186013. lajstromszámú szabadalom • Dugattyús gép
\ 186013 2 másik homlokoldala felőli térrészhez van kivezetése, a járatoknak a hengeres tér palástfelületével érintkező részei a dugattyú véghelyzeteiben el vannak zárva a kiömlőnyílástól és a beömlőnyílástól, a dugattyú két véghelyzet közötti helyzeteiben pedig legalább egy járat a kiömlőnyílással és legalább egy további járat a beömlőnyílással van összekötve, és a dugattyúhoz annak egy tetszőleges palástmenti pontját a palástfelület által meghatározott görbült síkban zárt görbe menti pályán mozgó mechanizmus van csatlakoztatva. Előnyös, ha a járatoknak a hengeres tér palástfelületével érintkező részei a dugattyú palástfelülete mentén szögben el vannak tolva egymástól. Előnyös továbbá, ha a járatok a dugattyú palástfelülete mentén kialakított hornyok. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a járatoknak a hengeres tér palástfelületével érintkező szakaszai közötti szögtávolság legalább páronként azonos. Egy további előnyös kiviteli alaknál a járatok homlokoldali kivezetései felváltva vannak a két homlokoldalon kialakítva. Egyes esetekben előnyös, ha a beömlőnyílás és a kiömlőnyílás a dugattyú palást felületének két, egymással átmérősen szemközt elhelyezkedő pontjához illeszkedően van kialakítva. Más esetekben előnyös, ha a beömlőnyílás és a kiömlőnyílás tangenciális irányú mérete kisebb mint két szomszédos járat legkisebb tangenciális irányú távolsága. Előnyös, ha a mozgató mechanizmusnak a dugattyú palástfelületéből kiálló csapot legalább részben befogadó fészekkel rendelkező hajtókereke van. Előnyös továbbá, ha a hajtókerék fogaskerék. Előnyös az is, ha a gépnek legalább két, egymástól fázisban eltolt dugattyúja van. Végül előnyös, ha minden dugattyúhoz egy-egy hajtókerék tartozik, és a hajtókerekeknek egymással kapcsolódó fogazatuk van. A találmányt az alábbiakban a csatolt rajzokon vázolt kiviteli példák kapcsán ismertetjük. Az la ábra az első példa szerinti egyhengeres gép dugattyúegységének vázlatos hosszmetszete az egyik véghelyzetben; az lb ábra az la ábra szerinti egység B-B metszete; a 2a ábra ezen dugattyúegység odamenet közbeni középső helyzetben; a 2b ábra a 2a ábra B-B metszete; a 3a ábra ugyenezen dugattyúegység a másik véghelyzetben; a 3b ábra a 3a ábra B-B metszete; a 4a ábra ugyenezen dugattyúegység visszamenet közbeni középső helyzetben; a 4b ábra a 4a ábra B-B metszete; a 5. ábra az 1—4. ábrák szerinti dugattyúegységen áthaladó közegáramot a dugattyú kijelölt A pontja szöghelyzetének függvényében szemléltető diagram; a 6. ábra a második példa szerinti kéthengeres gépnek a 7. ábrán jelölt VI-VI síkban vett metszete; a 7. ábra a 6. ábrán jelölt VII-VII síkban vett metszet; a 8. ábra a 6. ábrán jelölt VIII-VIII síkban vett metszet; és a 9. ábra a 6. ábrán jelölt IX-IX síkban vett metszet. Az 1—4. ábrákon vázlatosan bemutatott gépnek H hengere és ennek belső, hengeres terében elrendezett D dugattyúja van. A D dugattyú egyik homlokfelülete első VI térrészt, másik homlokfelülete második V2 térrészt határol. A H henger alsó oldalán' függőleges tengelyű furatként kialakított b beömlőnyílás, felső oldalán ezzel egytengelyű furatként kialakított k kiömlőnyílás van. A b beömlőnyílás és a k kiömlőnyílás geometriai tengelye metszi a D dugattyú geometriai tengelyét. A D dugattyú palástfelületén két-két axiális irányú beömlő bl, b2 járat és kiömlő ki, k2 járat van, amelyek a palástfelület felé nyitott hornyokként vannak kialakítva. A bl, b2, ki, k2 járatok egymástól azonos szögtávolságra vannak elrendezve, és felváltva a D dugattyú valamelyik homlokfelületéhez vannak kivezetve. A D dugattyú véghelyzeteiben (la, 3a ábra) abl, b2 járatok alul, a ki, k2 járatok felül, szimmetrikusan helyezkednek el, és szélességük, illetve egymástól való távolságuk úgy van megválasztva, hogy a b beömlőnyílást és a k kiömlőnyílást a D dugattyú közöttük levő palástfelülete teljesen lezárja. A bl, b2, ki, k2 járatok belső végeinek helyzete olyan, hogy a D dugattyú minden axiális helyzetében van a b beömlőnyílással, illetve a k kiömlőnyílással egy vonalban levő szakaszuk. A D dugattyút olyan mozgató mechanizmussal vezéreljük (szivattyú üzemben hajtjuk), amely a palástfelület A pontját az x-x metszősíkra vett vetületében kör alakú, önmagába visszatérő p pálya mentén mozgatja. így a D dugattyú minden axiális helyzetéhez jól meghatározott szöghelyzet tartozik. A D dugattyút la ábra szerinti véghelyzetében az A pont körpályán elfoglalt szöghelyzetét q> = 0-nak tekintve az 5. ábra szemlélteti a q> szög függvényében a közegáramot (folytonos vonal). Az la ábra szerinti helyzetben a ki, k2, bl, b2 járatok, illetve a k kiömlőnyílás és a b beömlőnyílás között nincs összeköttetés, a közegáram 0. A 2a ábra szerinti helyzetben a q> szög értéke 90°, a D dugattyú a 2b ábra szerinti síkban 45°-kal balra fordult, a b beömlőnyílás a bl járattal, a k kiömlőnyílás a k2 járattal teljesen össze van kötve. A V2 térrészből a közeg a k2 járaton és a k kiömlőnyíláson át távozik, miközben a VI térrészbe a b beömlőnyíláson és a bl járaton át beömlik a közeg. A 3a ábra szerinti helyzetben a (p szög értéke 180°. Ekkor a D dugattyú a másik véghelyzetben van, ahol ismét megszűnik az összeköttetés a bl, b2, ki, k2 járatok és a b beömlőnyílás, illetve a k kiömlőnyílás között, és átváltás következik be. A D dugattyú a 3b ábra szerinti síkban nézve 45°-kal visszafordult. Ezután a másik irányban tér ki 45°-kal, amíg el nem éri a 4b ábra szerinti helyzetet (<p = 270°). Ekkor a VI tér van összekötve a k kiömlőnyílással a kl járaton át, míg a V2 tér a b beömlőnyílással van összekötve a b2 járaton át. Az A pont további 90°-kal történő előrevitele után ismét az la ábra szerinti helyzet áll elő. Ha átfolyásmérőként alkalmazzuk az 1—4. ábrák szerinti gépet, két H hengert és D dugattyút egyesítünk egy géppé, és a két dugattyút (célszerűen 90°-os) fáziseltolással mozgatjuk, hogy a holtponti leállást elkerüljük. Az 5. ábrán szaggatott vonallal jelölt görbe a második egység közegáramát, a pontozott-szaggatott vonal pedig a két egység eredő közegáramát szemlélteti. A 6—9. ábrák ilyen kéthengeres gépre mutatnak példát. A gépnek 1 dugattyúházban kialakított két 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
