre plynné a/alebo kvapalné médiá. Tento materiál môže meniť svoje rozmery v troch smeroch bez tvorby prehybov. Táto tesniaca časť je upevnená na O-krúžku, ktorý tesní vzhľadom na stenu komory. O-krúžok je pritlačovaný ku stene nosnými prostriedkami, napríklad pružinou na obvode. Okrúžok a pružina sú ďalej podporované podpernými prostriedkami, ktoré môžu byť otočné okolo osi pripevnené k piestovej tyči. Tieto podperné prostriedky môžu byť zaťažené pružinou.

Obr. 5A znázorňuje pozdĺžny rez piestovou pumpou analogickou k obr. 3A.

Obrázok znázorňuje piest 49 na začiatku a piest 49' na konci zdvihu pumpy.

Obr. 5B znázorňuje piestové prostriedky na začiatku zdvihu, zahrnujúce tesniace prostriedky 40.:

napríklad napnutú kožu, ktorá je upevnená k tesniacim prostriedkom 41: napríklad O-krúžku. Toto kruhové tesnenie je pritlačované pružinou 42. ktorá je umiestnená na obvode tesniacich prostriedkov 41 a tesniacich prostriedkov 40. Pružina 42 má centrálnu os 39. O-krúžok 41 a/alebo pružina 42 sú podopierané podpernými prostriedkami 43. ktoré sa môžu otáčať na osi 44. ktorá je spojená s piestnou tyčou 45 a situovaná kolmo na strednú os 19. Podperné prostriedky zahrnujú určité množstvo oddelených členov 43', zaťažených tlakom počas (kompresného) zdvihu pumpy. Tieto členy sú umiestnené okolo obvodu tesniacich prostriedkov 40, 41 a prítlačných prostriedkov 42. ktoré podopierajú. Podperné prostriedky 43 môžu byť zaťažené pružinou 46. Uhol βι je uhol medzi stenou 2 komory a podpernými prostriedkami 43. Piestová tyč 45 je bez prítoku alebo ventilu. Oporný krúžok a/alebo prítlačný krúžok v tvare pružiny môže byť namontovaný v O-krúžku ako alternatíva k pružine 42 (neznázornené). Obrázok tiež znázorňuje tesniacu hranu 48.

Obr. 5C znázorňuje piestové prostriedky na konci zdvihu. Tesniace prostriedky 40', 41' sú silnejšie než tesniace prostriedky 40. 41 na začiatku zdvihu. Obrázok znázorňuje tiež pružinu 46'. Uhol β₂ je zovretý medzi stenou 5 a podpernými prostriedkami 43 na konci zdvihu. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 48 a strednou osou 19 komory predstavuje približne 22% vzdialenosti na začiatku zdvihu v znázornenom priečnom reze. Menšie vzdialenosti napríklad 15 % , 10% alebo 5 % sú taktiež možné, a sú závislé len od konštrukcie zavesenia piestu na piestovú tyč. Preto je teda toto obstaranie platné tiež pre všetky ďalšie uskutočnenia.

Obr. 5D znázorňuje rez C-C z obr. 5A s podpernými prostriedkami 43, osou 44 a nosičmi 47.

Obr. 5E znázorňuje rez D-D z obr. 5A.

Obr. 5F znázorňuje dve polohy piestu 118 z obr. 5G a piestu 118' z obr. 5H v komore.

Obr. 5G znázorňuje piest, ktorý je zhotovený z kombinácie materiálov. Tento piest zahrnuje plášť 110 z pružného nepriepustného materiálu a vlákna

111. Vláknová architektúra má za následok kopulovitý tvar, keď je piest pod vnútorným tlakom. Tento tvar stabilizuje pohyb piestu. V alternatívnom uskutočnení môžu tesniace prostriedky obsahovať kryciu vrstvu, vlákna a povlak (neznázornené). Ak nie je krycia vrstva nepriepustná, môže byť pridaný nepriepustný plášť (neznázornené). Všetky materiály komory na kompresnej strane piestu musia vyhovovať špecifickým požiadavkám vyvolaným dopravovaným médiom. Plášť je pripevnený v tesniacej časti 112. Vo vnútri plášťa a tesniacej časti môže byť zasadený pružný tlačný krúžok 113. ktorý sa môže pružne deformovať vo svojej rovine, a ktorý zväčší prítlak krúžkov 114. Na obr. je tiež znázornená tesniaca hrana 117.

Obr. 5H znázorňuje piest z obr. 5G na konci zdvihu pumpy. Kopula bola stlačená do tvaru 115. ak je v pumpe ešte plný pretlak. Tvar plášťa 110' je výsledkom stavu, keď je pretlak znížený, napríklad po vypustení média.

Obr. 6A,B,C znázorňujú podrobnosti štvrtého uskutočnenia. Piestové prostriedky zahrnujú gumovú trubku, ktorá má výstuž, napríklad vo forme okolo omotanej textilnej priadze alebo kordu. Neutrálny uhol medzi dotyčnicou výstužného vinutia a centrálnou osou hadice (= tzv. uhol spletenia) má dosahovať matematicky vypočítané hodnoty 54°44'. Takáto hadica nebude pod vnútorným tlakom meniť rozmery (dĺžku, priemer) a nebude preberať žiadne predĺženie výstuže. V tomto uskutočnení sa zmenšuje priemer piestových prostriedkov v závislosti od klesajúceho priemeru priečneho rezu komory pri rastúcich tlakoch. Uvedený uhol by mohol byť väčší než neutrálny. Tvar hlavnej časti pozdĺžneho rezu tlakovej komory je približne kužeľový, zodpovedajúci chovaniu piestových prostriedkov. Na konci zdvihu pumpy, keď sa vypustí stlačené médium z komory, piestové prostriedky zväčšujú svoj priemer a ich dĺžka sa znižuje. Zväčšenie priemeru neznamená žiadny praktický problém. Tesniaca sila od piestu na stenu tlakovej komory by sa mala zväčšiť s rastúcim tlakom. To sa môže napríklad dosiahnuť takou voľbou „braid“ uhla, aby sa priemer piestu znižoval o niečo menej než sa znižuje priemer priečneho rezu komory. Preto teda tiež môže byť tento uhol zvolený tak, že je menší než neutrálny a/alebo je mu rovný. Všeobecne závisí výber uhla celkom od navrhovaných podmienok, a preto môže byť väčší a/alebo menší a/alebo neutrálny. Je dokonca možné, že sa tento uhol mení na rôznych miestach piestu. Ďalšou možnosťou je, že v rovnakom priečnom priereze piestu je niekoľko výstužných vrstiev s rovnakým a/alebo rôznym uhlom. Je možné použiť akýkoľvek typ výstužného materiálu a/alebo výstužného vzoru. Umiestnenie výstužnej vrstvy (vrstiev) môže byť zvolené na ktoromkoľvek mieste pozdĺžneho rezu piestu. Počet plášťov a/alebo povlakov môže byť viac ako jeden. Je tiež možné, že plášť chýba. Piestové prostriedky môžu tiež obsahovať prítlačné a podperné prostriedky, napríklad tie, ktoré boli skôr opísané. Aby boli piestové prostriedky schopné prispôsobiť sa väčším zmenám v oblastiach priečnych prierezov komory, je nevyhnutná trochu odlišná konštrukcia piestových prostriedkov. Kužeľ obsahuje vlákna, ktoré sú pod napätím. Tieto vlákna sú zvinuté dohromady na vrchole kužeľa blízko piestovej tyče a na otvorenej strane kužeľa pri spodku piestnej tyče. Vlákna môžu byť tiež samé upevnené k piestovej tyči. Rozloženie vlákien môže byť navrhnuté napríklad tak, že vlákna sú pod vyšším napätím v miestach komory pumpy, kde je vyšší tlak média, ktoré má byť stlačené. Sú však možné i ďalšie vzory, len v závislosti od podmienok. Tieto vzory deformujú plášť kužeľa tak, aby sa sám prispôsobil priečnemu rezu komory.

Vlákna môžu ležať voľne na plášti alebo voľne v drážkach medzi plášťom a povlakom alebo môžu byť integrované do jedného z nich alebo do oboch. Je nevyhnutné mať prítlačné prostriedky s cieľom získať primerané tesnenie vzhľadom ku stene, dokiaľ ešte nie je pod kužeľom tlak. Prítlačný člen, napríklad pružinový prítlačný člen v tvare krúžku, lamely atď., môže byť vstavaný do plášťa, napríklad vložený počas lisovacieho procesu. Zavesenie kužeľa na piestovú tyč je lepšie než predchádzajúce uskutočnenie, pretože piest bude v tomto prípade vystavený napätiu. Preto teda bude viac v rovnováhe a bude potrebné menšie množstvo materiálu. Plášť a kryt piestu môžu byť vyrobené z pružného deformovateľného materiálu, ktorý vyhovuje špecifickým podmienkam pracovného prostredia, zatiaľ čo vlákna môžu byť pružné alebo tuhé, zhotovené z vhodného materiálu.

Obr. 6A znázorňuje pozdĺžny rez pumpou s komorou 60. Z častí 61. 62. 63. 64. 65 stien sú časti 61. 65 stien valcové a časti 62. 63. 64 stien kužeľové. Prechody 66. 67. 68. 69 sa nachádzajú medzi uvedenými časťami. Piest 59 ie znázornený na začiatku a piest 59' je znázornený na konci zdvihu pumpy.

Obr. 6B znázorňuje piestové prostriedky 50 typu hadice s výstuží 51. Hadica je upevnená k piestovej tyči 6 zvierkou 52 alebo podobne. Piest 6 má rebrá 56 a 57. Rebrá 56 zabraňujú pohybu piestových prostriedkov 50 vzhľadom k piestovej tyči 6 v smere k veku 7, zatiaľ čo rebrá 57 zabraňujú pohybu piestových prostriedkov 50 vzhľadom k piestovej tyči 6 v smere od veka 7. Sú možné i ďalšie usporiadania upevňovacích prostriedkov (neznázornené). Na vonkajšej strane hadice je upravený výčnelok 53, ktorý tesní proti stene 61 komory 60. Okrem výstuže 51 obsahuje hadica vystuženie 55.. Ako príklad je znázornený tiež povlak 54. Tvar pozdĺžneho rezu piestových prostriedkov je len príkladný. Na obr. je takisto znázornená tesniaca hrana 58.

Obr. 6C znázorňuje piestové prostriedky na konci zdvihu, kde je plynné a/alebo kvapalné médium pod tlakom. Piestové prostriedky môžu byť navrhnuté takým spôsobom, že sa zmena priemeru uskutočňuje len cestou radiálnej zmeny (neznázornené).

Obr. 6D znázorňuje súčasne piest 189 z obr. 6E a piest 189' z obr. 6F na začiatku a na konci zdvihu pumpy v komore z obr. 6A.

Obr. 6E znázorňuje piestové prostriedky, ktoré majú približne bežný tvar kužeľa s vrcholovým uhlom 2ει· Obrázok predstavuje situáciu, kedy v komore nie je žiadny pretlak. Piestové prostriedky sú pripojené k piestovej tyči 180 na svojom vrchole. Kužeľ je otvorený smerom ku tlakovej strane piestu. Povlak 181 obsahuje tesniacu časť znázornenú ako výčnelok 182 s tesniacou hranou 188 a vloženým pružným tlačným členom 183. vláknami 184 ako podpernými prostriedkami a krycou vrstvou 185. Člen 183 zaisťuje prítlak povlaku tak, aby uvedený výčnelok 182 tesnil na stene komory v dobe, kedy na strane komory nie je žiadny pretlak. Vlákna 184 môžu byť uložené v drážkach 186. ktoré, ako je znázornené, sú vytvorené medzi povlakom 181 a krycou vrstvou 185. Krycia vrstva 185 môže byť nepriepustná - ak nie je, je na tlakovú stranu krycej vrstvy 185 pripevnená oddeľovacia vrstva 209 (neznázornené). Vlákna sú pripevnené na vrchole 187 kužeľa k piestovej tyči 180 a/alebo k sebe navzájom. Takisto je plášť pripevnený na spodnom konci piestovej tyče 180.

Obr. 6F znázorňuje piestové prostriedky na konci zdvihu. Vrcholový uhol je teraz 2ε₂ a vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 188 a strednou osou 19 komory je teraz v znázornenom priečnom reze približne 44 % vzdialenosti na začiatku zdvihu.

Obr. 7A,B,C,D,E znázorňujú detaily piateho uskutočnenia pumpy s piestom, ktorý je vytvorený ako ďalšia zmiešaná konštrukcia, obsahujúca základný materiál, ktorý je veľmi pružný vo všetkých troch rozmeroch, s veľmi vysokým stupňom relaxácie. Ak tento materiál nie je nepriepustný sám o sebe, môže byť nepriepustnosť zaistená pridaním napríklad flexibilnej blany na tlakovú stranu piestových prostriedkov. Axiálna tuhosť je zaisťovaná niekoľkými integrovaných výstuhami, ktoré v priečnom reze vytvárajú vzor, ktorý optimálne vypi35 ňuje tento prierez, keď je medziľahlá vzdialenosť redukovaná menším priemerom priečnych rezov sekcií, čo vo väčšine prípadov spôsobuje vyšší tlak v tlakovej komore. V pozdĺžnom reze piestové výstuhy ležia v rozmedzí niekoľkých uhlov medzi axiálnym smerom a smerom povrchu piestových prostriedkov. Pri vyšších tlakoch sú tieto uhly viac zmenšené a približujú sa axiálnemu smeru. Práve preto sú teda sily prenášané do podperných prostriedkov, napríklad podložky, ktoré sú pripojené k piestovej tyči. Piestové prostriedky môžu byť vyrábané hromadne a preto môžu byť lacné. Výstuhy a, ak to bude nevyhnutné i tesniace prostriedky v tvare uvedenej flexibilnej blany, môžu byť odstrekované spoločne s uvedeným základným materiálom v jednej operácii. Napríklad môžu byť výstuhy spojené spoločne na vrchole, čo je nakladanie s nimi ľahšie. Je tiež možné vytvoriť blanu pripečením uvedeného základného materiálu, počas alebo po vstrekovaní do formy. To je konkrétne výhodné v prípade, ak je základným materiálom termoplast. Závesy by potom nemali byť spálené.

Obr. 7F,G,H,I,J,K,L,M ukazujú vytvorenie komory a šieste uskutočnenie piestu, uspôsobeného pre túto komoru. Šieste uskutočnenie piestu je variantom piestu z obr. 7A,B,C,D,E. Ak je zmena plochy priečneho rezu piestu a/alebo komory medzi dvoma polohami v smere pohybu plynulá, ale ešte tak veľká, že toto má za následok presakovanie, je výhodné minimalizovať zmeny ďalších parametrov priečneho prierezu. Toto môže byť znázornené použitím napríklad kruhového priečneho rezu (nepremenlivý tvar): obvod kruhu je kD, zatiaľ čo plocha kruhu je 1/4 πϋ² (D = priemer kruhu). To znamená, že zmenšenie priemeru D bude znamenať len lineárne zmenšenie obvodu, avšak kvadratické zmenšenie plochy. Je dokonca možné tiež udržovať veľkosť obvodu a len zmenšovať plochu. Ak je tvar tiež nepremenlivý, napríklad kruh, je zaručená minimálna plocha. Nasledujú číselné výpočty, v ktorých je tvar parametrom, ktorý môže byť vytvorený použitím ďalej uvedeného Fourierovho rozvojového radu. Priečny prierez tlakovej komory a/alebo piest môže mať akýkoľvek tvar, a ten môže byť definovaný aspoň jednou krivkou. Krivka je uzavretá a môže byť približne definovaná dvoma jednoznačnými modulárnymi parametrizáciami Fourierových rozvojových radov, jedna pre každú súradnú funkciu:

kde /(*)= $⁺Σ^Γρ°°^δ(ρ^χ)⁺ Σ4,^δ’^η&*>

ρ»1

Γ·1 ^CP = — {* /W COS(px) dx ^dp = 2 J* fW Sln(px) dx

0áxá2it, xeR p^O, peN c_p = stredná hodnota kosínusového radu členov funkcie f(x), d_p = stredná hodnota sínusového radu členov funkcie f(x), p = index určujúci poradie trigonometrickej presnosti.

Obr. 7F,7K znázorňujú príklady uvedených kriviek vzniknutých za použitia súboru rôznych parametrov v nasledujúcich rovniciach. V týchto príkladoch boli používané len dva parametre. Ak je použitý väčší počet koeficientov napríklad zakrivené prechody, ktorých krivky majú isté maximum polomerov a/alebo napríklad maximum pre napätie v tesniacej časti, ktoré za daných predpokladov nemôže presahovať určitú maximálnu hodnotu. Ako príklad: Obr. 7L, 7M ukazujú optimalizované konvexné krivky a nekonvexné krivky určené na použitie pre prijateľné deformácie ohraničenej oblasti v rovine s obmedzením, že dĺžka hraničnej krivky je pevne stanovená, a ich numerická krivosť je minimalizovaná. Použitím počiatočnej plochy a počiatočnej hraničnej dĺžky je možné vypočítať najmenšie prijateľné zakrivenie pre určitú požadovanú cieľovú oblasť. Piesty znázornené v pozdĺžnom reze komory boli koncipované najmä pre prípad, že hraničná krivka priečneho prierezu je kruhová. To jest: v prípade, že komora má priečne prierezy podľa napríklad tých nekruhových z obrázkov 7F,7K,7L,7M, tvary pozdĺžneho rezu piestu môžu byť rôzne.

Všetky druhy uzavretých kriviek môžu byť opísané touto rovnicou, napríklad C-krivka (viď PCT/DK97/00223, Obr. IA). Jednou z vlastností týchto kriviek je, že keď je obrys nakreslený z matematického pólu, ktorý leží v rovine rezu, potom sa bude krivka pretínať aspoň jedenkrát. Krivky sú symetrické vzhľadom k osi ležiacej v rovine rezu a mohli byť tiež vygenerované jediným Fourierovým rozvojovým radom, ktorý je uvedený ďalej. Piest alebo komora budú vytvorené prostredníctvom matematického pólu ľahšie, ak bude krivka priečneho rezu symetrická vzhľadom k osi, ktorá leží v rovine rezu. Také pravidelné krivky môžu byť približne definované jediným Fourierovým rozvojovým radom:

/(*) = -^+2^⁰⁰⁸^) 4 p-1 kde ^cp ⁼ — fo f(^x) c°⁸(px) dx k

0áxs2n, xeR pzO, peN c_p - stredná hodnota radu členov funkcie f(x), p = index určujúci poradie trigonometrickej presnosti.

Keď je čiara nakreslená z matematického pólu, bude sa vždy krivka pretínať len jedenkrát.

Špecificky usporiadané sektory priečneho prierezu komory a/alebo piestu môžu byť približne definované nasledujúcou rovnicou:

/W= y+52c_pcos(3px) kde /(*) = r₀ + a.

2m sin²(—}x 2 _ — ^CP = — /₀ ³ /W cos(3px) dx

0^χ^2π, xeR pfcO, peN c_p = stredná hodnota radu členov funkcie f(x), p = index určujúci poradie trigonometrickej presnosti a kde tento priečny rez v polárnych súradniciach je približne predstavovaný na sledujúcim vzorcom:

r=r₀+e.

sin(|<p) kde ro a 0, a > 0, m > 0, m e R, n > 0, m e R < φ < 2π a kde r = hranica plátkov v kruhovom priečnom reze pohybového čapu ro = polomer kruhového priečneho prierezu okolo osi pohybového čapu, a - konštanta pre dĺžku plátkov tmax — r₀ + a m = konštanta pre definíciu šírky plátku n = premenná pre určenie počtu plátkov φ = uhol, ktorý ohraničuje krivku.

Prítok je umiestnený neďaleko od konca zdvihu v závislosti od povahy tesniacej časti piestových prostriedkov.

Tieto špecifické komory môžu byť vyrábané vstrekovaním plastických hmôt do foriem a napríklad tiež použitím takzvaných spôsobov superplastického tvárnenia, kde hliníkové fólie sú zahrievané a lisované tlakom vzduchu vháňaným do dutiny pracovného nástroja, prípadne za použitia pohybu nástroja.

Obr. 7A znázorňuje piestovú pumpu s tlakovou komorou 70 v pozdĺžnom reze s valcovou časťou 71, prechodom 72 k pokračujúcej konkávne zakrivenej časti 73 a ďalším prechodom 74 k takmer valcovitej časti 75. Piestové prostriedky 76 a 76’ sú znázornené na začiatku a na konci zdvihu pumpy. Na konci odtokového kanálu 77 môže byť zabudovaný spätný ventil 78 (neznázornené).

Obr. 7B znázorňuje piestové prostriedky 76 obsahujúce pružný materiál 79, ktorý dáva pozdĺžnemu rezu piestu pri nízkych tlakoch približne tvar kužeľa. Materiál 79 pôsobí tiež ako prítlačné prostriedky. Základňa obsahuje tesniace prostriedky 80. ktoré môžu byť paprskovito sprehýbané - tieto tesniace prostriedky 80 pôsobia čiastočne tiež ako prítlačné prostriedky. Hlavné podperné prostriedky sú tvorené výstuhami 81 a 82. z ktorých výstuhy 81 predovšetkým podopierajú tesniacu hranu 83 piestových prostriedkov proti stene tlakovej komory 70, zatiaľ čo ďalšie výstuhy 82 prenášajú zaťaženie z tesniacich prostriedkov 80 a základného materiálu 79 k podperným prostriedkom 84 napríklad podložke, ktorá je sama o sebe podopieraná piestovou tyčou 6. Tesniace prostriedky 80 sú v tejto polohe piestových prostriedkov 76 ešte trochu zvrás40 nené tak, že ohyby £5 zaťažujú tesniacu hranu 83 ešte vyšším tlakom než bude v komore 70. Výstuhy 82 sú spojené spoločne na vrchole kĺbu (spojenia) 86. V tejto polohe piestových prostriedkov 70 zvierajú výstuhy 81 a 82 so strednou osou 19 uhly ležiace v rozmedzí uhlov γ a δ, kde δ je približne paralelná so strednou osou 19 tlakovej komory 70. Povrch piestu 76 a stredná os 19 medzi sebou zvierajú uhol <pj.

Obr. 7C znázorňuje piestové prostriedky 76' na konci zdvihu pumpy. Tesniace prostriedky 80 musia byť zložené spoločne a pružný materiál 79 je zovretý s nimi, čo má za následok, že výstuhy 81.82 sú nastavené približne rovnobežne so strednou osou 19. Uhol φ₂ medzi povrchom piestových prostriedkov 76' a strednou osou 19 je kladný, ale takmer nulový. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 83 a strednou osou 19 v znázornenom priečnom reze predstavuje 39% obdobnej vzdialenosti na začiatku zdvihu. Z obr. sú zrejmé tiež tesniace prostriedky 80'.

Obr. 7D znázorňuje priečny rez E-E piestnymi prostriedkami 76. ktorý znázorňuje základný pružný materiál 79, výstuhy 81 a 82 a ohyby 87 tesniacich prostriedkov 80. Je znázornená takisto piestnica 6.

Obr. 7E znázorňuje priečny rez F-F piestnymi prostriedkami 76' a znázorňuje základný pružný materiál 79, výstuhy 81 a 82 a ohyby 87 tesniacich prostriedkov 80. Zreteľne je znázornené, že pružný materiál 79 je stlačený dohromady.

Obr. 7F znázorňuje rad priečnych prierezov komory, u ktorého sa plocha zmenšuje po určitých stupňoch, zatiaľ čo obvod zostáva stály - tieto tvary sú definované dvoma zvláštnymi modulárnymi parametrizáciami Fourierových rozvojových radov, jedna pre každú súradnú funkciu. Hore vľavo je priečny rez, ktorý je počiatočným priečnym rezom uvedeného radu. Súbor použitých parametrov je uvedený na spodnej časti obrázku. Tento rad znázorňuje zmenšujúce sa plochy priečnych prierezov. Tučné čísla vo vyobrazeniach uvádzajú klesajúcu veľkosť plochy prierezu rôznych tvarov, počínajúc úvodným rozmerom plochy znázornenej v ľavom rohu hore.

Plocha tvaru priečneho rezu vpravo dole je približne 28 % plochy vľavo hore.

Obr. 7G znázorňuje pozdĺžny rez komorou 162, u ktorej sa plochy priečnych prierezov pozdĺž strednej osi menia pri stálom obvode. Obrázok znázorňuje piest 163. Komora má časti s rôznou veľkosťou prierezovej plochy v stenových sekciách 155, 156, 157, 158. Medzi týmito stenovými sekciami sa nachádzajú prechody 159. 160. 161. Znázornené sú takisto miesta priečnych rezov G-G, H-H a I-I. Priečny rez G-G má kruhový prierez, zatiaľ čo priečny rez H-H 152 má približne plochu medzi 90-70% plochy priečneho rezu G-G.

Obr. 7H znázorňuje priečny rez H-H 152 z obr. 7G a bodkovanými čiarami na porovnanie priečny rez G-G 150. Priečny rez H-H má približne plochu medzi 90-70% plochy priečneho rezu G-G. Prechod 151 je vyhladený. Je tiež zakreslená najmenšia časť komory, ktorá má približne 50 % plochy prierezu priečneho rezu G-G.

Obr. 71 znázorňuje priečny rez I-I z obr. 7G a bodkovanými čiarami na porovnanie priečny rez G-G. Priečny rez I-I má približne plochu veľkosti 70 % plochy priečneho rezu G-G. Prechod 153 ie vyhladený. Tiež je znázornená najmenšia časť komory.

Obr. 7J znázorňuje variant piestu z obr. 7A-C v priečnom reze H-H z obr. 7G. Piest je zhotovený z pružného materiálu, ktorý je tiež nepriepustný, takže nie sú potrebné samostatné tesniace prostriedky. Vzdialenosti c a d sú rôzne a taktiež aj deformácie piestu v tom istom priečnom reze H-H.

Obr. 7K predstavuje rad priečnych prierezov komorou, ktorých plocha sa zmenšuje po určitých stupňoch, zatiaľ čo obvod zostáva stály - tieto prierezy sú definované dvoma jednoznačnými modulárnymi parametrizáciami Fourierových rozvojových radov, pre každú súradnú funkciu jedna. Hore vľavo je znázornený priečny prierez, ktorý je počiatočným priečnym prierezom uvedeného radu. Súbor použitých parametrov je uvedený v spodnej časti vyobrazenia. Tento rad znázorňuje znižujúcu sa plochu priečneho prierezu, ale je tiež možné zväčšenie tejto plochy pri stálej veľkosti obvodu. Tučné číslice vo vyobrazeniach uvá42 dzajú zmenšujúcu sa plochu prierezov rôznych tvarov, pričom v ľavom hornom rohu je znázornený počiatočný rozmer plochy.

Veľkosť plochy prierezu vpravo dole je približne 49 % počiatočného rozmeru plochy vľavo hore.

Obr. 7L znázorňuje konvexnú krivku optimalizovanú pre určitú pevnú dĺžku medznej krivky a najmenšie možné zakrivenie. Všeobecná rovnica pre najmenší polomer krivosti, zodpovedajúci najväčšiemu zakriveniu z vyobrazenia znázorneného na obr. 7L je:

r = |n(£ -jl? -(4kA,)

DÍžka y je stanovená rovnicou:

= 4nA, kde r = najmenší polomer krivosti

L = medzná dĺžka = konštanta

Ai = znížená hodnota počiatočnej plochy A„

Ako príklad z obr. 3D: základná plocha A_o = π(30)² a medzná dĺžka L = 60π = 188.5 zodpovedajúce ploche a medznej dĺžke kruhu s polomerom 30. Je r

požadované, aby dĺžka bola konštantná, ale plocha sa zmenšovala na hodnotu Ai ako bude ďalej špecifikované. Požadovaná konečná konfigurácia by mala mať plochu Αι= π(19/2)² = 283,5. Konvexná krivka s najmenšou možnou krivosťou medznej krivky je teraz:

r = 1,54 k = 1/r = 0,65 χ = 89,4

Krivka na vyobrazení nie je v meradle a vyobrazenie znázorňuje len podstatu.

Krivka môže byť ďalej optimalizovaná zamenením priamych čiar krivkami, čo môže zlepšiť tesnenie piestu na stene.

Obr. 7M znázorňuje nekonvexnú krivku optimalizovanú pre určitú pevnú dĺžku medznej krivky a najmenšiu možnú krivosť. Všeobecná rovnica pre najmenší polomer krivosti, zodpovedajúci najväčšiemu zakriveniu z vyobrazenia znázorneného na obr. 7L je:

π+ 4 t

Dĺžka x je stanovená rovnicou:

kde r = najmenší polomer krivosti

L = medzná dĺžka = konštanta

Aj = znížená hodnota počiatočnej plochy A_o

Nekonvexná krivka (so zrejmými modifikáciami reťazca - ako prechodná dvojitá krivka) s najmenšou možnou krivosťou medznej krivky:

r = 6,3 κ = 1/r = 0,16 χ = 42

Krivka na vyobrazení nie je v meradle a vyobrazenie znázorňuje len podstatu.

Obr. 8A,B,C znázorňujú siedme uskutočnenie pumpy, s piestnymi prostriedkami, ktoré sú vytvorené ako ďalšia zmiešaná konštrukcia, zahrnujúca stlačiteľné prostredie, ako napríklad plynné médium ako je napríklad vzduch (tiež sú prijateľné: samotné nestlačiteľné prostredia ako napríklad kvapalné médium ako je voda alebo kombinácia stlačiteľného a nestlačiteľného prostredia) vo vnútri uzavretej komory, ktorá je vytvorená ako napríklad vystužená hadica. Môže byť výhodné, keď poťah, výstuha a povlak na tlakovej strane piestových prostriedkov sú odlišné od rovnakých prvkov na beztlakovej strane tu môže byť plášť vytvorený ako predtvarovaný profilový plášť, ponechávajúci si svoj tvar počas zdvihu pumpy. Je tiež možné, že je plášť vytvorený z dvoch alebo viac častí, ktoré sami o sebe sú profilovo predtvarované, jedna na netlakovej strane piestových prostriedkov, druhá na tlakovej strane (viď obr. 8B časť X resp. časti Y+Z). Počas zdvihu pumpy sú obe časti navzájom spojené (viď obr. 8B XY a ZZ). Prispôsobovanie tesniacej hrany tvaru komory v priečnom reze môže mať za následok zmenu priečneho rezu piestu u jeho tesniacej hrany a toto môže mať za následok zmenu objemu vnútra piestu. Táto objemová zmena môže vyvolať zmenu tlaku stlačiteľného média a to má za následok zmenenú tesniacu silu. Okrem toho, stlačiteľné médium pôsobí ako podperná časť, predávajúci zaťaženie z piestu na piestovú tyč.

Obr. 8A znázorňuje pozdĺžny rez tlakovou komorou 90. obsahujúci kontinuálnu konvexnú krivku 91. s piestom 92 na začiatku zdvihu pumpy a piestom 92' na konci tohto zdvihu. Vysokotlaková časť komory 90 obsahuje odtokový kanál 93 a prívodný kanál 94. oba vybavené spätnými ventilmi 95 a 96 (neznázornené). Pri použití pumpy ako nízkotlakovej, môže byť spätný ventil 95 vynechaný.

Obr. 8B znázorňuje piest 92, ktorý je navulkanizovaný priamo na piestnicu 97, a ktorý obsahuje stlačiteľné médium 103 vo vnútri vystuženia 99, zosilnenie 100 a povlak 101. Časť X plášťa 99. 100. 101 je predtvarovaná rovnako ako časť Y a Z na tlakovej strane piestových prostriedkov 92. Spojenie XY je vytvorené medzi časťou X a časťou Y plášťa. Časť X zviera so strednou osou 19 tlakovej komory 90 priemerný uhol ηι. Časti Y a Z sú spolu spojené a zvierajú navzájom medzi sebou uhol kí, ktorý je zvolený tak, aby sily boli usmernené prevažne k piestovej tyči. Uhol λι medzi časťami Y' a Z' je vybraný tak, aby zvyšoval silu v komore, väčšinou je niektorá z týchto v podstate kolmá na strednú os. Spojenie ZZ je uskutočnené medzi polovicami časti Z. Na obr. je znázornená tiež tesniaca hrana 102.

Obr. 8C znázorňuje piest na konci zdvihu. Časť X' plášťa zviera teraz so strednou osou uhol η₂, zatiaľ čo časti X' a Y’ zvierajú spolu uhol k₂, pričom uhol λ medzi Y' a Z' je približne nezmenený. Uhol medzi polovicami časti Z je približne nula. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 102 a strednou osou 19 komory je v znázornenom priečnom reze približne 40% vzdialenosti a na začiatku zdvihu. Na obr. je ďalej znázornená tesniaca hrana 102' a stlačené médium 103'.

Obr. 9A,B,C,D znázorňujú detaily kombinácie tlakovej komory s nepremenlivými rozmermi a ôsme uskutočnenie piestu, ktorý môže meniť svoje rozmery. Piest je nahustiteľné teleso, ktoré vyplňuje priečny prierez komory. Počas zdvihu môže neustále meniť svoje rozmery na a v okolí tesniacej hrany. Materiál môže byť zložený z pružne deformovateľného plášťa a podperných prostriedkov ako napríklad vlákien (napríklad sklenených, bórových, uhlíkových alebo aramidových), textílií, vláknin alebo podobných látok. Tvar je závislý od architektúry vlákien a celkového výsledného zaťaženia pôsobiaceho na piest - znázornený piest má malý vnútorný pretlak - čo môže mať za následok, že piest má približne tvar gule alebo približne eliptické krivky (tvarom pripomína „ragbyovú loptu“) alebo má piest akýkoľvek tvar medzi týmito dvoma tvarmi, a sú možné tiež ďalšie tvary. Zmenšenie priečnej prierezovej plochy napríklad komory spôsobuje zmenšenie rozmeru nahustiteľného telesa v tomto smere a trojrozmerné zmenšenie je možné v dôsledku architektúry vlákien, ktorá je založená na „mrežovom efekte“, kedy vrstvy vlákien sú radené navzájom nezávisle. Povlak je tiež zhotovený z pružne deformovateľného materiálu, vhodného na špecifické podmienky prostredia v komore. Ak plášť ani povlak nie sú nepriepustné je možné použiť oddelenú membránu vo vnútri telesa, pretože teleso obsahuje plynné a/alebo kvapalné médiá. Podperné prostriedky ako napríklad vlákna môžu len dodať svoju pevnosť, ak tlak vo vnútri telesa je väčší než vonku, pretože potom v nich vzniká napätie. Tieto tlakové pomery môžu byť vhodnejšie z hľadiska docielenia primeraného utesnenia a životnosti.

Pretože tlak v komore sa môže meniť stále, tlak vo vnútri telesa by mal robiť to isté a byť trochu vyšší, alebo by mal zostávať stály, ale byť vždy vyšší než tlak v ktoromkoľvek mieste zdvihu pumpy. Posledné riešenie môže byť používané len pre nízke tlaky, pretože inak sa piest môže v komore zadrieť. Pre vyššie tlaky v komore je nevyhnutné také usporiadanie, u ktorého sa vnútorný tlak mení podľa striedania tlaku v komore, pričom by mal byť trochu vyšší. To sa môže dosiahnuť niekoľkými rôznymi opatreniami - riadením zaťažovacích prostriedkov - ktoré sú založené na princípoch zmeny objemu a/alebo tlaku média vo vnútri piestu a/alebo zmeny teploty média vo vnútri piestu - sú tiež možné i ďalšie princípy, ako napríklad vhodný výber materiálu plášťa piestu, napríklad zvláštny typ gumy, ktorá má vhodný E-modul, ktorý definuje deformovateľnosť alebo vhodný výber pomernej veľkosti stlačiteľnej časti objemu vo vnútri nahustiteľného telesa a jeho stlačiteľnosti. V opisovanom príklade je vo vnútri piestu použité nestlačiteľné médium. Zmenou veľkosti priečnej prierezovej plochy u tesniacej hrany sa objem piestu môže zmeniť, pretože rozmer piestu v smere pohybu je stály. Táto zmena spôsobuje, že nestlačiteľné médium vteká alebo vyteká z piestu riadeného silovou pružinou do alebo von z dutých piestových tyčí. Je tiež možné, že uvedená silová pružina ovládajúca piest je situovaná niekde inde. Kombinácia zmeny tlaku spôsobenej zmenou objemu piestu a zmeny tlaku spôsobenej uvedenou silovou pružinou sa prejaví určitou tesniacou silou. Uvedená silová pružina pôsobí ako jemné dolaďovanie tesniacej sily. Zlepšené riadenie zaťaženia sa môže dosiahnuť zámenou nestlačiteľného média za konkrétnu kombináciu stlačiteľného a nestlačiteľného média, kde stlačiteľné médium pracuje ako regulačné zaťažovacie prostriedky. Ďalšie zlepšenie sa dosiahne, ked' je uvedená pružina nahradená pôsobením sily z piestovej komory, čo uľahčuje zmršťovanie piestu, v dôsledku nižší tesniacej sily a nižšieho trenia. Zvýšenie teploty média vo vnútri piestu môže byť dosiahnuté, pokiaľ je vybrané určité médium, ktoré sa môže rýchlo ohriať.

Obr. 9A znázorňuje pozdĺžny rez tlakovou komorou z obr. 8A s piestom 146 z obr. 9B na začiatku zdvihu, a piestom 146' z obr. 9C na konci zdvihu.

Obr. 9B znázorňuje piest 146 s nahustiteľným telesom majúcim stenu obsahujúcu vlákna 130 usporiadané do vzoru, ktorý zaisťuje, že nahustené teleso má tvar gule. Na obr. je znázornený povlak 131 a plášť 132. Vo vnútri gule je znázornená izolačná membrána 133. Guľa je pripevnená priamo na piestovú tyč 120. To je uskutočnené na jednom konci vekom 121 a na druhom konci vekom 122. Dutina 125 piestnice 120 má otvor 123 vytvorený v stene dutiny 125 vo vnútri gule tak, aby zaťažovacie prostriedky, tvorené napríklad nestlačiteľným médiom 124. nachádzajúcim sa vo vnútri gule, mohli voľne prúdiť do a späť z dutiny 125 piestovej tyče 120. Druhý koniec dutiny 125 je uzavretý pohyblivým piestom 126, ktorý je zaťažený pružinou 127. Pružina je pripevnená k piestovej tyči 128. Pružina 127 nastavuje tlak vo vnútri gule a tým určuje veľkosť tesniacej sily. Tesniaca plocha 129 ie približne v líniovom kontakte s priľahlou stenou komory. Vlákna sú znázornené schematicky (vo všetkých vyobrazeniach v tejto prihláške).

Obr. 9C znázorňuje piest z obr. 9B na konci zdvihu, kde je plocha priečneho rezu najmenšia. Guľa má teraz omnoho väčšiu tesniacu plochu 134. ktorá prilieha k susediacim stenám komory. Piest 126 zmenil tvar oproti tvaru znázornenému na obr. 9B, pretože nestlačiteľné médium 124' bolo vytlačené von zo zdeformovanej gule. S cieľom minimalizácie trecej sily je možné, aby mal povlak na tesniacej ploche rebrá (neznázornené) alebo môže mať obloženie vykazujúce nízke trenie (práve tak ako stena komory - neznázornené). Pretože sa žiadne z viek 121 a 122 nemôže pohybovať pozdĺž piestnice 120, mrežový efekt môže vykazovať len časť materiálu zostávajúcej časti plášťa. Zostávajúca časť plášťa sa javí ako chrbát 135, ktorý môže značne znížiť životnosť plášťa, zatiaľ čo sa zvyšuje trenie, čo je známe. Na obr. je takisto znázornená tesniaca hrana 129'. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 129' a strednou osou 19 komory je v znázornenom priečnom reze približne 48 % vzdialenosti na začiatku zdvihu.

Obr. 9D znázorňuje zlepšené ovládanie tesniacej sily použitím kombinácie nestlačiteľného média 136 a stlačiteľného média 137 vo vnútri gule. Tlak médií je regulovaný piestom 138 s tesniacim krúžkom 139 a piestnou tyčou 140, na ktorú je priamo zavedená ovládacia sila. Piest 138 sa môže posúvať vo valci 141 gule. Zarážka 145 zadržuje guľu na piestnici 140.

Obr. 10A,B,C ukazujú zlepšený piest, u ktorého môže byť nadbytočný plášť u malých priečnych prierezov komory odstránený, pričom tieto prostriedky zvyšujú životnosť a zmenšujú trenie. Táto metóda vychádza zo skutočnosti, že zavesenie piestu na piestovej tyči môže umožniť presadením a/alebo otáčaním na piestnej tyči dosiahnutie postavenia viac vzdialeného od tej strany piestu, kde je v komore najväčší tlak. Pružina medzi pohyblivým vekom a zarážkou na piestovej tyči vykonáva funkciu ďalších prostriedkov na riadenie zaťaženia.

Obr. 10A znázorňuje pozdĺžny rez komorou 169 pumpy podľa vynálezu s dvoma polohami piestu 168 a 168*.

Obr. 10B znázorňuje piest s nahustiteľným plášťom s vláknami 171 v najmenej dvoch polohách s vláknovou architektúrou, ktorá má po nahustení za následok tvar približne sférického elipsoidu. Vo vnútri piestu môže byť nepriepustná vrstva 172, ak plášť nie je nepriepustný. Médium je kombináciou stlačiteľného média 173. napríklad vzduchu a nestlačiteľného média 174, napríklad vody. Plášť 170 ie nasadený na konci piestovej tyče vo veku 175, ktoré je pripevnené k piestovej tyči 176. Druhý koniec plášťa je uchytený v pohyblivom veku 177, ktoré je uložené klzné na piestovej tyči 176. Veko 177 je tlačené smerom k tlakovej časti komory 169 pružinou 178, ktorá je svojim druhým koncom opretá o podložku 179, ktorá je pripevnená k piestovej tyči 176. Z obrázku je viditeľná i tesniaca hrana 167.

Obr. 10C znázorňuje piest z obr. 10B na konci zdvihu pumpy. Pružina 178' ie stlačená. To isté platí pre kombináciu nestlačiteľného média 174' a stlačiteľného média 173'. Plášť 170' je deformovaný a má teraz veľkú tesniacu plochu 167'. Vzdialenosť a' medzi tesniacou hranou 167 a strednou osou komory je približne 43 % vzdialenosti na začiatku zdvihu.

Obr. 11 A,B,C znázorňujú piest, ktorý má na oboch svojich koncoch v smere pohybu na piestovej tyči pohyblivé veká, ktoré odstraňujú prebytok ma49 teriálu. Toto zlepšenie je vhodné na piest v jednočinnej piestovej pumpe, ale zvlášť je teraz vhodné použiť tento piest v dvojčinnej pumpe, kde každý zdvih, i spätný, je pracovným zdvihom. Pohyb plášťa počas činnosti je nepriamo obmedzený zásluhou zarážok na piestovej tyči. Tieto sú umiestnené tak, aby tlak média v komore nemohol strhnúť piest z piestovej tyče.

Obr. 11A znázorňuje pozdĺžny rez komorou so zlepšeným piestom 208 na začiatku a na konci (208’) zdvihu.

Obr. 11B znázorňuje deviate uskutočnenie piestu 208. Plášť gule je porovnateľný s plášťom z obr. 10. Nepriepustná vrstva 190 vo vnútri je v tomto uskutočnení pevne pripojená k veku 191 na vrchole a veku 192 na spodku. Detaily uvedených viek nie sú znázornené. Môžu byť použité všetky typy montážnych metód. Obe veká 191, 192 sa môžu posúvať a/alebo otáčať na piestovej tyči 195. To sa môže dosiahnuť rôznymi metódami, ako napríklad rôznymi typmi ložísk, ktoré nie sú znázornené. Veko 191 na vrchole sa môže pohybovať len nahor v dôsledku existencie zarážky 196 vo vnútri piestu. Veko 192 na spodku sa môže pohybovať len nadol, pretože zarážka 197 bráni pohybu smerom nahor. Mechanizmus „riadenia“ tesniacej sily zahrnuje kombináciu nestlačiteľného média 205 a stlačiteľného média 206 vo vnútri gule a zaťažovaciu pružinou ovládaného piestika 126 vo vnútri piestovej tyče 195. Média môžu voľne pretekať stenou 207 piestovej tyče cez otvory 199. 200. 201. O-krúžky 202. 203 v uvedenom veku na vrchole a v uvedenom veku naspodku, samostatne utesňujú veká 191. 192 na piestovej tyči. Veko 204 znázornené ako zošraubovaný celok na konci piestnice 195 utesňuje uvedenú piestovú tyč. Obdobná zarážka môže byť umiestnená i inde na piestnici, v závislosti od požadovaného pohybu plášťa.

Obr. 11C znázorňuje piest z obr. 11B na konci zdvihu pumpy. Veko 191 na hornej strane piestu je posunuté o vzdialenosť x od zarážky 196 zatiaľ čo spodné veko 192 i e pritlačené k zarážke 197. Na obr. je znázornené tiež stlačiteľné médium 206' a nestlačiteľné médium 205'.

Obr. 12A,B,C znázorňujú piest, ktorý je v porovnaní s predošlými piestami ďalej vylepšený.

Zdokonalenie sa týka lepšieho ovládania tesniacej sily regulačnými zaťažovacími prostriedkami a zníženia trenia zmenšením tesniacej dotykovej plochy, najmä u menšej priečnej prierezovej plochy. Zlepšené ovládanie vychádza zo skutočnosti, že tlak vo vnútri piestu je teraz priamo ovplyvňovaný tlakom v komore zásluhou dvojice piestikov uložených v rovnakej piestovej tyči a ktoré sú nezávislé od existencie prevádzkovej sily na piestovej tyči. Toto môže byť zvlášť výhodné pri zastávkach počas zdvihu pumpy, ak by sa prevádzková sila menila, napríklad zväčšila, pretože tesniaca sila zostáva konštantná a žiadna strata tesnenia tak nenastane. Na konci zdvihu pumpy, keď sa tlak v komore zníži, bude posúvanie piestu ľahšie v dôsledku nižších trecích síl. V prípade dvojčinnej pumpy môžu byť riadiace zaťažovacie prostriedky ovplyvňované oboma stranami piestika, napríklad dvojitým usporiadaním týchto riadiacich zaťažovacích prostriedkov (neznázornené). Znázornené usporiadanie piestu vyhovuje nasledujúcej podmienke: napríklad zväčšenie tlaku v komore bude mať za následok zväčšenie tlaku v pieste. Iné usporiadania môžu splňovať ďalšie podmienky. Riešenie môže byť navrhnuté tak, že vzťah tlakov v komore a piestu môže byť odlišný od lineárnej závislosti. Znázornené uskutočnenie má pár piestikov, ktoré sú v spojení s piestovou tyčou. Piestiky môžu mať rovnaké plochy, rôzny rozmer a/alebo pracovný priestor.

Následkom zvláštnej vláknovej architektúry a celkového výsledného zaťaženia - je predpokladaný malý vnútorný pretlak - má piest v pozdĺžnom reze tvar kosouholníka. Dva z jeho rohov pri tomto profile pracujú ako tesniaci povrch, ktorý zaisťuje zmenšenú plochu styku v menších priečnych prierezoch komory. Veľkosť styčnej plochy môže byť ešte zväčšená použitím rebrového vonkajšieho povrchu plášťa piestu. Stena komory a/alebo vonkajší povrch piestu môžu mať plášť napríklad z polyamidu alebo môžu byť zhotovené z materiálu s nízkym koeficientom trenia.

Neznázornená je možnosť uskutočnenia komory, ktorá má tvary priečnych prierezov napríklad podľa obr. 7F s piestom, ktorý má (v tomto prípade ako príklad) tri oddelené piesty napríklad podľa obr. 12A-C, z ktorých každý tesní v prvej kruhovej priečnej ploche (obr. 7F hore vľavo) medzi sebou a s medznou krivkou, zatiaľ čo v ďalších bodoch pozdĺžnej osi komory každý uteš51 ňuje jeden z troch lalokovito tvarovaných dielov a seba navzájom (obr. 7F napríklad hore vpravo) zatiaľ čo v ešte ďalších bodoch každý tesní len jeden z tri lalokovito tvarovaných dielov komory.

Obr. 12A znázorňuje pozdĺžny rez piestovou komorou v kombinácii s desiatym uskutočnením piestu 222 na začiatku a na konci (222Ί zdvihu v komore 216.

Obr. 12B znázorňuje piest, ktorého hlavné konštrukčné znaky sú opísané na obrázkoch 11B a 11 C. Plášť má na vonkajšom povrchu rebrá 210. Plášť a nepriepustná vrstva 190 na vnútornej strane sú zovreté hore medzi vnútornou časťou 211 a vonkajšou časťou 212, ktoré sú zošraubované. Na spodku je uskutočnené podobné opatrenie skladajúce sa z vnútornej Časti 213 a vonkajšej časti 214. Vo vnútri piestu je stlačiteľné médium 215 a nestlačiteľné médium 219. Tlak vo vnútri piestu je nastavovaný piestovou sústavou, ktorá je priamo aktivovaná tlakom z komory 216. Piestik 148 naspodku, ktorého priestor je pripojený k tlakovej komore 216 je pripojený k piestovej tyči 217. zatiaľ čo na druhej strane je uložený ďalší piestik 149. ktorého priestor je prepojený s médiom piestu 222. Piestová tyč 217 ie vedená klzným ložiskom 218 - môžu byť používané tiež ďalšie typy ložísk (neznázornené). Piestiky na oboch stranách piestovej tyče 217 môžu mať rôzne priemery - je dokonca možné že, valce 221, v ktorých sa tieto piestiky posunujú sú tvorené dvoma komorami, typu podľa tohto vynálezu - takže piest a/alebo piestiky sú tiež podľa tohto vynálezu. Na obr. je znázornená tesniaca hrana 220, piestová tyč 224 a vzdialenosť di medzi piestom 148 a ústím 223.

Obr. 12C znázorňuje piest z obr. 12A na konci zdvihu, keď je ešte v komore 216 vysoký tlak. Obrázok znázorňuje tesniacu hranu 220'. Regulačné zaťažovacie prostriedky 148' majú odlišnú vzdialenosť od ústia 223 smerom ku komore. Piestiky 148' a 149' sú znázornené v pozíciách nachádzajúcich sa vo väčšej vzdialenosti d₂ od ústia 223 než na obr. 12B.

Obr. 13A,B,C predstavujú kombináciu pumpy s tlakovou komorou s pružne deformovateľnou stenou s rôzne veľkými plochami priečnych prierezov a piestom s pevným geometrickým tvarom. Vo vnútri telesa, napríklad valca s nepremenlivými geometrickými rozmermi je umiestnená nahustiteľná komora, ktorá je naplnená médiom (nestlačiteľným a/alebo stlačiteľným médiom). Je tiež možné, že uvedené teleso môže byť vynechané. Nahustiteľná stena obsahuje napríklad kompozíciu krycia vrstva-vlákno-povlak alebo tiež prídavný nepriepustný plášť. Uhol tesniacej plochy piestu je trochu väčší než porovnateľný uhol steny komory vzhľadom k osi rovnobežnej s pohybom. Tento rozdiel medzi uvedenými uhlami a skutočnosť, že okamžitá deformácia steny piestom sa uskutočňuje trochu oneskorene (s ohľadom napríklad na viskozitu nestlačiteľného média v stene komory a/alebo vhodným riadením regulačnými zaťažovacími prostriedkami, ktoré sú podobné tým, ktoré boli opísané pre piest), vytvára tesniacu hranu, ktorej vzdialenosť od strednej osi komory sa počas pohybu medzi dvoma polohami piestu a/alebo komory môže meniť. To zaisťuje zmenu plochy prierezu počas zdvihu a tá potom predurčenú prevádzkovú silu. Prierez piestom v smere pohybu však môže byť tiež rovný alebo so záporným uhlom vzhľadom k uhlu steny komory - v týchto prípadoch však musí byť „výstupok“ piestu zaguľatený. V naposledy uvedených prípadoch môže byť ťažšie zaisťovať zmenu veľkosti prierezovej plochy a tým i predurčenú prevádzkovú silu. Stena komory môže byť vybavená všetkými už skôr opísanými regulačnými záťažovými prostriedkami, z ktorých jeden je znázornený na obr. 12B, a ak to bude nevyhnutné i prostriedkami na ovládanie tvaru. Rýchlosť piestu v komore môže mať vplyv na utesnenie piestu v komore.

Obr. 13A znázorňuje piest 230 v štyroch polohách v komore 231. Okolo nahustiteľnej steny je usporiadané teleso 234 s nepremenlivými geometrickými rozmermi. Vo vnútri uvedeného telesa 234 sa nachádza stlačiteľné médium 232 a nestlačiteľné médium 233. Na hustenie nahustiteľnej steny môžu byť upravené ventily (neznázornené). Tvar piestu na netlakovej strane je len príkladom na znázornenie princípu tesniacej hrany. Vzdialenosť medzi tesniacou hranou na konci je v znázornenom priečnom reze približne 39 % vzdialenosti na začiatku zdvihu. Tvar pozdĺžneho rezu môže byť odlišný od znázorneného rezu.

Obr. 13B znázorňuje piest po začiatku zdvihu. Vzdialenosť tesniacej hrany 235 a strednej osi 236 je Z|. Uhol ξ je zovretý medzi tesniacou hranou piestu 235 a strednou osou 236 komory. Uhol v je medzi stenou komory a strednou osou 236. Uhol v je znázornený menší než uhol ξ. Tesniaca hrana 235 zaistí, že uhol v sa stáva rovnako veľký ako uhol ξ.

Dalšie súčasti piestu nie sú znázornené.

Obr. 13C znázorňuje piest počas zdvihu. Vzdialenosť tesniacej hrany 235 a strednej osi 236 ie z₂ - táto vzdialenosť je menšia než zj.

Obr. 13D znázorňuje piest takmer na konci zdvihu. Vzdialenosť tesniacej hrany 235 a strednej osi 236 ie z₃ - táto vzdialenosť je menšia než z ₂.

Obr. 14 znázorňuje kombináciu steny komory a piestu, ktoré majú premenlivé geometrické tvary, ktoré sa navzájom prispôsobujú počas zdvihu pumpy, a tým umožňujú nepretržité tesnenie. Je znázornená komora z obr. 13A, teraz len s nestlačiteľným médiom 237 a piest 222 na začiatku zdvihu, zatiaľ čo piest 222 je znázornený práve pred koncom zdvihu. V tomto riešení môžu byť takisto použité všetky ďalšie uskutočnenia piestu, u ktorých sa môžu meniť rozmery. Vhodný výber rýchlosti piestu a viskozity média 237 môže mať pozitívny účinok na prevádzku pumpy. Takisto tvar pozdĺžneho rezu komory znázornený na obr. 14 môže byť rôzny.

Γι' -'Π - t .

Claims (54)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kombinácia piest-komora, vyznačujúca sa tým, že obsahuje podlhovastú komoru (1, 21, 60, 70, 90, 169, 216, 231), ktorá je ohraničená vnútornou stenou (2, 3, 4, 5, 61, 62, 63, 64, 65, 71, 73, 75, 91, 155, 156, 157, 158) komory a ktorá zahrnuje piest (20, 20’, 36, 36', 49, 49', 50, 50', 59, 59', 76, 76’, 92, 92', 118, 118’, 138, 138', 146, 146', 163, 168, 168', 189, 189', 208, 208', 222, 222', 222), ktorý je v uvedenej komore pohyblivo utesnený relatívne vzhľadom k uvedenej komore aspoň medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou uvedenej komory, ktorá má priečne prierezy s rôznymi plochami v prvej a druhej pozdĺžnej polohe uvedenej komory a aspoň v podstate kontinuálne premenné priečne prierezové plochy v medziľahlých pozdĺžnych polohách medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou komory, pričom prierezová plocha v prvej pozdĺžnej polohe je väčšia než prierezová plocha v druhej pozdĺžnej polohe, uvedený piest obsahuje teleso piestu a tesniace prostriedky podoprené telesom (8, 8’, 25, 25’, 41, 4ľ, 53, 83, 102, 102', 112, 1 17, 129, 129', 167, 167', 182, 198, 198', 220, 220') piestu na tesnení na uvedenej vnútornej komorovej stene, pričom teleso piestu je navrhnuté na prispôsobenie seba a prispôsobenie uvedených tesniacich prostriedkov uvedeným rôznym prierezovým plochám uvedenej komory počas relatívnych pohybov uvedeného piestu z prvej pozdĺžnej polohy cez uvedenú medziľahlú pozdĺžnu polohu do druhej pozdĺžnej polohy uvedenej komory.
2. 2. Kombinácia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prierezová plocha uvedenej komory v druhej pozdĺžnej polohe komory je medzí 95 % a 15 % prierezovej plochy uvedenej komory v prvej pozdĺžnej polohe komory.
3. 3. Kombinácia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prierezová plocha uvedenej komory v druhej pozdĺžnej polohe komory je 95 - 70 % prierezovej plochy uvedenej komory v prvej pozdĺžnej polohe tejto komory.
4. 4. Kombinácia podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že prierezová plocha uvedenej komory v druhej pozdĺžnej polohe komory je približne 50% prierezovej plochy uvedenej komory v prvej pozdĺžnej polohe tejto komory.
5. 5. Kombinácia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že piest (20, 20', 36, 36', 49, 49', 76, 76', 118, 118', 163, 189, 189') zahrnuje:

   - rad aspoň v podstate tuhých podperných členov (10, 28, 43, 43', 81, 82, 184) otočné upevnených k spoločnému členu (6, 23, 45, 180),

   - pružne deformovateľné prostriedky (8, 8', 25, 25', 41, 41', 79), vystužené uvedenými podpernými členy, na tesnenie proti vnútornej stene (2, 3, 4, 5, 71, 73, 75, 155, 156, 157, 158) komory (1, 21, 60, 70) sú uvedené podperné členy otočné v rozsahu medzi 10° a 40° vzhľadom k pozdĺžnej osi (19) komory (1, 21, 60, 70).
6. 6. Kombinácia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že podperné členy (10, 28, 43, 43', 81, 82, 184) sú otočné tak, aby boli aspoň približne rovnobežné s pozdĺžnou osou (19).
7. 7. Kombinácia podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že spoločný člen (6, 23, 45, 180) je spojený s držadlom na použitie obsluhou a kde podperné členy (10, 28, 43, 43', 81, 82, 184) sa v komore (1, 21, 60, 70) rozširujú smerom od uvedeného držadla.
8. 8. Kombinácia podľa nároku 5 alebo 7, vyznačujúca sa tým, že ďalej zahrnuje prostriedky (9, 9', 31, 46, 46', 79, 183) na predopnutie podperných členov (10, 28, 43, 43', 81, 82, 184) proti vnútornej stene (2, 3, 4, 5, 71, 73, 75, 155, 156, 157, 158) komory (1, 21, 60, 70).
9. 9. Kombinácia podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že piest (92, 92', 146, 146', 168, 168', 208, 208', 222, 222', 222) obsahuje pružne deformovateľnú nádržku obsahujúcu deformovateľný materiál (103, 103', 124, 124', 136, 137, 173, 173', 174, 174', 205, 205', 206, 206', 215, 215', 219, 219').
10. 10. Kombinácia podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že deformovateľný materiál (103, 103', 124, 124', 136, 137, 173, 173', 174, 174', 205, 205’, 206, 206', 215, 215', 219, 219') je tekutina alebo zmes tekutín, ako voda, para a/alebo plyn, alebo pena.
11. 11. Kombinácia podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúca sa tým, že v pozdĺžnom priereze má nádržka v prvej pozdĺžnej polohe komory (90, 169, 216, 231) prvý tvar, ktorý je odlišný od druhého tvaru nádržky, ktorý má táto nádržka v druhej pozdĺžnej polohe uvedenej komory.
12. 12. Kombinácia podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že aspoň časť deformovateľného materiálu (103, 103', 137, 173, 173', 206, 206', 215, 215') je stlačiteľná a že prvý tvar má plochu, ktorá je väčšia než plocha druhého tvaru.
13. 13. Kombinácia podľa nároku 11, vyznačujúca sa tým, že deformovateľný materiál (124, 124', 136, 174, 174', 205, 205', 219, 219') je aspoň v podstate nestlačiteľný.
14. 14. Kombinácia podľa nároku 9 alebo 10, vyznačujúca sa tým, že nádržka je nahustiteľná.
15. 15. Kombinácia podľa niektorého z nárokov 9 až 14, vyznačujúca sa tým, že piest (146, 146', 208, 208', 222, 222', 222) obsahuje uzavretý priestor (125) spojený s deformovateľnou nádržkou, pričom uzavretý priestor (125) má premenlivý objem.
16. 16. Kombinácia podľa nároku 15, vyznačujúca sa tým, že objem je ručne nastaviteľný.
17. 17. Kombinácia podľa nároku 15, vyznačujúca sa tým, že uzavretý priestor (125) obsahuje pružne predpätý piestik (126, 138, 138', 149, 149'), ktorého zaťažovací tlak je nastaviteľný.
18. 18. Kombinácia podľa niektorého z nárokov 15 až 17, vyznačujúca sa tým, že ďalej obsahuje prostriedky (148, 148', 149, 149', 217, 218) na riadenie objemu uzavretého priestoru (125) tak, aby tlak tekutiny v uzavretom priestore (125) komory závisel od tlaku pôsobiaceho na piest (222, 222', 222), keď je umiestnený v druhej pozdĺžnej polohe komory (216).
19. 19. Kombinácia podľa nároku 18, vyznačujúca sa tým, že prostriedky (148, 148', 149, 149', 217 ,218) na riadenie objemu sú upravené na riadenie tlaku v uzavretom priestore (125) na úrovni aspoň v podstate rovnakej s tlakom pôsobiacim na piest (222, 222', 222), keď sa nachádza v druhej pozdĺžnej polohe komory (216).
20. 20. Kombinácia podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že priečne prierezy rôznych prierezových plôch majú rôzne tvary a zmena tvaru priečneho prierezu komory (162) je medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou komory (162) aspoň v podstate plynulá, a piest (163) je ďalej sám o sebe a spoločne s tesniacimi prostriedkami upravený na prispôsobenie sa rôznym tvarom prierezu.
21. 21. Kombinácia podľa nároku 20, vyznačujúca sa tým, že tvar prierezu komory (162) v prvej pozdĺžnej polohe komory je aspoň v podstate kruhový a tvar prierezu komory (162) v druhej pozdĺžnej polohe komory je pretiahnutý, napríklad oválny, s prvým rozmerom aspoň 2krát, napríklad aspoň 3krát, prednostne aspoň 4 krát väčším, než rozmer kolmý na prvý rozmer.
22. 22. Kombinácia podľa nároku 20 alebo 21, vyznačujúca sa tým, že tvar prierezu komory (162) v prvej pozdĺžnej polohe komory je aspoň v podstate kruhový a tvar prierezu komory ( 162) v druhej pozdĺžnej polohe komory obsahuje najmenej dve aspoň v podstate pretiahnuté lalokovito tvarované části.
23. 23. Kombinácia podľa niektorého z nárokov 20 až 22, vyznačujúca sa tým, že prvá dĺžka obvodu prierezu komory (162) v prvej pozdĺžnej polohe sa rovná 80 - 120 %, napríklad 85 - 115 %, prednostne 90 - 110 %, napríklad 95 - 105 %, výhodne 98 - 102 %, druhej dĺžky obvodu prierezu komory (162) v druhej pozdĺžnej polohe komory.
24. 24. Kombinácia podľa nároku 23, vyznačujúca sa tým, že prvá a druhá obvodová dĺžka sú aspoň približne rovnaké.
25. 25. Kombinácia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že piest obsahuje:

    - pružne deformovateľný materiál (25, 25'), ktorý je schopný sa prispôsobiť rôznym plochám prierezu komory (21) medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou komory, a

    - stočenú plochú pružinu (31), ktorá má strednú os orientovanú aspoň v podstate pozdĺžne k pozdĺžnej osí (19) komory (21), pružina (31) je umiestnená priľahlo k pružne deformovateľnému materiálu (25, 25') tak, že podopiera pružne deformovateľný materiál (25, 25') v pozdĺžnom smere.
26. 26. Kombinácia podľa nároku 25, vyznačujúca sa tým, že piest (36, 36') ďalej obsahuje niekoľko plochých podperných prostriedkov (28) umiestnených medzi pružne deformovateľným materiálom (25, 25') a pružinou (31), pričom podperné prostriedky (28) sú otočné pozdĺž styčnej plochy medzi pružinou (31) a pružne deformovateľným materiálom (25, 25').
27. 27. Kombinácia podľa nároku 26, vyznačujúca sa tým, že podperné prostriedky (28) sú otočné z prvej polohy do druhej polohy, pričom v prvej polohe sa vonkajšie ohraničenie podperných prostriedkov nachádza vo vnútri prierezovej plochy komory (21) v prvej pozdĺžnej polohe komory, a kde v druhej polohe sa vonkajšie ohraničenie podperných prostriedkov nachádza vo vnútri prierezovej plochy komory (21) v druhej pozdĺžnej polohe komory.
28. 28. Kombinácia podľa niektorého z nárokov 9 až 19, vyznačujúca sa tým, že nádržka obsahuje pružný deformovateľný materiál (99, 101, 131, 132, 133, 170, 170', 172, 190) obsahujúci výstužné spevňujúce prostriedky (100, 130, 171).
29. 29. Kombinácia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že zahrnuje hadicu tvoriacu piest (59), pričom táto hadica, keď sa nachádza v prvej pozdĺžnej polohe komory (60), má v podstate tvar kužeľa s väčším priemerom smerom ku druhej pozdĺžnej polohe komory (60).
30. 30. Kombinácia podľa nároku 29, vyznačujúca sa tým, že hadica obsahuje výstužné vinutie s uhlom spletenia, ktorý je odlišný od 54°44'.
31. 31. Kombinácia podľa nároku 28, vyznačujúca sa tým, že výstužné prostriedky zahrnujú vlákna (130, 171).
32. 32. Kombinácia podľa akéhokoľvek z nárokov 10 až 19 alebo nárokov 28 až 31, vyznačujúca sa tým, že pena alebo tekutina je prispôsobená poskytovať vo vnútri nádržky tlak vyšší než je najvyšší tlak okolitého prostredí počas presúvania piestu (148, 149) z prvej pozdĺžnej polohy komory (216) do druhej pozdĺžnej polohy komory alebo obrátene.
33. 33. Kombinácia piest-komora zahrnujúca pozdĺžnu komoru (231) ohraničenú vnútornou stenou komory a zahrnujúcu piest pohyblivo utesnený v komore, vyznačujúca sa tým, že

    - piest (230) je pohyblivý v komore (231) aspoň z prvej pozdĺžnej polohy komory do jej druhej pozdĺžnej polohy,

    - komora (231) zahrnuje pružne deformovateľnú vnútornú stenu (238) pozdĺž aspoň časti svojej dĺžky medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou,

    - komora (231) má vo svojej prvej pozdĺžnej polohe, keď je piest (230) umiestnený v tejto polohe, prvú prierezová plochu, ktorá je väčšia než druhá prierezová plocha v druhej pozdĺžnej polohe komory (231), keď je piest (230) umiestnený v tejto polohe, pričom zmena priečnych prierezov komory (231) je aspoň v podstate plynulá medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou, keď je piest (230) presúvaný medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou.
34. 34. Kombinácia podľa nároku 33, vyznačujúca sa tým, že piest (230) je zhotovený aspoň v podstate z nestlačiteľného materiálu.
35. 35. Kombinácia podľa nároku 33 alebo 34, vyznačujúca sa tým, že piest (230) má, v priečnom reze pozdĺž pozdĺžnej osi, tvar zužujúci sa v smere z prvej pozdĺžnej polohy komory (231) k druhej pozdĺžnej polohe komory·
36. 36. Kombinácia podľa nároku 35, vyznačujúca sa tým, že uhol (ξ) medzi stenou (238) a strednou osou (236) valca (231) je menší než uhol (v) medzi stenou kužeľovitého piestu (230) a strednou osou (236) komory (231) .
37. 37. Kombinácia podľa akéhokoľvek z nárokov 33 až 36, vyznačujúca sa tým, že komora (231) obsahuje:

    - vonkajšiu nosnú konštrukciu (234) uzatvárajúcu vnútornú stenu (238) a

    - tekutinu (232,233) udržovanú medzerou ohraničenou vonkajšou nosnou konštrukciou (234) a vnútornou stenou (238).
38. 38. Kombinácia podľa nároku 37, vyznačujúca sa tým, že medzera ohraničená vonkajšou konštrukciou (234) a vnútornou stenou (238) je nahustiteľná.
39. 39. Kombinácia podľa nároku 33, vyznačujúca sa tým, že piest (222) zahrnuje pružne deformovateľnú nádržku obsahujúcu deformovateľný materiál, ktorá je navrhnutá podľa nárokov 11 až 19.
40. 40. Pumpa na čerpanie tekutiny, vyznačujúca sa tým, že obsahuje:

    - kombináciu podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov,

    - prostriedky na zasúvanie piestu z miesta zvonku komory,

    - tekutinový vstup pripojený ku komore a obsahujúci ventilové prostriedky, a

    - výstup tekutiny spojený s komorou.
41. 41. Pumpa podľa nároku 40, vyznačujúca sa tým, že zasúvacie prostriedky majú vonkajšiu polohu, v ktorej je piest v prvej pozdĺžnej polohe komory a vnútornú polohu, v ktorej je piest v druhej pozdĺžnej polohe komory.
42. 42. Pumpa podľa nároku 40, vyznačujúca sa tým, že zasúvacie prostriedky majú vonkajšiu polohu, v ktorej je piest v druhej pozdĺžnej polohe komory a vnútornú polohu, v ktorej je piest v prvej pozdĺžnej polohe komory.
43. 43. Tlmič kmitov vyznačujúci sa tým, že zahrnuje:

    - kombináciu podľa akéhokoľvek z nárokov 1 až 39,

    - prostriedky na zasúvanie piestu z miesta zvonku komory, kde zasúvacie prostriedky majú vonkajšiu polohu, v ktorej je piest v prvej pozdĺžnej polohe komory a vnútornú polohu, v ktorej je piest v druhej pozdĺžnej polohe.
44. 44. Tlmič kmitov podľa nároku 43, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje vstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky.
45. 45. Tlmič kmitov podľa nároku 43 alebo 44, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje výstup tekutiny spojený s komorou a zahrnujúci ventilové prostriedky.
46. 46. Tlmič kmitov podľa niektorého z nárokov 43 až 45, vyznačujúci sa tým, že komora a piest vytvárajú aspoň v podstate utesnenú dutinu zahrnujúcu t

    tekutinu, ktorá je stlačovaná pri pohybe piesta z prvej do druhej pozdĺžnej polohy komory.
47. 47. Tlmič kmitov podľa niektorého z nárokov 43 až 46, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje prostriedky na predpätie piestu smerom k prvej pozdĺžnej polohe komory.
48. 48. Pohonné zariadenie, vyznačujúce sa tým, že zahrnuje:

    - kombináciu podľa niektorého z nárokov 1 až 39,

    - prostriedky na zasúvanie piestu z miesta zvonku komory,

    - prostriedky na zavádzanie tekutiny do komory s cieľom presúvať piest medzi prvou a druhou pozdĺžnou polohou komory.
49. 49. Pohonné zariadenie podľa nároku 48, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje vstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky.
50. 50. Pohonné zariadenie podľa nároku 48 alebo 49, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje výstup tekutiny pripojený ku komore a zahrnujúci ventilové prostriedky.
51. 51. Pohonné zariadenie podľa niektorého z nárokov 48 až 50, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje prostriedky na predpätie piestu smerom k prvej alebo druhej pozdĺžnej polohe komory.
52. 52. Pohonné zariadenie podľa niektorého z nárokov 48 až 51, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na zavádzanie tekutiny zahrnujú prostriedky na zavádzanie stlačenej tekutiny do komory.
53. 53. Pohonné zariadenie podľa niektorého z nárokov 48 až 51, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na zavádzanie tekutiny sú upravené na zavádzanie horľavej tekutiny, ako je napríklad benzín alebo motorová nafta, do komory, a kde poháňajúce zariadenie ďalej obsahuje prostriedky na zapálenie horľavej tekutiny.
54. 54. Pohonné zariadenie podľa niektorého z nárokov 48 až 51, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje kľukový mechanizmus na premenu posuvu piestu na rotačný pohyb kľuky.

    (1/33)