cnc.info.pl - FORUM CNC

Witam. Taki nietypowy temat
Otóż od dłuższego czasu myślę o zrobieniu takiej pompy (konkretnie o takiej budowie jak poniżej).
Ostatnio ma więcej czasu więc powróciłem do tematu i przeszukałem internet w celu znalezienia szczegółów konstrukcyjnych (zastosowane materiały i sterowanie). Bo jak coś jest gotowe to po co to odkrywać na nowo.
I tu się bardzo zdziwiłem bo nie znalazłem nigdzie takiego rozwiązania.
A stąd wniosek że ktoś to może wymyślić i opatentować.
A ja bardzo nie lubię jak ktoś coś patentuje
Szczególnie jak patentuje mój pomysł. Ja tu sobie wymyśliłem pompę a zaraz się może okazać że nie będę mógł jej budować.
Jako że patentów nie lubię to sam też oczywiście nie będę patentował.
Dlatego składam tutaj na forum "antypatent".
Czyli chcę zablokować możliwość opatentowania podając publicznie to rozwiązanie.
No to do rzeczy.
Pompa taka:

Działania raczej nie muszę tłumaczyć.
A zalety takie:
1. Duża powierzchnia wlotu po jego otwarciu. Co się dobrze nadaje do pompowania wysokiej próżni gdy przepływ gazu jest molekularny.
2. Mała przestrzeń martwa po zetknięciu tłoków podczas wypuszczania gazu. Również duża zaleta przy pompowaniu próżni.
3. Łatwość uzyskania szczelności bo kształt jest prosty (tłoki i cylinder to koła). Inaczej jak w pompie Rootsa czy pompie łopatkowej. Tam są dziwne kształty a więc i ciężko uzyskać szczelność.
Jeżeli pompa ma działać przy ciśnieniu innym niż atmosferyczne to wyloty cylindra nie powinny być otwarte. Jak będą otwarte to przy sprężaniu gaz będzie uciekał do atmosfery, a przy pompowaniu próżni powietrze będzie przenikało do wnętrza cylindra pogarszając próżnię. Te wyloty cylindra można po prostu zamknąć ale wtedy gaz który tam zostanie będzie podczas pracy się sprężał i rozprężał co utrudni pracę.
Lepiej więc końce połączyć np. z wylotem:

Ruch tłoków powinien być nieliniowy. Z jednego korbowodu ich się więc nie da wysterować.
Tak więc sposoby sterowania:
Dwa silniki i dwa korbowody (korbowody oczywiście musiały by mieć zmienną prędkość obrotową, czyli być sterowane z jakiegoś uC na przykład):

Dwa silniki i napęd śrubowy (też wymagane sterowanie z uC):

Dwa silniki liniowe (też uC):

Napęd jednym silnikiem z przekładnią nieliniową (może działać bez uC):

Przy łączeniu pasuje aby pompa która zwraca gaz miała gdzie go zwracać. No to najlepiej aby drugi stopień w tym momencie właśnie pobierał gaz:

Tyle opisu.
No chyba że nie trafiłem i to już jest znane. Jak ktoś o tym słyszał to chętnie się o tym dowiem
A ogólnie to co myślicie o takiej pompie?

Jakas animacja by sie przydala, bo narazie to wydaje mi sie, ze nie bedzie ...pompowac

q

Sorki. Wstawiłem na serwer cnc.info i właśnie zobaczyłem że tu nie działa. Już poprawiłem.

Teraz ok

Wydaje mi sie ze wystarczyloby prawy tlok podeprzec odpowiednio dobrana
sprezyna - tak, zeby tlok roboczy ja pokonal i wypchnal sprezony gaz,
a na powrocie, zeby sprezyna przepchnela tlok przez otwor wylotowy
a dalej tlok juz zostalby zassany przez proznie/podcisnienie pomiedzy tlokami...

q

O sprężynach myślałem ale nic konkretnego nie wymyśliłem.
Może to działać ale kosztem pogorszenia jakości pompowania (niebieski tłok musiał by dochodzić trochę mniej w lewo).
Przy sprężaniu może by i to działało.
Ale w moim jednym zastosowaniu do którego chcę to wykorzystać odpada. Bo to ma być pompowanie próżni i to nie byle jakiej. Tak z 10^-6 Pa. Poprzedni stopień nawet jak by miał 1Pa to niczego nie przepchnie, a na pewno nie tłok o prawie ciasnym pasowaniu.
Zostają jakieś mechanizmy zapadkowe.
Albo prościej po prostu odpowiednie sterowanie.
W drugim zastosowaniu (sprężanie powietrza) odpada ze względu na efektywność. Odpowiednie sterowanie wraz z brakiem zaworów ma podnieść sprawność. Sprężyny i inne cuda raczej tylko pogorszą.

No tak, mi chodzilo o to zeby uniknac napedu drugiego tloka,
co by uproscilo konstrukcje...

q

Newralgicznym momentem jest ruch niebieskiego tłoka popychający tłok zielony w kierunku lewym - muszą być ścisle liniowe więc napędy korbowe całkowicie odpadaja. Aproksymacja poprzez sterowanie też kiepska bo ruch musi być ściśle zschynchronizowany - praca bezluzowa wystepuje tylko w rozwiązaniach mechanicznych. Sterowane elektrycznie zespoły zawsze wymagają pewnej elastyczności aby móc się dopasować.
Pozostaje wiec nacisnąć zielony tłok do oparcia się na niebieskim a niebieski musi pokonać nacisk zielonego i oba wyprowadzić w lewo. Czyli pneumatyka. łatwe sterowanie, duże powierzchnie robocze zapewniające nadmiar siły wobec poruszanych mas i wystarczająca szybkobieżność oraz możliwość zastosowania zderzaków pneumatycznych w punktach zwrotnych. I dodatkowa zaleta - rozrząd bez zewnętrznych elementów tylko za pomocą tych samych tłoków - podobnie jak w młotkach pneumatycznych.. Czyli rura, dwa tłok trochę podtoczone na różne średnice i i trochę dziurek.

No ja myślałem o zastosowaniu tulejek powiedzmy gumowych (tzn. jakichś z nowoczesnej "gumy", czyli z silikonu np.) w miejscu łączenia korbowodów z tłokami. Aby była pewna sprężystość. Oraz takie sterownie aby podczas tego ruchu w lewo sterowanie wymuszało pewno wyprzedzenie tłoka niebieskiego w stosunku do zielonego. Mechaniczne wyprzedzenie oczywiście nie będzie możliwe. Ale gumki to skompensują i spowodują nacisk tłoka na tłok.

Inne rozwiązanie jakie wymyśliłem to takie:

Czyli tłoczysko przyczepione na sztywno do tłoka zielonego. I dość ciasno przechodzące przez tłok niebieski. Ciasne przechodzenie aby tłok niebieski mógł być popychany przez to tłoczysko siłami tarcia. No i oczywiście ciasne pasowanie zapewnia też szczelność która jest tutaj bardzo potrzebna.
Ale zadziała tylko w warunkach próżni po obu stronach (bo tłok niebieski jest przesuwany tylko siłami tarcia tłoczyska o niego).
Tłok w lewo jest przesuwany siłami tarcia aż napotka na zderzak.
A w prawo też siłami tarcia aż napotka na zderzak, albo jak na animacji aż sznurek się napręży (nie było gdzie wstawić zderzaka po lewej stronie)
Można też dodać magnesy aby podczas ruchu w lewo tłoki na pewno były dokładnie ściśnięte:

No i ważna zaleta że się da sterować z jednego silnika (i w dodatku niczym nie synchronizowanego).

A o sterowaniu pneumatycznym nie pomyślałem. Na pewno jednak było by je ciężko zrobić jeżeli ma to służyć do pompowania próżni.

A gdyby magnesy w tłoku zielonym i niebieskim można było przekręcać biegunami w zależności od fazy ruchu (np mechanizm z długopisu) to sznurków nie potrzeba.

Musiał byś narysować
(ale nie magnesy tylko ten mechanizm)