NO820101L - System for tilfoersel av et komprimerbart drivmedium til en frem- og tilbakegaaende motor - Google Patents

Abstract

For tilførsel av et komprimerbart drivmedium,. fortrinnsvis trykkluft, til en motor av den type som omfatter et hus (1) med et deri mellom forutbestemte endestillinger frem og tilbake bevegelig legeme (2),. som deler husets indre i to kamre (A og B), som vekselvis funksjonerer som trykkammer og tilføres drivmedium fra en kilde (13), hvori det hersker et minstetrykk, som vesentlig overstiger det mediumtrykk som er nødvendig for motorens drift ved forutbestemt maksimumsbelastning, foreslås det et av konven-sjonelle ventiler og andre kretskomponenter (5-12). oppbygget system, som sikrer at drivmedium med redusert trykk tilføres til trykkammeret (A,B) under den avsluttende fase av hvert arbeidsslag.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for til-førsel av et komprimerbart drivmedium til en motor av den type som omfatter et hus med et deri mellom forutbestemte endestillinger frem og tilbake bevegelig legeme, som deler husets indre i to kamre som vekselvis funksjonerer som trykkammer og tilføres drivmedium fra en kilde med et minstetrykk, som vesentlig overstiger det mediumtrykk som er nødvendig for motorens drift ved forutbestemt maksimumsbelastning.

Typiske eksempler på motorer av denne type er dobbeltvirkende linear- eller dreiemotorer, som drives med trykkluft eller annet gassformet medium under trykk og hvor nevnte legeme utgjøres av et frem- og tilbakegående stempel, en oscillerende vinge eller en form for i et løp tettende sleid, løper eller liknende, som lar seg koples til den last som skal forflyttes.

Den bane som legemet beveger seg i kan på sin side være rettlinjet, bueformet eller ha praktisk talt hvilken som helst annen krum eller delvis krum og delvis rettlinjet form, bare den tillater en stort sett uhindret passasje av legemet mellom endestillingene. Det er vesentlig for oppfinnelsen at drivmediumkilden ikke bare er i stand til å levere minstetrykket kortvarig, men at den også har en så stor kapasitet i forhold til motorens forbruk at eventuelt trykkfall i kilden under og som følge av motorens arbeid kan neglisjeres. Et typisk eksempel er at motoren drives av trykkluft fra et kompressoraggregat hvis kapasitet på tradisjonell måte er tilpasset til godt og vel å være tilstrekkelig til forbruket for motoren og kanskje også andre forbrukere som er koplet til kompressoren.

Antar for enkelhetens skyld og bare som eksempel at moto-

ren er en trykkluftdrevet, dobbeltvirkende sylinder, som anven-

des for å forflytte en last mellom to stasjoner, kanskje en skyvedør mellom stengt og åpen stilling, hvorved lasten er

den samme i begge bevegelsesretninger, eller en gripeanordning mellom en godsopphentende og en godsavgivende stilling, hvorved lasten har forskjellig størrelse i de forskjellige bevegelsesretninger. Anta også, likeledes bare som eksempel, at det til disposisjon står et kompressoranlegg hvis kapasitet overstiger sylinderens maksimumsforbruk ved kontinuerlig drift med høyest mulig hastighet så betydelig at risikoen for et trykkfall hos trykkilden som følge av sylinderens forbruk er ubetydelig, og at kompressoranlegget leverer et minstetrykk på f.eks. 800 kPa, mens sylinderen er i stand til, om enn bare ved laveste arbeidshastighet, å fullføre sin tiltenkte funksjon ved et drivmediumtrykk på f.eks. 600 kPa.

Gjennomsnittsfagmannen ville i et slikt tilfelle sannsyn-ligvis uten nærmere ettertanke kople sylinderen til kompressoranlegget på enkleste måte, nemlig ved en konvensjonell enveisventil, som etter behov er enten manuelt eller automatisk styrt, kanskje via en fjernstyringskrets, og selvfølgelig velge en sylinder med i og for seg kjent fast eller variabel dempning, dvs. automatisk oppbremsing av stempelbevegelsen, i de to endestillinger. Resultatet skulle da bli at sylinderens luftforbruk pr. tidsenhet, bortsett fra eventuelle smålekkasjer, skulle bli produktet av sylindervolumet, antall sternpelslag i løpet av den valgte tidsenhet og den omregningsfaktor, ca. 8, som er nødvendig for å henføre resultatet til normalt atmosfære-trykk. Muligens, om enn med mindre sannsynlighet, ville fag-mannen for å minske luftforbruket også kople inn en trykkregulator innstilt på en verdi av 600-700 kPa foran enveisventilen,

og derved i tilsvarende grad minske omregningsfaktoren. Dette medfører imidlertid uunngåelig også en minskning av sylinderens arbeidshastighet, dvs. en økning av det tidsrom som fullførel-sen av hvert sternpelslag krever.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et system eller et arrangement av den innledningsvis angitte art, som ved de fleste anvendelser muliggjør en betydelig besparelse av drivmedium under trykk, og derved av forbrukt energi for motorens drift, under i det minste bibehold og i de, fleste tilfeller til og med økning av den hastighet hos motoren, som det ved drivmediumkilden tilgjengelige trykkoverskudd er i stand til å gi, når det uredusert anvendes for motorens drift. Denne gunstige og overraskende oppfinnelseseffekt bygger først og fremst på at betingelsene for akselerasjonen av motorens bevegelige legeme bedres, men også på at tregheten, dvs. den såkalte levende kraft, hos dette legeme og i så fall den derav drevne last i det minste delvis utnyttes under motorens arbeidsslag.

Det kjennetegnende ved systemet ifølge oppfinnelsen er

at det omfatter anordninger for under en avsluttende fase av hver slagbevegelse å tilføre drivmediet fra kilden til det kammer i motoren, som i øyeblikket funksjonerer som trykkammer, med et lavere trykk enn under den innledende fase av samme slagbevegelse. Derved oppnås det at trykket i vedkommende trykk-kammer ved avsluttet slag er vesentlig lavere enn det mediumtrykk som under innledningen av neste arbeidsslag tilføres motorens andre kammer, som da blir trykkammer. Dette resulterer i en økt akselerasjon av det bevegelige legeme i den motsatte slagretning. Samtidig reduseres behovet for dempning, dvs.

av legemets oppbremsing, i endestillingene og derved også av en som oftest unyttig omdannelse av bevegelsesenergi til varme, noe som bare skjelden lar seg gjennomføre uten komponents litasje.

Blant ytterligere kjennetegn ved oppfinnelsen, som nærmere fremgår av de etterfølgende underkrav, er oppbygningen av de ovennevnte anordninger for den temporære senkning av trykket i drivmediet som under slagbevegelsens avslutningsfase tilføres til trykkammeret særlig betydningsfull, idet den muliggjør anvendelse av kjente standardkomponenter som er lettilgjenge-lige på det åpne marked med høy kvalitet som følge av konkur-ranse mellom produsenter og til rimelige priser, og som dessuten i sin foretrukne form gir systemet en ikke minst av pro-duksjons- og vedlikeholdssynspunkt verdifull enkelhet og derav følgende driftsikkerhet.

Oppfinnelsen vil bli nærmere forklart i det etterfølgende ved beskrivelse av to utførelseseksempler, som begge vises i form av enkle kretsskjemaer, under henvisning til de medfølg-ende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et første anlegg under et moment hvor et tidligere sternpelslag til venstre i figuren er avsluttet, mens et etterfølgende sternpelslag mot høyre ennå ikke er påbegynt. Fig. 2 viser samme anlegg under et moment hvor stempelslaget mot høyre nylig er utløst. Fig. 3 viser samme anlegg under et moment hvor stempelet

har nådd ca. halvveis mot dets høyre endestilling.

Fig. 4 viser samme anlegg under et moment hvor stempelet begynner å nærme seg dets høyre endestilling. Fig. 5 viser anlegget i fig. 1 under et moment1hvor stempelet har nådd helt frem til og står stille i dets høyre endestilling. Fig. 6 viser samme anlegg under et moment hvor neste sternpelslag mot venstre nylig er utløst og påbegynt. Fig. 7 viser samme anlegg under et moment hvor stempelet er nådd ca. halvveis i sin bevegelse tilbake til utgangsstil-lingen. Fig. 8 viser anlegget under et moment hvor stempelet begynner å nærme seg, men ennå ikke er nådd helt frem til dets venstre endestilling, som er den som er vist i fig. 1 og hvorfra arbeidssyklusen gjentas.

Fig. 9 viser et andre anlegg ifølge oppfinnelsen under

et arbeidsmoment som tilsvarer det i fig. 3 for det første anlegg.

Det bør stå klart at de i fig. 5-8 viste momenter under det første anleggs arbeid avviker fra dem i fig. 1-4 bare ved av den omvendte stempelbevegelsesretning betingete stillings-forandringer hos visse av ventilene som inngår i anlegget.

Det bør også stå klart at man ved det i fig. 9 viste anleggs arbeid kan plukke ut prinsipielt samme serie momenter som for det første anlegg.

Det første anlegg som er vist i fig. 1-8 omfatter i første rekke en dobbeltvirkende sylinder 1 med konvensjonell dempning av vilkårlig type i begge endestillinger og med et stempel 2 som har en stempelstang 3. Stempelstangen er utenfor sylinderhuset utstyrt med en styrekam 4, som påvirker mekanisk et par like tostillingsventiler 5 og 6 med fjærretur. Stempelet 2 forutsettes selvfølgelig også å være koplet på vilkårlig kjent og ikke vist måte til en last som skal drives.

Man skal imidlertid merke seg at stempel-sylinderanordningen 1-3 som er vist på tegningene bare funksjonerer som et symbol for en vilkårlig motor av den art hvor et legeme under påvirkning av et drivmedium som blir tilført under trykk er bevegelig frem og tilbake langs en vilkårlig bane mellom et par forutbestemte endestillinger, og at styrekammens 4 direkte mekaniske påvirkning av de to ventiler 5 og 6 bare har til hensikt å illustrere at det foreligger en slik forbindelse mellom motoren og ventilene at de sistnevnte på en eller annen måte blir styrt avhengig av det bevegelige legemes stilling i motoren.

Symbolene 1-3 kan således like gjerne representere en

såkalt dreiemotor, dvs. en roterende motor med begrenset dreie-vinkel, hvorved styringen av ventilene 5 og 6 f.eks. kan foregå ved hjelp av en kamskive som er fast anbrakt på dreiemotorens aksel. Den kan også representere en linearmotor med en membran eller annen form for bevegelig anslag for drivmediet, en sylin-

der med dobbelsidig stempelstang og doble styrekamre, en for hver ventil, osv. Et ytterligere alternativ består i at stempelet likeledes på kjent måte har form av en løper eller sleid,

som er bevegelig i et løp med en langsgående sliss, hvorigjennom en del som er forbundet med løperen rager ut, men for øvrig holdes lukket ved hjelp av i sideretning underførbare eller gardinliknende tetningselementer, hvorved den utadragende del som er forbundet med løperen, kan anvendes for styring av ventilene 5 og 6 .

Videre behøver selvfølgelig ikke styringen av ventilene foregå direkte og på mekanisk måte, slik tegningene viser,

idet vilkårlige former av indirekte styring via f.eks. elek-triske, hydrauliske eller pneumatiske fjernstyringskretser kan komme på tale og i mange tilfeller være å foretrekke i praksis. Det vesentlige er altså at ventilene 5 og 6 styres avhengig av bevegelsene av stempelet 2 eller dets motsvarighet,

og at de tidsmomenter hvor den respektive ventil derved holdes tilbake i dens ene funksjonsstilling på en eller annen måte lar seg tilpasse til det virkelige behov, noe som i det skjema-tisk viste eksempel foregår ved tilpasning av styrekammens 4 virksomme lengde og ventilenes 5 og 6 stilling i forhold til styrekammens bevegelsesbane.

Hver av ventilene 5 og 6 har tre funksjonelle tilkoplinger

og er av slik beskaffenhet at en av disse tilkoplinger, som er forbundet med tilsvarende ende av sylinderen 1, i den ene stilling, som er påvirket av styrekammen, settes i forbindelse med bare den ene av de to øvrige tilkoplinger, mens den andre av disse øvrige tilkoplinger blokkeres, og i den andre stilling, som er upåvirket av styrekammen, settes i forbindelse med bare den andre av de to øvrige tilkoplinger, mens istedenfor den førstnevnte av disse blokkeres.

Foruten de nevnte tostillingsventiler 5 og 6 inngår det

i det på tegningene viste anlegg en enveisventil 7, som er vist som en tostillingsventil, som er manuelt omstillbar mellom sine to stillinger, men som også ved behov kan være fjernstyrt. Ventilen 7 funksjonerer faktisk som en utløser for de enkelte sternpelslag og kan dersom det skulle være ønskelig på kjent måte være utformet og styrt av stempelbevegelsen,

slik at stempelslagene automatisk følger etter hverandre, enten slik at stempelet stopper bare i dets ene endestilling eller fortsetter, sin frem- og tilbakegående bevegelse inntil styre-signaltilførselen fra kretsen som avføler stempelbevegelsen avbrytes.

Videre inngår det i anlegget en trykkregulator 8, som

i eksemplet er tenkt være av den art hvor utløpstrykket er innstillbart, noe som selvfølgelig ikke alltid er nødvendig, samt en hurtigtømmingsventil 9, dvs. en slags trykkstyrt veks.el-ventil, som ved en gitt trykkøkning i utløpet (den midtre tilkopling i symbolet) i forhold til trykket i innløpet (den venstre tilkopling i symbolet) setter utløpet i forbindelse med det fri, i foreliggende eksempel ved en struping 10, som fortrinnsvis er regulerbar. Ytterligere to liknende strupinger 11 og 12 er forbundet til alternativt virksomme utløp fra enveisventilen 7. De tre strupinger 10, 11 og 12 har først"og fremst som oppgave å begrense stempelets hastighet under slag-bevegelsen og kan således i visse tilfeller helt unnværes.

Symbolet 13 betegner en kilde for et komprimerbart medium, fortrinnsvis luft, under trykk, som stadig holdes vesentlig høyere, fortrinnsvis minst 20-30% høyere, enn det drivmediumtrykk som er nødvendig i sylinderen 1 for å forflytte stempelet 2 og lasten som er koplet til dette. Denne kilde kan f.eks. utgjøres av et kompressoraggregat av kjent utforming, som har en så stor kapasitet i forhold til stempel-sylinder-anordningens forbruk, at eventuelt trykkfall i kilden under og som følge av hvert enkelt sternpelslag kan 'neglisjeres. Trykk-kilden 13 er gjennom en forgrenet tilførselsledning 14 forbundet på den ene side med enveisventilen 7 og på den annen side med trykkregulatoren 8, hvis utløp er forbundet med hur-tigtømmingsventilens 9 innløp gjennom en ledning 15 hvori trykket altså er lavere enn i kilden. Fra ventilens 9 utløp går det en ledning 16, som med to forgreninger er forbundet med hver av de to ventiler 5 og 6. Fra enveisventilen 7 utgår det på den annen side to atskilte ledninger 17 og 18, en til hver av de to ventiler 5 og 6. Ventilen 5 er i sin tur forbundet med sylinderens 1 ene ende gjennom en ledning 19, mens en tilsvarende ledning 20 forbinder ventilen 6 med sylinderens motsatte ende .

Det burde være klart at stempelet 2 deler opp sylinderens

1 indre i to kamre A, B med resiprokt varierende volum, som vekselvis funksjonerer som trykkammer under stempel-sylinder-anordningens arbeid. Den ene ventil 5 styrer derved mediets innstrømning og utstrømning via ledningen 19 til og fra det ene B av disse to kamre, mens ventilen 6 styrer mediets inn-strømning og utstrømning via ledningen 20 til og fra det andre kammer A. Dette foregår på slik måte at momentene som er vist på de forskjellige tegningsfigurer kan utleses av den av figu-renes nummer angitte sekvens under hver arbeidssyklus.

I fig. 1 er et tidligere sternpelslag mot venstre fullført, og stempelet 2 inntar etter vanlig oppbremsing sin venstre endestilling i sylinderen 1, hvor kammeret A har minimumsvolum og er stort sett tømt via ledningen 20, den upåvirkete ventil 6, ledningen 18, enveisventilen 7 og strupingen 12 til det fri. Kammeret B, som under det nærmest foregående sternpelslag har funksjonert som trykkammer, har derimot maksimumsvolum og er fylt med drivmedium ved at det via ledningen 19, den påvirkete ventil 5, ledningen 16, hurtigtømmingsventilen 9

og ledningen 15 står i åpen forbindelse med trykkregulatorens 8 utløpsside. I kammeret B hersker det derved et senket trykk,

som er bestemt av ventilen 8. Man skal merke seg at ventilen

5 i situasjonen ifølge fig. 1 har vært påvirket i et visst tidsrom, hvis minimum bestemmes av styrekammens 4 virksomme lengde og stempelhastigheten under det tidligere stempelslags avslutningsfase.

Stempelstillingen i fjg. 1 er stabil, idet som nevnt

ovenfor kreves det i det viste eksempel en rranuell omstilling av enveisventilen 7 for at neste sternpelslag, til høyre i figurene, skal påbegynnes. Denne omstilling er nylig gjennomført i fig. 2, hvor stempelet 2 og derved også styrekammen 4 alle-

rede er forflyttet et kort stykke mot høyre fra sine i fig.

1 viste venstre endestilling, imidlertid ikke mer enn at styrekammen 4 fremdeles påvirker ventilen 5. I situasjonen ifølge

fig. 2 er det ved omstillingen av ventilen 7 åpnet en forbindel-

se fra trykkilden 13 via tilførselsledningen 14, enveisventilen 7, ledningen 18, den upåvirkete ventil 6 og ledningen 20 til sylinderens 1 venstre ende, slik at kammeret A, som nå funksjonerer som trykkammer, tilføres drivmedium med maksimums-

trykk, dvs. med trykkfall som bare er forårsaket av ventiler og ledninger og som i praksis er temmelig neglisjerbart, i forhold til trykket i kilden 13.

Samtidig drives det i kammeret B resterende medium med

sitt vesentlig lavere trykk ut via ledningen 19, den ennå påvirkete ventil 5 og ledningen 16 til hurtigtømmingsventilen 9, som er åpnet til det fri gjennom strupingen 10 som følge av at trykket i kammeret B under stempelets påvirkning er økt og nå overstiger trykket på trykkregulatorens 8 utløpsside. Innløpet til ventilen 9 fra ledningen 15 er derved også blok-

kert. Som følge av den vesentlige begynnelsestrykkforskjell mellom kamrene A og B overvinnes nå stempelets 1 starttreghet lettere, og stempelet akselererer hurtigere enn om kammeret B fra begynnelsen hadde vært fylt med medium med et høyere

trykk som svarer til det som tilføres til kammeret A.

Etter at en viss første del av stempelslaget er utført

av stempelet i det tidsrom hvis varighet er avhengig av styrekammens 4 virksomme lengde og stempelhastigheten, opphører styrekammens påvirkning av ventilen 5, og situasjonen blir den som er vist i fig. 3. Her er de to ventiler 5 og 6 upåvirkete, hurtigtømmingsventilen 9 er gått tilbake til sin utgangsstilling som følge av at trykket i ledningen 5 igjen dominerer,

og både drivmediumtilførselen fra trykkilden 13 til sylinderens 1 kammer A, trykkammeret, som returmediumutstrømningen fra kammeret B til det fri foregår via enveisventilen 7. Returmediet strømmer nå ut i det fri gjennom strupingen 11. Arbeidsbetin-gelsene for stempel-sylinderanordningen 1, 2 under denne del av stempelslaget er stort sett de samme som i et konvensjonelt anlegg.

Når stempelet 1 under sin fortsatte slagbevegelse nærmer

seg sin høyre endestilling blir situasjonen den som er vist i fig. 4, hvor styrekammen 4 nettopp har bevirket en omstilling av ventilen 6. I og med dette foregår drivmediumtilførselen til sylinderkammeret A ikke lenger gjennom enveisventilen 7,

men istedenfor gjennom trykkregulatoren 8 og hurtigtønuningsven-

tilen 9, hvis utløp til det fri nå er stengt. Utstrømningen av returmedium fra sylinderkammeret B foregår derimot fremdeles gjennom enveisventilen 7 og strupingen 11. De i fig. 4 viste ventilstillinger bibeholdes like til det øyeblikk hvor stem-

pelet 2 etter mer eller mindre hurtig oppbremsing ved hjelp av sylinderens 1 egen dempningsanordning oppnår og stopper i sin høyre endestilling. Når denne endestilling, som i prinsippet tilsvarer den i fig. 1 viste venstre endestilling, er oppnådd, har ventilen 6 vært påvirket av styrekammen 4 i det tidsrom hvis varighet også er avhengig av styrekammens 4 virksomme lengde, dvs. lengden av den del av styrekammen som pas-

serer over ventilens 6 påvirkningsorgan, samt av stempelhastigheten. I dette tidsrom er ikke bare trykket hos det drivmedium som skal tilføres til sylinderkammeret A fra kilden 13 minsket ved hjelp av trykkregulatoren 8, idet hurtigtømmingsventilen 9 samtidig funksjonerer som en slags avlastningsventil, nemlig V. dersom trykket i kammeret A skulle overstige utløpstrykket fra ventilen 8. Derved sikres det at trykket i kammeret A,

når stempelet stopper i sin endestilling, som vist i fig. 5,

er det samme som eller bare ubetydelig høyere enn utløpstrykket fra trykkregulatoren 8. Verdien på dette trykk bør selvfølgelig helst velges så lavt at drivmediet i sylinderens trykkammer så vidt er i stand til å fullføre stempelslaget, og kan "i mange tilfeller til og med være enda lavere, nemlig når tregheten eller den såkalte levende kraft hos den masse, som er satt i bevegelse og som stempel og last sammen representerer, bidrar til fullførelsen av stempelslaget.

Når senere enveisventilen 7 stilles om på nytt for å

utløse neste sternpelslag, denne gang mot venstre, hersker i sylinderkammeret A bare det reduserte trykk, mens kammeret B overtar oppgaven å funksjonere som trykkammer og mates med drivmedium med maksimumstrykk direkte fra kilden 13. Situasjonen blir da den som er vist i fig. 6, frem til det øyeblikk hvor styrekammens 4 påvirkning av ventilen 6 opphører og hvor istedenfor situasjonen i fig. 7 inntrer. Til slutt, når styrekammen 4 begynner å påvirke ventilen 5 under avslutningsfasen av stempelslaget mot venstre, blir situasjonen den som er vist i fig.

8 helt frem til stempelet er tilbake i sin venstre endestilling ifølge fig. 1, hvorfra arbeidssyklusen gjentas. Det skal derved bemerkes at situasjonene i fig. 6, 7 og 8 i prinsippet tilsvarer de i fig. 2, 3 og 4, slik at en mer detaljert situasjonsbe-skrivelse skulle være overflødig, selv om det selvfølgelig oppstår en strømningsforandring som er betinget av slagret-ningen, men som fremgår tydelig av figurene.

Ved å velge det øyeblikk når drivmedium med redusert trykk under hvert arbeidsslag begynner å tilføres til motorens trykkammer istedenfor drivmedium med kildens overskuddstrykk,

på slik måte at arbeidsslaget alltid med sikkerhet fullføres under betingelser som hersker fra tilfelle til tilfelle, men med minst mulig resttrykk i trykkammeret ved arbeidsslagets slutt, sikres optimal besparelse av drivmedium. Betingelsene omfatter derved slike faktorer som størrelsen på den masse som motoren skal forflytte under det aktuelle arbeidsslag,

de motstander som denne masse møter på sin vei, og det "trykkoverskudd" som står til disposisjon ved drivmediumkilden i forhold til det som uunngåelig kreves for å overvinne disse motstander og samtidig akselerere nevnte masse. I mange tilfeller kan drivmediumforbruket reduseres til 30-50% av forbruket i et tilsvarende anlegg av konvensjonell oppbygging, og dette uten vesentlig reduksjon av bevegelseshastigheten under hvert arbeidsslag. I visse tilfeller kan til og med denne bevegelses-hastighet økes sammenliknet med bevegelseshastigheten i et slikt anlegg idet den trykkforskjell som i startøyeblikket av hvert arbeidsslag er tilgjengelig for massens akselerasjon er forskjellen mellom drivmediumkildens trykk og resttrykket i det motorkammeret som i det nærmest foregående slag funksjon-erte som trykkammer. Det sistnevnte gjelder særlig i de tilfeller hvor motorens arbeidshastighet av praktiske grunner må begrenses ved hjelp av strupinger, som de som er betegnet med henvisningstall 10, 11 og 12 på tegningene.

I det i fig. 9 viste anlegg gjenfinnes likeledes en motor som er vist i form av en dobbeltvirkende sylinder 1' med konvensjonell dempning av vilkårlig type i begge endestillinger,

og med et stempel 2' som har en stempelstang 3', som utenfor sylinderhuset bærer en styrekam 4<1.>Også i dette tilfelle gjelder det at den viste stempel-sylinderanordning bare tjener

som et symbol for en vilkårlig motor av den type hvor et legeme under påvirkning av et drivmedium under trykk settes i bevegelse frem og tilbake etter en vilkårlig bane mellom to forutbestemm-

bare endestillinger. Videre gjenfinnes i fig. 9 en enveisventil 7', som imidlertid er forutsatt å være fjernstyrt på vilkårlig kjent måte fra en styreanordning 7a samt en trykkregulator 8<1>som er forbundet med drivmediumkilden 13<1>og koplet i serie med en hurtigtømmingsventil 9'. Sistnevnte ventils utløp munner som i det ovenfor beskrevne anlegg ut i det fri gjennom en struping 10', og ytterligere strupinger 11' og 12' er forbundet med alternativt virksomme utløp fra ventilen 7'. Enveisven-

tilens 7' stillingsskiftninger kan selvfølgelig også her ved behov gjøres avhengig av motorens slagbevegelser, slik at arbei-dsslagene automatisk følger etter hverandre inntil et styre-signal avbryter sekvensen.

Det skal bemerkes at hurtigtømmingsventilen 9' i eksem-

plet i fig. 9 har en noe annen oppgave enn i det foregående eksempel, nemlig bare å hjelpe trykkregulatoren 8' til ved behov å frembringe en tilstrekkelig hurtig trykksenkning i motorens trykkammer. Trykkregulatoren 8 respektivt 8' kan selv-følgelig på i og for seg kjent måte være utformet til å slippe ut overtrykk fra sin utløpsside, hvorved hurtigtømmingsventilen 9 respektivt 9' i visse tilfeller, særlig dersom strømningene er små, kan unnværes. Imidlertid gir vanligvis også slike typer trykkregulatorer bare et avgrenset avløpsareal, noe som inne-bærer at trykksenkningen foregår altfor langsomt for de fleste praktiske behov, og dessuten er trykkregulatorens konstruksjon som oftest slik at en kontrollert' struping av overtrykksavløpet fra utløpssiden, som i blant er ønskelig ikke minst fra lyddemp-ningssynspunkt, ikke lar seg utføre.

Forskjellen mellom anlegget i fig. 9 og anlegget i fig.

1-8 er først og fremst at de to ventiler 5 og 6 er erstattet av to pulsgivere 21 og 22, som er påvirket av styrekammen 4'

og således avføler stempelets stilling og som felles via en portenhet 23 av egnet type styrer en velgerventil 24, på vilkårlig kjent måte, f.eks<*,>elektrisk eller pneumatisk. Denne velgerventil 24, som er forkoplet enveisventilen 7', sørger for alternativ tilførsel av drivmedium, enten med et høyere trykk direkte fra kilden 13' eller med et redusert trykk via trykkregulatoren 8' og hurtigtømmingsventilen 9' til enveisventilen 7'. I dette tilfelle foregår altså all drivmediumtilførsel til motoren via enveisventilen 7'. Portenheten 23 arbeider på den ene side i slik avhengighet av pulsgiverne 21 og 22 at den omstiller

velgerventilen 24 for tilførsel av lavt trykk til enveisventilen 7' i sluttfasen av stempelets 2' slagbevegelse i begge ret-

ninger, og på den annen side i slik avhengighet av enveisven-tilens stillingsskiftninger, i det viste tilfelle vist ved koplingen til styreanordningen 7a, at velgerventilen 24 føres tilbake til vist utgangsstilling for igjen å tilføre høyt trykk til enveisventilen 7' så snart sistnevnte ventil skifter stilling. Derved sikres liksom i det første utførelseseksempel et optimalt trykkfall over stempelet 2' i det nye stempelslags innledningsfase.

Som fremholdt ovenfor viser tegningene bare noen til

dels sterkt forenklete eksempler på utøvelse av oppfinnelsen,

som ofte av forskjellige årsaker krever viss modifisering for å kunne benyttes i praksis. I mange tilfeller er således, som allerede antydet i fig. 9, anvendelsen av fjernstyring av de forskjellige ventiler å foretrekke, hvorved f.eks. ventilene 5 og 6, som i eksemplet i fig. 1-8 selv avføler stillingen på stempelet 2 eller det som tilsvarer dette, er erstattet med en slags egnet stempelstillingavfølende pulsgiver og av én eller flere ventilanordninger som dirigerer mediumstrømmene og hvis funksjon styres av pulsene fra disse givere omtrent som i fig. 9. I et slikt tilfelle ligger det f.eks. innenfor rammen av oppfinnelsen å under bibehold av de i fig. 1-8 viste mediumstrømningsveier enten på kjent måte å gjøre de to separate ventiler 5 og 6 fjernstyrte eller likeledes på kjent måte å kombinere disse to ventilers funksjoner i en eneste, mere kom-plekst oppbygget ventilenhet. Også andre modifikasjoner er tenkelige.

Det skal avslutningsvis fremholdes at ledninger, ventiler

og andre komponenter i et anlegg av den her aktuelle type alltid gir de strømmende medier både på motorens tilførselsside som på dens avløpsside visse motstander, som ikke kan neglisjeres under forhold når mediestrømningene mer eller mindre tilfeldig når høye verdier. Dette inntreffer særlig i de tilfeller hvor motorens slagvolum, dvs. produktet av slaglengde og areal av stempelet eller tilsvarende, er stor, samtidig som den kraft som er nødvendig for å forflytte lasten, er betydelig mindre enn den som mediumkildens ureduserte trykk på stempelet er i stand til å utvikle i det øyeblikk stempelslaget påbegynnes.

I slike tilfeller oppnås nemlig en så høy akselerasjon av stem pelet allerede i stempelslagets begynnelsesfase at trykket i det virksomme trykkammer synker hurtig som følge av at trykk-mediet ikke når frem til trykkammeret i den takt som trykkam-merets volum økes med. Samtidig kan det på grunn av stempelets høye akselerasjon oppstå en trykkøkning i returkammeret. Dette er en kjent effekt som kan opptre både i anlegg av konvensjonell utførelse og slike hvor oppfinnelsen utnyttes, og som ikke må forveksles med den som oppnås ifølge oppfinnelen som følge av den bevisste, positive og kontrollerte reduksjon av trykket i det virksomme trykkammer under en forutbestemt avsluttende del av arbeidsslaget uavhengig av motorens arbeidsbetingelser. På den annen side gir selvfølgelig den kjente effekt i kombina-sjon med en utførelse av oppfinnelsen en maksimal reduksjon av drivmedieforbruket, hvorved anlegget fortrinnsvis, når dette kan skje, bør dimensjoneres slik at begge effekter opptrer samtidig.

Claims (7)

1. System for tilførsel av et komprimerbart drivmedium til en motor av den type som omfatter et hus (1,1') med et deri mellom forutbestemte endestillinger frem og tilbake bevegelig legeme (2,2'), som deler husets indre i to kamre som vekselvis funksjonerer som trykkammer og tilføres drivmedium fra en kilde (13,13') med et minstetrykk, som vesentlig overstiger det mediumtrykk som er nødvendig for motorens (1,2,1',2') drift ved forutbestemt maksimumsbelastning, karakterisert ved anordninger (5-12,14-20,7 '-12 ' ,21-24) for under en avsluttende fase av hver slagbevegelse å tilføre drivmediet fra kilden (13,13') til det kammer (A eller B) i motoren (1,2,1',2'), som i øyeblikket funksjonerer som trykkammer, med et lavere trykk enn under den innledende fase av samme slagbevegelse.

2. System i samsvar med krav 1, karakterisert ved at anordningene (5-12,14-20,7'-12',21-24) omfatter et ventilarrangement (5,6,24) for avhengig av legemets (2,2 <*> ) stilling i huset (1,1') vekselvis forbinde det kammer (A eller B) i motoren, som i øyeblikket funksjonerer som trykkammer, til drivmediumkilden (13,13') via et av to tilførselskretser, hvorav den ene er i stand til i det minste momentant å sikre et høyere virksomt trykk i motorens trykkammer enn den andre.

3. System i samsvar med krav 2, karakterisert ved at det i den andre tilførselskrets inngår en trykkreduk-sjonsanordning (8,9).

4. System i samsvar med krav 3, karakterisert ved at trykkreduksjonsanordningen (8,9) omfatter i det minste en trykkregulator (8) og fortrinnsvis dessuten en hurtig-tømmingsventil (9) som er koplet i serie med denne.

5. System i samsvar med et av kravene 2-4, karakterisert ved at i det minste den første tilførselskrets omfatter en ventil (7,7') som bestemmer motorens (1,2,

l',2') slagretning.

6. System i samsvar med krav 5, karakterisert ved at ventilarrangementet (24) består av en fjernstyrt velgerventil (24), som avhengig av legemets (2') stilling i huset (1') avvekslende forbinder den slagretningsbestemmende ventils (7') innløp med drivmediumkilden (13'), enten direkte gjennom den første tilførselskrets eller indirekte via trykk-reduks j onsanordningen (8',9') gjennom den andre tilførselskrets (fig. 9).

7. System i samsvar med et av kravene 2-4, karakterisert ved at det avhengig av legemets (2) stilling i huset (1) arbeidende ventilarrangement (5,6) er utformet på en slik måte at det vekselvis forbinder motorens (1,2) for øyeblikket virksomme trykkammer med drivmediumkilden (13) enten via den slagretningsbestemmende ventil (7) og den første til-førselskrets eller via trykkreduksjonsanordningen (8,9) og den andre tilf ørselskrets (fig. 1-8).