SK41195A3

SK41195A3 - Volumetric fluid machine

Info

Publication number: SK41195A3
Application number: SK411-95A
Authority: SK
Inventors: Felice Pecorari
Original assignee: Felice Pecorari
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1995-10-11
Also published as: JP3429764B2; EP0682748A1; AU2955392A; RU2112889C1; JPH08502802A; NO951238L; NO951238D0; FI952068A; EP0676009A1; RU95109872A; EP0676009B1; US5636561A; FI952068A0

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka pumpy, kompresora a/alebo motora, ktorý môže byť tiež endotermický, a ktorý počas činnosti dosahuje posun pomocou piestov, spojených s hnacím hriadeľom bez ojnie. Naviac, posun možno meniť podľa potreby.

Doterajší stav techniky

Doterajší stav techniky obsahuje v oblasti endotermických motorov: motory so striedavými piestami, ktoré sú spojené s kľukovým hriadeľom ojnicami; volumetrický vačkový motor (Vankel), s rotorom, umiestneným excentrický vzhľadom na hnací hriadeľ alebo motory, ktoré majú axiálne piesty, t.j. rovnobežné s hnacím hriadeľom a hnané v striedavom pohybe v kruhovom sklonenom smere, aby sa dosiahol axiálny posun piesta, ktoré nemajú vysoký výkon. V oblasti púmp/motorov alebo kompresorov na kvapaliny, stlačiteľné aj nestlačiteľné, sú známe rôzne usporiadania piestov v rade, namontovaných axiálne, alebo s kmitajúcim valcom, prípadne doskou, alebo namontovaných radiálne.

Avšak všetky vyššie uvedené piesty sú spojené s hnacím hriadeľom ojnicami, ktoré kmitajú v ploche, kolmej na uvedený hriadeľ, alebo ojnicami, v prípade axiálnych piestov, ktoré pri činnosti kmitajú na povrchu konoidu, pretože sklon smeru veľkého konca ojnice môže mať rôzny rozsah, zatiaľčo malý koniec je ťahaný do puzdra piestom.

Vyššie uvedené mechanizmy, s výnimkou endotermického vačkového motora (Vankel), majú velké rozmery a žiadny z nich nemá vysoký výkon, ktorý závisí od podmienok použit i a.

Na j má:

- u rotačného vačkového motora (Vankel) tesniace časti majú malú životnosť v dôsledku silného opotrebenia, ktorému sú vystavené, so stratou kompresie a preto so stratou účinnos2 •ti. Vyžaduje sa použitie špeciálnych materiálov, ktoré sú veľmi drahé a obtiažne získateľné.

- Endotermické piestové motory vo všetkých svojich rôznych konfiguráciách majú obmedzenú rýchlosť otáčania v dôsledku prítomnosti častí so striedavým alebo kmitavým pohybom, piestov, ojníc, ventilov a tiež kľukového hriadeľa, ktorý sa vždy obtiažne konštruuje; axiálny tlak sa z piesta prenáša na ojnicu v dôsledku prítomnosti reakcie steny valca: táto reakcia spôsobuje vysoké opotrebenie, a preto sú potrebné vysokoúčinné mastiace oleje; vo štvortaktných motoroch sa účinnosť znižuje v dôsledku nemožnosti navrhnúť spaľovaciu komoru ideálnym spôsobom kvôli rozmerom a obmedzenej priepustnosti ventilov.

- Čo sa týka púmp/motorov pre stlačiteľné kvapaliny, nevýhody sú tie isté ako tie, ktoré sú spôsobené ojnicami v endotermických motoroch, s malou účinnosťou kvôli mechanickému treniu, vyvolanému týmito ojnicami, a vysoká hmotnosť, rozmery a náklady.

- Čo sa týka púmp/motorov pre nestlačitelné kvapaliny, typické pre hydrostatické prevody, ale tiež na pumpovanie iných kvapalín rôzne návrhy ponúkajú charakteristické ťažkosti, ako sú: pumpy/motory s radiálnymi valcami alebo valcami v rade síce poskytujú pomerne značný výkon, ale majú veľké rozmery a konštrukčné náklady; pumpy/motory s axiálnymi valcami, rozdelené do nasledujúcich kategórií: valce s nakloneným plášťom, čo sa týka osi hriadeľa, alebo s naklonenou doskou na vedenie veľkého konca, a valce, ktoré sú rovnobežné s osou hriadeľa. Obe prvé skupiny predstavujú neprijateľné obmedzenia pre rýchlosť otáčania, spôsobené možnou odstredivou silou veľkých koncov; druhé poskytujú veľmi malú účinnosť v počiatočnom bode a tiež nemožnosť pracovať v otvorenom okruhu. Rozšírenie oboch bolo obmedzené vysokými konštrukčnými nákladmi.

Z VO-A-86/00662 je známy piestový stroj druhu, v ktorom je zostava valcov usporiadaná ekvidištančne okolo prvej osi rotácie a zostava zodpovedajúcich piestov je usporiadaná ekvidištančne okolo druhej osi rotácie; každý piest pritom ob- 3 sahuje prstencový člen, ktorý je posunuteľný bočné k piestu, aby sa tento prstencový člen mohol pohybovať v podstate priamočiaro k zodpovedajúcemu valcu, pričom piest samotný sa pohybuje po zakrivenej dráhe vzhľadom k nemu; druhá os prechádza k stredu priesečníka s kruhovou rovinou, ktorá obsahuje tieto prstencové členy a uvedenú prvú os. Tento stroj eliminuje mnoho častí so striedavým pohybom, avšak má mnoho problémov v dôsledku periodických rázov prstencových členov v priebehu činnosti: nie sú možné žiadne vysoké výkony, ak vznikajú vibrácie a ak dochádza k treniu v dôsledku odstreďovania a tlaku uvedených prstencových členov na povrchy valcov.

Z US-A-3910239 je známa piestová pohonná jednotka, primárne na použitie ako motor s vnútorným spaľovaním, ktorá má jediný valec, zakrivený okolo stredu, nasávacie a výfukové kanály na opačných koncoch valca, pár protiľahlých piestov, pohybujúcich sa vo valci proti sebe a od seba v kompresných a expanzných zdvihoch, pričom uvedené piesty zakrývajú tieto kanály počas väčšiny ich zdvihov a následne ich otvárajú, keď piesty dosiahnu konce svojich expanzných zdvihov, pár kľukových hriadeľov vrátane vzájomne zaberajúcich prevodov a pár oj nie, spájajúcich kľukové hriadele s piestami.

Tento piestový motor spôsobuje problémy, pretože tlak piestov na povrch valcov a ich odstreďovanie zvyšujú trenie medzi piestami a povrchmi valcov. Teda nie sú možné žiadne vysoké výkony a toto vyhotovenie je užitočné len pre motory s asymetrickým časovaním kanálov, ako je jasne vyjadrené v opise; zlepšenia, uskutočnené podľa US-A-3338137 toho istého vynálezcu, sa týkajú len konštrukčnej zložitosti.

V tomto stave techniky možno dosiahnuť veľké zlepšenia, čo sa týka: zlepšenia charakteristiky mechanizmov volumetrických strojov s vratným pohybom piesta zvýšením účinnosti za každých podmienok, zmenšením hmotnosti, rozmerov tt konštrukčných nákladov.

Z toho, čo sa doteraz povedalo, vyplýva, že technicky by sa problém volumetr.ických strojov s vratným pohybom piesta vyriešil elimináciou všetkých častí s kmitavým pohybom,

- 4 zlepšením výkonov a súčasne zmenšením rozmerov a hmotnosti.

Podstata vynálezu

Tento vynález rieši vyššie uvedený technicky problém zavedením:

volumetrického fluidného stroja, endotermického alebo nie, vybaveného piestami, ktoré sa vratne pohybujú v bloku puzdier bez oj nie, pevne alebo voľne spojené s hnacím hriadeľom, obsahujúceho pohyblivé piesty vnútri puzdier, ktoré sú alebo nie sú opracované, v rotujúcom puzdrovom bloku na osi, ktorá môže koincidovaf, alebo sa pretínal s osou hriadeľa; piesty rotujú s puzdrami, ale okolo naklonenej osi, koincidujúcej s osou rotácie puzdier, alebo prechádzajúcej cez ten istý stred bez vsunutia prvkov so striedavým pohybom, podstatou ktorého je, že puzdrá majú oblúkový tvar so svojou konkávnou časlou otočenou smerom k uvedenému stredu, so stredom zakrivenia ich osi rotácie, ktorá môže koincidovaf alebo prechádzal cez ten istý stred zakrivenia ako os hnacieho hriadeľa; piesty rotujú synchrónne s puzdrami, ale okolo naklonenej osi, koincidujúcej s osou rotácie puzdier, alebo prechádzajúcej cez ten istý stred zakrivenia;

zavedením zmeny sklonu medzi osou rotácie puzdrového bloku a piestov, aby sa dosiahla zmena zdvihu;

zavedením piestov spojených tuhým alebo kmitavým spôsobom s ich hriadeľom alebo otočnou doskou, bez vloženia ojníc; zavedením piestov s guľovou hlavou, vybavených tesniacimi krúžkami, ktoré tiež majú guľovú tesne priliehajúcu plochu, umiestnenú v hlave piesta takým spôsobom, aby prišla do styku s príslušnou stenou puzdra radiálne vzhľadom na os toho istého puzdra;

zavedením piestov, ktoré sú zakrivené takým istým spôsobom ako puzdrá a sú vybavené tesniacimi krúžkami s guľovou tesne priliehajúcou plochou.

Zavedením, v prípade motora s vnútorným spaľovaním; rozdelovacej dosky, priliehajúcej k puzdrovému bloku, s najmenej jedným komunikačným kanálom k puzdrám na nasávanie, najmenej jedným výstupným kanálom a najmenej jednou spaľovacou komorou, ktorá rotuje alebo nie vzhľadom na skriňu; zavedením uzavretých oblastí na rozdeľovacej doske v medzi polohách, ktoré koincidujú s koncovou polohou preplachovacej fázy, a teda dosahujú nulový objem v štvortaktných cykloch; zavedením jediného okruhu vonkajšieho chladenia a mastenia; zavedením puzdrového bloku ako pohyblivej časti pumpy pre chladiaci a mastiaci okruh.

Zavedením v prípade volumetrického stroja pre kvapaliny: buď dosky držiaka piesta alebo puzdrového bloku, zaklinovaných alebo tuho spojených s hriadeľom;

zavedením piestov s hlavou tuho spojenou s driekom, ktorý zasa je tuho spojený s rotujúcou doskou, ktorá môže byť nak'Lonitelná, naklonená alebo nie;

zavedením kmitajúcich piestových hláv s dotykovým povrchom s driekom a dotykovým povrchom s hlavou spojovacej skrutky tiež guľovými a koncentrickými;

zavedením zmeny zdvihu získanej zmenou náklonu medzi piestami a puzdrami, podložky na doske, ktorej zadný povrch je cylindrická plocha s osou rotácie, ktorá prechádza tým istým priesečníkom medzi osami rotácie puzdrového bloku a piestov.

Výhody, dosiahnuté podľa tohto vynálezu pre všetky typy volumetrických strojov pre kvapaliny možno sumarizovať neprítomnosťou častí so striedavým a kmitavým pohybom, ako sú ojnice, tradičné piesty a ventily: toto všetko vedie k značnému zmenšeniu hlučnosti v dôsledku neprítomnosti nárazových prvkov, ktoré pri kmitavom pohybe vytvárajú hluk v dôsledku nevyhnutnej prítomnosti vôle medzi súčiastkami. Eliminácia radiálneho tlaku piestov na steny valcov, pretože tlak kvapaliny je vždy tangenciálny k zakriveniu puzdra, ktoré vždy koinciduje so stredom guľového piesta, či už je pevný alebo kmitajúci; v dôsledku toho sa výrazne zmenšuje opotrebenie a zvyšuje účinnosť, najmä pri naštartovaní v prípade volumetrických zariadení; je potrebné skonštruovať menej súčiastok a požaduje sa výrazne menej opracovania brúsením; značné zmenšenie axiálnych a radiálnych rozmerov strojov a dajú sa získať vyššie výkony a účinnosti. Najmä pre motory s vnútorným spaľovaním sa eliminujú problémy, týkajúce sa odstreďovania alebo pružnosti, čo môže zvýšiť rýchlosť otáčania; naviac, uľahčí sa chladenie piestov vnútornou časťou krytu a rotujúceho puzdrového bloku, ktorý môže ľahko pôsobiť ako pumpa chladiacej kvapaliny; eliminuje sa odpor a zanášanie ventilov; mastiaci a chladiaci okruh nie sú oddelené, keďže je možné použiť chladiacu kvapalinu, ktorá má aj mastiacu funkciu.

Naviac, najmä pre volumetrické stroje, pumpy/motory alebo kompresory, zlepšená kompenzácia axiálnych tlakov na piesty ďalej zmenšuje trenie a tak zvyšuje účinnosť; spojovacie členy medzi doskou držiaka piesta a puzdrovým blokom sa nevyžadujú, čo však na druhej strane je povinné pre ručné čerpadlá alebo motory; piesty s fixnými guľovými hlavami, spojenými s držiakom piesta, sú vhodné pre malé a stredné uhly medzi hriadeľom a nakloneným prvkom (piesty alebo puzdrový blok) a umožňujú získať vysoké rýchlosti, pretože nie sú prítomné žiadne súčiastky vystavené odstreďovaniu. Piesty s kmitajúcou hlavou umožňujú použiť veľmi veľké uhly a zmenšiť rozmery dokonca pri veľkých zdvihoch. Hlavy, ktoré sa samocentrujú na dotyčnici k čiare zakrivenia v ľubovoľnom bode pozdĺž puzdra, preto pri tlaku kvapaliny nezaťažujú radiálne stenu puzdra, čo obmedzuje opotrebenie a zvyšuje účinnosť.

Napokon, pumpy hydraulických obvodov môžu pracovať tak v otvorenom okruhu, ako aj v uzavretom okruhu s tou istou rýchlosťou rotácie, keďže nie sú prítomné žiadne súčiastky pozostávajúce z kĺbových prvkov (typicky ojnice), ktoré by sa mohli rozpojiť a odstreďovať; plnenie uzavretého okruhu sa dá dosiahnuť aj priamo bez tradičného použitia takzvaných dávkovacích plniacich púmp; v kombinácii viacerých púmp pre rôzne hydraulické okruhy sa ľahko dosiahne párovanie viacerých púmp na tom istom hriadeli so zmenšenými rozmermi; každá z týchto púmp má rozmery a/alebo sa nastaví podľa konkrétnych požiadaviek na okruh, pričom sa obíde použitie drahých mechanických spojov.

| Prehľad obrázkov na výkresoch ΐ

I Niekoľko uskutočnení tohto vynálezu je zobrazených na ? piatich priložených obrázkoch, na ktorých:

j Obr.l znázorňuje rez motorom s vnútorným spaľovaním so štyrmi piestami a štvortaktným cyklom podľa tohto vynálezu ;

Obr.2 je bokorys rozdeľovanej dosky, priloženej k bloku rotujúcich puzdier;

Ä'

Obr.3 je čiastočný rez zapaľovacím zariadením dvojtaktného motora;

Obr.4 a obr.5 sú pohľady vo dvoch bočných smeroch pod 90° na zakrivený piest;

Obr.6 je pozdĺžny rez pumpou/motorom alebo kompresorom pre kvapaliny, s meniteľným zdvihom v oboch smeroch, s rotujúcim a nakloníteľným blokom puzdier;

Obr.7 je čiastočný pohľad zo strany prívodu na dosku náklonu a distribúcie kvapaliny k bloku rotujúcich puzdier ;

Obr.8 je rez piestom s kmitajúcou hlavou;

Obr.9 je pozdĺžny rez pumpou/motorom na kvapalín, ten istý ako obr.6, ale s nakloniteľnou doskou držiaka piesta namiesto bloku puzdier;

Obr.10 a 11 sú tie isté pohľady ako obr.4 a 5, ale na piest, ktorý nie je určený pre motor s vnútorným spaľovaním;

Obr.12 je bočný pohľad na guľový piest;

Obr.13 je pozdĺžny rez pumpou/motorom na kvapaliny, ten istý ako obr.6 a 9, bez inverzie pohybu kvapaliny;

Obr.14 je pozdĺžny rez pumpou/motorom na kvapaliny, ten istý ako na predchádzajúcom obrázku, pričom oba mechanizmy majú meniteľný zdvih.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Označenia sú nasledujúce: 1 (obr.l) je hnací hriadeľ, ktorý je rotačné uložený na ložiskách skrine 2 endotermického motora, umiestnených na každom konci 3. hriadeľa, z kto8 rých každý je pripevnený piestnym čapom 4 k príslušnému zakrivenému piestu 5.; tento piest je poháňaný uvedenými koncami, aby sa pohyboval vnútri puzdier, ktoré sú vyrobené v rotujúcom bloku 7 puzdier; značkou 8 je označená rozdeľovacia doska, rotujúca na krúžku 9.; 10 a 11 označujú výfukovú rúru a nasávaciu rúru; 12 označuje hlavu, vybavenú zapaľovacou sviečkou 13, ktorá leží oproti piestu v polohe maximálnej kompresie, cez vodiaci krúžok 14 a spaľovaciu komoru 15. ktorá je vytvorená v hrúbke .rozdeľovačej dosky; 17 označuje pružinu na kompenzáciu vôle pre tesnenie medzi rozdeľovacou doskou 8. a blokom 7 puzdier, ktorý je uložený na guľovom zaoblení 18 centračného bloku hriadeľa; 19 označuje vodiace ložiská rúry 20 rozdeľovacej dosky, ovládané cez vnútorný koaxiálny hriadeľ 21. rotujúci s blokom J_ puzdier a cez redukčný prevod rýchlosti 22, 23 a 24; 26 je chladiaci kanál rozdeľovacej dosky a potrubí 10 a 11 a analogický kanál 27 je v bloku 7 puzdier; 28 je radiálny otvor v každom puzdre na namontovanie píestneho čapu 4; 29 sú tesniace krúžky piestov 5, spojené s príslušným čapovým výstupkom 30 cez piestne čapy na každom konci 3.; 31 a 32 (obr. 2) sú otvory a nasávacie kanály na rozdeľovacej doske a 33 a 34 sú otvory príslušných výfukových kanálov; 35 (obr.3) je spaľovacia komora vo fixnej rozdeľovacej doske 36 dvojtaktného motora.

V druhom uskutočnení tohto vynálezu sú označenia nasledujúce: 37 (obr.6) je hnací hriadeľ pumpy/motora alebo volumetrického kompresora, na ktorom je na drážkach pripevnená doska 39 držiaka piesta pomocou drážkového profilu 3.8; piesty sú naskrutkované na dosku pomocou závitov; 40 je piestový driek, ktorý má stredový otvor 41 na kompenzáciu axiálnych hydraulických tlakov, a má hlavu s guľovým vydutím 42 a tesniaci krúžok 43 s vonkajším guľovým vydutím; vyššie uvedené piesty sú vedené do puzdier 44 rotujúceho bloku 45 puzdier, ktorý je napojený na uvedený hriadeľ 37 cez guľový kĺb 46; 47 sú koncové vôle kompenzačných pružín, pôsobiacich na uvedený kĺb a na dosku 39 . ktorá kíza po vodiacom obložení 48. ku ktorému sú nasmerované kompenzačné dutiny 49 axiálneho hydraulického tlaku; 50 je otvor na prechod kvapaliny z puzdra k rozdelovacej hlavici 21, vybavenej žliabkami 52 a kanálmi 53 na strane bloku 45 puzdier, ktorý je plnený cez kanály 54 a 55 na prechod kvapaliny; 56 je žliabok na osi rozdelovacej hlavice 51 kôli kmitaniu, ktorá je vedená rovnobežným povrchom, ktorý je spojený so skriňou 58; 59 je hlava guľového piesta, ktorá môže vykonávať kmitavý pohyb na drieku 40 pomocou skrutky 60 s guľovou hlavou a príslušného guľového povrchu 61 medzi driekom a hlavou 59 piesta.

V treťom uskutočnení tohto vynálezu bez opakovania čísel spoločných častí čísla v nasledujúcich obrázkoch označujú: 62 zakrivený piest, ktorý je pohyblivý v puzdrách bloku 63, ktorý obsahuje plniace otvory oproti krytu 65 s plniacimi vedeniami pre kvapalinu; 66 dosku držiaka piesta, vedenú guľovým kĺbom 46 , ktorá prilieha k príslušnej nakloniteľnej hlavici 67 s rovnobežnou plochou 68 proti bloku 69 , vloženému do skrine 5.8; 70 je stredová os zakrivenia puzdier; 71 (obr.10) sedlo pre tesniaci krúžok 43 a 72 je os drieku piesta 40.

Napokon, zobrazené vzťahové značky sú nasledujúce: 73 (obr.13) je doska, ktorá je pripevnená na hriadeľ 37 pomocou drážok pomocou drážkového profilu a podopiera dva rady piestov, ktoré sú spojené s touto doskou a sú navzájom protiľahlé, a sú vybavené axiálnymi otvormi 74 na spojenie príslušných komôr puzdier; 75 je blok puzdier bez plniacich vedení, rotujúci ako blok 45 , ale v dieselovom cykle, začína spaľovanie cez špeciálnu komoru 15 alebo 35 v prípade dvojtaktných motorov, ktoré majú rozdelovaciu dosku pripevnenú k valcovej hlave 12; pohon koaxiálneho hnacieho hriadeľa 21. spolu s kolesovým prevodom 22, 23 a 24 , zmenší rotáciu na polovicu v dôsledku riadenia rozdelovacej dosky 8. cez obj imku 20 .

V priebehu zdvihu piestov 2 vnútri puzdier 6 sú malé rozdiely v dráhe, ktoré taktiež vznikajú v dôsledku vysokých uhlov medzi osami otáčania, kompenzované malými kmitmi piestnych čapov 4 v nábojoch 30 popri malých radiálnych sklzoch piestov v medzipolohách pri otočení o 45°, 135°, 225° a 315° . Chladivo sa ntisáva z chladiča cez rúrku 25 a vedie s

K sa priamo do bloku 7. puzdier cez dutý hriadel 21; otvory 27 | dostávajú chladivo pomocou radiálnych kanálov, ktoré nie sú

I na obrázkoch zobrazené a sú umiestnené medzi puzdrami: chlat;

divo sa preto odstred’uje rotáciou bloku puzdier a vyplňuje vnútorný objem skrine 2 a horúce vyteká z nej von do rúrok, ktoré nie sú znázornené, do chladiča; chladivo chladí cez stenu dutiny medzi objímkou 20 a koaxiálnym hriadeľom 21, stredovú časť rozdeľovacej dosky 8. a kanálmi tiež chladí potrubia.

*

Činnosť pumpy/motora alebo kompresora na kvapalinu, vzťahujúca sa na druhé uskutočnenie, prebieha nasledovne: kvapalina pod tlakom, tečúca v kanáloch 54 a 55 a prechádzajúca žliabkami 52, časťami 53 a otvormi .50, vstupuje do puzdier 44 ; pôsobenie na povrch hlavy 42 piesta je rozdelené vzhľadom na polohu tesniaceho krúžku 43., t. j. presne axiálne k drieku 40 , bez radiálnych zložiek, vedených od piesta k puzdrám; rotácia, ktorá je vnútená doske 39 držiaka piesta, sa prenáša na poháňanie hriadeľa 37 drážkovanou montážou 38: dutiny 49 , ktoré sa udržujú pod tým istým tlakom ako puzdrá 44 otvorom 41. vyvažujú axiálne hydraulické tlaky na uvedenú dosku a na piesty; Bellevilleove podložky 47 tesnia koncové vôle medzi blokom 45 puzdier, hlavicou 51 a krytom 58: predpätie podstatne prevažuje nad silou, vznikajúcou počas nasávania kvapaliny za atmosférického tlaku. Zmena zdvihu, a preto maximálna prispôsobivosť pri používaní, je možná zmenou náklonu hlavice 51 kĺzaním po guľovom povrchu 57. Hlava kmitajúceho piesta 59 na použitie piestov a puzdier s veľkými uhlami medzi osami rotácie je vždy vyvážená, pretože stred kmitania je mimo piesta a je vnútri kvapaliny. Naopak, bežné piesty majú piestny čap umiestnený značne ďaleko od povrchu, ktorý je v styku s kvapalinou.

Činnosť pumpy/motora alebo kompresora na kvapalinu, vzťahujúca sa na tretie uskutočnenie, prebieha nasledovne: uzamykacia poloha k hriadeľu 37 je obrátená: t.j . je to blok 63 puzdier, ktorý poháňa spojku: táto dispozícia vytvára radiálnu zložku pre hlavy 62 piestov, ktorá rýchlo opotrebúva puzdrá. Zakrivený piest s hlavou 62 je vhodnejší pre dispo11 zídu s vysokým uhlom náklonu medzi osami, aj ked sa tazsie konštruuje. Aj pre toto uskutočnenie sa zmena zdvihu dosiahne náklonom hlavice, v tomto prípade číslo 67.

Obr.13 a 14 zobrazujú dve uskutočnenia pre pumpy/motory alebo kompresory pre kvapaliny na použitie v rôznych oblastiach: prvé je pumpa/motor s radom piestov s meniteľným zdvihom a ďalším radom s fixným zdvihom, všetkých bez zmeny smeru kvapaliny; druhé je vybavené oboma radmi piestov s meniteľným zdvihom a je možné obrátenie toku, ako je naznačené šípkami pri plniacich vedeniach 54, 55; hlavice 51 a/alebo 76 sa majú nakláňal vonkajším ovládaním pomocou dobre známych mechanizmov. V oboch uskutočneniach vyrovnáva doska 73 držiaka piesta, zaklinovaná na hnacom hriadeli 37, axiálne tlaky medzi protiľahlými puzdrami 44, a keďže v piestoch sú axiálne otvory 74, cez ne prechádzajúca kvapalina vykoná menej práce.

Činnosť ako pumpa/kompresor sa môže bez problémov uskutočniť pre všetky uhly hlavice (51 a/alebo 76) , zatiaľ čo pri činnosti ako motor, v dôsledku známej nemožnosti nulového nastavenia zdvihu, sa uhol nesmie príliš zmenšiť. Naviac, aby sa eliminoval pohyb kvapaliny medzi dvoma radmi piestov dvojitého zariadenia na obr.13 a 14, ktorý zmenšuje účinnosť, zdvih v mechanizme podľa obr.13 nesmie byť nastavený úplne na nulu: hlavica 76 nesmie byť umiestnená s opačným náklonom k obrázku; zdvih v mechanizme podlá obr.14 sa nesmie meniť riadením obrátenej synchronizácie hlavíc 76 a 51, preto hlavice 76 a 51 budú rovnobežné, keď stav zdvihu je nulový, zatiaľ čo budú naklonené ako na obrázku alebo v opačnom smere v dôsledku toku kvapaliny v oboch smeroch.

Ak sa aj v praxi budú materiály, rozmery a prevádzkové detaily líšiť od vyššie opísaných, ale budú technicky ekvivalentné, patent bude stále platiť.

Týmto spôsobom sa dá získať pumpa/motor alebo kompresor na obr.6 alebo 9 s fixným zdvihom, alebo dokonca pumpa alebo motor môže byť párovaný cez dutiny 49 alebo plniace kanály 64 vložením pevného rozdeľovača do skrine, na uskutočnenie kompaktných hydrostatických motorov: výhody v dôsledku zinen12 šenia rozmerov, hmotnosti a schopnosti vysokej rýchlosti otáčania robia tento typ vyhotovenia mimoriadne zaujímavým.

Napokon, pripevnením piestov pevne ku skrini a umiestnením bloku puzdier pri kmitaní pomocou axiálneho alebo radiálneho excentra, pripevneného k hnaciemu hriadeľu, sa získa pumpa/motor alebo kompresor bez pohyblivých častí s výnimkou uvedeného excentra: to je veľmi vhodné v prípade púmp alebo motorov na kvapaliny. Analogicky s pumpami/motormi alebo kompresormi so zmenou zdvihu je možné vyhotovil, s konfiguráciou piestov 5., 42, 59 alebo 62 a rotujúceho bloku 7 puzdier podľa tohto vynálezu, endotermické motory, ktoré môžu zmenšiť zdvih, čo uľahčuje miešanie benzínu so vzduchom, bez zložitých zariadení, ktoré sa v súčasnosti používajú na nastavenie zloženia tejto zmesi, čím sa dosahujú výhodné účinnosti s malými nákladmi.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Volumetrický fluidný stroj, endotermický alebo nie, vybavený piestami, ktoré sa vratne pohybujú v bloku puzdier bez oj nie, tuho spojené s hnacím hriadeľom alebo nie, obsahujúci pohyblivé piesty vnútri puzdier, ktoré sú obrobené alebo nie, v rotujúcom bloku (7, 45, 63, 75) puzdier na osi, ktorá môže koincidovať alebo sa pretínať s osou hriadeľa (1, 37); piesty (5, 42, 59, 62) rotujú s puzdrami, ale okolo naklonenej osi, koincidujúcej s osou rotácie puzdier, alebo prechádzajúcej cez ten istý stred, bez vloženia prvkov so striedavým pohybom, vyznačujúci sa tým, že puzdrá (6, 44) majú oblúkový tvar so svojou konkávnou časťou otočenou smerom k uvedenému stredu, so stredom zakrivenia na ich osi rotácie, ktorá môže koincidovať alebo prechádzať cez ten istý stred zakrivenia ako os hnacieho hriadeľa (1, 37); piesty rotujú synchrónne s puzdrami, ale okolo naklonenej osi, koincidujúcej. s osou rotácie puzdier, alebo prechádzajúcej cez ten istý stred zakrivenia;
2. Volumetrický fluidný stroj podľa predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že zmena náklonu medzi osou rotácie bloku (7, 45, 63, 75) puzdier a piestov (5, 42, 59, 62) dovoľuje zmenu zdvihu.
3. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj ú c i sa tým, že piesty sú spojené pevným alebo kmitavým spôsobom s ich hriadeľom (1, 37) alebo rotačnou doskou (39,

66, 73) bez vloženia oj nie.
4. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj ú c í s a tým, že piesty majú guľovú hlavu (42, 59), vybavenú tesniacimi krúžkami (29, 43), ktoré tiež majú guľový tesnia14 fs ci povrch, umiestnenými v hlave piesta takým spôsobom, aby j; prišli do styku so stenou príslušného puzdra (6, 44) radiálne vzhľadom na os toho istého puzdra.
5. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov 1 až 3, vyznačuj úci sa tým, že piesty (5, 62) sú oblúkovité takým istým spôsobom ako puzdrá (6, 44) a sú vybavené tesniacimi krúžkami (29, 43) s guľovým tesniacim povrchom.

»
6. Volumetrický fluidný stroj s vnútorným spaľovaním •Í podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že má rozdeľovaciu dosku (8), priliehajúcu k bloku (7) puzdier, s najmenej jedným komunikačným kanálom (31, 32) k puzdrám na nasávanie, najmenej jedným výfukovým kanálom (33, 34) a najmenej jednou spaľovacou komorou (15), ktorá rotuje alebo nie vzhladom na skriňu (2).
7. Volumetrický fluidný stroj podľa predchádzajúceho nároku, vyznačujúci sa tým, že rozdeľovacia doska (8) má uzavreté oblasti v medzipolohách, ktoré koincidujú s koncovými polohami preplachovacej fázy, a teda dosahujú nulový objem v štvortaktných cykloch.
8. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov 6a7, vyznačuj ú c i sa tým, že má jediný vonkajší okruh chladenia a mastenia.
9. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov 6 až 8, vyznačuj úc i sa t ý m, že blok (7) puzdier pôsobí ako pohyblivá čast pumpy pre okruh chladenia a mastenia.
10. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov 1 až 5, v y z n a č u j ú15 c i sa tým, že buď doska (39, 66, 73) držiaka piesta, alebo blok (45, 63, 75) puzdier sú zaklinované alebo pevne spojené s hriadeľom (37).
11. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov 1 až 5 alebo 10, vyznačujúci sa tým, že má piesty s hlavou, pevne spojenou s driekom (40), ktorý je zasa pevne spojený s rotujúcou doskou (39, 66, 73), ktorá môže byť nakloniteľná, naklonená alebo nie.
12. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj úci sa t ý m, že hlavy (59) kmitajúcich piestov s kontaktným povrchom (61) s driekom (40) a kontaktným povrchom s hlavou (60) spojovacej skrutky sú tiež guľové a koncentrické.
13. Volumetrický fluidný stroj podľa jedného alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov, vyznačuj úci sa t ý m, že má meniteľný zdvih, čo sa dosahuje zmenou náklonu medzi piestami a puzdrami, spočívajúcimi na doske (51, 67, 76), ktorej zadný povrch je valcový povrch s osou rotácie, ktorá prechádza cez ten istý priesečník medzi osami rotácie bloku (45, 63) puzdier a piestov.