KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
KLASA 47 (2).
INDUSTRISKE SVOJINE
IZDAN 1 FE6RUARA 1956.
PATENTNI SPIS BR. 12085
Ing. Bors Koloman, profesor, Košiče, Č.S.R.
Sistem za prenošenje snage radi pretvaranja pravoliniskog alternativnog kretanja u
istoosno obrtno kretanje iii obrnuto.
Prijava od 25 jula 1924.	Važi od 1 maja 1935.
Traženo pravo prvenstva od 27 jula 1933 (Č S. R.).
Več su poznati sistemi za prenošenje pravoliniskog alternativnog kretanja (kao što je na primer svaki klip kod mašina sa kli-povima) u ravnomerno obrtno kretanje ili obrnuto. Kod tih sistema alteitrajuči organ deluje — u koliko se to tiče prevodenja pravoliniskog kretanja u obrtno kretanje — ponajviše po krivoj putanji. Prenošenje snage vrši se pomoču točkiča, koji naležu na al-terirajučem organu, i koji se kotrljaju na neprekidnoj prstenastoj krivoj putanji. Kod jednog poznatog sistema ove vrste je više alterirajučih organa prstenasto raspodeljeno prema putanji kotrljanja, pri čemu svaki organ nosi po jedan jedini točkič. Alterira-juči organi su zajedno sa točkičima osigurani protiv obrtanja oko njihove spostvene srednje linije tako, da se u pogonu, kriva pu-tanja i na njoj pritvrdeni obrtljivi organ (o-sovina), stavljaju u obrtanje. Bitni nedostatak ovoga izvodenj r sastoji se u torne, što kod primene na mašinama sa klipom unutrašnji zidovi cilindra bivaju brzo poabani usled ekscentričnih reakcionih sila, koje potiču od pojedinih konusnih točkiča. Kod drugog jednog poznatog sistema kriva putanja se drži potpuno čvrsto, pri čemu se alterirajuči organ sa više točkiča istovremeno obrče oko njegove srednje linije i organ koji se na njemu nalazi stavlja se tada u obrtanje. Svi ovi sistemi nisu se dakle u primeni pokazali kao dobri odn. nisu ni izvodeni, naročito usled tehnoloških razloga.
Pronalazak ima za cilj dakle da uz isključenje ovih nedostataka stvori sistem
za prenošenje snage, kojim če se moči pra-volinisko alterirajuče kretanje da prevede u istoosno kretanje ili obrnuto pri proizvoljnoj brzini i na besprekoran način, i da se pored toga postignu mnogobrojna bitna preimuč-stva koja su u daljem izlaganju opisana.
Prema pronalasku se na alterirajučem organu pritvrduju jedan ili više točkiča oblika zarubljenog konusa simetrično prema njegovoj srednjoj liniji čija zamišljena temena leže na zajedničkoj srednjoj liniji al-terirajučeg i rotirajučeg se organa, i koji su osigurani protiv obrtanja oko te srednje linije, pri čemu točkiči zajedno deluju sa jednom koničnom kozinoidalnom površinom, koja je izvedena na rotirajučem organu kao prstenasta koncentrična površina. Ova kozi-noidalna površina obrazuje putanju kotrljanja, koja nastaje tako, što se jedan deo kozinusne krive, koja odgovara izvesnom broju punih perioda zatvori u koncentričan prsten oko jedne ose, koja leži izvan njene ravni i paralelno sa njenim ordinatama pa se potom jedna prava tako vodi po tom kozinusnom prstenu, da prava pri torne po-menutu osu neprestano seče pod konstantnim oštrim uglom. Prava tada opisuje bes-konačnu, centralnu, koničnu kozinoidnu po-vršinu, od koje se upotrebljava kao putanja kotrljanja deo isečen dvama paralelnim kruž. cilindrima.
Sl. 5 načrta pokazuje kozinoidnu po-vršinu 12, koja prolazi kroz središte takvih točkiča- pri čemu su središta oba točkiča pretstavljena malim krugovima. U torne slu-
Din. 40.—
čaju alterirajuči organ pomoču oba točkiča vrši prilikom odilaženja (na dole) pritisak na putanju kotrljanja, koja se tako sa pri-padajučom joj osovinom 6 stavlja u obrta-nje. Može se zamisliti i takvo izvodenje, kod koga točkiči putanju guraju ka alterira-jučem organu u cilju prenošenja snage. U oba slučaja če se drugom istom takvom putanjom koja leži preko puta putanje za kotrljanje (u pravcu obrtne ose) voditi računa o torne, da točkiči alterirajučeg organa za vreme mrtvoga hoda (kada ne prenose nikakvu snagu) ne budu nešto udaljeni od aktivne putanje kotrljanja. Radi omoguča-vanja kotrljanja mora ipak da bude ostav-ljeno nešto igre za točkiče izmedu obe putanje. Ako pravoliniski tamo-amo iduči organ posreduje (prenosi) šilu u oba pravca, to postrojenje ostaje isto, samo što su sada obe putanje aktivne radne putanje.
Usled čega se upotrebljava kozinoidna putanja, biče sada objašnjeno:
Kod poznatih prenosa snage krivajom je putanja alterirajučeg organa n. pr. klipa, kod konačne poluge radilice (sl. 1):
kod idenja tam o
x1 = r (1 — cos o,) -j- l (1—cos
a kod povratka
x2 = r (1 — cos ct2) -f / (1—cos 82),
kod beskonačne poluge radilice (sl. 2) je i
kod idenja u napred, kao i kod povratka na isti način
x == r (1—cos a) = r (1—cos tu t)
gde je r dužina krivaje, 1 dužina poluge radilice, tu ugaona brzina i t vreme.
Iz ovih jednačina izilazi, da je putanja klipa u svakom slučaju pretstavljena kozi-nusnom krivom, čija je amplituda ravna pu-tanji h klipa. Na osnovu te kozinusne krive se dakle konična kozinoidna površina ob-razuje na gore dati način.
Sl. 3 pokazuje jednoj periodi odgo-varajuči deo kozinusne krive. Središte točkiča 5 vodenog pravom vodicom 7 opisuje kozinusnu krivu 14. U praktičnem izvodenju če ta ravna kriva na več dati način biti za-tvorena u prostorni prsten, pri čemu če tada točkič 5 relativnim kotrljanjem po kozino-idnoj površini, koja pripada prostornoj kri-voj, stavljati u obrtanje osovinu 6.
Sl. 4 pokazuje razlaganje sila, koje deluju na kozinoidnu putanju. 14 je več u sl. 3 pomenuta kozinusna kriva, P je sila koja deluje na putanju u tački A, koja se sila razlaže na komponentu upravnu prema putanji (komponentu N) i na komponentu
koja tangir a krivu u tački A. Sila N razlaže se opet na komponentu K upravnu i na šilu P koja komponenta K izaziva obrtno kretanje, i na komponentu koja se poklapa sa pravcem sile P, koja se mora primiti odgovarajučim naleganjem.
Sl. 5 šematički pretstavlja kozinoidnu putanju 12, koja je izvedena na bubnju 9 pritvrdenom na osovini 6 u njenom pros-tornom obliku. Razlaganje sila je ovde pret-stavljeno na mestu, gde" aksijalna komponenta ima veličiuu P/2. R je prečnik bub-nja 9.
Sl. 6 pokazuje takode šematički u ravan razvijenu aktivnu putanju 12 i vodeču putanju 11. Vodica 4 je izmedu ovih poslednjih nešto šira od poluprečnika točkiča 5. Alterirajuči organ je ovde u cilindru 1 pomični jednostavno delujuči klip 2, koji osovinu 6 pritiskivajučim dejstvom stavlja u obrtanje.
Sl. 7 je slična sl. 6, samo sa tom raz-likom, što klip 2 dvostruko deluje tako, da on pomoču točkiča 5 pritiskuje površinu 12 a površinu 11 vuče.
Sl. 8 pokazuje stvarno jedan oblik iz-vodenja izrade i ležišta točkiča 5 u vezi sa jednostavno delujučim klipom klipne mašine
1	to u preseku upravnom na cilindar 1. Na krajevima šupljega čepa 8, koji naleže poprečno prema klipu 2 naležu točkiči 5 radi smanjenja trenja na iglastim ležištima 13. Bubanj 9 sa kozinoidnom površinom 11 smešten je u kutiji 10.
Sl. 9 pokazuje šematički podužni presek prema sl. 8 duž srednje linije cilindra
2	u manjoj srazmeri.
Sl. 10 je izgled na sl. 9 sa pretstavom prave vodice 7.
Sl. 11 je podužni presek bubnja 9 sa kozinoidnim površinama 11 i 12 kao i kutije 10.
Mnogobrojna preimučstva pronalaska vide se več i iz gornjega opisivanja. Ova su preimučstva u vezi sa mašinama koje rade sa snagom klipova sledeča:
1)	Organi za prenošenje snage izmedu klipa i obrtne osovine su veoma jednostav-ni, laki, jeftino se izraduju i manje su za-premine od poznatih izvodenja sa polugom radilicom i krivajom. Pogon osovine, koja pada u pravac kod poznatih izvodenja sa polugom radilicom nije uopšte moguč.
2)	Obrčuča osovina je pravoliniska i ne prekida se nikakvim krakom krivaje niti čepa tako, da su izradbeni troškovi znatno inanji (nije potreban ni karter).
3)	Napred i natrag iduča masa je samo masa klipa i točkiča, čime smo se bitno približili idealnoj mašini, koja izvodi obrtna kretenja. Posledica toga je, da broj obrtaja pa time i učin cilindra mogu biti odmereni
mnogo veči. Jedan ogledni eksplozioni motor koji usled aerodinamičkih razloga ima oblik kaplje, davao je 20 konjskih snaga pri dužini konstrukcije od 210 mm, pri prečniku maximalno od 210 mm i celokupnoj težini od 28 kg. Pošto je osim toga kreta-nje u napred i kretanje u nazad klipa simetrično, to štetni udari ne mogu da nastupe čak ni kod samog rezonančnog broja obr-taja. Sa brojem obrtaja može se prema torne bez ikakvih teškoča p en j ati do rezonančne granice, sem ako to ni j e kakvim naročitim razlogom ili kakvom naročitom okolnošču ometeno (gubitci na sisanju, opadanje pritiska klipa itd.).
4)	Na rotirajuči se bubanj deluje par sila tako, da ni j e potrebno nikakvo izravnavanje krožečih masa, te kontra težina, koja se upotrebljava kod mašina sa jednim cilindrom u tu' svrhu potpuno izostaje.
5)	Odgovarajučim odmeravanjem rotiraj učeg se bubnja može se uštediti naročiti zamajni točak.
6)	Usled simetričnog pogona klip ne vrši nikakav bočni pritisak na zidove cilindra, pošto su eksplozioni i kompresioni pritisci potpuno centrični. Dakle prema torne ovalno abanje cilindra ne nastupa, kompresioni pritisak ostaje isti odn, stalan. dok je vreme trajanja motora bitno duže.
7)	Pošto ima manje sastavnih delova, to je i broj izvora pogrešaka odn. smetnji u pogonu manji i prema torne je i pogonska sigurnost veča tako, da je novi motor neobično povoljan za vozila u vazduhu, vodi i na zemlji, za borbena kola, vazdušne i vodene torpede itd.
8)	Pošto se srednja linija cilindra i srednja linija pogonjene osovine poklapaju, to imamo idealan motor naročito za pogon letilica i torpeda, pošto ne nastupaju ni-kakve oscilacije, čeoni otpor je veoma ma-len a hladenje vazduhom povečano.
9)	Bubanj, klip i klipni čep zajedno sa točkičima kreču se u ulju, cime su iz-begnuta komplikovana i skupocena mazanja uljem. Potrošnja ulja je manja.
Kod specijalnih izvodenja pokazuju se još i dalja preimučstva.
U granicama konstruktivnim i funkci-onim ovaj pronalazak može da se izvodi sa največim promenama, a da pri torne sam pronalazak ne pretrpi nikakve izmene.
Tako n.pr. kozinoidna površina bubnja može biti izvedena od proizvoljne periode kozinoidne krive, samo amplituda krive mora biti uvek jednako dugačka kao i hod.
Broj obrtaja obrčuče se osovine može se prema torne kod iste ostajuče brzine klipa proizvoljno visoko odrediti odn. odmeriti. Tome odgovarajuči obrazuje se op-štija formura za putanju klipa x — (1—cos
y co t), pri čemu y može da bude u izves-nim granicama svaki ceo ili razlomačni broj. Za vreme jednog obrtaja osovine bubnja klip opisuje 2y putanje (Hub) odn. kretanja, Kod y > 1 dobija se kod manj eg broja obrtaja veči učin od jednog je-dinog cilindra. U torne slučaju može prema torne da se postigne isto željeno dejstvo sa jedno cilindričnim motorom na mesto sa višecilindričnim motorom. Usled toga če n.pr. kod motornih vozila biti moguče jed-nostavnije izvodenje izmenjivačkog mehanizma, kada se glavna osovina može da pogoni sa srednjom vrednošču želj enih br-zina, dok se kod sadašnjih konstrukcija prenos vršio uvek sporije. Za jedan cilindar može se upotrebiti više od dva točkiča u simetričnom rasporedu n.p. na krajevima jednog šupljeg krsta ili zvezde, koji zamenjuje repove 8 (Sl. 3 i 9), čime se smanjuje pritisak, koji pada na jedan točkič.
Sistem prema pronalasku prirodno je odgovara da se može upotrebiti i za pret-varanje obrtnog kretanja u alternativno pra-volinisko kretanje. Tako n.pr. na jednom kraju rotirajuče se osovine veoma je jed-nostavno smestiti zaptivač klipa itd.
Patentni zahtevi:
1)	Sistem za prenošenje snage radi pretvaranja pravoliniskog alternativnog kretanja u istoosno obrtno kretanje ili obrnuto, naznačen time, što su na alterirajučem organu pritvrdena dva ili više simetrično prema njihovoj srednjoj liniji smeštenih točkiča oblika zarubljenog konusa, čija zamišljena temena leže u zajedničkoj srednjoj liniji alterirajučeg i rotiraj učeg se organa i koji su osigurani protiv obrtanja oko te srednje linije, pri čemu točkiči deluju u zajednici sa prstenastom koncentričnem koničnom ko-zinoidnom površinom izradenom na rotira-jučem se organu.
2)	Sistem po zahtevu 1, naznačen time, što je preko od kozinoidne površine na suprotno položenoj strani točkiča smeštena isto tako izvedena i takode rotiraj uče m organu pripadajuča kozinoidna površina, pri čemu je medusobno otstojanje obeju kozi-noidnih površina veče za potrebnu igru, nego što je poluprečnik točkiča.
3)	Sistem po zahtevima 1 i 2, naznačen time, što su na istoj strani točkiča sme-štene dve ili više kozinoidnih površina i njima preko puta na suprotnoj strani od točkiča, smeštene su druge isto tako izvedene kozinoidne površine koje takode pripada ju obrtnom organu, pri čemu u oba slučaja na istoj strani točkiča ležečim kozi-
noidnim površinama pripadaju dva ili više točkiča alterirajučeg organa.
4)	Sistem po makome od zahteva 1 do 3, naznačen time, šlo ima iglasta leži-šta za naleganje koničnih točkiča na jednom ili na više poprečnih čepova alterirajučeg organa.
5)	Sistem po jednom od zahteva od 1 do 4, za mašine sa klipovima ( otori s a unutrašnjim sagorevanjem, parne mašine, zaptivači itsl.) naznačen time, što je alteri-rajuči organ obrazovan od klipa motorne mašine.
Ad pat.br.12085
—1—

X 1
•/.-7 rr 77-/7/77 rr/n
\w-..->
Ad pat.br. 12 085
Ad pat.br. 12085
Ad pat.br.12085
Ad pat. br.12085
Ad pat.br.120to