10899. lajstromszámú szabadalom • Forgó dugattyús gép
nyomaték egy negyed fordulat alatt a maximumtól a minimumig változik. Hogy az ily gépet állandó forgató nyomatékkal működtessük, a legközelebb fekvő gondolat az, hogy a gép tengelyeire egyegy második dugattyút ékelünk, melyet az elsővel közös burkolatba zárunk és mely az elsővel szemben bizonyos szöggel eltolva van fölékelve. Világos, hogy ekkor egy öszszetett gépet nyerünk, mely jóval egyenletesebben működik. Ha már most a 2. ábrán látható dugatytyút igen sok egyenlő vastagságú, a tengelyére merőleges lemezre bontjuk szét és ezeket a lemezekei oly módon forgatjuk, hogy az egymást követő lemezek egymással szemben egyenletesen legyenek egy bizonyos szöggel elforgatva, úgy hogy a legutolsó dugattyúlemez az elsővel 90°-os szöget képezzen, egy lépcsős dugattyút nyerünk, mely az 5. ábrán látható alakú. Világos, hogy ily lépcsős dugattyúknál a a dugattyú bármely helyzetében a hajtó folyadék oly fölületekre hat, melyek a maximális és a minimális ható-nyomást létesítik és melyek azonkívül számos közbeeső nyomást is létesítenek, tehát az ily dugattyúk által kifejtett forgató nyomaték jóval egyenletesebb, mint a közönséges dugattyúknál. Világos továbbá az is, hogy ha ily dugattyúkat helyezünk el a 3. ábrán látható burkolatban, a forgató nyomaték annál egyenletesebbé válik, minél több lépcsőszerű foka van a két dugattyúnak. Következik ebből, hogy a forgató nyomaték tökéletesen állandóvá tehető, ha a fokok számát a végtelenig nagyobbítjuk. Tényleg ha a lépcsőfokok száma végtelen naggyá lesz, akkor bármily kevéssel forduljon is el a két dugattyú, mindig lesz két oly keresztmetszet, melyek pl. a 4 pontban érintkeznek. Ha ugyanis a dugattyú végtelen kis szöggel elfordul és két, előbb a 4 pontban érintkező keresztmetszetük egy másik, a 4 ponttól végtelen kis távolságban levő pontban érintkezik, a két dugattyú két másik, az előbbiektől végtelen kis távolságban levő keresztmetszete fog a 4 pontban érintkezni. Ugyanez áll bármely más érintkezési ponton, tehát a dugattyúk bármely végtelen kis forgásánál nincs a 4. ábrán látható görbének oly pontja, melyben két keresztmetszet egymással ne érintkezne. Tehát ha egy végtelen kis szemekből álló láncz oly módon mozog, hogy alakja mindig a 4. ábrán látható lemniszkátaszerű görbe marad és ha a láncz szemei rugalmas szálakkal vannak az o és o1 pontokkal összekötve, akkor világos, hogy bár egyegy rugalmas szál hossza a láncz végtelen kis elmozdulásánál megváltozik, a szálak hosszának összege a láncz bármily helyzetében állandó marad. De az ezek, a lánczokat a forgás-középponttal összekötő rugalmas szálak a dugattyúk fölületeinek érintkezési pontjait összekötő sugarak, melyek a forgásközben változnak, míg a dugattyúk érintkezési és burkolatérintkezési pontjait és a forgástengelyeket összekötő sugarak hossza változatlan, világos, hogy a ható fölület nagysága a dugattyúk forgása közben változatlan marad. Igaz ugyan, hogy a dugattyúk érintkezési pontjainak helyét a görbe középpontján átmenő egyenes egyik oldalán fekvő görbe ág ábrázolja, de a görbe a középpontra szimetrikus lévén, a középponton átmenő egyenes a görbét mindig felezi és a görbe fél kerületéhez tartozó rugalmas szálak hosszváltozásának összege is állandó, tehát a ható nyomás is állandó marad a dugattyúk bármely elfordulásánál. Ha visszatérünk a 2. ábrán látható dugattyúhoz, úgy azt látjuk, hogy az egyenes henger, melynek vezérfonalát egy epi- és hypocykloisokból alkotott zárt görbe képezi. Ha* ezt a hengert végtelen sok lemezre osztjuk, melyek a henger tengelyére merőleges és ha az s1 1 c1 1 alapot mozdulatlannak képzelve az összes végtelen vékony lemezeket oly módon forgatjuk el az o tengely körül, hogy az s1 c1 tengely iránya az s1 1 c1 1 tengely irányára merőleges legyen, a többi közbeeső dugattyú-elem pedig az alaptól való távolságával arányos forgást végezzen, egy csavarfölületet nyerünk, mely a 6. ábrán van ábrázolva.
