SE449776B - Anordning for astadkommande av retlinjig rorelse hos ett objekt med hjelp av ett bojligt kraftformedlande organ - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 449 776 För att linan inte skall bli slak och för att kolven eller den koppling vid vilken kolven är fästad skall kunna föras upp till utgångsläget för ny provtagning när den fyllda provtagningscylindern med sin kolv avlägsnas, finns en mot- trycksfjäder anordnad. Detta instrument är obetydligt längre än kolvens slaglängd och har därigenom ändamålsenlig form.

En nackdel med den anordningen är dock att fjäder- kraften ökar under det att kolven rörs nedåt. Detta frestar pà mekaniskt och ger en onödigt stor ström- och därmed batte- riförbrukning. Vidare händer det att, när en drivningsspärr lossas för att därigenom snabb återföring av kolvkopplingen skall kunna ske, kolven eller kolvkopplingen skjuts upp med sådan kraft att kolven, som i regel är av glas, skadas. Den ökande fjäderkraften minskar även precisionen i kolvrörelsens hastighet. Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är därför att åstadkomma en drivmekanism för rätlinjig rörelse i såväl fram- som återgående riktning och där varken drag- eller tryckkraft är anordnad att ske med hjälp av fjäder eller mot- svarande som bygger upp ett statiskt tryck. Vidare skall det organ i drivmekanismen som överför nämnda rätlinjiga rörelse vara böjligt i åtminstone någon riktning.

Uppfinningen löser dessa problem på det sätt som an- ges i de bifogade patentkraven. Härvid utgår man från att överföring av en rätlinjig rörelse sker från en drivanordning till ett objekt exempelvis en kolv i en cylinder, med hjälp av ett kraftförmedlande organ. Enligt uppfinningen bringas nämnda rätlinjiga rörelse att överföras med hjälp av en tät- lindad enkel- eller dubbelspiral med sådan diameter i för- hållande till överföringens slaglängd att den vid de tryck- krafter som används, ej viker sig àt sidan, samt med sådan egenspänning och trådtjocklek i spiralen att den ej töjs ut vid de dragkrafter som används.

En dylik tätlindad spiral kan, visar det sig, överföra såväl tryckkraft som dragkraft. Storleken på tryckkraften beror dels av den fria längden - längden mellan två stöd eller infästningspunkter - dels av spiralens ytterdiameter. Ett visst förhållande mellan fria längden och diametern medger l0 15 20 25 30 35 449 776 en viss maximal tryckkraft. Dragkraften beror dels på mate- rial och egenspänning hos spiralvarven, dels pà tràdtjock- leken.

Enligt uppfinningen kan det vidare vara ändamålsenligt att använda en dubbelspiral, varvid den ena spiralen omger, eller är lindad utanpå den andra. Härvid kan framför allt dragkraften väsentligt ökas i förhållande till fallet med; enkelspiral.

Exempel på en typisk anordning där förfarandet enligt uppfinningen kan användas är en aspirator i vilken en kolv under en viss förutbestämd tid skall förskjutas linjärt från det ena ändläget till det andra. Genom att härvid använda för- farandet enligt uppfinningen ástadkommer man en enkel och billig tillika väl fungerande överföring av rörelse och kraft frân en drivenhet i form av en elektrisk likströms- eller stegmotor med utväxling till objektet som i detta fall utgörs av kolven. Genom att som kraftförmedlande organ en tätlindad spiral är anordnad mellan drivanordningen och objektet och i en eller flera krökar är styrd av rullar eller stödytor av material med låg friktion, erhåller man möjligheten att, så att säga, vika ihop kraftöverföringen och få en kompakt konstruktion med små dimensioner.

I det valda exemplet är det vidare lämpligt att det kraftförmedlande organet i drivningsänden är infäst i en av drivanordningen linjärt förskjutbar slid. Genom att sedan böja det kraftförmedlande organet 1800 runt en ända- målsenligt vald radie, kommer objektet att förskjutas linjärt uppåt (fig. 2) när sliden förskjuts nedåt och vice versa.

Genom att låta sliden som löper över en eller flera gejdrar eller skenor, via en med en manöverstång styrbar koppling, vara kopplad till en av drivanordníngen driven skruv, kuggrem eller liknande, kan man i något av ändlägena eller var som helst frikoppla drivningen. Det är då lämpligt enligt uppfinningen att låta manöverstången även ha sådan infästning i den pà sliden anordnade kopplingen att den kan användas så att man för hand, linjärt kan förskjuta sliden och därmed, via det kraftförmedlande organet, även objektet.

I en annan utföringsform av uppfinningen kan man lä- 10 15 20 25 30 35 449 776 ta den styrning av spiralen som krävs vid den eller de krökar som finns, utföras av en inuti spiralen anordnad styrning i form av en krökt eller rundad axel med blank yta. När spira- len förskjuts i sin längsriktning låter man den träs på utan- pà axeln eller dras av från densamma vid motsatt rörelserikt- ning.

I stället för en axel kan ett rör användas. Rörets ytterdiameter skall då, liksom axelns diameter, vara något mindre än spiralens innerdiameter. Fördelen med ett rör i förhållande till en axel är att en lina eller ledning kan vara anordnad inuti röret. I övrigt är fördelen med invändig styrning framför allt den att glidfriktionen blir låg.

I stället för att använda en linjärt förskjutbar slid, kan man som alternativ låta det kraftförmedlande organet vara ínfäst i en av drivanordningen roterbar upprullningstrumma runt vilken rullar eller stödytor med låg friktion är anord- nade. Fördelen med detta arrangemeng är dubbel. Dels krävs inget utrymme för den uppàtgående delen av spiralen på driv- ningssidan när objektet rör sig nedåt, dels visar det sig att spiralen vid en dylik upprullning strävar att räta ut sig.

Denna uträtningskraft är i princip oberoende av hur stor del av spiralen som rullats upp under förutsättning att friktion- en kan försummas. Det kan därvid vara lämpligt att låta den i spiralen inneboende uträtningskraften vara anordnad att vid frikoppling av drivningen, återföra objektet till ut- gångsläget.

I vissa fall kan det vara önskvärt att den mekaniska överföringen enligt uppfinningen kan överföra en dragkraft som är så stor att spiralen skulle töjas ut och riskera per- manent deformering. I dessa fall är det enligt uppfinningen lämpligt att en kuggrem är anordnad att löpa parallellt med spiralen mellan drivanordning och objekt. Dragkraften tas då upp av kuggremmen medan tryckkraften överförs av spiralen.

Ett alternativ till detta är att låta en lina eller stàlmire eller liknande vara anordnad inuti eller utanför spiralen för att tillräcklig dragkraft skall kunna uppnås.

Enligt uppfinningen är det vidare ändamålsenligt att làta objektet vara anslutet till det kraftförmedlande 10 15 20 25 30 35 449 776 organet via en gränskraftkoppling. Om av någon anledning objektet skulle kärva vid sin rörelse kommer detsamma att lossa från det kraftförmedlande organet när dragkraften över- stiger en förutbestämd övre gräns. Härigenom undviker man att den tätlindade spiralen utsätts för så stor dragkraft att den permanent deformeras och förstörs. Det kan därvid vara ända- màlsenligt att låta gränskraftkopplingen vara utformad som en magnetkoppling med sådan utformning att kopplingen vid viss förutbestämd dragkraft utlöses och frigör objektet från det kraftförmedlande organet.

För att antingen kunna veta när sådan utlösning sker och/eller för att därmed kunna bryta strömmen till motorn i drivanordningen, är enligt uppfinningen en elektrisk kon- taktfunktion anordnad i gränskraftkopplíngen som via en sig- nalledning anordnad inuti spiralen avger en elektrisk signal om kopplingen utlöses. Signalledningen kan därvid utgöras av en stålwire med elektrisk isolation omkring varvid den kan tjäna som såväl elektrisk ledning som dragkraftöverförare. iFörutom nämnda koppling är det naturligt att man enligt känd teknik även förser en anordning av detta slag med ändlägesbrytare eller liknande anordningar.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till de bifogade figurerna l-5 där figur l, visar en aspirator i fickformat med kraft- överföring enligt känd teknik, figur 2, visar en anordning för överföring av rät- linjig rörelse enligt den föreliggande upp- finningen sådan den tillämpas i en aspirator i fickformat, figur 3, visar en variant av anordningen i fig. 2 med invändig styrning av spiralen, figur 4, visar en alternativ drivning i form av upp- rullning, och där slutligen figur 5, visar en utföringsform av en del av en gräns- kraftkoppling med en elektrisk kontaktfunk- tion.

I figur l visas en aspirator i fickformat med kraft- överföring enligt känd teknik. Här låter man en motor 12 via 10 15 20 25 30 35 449 776 en utväxling ll,9 driva en trumma 8 runt vilken en lina 6 ellerkedja lindas upp.Linan 6 löper över ett linhjul 7 och är i änden infäst i en kolv 4 som rör sig linjärt i en cy- linder 2. Eftersom linan ej kan ta upp tryckkrafter, vilka dels krävs för att motverka kolvens 4 egen tyngd, dels för att återföra kolven 4 i sitt övre ändläge, är en fjäder 5 anordnad. Härvid är den av fjädern 5 utövade kraften mot kol- ven 4 minst i kolvens översta läge och störst i dess understa läge. Vid stora slaglängder blir skillnaden mellan fjäder- kraften i ändlägena högst avsevärd och besvärande. Dessutom måste dämpande åtgärder vidtas om kolven ej skall utlösa kraftiga anslag mot cylinderns överdel när kopplingen 10, frikopplar drivningen av linan 6.

I figur 2 visas en anordning för överföring av rät- linjig rörelse enligt den föreliggande uppfinningen, vid till- lämpning ien aspirator i fickformat. Härvid överföres kraft fràn en drivanordning 20 till ett objekt 21 i form av en kolv 21 i en cylinder 22. Som kraftförmedlande organ mellan driv- anordningen 20 och kolven 2l används en tätlindad spiral 23, som i ena änden 25 är infäst i en över skenor eller gejdrar 26 linjärt förskjutbar slid 27. Sliden 27 drivs exempelvis av en av drivanordningen 20 roterbar skruv 28 eller driven kuggrem (ej visad). När drivanordningen vrider skruven 28 runt, förskjuts sliden 27 uppàt utefter gejdern eller gejd- rarna 26 varvid spiralen 23 dras upp från styrningen 29 sam- tidigt som den i styrningens 29 andra ända, nu med förändrad riktning, dras in i densamma varvid kolven 21 följer med i den nedåtgående rörelsen. Härvid sugs luft in i cylinderns övre del 24 genom munstycket 30. När cylindern 24 fyllts med luft, tillsluts munstycket 30 och cylindern 22 med kolven 21 avlägsnas genom att magneten 31 bringas att släppa sitt tag om en järnskiva 32, limmad i kolven 21. (Se även fig. 5).

Därefter insätts en ny cylinder med kolv, varefter en man- m) överstáng 33 lyfts upp, vrids så mycket att en ej visad kopp- ling i sliden 27 lossar denna från skruven 28 varefter slid- en 27 med infäst spiral 23, för hand kan tryckas ned varvid kolven 21 förs upp till sin startposition överst i kolven 22.

Styrningen 29 kan vara utformad som en hålighet med l0 15 20 25 30 35 449 776 glatt yta, exempelvis i nylon eller teflon, eller i metall med teflonbeläggning. Vidare kan det vara lämpligt att lägga in rullar 34 för minskning av glidfriktionen.

I figur 3 visas en alternativ styrning av spiralen.

Här sker styrningen genom att en axel böjts i form av ett U med olika långa skänklar över vilken spiralen 40 är anord- nad att löpa. Den långa skänkeln 35 är i sin övre ände infäst i godset och tjänar som gejder utefter vilken sliden 37 kan glida när den på grund av skruvens 38 rotation rör sig uppåt eller av en ej visad manöverarm förs nedåt till startläge.

I stället för en axel kan ett rör användas, genom vilket an- tingen en draglina eller en elektrisk ledare kan vara anord- nad.

Ett alternativt sätt att dra ned spiralen 43 och där- med kolven 45 visas i figur 4. Härvid driver drivanordningen en trumma 44 som roterar runt en axel 45 och utanpå vilken spiralen 43 lindas. Fördelen med denna variant är att utrymme ej krävs för gejdrar och liknande.

I och med att den mekaniska överföringen enligt upp- finningen ej är stel, dvs oelastisk om dragkraften uppnår ett visst värde, är det av vikt att en koppling 31,32 mellan spiralen 23 och objektet 21 (fig 2 resp. fig 5) är anordnad, som är så utformad att den utlöses när dragkraften överstiger ett förutbestämt gränsvärde. Denna gränskraftkoppling 31,32 har till uppgift att förhindra permanent skada av spiralen 23 om kraften blir för stor. Exempel på hur en sådan kan vara utformad visas i fig 5. Härvid är en järnplatta 32 klistrad på objektet 21 till vilket den linjära rörelsen skall över- föras. Mot denna järnplatta 32 anbringas en magnet 31 i vil- ken spiralen 23 är infäst. När dragkraften blir för stor, släpper magneten fästet.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen är även en kontaktfjäder 50 anordnad i en hålighet 50 anordnad igen hålighet i magneten 31. Kontaktfjädern 50 är ansluten till en ej visad elektrisk ledning. När magneten 31 är fäst mot järnplattan 32 är en strömkrets sluten mellan ledning, kontaktfjädern 50, järnplatta 32, magnet 3l och spiral 23.

Vid bruten strömkrets, dvs när gränskraftkopplingen utlöses 449 776 indikeras detta med ljus eller ljud eller så bryts strömmen till drivanordningen.

Slutligen kan det i sådana fall där det krävs en större dragkraft än vad spiralen medger, vara lämpligt att som komplement till spiralen antingen ha en draglina, kugg- rem eller liknande men detta har ej visats i figurerna. v.

Claims (6)

449 776 9 Patentkrav

1. Anordning för åstadkommande av rätlinjig rörelse hos ett objekt (21) med hjälp av ett böjligt kraftförmedlande organ (23, 40, 43), anordnat att överföra tryck- och drag- krafter från en drivanordning till nämnda objekt, vilket kraftförmedlande organ är anordnat att röra sig genom såväl krökar som raka sträckor, k ä n n e t e c k n a d av att det kraftförmedlande organet (23, 40 43) består av en tråd, tätt lindad i skruvlinjeform, med sådan lindningsdiameter och trådtjocklek i förhållande till längden av nämnda raka sträckor, att det, utan såväl inre som yttre styrningar utefter dessa sträckor, vid de tryckkrafter som används, ej viker sig åt sidan.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att organet (23, 40, 43) har sådan egenspänning i lind- ningen att det ej töjs ut vid de dragkrafter som normalt uppstår vid driften av anordningen.

3. Anordning enligt krav 1-2, k ä n n e t e c k n a d av att organet (23, 40, 43) i nämnda krökar är styrt av rullar (34) eller stödytor (29, 35).

4. Anordning enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k n a d av att drivanordningen består av en trumma (42) runt vil- ken det tätlindade organet är anordnat att rullas upp, samt runt vilken rullar eller stödytor med låg friktion är anordnade, varvid den linjära rörelsen hos objektet (45) är anordnad att ske utefter den raka sträcka där organet skjuter ut då det rullas av från nämnda trumma (42) med tillhörande stödytor (fig. 3).

5. Anordning enligt krav 1-4, k ä n n e t e c k n a d av att en tråd eller wire är anordnad inuti organet (23, 40, 43) för ökning av dess dragkraftförmåga.

6. Anordning enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d av att organet består av två trådar, den ena lindad utanpå den andra.