MX2011002829A - Dispositivo de movimiento giratorio con desplazamiento positivo gradual. - Google Patents

Abstract

Un sistema de movimiento gradual para un ensamble de rotor, en el que el sistema de movimiento gradual puede regular la ubicación rotacional de los rotores de acción, que están configurados para girar alrededor de una flecha, en una forma.

Description

DISPOSITIVO DE MOVIMIENTO GIRATORIO CON DESPLAZAMIENTO POSITIVO GRADUAL Solicitudes relacionadas Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad de las solicitudes estadounidenses No. de serie 61/097,744, presentada el 17 de septiembre de 2008; 61/110,770, presentada el 3 de noviembre de 2008; 61/142,035, presentada el 31 de diciembre de 2008 y 61/181,236, presentada el 26 de mayo de 2009.

Antecedentes de la descripción Se describe aquí un método para crear superficies que van a ser utilizadas en dispositivos giratorios que tienen ejes de rotación desviados para no ser colineales, y en una forma preferida, se intersecan en un sitio central.

En general, la técnica anterior relacionada con dispositivos giratorios de desplazamiento mixto ha descrito diversos tipos de mecanismos, algunos de los cuales incluyen mecanismos que funcionan en un patrón cíclico del tipo reciprocante, tales como un diseño del tipo de pistón y cilindro, que se utiliza en la mayoría de los motores de automóvil. Otros tipos de dispositivos de desplazamiento positivo, tales como el motor Wankel, pueden tener un miembro reciprocante que gira con un cilindro alargado, que tiene una forma un tanto parecida a un cacahuate. El motor Wankel, por supuesto, es un motor comercialmente satisfactorio, utilizado en varios automóviles Mazda®.

Sin embargo, un problema con los dispositivos giratorios que están mostrados en la técnica anterior es q ue los dos miembros cooperantes , parecidos a entrantes, generalmente se deben acoplar entre sí o tener u na película fluida entre ellos para mantener su separación . Por ejemplo, como se muestra en US 5 , 755, 1 96, que es una patente cedida a la compañ ía del solicitante , está mostrado u n dispositivo que tiene dos rotores cooperantes y las solicitudes de continuación siguientes, tales como US 6,739,852 , del mismo inventor, muestran rotores que tienen caras de acoplamiento a cada lado del lóbulo que se acopla con una región "de receptáculo" entre dos lóbulos adyacentes, en el rotor opuesto. Este ti po de dispositivo describe u n dispositivo de desplazamiento positivo pero, por ejemplo, si un fluido de baja viscosidad , tal como un gas, está dispuesto dentro de las regiones de receptáculo para un expansor de gas o una compresora , este gas de baja viscosidad tiene dificultad para mantener un sello de separación entre los dos rotores, y puede ocurrir contacto de un rotor con otro. La solicitud de Klassen, US 6,497 ,564 describe una modalidad para equilibrar un rotor subsidiario, proporcionando de esa manera u na separación prescrita en el rotor subsidiario de manera que cuando se inserte completamente el lóbulo en un receptáculo de un rotor opuesto, detrás del sello de camisa de la camisa circundante , que está mostrado en la figura 9, se provea una trayectoria de ci rcuito para fluido a fin de permitir u na fuerza de equilibrio a cada lado del lóbulo , de modo que se equilibre el rotor su bsidiario . Esta innovación fue útil para los fluidos no compresibles utilizados como una bomba o turbina hidráulica . Sin embargo, con un gas, el comportamiento es sustancialmente diferente ya q ue un gas puede comprimirse . Por ejemplo, en una modalidad de una compresora , los portillos son tales , que las cámaras que se contraen de u n dispositivo con movimiento giratorio y desplazamiento positivo, debe reducirse en volumen antes de expulsar el gas hacia una cámara de salida a mayor presión .

Otras referencias de la técnica anterior, tal como la patente alemana 1 ,551 ,081 , presentada el 6 de junio de 1 967 , muestran rotores construidos de tal manera que tienen u na región de lóbulo y una región de receptáculo opuesta , entre dos lóbu los adyacentes del rotor opuesto. Sin embargo, como se muestra aqu í , hay una pluralidad de miembros de inserto pequeños , tales como los mostrados en las figuras 3 y 4 en los lóbulos, q ue proveen un sello . Como se discutió en una versión de esta descripción trad ucida al inglés, que es la mejor que se puede obtener, se utilizan cojinetes de rodillos y de esferas para absorber los movimientos de presión reales. La descripción de esta referencia alemana en particular muestra diversos tipos de elementos separadores, tales como los que se muestran en las figuras 3 y 4, que están situados directamente en los propios lóbulos.

Después de varias fallas de los dispositivos de movimiento giratorio y desplazamiento positivo, se ha hecho evidente que se necesita en ciertos ambientes de operación la necesidad de colocar los rotores espaciados uno del otro. Sin embargo, dicho sistema de separación no era factible debido a que los rotores ten ían que ser autolubricantes, para mantener entre ellos la separación de una capa de luido. Alternativamente, parece que son necesarios insertos , tales como el que se muestra en la referencia alemana 1 , 1 51 ,081 anteriormente mencionada , para mantener una separación prescrita , a fin de mitigar el desgaste entre los rotores . Otros intentos incluían tener fuentes de energ ía en cada rotor para aplicarle un par de torsión . De esta forma , si se utiliza el dispositivo como, por ejemplo , una bomba o una compresora , si están presentes cantidades ig uales de par de torsión en los rotores opuestos, habría sustancialmente menos contacto de rotor a rotor. Sin embargo, esto exige que se coloquen en cada rotor opuesto dos dispositivos prod uctores de par de torsión (por ejemplo, motores) o receptores (por ejemplo, generadores).

Tal como se describió con detalle en la solicitud de patente de Klassen US 6 ,036,463, que pertenece a la solicitante de la presente, se puede apreciar que, en esta solicitud, como se m uestra en las figuras iniciales, hay un método para esculpir un rotor usando un eje central que bifu rca la distancia entre el eje de rotación de los dos rotores opuestos . Si uno desarrolla un cono alrededor de ese eje y fija el eje a uno de los rotores, ese cono cortará una trayectoria en el rotor opuesto. Las figuras 1 a 7C muestran esa progresión . Además, como se describió en 6,497,564, se muestra el diseño total de lóbulo, donde se utiliza el mismo proceso de formación de la cara desviada, en una porción adyacente del rotor, para formar un lóbulo. Como se muestra en US 6,739,852, en las figuras 15A-16B, se puede apreciar el proceso general. Las referencias de patentes estadounidenses US 5,755,196, US 6,036,463, US 6,497,564, US 6,705,161 y US 6,739,852, quedan incorporadas todas en su totalidad, por medio de esta referencia.

Se debe notar que un problema con la modalidad que se muestra en la patente '196 es que existía una separación entre los rotores, y que no se tenía un lóbulo complejo, sino más bien sólo la mitad del lóbulo que permitía que los rotores giraran aparte uno del otro. Si bien la creación de un lóbulo completo previno dicho problema, todavía existe el problema del contacto de rotor con rotor, sin forma alguna de un sistema de movimiento progresivo.

Por lo tanto, durante un tiempo relativamente considerable, no pareció posible mantener una posición de avance progresivo de dos rotores opuestos.

Se describe aquí en una forma, un método novedoso para tener rotores de avance progresivo, con un espacio prescrito, mediante el cual se pueden mantener los lóbulos de operación a una distancia de rotación prescrita entre sí durante la rotación, y se utiliza un lóbulo de avance progresivo situado en una forma, en una porción longitudinalmente trasera de cada lóbulo.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 muestra un concepto geométrico general, que se aplica a los rotores para crear una curva de base entre dos rotores que tienen ejes de rotación q ue se intersecan y están fuera de ser colineales.

La figura 2 muestra la curva de base resultante, situada en la superficie exterior de una esfera.

La figura 3 muestra la trayectoria de desplazamiento de u n eje central de referencia al rededor de la curva de base , entre la rotación relativa de ambos rotores, de manera que una fuerza definidora , que en u na forma puede ser una superficie troncocónica o de otra forma , está colocada alrededor del eje central de referencia .

La figura 4 muestra la superficie desviada que , en una forma , se basa en la superficie definidora , como se muestra en la figura 3.

La figura 5 muestra la curva de base situada sobre la su perficie esférica exterior de una esfera.

La figura 6 muestra la curva de base que está separada a dos ubicaciones separadas, espaciadas radialmente.

La figu ra 7 muestra una superficie desviada de la curva de base, que corresponde a una superficie desviada de u na punta de acoplamiento ci rcular, en el rotor opuesto.

La figura 8 muestra la colocación de u na punta de acoplamiento en el rotor, para acoplar las su perficies desviadas opuestas, como se muestra en la figura 1 2.

La fig ura 9 muestra la formación final de la punta de acoplamiento con la superficie desviada adyacente.

La figura 1 0 muestra una forma de formar l ineas superficiales de conexión para construir un patrón repetible alrededor del eje central de rotación del rotor.

La figura 1 1 muestra la formación de primero y segundo rotores, donde se puede apreciar que los ejes de rotación están desviados de la posición colineal .

La figura 1 2 muestra el primero y el segu ndo rotores en acoplamiento mutuo.

La figura 1 3 muestra una vista lateral en perfil de un dispositivo para convertir energ ía , que tiene un par centra l de rotores y un sistema de ajuste progresivo para colocar los rotores uno con respecto al otro.

La figura 14 muestra una vista isométrica del dispositivo para converti r energ ía, con el alojamiento del ajustador progresivo retirado de él .

La figura 1 5 muestra una vista lateral de un rotor accionador. La figura 1 6 muestra una vista frontal de un rotor accionador.

La figu ra 1 7 muestra una vista trasera de un rotor accionador. La figura 1 8 muestra una vista frontal de un alojamiento de ajustador progresivo.

La figura 1 9 muestra una vista lateral en sección de u n alojamiento de ajustador progresivo, tomada en la l ínea 1 9- 1 9 de la figura 1 8.

La figura 20 muestra una vista lateral de una flecha central. La figu ra 21 muestra una vista lateral de una flecha central , a un ángulo de 90 grados de rotación con respecto a la figura 20.

La figura 22 muestra una vista en sección de una flecha en una forma , tomada siguiendo la l ínea 22-22 de la figura 21 .

La figura 23 muestra una vista desde atrás del dispositivo para convertir energ ía.

La figura 24 es u na vista en sección , tomada desde la línea 24-24 de la figura 23.

La fig ura 25 muestra una vista ¡sométrica de un ajustador progresivo.

La figura 26 es una vista en sección , tomada siguiendo la l ínea 26-26 de la figura 25.

La figura 27 muestra una modalidad de u n dispositivo para convertir energ ía , donde el componente ajustador progresivo coopera con uno de los rotores accionadores, de manera que el rotor accionador interpuesto tenga una velocidad de rotación que sea diferente de la del rotor de acción opuesto y del rotor aj ustador fijo.

La figura 28 muestra una vista ¡sométrica de u n rotor de acción modificado.

La figura 29 muestra vistas lateral y frontal de u n rotor de acción modificado.

La figura 30 es una vista ¡sométrica y lateral de u n rotor de acción opuesto.

La figura 31 muestra una vista ¡sométrica de u na superficie desviada de ajustador prog resivo de onda contin ua , con el alojamiento de ajustador retirado de él .

La figura 32 muestra una vista lateral del dispositivo para convertir energ ía , con una superficie desviada de ajustador de onda contin ua.

La figura 33 muestra una vista frontal de un rotor de acción . La figura 34 muestra una vista lateral de un rotor de acción . La fig ura 35 muestra una vista trasera de un rotor de acción que muestra la superficie desviada como una forma de onda .

La figura 36 es una vista lateral esquemática que muestra los ángulos relativos.

La fig ura 37 muestra los rotores con el alojamiento del justador progresivo separado de él .

La figura 38 muestra una vista lateral esquemática que ¡lustra el principio de tener un solo rotor, desviado de la posición colineal, donde el rotor opuesto es un eje central de rotación con un eje central común , tal como la flecha donde el rotor desviado tiene un solo alojamiento de ajustador.

La figura 39 muestra un concepto geométrico general q ue se relaciona con los rotores para producir una superficie desviada en forma de onda continua.

La figura 40 muestra una curva de base de referencia desviada de la forma de onda continua .

La figura 41 muestra el concepto general de construir una superficie desviada , con premisa en una punta de acoplamiento.

La figura 42 muestra la superficie desviada completa .

La figura 43 muestra la formación conceptual temprana de rotores opuestos que tienen una pluralidad de puntas de acoplamiento y una superficie desviada.

La figura 44 es una vista frontal de los componentes del rotor conceptual .

La figura 45 muestra una vista lateral de los componentes de rotor.

La figura 46 muestra un diagrama de vector esquemático de movimiento relativo de una punta de acoplamiento con respecto a una superficie desviada .

La fig ura 47 muestra factores esquemáticos que indican los miembros componentes tangenciales tomados a lo largo de la punta de acoplamiento.

La figu ra 48 muestra varios factores tangenciales , tomados a lo largo de la posición de la superficie exterior de una esfera que tiene la l ínea de referencia de onda colocada en ella .

La figura 49 muestra el movimiento relativo de los varios puntos a lo largo de la l ínea de referencia exterior cuando el rotor gira al rededor de su eje .

La figura 50 muestra esquemáticamente la formación de una superficie de acoplamiento que utiliza el rotor opuesto, y en particular, los vectores de posición y los vectores de movimiento del rotor opuesto, en varias posiciones de rotación , para formar la superficie opuesta del rotor.

La figu ra 51 muestra otra modalidad de un dispositivo para convertir energ ía , conde un rotor interpuesto está situado entre dos rotores que, a su vez, están en una forma conectada a un sistema de avance o ajuste progresivo.

La figu ra 52 muestra una vista lateral en perfil de un accionador.

La figura 53 muestra una vista isométrica de un accionador. La figura 54 muestra una vista isométrica de un rotor interpuesto, en una forma .

La figura 55 muestra una vista lateral en perfil de un rotor interpuesto que muestra una forma en la que las superficies desviadas están desfasadas en la mitad de un ciclo de rotación.

La figura 56 muestra una vista extrema de la modal idad de la figura 5 .

La figu ra 57 muestra una vista recortada lateral , en perfil , tomada siguiendo la línea 57-57 de la figura 56.

La figura 58 muestra una vista lateral en sección de u n dispositivo de detonación de pulso.

La figura 59 muestra una vista completa en sección, tomada desde la l ínea 59-59 de la figu ra 58.

La figura 60 muestra una vista esquemática de un dispositivo de detonación de pulso, conjuntamente con un dispositivo de movimiento gi ratorio y desplazamiento positivo para convertir energ ía .

La figura 60A muestra una vista lateral de otra versión de un motor de detonación por pulso, conectado a un dispositivo para converti r energ ía .

La figu ra 60B muestra una vista parcial en sección del dispositivo de detonación de pulso.

La figura 60C muestra una vista en sección del dispositivo para convertir energ ía, conectado a la reg ión extrema del dispositivo de detonación de pulso.

La figura 60D incorpora una vista en sección de la porción extrema del dispositivo de detonación de pulso conectado al dispositivo para convertir energ ía , o en u na forma , un dispositivo abridor de ajuste de puerto, que está mostrado en la porción superior derecha de esta figura .

La figura 60E muestra otra vista isométrica , en sección , con los rotores centrales retirados del sistema .

La figura 60F muestra una muestra de una vista de los cursores utilizados para ajusfar el volumen del puerto.

La figura 60H muestra un ejemplo de un miembro de leva interior que se puede usar en una forma para ajusta el número de placas que se van a acoplar en u n acoplamiento de techo o en una orientación de acoplamiento que no es de techo .

La figura 60G muestra una pila de placas deslizantes de ajuste.

La figu ra 60 I muestra una vista en sección , cerca de la región longitudinalmente trasera del sistema de detonación de pulso, que muestra un dispositivo de ignición , una cámara mezcladora en comunicación con un precalentador que, a su vez, está en comunicación con una boquilla que provee comunicación a un difusor, todos los cuales están corriente arriba de la u bicación de ignición , donde está situado un encendedor.

La figura 60J muestra un ejemplo esquemático de una forma de un sistema de detonación de pulso con un expansor y una compresora ; donde el par de torsión del expansor acciona la compresora .

La figura 60K muestra otra modalidad en la que un primer expansor acciona una compresora y el gas de escape del primer expansor pasa a un segundo expansor.

La figura 60L muestra otro sistema en el que hay u n ciclo para extraer energ ía , que está en comunicación con el segu ndo expansor.

La figura 61 A muestra una vista lateral de un dispositivo para convertir energ ía , con rotores accionados que tienen una razón baja y el sistema de avance o ajuste progresivo tiene u na razón baja correspondiente para proveer la conversión giratoria apropiada entre la flecha y los rotores.

La figura 61 B muestra una vista isométrica y una vista lateral del dispositivo para convertir energ ía .

La figura 62A muestra una vista extrema del dispositivo que muestra el n úmero de lóbulos del sistema de avance o ajuste progresivos.

La figura 62B muestra una vista en sección , tomada en la l ínea 62B-62B de la figura 62A.

La fig ura 63A muestra un diseño en espiral en una vista isométrica de un rotor de acción , en un alcance más amplio y un rotor de ajustador prog resivo.

La figu ra 63B muestra una vista frontal del rotor en espiral . La figura 63C muestra una vista en sección , tomada en la l ínea 63C-63C de la figura 63B .

La figu ra 63D muestra una vista trasera que muestra la superficie de ajuste progresivo del rotor.

La figura 6.3E muestra una vista isométrica del rotor.

La figura 64A muestra una vista isométrica q ue muestra la porción frontal de un rotor en espiral , adaptado para formar interfaz con el rotor que se muestra en las figuras 63A - 63E .

La figura 64B muestra una vista frontal del rotor en espiral .

La figu ra 64C muestra una vista en sección , tomada en la l ínea 64C - 64C de la figura 64B .

La figura 64D muestra una vista longitudinal trasera del rotor en espi ral , q ue muestra una forma de una superficie de ajustador progresivo.

La figura 64E muestra una vista isométrica trasera del rotor en espiral .

La fig ura 64F muestra otra modalidad de un dispositivo para convertir energía, que tiene un miembro rotor interno y externo.

La figura 64G muestra un miembro rotor externo que tiene montes y valles interiores.

La figura 64H muestra el miembro rotor interior en u na forma .

La fig ura 64I muestra la vista frontal del dispositivo para converti r energía .

La figura 64J muestra una vista en sección , tomada en la l ínea 64J - 64J de la figura 64I , que muestra los ejes respectivos de los rotores interno y externo y el acoplamiento de los montes internos con los valles opuestos, y viceversa, entre los rotores .

La figura 65 muestra una vista isométrica de un alojamiento de ajustador que tiene una superficie de ajuste prog resivo.

La figura 66 es una vista frontal del alojamiento de ajustador que está configu rado operativamente para acoplarse con la superficie correspondiente de ajustador de los rotores principales, de la manera que se muestra en la figura 62A.

La figura 67A es una vista isométrica de otra modalidad de un rotor de acción que tiene una superficie ajustadora en espiral.

La figura 67B es una vista lateral del miembro de rotor de acción .

La figura 67C es una vista trasera que muestra la superficie desviada del ajustador en espiral .

La figura 67D muestra una vista isométrica trasera del rotor de acción .

La figura 68A muestra una vista lateral de un rotor de avance progresivo fijo, configurado operativamente para girar con una flecha que atraviesa su centro.

La figura 68B muestra una vista frontal longitudinal del rotor de avance progresivo .

La fig ura 68C muestra una vista isométrica del rotor de avance progresivo.

La figura 68D muestra una vista en sección del rotor de avance progresivo, tomada siguiendo la l ínea 68D-68D de la figura 68B .

La figura 69A muestra una vista lateral de un ensamble de rotor que tiene el sistema aj ustador prog resivo en espiral , así como un rotor interpuesto entre los rotores accionados principales.

La figura 69B es una vista trasera del sistema ajustador progresivo en espiral que muestra la superficie desviada de ajustador radial en espiral del rotor de acción principal .

La figura 70A muestra una vista isométrica de u n sistema de ajuste del ajustador progresivo en una forma, como parte de un alojamiento extra .

La figu ra 70B muestra una vista despiezada del sistema de ajuste del ajustador progresivo.

La figura 70C muestra una vista lateral del alojamiento del ajustador progresivo.

La figura 70D muestra una vista en sección , tomada en la l ínea 70D-70D de la figura 70C, que muestra los miembros de ajuste config urados operativamente para cambiar de posición el anillo de base con respecto al anillo exterior.

La figura 71 muestra una vista en sección de un dispositivo para converti r la energ ía , que muestra un miembro de camisa exterior.

La figura 72 muestra una vista isométrica de una forma de una bomba .

La fig ura 73 muestra una vista en sección transversal de una bomba.

Las figuras 74A a 74E muestran otra modalidad de un sistema de aj uste progresivo.

La figura 75 muestra otra modalidad del dispositivo para convertir energía , donde los miembros de lóbulo están conectados a un anillo de base en una u bicación de conexión .

La figura 76 muestra otro atributo de la nueva modalidad , en la que se muestra un sistema ajustador prog resivo que utiliza un miembro de cojinete de esferas, como una superficie de ajuste progresivo.

La figura 77 muestra una forma de un anillo de base que forma una porción de un rotor.

La figu ra 78 muestra una forma de un inserto de lóbulo.

La figura 79 muestra una forma de un alojamiento de ajustador progresivo, que tiene u na superficie que es una porción de la superficie del ajustador, para trasmitir par de torsión de rotación para colocar los rotores , y para otros propósitos.

La figu ra 80 muestra una vista lateral en sección del dispositivo de las figuras 76 a 79.

La figu ra 81 muestra otro dispositivo para convertir energía .

La figura 82 muestra otra modalidad de este dispositivo para convertir energía, como se muestra en la figura 81 .

Las figuras 83 y 84 muestran diversos principios matemáticos que definen una superficie del tipo de ajuste prog resivo, con cojinete de esferas.

Las figuras 85 a 88 muestran otra modalidad , que ilustra el sistema del tipo de ajuste progresivo, con cojinete de esferas.

Las figu ras 89 a 92 muestran otra modalidad , con una pluralidad de miembros de cojinete.

Descripción de las modalidades preferidas Como se muestra en la figura 1 , hay un primer sistema de eje 20, que comprende un primer eje 22, un segundo eje 24 y un eje de referencia 26. En general , para los fines de la discusión , el eje de referencia 26 está fijado a un ángulo "a" prescrito, alrededor del primer eje 22, y cuando los ejes 22 y 24 giran en una cantidad igual , se forma la trayectoria de arco 28 y se define una cantidad prescrita de rotación alrededor del eje 1 , en el valor theta (8). Se debe notar que hay una cantidad de rotación que se correlaciona, del valor theta en u na primera forma , donde están formados un número igual de lóbulos. Sin embargo, la cantidad de rotación alrededor de los ejes 1 y 2 puede alterarse en modalidades adicionales descritas aqu í .

Como se muestra en la figura 1 , se define un sistema 1 0 de ejes de referencia en el que el eje 12 indica una dirección X y el eje 14 indica la dirección Y. Además, la extensión del eje, indicada en 24' , en otro lado denominada 1 6, es la dirección Z, que es colineal con el eje 24, que es el centro de rotación de rotor q ue corresponde con él . El sistema de ejes es utilizado por lo general como se describe adicionalmente más abajo, en relación con las matemáticas para formar una curva de base 33, que se describirá a un nivel abstracto.

Por lo tanto, se puede apreciar que la trayectoria de arco 28 está situada circunferencialmente alrededor del primer arco 22. Sin embargo, dado un punto de referencia con respecto al eje de rotación 24, la trayectoria del punto de referencia 30 define una curva de base 33, q ue se muestra en la figura 2.

Antes de continuar la descripción , se definirán algunos puntos y direcciones de referencia para ayudar a la descripción . El punto indicado en 32 es un punto de i ntersección del primer eje 22 y el segundo eje 24. El ángulo alfa que está mostrado en la figura 1 , es el ángulo de desviación de la colinealidad entre los ejes que se intersecan 22 y 24. Como se describe adicional mente aqu í, en ambos ejes, 22 y 24, un valor situado alejado adicionalmente del punto de intersección 32 se denomina una posición longitudinalmente hacia atrás o distante. Adicionalmente, cualq uier dirección que se extienda hacia fuera o sustancialmente hacia fuera del punto de intersección 32 , se considera que está radialmente hacia fuera y los 90 grados con respecto a esa dirección es una dirección tangencial .

Se debe notar que, en la técnica anterior que está descrita en la patente US 5,755, 1 96, se utilizó un eje de referencia que era un ángulo alfa/2 más 90 grados , directamente entre los dos ejes. Esto creaba una curva de referencia que ten ía una forma de lágrima, que se creía que era una curva necesaria para un rotor en el momento de esa solicitud . Ahora , con referencia a la figu ra 2, se puede apreciar que el eje de referencia 26 está cambiado de posición a un valor "a" con respecto al eje 22, de manera que la curva de base recién creada 33 está situada en una esfera exterior 34. Con el propósito de definir, el eje 21 con referencia al eje 2 se descebe en general como un eje vertical ; y el eje 23 se describi rá como un eje lateral .

Por supuesto , la orientación de estos ejes es con relación a la posición de la cu rva de base 33, como está dispuesta en la fig ura 2.

Con referencia ahora a la figura 3, se puede apreciar que, si se provee u na superficie de definición 38, que en una forma puede ser un miembro cónico, este miembro tiene una superficie exterior 40 que está a una distancia prescrita del eje de referencia 26. Se debe notar que, como se muestra en la figura 3, la vista está girada aproximadamente 1 80° y la porción de extensión 24' está mostrada en la porción delantera izquierda de la figura 3. Por lo tanto , se puede apreciar que cuando el eje de referencia 26 gira al rededor del primer eje 22 (únicamente mostrado en la figura 1 ) un valor theta simultáneo con el eje 24, el eje de referencia 26 que se muestra en la figura 3 seguirá la curva de base 33. De manera similar, la superficie de definición 38 se moverá con el eje 26 para crear la superficie desviada 42. Como se muestra en la figura 4, se puede apreciar ahora q ue la superficie desviada 42 está completa ; mientras que la superficie de definición 38, en una forma , está a una distancia uniforme alrededor del eje 26. Sin embargo, se pueden utilizar otros tipos de superficies de definición , tales como elipses, y esto se describe adicionalmente aqu í. Se debe notar adicionalmente que, aunque la superficie de definición 38 se muestra teniendo una superficie casi troncocónica, para cada distancia prescrita desde el punto de intersección 32 , se puede formar una serie diferente de superficies, con respecto a la distancia desde el punto 32 de intersección/central . En otras palabras, la superficie exterior 40 , que como se hizo notar antes , tiene forma cónica , pod ría tener cualquier tipo de variaciones a valores dados desde el punto central , que se definen como los valores de la variable "rho (p).

Con referencia ahora nuevamente a la figura 4, en esta forma se puede apreciar que, para cualquier valor theta alrededor de la curva de base 33 , hay una ubicación correspondiente en la superficie desviada 42. Por ejemplo, en la posición que se muestra en la figura 1 , el valor theta que está mostrado en la figura 4 está a cero, aproximadamente en el punto 46. A un valor theta de 90° , la posición a lo largo de la curva de base 33 estaría aproxi madamente en la ubicación mostrada en 48, que se correlaciona con una posición en la superficie desviada 42, aproximadamente en la ubicación 50 del punto.

Con referencia ahora a la figura 5, se puede ver en general que la curva de base 33 está dispuesta sobre la esfera exterior 34. Como se muestra en la figura 6, se puede apreciar que se pueden definir dos ejes de referencia , 26a y 26b, que tienen su separación que es igual a 360° divididos entre 2 , multiplicado por el número de lóbulos deseados. Por lo tanto, las porciones de curva de base 33a y 33b están desviadas rotacionalmente u na con respecto a la otra . Con referencia ahora a la figura 7, se puede apreciar que se puede crear una desviación/superficies 42a y 42b de manera similar a la mostrada en las figuras 3 y 4 anteriores. Sin embargo, también se puede apreciar que la distancia de rotación desde las porciones de curva de base 33a y 33b es un valor menor que el ejemplo que se muestra en las figuras 3 y 4, discutida con anterioridad . Se puede ver además que en la figura 8, en la ubicación superior del valor theta , indicada generalmente en 56a y 56b, una su perficie cortante 60a y 60b, que tiene aproximadamente el mismo diámetro que el cono cortante para definir las superficies desviadas 42a y 42b , está situada en esta región superior del valor theta. Como será aparente además en la presente, una porción de un rotor opera como una punta de acoplamiento para acoplarse con la superficie desviada del rotor opuesto.

La figura 9 muestra que los miembros circulares a los que se hace referencia como las superficies cortantes 60a y 60b son integrales con las superficies desviadas 42a y 42b. Por lo tanto, estas puntas de acoplamiento, a las que se dan las referencias 62a y 62b , son continuas con las superficies desviadas 42a y 42b, respectivamente. Por supuesto, se debe reiterar q ue todas estas l íneas quedan sobre la superficie exterior de la esfera exterior de referencia 34. Se debe reiterar adicionalmente que para cada distancia prescrita , rho, del punto de intersección 32 (ver las figuras 1 a 4), se puede definir una serie completamente única de rotores, puesto que el valor de rho (la distancia desde el punto central ) no cambia, dado que los dos ejes de rotación 22 y 24 se están intersecando y están fuera de la posición colineal .

Por lo tanto, con referencia ahora a la figura 9, las su perficies 64a y 64b centrales delanteras del lóbulo se definen y se conectan con las regiones extremas de las puntas de acoplamiento 62a y 62b, respectivamente. Además, las superficies 66a y 66b traseras centrales del lóbulo se extienden alrededor de la superficie exterior de la esfera exterior 34, para conectarse con y definir plenamente una región de paleta definida en la región central 68, interpuesta entre las superficies desviadas 42a y 42b.

Por lo tanto , copiar el patrón de línea que se muestra en la figura 1 0, alrededor del eje 24, a un valor entero de N que se correlaciona con el número de lóbulos definidos , crea un perfil exterior mostrado en el rotor inferior 14 que está mostrado en la figu ra 1 . Se debe nota que, au nque el patrón de l ínea al que se hace referencia en general en 70 de la figura 1 0 , tiene referencias a diversas superficies, a un nivel teórico, el patrón 70 en realidad es una línea dibujada alrededor de la superficie exterior de una esfera exterior 34. Dar cualquier profundidad radial a esta l ínea provee una superficie trabajable que tiene lóbulos que operan , como se muestra en la figura 1 1 . Sin embargo , se debe reiterar que las diversas superficies que se extienden radialmente hacia dentro y hacia fuera no necesariamente son cónicas , y que para cualquier valor de rho, las desviaciones, los valores de cono y las superficies desviadas pueden cambiar y, por ejemplo, pod rían ser una función de rho (p). Sin embargo, una constante es la curva de base 33 que está mostrada , por ejemplo, en las figuras 3 a 5, de manera q ue se tiene un eje de referencia fijo 26 para uno de los rotores y se hace girar éste con respecto al otro rotor para crear u na curva de base 33 que es una cu rve geométrica y constante, independientemente de las diversas superficies de definición 38 y las superficies de desviación 42. Sin embargo, ajusfar la ubicación del eje de referencia con respecto a rho por supuesto crearía una curva de base diferente para cada valor de rho.

Con referencia ahora a la figura 1 1 , se puede ver cómo el otro rotor 1 2 y el rotor interno 14 están situados en una vista parcialmente despiezada ; teniendo cada uno un eje de rotación central 22 y 24. Se puede apreciar que los ejes 22 y 24 están desviados de la colinealidad ; y estos ejes están mostrados en una vista isométrica con respecto a los rotores externo e interno 1 2 y 14. Con referencia nuevamente a la figura 1 2, se puede apreciar, en general , que el centro de la punta de acoplamiento 72b está indicado generalmente en 74 y que el centro 74 se desplaza alrededor de la curva de base 33. De manera similar, la pu nta de acoplamiento 62b también mostrada en la porción superior de la figura 1 2 , tiene un punto central 76 que se desplaza de esa manera alrededor de la curva de base opuesta 33' . Como se puede apreciar en general en la figura 1 2, cada una de las puntas de acoplamiento , que se muestran en la porción inferior derecha , con la referencia 62c y 72c, está en acoplamiento con las superficies desviadas 44c y 78c. En una forma , los miembros de lóbulo pueden ser insertos, tales como los que están mostrados en las fig uras 75 a 79, q ue se discuten más adelante. Un inserto permitiría que los rotores se ensamblaran.

Por su puesto, la descripción anterior, relacionada con las figu ras 6 a 1 2 , muestra un método para combinar una superficie desviada y puntas de acoplamiento de rotores opuestos, para formar un dispositivo de desplazamiento positivo. Se descri be además aqu í un método para utilizar una superficie, tal como la que se muestra en la figura 4, para que un ajustador progresivo de posiciones mantenga una separación prescrita entre dos rotores durante toda la rotación de uno con respecto al otro.

Con referencia ahora a las figuras 1 8 y 19, se dará una discusión del alojamiento 132 de ajustador progresivo. En general , el alojamiento 1 32 de ajustador progresivo es parte del sistema de ajustador progresivo 1 24, que está mostrado en la figura 1 3, donde el sistema de ajustador progresivo utiliza el alojamiento 1 32 para cooperar con las superficies 1 56 desviadas de ajuste progresivo del rotor de acción 1 30. Con referencia ahora a las fig uras 1 8 y 1 9 el alojamiento 1 32 de ajustador progresivo comprende por lo general un anillo de base 1 64 de forma circular. En general , el anillo de base que está mostrado en la fig ura 1 9 tiene una su perficie que define las aberturas 1 66, que están definidas como u bicaciones de montaje de extensión del ajustador progresivo. El anillo de base 1 64 tiene una región central de cavidad 1 66, configurada operativamente para acoplarse con la superficie de base 1 58 del rotor de acción 130 mostrado en la figura 1 7. La figura 1 9 muestra adicionalmente un agujero central 1 68 configurado para ser montado a la flecha 1 26 en la ubicación de montaje 202 del alojamiento de aj ustador prog resivo, como se muestra en las figuras 20 y 24. En general , el agujero central 1 68 está configurado operativamente para ser conectado fija y desprendiblemente a la flecha; donde, en una forma, una ubicación moleteada como la mostrada en la figura 1 8 en 1 70 , puede ajusfar una chaveta o similares , de manera que el anillo débase 1 64 gire con la flecha 1 26 (ver la figura 1 3). Como se muestra adicionalmente en la figura 1 8, hay una superficie de aj ustador progresivo que, en una forma es una pluralidad de extensiones 1 74 de ajustador progresivo.

En la figura 1 9 se muestran las extensiones 1 74 de ajustador progresivo que están configu radas operativamente para ajustar dentro de las ubicaciones de montaje 166 de extensión del ajustador progresivo y tienen una forma acoplada roscadamente all í . Como se muestra en las figuras 25 y 26, hay una vista isométrica frontal y en sección de una extensión 1 74 de ajustador progresivo. En general , la figura 26 muestra un cuerpo principal 1 80 que tiene una región d base 182 con una superficie exterior 1 84, que en una forma está roscada y, como se hizo notar antes, puede acoplarse roscadamente con la abertura superficial 1 66, a la que se denomina la ubicación de montaje de la extensión del ajustador prog resivo , como se muestra en la figu ra 1 9. La figura 26 muestra adicionalmente el cuerpo principal 1 80 que tiene una región de pasador 1 86 en la que un buje 188 está situado alrededor de ella . En una forma, el buje puede tener una región de pestaña 1 90 para absorber alguna carga impuesta sobre la región de base 1 82. El miembro de rodillo 1 92 está situado alrededor del buje y está configurado para girar con respecto a la región de pasador 1 86. Se puede emplear una arandela 1 94 junto con un anillo de retención 1 96. Se debe notar que el miembro de rodillo 1 92 tiene una superficie exterior 1 98 que , en una forma , es troncocónica. El tener una superficie troncocónica es conveniente en una forma , y como se muestra en la figura 1 9, se puede apreciar que, cuando la extensión 1 74 del ajustador progresivo está colocada dentro de la ubicación 1 66 de montaje de la extensión de ajustador progresivo, la ubicación radialmente espaciada de la superficie troncocónica y 1 98 afectará el acoplamiento de la superficie 1 56 desviada de aj uste, como se muestra en la figura 1 3.

Con referencia ahora a las figuras 20 a 22, se muestra una flecha 1 26 que, en una forma, es u na flecha recta, pasante. En general , la flecha 1 26 comprende una superficie esférica central 200, que con frecuencia es reconfigu rada para acoplarla con la superficie interior 1 52 de un rotor que está mostrado en la figura 1 6. Está provista la región 202 de montaje de alojamiento del ajustador progresivo, que en una forma, tiene una extensión de chaveta 204 que está configurada para acoplarse con la ubicación moleteada 170 , que está mostrada en la figura 1 8 , del alojamiento 1 32 de ajustador progresivo, de modo que haga i ntegral al alojamiento de ajustador progresivo para que gire con la flecha 1 26. La flecha puede tener además regiones de montaje 21 0 de cojinete, mostradas generalmente en las figuras 20 a 22. Como se muestra adicionalmente en la figura 22 , en la vista en sección , se puede proveer un pasaje interno 21 2 de manera q ue provea un pasaje lubricante que permita que un lubricante pase a través de la ubicación 214 receptora de lubricante que, en una forma puede ser un niple engrasado. Las extensiones de pasaje 21 6 se pueden extender radialmente hacia fuera , por ejemplo , para proveer el lubricante y/o enfriar la depresión angular 21 8, que está mostrada en las figuras 20 y 2 .

Como se muestra en la figura 14 , hay varios beneficios en tener un dispositivo de placa de empuje. Uno de dichos beneficios es que se pueden colocar en el sistema cojinetes menores, lo que puede permitir una mayor velocidad de rotación por minuto del ensamble. Adicionalmente, al tener las fuerzas de separación que actúan sobre dicho rotor, aplicadas a la flecha interna , la tensión en la flecha puede manejar la carga mejor que, por ejemplo, aquellas cargas que se aplican al alojamiento exterior. Adicionalmente, la flecha central pueden hacerse más delgada y por medio de los efectos de rigidización de la carga , la tensión impuesta sobre ella puede disminuir las trepidaciones u otros tipos de vibraciones dentro de la flecha cuando la flecha gira .

Con referencia ahora nuevamente a la figura 1 3 , se puede apreciar que el dispositivo para convertir energía 1 20 , que está mostrado casi completo , con excepción del alojamiento, comprende adicionalmente un anillo inmovilizador 141 y un segundo anillo inmovilizador 143, con un miembro de cojinete 1 34 interpuesto entre ellos. Además, se pueden proveer las arandelas asegu radoras 1 36 y 1 38. En la región opuesta de la figu ra 1 3, se muestra adicionalmente un anillo inmovilizador adicional 141 ' y 143' , que también tienen un cojinete 1 34' interpuesto entre ellos. Por supuesto se pueden emplear otros tipos de dispositivos inmovilizadores. Opcionalmente, se pueden proveer las arandelas asegu radoras 146 y 148. La porción de la flecha 1 25 se puede extender hasta tener el par de torsión aplicado a ella o extraer de ella el par de torsión , si la unidad va a extraer energ ía de alguna forma , como por ejemplo, un expansor de gas o una turbina hidráulica (una turbina de tipo de fluido no compresible).

Con la descripción anterior en su sitio, se pasará ahora a discutir otra modalidad que comienza en la figura 31 , que es similar a la mostrada en la figura 14; pero, como se muestra en la figura 31 , la siguiente modalidad comprende una superficie desviada 1 56' de ajustador progresivo que tiene una superficie casi sin usoidal, y su formación está descrita adicionalmente aquí, con referencia a las figuras 39 a 45.

Las figuras 39 a 45 son de naturaleza similar a las figuras 1 a 4 descritas más atrás ; y esas figuras describen ahora otro método para formar una superficie desviada. Como se describió aquí con anterioridad , la fig ura 4 muestra una superficie desviada final 42, que es de natu raleza y de construcción similares a la superficie desviada 1 56 que está mostrada en la figura 14.

Se debe notar que, después de una descripción detallada del aparato real , que se muestra en la figura 31 , se proveerá en lo que sigue un discurso detallado sobre las matemáticas que se pueden utilizar en u na forma para crear las superficies y aplicar los parámetros de las ecuaciones, a fin de produci r las superficies de acoplamiento y de desviación para crear los dispositivos de conversión de energía , de desplazamiento positivo, así como el sistema 124 de dispositivo ajustador progresivo (mostrado en las figuras 1 3 y 32) y otros dispositivos mecánicos.

Como se muestra en la figura 27, hay otro ambiente en el que el dispositivo para convertir energ ía 1 20" es mostrado, q ue tiene un par de accionadores 1 22" (un ensamble de rotor), donde, en una forma , las superficies de acoplamiento 142" y 143" son de naturaleza similar a la superficie 1 56' desviada del ajustador progresivo, que se muestra en la figura 31 . Por lo tanto, en eta forma, el miembro rotor 130a" está conectado fijamente a la flecha 1 26" y el miembro rotor 1 30b" está diseñado de manera tal que este rotor girará a una velocidad de rotación diferente de la flecha y el rotor 1 38" , así como el rotor 1 32" ajustador prog resivo fijo. Por ejemplo, las varias superficies de acoplamiento entre los accionadores 1 22" y las superficies 1 56" y 1 98" están dispuestos de una manera tal que, por ejemplo, hay u na razón de rotación de 6:7 entre las superficies 1 098" y 1 56" , y una razón de 7:6 entre las superficies 142" y 143". Como se muestra en la figura 30 , hay una vista lateral e isométrica del miembro rotor 1 30a". Se puede aprecia que la superficie 142" puede construirse de manera similar a la descrita antes con referencia a las figuras 40 a 45. En general , como se muestra en la porción isométrica de la figura 30, la región interna 1 57" puede estar dispuesta de tal manera que esté conectada fijamente a la flecha .

Como se muestra en la figura 28, se muestra el rotor 130b", y se puede apreciar que la superficie 143" está configurada para acoplarse con la superficie 142" de la figura 30. Está provista una superficie 156" de ajustador progresivo longitudinalmente trasera, y está configurada operativamente para acoplarse con el rotor 132" de ajustador progresivo fijo de la figura 27.

Como se muestra en la figura 31, hay una vista isométrica del dispositivo para convertir energía 120', con el alojamiento de ajuste progresivo no mostrado (ver el alojamiento de ajuste progresivo 132 de la figura 32). Está mostrada en la vista isométrica de la figura 31 la superficie desviada 156', que en una forma preferida es una superficie continua y comprende porciones longitudinalmente delanteras 157 y porciones longitudinalmente traseras o montes 159. La superficie 156' está configurada para acoplarse con las extensiones ajustadoras 174 o la superficie 132" del ajustador progresivo en la figura 22, como se muestra en la figura 32. Por lo general se puede apreciar que las extensiones ajustadoras 174 son de naturaleza similar a las mostradas en las figuras 25 y 26, y se muestran adicionalmente conectadas al alojamiento 132 de ajustador progresivo en las figuras 18 y 19. Como se describió más atrás, el alojamiento 132 de ajustador progresivo está conectado fijamente a la flecha 126, como se muestra en la figura 32, y al mismo tipo de dispositivo de cojinete 127.

Las figuras 33 a 35 muestran un rotor de acción 130', que como se hizo notar más arriba, puede ser una estructura unitaria.

Como se muestra en la porción de base 1 36' hay una superficie desviada 1 56' de ajustador progresivo, como se mencionó y se describió anteriormente. La superficie desviada de ajustador, que es creada de acuerdo con el modelo cualitativo mostrado en las figu ras 27 a 30 descritas más arriba, tiene generalmente u na forma casi sinusoidal, en la q ue las porciones longitudinalmente delanteras y traseras, a las que se hace referencia generalmente como los montes 1 59, y las porciones longitudinalmente traseras, a las que se hace referencia como valles 1 57. Las porciones longitudinalmente delanteras están provistas en cualquier tipo de superficie de acoplamiento, tal como las extensiones 1 74 de ajustador progresivo, mostradas en la figura 1 8, roladas a lo largo de las superficies. Se debe notar que, para cada revolución del rotor de acción 130 , la rotación del alojamiento 132 de ajustador prog resivo será ligeramente menor y, más específicamente, tendrá un valor de (n-1 )/n, donde n es el número de montes 1 59. Por lo tanto , se puede apreciar que, cómo se muestra en las fig uras 31 y 32, con esa modalidad los rotores de acción 1 22 girarán a una rotación por minuto ligeramente menor que la flecha 1 26. En este caso particular, la rotación del dispositivo para convertir energ ía 1 20, que se muestra en las figuras 31 y 32, sería 6/7 de la rotación de la flecha . Por supuesto, esta razón es para la modalidad específica , y debe hacerse notar adicionalmente que esta razón no depende necesariamente del número de ajustadores progresivos, ya que podrían estar presentes más indicadores a lo largo de la trayectoria de ajuste progresivo; y en una forma , estos ajustadores progresivos adicionales pueden desacoplarse de la superficie desviada durante porciones de la rotación .

En general se puede apreciar que las figuras previas muestran una modalidad que tiene dos ajustadores progresivos situados en regiones longitudinales opuestas a lo largo de la flecha . La figura 36 muestra esquemáticamente los ajustadores progresivos dispuestos en dichas regiones. La figura 36 muestra una vista esq uemática que tiene la flecha 1 26, donde el alojamiento 1 32 de ajuste progresivo está conectada fijamente en una forma, como se describió antes. Como se muestra en la figu ra 37, se puede apreciar que el alojamiento de ajuste progresivo no está mostrado y, en general , los rotores de acción 1 22 que comprenden los miembros 1 23 y 1 25 de roto de acción primero y segundo están mostrados, teniendo cada uno un eje central de rotación 1 31 y 1 33 que en una forma están desviados del eje central 21 1 de la flecha 1 26. El ángulo indicado en 240 y 242 , por lo tanto , por ejemplo, es la mitad de alfa . Con referencia ahora a la figura 38 se puede apreciar que, en una forma, el rotor 1 23' está fijado, por ejemplo, a la flecha 1 26 y gira con ella. Por lo tanto, el rotor 1 25' está desviado a u n ángulo 242' que es el ángulo alfa completo. En esta forma, el alojamiento 1 32' de ajustador está dispuesto de tal manera que el sistema de ajuste progresivo está constituido por superficies que están definidas por un parámetro a u n ángulo alfa completo.

La ventaja del sistema que está mostrado en la figura 38 es que se puede utilizar un solo alojamiento 1 32' de ajustador progresivo para comprender un sistema 1 24 de ajuste progresivo (y se debe hacer notar que dicho sistema funcionará únicamente con el tipo de ajustador mostrado en la fig ura 14, no con el tipo mostrado en la figura 32). El rotor 1 23' que se mencionó antes, gira simplemente con la flecha 1 26 que está conectada fijamente a él , y un alojamiento no mostrado en la figura 38 está colocado al rededor de los rotores de acción 1 22' , de manera que provean varios portillos para que entre el flujo que baja y que salgan los rotores. Un problema al tener el rotor con el canto 125' es que el alojamiento debe tener u n ángulo mayor en él para acomodar este canto; y la superficie interior 250, que presumiblemente es de naturaleza cónica y, en una forma , es troncocónico , debe ser de un diámetro suficiente a fin de dejar libre el rotor en la porción 252 central muerta superior, como se muestra en la figura 38.

Con respecto al ajuste dinámico del sistema de ajustador progresivo, se pueden hacer girar los ajustadores o se los puede mover axialmente en acercamiento y alejamiento. El movimiento axial puede tener inconvenientes , debido a que puede dar por resultado desajustes y movimiento no uniforme. Con el diseño de flecha pasante, la rotación con respecto a la flecha pasante, en tiempo real , podría diseñarse posiblemente; pero el juego angular es muy peq ueño para controlar las separaciones entre los lóbulos . Si las salientes son los rodillos cónicos, podrían ajustarse axialmente para ayudar a eliminar el desajuste. Sin embargo, tal ajuste se hace en incrementos pequeños y debe ser efectuado una vez durante el ensamble y asegurarse en su lugar. Se debe notar que las extensiones de ajustador progresivo 1 74 no necesariamente deben ser rodillos cónicos y podrían ser rodillos de otra forma . Sin embargo, el cono troncocónico es una forma de rodillo preferida debido a que elimina el contacto deslizante sobre la su perficie del rodillo. Cualquier perfil de rodillo, diferente de un perfil troncocónico, dará por resultado una acción de carrera con desgaste abrasivo. Por lo tanto , en una forma preferida , el cono tendrá un centro hacia el centro de rotación de los rotores. Por supuesto , esto es para tener una acción de rodamiento sin ningún deslizamiento entre las porciones interna y externa de los rodillos.

El presente análisis indica que los ajustadores progresivos quedan mejor fijados en su posición ; sin embargo, se pueden diseñar resortes para que trabajen para deflexiones pequeñas (tales como menos de 5 milési mas de pulgada = 0.1 27 mieras). En algunas aplicaciones, los tensores de resorte en los ajustadores progresivos podrían ayudar realmente a que la máquina operara más uniformemente. Sin embargo , hay una fuerza radial hacia fuera que ocurre cuando los ajustadores tienen un par de torsión que se les aplica . Si esta fuerza más la fuerza de presión del fluido combinadas sobrepasan la tensión previa de los resortes , entonces los ajustadores progresivos podrían retroceder axialmente, y eso daría por resultado un desajuste y una operación no uniforme de la máquina.

Teniendo en cuenta la descripción precedente , se dará ahora una descripción de la derivación matemática de las superficies descritas arriba . Las curvas que se van a describir aqu í deben considerarse que se extienden sobre la esfera unitaria ; es decir, una esfera con radio R = 1 , tal como el vector (eje de referencia) 26, que está mostrado en la figura 1 . Se supone que las curvas derivadas se extienden sobre la superficie de esa esfera unitaria y son capaces de ser proyectadas esféricamente hacia dentro, para formar superficies. En términos matemáticos, cualquier punto particular a lo largo de una de esas curvas esféricas se conecta con una l ínea recta al origen (centro de la esfera); el conjunto de un número infinito de esas l íneas, para todos los puntos a lo largo de la curva , forma una superficie continua . Las curvas resultantes sobre la superficie exterior de una esfera pueden ser vistas como una superficie que se va a construir barriendo una l ínea recta con longitud R = 1 ; donde la l ínea es mantenida sobre un pu nto de pivote en el origen ; y la superficie que resulta es creada atravesando el extremo opuesto de la l ínea , a lo largo de la curva esférica . Puesto que todas las superficies están conectadas de esa manera al centro esférico, toda la geometría q ue sigue puede derivarse como una serie de "rotaciones" alrededor de ese centro. Hay veces en q ue puede ser necesario desviarse de esa regla cuando se usan geometrías coincidentes no cónicas que en realidad son posibles; pero la desventaja de esas geometrías es que hay la posibilidad de que ocurran contactos deslizantes en lugar de contactos de rodamiento puro (que se discutirán posteriormente, para los "ajustadores progresivos" de rodillo cónico , o dispositivos de transferencia de par de torsión, que utilizan rodillos cónicos).

Como se señaló al comienzo de esta descripción , al hacer referencia a las figuras 1 a 4, se supone que hay por lo menos dos rotores que se engranan . Es deci r, un ensamble de engranaje pod ría constar de dos, tres, cuatro o más rotores que ¡nteractúan entre sí . Sin embargo, ningún rotor es esférico; no son esferas completas y tienen algún tipo de lóbulos o cavidades que están recortadas por superficies q ue son el resultado de curvas, tales como las que se discuten en la información de antecedentes . Los rotores giran sobre sus propios ejes de rotación individuales, que de preferencia se encuentran a diferentes ángulos entre sí, y cada eje puede pasar posiblemente a través del origen esférico común de los rotores. Para los propósitos de descripción , los dos rotores se denominan el rotor A y el rotor B; donde el rotor A gira alrededor del eje 1 (22) y el rotor B gira alrededor del eje 2 (24) de las figuras 1 a 4 y en las siguientes fig uras. La velocidad de giro del rotor A puede ser igual o no a la del rotor B ; puede ser igual , menor que o mayor que la descrita en las figuras 39 a 45 que vienen después. Sin embargo, para que resulten superficies útiles , la razón de velocidad entre A y B debe ser 1 :( 1 ± /entero), de manera que las superficies resultantes sean continuas durante cualquier número de revoluciones tanto de A como de B .

Tal como se describió más atrás, el ángulo entre los ejes de rotación de dos de los rotores cooperantes que comparten un centro de esfera comú n , se denomina el ángulo alfa (a) mostrado en la figura 1 . Conectado (fijado) al rotor A está el eje de referencia 26 que se extiende desde el centro de la esfera del rotor A hasta cierto punto sobre la esfera en el radio R. La punta de esta l ínea representa un "cortador". Si ambos rotores, a y B, son girados a la misma velocidad y en la misma dirección global, de manera muy parecida a como girarían juntos un par de engranes cónicos, el cortador fijado al rotor A describiría una curva espacial esférica sobre la superficie del rotor B, con respecto al marco de referencia del rotor B. Es decir, si alguien estuviera sentado sobre la superficie del rotor B gi rando junto con el rotor B , vería la punta del eje de referencia 26 del cortador cortando una curva sobre la su perficie del rotor B. Esa curva se repetiría una y otra vez a medida que el rotor girara una vez con respecto al sistema de coordenadas global .

La "curva cooperante" de la máq uina de movimiento giratorio tradicional, con una curva de referencia de base a/2 está hecha reemplazando el eje de referencia 26 con una superficie 38 que define el cortador de forma cónica , que está mostrado en la figura 3, en lugar de una l ínea infinitamente delgada. Es decir, el cortador tiene ahora un radio angular de "nu", como se ¡lustra en la figura 3 y recorta una superficie desviada 42. Sobre la máquina de movimiento giratorio tradicional , con una curva de referencia de base a/2, que se describe en US 5,755, 1 96, el uso de un cortador cónico, a fin de crear lo que se llama "orejas de conejo", elimina los bordes afilados de las puntas de lóbulo asociadas con los cortadores de radio cero, tales como el vector.

Para derivar las ecuaciones de la máquina de movimiento giratorio original con curvas de engranaje cu rvo con referencia de base a/2 , se necesita una serie de 4 rotaciones al rededor del origen del centro esférico común . La figura 1 ilustra el marco de referencia común usado para esta derivación , en las coordenadas X, Y, Z. La solución es como sigue, usando las regla de la mano derecha (RH R) para las rotaciones: Paso 0 : Se forma el vector 26, V en la fig u ra 1 , en las coordenadas globales X Y Z.

Paso 1 : Se hace girar V en +alfa , alrededor del eje Y (el eje 1 4 en la figura 1 ) y al vector resultante se le llama vector V1 .

Paso 2: Se hace girar V1 en +t, alrededor del eje Z; el rector resultante es V2.

Paso 3 : Se hace girar V2 en -alfa alrededor del eje Y; el resultado es V3.

Paso 4: Se hace girar V3 en -t alrededor del eje Z; el resultado es V4.

El parámetro "t" representa theta, T, (el ángulo de rotación de un rotor alrededor de su eje respectivo). Para 0 <= t <= 360 grados , la cu rva de base traza una "lágrima" completa de la cu rva de engranaje para la máquina de movimiento giratorio original , con una curva de referencia de base a/2. El código Matlab® para el cálculo anterior de la curva de engranaje es como sigue: Para la máquina de movimiento giratorio tradicional , con una curva de referencia de base a/2, supóngase a = pi/2 + p/2, y supóngase R =; 1 para la esfera unitaria; y supóngase que "p" representa el ángulo alfa .

V=[R*s¡n{a-p); 0; R*cos(a-p}] Ry1=[cos(p) 0 sin(p); 0 1 0; -sin(p) 0 cos(p)] step_1_result= Ry1 *V Rz2=tcos(t) -s¡n{í) 0; sin(t) cos(t) 0; 0 0 1] step_2_resu!t- Rz2*step_1 _result Ry3=[cos{-p) 0 sin(-p); 0 1 0; -sin(-p) 0 cos(-p)] step_3_result=Ry3*step_2_result Rz4=[cos(-t) -sin(-t) 0; sin{-t) cos(-t) 0; 0 0 1] Meshing_curve=Rz4*step„3_result Las ecuaciones paramétricas resultantes, como una función del ángulo de rotación "t" que describe la máquina de movimiento giratorio original 1, con superficies de curva de referencia de base a/2, para cuando a = pi/2 + p/2 , y para cualesquiera otros valores de "a" , I esas ecuaciones describen la curva de engranaje para la máquina de movimiento giratorio "desviada" con curvas de engranaje de curva de referencia de base a/2 , usadas para objetos tales como los ajustadores prog resivos: X(t)=R*(cosip)¾os(t)A2*sin(a)-cos(t)*sin(p)*cos(a)+sin(t)A2*sin(a)) ......1 Y(t)=-R*sÍn(tncos(prcos{t)*sin(a}-sin(p)*cos(a)-cos(t)*sín{a)) ........2 Z(t)=R*{sin{p)*cos(t)*sin(a)+cos(p)*cos{a)) 3 Para la máqui na de movimiento g iratorio trad icion a l , con u na curva de referencia de base a/2, a = (pi + alfa)/2 , y sea R = 1 para la esfera unitaria , ! y sea que "p" represente el ángulo alfa en las ecuaciones anteriores para la máquina de movimiento giratorio original , con una curva de referencia de base a/2.

La máq uina de movimiento giratorio original , con una forma de "lágrima" con curva de referencia de base a/2 que es el resultado de dividir a la mitad el plano de simetría de la lágrima , y espaciado uniforme o desigualmente a fin de cooperar con lóbulos de forma similar en un rotor opuesto, que gira a la misma velocidad de rotación y en la misma dirección , de manera que engrane sin interferencia entre los lóbulos, como se ilustra en la fig ura 4.

Como se describió esquemáticamente antes en las figuras 1 a 4, y en la operación tangible de las figuras 13 a 38, el ajustador progresivo ilustra la posibilidad de crear u n dispositivo de acoplamiento para la trasmisión de par de torsión a ángu lo fijo, con un desajuste potencialmente de cero (con base en el ajuste de los rodillos y/o las tolerancias del maquinado de la superficie), que exhibe un contacto de rodamiento cierto (en el caso del ajustador progresivo de tipo de pasador) que utiliza la máquina de movimiento giratorio original con curvas de acoplamiento con curva de referencia de base a/2 (desviada de las curvas de acoplamiento por el ángulo nu del cortador cónico). Como se describió con detalle más arriba , con referencia a las figuras 1 3 a 1 8, las extensiones 1 74 del ajustador progresivo están fijadas al alojamiento 1 6A de ajustador progresivo. Las extensiones 1 74 de ajustador progresivo pueden representarse matemáticamente como los "cortadores" mencionados arriba . Las extensiones 1 74 del ajustador prog resivo están fijadas a, y giran con , la flecha a lo largo del eje de rotación de la flecha . Los centros de las extensiones 1 74 de ajustador progresivo trazan matemáticamente las ecuaciones de la "curva de engranaje" o "curva de acoplamiento" a través del marco de referencia de la flecha de rotor. Se debe notar cómo los rodillos "agarran" el otro rotor, de manera que podría haber un desajuste potencialmente de cero o trasmitir el par de torsión en cualquier dirección de rotación .

Si se cambia el ángulo de a = ( 1 80 grados ± alfa )/2 grados a cualquier otro ángulo, resulta una familia de curvas que varían desde una forma "con figura de ocho" cuando a = 90 grados) hasta ochos de figu ra ladeada , hasta curvas con figu ra de huevo , como se muestra en la fig ura 4, hasta de forma ovalada , hasta círculos perfectos cuando a = 0 o a= 180. La familia de curvas es simétrica , de manera que los ángulos que van desde 0 < a < 90 producen una imagen de espejo de las cu rvas entre los grados 90 < a < 1 80 grados.

Es posible construir muchos tipos de superficies de rotor, a partir de esta familia de curvas, usando metodolog ía si milar, como dividiendo las curvas a lo largo de los planos de espejo de las curvas y separándolas , de manera muy parecida a la máquina de movimiento giratorio original , con una curva de referencia de base a/2 , y a "estratificar" varias unidades en una sola esfera , seleccionando diferentes áng ulos de desviación "a" para diferentes cámaras. Esto podría incrementar la densidad funcional de los motores , las bombas, los expansores, etc. , al tener múltiples unidades en la misma esfera . También es posible tener un diseño "de flecha pasante" como se describió con detalle más arriba, y adicionalmente, una modalidad en la que dos rotores de una unidad emparedan un tercer rotor intermedio, como se describe aqu í; estando fijado rígidamente el tercer rotor, a dicha flecha pasante, en una forma. Hay otras muchas modalidades también , tales como para rotores no simétricos o pares de rotores que constan de lóbulos que están a diferentes ángulos "a" , dentro del mismo rotor.

El mismo concepto que la máqui na de movimiento giratorio original , con un ajustador progresivo de curva de referencia de base a/2 , se aplica al ajustador progresivo desviado. Si el ángulo "a" del cortador se fija a 45 g rados, esto da por resultado una trayectoria de forma ovalada sobre el rotor B , en lugar de una forma de lágrima. Las figuras 3 y 4 junto con la figura 14, ilustran el concepto del ajustador desviado descrito arriba . Esta modalidad exhibe el mismo comportamiento que otros ajustadores prog resivos posibles; sin embargo, tiene los siguientes beneficios: 1 ) los rodillos cónicos/las extensiones de ajustador 174, en una forma, nunca se detienen y comienzan a rodar instantáneamente, y siempre están en movimiento uniforme continuo; 2) debido a que el ángulo "a" es mucho menor que el de la máquina de movimiento giratorio original que se describió en US 5 ,755, 1 96, con un ajustador prog resivo con curva de referencia de base a/2, los rodillos y las superficies de ajuste pueden ser colocados más cerca de un eje "de flecha pasante", fuera de la vía de las cámaras de trabajo centralizadas de un par de rotores. Un ángulo "a" menor permite que el sello prevenga que entren fluidos dañinos a la cámara de trabajo y se introduzcan en las superficies "ajustadoras" y los rodillos, y mejora la confiabilidad del ajustador progresivo; y además, también permite lubricar el ajustador progresivo con aceite (por ejemplo) sin que llegue el lubricante a las cámaras del rotor de trabajo.

El concepto de flecha pasante, conjuntamente con el sistema de ajustador progresivo, permite la trasmisión de par de torsión desde los rotores a la flecha , y permite que se establezca un claro de h uelgo conocido entre los rotores de trabajo, de manera que i nunca se frotan uno contra otro, disminuyendo de esa manera el desgaste que podría resultar de la fricción entre los lóbulos.

Se debe notar con una extensión 1 74 del ajustador progresivo con rodillo cónico, que el diseño puede ser el mismo cuando se reemplaza el rodillo con sólo un "pasador" que es lubricado con aceite, por ejemplo , en lugar de un cojinete. Esto simplifica el ensamble y también puede prolongar la vida, aunque no necesariamente más que el diseño de rodillo, y podría ser ideal para ensambles pequeños, en los que el tamaño es importante.

En lugar de un rodillo cónico que se desplaza dentro de una superficie, puede haber un rodillo cónico que se desplaza en el exterior de una; "protuberancia" de forma ovalada , en la región central, por ejemplo, en el centro de la superficie desviada de ajuste 1 56, como se muestra en las figuras 1 5 y 1 7. La desventaja de este diseño es la necesidad de espacio, ya que ocupa más espacio esta versión del ajustador progresivo que la versión con receptáculo ovalado. Un diseñador podría combinar el receptáculo ovalado con la protuberancia ovalada juntos, a fin de restringir el áng ulo alfa de los dos rotores, entre sí . De nuevo esto requiere más espacio y es susceptible a problemas de fricción, dado que los rodillos estarían entonces agrediéndose entre la fricción sobre la protuberancia interior, o la superficie de receptáculo ovalado.

Con referencia ahora a las figuras 39 a 45, se dará una discusión de los principios generales para formar una modalidad adicional relacionada con un diseño ondulado como se muestra mediante el aj ustador progresivo de las figuras 31 a 35, descrito más arriba . Como se hizo notar antes, la superficie 1 56' desviada de ajuste tiene una plu ralidad de porciones longitudinal mente delanteras y traseras 1 57 y 1 59, como se muestra en la figura 31 . Estas forman esencialmente lóbu los y receptáculos, cuyo número es diferente del número de extensiones 174 de ajustador progresivo que se muestran en la figura 1 8 (así como en la fig ura 22). La discusión que sigue está relacionada con las fig uras 39 a 45 y se da para exponer una enseñanza detallada de la creación de las superficies en una forma y, adicionalmente, provee u n modelo matemático conveniente para su formación . Las figuras 39 a 42 son similares en su concepto a las figuras 1 a 4.

Como se muestra en la figura 39, hay un primer eje 322 y un segundo eje 324. El primer eje y el segundo se correlacionan con los centros de rotación de los rotores construidos recientemente.

Además para los propósitos de la discusión y la descri pción de las matemáticas , los ejes de referencia están defi nidos en las coordenadas XYZ mostradas en 10. El eje 1 2' indica una dirección X y ortogonal a ella , está un eje 14' que indica la dirección Y, mientras que el eje Z es ortogonal a X y a Y, y está i ndicado en 1 6' . Como se describió previamente, los ejes 322 y 324 están fuera de la colinealidad por el ángulo alfa, que está indicado en 323.

En general , el eje de referencia 326 define el punto de referencia 330, que a su vez define la trayectoria de arco 328 que se asienta sobre la superficie de la esfera exterior 334, como se muestra en la figu ra 40.

De manera similar a la descrita arriba , el punto de referencia 330 gira al rededor del eje 322.

El eje de referencia 326, que tiene la dimensión longitudinal indicada en "R", , está definido por tener el ángulo de desviación "a", como se muestra en la figura 39 , con respecto al primer eje 322.

Las figuras 1 a 4 describen una modalidad en la que ocurre la rotación simultánea de los ejes 22 y 24. El eje de referencia 26 está conectado fijamente al eje 24, creando una trayectoria de arco 28; pero con respecto al eje de rotación 22, en realidad crea una curva de base 33. La modalidad que se describe en las figuras 39 a 45 está provista de rotaciones de los ejes 322 y 324, que no son iguales. Como se hace notar en la figura 40, por ejemplo , el eje 322 girará a un valor "t" multiplicado por un multiplicador "B" . Cuando B es igual a 1 , cada uno tendrá un número igual de lóbulos. Si B es igual a (1 + 1 /N ), el rotor 1 que corresponde al eje 1 indicado en 322, tendrá N número de lóbulos, y el rotor 2, que corresponde al eje 2 indicado en 324, tendrá N + 1 lóbulos. Alternativamente, si B = (1 -1 /N ) y si el rotor 1 que corresponde al eje central 322 del eje 1 tiene N lóbulos, el rotor 2 que corresponde al centro de rotación del eje 2 (indicado en 324) tendrá N-1 lóbulos. El número de lóbu los, que es diferente en el valor de 1 , se puede apreciar con la modalidad física real del sistema de ajustador prog resivo 124' , que está mostrado en la figu ra 32. También se puede apreciar, como se muestra en la figura 35, que las porciones longitudinalmente traseras 259 definen los montes que operan como lóbulo. Hay siete lóbulos en esta modalidad , como se muestra en la figura 1 8; se usa el mismo alojamiento 1 32 de ajustador en la segunda modalidad , y hay seis lóbulos, donde el lóbulo es efectivamente u na extensión 74 de ajustador progresivo, como se describió antes.

Con referencia ahora nuevamente a la figura 40 , se puede apreciar que las respectivas rotaciones del eje de referencia 326 alrededor del primer eje 322, con una rotación del segundo eje 324 a una razón de rotación que es un lóbulo mayor o un lóbulo menor, con respecto al número de lóbulos del rotor opuesto, en comparación con la velocidad de rotación del rotor opuesto. En otras palabras, como se muestra en la figu ra 40, cuando ambos ejes 322 y 324 giran , donde el eje de referencia 326 gira con el eje 324, por ejemplo, a u n valor que es 7/8 de la rotación del eje 322, el eje de referencia 326 se reposicionará efectivamente en un movimiento relativo desde una ubicación inicial indicada en 341 , hasta una ubicación final en 343, siguiendo a lo largo del segmento de la curva de base mostrada en 333a .

Con referencia ahora a la figura 41 , se puede apreciar que, de una manera similar a la figura 3, aplicando una superficie de definición 338 alrededor del eje de referencia 326, la superficie desviada 342 sé define de esa manera . Como se muestra en la figura 42, la superficie desviada 342 se muestra totalmente desarrollada . En esta junta se puede apreciar que esa superficie desviada es similar, en su concepto, a la superficie 1 56' desviada de ajuste, que se muestra en la figura 31 .

Con referencia ahora a la figura 43 , se puede apreciar que la superficie desviada 342 , que tiene un eje central alrededor del primer eje 322, está mostrada con una pluralidad de extensiones 474a a 474f de ajustador progresivo. El eje central de cada extensión 474 de ajustador pasará a lo largo de la curva de base 333, como se muestra en la figura 42. Por lo tanto, se puede apreciar que, como se muestra mejor en la figu ra 44, aunque en una forma podría haber, por ejemplo, seis ajustadores, el rotor que se opone al rotor que tiene la superficie desviada 333 puede realmente tener varios ajustadores progresivos en una forma. En otras palabras, dependiendo del radio apical o, de otra manera , de la distancia desde el eje central , si no se utiliza una superficie cónica , el número de extensiones de aj ustador estaría limitado únicamente por la cantidad de espacio y las restricciones físicas que ayudan físicamente a los rotores. Una consideración con respecto a la colocación de las extensiones 474 de ajustador progresivo, está ilustrada en la figura 45, conde se puede apreciar que la ubicación de acoplamiento , indicada en 481 , así como en 483, entre las extensiones 474 b 474c de ajustador, están a diferentes inclinaciones a lo largo de la superficie desviada 333. Por lo tanto, una revolución de los rotores vuelve a colocar el ajustador progresivo de una porción longitudinal 459' situada hacia atrás, a una segunda porción longitudinal hacia atrás 1 59".

Con respecto a la formación de una superficie desviada con una punta de acoplamiento q ue no es circular, en general , el proceso es identificar primero, por ejemplo, una ecuación posicional para una punta de acoplamiento u otro aspecto de acoplamiento. Para este ejemplo, se muestra una elipse en la figura 43. Como se puede ver en la figura 43, hay una pluralidad de derivadas indicadas por varios vectores situados alrededor, donde cada vector se alarga al movimiento de las diversas porciones a lo largo de la punta 201 . Por lo tanto la figura 43 muestra que para cada valor a lo largo de la punta 201 de acoplamiento el íptica hay un movimiento de dirección real , q ue es una derivada de u n valor "t".

La figura ,44 mu estra por medio de sombreado 205 que corresponden a las derivadas de no los vectores de movimiento, como se muestra en la figu ra 43, sino más bien simplemente las diversa tangentes sobre la punta 201 . Por lo tanto, se puede apreciar, mirando en las figu ras 43 y 44, que los vectores 203' y 205' son colineales. Por lo tanto, en las diversas ubicaciones XYZ, donde los vectores son colineales, está la ubicación donde la curva de desviación de la punta 201 debe ser generada . El movimiento de dirección real para cada valor en esencia hace su propia curva de base cuando gira alrededor de ella con respecto al rotor opuesto. Por lo tanto , definir la desviación de acoplamiento de la ecuación de base es determinar dónde son colineales los vectores 203 y 205 o apuntar de otra manera en la misma dirección exacta en diversas ubicaciones, cuando ambos rotores giran alrededor de sus respectivos ejes.

Se dará ahora una discusión sobre la definición de una superficie desviada, por ejemplo, en la modalidad que está mostrada en las figu ras 40 a 45. Haciendo referencia ahora a la fig ura 48, se muestra la vista lateral q ue es similar a la de la figura 45, excepto por una pluralidad de vectores 500 q ue se muestran como una l ínea punteada . Esencialmente , estos vectores representan las diversas tangentes a lo largo de la curva desviada 333. En otras palabras, debido a que la curva desviada 333 se extiende sobre el exterior de la esfera , se podría imaginar la colocación de l íneas de ajuste progresivo pequeñas a lo largo de la dirección tangencial de cada uno de los puntos que constituyen la curva 333. Cada una de esas l íneas tangenciales representa los vectores 500 mostrados en la figura 48. Con referencia ahora a la figura 49, los vectores 502 muestran el movimiento relativo de cada pu nto conforma gira la curva entera alrededor de su eje central . En otras palabras, los vectores 502 representan u n vector de movimiento real para cada punto. Por lo tanto, de una manera similar a la descrita antes , determinar un factor colineal 500 con un vector 502 para una región constreñida dada, tal como aquella en la región coordenada XYZ aproximada indicada en 504, provee la u bicación de coordenada XYZ, a lo largo de la l ínea de desviación 333 para la defi nición de la superficie de acoplamiento del rotor opuesto que, en este caso, es el rotor relacionado con las extensiones 474 de conos/ajustador. Por lo tanto, para crear una superficie interpuesta entre dos extensiones de ajustador progresivo, tales como 474b y 474c, el diseñador simplemente identifica los vectores colineales para cada posición de rotación dada del rotor, que correspondan a la superficie desviada 333, y como se muestra en la fig ura 50, se tendrá como resultado la l ínea/superficie desviada 51 0 resultante. Esta superficie podría engranar o acoplarse con la superficie exterior de los conos 474b y 474c, o los varios puntos a lo largo de la superficie desviada 333 simplemente podrían redefinir estas superficies de cono. Se debe notar además que la superficie desviada 51 0 puede tener adicionalmente separaciones dispuestas entre ellas donde, por ejemplo, tomando la derivada de la dirección de la trayectoria de la superficie, los pu ntos pod rían ser girados adicionalmente una cantidad prescrita de este "manejo" de la derivada de 90° , de manera que se cree una separación predefinida. Por supuesto, esta separación podría definirse tomando el valor de la distancia desde el centro, dada una rotación prescrita para definir la separación, o tener una cierta separación angular. También podría haber un ajusta de interferencia entre los rotores. Se debe notar adicionalmente que los diversos puntos que definen l íneas se denominan en lo anterior como superficies. Por supuesto, en el lenguaje matemático, los puntos definen líneas; sin embargo, como estas l íneas son utilizadas para formar planos y (como se describe más arriba ) planos curvos, en efecto las diversas l íneas producen finalmente superficies. Por lo tanto, los términos l íneas y superficies son utilizados en lo anterior para describir diversos pasos en la creación de los rotores y los ajustadores progresivos reales. Se debe reiterar que la "punta cortadora" puede ser de una variedad de formas y puede cambiar a distancias diferentes del centro de rotación .

Como se muestra en la fig ura 51 1 hay un dispositivo para convertir energ ía 1 20"' que comprende los accionadores 1 22"' . En general , los rotores de acción 130A000 y 1 30B000 están conectados operativamente , cada uno, a los sistemas de ajuste progresivo 124A'" y 124B'". Los sistemas de ajuste progresivo son sustancialmente similares al mostrado más atrás, con modificaciones mínimas. Para facilitar la explicación , se describirá detalladamente el sistema de ajuste progresivo 1 24A'" , entendiéndose que la descripción se refiere al sistema de ajuste progresivo opuesto 124B'" . Por supuesto, en el alcance más amplio, se podrían usar diferentes tipos de sistemas ajustadores en cada uno de los rotores de acción , o se pueden combinara diversas combinaciones de sistemas ajustadpres prog resivos descritos más arriba, o incluso el sistema de ajuste progresivo que está mostrado en la figura 51, en una porción en la que el otro rotor opuesto está asegurado rígidamente a la flecha pasante, como se describió antes, con referencia a la figura 38. Los ajustadores progresivos podrían estar hechos de material soportador, de material de baja fricción o podrían esta revestidos de acero, con revestimientos de baja fricción o contra desgaste, revestimientos duros, revestimientos de cerámica, o diversos revestimientos que serían de esperar en aplicaciones de engranajes, o revestimientos que se usan típicamente para reducir el desgaste por fricción en partes de máquinas con fricción. Dependiendo de si se usan los ajustadores progresivos en aplicaciones de alto par de torsión o bajo par de torsión, el material podría ser puramente un plástico, tal como Deltro, en aplicaciones de poca fuerza y bajo par de torsión, como ejemplo. La esfera de la flecha pasante también podría estar hecha de baja fricción o de otro material para calidad selladora deseable o para auto-lubricación. Los ajustadores progresivos o la esfera de flecha podrían estar hechos de materiales auto-lubricantes o impregnados.

La figura 51 muestra el accionador 130A'" acoplado en el dispositivo para convertir energía, con sólo una camisa externa, no mostrada para fines de claridad (ver la figura 71 para un ejemplo de una camisa). Antes de describir el rotor interpuesto 121"', se dará una descripción detallada del sistema ajustador progresivo. Como se muestra en la figura 52, hay una vista lateral en perfil de uno de los rotores de acción, por ejemplo, 130A'". En general, el rotor de acción comprende una superficie de acoplamiento 1 42"' que está config urada operativamente para acoplarse con la superficie cooperante 144"' del rotor interpuesto 1 21 "' , como se muestra en la figu ra 51 . En general , las su perficies 142"' y 144"' son de naturaleza similar a las superficies descritas antes, tal como en la figura 27, que corresponden a las superficies 142" y 143". Adicionalmente, las porciones que no se acoplan de la superficie 142 pueden construirse usando el método de derivada de alineación descrito antes con detalle, con referencia a las figuras 46 a 50. De regreso a la figura 52, se puede apreciar que la superficie desviada 156"' de ajuste está provista y está configurada operativamente para acoplarse con la superficie del adaptador progresivo 1 74"' , como se muestra en la figura 51 . En general , la superficie 1 74"' del ajustador progresivo es parte del alojamiento 1 32"' de ajuste, que está conectado rígidamente a la flecha 1 26"' . Como se muestra en la figura 53, se puede ver que hay una superficie interior 152"' q ue está configurada para acoplarse con una porción esférica interior, tal como la porción central de una flecha . Además, la ranura anular 157"' está provista y puede tener (por ejemplo) un anillo de sello colocado en ella .

Con referencia ahora a la figura 54, se muestra el rotor interpuesto 1 21 '" en una vista isométrica. En general , como se describió antes, la superficie cooperante 144"' en una forma puede ser sustancialmente similar en lados opuestos, e incluso desviada en una anchura de lóbulo , como se muestra en la figura 54.

Adicionalmente en la figura 55, como con los otros rotores, la superficie exterior 1 55"' está provista y forma generalmente una porción de u na esfera para cooperar con una superficie esférica interior correspondiente del alojamiento.

Con referencia de nuevo a la figura 51 , se puede apreciar que el rotor interpuesto 1 21 "' está diseñado de manera que cree cámaras de operación 1 89"' y 1 91 "' que cambian de volumen desde una región 1 93"' de volumen mínimo, hasta la región 1 95"' de volumen máximo. El ángulo alfa y otros parámetros pueden ser aj ustados, de tal manera que una l ínea de bifurcación que , por ejemplo, es perpendicular a la rotación de la flecha situada en el propio centro de los rotores dé acción 1 22"' , puede permitir la separación entre las cámaras de operación opuestas 1 89"' y 1 91 "' . Por lo tanto, una camisa puede tener una l ínea divisoria situada circunferencialmente alrededor de ella, con diversas disposiciones de formación de porción , para proveer y derivar el trabajo de varios fluidos de operación (fluidos compresibles y no compresibles). Estos ejemplos de disposiciones de formación de porción se encuentran en varias referencias que son propiedad de la compañ ía cesionaria anotada más arriba , y quedan incorporadas aqu í por medio de esta referencia.

La figura 56 muestra una vista extrema , tomada a lo largo de la flecha 1 25"' . En general , la figura 56 muestra cómo el alojamiento 1 32"' de ajuste obstruye sólo parcialmente la vista de la superficie 1 56"' de desviación de ajuste. Adicionalmente , la l ínea 57-57 de la figura 56 define una vista recortada para la figura 57, donde se puede apreciar en general que los rotores 1 30A 1 30B definen, cada uno, las cámaras de operación 1 89 y 1 91 , conjuntamente con el rotor interpuesto 121 . En general , los alojamientos de ajustador 1 32, en una forma, pueden ser ajustados a lo largo de la flecha 1 26, a fin de proveer un acoplamiento apropiado entre las superficies cooperantes 1 74 y las superficies 1 56 desviadas de ajuste (ver la figu ra 51 ).

Como se muestra en las figuras 58 a 60, hay una vista esquemática de un sistema de detonación de pulso que se puede utilizar por sí propio o conjuntamente con un dispositivo de desplazamiento positivo, tal como el dispositivo para convertir energ ía descrito arriba . En general , el dispositivo 500 de detonación de pulso, que está mostrado en la figura 58, está en una vista en sección ; pero en una forma tiene una estructura de tipo con exterior circular. En general , el dispositivo 600 comprende una región mezcladora de combustible 602, una región de detonación 604, una zona de transición de la detonación de deflagración (zona DDT) 606 y una región de detonación 608.

Con referencia a la figura 59, que está tomada siguiendo la l ínea 59-59 de la figura 59, se puede apreciar que la región mezcladora de combustible 602 , en una forma , comprende en general portillos de admisión de aire 610 a 612. En una forma , el eje central de cada portillo de admisión de aire 61 0 y 61 2 está situado a una distancia radial del centro de la cámara de mezcla 614 para crear una acción de torbellino. El portillo 61 6 inyector de combusti ble está provisto además para mezclar combustible en la cámara de mezclado 614. Con referencia nuevamente a la figura 58, se muestra una válvula 620. En general , la válvula , en una forma , puede ser controlada por medio de un proceso mecánico inherente, donde la válvula está cargada a una posición cerrada alrededor del asiento de válvula 622. Por ejemplo, la válvula puede estar cargada por medio de u n miembro de resorte, tal como un resorte helicoidal situado all í . Por lo tanto , cuando se acumula un cierto grado de presión dentro de la cámara 614, la mezcla de combustible y aire se desliza al rededor de la válvula hacia la cámara de combustión 626, que es una porción de la región de detonación 604. En esta región un miembro encendedor de chispa , tal como u na buj ía 628 , provee la chispa y ocurrirá una explosión cuando la presión incrementada sobrepasa cualquier carga de resorte de la válvula 620 para cerrar la válvula y permitir la ad misión continua de ai re desde los portillos de admisión de aire 61 0 y 612 , para acumular all í presión . Posteriormente, el frente de llamas de la combustión pasará a través de la porción izquierda de la figura 58 hacia la zona DDT 60, y se propagará la llama y la mezcla de aire y combustible se encenderá , acelerando adicionalmente la velocidad de la llama . Eventualmente, la velocidad de la l lama llega a la condición de Chapman-Jouguet y la mezcla de combustible y aire detona en un proceso de volumen constante. Posteriormente, los gases producto de la combustión se desplazan a través de la cámara interior 40 y salen a través del portillo de escape 642. U n dispositivo con una camisa ajustada , tal como el dispositivo mostrado antes en la figura 1 3, puede estar en comunicación cón el portillo de escape 642 para permitir que el gas de expansión imparta su energía sobre los rotores de acción 1 22. Se debe notar que una camisa apropiadamente aj ustada estará ajustada alrededor de los accionadores para proveer cámaras selladas. Adicionalmente, : las regiones senadoras pueden estar situadas estratégicamente para permitir una cantidad prescrita de expansión , que se puede modelar para optimizar la cantidad de trabajo del gas que se expande. Adicionalmente, el número de lóbulos y la posición de los lóbulos podrían sincronizarse con las primeras explosiones dentro del dispositivo 600 de detonación de pulso, para proveer picos de alta presión cuando las caras abiertas amplias de los lóbulos de los rotores estén a plena vista de la onda de presión expandida del gas.

En otras palabras, con referencia n uevamente a la figura 1 3, se pod ría emplear un número menor de lóbulos y un ángulo alfa más cerrado, tal como 1 5° a 35° . El sistema ajustador progresivo puede ayudar en gran medida a mantener la separación relativa entre los accionadores. Por lo tanto, en una forma optimizada , la exposición plena de los lóbulos en un portillo puede ser sincronizada con las ondas de alta presión q ue salen del portillo de escape 642.

Se debe notar q ue la modalidad de un dispositivo 600 de detonación por pulso, como se muestra en la figu ra 58, es de naturaleza esquemática y esta forma provee una pluralidad de puntos de interés 644 para la adquisición de datos, a fin de medir diversos parámetros de datos, tales como la presión y la temperatura .

Con referencia ahora a la figura 60, hay una vista esquemática del dispositivo de detonación por pulso 600, y situado en el portillo de escape 642 hay un dispositivo para convertir energía, tal como un dispositivo 660 de movimiento giratorio de desplazamiento positivo . En general , el dispositivo 660 puede ser similar a los dispositivos para convertir energ ía 120. El dispositivo 660 tiene un portillo de entrada 662 que, en una forma , comprende los sellos ajustables 664. En general , el sello ajustable 664 puede moverse generalmente hacia fuera desde los diversos rotores del dispositivo de detonación por pulso 500 para entrar a un volumen inicial mayor. En general , está provista la ubicación 668 de volumen máximo, donde los rotores de acoplamiento están a un volumen máximo y, posteriormente, el gas es sacado de la región de escape 670. Posteriormente, los rotores reducen el vol umen y adicionalmente desplazan positivamente el escape fuera de la región 672 de escape corriente abajo , y se provee el sello 674 y actúa como un sello de camisa en la región de volumen m ínimo del dispositivo 660.

Adicionalmente, un segundo dispositivo para convertir energ ía puede operar como una compresora , y este dispositivo 680, en una forma , puede estar conectado operativamente al dispositivo 660 , por ejemplo, mediante una banda 682. En general , hay una región 684 de admisión de aire, donde el aire (por ejemplo, aire ambiental ) entra en las diversas cámaras es comprimido all í, por ejemplo, a una razón de compresión de 4 a 1 . El volumen máximo del dispositivo 680 puede estar en la ubicación 688 de volumen máxi mo , y el gas comprimido puede salir cerca del estrangulador 690 y mezclarse con el combustible para crear una mezcla de aire comprimido y combustible. Én general se puede proveeré u n pleno 692 de transferencia de1 calor desde el calor transferido de la región 608 de detonación por pulso, y adicionalmente, la región de detonación 604. Se debe notar además que, en una forma , se pueden proveer espirales de Scheikin 609 que ayudan a la deflagración en el proceso de detonación en la región 608.

Con referencia a la figura 60A, se muestra un dispositivo 600' de detonación de pulso u bicado en el portillo de salida 642'. Hay un dispositivo 660' de movimiento giratorio, de desplazamiento positivo, que comprime un sistema 681 ' de ajusta accionado por entrada . En general , el dispdsitivo para convertir energ ía 660' , en una forma , en una modalidad dentro de esta solicitud , así como otros dispositivos potenciales cubiertos por las reivindicaciones de esta o de otras patentes , así como otros dispositivos para convertir energ ía , tales como, pero sin limitación a ellos , los de US 5,755, 196, US 6,036,463, US 6,497 ,564 y US 6,739,852 , todos los cuales quedan incorporados aqu í por medio de esta referencia . Adicionalmente, en el alcance más amplio, el gas corriente abajo o una porción del mismo puede ser medido por medio de un medidor de flujo, como se menciona en 6,70 , 1 61 , que también queda incorporada aquí por medio de esta referencia.

Con referencia ahora a la figura 60B, el dispositivo 600' de detonación por pulso está mostrado en una vista en sección transversal , donde se puede ver la región de detonación 608' , que en una forma está provista de espirales de Schelkin 609' , que pueden estar en una orientación helicoidal y, en una forma , pueden ser un inserto, tal como un miembro helicoidal insertado y conectado fijamente al tubo 61 1 ' . En una forma , la distancia entre las rotaciones de la porción helicoidal de la espiral de Schelkin 609' pueden aumentar su frecuencia o, de otra manera , se puede red ucir el paso entre las espirales (o , en algunas formas, se puede aumentar, dependiendo de la expansión del gas), de acuerdo con la velocidad del gas en ellas.

El sistema 691 ' de transferencia de calor está provisto con un portillo de entrada 623' q ue permite q ue entre en él un gas, tal como aire comprimido y se desplace de manera a contracorriente, en una forma; donde el calor de la región de detonación 608' es transferido al gas para precalentarlo . Luego el gas se desplaza a través de los tubos 625' de transferencia de gas, a la cámara de mezclado/región de mezclado de combustible 602' , donde el gas precalentado se mezclará con una mezcla de combustible y pasará a través de un difusor 631 ' . El difusor está diseñado para estratificar la mezcla de gas antes de la cámara de detonación 604' . En general , el difusor puede ser una variedad de diseños, donde en una forma, una pluralidad de agujeros , definidos por servicios que se extienden longitudinalmente, reduce la acción de espiral del gas para la detonación apropiada . En una forma , el área de sección transversal abierta del difusor es por lo menos 50 por ciento, en comparación con el área de superficie de toda la sección transversal de la región difusora . En el alcance más amplio, el área de sección transversal abierta es por lo menos 30 por ciento hasta 98 por ciento del área de sección transversal total de la región difusora . En otras formas, el difusor puede comprender aletas que se extienden longitudinalmente, para la conformación apropiada de la corriente de gas para una detonación deseable.

Como se muestra en la figura 60I , hay una vista en sección transversal que muestra el difusor 631 ' , donde una pluralidad de superficies que definen las aberturas 639' están mostradas en general . Adicionalmente , como se muestra en la figura 601 , se puede ver que están provistas aletas 647' dentro del sistema 691 ' de transferencia de calor, para permitir adicionalmente la conducción desde el tubo 61 1 ' al ai re que se desplaza a través de todo el sistema de transferencia de calor 691 ' .

El inyector de combustible 61 6' está formado para inyectar una cantidad prescrita de combustible dentro de la cámara mezcladora 602'. El combustible inyectado allí puede ser un combustible sucio , un combustible convencional para los dispositivos de detonación por pulso, u otros combustibles que provean energía al encenderse. La región expansora 609' , en una forma , provee u n diámetro de sección transversal que áumenta desde las regiones longitudinales trasera a delantera , para expandi r ligeramente la mezcla de combustible y aire antes de que entre en el difusor 631 '.

La región de detonación 604' comprende suficiente energ ía de activación para encender la mezcla de aire y combustible. En una forma, la región de detonación comprende detonadores que, en general , están situados en los sitios de detonación 607' . Los detonadores, en una forma , pueden ser buj ías convencionales o , en algunas formas, pueden ser buj ías de brillo, que proveen energ ía constante en esta región . En el alcance más amplio, la región de detonación puede ser un dispositivo de ig nición láser u otro dispositivo que aplique suficiente energ ía que, en una forma , es energ ía térmica , para detonar el gas. La distancia desde el sitio de detonación 607' a la región longitudinal delantera del difusor 631 ' debe estar situada de una manera que optimice la ignición . En una forma, el sitio de detonación 607' tiene aproximadamente u na longitud de un diámetro del tubo (su área de superficie interna) 61 1 ' más o menos el 50 por ciento. En el alcance más amplio, esta distancia puede estar entre la cuarta parte del diámetro del tubo hasta cuatro veces el diámetro del tubo, dependiendo, por su puesto, de múltiples factores , tales como el combustible que se va a quemar, la abertura de sección transversal del difusor, el volumen de flujo de la mezcla de combustible y aire y, potencialmente, otros factores.

Con referencia ahora a la figura 60C hay un acercamiento al dispositivo para convertir energía 660' . Una forma de un sistema de ajuste 681 ' del portillo de admisión está mostrada , en la que hay una pluralidad de miembros de bloque de sello 651 ' , que comprenden colectivamente un apilamiento de miembros 649' de bloq ue de sello. En una forma , un árbol de levas central 653' está provisto y puede girar para acoplarse con una superficie de leva interna, como se muestra en la figura 60E en 659' . Como se muestra en la figura 60D, el dispositivo para convertir energ ía 660' está mostrado donde hay un primer rotor y un segu ndo rotor, mostrados en una vista en sección , que en general se denomina un ensamble de rotor 661 ' . Se puede apreciar én general que el portillo de salida 642' eyecta gas a una velocidad bastante elevad , en la escala de tres veces la velocidad del sonido, en una forma. Este gas a velocidad extremadamente alta imparte su energía al ensamble de rotor 661 ' . Se puede apreciar q ue el empuje central del gas que se expande no está en la porción central del ensamble de rotor, sino un tanto tangencial a él , para impartir la energ ía cinética del gas expandido a una cara amplia y abierta de cada uno de los miembros de rotor. En una forma , los miembros de rotor generalmente tendrán una ubicación o sitio de volumen máximo en las inmediaciones de la rotación general , en 688'. Por lo tanto, si el apilamiento de miembros de bloque de sello 649' está dispuesto de una manera en la que se puede filtrarse a través del canal que se forma inicialmente en 671 ' hacia el sitio de volumen máximo, donde el gas a alta presión impone ' directamente su fuerza sobre los rotores a una presión máxima , prod uciendo un par de torsión máximo sobre el ensamble 661 ' de rotor (por lo menos sobre uno o sobre ambos rotores, o sobre 1 rotores múltiples, si se utiliza el diseño "parecido a emparedado", tal como el que se muestra en la figura 69A). Con referencia a la figura 60E, se puede ver que el canal 671 ' está mostrado en general y está en comunicación con las porciones extendidas del apilamiento de bloques de sello 649' .

Con referencia ahora a las figuras 60F-60H , se muestran diversos dibujos de los miembros de bloque de sello, así como el árbol de levas central . Como se muestra en la figura 60F, los miembros 651 ' de bloque de sello, cada uno comprende la superficie de leva interna 659' , que en una forma tiene extensiones configuradas para acoplarse con la superficie de leva 655' del árbol de leas central 653' , como se muestra en la fig ura 60H . Por lo tanto, se puede apreciar en general que los diversos miembros de bloque de sello , como se muestra en el apilamiento de miembros de bloque de sello 649 de la figura 60G, pueden ser controlados individualmente y abiertos secuencialmente por medio de la rotación del árbol de levas central 653' .

Con referencia ahora a las figuras 60J , 60K y 60L, se muestran instalaciones esquemáticas para un sistema de generación de energía . Como ; se muestra en la figura 60J , la compresora 680' provee aire comprimido al precalentador, llamado de otra manera el sistema de transferencia de calor 691 ' , donde este aire se desplaza a través de los tu bos de transferencia de gas o se transfiere de otra manera , tal como se indica en 625' , al dispositivo 600' de detonación por pulso y, más específicamente, de manera inicial a una cámara de mezclado , donde el gas es detonado eventualmente y los productos calientes a presión son expulsados a un expansor o en una forma al dispositivo para convertir energ ía 660' . Con referencia ahora a la figura 60K, se muestra un sistema similar como el descrito antes, mediante el cual el gas que sale del dispositivo para convertir energ ía 660' es transferido a un segundo dispositivo para convertir energ ía 660A' . Las etapas de turbina se pueden desviar y re-disponer en orden . Con referencia ahora a la figura 60L, se muestra un sistema similar al descrito arriba , excepto que corriente abajo del dispositivo para convertir energía 660' , el gas de escape se desplaza a través de una caldera 71 1 ' que, a su vez, calienta un fluido de operación , tal como agua , que se desplaza a través del expansor 71 3' y, posteriormente, se desplaza al condensador 71 5' , donde el fluido de operación puede ser comprimido entonces a través de la bomba 71 7' , donde se transfiere de nuevo a la caldera 71 1 ' para volverlo a calentar.

Por lo tanto, se puede apreciar que los gases de extremadamente alta energ ía que salen del dispositivo de detonación por pulso 600 pueden ser utilizados con un dispositivo para convertir energ ía que, en una forma , es un dispositivo que tiene primero y segundo rotores que gi ran al rededor de ejes que están desviados de la colinealidad y q ue se intersecan , formando cámaras de operación en las que el gas que se expande choca contra las cámaras de operación , a un ángulo tangencial respecto a los rotores que les imparten el par de torsión . Se debe notar que los rotores, que están mostrados en u na forma en toda la solicitud , son bastante fuertes inherentemente, por ejemplo , más fuertes que los álabes de turbina , y están diseñados para manejar las temperatura y las presiones extremadamente altas del dispositivo de detonación por pulso para extraer de ellas el par de torsión para la energ ía utilizable. Se debe notar además que el sistema de detonación por pulsos tiene una velocidad rápida de q uemado en general y, por consiguiente, es efectivamente un quemado a volumen constante. Por lo tanto , integrar el dispositivo para convertir energía , qué en una forma es un dispositivo de movimiento giratorio, de desplazamiento positivo , permite que todo el gas sea capturado dentro de una cámara (al menos una porción de los gases se conduce a alguna otra parte) para extraer de ellos la energ ía.

El presente análisis indica que hay un potencial para gran eficiencia al tener u n dispositivo de movimiento gi ratorio, de desplazamiento positivo corriente abajo del dispositivo de detonación por pulso. Se debe notar además que la separación longitudinal entre estos espirales de Scheikin (ya sean helicoidales o de otras formas) es tal , que las ondas de choque reflejantes que rebotan provocan tu rbulencia en la mezcla y aceleran la velocidad de propagación de la llama .

Con respecto al combustible, se puede utilizar potencialmente la mayoría de los combustibles que pueden ser atomizados o pulverizados, con el motor de detonación por pulso , y como se hizo notar antes, se puede usar también el "combustible sucio" , tal como el combustible que tiene altos contami nantes de material en partículas de sulfuro de hidrógeno.

Con respecto a la modalidad mostrada en las figu ras 60A a 60E se debe notar que se pod ría utilizar un estrangulador similar al mostrado en 690 de la figura 60 , para dejar entrar aire al portillo de entrada 623' y controlar la cantidad de aire admitido all í. En otras palabras, la entrada de aire sería una mezcla estequiométricamente apropiada para el combustible, y dependiendo de la velocidad de gi ro del dispositivo para convertir energ ía 680' , este dispositivo, a su vez, podría hacer girar una compresora , tal como se mostró de una manera similar en la figura 60, donde la cantidad de vol umen de flujo que sale de esta compresora se puede controlar por medio de un estrangulador.

El método de i ntroducir ai re caliente en el pleno crea u n mezclado vigoroso, en el que se introduce el combustible en la dirección real . Hay una cantidad tremenda de mezclado, y la boquilla hará disminuir la velocidad y posteriormente el difusor trabaja conjuntamente . La boquilla disminuye efectivamente la velocidad de flujo. El difusor reduce el flujo tu rbulento para la detonación apropiada. La superficie delantera del difusor funciona para desviar cualesquiera ondas de choque q ue regresen longitudinalmente hacia atrás. Al usar el difusor y la boquilla en la cámara de mezclado, las ondas de choque de la detonación , que se desplazan hacia atrás, son debilitadas de tal manera que el inyector de combustible puede estar en el sitio cercano a la cámara de mezclado, cerca de la tapa extrema .

Un aspecto de la longitud del difusor es que tiene un efecto moderador, donde las llamas que tratan de actuar hacia atrás podrían moderar las llamas que se desplazan longitudinalmente hacia atrás, actuando como un detenedor de llamas . Con una longitud de al menos media pulgada ( 1 .27 cm) en total, la longitud del difusor también puede ser contingente en el porcentaje de la región abierta frente a la región no abierta , así como el área de superficie neta de las superficies interiores que definen las aberturas. Por lo tanto, en el alcance más amplio, la longitud del difusor podría estar entre un octavo de pulgada (6.35 mm) y 2 pulgadas (5.08 cm), dependiendo de factores del diseño . Si bien a mayor longitud del difusor mayor será la pérdida potencial de presión , disminuir la velocidad del flujo de fl uido podría tener efectos perjudiciales sobre el sistema .

En una forma , la porción restringida de la boquilla 609' es menor que el área abierta de sección transversal que pasa al difusor 631 ' . En una forma , las razones de distancia de las figu ras 60A-60B están a escala y, por supuesto, pueden apartarse dentro de rangos previsibles en una forma, digamos, por ejemplo, más o menos 20 por ciento , con respecto a la relación de los componentes entre sí.

Como se muestra en la figura 61 A, hay un dispositivo para converti r energía 120IV, en el que se puede ver que los rotores 1 22iv consisten de los miembros de rotor 1 31 a'v y 1 31 bl . En general , los rotores de acción (cuando no tienen los espirales como se describe más adelante) tienen una razón de 3:2, donde el rotor 1 31 alv tiene tres lóbulos y el rotor 1 31 b' tiene dos lóbulos. Por lo tanto, la diferencia de rotación entre estos dos rotores es una razón 2:3, donde el rotor |31 alv, por ejemplo, giraría 240 grados por cada 360 grados de rotación del rotor 1 31 'v.

Se dará ahora una discusión de los sistemas de ajustador progresivo 1 24al y 1 24blv. Como se puede ver en la figu ra 61 B , hay una vista isométrica del dispositivo para convertir energ ía 120IV, que muestra el sistema ajustador progresivo 1 24blv. En general , este sistema ajustador progresivo está dispuesto de tal manera que el rotor 1 32aiv de ajuste fijo, está formado con cinco lóbulos. Además, la superficie 1 56alv desviada de ajuste está dispuesta para tener seis lóbulos. Por lo tanto, la flecha que está conectada fijamente al rotor 1 32a' de ajuste fijo, girará 6/5 veces la velocidad potencial del rotor de acción 1 31 a'vj Con referencia ahora al sistema ajustador progresivo mostrado en la porción derecha de la figura 61 A, se puede apreciar que la superficie 1 56b'v desviada de ajuste tiene cuatro lóbulos y el rotor 132I de ajuste fijo tiene tres lóbulos. Por lo tanto, en este ejemplo particular, como se menciona arriba , cuando el accionador 1 31 blv por ejemplo, gira una revolución de 360 grados, el rotor 1 31 alv de acción opuesta correspondiente girará 240 grados. Por lo tanto, la flecha y, más en particular, el rotor de ajuste fijo 1 32al girará 6/5 de 240 grados que, en este caso , es igual a 1 88 grados. Si se mira ahora la porción derecha del dispositivo 1 20IV, como se hizo notar antes, el rotor de acción 1 31 blv, para propósitos de referencia , ha girado 360 grados y, por lo tanto, el rotor de ajuste fijo 1 32b'v habrá girado 4/5 de 360, que también es igual a 1 88 g rados. Por supuesto, debido a que en esta modalidad los rotores de ajuste fijo 1 32a'v y 1 32blv están conectados ambos fijamente a la flecha central 1 26'v, ambos rotores deben girar el mismo grado con respecto a los rotores de acción , para evitar alguna forma de trabamiento. Para los rotores compuestos de ajustadores progresivos de eng rane y los rotores de onda , se dan a continuación algunas posibles combinaciones (no todas) de números y lóbulos para los engranes y los rotores que aparecen en la lista , de izquierda a derecha . Se muestra a continuación una tabla de varias razones, en la que L Gear = engrane izquierdo; L Index = ajuste izquierdo; L rotor = rotor izquierdo; R rotor = rotor derecho; R Index = ajuste derecho y R Gear = eng rane derecho. ir L Index L Rotor R Rotor R Index R Gear 3 2 5 6 4 5 2 1 3 4 2 3 3 2 8 9 3 4 4 3 15 16 4 5 5 4 24 25 5 6 6 5 35 36 6 7 6 7 49 48 8 7 5 6 36 35 7 6 4 5 25 24 6 5 3 4 16 15 5 4 3 2 5 6 4 5 4 3 9 10 5 6 5 4 14 15 6 7 6 5 20 21 7 8 7 6 27 28 8 9 3 2 4 5 5 6 4 3 7 8 6 7 6 5 15 16 8 9 7 6 20 21 9 10 3 4 10 9 6 5 4 S 15 14 7 6 5 6 21 20 8 7 6 7 27 28 9 8 7 8 35 36 10 g 3 4 7 6 8 7 4 5 10 9 9 8 3 _ 2 1 2 4 3 ¾É¾§ , 6 í "·d· 7 6 3 4 8 7 8 7 35 36 9 10 9 6 44 45 10 11 La tabla anterior no es exhaustiva y muestra varios ejemplos de posibles razones entres los montes de cada superficie.

Con referencia ahora a la figura 62A hay una vista extrema del dispositivo para convertir energía 120IV, tomada siguiendo una vista de la flecha 126I , que muestra en detalle el sistema ajustador progresivo 124a|v. La figura 62B muestra una vista en sección, tomada desde la línea 62B-62B de la figura 62A, donde se puede apreciar que, en una forma, los rotores de acción 122iv pueden ser simplemente rotores regulares. Los lóbulos se extienden radialmente hacia fuera desde el centro y se pueden girar adicionalmente de una manera parecida a espiral. Se conduce la torsión en espiral a una razón similar a la razón N_N-1 entre los dos accionadores, como se describió adicionalmente aquí. Como se muestra en la figura 62B, la flecha 126'v está provista de un pasaje interior 212IV que en una forma puede proveer rotación. Adicionalmente, el pasaje 213IV, por ejemplo, puede proveer un pasaje interior para entrada o salida de un fluido de operación a través de él. En una forma, el fluido es un fluido compresible donde la unidad para convertir energía puede operar como un expansor o una compresora. Una descripción más detallada de la naturaleza de la compresión y expansión del fluido a medida que avanza de una manera parecida a espi ral a través del laberinto de los pasajes de abertura entre los accionadores, se describe adicionalmente aquí. Se dará ahora una discusión más detallada de los¡ accionadores, donde el rotor de acción 1 31 alv está descrito en las figuras 63A a 63E y el segundo rotor de acción 1 31 blv está descrito en las figuras 64A a 64E.

Con referencia ahora a las figu ras 63A a 63E se puede ver que el rotor de onda de tres lóbulos está provisto de una superficie de acoplamiento 143iv. En una forma , esta superficie de acoplamiento puede ser un tanto similar a la superficie de acoplamiento 143" de la figura 27 (de manera que la superficie de acoplamiento particular tiene más lóbulos). Sin embargo, en lugar de tener las montañas y los valles que se extiendan simplemente en sentido radial con respecto al centro del rotor, se hace girar toda la superficie de rotor en una dirección tangencial . Se puede apreciar q ue, debido a que los dos accionadores giran alrededor de un centro común , cada radio de valor rho, denominado de otra manera "p" (la distancia desde el centro de los rotores) q ue es un valor del centro que opera independientemente de los demás valores. Por lo tanto, imaginar el par de accionadores como si tuvieran un número infinito de capas esféricas (tales ; como las cáscaras de naranja ), se puede hacer cualquier tipo de modificación para diferente valores rho a lo largo de las superficies de acoplamiento. En este caso, se giran las superficies de acoplamiento de una manera espiral , como se muestra I en la vista isométrica de la figu ra 63A.

Con referencia ahora a la figu ra 63B , se muestra la vista frontal de la superficie de acoplamiento 143IV. En general , en esta forma, la cantidad de rotación de la porción 21 9IV radialmente interior es girada dos veces levógiramente con respecto a la porción radialmente exterior 221 IV. Por lo tanto , las diversas líneas en espiral , por ejemplo, pueden indicar la cresta de la porción longitudinal delantera de las superficies de acoplamiento.

Como se muestra en la figura 63C se puede apreciar que, debido a que hay esencialmente tres crestas que corresponden a los tres lóbulos, con tres valles interpuestos entre ellas, y además, debido a que la rotación de los lóbulos es el doble levógi ramente de la porción 221 'v radial exterior a ia porción radial interior 21 9IV, se muestran seis crestas en la región superior y la región inferior del rotor 1 31 a'v, como se muestra en la figura 63C. Las figuras 63D y 63E muestran vistas trasera a isométrica , respectivamente, donde la superficie desviada de ajuste 1 56alv está mostrada teniendo seis lóbulos.

Con referencia ahora al otro rotor de potencia 1 31 b'v que está mostrado en las figuras 64A a 64E, se puede apreciar q ue este rotor cooperante está provisto de dos lóbulos en la superficie de acoplamiento 142IV. Sin embargo , haciendo referencia ahora a la figura 64B , se puede apreciar que los dos lóbulos que son regiones diametralmente opuestas , están mostrados a manera de tener las porciones de cresta mostrada en un diseño similar a espiral . A fin de que los rotores de acción 1 22IV (mostrados en cooperación en las figuras 61 A y 61 B) operen en un diseño parecido a espiral, el rotor que tiene menos lóbulos debe girar una rotación adicional de la porción 225iv radialmente eterna a la porción radialmente interna 223I . En otras palabras, si se sigue una de las crestas de lóbulo en el punto más alto o más bajo de una manera espiral dextrógira , se puede ver que efectúa aproximadamente tres rotaciones. Debido a las variaciones de rotación entre los rotores 1 31 a'v y 1 31 b'v, el rotor con el menor número de lóbulos debe girar una rotación completa adicional . Adicionalmente, como se muestra en la fig u ra 64C, se puede ver que en cada una de las porciones superior e inferior del rotor hay seis crestas que tienen el mismo número de crestas que se muestra en la figura 63C. Finalmente, como se muestra en las figuras 64D y 64E, hay una superficie desviada de ajuste 1 56d'v, que tiene cuatro lóbulos (ver también la figura 61 A). La superficie desviada 1 56dlv, por ejemplo, está configu rada operativamente para acoplarse con el rotor de ajuste fijo 1 32IV que está mostrado en las figuras 65 y 66. En general , el rotor fijo 1 32IV, como se muestra en esas figuras tiene cinco lóbulos situados en la superficie 1 98IV. Como también se muestra en esas figuras, la superficie interior 237I V puede estar escalonada hacia abajo en la dirección longitudinal hacia delante, y enchavetada adicionalmente con las ranuras 239IV para conectar fijamente el rotor de ajuste fijo 1 32IV con la flecha , para moverse integralmente con ella .

Con referencia ahora a las figuras 65F a 64J se muestra otra modalidad de un dispositivo para convertir energ ía. Esta modalidad , en algunos aspectos, funciona a la manera de una barra succionadora, conocida de otra manera como una bomba de cavidad progresiva . En una forma , los rotores interno o externo 1 31 c'v y 1 33div pueden estar hechos de una variedad de materiales, donde, en una forma , el miembro interno podría ser de un metal , y el otro material podría ser un material a base de hule. Una manera de utilizar el rotor interior es u n cortador en forma de espiral , que puede crear la superficie opuesta del rotor exterior.

Hay u n ángulo de desviación de 6 grados, que es el ángulo A, con un ángulo alfa de 2 grados. Adicionalmente, la rotación es una función del número de lóbulos, donde hay una razón de rotación de 2 a 3. Los dos rotores pueden ser superficies ajustadoras progresivas en una forma , o las cavidades pueden ser una bomba del tipo de cavidad progresiva , donde el volumen de cámara reduce su volumen . Por ejemplo, en una manera similar a las figuras 68A-D , la modalidad que está mostrada en las fig uras 64F-J puede ser empleada como una superficie ajustadora progresiva , así como un dispositivo para convertir energía , tal como una compresora, una bomba o u n expansor.

Como se muestra en la figura 64F, el rotor interno 1 31 clv está situado dentro del rotor externo 1 33d'v. Como se muestra en la figura 64G , el rotor externo consiste de una pluralidad de montes 1 59IV y valles 1 57IV. De manera similar, el rotor interno 1 31 c' , como se muestra en la figura 64H , puede girar dentro del rotor externo 1 33dl , donde, como se muestra adicionalmente en la figura 64J , el roto interno gira alrededor del eje 1 78IV y el rotor externo gi ra alrededor del eje 1 8CT, donde el áng ulo entre esos dos ejes es el ángulo de desviación , que está mostrado a 2 grados en la figura 64J .

Con referencia ahora a las figuras 67A a 67D , se muestra un miembro rotor 1 31 v que tiene una superficie de acoplamiento 141 v que, por ejemplo, puede ser cualquier tipo de superficie de operación para desplazar fluido que, en una forma, es una superficie de acoplamiento, de desplazamiento positivo o, en el alcance más amplio, podría ser un tipo estadístico de superficie o su combinación . Un elemento interesante del rotor de acción 1 31 está situado en la porción longitudinalmente trasera . Como se muestra en la figura 67B hay una superficie de desviación de ajuste 1 56v q ue es un diseño del tipo de onda , pero que, como está mostrado en la figura 67C , la superficie desviada de ajuste 156v es adicionalmente un tipo de espiral . La figura 67D muestra una vista isométrica que ilustra generalmente los principios de las porciones 1 59v longitudinalmente traseras, conocidas de otra manera como montes, y las porciones longitudinalmente delanteras 1 57v, conocidas de otra manera como valles. Con referencia ahora a las figuras 68A a 68D, se muestra el rotor 1 32v ajustador progresivo fijo, donde se puede apreciar que la superficie del ajustador progresivo 1 74v tiene un acoplamiento parecido a espiral correspondiente con la superficie desviada de ajuste 1 56 , como se muestra en las figuras 67A-67D. Como se muestra en las figuras 69A-69B, hay un ensamble general de u n dispositivo para convertir energía 1 20v, donde se puede apreciar que están provistos los accionadores 1 22v, y en una forma (por ejemplo, hay un rotor interpuesto 1 21 v. También se puede apreciar que los sistemas ajustadores progresivos 1 24a y 1 24bv están provistos, cada uno, donde se utilizan los componentes q ue están mostrados en las figuras 67A-68D . Con referencia nuevamente a la figura 68D , se puede apreciar en la vista en sección que la superficie interior 237v se puede proveér con ran uras 239v que se pueden enchavetar a la flecha central 1 26v como se muestra en la figura 69A. La figura 69B muestra una vista extrema q ue ilustra el rotor de acción 1 31 q ue opera conjuntamente con el rotor 1 32v ajustador progresivo fijo, donde se puede apreciar que hay una razón de rotación entre esos dos elementos.

Hay varios beneficios potenciales al tener las espirales diseñadas para ios rotores principales. Una espi ral parcial pod ría mejorar la dinámica de fl uidos cerca del diámetro exterior, tanto en el portillo de entrada como en el de salida (por ejemplo , creando un elemento de flujo tangencial para reducir la cavitación). Un beneficio adicional podría ser q ue la fuerza centrífuga sobre el fluido podría crear u na fuerza tangencial sobre los rotores , que ayude a la eficiencia . Cada lado podría bombear un fl uido separado con portillos apropiados y, además, se podrían proveer portillos en los ajustadores progresivos para bombear fluido o hacer de otra manera que un fluido (compresible o no compresible) pase a través de ellos .

El análisis de la presente indica que los lóbulos de onda de corte recto tienen un potencial para "golpear" el fluido, o crear tiras largas de volumen atrapado, que podrían dar por resultado un efecto de golpeteo en ciertas circunstancias. Añadir una espiral parcial podría eliminar potencialmente este golpeteo potencial del fluido contenido en los lóbulos , debido a que el sello espiral oprime inherentemente el fluido atrapado radialmente hacia fuera (o hacia dentro, en otras modalidades) en lugar de golpear una tira larga del fluido instantáneamente . Los rotores principales no están ajustados con una flecha pasante, y cuando los rotores deben hacer contacto (tal como con un rotor de potencia y un rotor subsidiario o dependiente), la espiral puede ayudar a amortiguar el contacto entre los rotores de manera muy similar a un engrane cónico helicoidal , donde la ubicación del contacto se mueve progresivamente desde el interior de los lóbulos hacia el exterior o viceversa), de manera que se elimina el efecto de "golpeo" y conduce a una operación más silenciosa y más uniforme. Con respecto a los ajustadores progresivos del tipo de espiral , que están mostrados en las figuras 57A a 69B, hay beneficios similares a los mencionados arriba , o sea , que la espiral parcial añadida a los ajustadores crea menos ruido y una operación más uniforme y mejora potencialmente la vida de desgaste debido a los "i mpactos" más graduales entre los "dientes de engrane" en lugar de los impactos abruptos de contacto . Este efecto amortig uador puede ser potencialmente mucho más notable cuando los ajustadores .progresivos giran a velocidades de rotación más altas. Además, la espiral crea l íneas de contacto más largas, en comparación con los lóbulos de corte recto. Estas l íneas de contacto más largas mejoran la capacidad de carga de empuje del ajustador. El ajustador progresivo en espiral debe operar más suavemente también debido al hecho de que no "atrapa aire" a lo largo de una l ínea delgada (tal como en los lóbulos de corte recto); más bien , con la espi ral , el airé es exprimido gradualmente de los sitios atrapados de doble sello (de doble sello implica u n sitio donde operan juntos un sello de punta y un sello de engranaje, que exprimen una l ínea de fluido). Ahora , n una modalidad de diseño en espiral , el análisis de la presente indica que no ocurre el atrapamiento mencionado arriba sino que , más viene, ocurre una expresión gradual radial . Los engranes de espiral parcial deben operar más suavemente y más eficientemente también debido a menos pérdidas mecánicas debidas a la "compresión" del gas en los sitios atrapados. Con respecto a los dientes de engrane de ajustador progresivo lu bricados con aceite, la espiral realmente puede tener un efecto de bombeo radial . Por ejemplo, si hay aceite o lubricante dentro de las cercan ías de la flecha , el aceite puede quedar atapado en pequeños receptáculos (resultantes de la geometría del engranaje en espiral "doble sello") y entonces ser exprimido hacia fuera del ajustador progresivo. También puede ocu rrir el efecto opuesto, dependiendo de cómo esté diseñado el ajustador progresivo (u orientado, con relación al ángulo alfa), y de la dirección de rotación , de modo q ue si el ajustador progresivo está asentado en una bandeja de aceite, podría "absorber" potehcialmente aceite hacia el ajustador radialmente I hacia dentro desde la bandeja de aceite, por este efecto de expresión de la espiral , y el comportamiento del doble sello de los sellos de punta y de eng ranaje entre los lóbulos del ajustador progresivo. El comportamiento de bombeo mencionado arriba también es benéfico para el enfriamiento, ya que no solamente bombea aceite para la lubricación , sino que podría ser útil para auto-enfriamiento, si los ajustadores se calientan por la fricción . Adicionalmente, la dinámica de la espiral con un lu bricante podría ayudar potencialmente a prevenir la cavitación del lubricante (por ejemplo, el aceite). Como se muestra en las figuras 67A a 69B, la espiral , como se tiene ahora , es una espiral lineal simple, o espiral de Arq u ímedes, inscrita en una superficie cónica que corresponde al ángulo de desviación "a" (por ejemplo, 90 + alfa/2 + cono de oreja para un CvR™ tradicional , etc. ). Se podría usar también diferentes espirales. Para fines de análisis, supóngase que un engrane ajustador prog resivo de corte recto puede ser mejor para trasmitir el par de torsión , en comparación con u n ajustador de espiral , simplemente debido a que se trasmiten las cargas de contacto más en la dirección "normal" . Si esto es así, puede ser conveniente tener una espiral que cambie de tal manera , que tenga más espiral cerca de la esfera y menos espiral se incline hacia el exterior del ajustador, donde hay más material para resistir las tensiones.

Otra razón por la que un estilo diferente de espiral podría ser más conveniente, estaría relacionada con el bombeo de aceite. Por ejemplo, la carga centrífuga del aceite fluido será mayor cerca del exterior de los lóbulos del aj ustador, que cerca del interior. Por lo tanto, sería conveniente tener una espiral más agresiva cerca del exterior del ajustador, si el ajustador fuera a sentarse en una bandeja de aceite, por ejemplo, para bombear mejor el aceite del exterior al interior del par de engranes ajustadores ; pero tener una espiral menos agresiva (menos ángulo radial) cerca del interior, ya que las fuerzas centrífugas sobre el aceite son menores y también para transferir potencialmente mejor en par de torsión en esa área . Se debe notar además que la espiral menos ag resiva da por resultado una velocidad de flujo atrapado radial más alta. Por lo tanto, tener una espiral agresiva cerca del diámetro exterior y una espiral menos agresiva cerca del interior del ajustador en una bandeja de aceite, por ejemplo, podría acelerar el fluido de fuera hacia dentro, y esto podría crear un mejor efecto de chorro del aceite, lo que sería útil si la formación de chorro del aceite hacia dentro fuera conveniente (por ejemplo, si el diseño necesitara del chorro de aceite en los sellos cerca de la flecha). Se pod ría decir lo mismo para el enfriamiento, ya que quizás la formación del chorro de aceite en los sellos cerca de la flecha podría ser benéfico para enfriar esos sellos (este podría ser otro argumento para una espiral lineal regular también).

Como se muestra en la figura 70 , hay otra modalidad de un alojamiento 1 32VI de ajustador progresivo. En general , como se puede ver en las figuras 70A y 70C, hay una su perficie 1 74VI de ajustador progresivo que está configurada operativamente para correlacionarse con una superficie desviada de ajuste de un rotor de acción , de una manera similar a las descritas antes (donde, en esta forma , la superficie de ajuste es de un diseño de tipo espiral ). Como se muestra en las figuras 70A a 70D , hay un sistema 241 VI de ajuste de la su perficie de ajuste , que en una forma comprende un anillo de base 243VI que , en una forma , está configurado operativamente para ser conectado rígidamente a la flecha pasante. Se pueden emplear ranuras que operan como sitios de chaveta 239VI para inmovilizar giratoriamente el anillo de base 243VI en la flecha central . Como se muestra en la vista despiezada de la figura 70B , hay una pluralidad de miembros de ajuste 245VI y en una forma , de bases receptoras 247VI. Como se muestra en la figura 70D , se puede apreciar que, en una forma , los miembros de ajuste 245 I están configurados para oponerse mutuamente, como se muestra en la porción superior de la figura 70D , donde, en una forma, se pueden utilizar tres pares de dichos miembros para la reposición del anillo exterior 249 I con respecto al anillo de base 243VI. En u na forma , las bases receptoras 247VI están introducidas allí en sitios receptores a lo largo del anillo de base 243VI , y los miembros de ajuste que, por ejemplo, pueden ser tornillos de cabeza , están acoplados roscadamente al anillo exterior 249VI y accesibles por lo demás desde el exterior para ajustes diminutos del anillo exterior 240VI con respecto a la flecha central . Por lo tanto, el sistema 241 VI de ajuste de la superficie ajustadora provee el ajuste diminuto de la superficie ajustadora progresiva 1 74VI que, a su vez, girará el miembro rotor asociado, de modo que se ajustan giratoriamente los dos miembros rotores uno con respecto al otro, para un espacio de huelgo prescrito entre ellos , o de otra manera , para prescribir la distancia de rotación entre ellos (en caso de un ajuste de interferencia : por ejemplo , los dos rotores podrían estar igual mente espaciados entre las superficies delantera y trasera).

Con referencia ahora a la figura 71 , se muestra un dispositivo para convertir energ ía 120v". Los miembros de rotor 1 23v" y 1 25v" están mostrados y están configurados operativamente para girar alrededor de la flecha 1 26v" de una manera que se describió antes. El alojamiento 1 1 9v" está mostrado generalmente en una vista en sección . La figura 71 muestra u n ensamble de alojamiento casi completo, con numerosos componentes que , en algunas formas, se pod rían combinar para formar estructu ras monol íticas unitarias . Si n embargo, la modalidad que se muestra en la figu ra 71 es únicamente una forma de construir un alojamiento, que se describi rá generalmente más adelante. Las designaciones numéricas que describen el alojamiento (sin incluir la designación "v"") no necesariamente se correlacionan con designaciones numéricas similares en la descripción precedente. Partiendo con la porción derecha de la figura 71 , hay una tapa extrema pequeña 1 30 " que está fijada a la tapa extrema grande 1 3 ". Está provisto un miembro de cojinete 1 34v" que, en una forma , es un cojinete de agujas, q ue está alojado en el alojamiento de cojinete 1 36v" que, por lo demás, se denomina como alojamiento de cojinete de aguja . Se provee además una placa de sello 138v" que está configurada operativamente para acoplarse con la superficie longitudinalmente trasera del rotor 123v" y además una placa de sello 140v" de manera similar configurada para acoplarse con la superficie longitudinalmente trasera del rotor 125v". Está provisto un bloque de sello 142v" de volumen mínimo en la región inferior de los rotores, que en una forma está situado cerca del volumen mínimo de las cámaras formadas entre los rotores 123v" y 125v". Situado en una región opuesta del ensamble de rotor, hay un bloque 144v" de sello de volumen máximo. Está provisto el engrane 146 il en espiral de ajustador, donde un núcleo registrador cronométrico 148v" está situado radialmente hacia dentro de él. La chaveta 150v" está configurada para montar giratoriamente el núcleo 148v" de registrador cronométrico a la flecha 126v". Una tapa 152v" de potencia, extrema, grande, está provista y configurada para montarse en la tapa 154 " de potencia, extrema, pequeña. Está provisto un sello de flecha 156vil para acoplarse con la flecha 126vii. Se debe notar que el núcleo de cronómetro 148 " en una forma es similar al anillo de base 243 ", que se muestra en las figuras 70A y 70B. En una forma, los bloques 142v" y 144v" proveerían puertos para permitir la entrada y la salida de un fluido de las diversas cámaras, de entre los rotores 123viiy 125vii.

Como se muestra en la figura 72, hay una vista isométrica de un dispositivo para convertir energía 120 I". En general, este dispositivo tiene una entrada 170VI" y una salida 173vm. El dispositivo 120VI" está provisto de un alojamiento 119 I" y, como se muestra en la figura 73, puede verse que el ensamble de rotor 122VI" está provisto y los portillos de entrada 174VI" están en comunicación con las entradas 170vii. De manera similar, el portillo de salida 176VI" está también en comunicación con la salida 172VI". En una forma, los portillos de entrada y de salida están definidos por el bloque de sello 180 I" de volumen mínimo y el bloque de sello 182 I" de volumen máximo; con lo que las anchuras radiales de los bloques de sello pueden disponerse de manera que provean una conexión selladora de la superficie exterior del ensamble de rotor 122VIÍI entre los portillos de salida y de entrada 176VI" y 174VI". Adicionalmente, en otras formas, estos bloques de sello pueden ser ajustables, por ejemplo, en una disposición con un fluido compresible para ajustar la sincronización del volumen sellado para un gas que se expande o se comprime, dependiendo de la disposición del dispositivo para convertir energía.

También está mostrada en la figura 73 una sonda de proximidad 186VI", que está provista usualmente para fines de prueba, o que se puede utilizar en ciertas aplicaciones que requieren vigilar la porción¡ interna del alojamiento 119VI".

Como se muestra en las figuras 74A a 74E, hay otra modalidad de un sistema ajustador progresivo 124IX. En general, como se muestra en la figura 74A, hay un ensamble de rotor 122IX que consiste de un par de accionadores. Está provisto el alojamiento ajustador progresivo 132IX que está configurado para ser conectado fijamente a la flecha 1 26IX. Como se muestra en la figura 74B , se muestra el alojamiento de ajustador 1 32'" en el que está provista una pluralidad de extensiones de indicador progresivo 1 74IX. Con referencia ahora a la figu ra 74C, las extensiones 1 74IX de ajustador progresivo, en el que están configurados operativamente para ajustar dentro de los sitios de montaje de ajustador progresivo 133IX. En una forma , las extensiones 1 74IX de ajustador pueden ser ajustadas simplemente para q ue estén dentro de los sitios de montaje 1 33IX de ajustador progresivo, y se colocan simplemente all í y, como se muestra en la figu ra 74A, están colocadas fijamente por medio de tener una superficie retenedora ligera 1 35IX.

La figura 74D muestra una vista trasera del alojamiento de ajustador 1 32lx , en el q ue, como se mostró adicionalmente en la figura 74D, la vista en sección provee una vista de los sitios de montaje 133IX de aj ustador superior e inferior. Como se muestra en esas figuras, las extensiones de ajustador individuales pueden ser mantenidas dentro por medio de las superficies retenedoras 1 35ix. Las aberturas 1 37IX pueden estar provistas para permiti r que pase lubricante a través de ellas.

Con referencia ahora a la figura 75, se muestra otro ejemplo más de un dispositivo para convertir energ ía 1 20 . El dispositivo 120x para convertir energ ía consiste de accionadores 1 30AX y 1 30BX , que están diseñados de tal manera que provean insertos para los servicios de acoplamiento de los lóbulos, como se describe adicionalmente aqu í. Un segundo elemento notable en el dispositivo para convertir energ ía 1 20x es el sistema de ajustador progresivo 124x, que consiste de un material que utiliza las maneras de un cojinetes de esferas que están alojadas dentro de una superficie de ajustador progresivo prescrita, descrita adicionalmente aquí. Por lo tanto, se dará primero una discusión del par de rotores 1 22x y, más en particular, la naturaleza de tener los insertos de rotor comprendiendo el par de rotores y, en segu ndo l ugar, habrá una discusión del sistema de ajustador 1 24x relacionado con la utilización de un ajustador prog resivo móvil 1 74\ que en u na forma es un miembro esférico, tal como un cojinete de esferas .

Con referencia ahora a la figura 76 , hay u n rotor de acción 130AX que en esta forma es un ensamble que comprende un miembro 147 basado en el rotor, y una pluralidad de insertos de rotor 149 .

Como se muestra en la figura 77, hay un miembro basado en el rotor 147x, provisto de u na ubicación de conexión 1 51 x. En una forma , la ubicación 1 5 x de conexión de inserto comprende una extensión colgante 1 53x q ue está configurada para acoplarse con la ranura de retención 1 55x, como se muestra en la figura 78. Esta figura muestra un ejemplo de un inserto de rotor 149 , que provee una base de conexión 1 5 . Los lóbulos 1 61 " están diseñados para crear las superficies 142x de manera similar a la descrita arriba (por ejemplo, por medio del método que se enseñó i nicialmente con referencia a las fig uras 1 a 4, así como el ejemplo mostrado en las figuras 5 a 1 2 y discutido adicionalmente por las matemáticas anteriores.

La figura ! 76 muestra el accionador 1 30A* en un estado ensamblado. La: pl uralidad de insertos de rotor 149x está fijada a los sitios 1 51 * de conexión de inserto del miembro 147 basado en el rotor. Por supuesto , el rotor de acción puede ser un ensamble de una variedad de formas , diferentes de la mostrada en la figura 76. Una ventaja de tener u n ensamble que comprende un rotor de acción frente a una estructura u nitaria, es que los insertos de rotor pueden comprender diferentes materiales que no sean el miembro a base de rotor. Por ejemplo, los insertos de rotor pueden vaciarse de u n material endurecedor o incluso, en algunos casos, de un material más suave. A cualquier velocidad , las propiedades del número 147x de base de rotor puede ser diferente que las propiedades requeridas de los insertos 149x de rotor.

Con referencia todavía a la figura 76, se dará ahora una discusión del sistema ajustador progresivo 1 24 . En la figura 76 hay una pluralidad de superficies 156x desviadas de ajuste. Estas superficies desviadas están config uradas operativamente para acoplarse con una superficie 1 74AX de ajustador de alojamiento correspondiente,! como se muestra en la figura 79. Con referencia nuevamente a las figuras 1 8 y 1 9, se puede ver q ue hay un alojamiento 1 32 ;de ajustador que tiene una pluralidad de superficies 1 74 de ajustador conectadas a él . Con referencia ahora a la figura 79 se puede ver lun ajustador 1 32x en el que las superficies 1 74A de ajustador cooperan con un cojinete de esferas q ue se interpone entre las superficies 1 74AX y la superficie 1 56x desviada de ajustador, para proveer un sistema ajustador progresivo. Con referencia ahora a la figura 80, se muestra un dispositivo para convertir energía 120x en el que se puede ver que los rotores de acción 130AX y 130BX están en acoplamiento mutuo, donde se puede ver además que hay insertos de rotor 149x que están fijados a un miembro 147 basado en el rotor. Mirando ahora la porción derecha de la figura 80, se puede ver en el rotor de acción 130BX una superficie 156x desviada de ajuste, y un miembro esférico 175x que provee un servicio de ajustador progresivo externo 174x, que coopera con el servicio 174AX de ajustador progresivo de alojamiento, del alojamiento 132x de ajustador. Se puede apreciar que el miembro esférico inferior 175 en la porción inferior derecha, coopera con las superficies 156x y 174x en la porción inferior derecha, de una manera similar a la anterior, de modo que se ajuste progresivamente de manera apropiada los rotores y se los mantenga en un sitio de rotación prescrito con respecto a la flecha 126x.

Con referencia ahora a la figura 81, se muestra otra modalidad, donde se muestra el dispositivo para convertir energía 120XI. En general, este dispositivo utiliza primero y segundo ensambles de rotor 122A i y 122B i, donde la energía de estos ensambles de rotor se puede convertir a una flecha central 126BXI por medio de las superficies 199XI de engrane cónico.

Como se discutió en la figura q y la figura 39, se discute una base para formular las curvas de base tanto para la geometría ovalada como para la de forma de onda, respectivamente. Se usan estas ecuaciones para derivar las curvas de base tanto para la geometría del cojinete de esferas ovaladas, como para la del cojinete de esferas de onda , así como para las curvas de base para la curva de base de lágrima y uno de los dos rotores de un par de rotores de engrane de engranes aj ustadores prog resivos, o rotores de onda . El parámetro "t" representa el ángulo de rotación de uno de los rotores alrededor de su eje de rotación , en radianes. El parámetro p representa el ángulo alfa entre el eje de rotación de un componente con respecto a otro componente (nótese que un grupo de cojinetes de esferas podría considerarse un componente para la formulación matemática de las superficies). El ángulo "a" es el ángulo de desviación del vector central de cortador con respecto al eje de rotación de ese cortador, y está mostrado en las figuras 1 y 39. El parámetro B es un multiplicador de razón de velocidad , para la razón de velocidad relativa entre un objeto que se mueve y el otro que se engrana . Nótese que una serie de cojinetes de esferas podría considerarse un! objeto que se mueve con una razón de velocidad para la rotación jneta del grupo de cojinetes de esferas alrededor del eje de rotación neto del gru po. Para las superficies ajustadoras ovaladas la razón de velocidad B = 1 y B? 1 para las geometrías de onda , típicamente las geometrías de onda generadas cuando B = 1 + 1 /n o B = 1 - 1 /n , donde N es el número de lóbulos espaciados equidistantemente , pasadores ajustadores espaciados equidistantemente , o el n úmero de cojinetes de esferas espaciados equidistantemente, por ejemplo. El parámetro R es el radio de la esfera imaginaria en la que se extiende la curva de base. El sistema de coordenadas cartesianas está centrado en el centro de la esfera del ensamble CvR.

Partiendo con el vector ilustrado en la figura 1 en la figu ra 39), se aplica una serie de 4 rotaciones de vector. Primero se efectúa una rotación de vector de V en +alfa, alrededor del eje Y. Se hace girar el vector resultante en +B*t alrededor del eje Z. Luego se hace girar el vector resultante en -p alrededor del eje Y. Se hace girar el vector resultante en -t alrededor del eje Z; el resultado es la curva de base C , conocida de otra manera como el centro de la trayectoria de cortador. A continuación está la multi plicación de matriz con las cuatro matrices de rotación escritas completas: cos(-f) -sin(-/) 0]] cos(-p) 0 s¡a(~p) "cos(&) ~sin(St) Oj cos( j) 0 $¡n(p) Rsin(a -p) s n(-f) cos(-/) 0 0 1 0 sin(8¡) cos(j¾) 0 0 1 o 0 0 0 1 -sin(-/)) 0 cos(-/>) 0 0 1 -sin{/>) 0 cos(/>) ? cos(a - p) Después de multi plicar y simplificar, la ecuación paramétrica en coordenadas cartesianas para la curva de base es la siguiente: ?{cos(/)(cos( ) m$(£í) s (a) - cos(a)sin(p)) + sin(í) $m(Bi) sin(a)) R(- sm( (cos( ) cQ$(B sin(a) - cos( )sin(p))+ cos(/)sm(£ sin(ú)) Los ejemplos de curvas de base se pueden ver en las figuras 83 y 84; el punto a2 y b2 para una onda y un diseño ajustador ovalado, respectivamente, mostrados con el ángulo alfa de p = 2.5 grados y a = 45 grados.

El ajustador progresivo de cojinete de esferas con pistas ovaladas, es similar a los ajustadores ovalados reglares; excepto que, en lugar de tener un pasador en ovalado, donde los pasadores están conectados a una parte (tal como conectados a u na parte en la flecha pasante) y los óvalos en el rotor, la versión de cojinete de esferas tiene ahora una serie de óvalos en el rotor, y óvalos en la parte fijada a la flecha pasante. Entre las dos series de óvalos hay cojinetes de esferas y las superficies ovaladas actúan de manera similar como pistas en un cojinete de esferas , ya que ocurre primariamente un contacto de rodamiento entre las esferas y las ran uras de forma ovalada .

Hasta este punto la descripción ha derivado las superficies maqui nadas creadas por las orejas de conejo radialmente cónicas o de radio constante como "cortadores" que se desplazan a lo largo de una "curva de base" C descrita en las matemáticas precedentes. Para los ajustadores prog resivos ovalados, con cojinete de esferas, se puede usar la misma curva de base C que las trayectorias de cortador, usando el parámetro B = 1 , un ejemplo de una cu rva de base de ajustador ovalado es el punto b2 de la figura 84, pero en lugar de usar conos o cilind ros, o formas arbitrarias radiales, espirales o arbitrarias como cortadores, se usa más bien una esfera como cortador, tal como el punto b3 en la figura 84 , donde la esfera está centrada sobre la curva de base b2 y es barrida matemáticamente a lo largo de b2, produciendo un volu men toroidal b4, ilustrado en la figu ra 84 como ejemplo, con seis esferas ajustadoras seleccionadas arbitrariamente en esta figura . El exterior de este volumen es la superficie de interés para producir las pistas de cojinete de las superficies aj ustadoras de cojinete de esferas que se van a maquinar. Esta sola superficie toroidal describe la geometría que se usará para las superficies de pista para dos componentes de máquina diferentes. Esta superficie toroidal puede pensarse como dividida en dos superficies para crear las dos pistas. Sin embargo, no es necesario usar el 100 por ciento de la superficie resultante para que los dispositivos funcionen , ya que la esfera rodará todavía dentro de un par de superficies parciales, dependiendo de cómo se recorten las superficies; es decir, el usuario tiene cierto control sobre cómo recortar las superficies toroidales.

La derivación de las curvas de base C del óvalo está descrita más arriba . Hay un "ángulo alfa" formado entre un rotor y el eje central de rotación de la flecha pasante. Hay el doble de pistas ovaladas que de cojinetes de esferas. El motor expansor en las figuras 60A-60E está mostrado con los ajustadores ovalados; tiene un ángulo alfa de 1 0 grados . Este dispositivo particular es simétrico con dos pistas ovaladas de ajustador para un lado de dispositivo podrían crearse con los siguientes parámetros en las ecuaciones de curva C: a = 45° ; p = 2.5° ; B = 1 . Hay un ángulo alfa de 2.5 grados, formado entre up eje de rotación central de un rotor y el eje de rotación del ensamble de esferas (que se extiende sobre un plano constante en un círculo). El grupo de esferas gira al rededor de un eje que es u n ángulo alfa de 2.5 grados desde el eje de rotación de la flecha pasante. El ángulo total es, por tanto, de 5 g rados para este ensamble ajustador prog resivo con las esferas. Nótese que los cojinetes de esferas se extienden todos en un círculo , espaciados a la misma separación que los óvalos, y se extienden en un plano a la mitad entre las dos series de superficies ovaladas.

Para crear una pista en la parte posterior de un rotor, se coloca la curva de base sobre un radio esférico R, que usualmente sería en I modalidad preferida, el radio central de la separación de huelgo entre la bola esférica y las superficies de receptáculo esférico de la parte posterior del rotor y el ajustador progresivo conectados a la flecha , respectivamente (nótese que las superficies en la esfera de la esfera y receptáculo del aj ustador no necesariamente deben ser esferas). Luego hay un "corte" en (más hacia el centro del par de rotores) la superficie esférica de la parte posterior del rotor para crear u na ranura , usando un cortador esférico igual al tamaño del cojinete de esferas , idealmente. Un ejemplo del material retirado para crear esta ranura está ilustrado en la figura 84, referencia b4, como el volumen que es sacado por la esfera cortadora b3 que se mueve a lo largo de la trayectoria cu rva de base b2. No necesariamente el cortador debe tener el mismo diámetro de la esfera, para crear cierta precarga en algún espacio de huelgo para los cojinetes de esferas. Para formar el corte sobresaliente toroidal en al receptáculo interno del ajustador progresivo fijado a la flecha pasante, se quita material también usando un cortador esférico que sigue la trayectoria curva de base, nuevamente el sistema de coordenadas de la trayectoria curva de base centrado en el centro del centro esférico del dispositivo del par de rotores, y de tal manera que el eje Z esté alineado con el eje de rotación de la parte.

El ajustador progresivo de cojinete de esferas, con pistas onduladas , es similar a los ajustadores de par de eng ranes, excepto que, en lugar de dos pares parecidos a engranes, que engranan entre sí, hay una serie de cojinetes de esferas entre dos superficies onduladas que tienen una forma trocoidemente toroidal .

Para las curvas de base de ajustador con cojinetes esféricos, solamente se requiere la ecuación C, derivada encima de ambas pistas; esta vez las dos pistas tendrán una diferencia en el número de lóbulos de 2 en lugar de 1 , como en un par de engranes. La figu ra 83 ilustra |a formulación del volumen que se va a eliminar para formar una pista . El sistema de coordenadas cartesianas a 1 en la figura 83 represénta el origen de la ecuación C de la curva de base, y también representa el sitio del origen del centro del dispositivo CvR. El eje Z representa el eje de rotación del componente que tendrá la pista dé cojinete de esferas maquinada en él . En la figura 83 se han escogido los parámetros p = 2.5 grados; a = 45 grados; N = 9, con cojinetes de esferas con diámetro de 3/8 de pu lgada (9.52 mm);pudiéndose imaginar u n cojinete de esferas como el cortador a3, y la curva de base a2 va a q uedar a un radio de R = 1 .01 " (2.56 cm) en este caso. En este caso se ha seleccionado B = 1 - 1 /9 como la razón de velocidad , lo que da por resultado 1 0 lóbulos. Si se hubiera seleccionado una razón de velocidad de B = 1 -1 /9 , se habría tenido como resultado u n toroide trocoide con 8 lóbulos, y se podría usara esa superficie para la otra pista, en el otro componente ajustador progresivo del ensamble.

Como ejemplo, se hace referencia a los cojinetes c8 de 1 1 esferas en la figura 85; este ensamble particular tiene un ángulo alfa total de 1 0 g rados entre los rotores centrales principales c5 y c6 (ver también las figuras 86 a 89). Para las superficies de pista ondulada de toroide trocoide de ajustador de la figura 86, se seleccionan los parámetros a = 45 grados ; p = 2.5 grados, N = 1 1 , para mostrar un ejemplo. Sin embargo, para los ajustadores de cojinete de esferas ondulados no se utiliza el mismo volumen toroidal que con los ajustadores de cojinete de esferas ovalado ; más bien se tienen dos superficies diferentes para las dos pistas. Para la pista c1 3, fijada al rotor principal c6, se ha escogido el parámetro B = 1 - 1 /1 1 , lo que da por resultado una superficie c1 3 de pista recortada, de toroide trocoide de 1 2 resaltos , lo que asegura que se alinee el centro del sistema de coordenadas cartesianas de la curva de base C con el centro del sistema de coordenadas del punto c7, en la figura 86; y también que el sistema de coordenadas centrales del punto c7 se alinee con el sistema c1 0 de coordenadas centrales del ensamble de par de rotores. Para asegurar la posición apropiada de la curva de base en c7 , se asegura q ue el eje Z de la curva de base C esté alineado con el eje Z de la parte c7 ; siendo el eje Z el eje de rotación de la parte. Para la pista c14 en la parte c9 de la fig ura 86, se ha seleccionado el parámetro B = 1 -1 /1 1 , que da por resultado una pista c14 de toroide trocoide ondulada de 1 0 resaltos, usando también la ecuación C y aseguran que el eje Z se alinee esta vez con el eje de rotación de la flecha pasante c1 3 en la figura 88 , y q ue el origen de la curva C quede en el centro de la esfera del ensamble de par de rotores, nuevamente con el eje Z alineado. El resultado de esta combinación es que hay un rodamiento neto que sucede con m ínima fricción entre los cojinetes de esferas y las pistas; es decir, por lo general no hay contacto deslizante de los cojinetes de esferas en operación, y una alta eficiencia de este dispositivo de transferencia de par de torsión . Si las partes maquinadas son toleradas lo suficiente o están precargadas, se puede obtener un desajuste de ceo y se ha creado un dispositivo de trasmisión de par de torsión con desajuste cero, muy parecido a los pares de ajustador de engrane; siendo la diferencia que la versión con cojinete de esferas tiene una fricción muy baja o despreciable en comparación con los pares de engranes. También la razón de velocidad entre el rotor principal y la flecha pasante, es diferente debido a la diferencia de dos lóbulos, en lugar de la diferencia de un lóbulo previa para los pares de engrane. Esto da por resultado una restricción en el número de lóbulos de los rotores principales, basada en las razones de engranaje de enteros, con diferencias de 2 para los ajustadores progresivos . Un ejemplo de un ensamble con una combinación funcional de las razones de velocidad está mostrado en la figura 85. A la izquierda del ensamble se tienen números de lóbulo de engrane de la sig uiente manera : la referencia d tiene 7 lóbulos; el agrupamiento de referencia c2 tiene 8 esferas; la referencia c3 tiene 9 lóbulos, fijados al rotor c5 que tiene 1 6 lóbulos, engrana con el rotor c6 que tiene 1 5 lóbulos, que tiene la referencia c7 fijada a su lado posterior con 1 2 lóbulos; cojinetes de 1 1 esferas c8 y finalmente, el rodamiento de esferas en una pista en c9. Tanto c1 como c9 están fijados a la flecha pasante y, por consiguiente , giran a la misma velocidad. El resultado es, si existen las tolerancias apropiadas , q ue los rotores principales c5 y c6 no necesitan rozarse uno con otro y pueden tener una separación de huelgo mantenida entre ellos; reduciendo así o eliminando el desgaste. También se reduce al m ínimo el desgaste y la fricción en las referencias c1 , c2 , c3 , c7, c8 y c9.

Para ayudar a describir la naturaleza de la rotación de los cojinetes de esferas, en la figura 88 se muestra que los centros de los cojinetes de esferas q uedan en un plano c1 1 , a un ángulo que es la mitad del ángulo alfa del ensamble de ajustador progresivo ; en este caso, 2.5 grados. También resulta que con la formulación descrita arriba, con las curvas de base C, los centros de los cojinetes de esferas siempre se desplazan en u n círculo que se extiende en el plano c 1 , y que el eje de rotación del círculo cruza el origen del ensamble c1 0 de par de rotores. También se debe notar en la figu ra 88 y en la figu ra 86, cómo las pistas c1 1 y c1 2 son mucho menos qüe la mitad de los toroides trocoides originales, en comparación con la mitad del volumen a4, ilustrado en la figura 83.

Se debe señalar también que los cojinetes de esferas pueden ser del estilo de complementacion plena (es decir, que se tocan o casi se tocan) o bien podría colocarse una "jaula" entre los cojinetes de esferas para ayudar a mantener las esferas equiespaciadas durante la operación . Esto ayuda además a red ucir la fricción y puede incrementar la suavidad de la operación .

Como se muestra en las fig uras 89 a 92, hay otro sistema ajustador progresivo en el que una plu ralidad de miembros de cojinete están interpuestos entre el miembro de esfera central de la flecha y uno de los rotores. Como se muestra en la fig ura 92, hay una visa despiezada donde se muestra una jaula de cojinete que sitúa los cojinetes en sitios relativos uno con respecto al otro. Se puede proveer una placa de refuerzo trasera en la que , como se muestra en la vista en sección transversal de la fig ura 90, la placa posterior está conectada fijamente al rotor que aloja el sistema ajustador progresivo. En esta modalidad , la superficie desviada de ajuste está sobre el miembro de flecha del cojinete de bolas, y la superficie ajustadora está conectada por medio de los cojinetes al rotor.

Si bien lá presente invención está ilustrada mediante la descripción de varias modalidades, y si bien las modalidades ilustrativas están descritas con detalle, los solicitantes no tienen la intención de restringir n i de ninguna manera limitar el alcance de las reivindicaciones que siguen , a dicho detalle. Las ventajas y las modificaciones adicionales, dentro del alcance de las reivindicaciones que sig uen , aparecerán fácilmente para quienes tengan suficiente experiencia en la materia. La invención , en sus aspectos más ampl ios , por lo tanto, no está limitada a los detalles específicos, a los aparatos ni a los métodos representativos, ni a los ejemplos ilustrativos mostrados y descritos . Consecuentemente puede haber separaciones de dichos detalles, sin por ello salir del espíritu ni del alcance del concepto general de los solicitantes.

Claims (47)

REIVINDICACIONES

1. Un ensamble rotor que comprende primero y segundo rotores que tienen primero y segundo ejes centrales que están fuera de la colinealidad; comprendiendo el ensamble rotor: a. un par de rotores de acción que comprenden primero y segundo rotores; cada rotor comprende uno o más lóbulos; los lóbulos tienen servicios de acoplamiento desviados, configurados para acoplarse con puntas de lóbulo del rotor opuesto; estando formadas superficies de acoplamiento desviadas mediante un eje de referencia fijado al eje central en el rotor opuesto y que hace girar el eje de referencia con respecto al eje central de la superficie desviada; mientras que la distancia desde el eje de referencia para formar la punta de acoplamiento del rotor opuesto, más la distancia de una distancia de separación prescrita o ajuste de interferencia, determina el sitió de la superficie desviada; b. una flecha pasante que pasa a través de los rotores de acción; teniendo la flecha pasante una porción central que define en parte una porción de una esfera; cada uno de los rotores de acción tiene una porción interior que forma una porción de una superficie esférica cóncava, configurada operativamente para acoplarse con la porción central de la flecha pasante; c. un sistema ajustador progresivo, en el que una superficie desviada de ajuste está situada en el primer rotor; una superficie ajustadora progresiva montada en la flecha pasante, donde la superficie ajustadora está situada de manera que se acople con la superficie desviada de ajuste del primer rotor, cuando el primer rotor gira con la flecha pasante q ue tiene un centro de rotación que no es colineal con el centro de rotación de la flecha pasante.

2. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el que cada; uno de los rotores primero y seg undo tiene una superficie desviada de ajuste y adicionalmente, cada uno tiene una superficie ajustadora prog resiva , ambas montadas rígidamente en la flecha pasante.

3. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la su perficie ajustadora progresiva está fijada a un alojamiento de ajustador que , a su vez, está conectado rígidamente a la flecha pasante, y configurado para moverse conjuntamente con ella .

4. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 3, en el que una pluralidad de superficies desviadas de ajuste están situadas en una porción longitudinalmente trasera del pri mer rotor, y un número correspondiente de superficies de ajuste están configuradas para acoplarse con cada una de las superficies desviadas de ajuste, du rante todo el curso de una rotación completa de los rotores de acción .

5. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 4, en el que cada uno de los ajustadores progresivos comprende un miembro de rodillo que está configurado para girar alrededor de u na región de pasador de la superficie ajustadora progresiva .

6. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 5, en el que cada una de las superficies ajustadoras está configurada para ser recolocada radialmente hacia dentro con respecto al alojamiento de ( ajustador progresivo, de manera que formen un acoplamiento predefinido con la superficie desviada correspondiente con la que cada superficie ajustadora está configurada para acoplarse .

7. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 6, en el que el miembro de rodillo tiene una superficie de textu ra troncocónica , mediante lo cual la recolocación de la superficie ajustadora radialmente hacia dentro, crea efectivamente un diámetro mayor de una porción de acoplamiento del miembro de rodillo con la superficie desviada correspondiente con la que se acopla la superficie ajustadora .

8. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el q ue la superficie desviada es de naturaleza continua , de manera que la superficie ajustadora completa una rotación completa dentro de la superficie ajustadora.

9. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 8, en el que la superficie ajustadora tiene una dimensión mayor en una dirección longitudinal , que en una di rección tangencial .

10. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 9, en el que un eje central de la superficie ajustadora define una curva de base cuando ' la superficie ajustadora gira con la flecha pasante forma una curva de base con respecto al primer rotor.

1 1 . El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 10, en el que la desviación del eje central de la superficie ajustadora forma una su perficie exterior de acoplamiento de la superficie ajustadora, y la superficie aj ustadora está espaciada de la curva de base de la superficie ajustadora , a la distancia de la superficie exterior de acoplamiento de la superficie ajustadora más cualquier separación deseada o ajuste de interferencia entre ellas.

12. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 1 , en el que la superficie ajustadora está configurada operativamente para ser conectada a la flecha, de manera que se reposicione radiálmente hacia dentro; donde la superficie exterior de acoplamiento de la superficie ajustadora es troncocónica .

13. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 3, en el que la superficie desviada es una superficie continua , de forma sinusoidal , situada en una porción longitudinalmente trasera del primer rotor.

14. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 13, en el que la superficie ajustadora no está conectada directamente a través del alojamiento de ajustador progresivo, sino que está colocada dentro de una superficie que define los sitios de montaje de ajustador, donde una superficie retenedora sitúa las superficies ajustadoras y la superficie ajustadora está configurada operativamente para acoplarse con la superficie desviada de ajuste.

15. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 13, en el que la superficie ajustadora tiene un patrón de forma sinusoidal que tiene porciones longitudinales delanteras y porciones longitudinales traseras; donde las porciones longitudinales traseras forman salientes que tienen un valor de N número de salientes para la superficie desviada de ajuste.

1 6. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 15, en el que la superficie ajustadora está configu rada para girar alrededor de la flecha central a una velocidad con respecto al primer rotor de (1 + 1 /N ) o ( 1 - 1 /N ) rotaciones por rotación del primer rotor.

17. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la superficie ajustadora es ajustable con respecto a la flecha pasante, por medio de un sistema de ajuste de la superficie ajustadora .

18. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 7, en el que la superficie ajustadora es una saliente de una superficie continua de forma sinusoidal , que define u na superficie ajustadora . i

19. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 18, en el que la superficie de forma sinusoidal es un diseño en espiral , mediante el cual una porción radial interna con respecto a una porción radial externa de una saliente se desvía en una dirección tangencial .

20. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la flecha pasante comprende una porción central que define una porción de la esfera que es un componente separado conectado a un miembro central de flecha .

21 . El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 20 , en el que el miembro central de flecha tiene una reg ión central con una superficie exterior que está configurada operativamente para acoplarse con la porción central , que define en parte una porción de la esfera.

22. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la porción central q ue define en parte una porción de una esfera , es integral y monol ítica con porciones circundantes de flecha para comprender una estructura unitaria para la flecha pasante.

23. Un dispositivo para convertir energ ía, que comprende: a. un par de rotores de acción que comprende primero y segundo rotores de acción , configurados operativamente para tener lóbulos extendidos que se acoplan con una región de receptáculo definida por dos1 lóbulos adyacentes del rotor opuesto; cada uno de los rotores de acción tiene un sitio delantero y un sitio trasero; donde los sitios traseros de los rotores de acción están espaciados adicionalmente uno del otro, en relación con la separación de los sitios delanteros de los rotores de acción ; teniendo el primer rotor de acción u na superficie desviada de ajuste; b. un sistema de ajuste prog resivo que comprende un alojamiento de aj uste prog resivo q ue tiene una pluralidad de superficies ajustadoras ; estando configuradas operativamente las superficies ajustadoras para acoplarse con la superficie desviada de ajuste del primer rotor; c. una flecha de potencia mediante la cual el alojamiento de ajuste está conectado a la flecha de trasmisión y configurada para alojar en ella las su perficies de ajuste .

24. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, en el que las superficies ajustadoras están formadas teniendo un eje central que está fijado a la rotación de un eje de rotación opuesto del rotor opuesto.

25. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, en el que cada una de las superficies desviadas es de naturaleza continua que tiene un patrón de forma el íptica .

26. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 23, en el que las superficies ajustadas tienen un patrón de forma sinusoidal que se extiende circunferencialmente alrededor de las porciones traseras de los rodillos de acción .

27. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 23, en el que cada una de las superficies ajustadoras está configurada para ser recolocada radialmente hacia dentro con respecto al alojamiento ajustador, de manera que forme un acoplamiento predefinido con la superficie de ajuste del segundo rotor.

28. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 23, en el que las superficies ajustadoras están configuradas operativamente para ser alojadas en sitios de salientes de ajuste del alojamiento ajustador.

29. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 28, en el que las superficies ajustadoras no están conectadas directamente a través del alojamiento ajustador, sino que están colocadas dentro de una superficie que define los sitios salientes de ajustador; donde una su perficie retenedora sitúa las superficies ajustadoras para que se mantengan radialmente hacia dentro, y las superficies ajustadoras están configuradas operativamente para acoplarse con l superficie desviada de ajuste del primer rotor de acción , que es una superficie continua, radialmente alrededor de una porción longitudi nal mente trasera del primer rotor de acción .

30. Un ensamble rotor que comprende: a. un primer rotor que tiene una primera superficie de acó-plamiento con una primera línea de acoplamiento situada en un plano esférico; donde la primera l ínea de acoplamiento está definida por tener una pluralidad de vectores derivados de posición, que indican los diversos valores derivados de puntos a lo largo de la primera l ínea de acoplamiento ; donde los vectores derivados de posición indican la dirección de la primera l ínea de acoplamiento en el plano esférico; teniendo además el primer rotor un eje central de rotación y teniendo la primera l ínea de acoplamiento una pluralidad de vectores derivados rotacionales; donde cada punto a lo largo de la línea está provisto del vector derivado rotacional que indica la dirección de desplazamiento de cada punto; b. un segu ndo rotor que tiene un eje central de rotación que está intersecandó el eje de rotación del primer rotor en un punto de intersección , y fuera de la colinealidad ; girando el segundo rotor a un valor rotacional prescrito con respecto al primer rotor; teniendo el segundo rotor una segunda superficie de acoplamiento con una segunda l ínea de acoplamiento situada en el plano esférico de la primera l ínea de acoplamiento ; donde, en diversas posiciones de rotación de la prjmera l ínea de acoplamiento , cuando la primera l ínea de acoplamiento gi ra alrededor del eje central de rotación, en los sitios en el plano esférico donde los vectores derivados de posición son colineales con los vectores derivados rotacionales, y además, cuando las coordenadas de esos dos vectores son iguales , se define un punto de referencia para determinar la segunda l ínea de acopíamiento.

31 . El rotor de conformidad con la reivindicación 30, donde está situado un sistema ajustador progresivo que comprende un alojamiento ajustador que tiene la extensión ajustadora y una pluralidad de extensiones; estando configuradas operativamente las extensiones para acoplarse con una superficie desviada de ajuste del primer rotor.

32. El rotor de conformidad con la reivindicación 30, en el que el punto de referencia para determinar la segunda línea de acoplamiento define un sitio de contacto directo entre la primera y la segunda superficies de acoplamiento.

33. El rotor de conformidad con la reivindicación 30 , en el que el vector derivado de posición , relacionado con el punto de referencia, puede ser recolocado al punto de intersección entre los dos rotores y el vector derivado de posición se utiliza para definir una separación de la primera línea de acoplamiento, alejándose ortogonalmente de ella en el plano esférico .

34. El rotor de conformidad con la reivindicación 33, en el que el vector derivado de posición está a 90 g rados del punto central, con respecto al punto de referencia; y de esa manera, hace girar el punto de referencia utilizando el vector derivado de posición como u na manivela de referencia para hacer girar el punto de referencia a una distancia prescrita en el plano esférico , a fin de defini r una separación prescrita entre las superficies de acoplamiento primera y segunda .

35. El rotor de conformidad con la reivindicación 33, en el que se utiliza el vector derivado de posición para recolocar el punto de referencia para definir la segunda superficie de acoplamiento para que tenga un ajuste de interferencia con la primera superficie de acoplamiento.

36. El rotor de conformidad con la reivindicación 30 , que comprende adicionalmente un sistema ajustador progresivo, en el que una superficie desviada de ajuste está situada en el primer rotor; una superficie ajustadora está montada rígidamente a una flecha pasante, donde la superficie ajustadora está situada de manera que se acopla con la superficie desviada de ajuste del primer rotor cuando el primer rotor gira con la flecha pasante, que tiene un centro de rotación que no es colineal con el centro de rotación de la flecha pasante, y el sistema ajustador progresivo restringe el movimiento de rotación del primer rotor con respecto a la flecha pasante.

37. Un ensamble rotor que comprende: a. un primer miembro rotor conectado fijamente a una flecha central ; teniendo el primer miembro rotor u na primera superficie de acoplamiento que tiene un número N de salientes; b. un seg undo rotor, fuera de colinealidad con un centro rotacional común como el primer rotor, donde el segundo rotor tiene una segu nda superficie de acoplamiento, de manera que el acoplamiento entre la primera y la segunda superficies de acoplamiento sea tal , que el número de salientes N de la primera superficie de acoplamiento sea un valor entero diferente del número de salientes de la segunda superficie de acoplamiento ; teniendo además el segundo rotor una superficie de ajuste que tiene un número de salientes N + 1 o N - 1 ; c. un rotor de ajuste fijo , conectado fijamente a la flecha, donde el rotor ¡de ajusta fijo está provisto de una superficie de acoplamiento, configurada para acoplarse con la superficie de ajuste del segu ndo rotor; donde la superficie de acoplamiento del rotor de ajuste fijo está provista de nu número de salientes que es un valor entero diferente del número de salientes de la superficie de ajuste del segundo rotor; d. mientras que el segundo rotor gira con respecto al rotor de ajuste fijo y el primer rotor a u n valor de (N + 1 )/N o (N— 1 )/N .

38. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 37, en el que las salientes son superficies ajustadoras que están formadas al tener un eje central que está fijado a la rotación de un eje de rotación opuesto del rotor opuesto.

39. El ensamble rotor de conformidad con la reivindicación 37, donde cada una de las salientes comprende un miembro de rodillo que está configu rado para girar alrededor de una región de pasador de las extensiones de ajustador.

40. Un dispositivo de detonación por pulso que comprende: a. una región de detonación que tiene una espiral de Shelkin ; b. una cámara mezcladora en comunicación con una l ínea de transferencia de gas, que provee un gas precalentado desde un sistema de transferencia de calor, que provee un conducto de aire para transferi r aire alrededor de la región de detonación , extrayendo el calor de él; c. una cámara mezcladora , config urada para recibir gas desde las líneas de transferencia de gas que están en comunicación con el sistema de transferencia de calor; estando adicionalmente en comunicación la cámara mezcladora con un inyector de combustible; d. un difusor configurado para recibir una mezcla de combustible y ai re desde la cámara mezcladora ; e. una región de detonación , corriente abajo del flujo de la mezcla de ai re y combustible, donde la región de detonación está config urada con un sitio de detonación que provee suficiente energ ía de activación para detonar la mezcla de combustible y aire; f. de manera que el gas quemado que se expande, de la mezcla de combusti ble y ai re , se desplaza a lo largo de la región de detonación hasta un sitio de salida , donde está en comunicación con un dispositivo de' movimiento giratorio, de desplazamiento positivo.

41 . El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 40 , en el que las espirales de Schelkin son de una trayectoria helicoidal que se extiende por la región de detonación .

42. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 41 , en el que las espirales de Schelkin aumentan en frecuencia con respecto a la distancia desde una porción longitudinalmente trasera a una porción longitudinalmente delantera.

43. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 40, en el que el sitio de ignición está a una distancia del difusor por lo menos mayor que la mitad del diámetro de la región de detonación .

44. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 40 , en el que el dispositivo de desplazamiento positivo consiste de primero y segundo rotores, girados alrededor de ejes respectivos que están fuera de colinealidad y que se i ntersecan .

45. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 44, en el que un portillo de entrada para el dispositivo de desplazamiento positivo consiste de un apilamiento de miembros de bloque de sello, que están configurados para ajustar el volumen de entrada de una cámara de entrada que está incluido entre los servicios de operación de los rotores primero y segundo.

46. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 44 , en el que el dispositivo de desplazamiento positivo está dispuesto de manera que el gas que se expande, procedente del dispositivo de detonación por pulso, es di rigido hacia una cara ancha abierta de cada uno de los rotores pri mero y segundo para aplicarles energía cinética para producir un par de torsión sobre los rotores.

47. El dispositivo de detonación por pulso de conformidad con la reivindicación 46, donde el gas que se expande entra en las cámaras de operación de los rotores primero y segundo, y las cámaras de operación se expanden con respecto a la rotación de los rotores primero y segundo; con lo q ue la presión del gas que se expande del dispositivo de detonación por pulso, provee un par de torsión al primero o al segundo rotor. RESU ME N Un sistema de movimiento g radual para un ensamble de rotor, en el que el sistema de movimiento gradual puede regular la ubicación rotacional de los rotores de acción , que están configurados para girar alrededor de una flecha , en una forma.