FI96130C - Laite liikkeen aiheuttamiseksi nesteessä, erityisesti nesteen pinnalla - Google Patents

Description

χ 96130

Lait· liikkeen aiheuttamiseksi nesteessä, erityisesti nesteen pinnalla

Esillä olevan keksinnön kohteena patenttivaatimuk-5 sen 1 johdannon mukainen on laite, jonka tarkoituksena on saada aikaan liike nesteessä, erityisesti nesteen pinnalla, tämän nesteen ollessa asetettuna yhden tai useamman seinän rajoittamaan allasmaiseen säiliöön, erityisesti uima-altaaseen, tämän laitteen käsittäessä elementin, joka 10 on kosketuksessa nesteeseen, jossa ja erityisesti jonka pinnalla liike on tarkoitus saada aikaan.

Keksinnön mukainen laite käsittää kelluvan tai upotetun yhdistelmäelementin, jota ei ole kiinteästi liitetty altaan seinään, tämän yhdistelmän sisältäessä kaksi kappa-15 letta liitettyinä yhteen ainakin yhden välineen avulla, jonka tarkoituksena siirtää kappaleita toistensa suhteen liikkeen synnyttämiseksi nesteessä, erityisesti sen pinnassa.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös yhdistel-20 mä, joka lähettää signaalin sillä hetkellä, jolloin kappaletta, erityisesti kelluvaa kappaletta, on työnnettävä nesteessä, jossa tai jonka pinnassa liike on määrä saada aikaan, jolloin ero sen ajankohdan, jolloin aalto tai liike kulkee määrätyn olotilan kautta, ja upotushetken välil-25 lä vastaa määrättyä arvoa. Tämä yhdistelmä käsittää edul- 4 lisesti kiihdytysanturin, joka on liitetty elektroniseen lastuun tai mikroprosessoriin.

EP-patentti julkaisun A-0 236 653 perusteella tunnetaan järjestelmä keinotekoisen aaltoilun synnyttämiseksi 30 altaassa. Tämä järjestelmä käsittää altaan seinään kiinteästi liitetyn toimintasylinterin, jonka männän akseli kannattaa uimuria. Toimintasylinteri aiheuttaa siten uimu-rin edestakaisen liikkeen yhdessä ja samassa vaakasuorassa tasossa.

2 96130

Tyypiltään tällaisen järjestelmän käyttö uima-altaassa edellyttää huomattavia töitä tämän altaan yhdellä seinällä.

Toisaalta tällaisen järjestelmän käytöllä uima-al-5 taassa on vain satunnainen tehokkuus. Tämä johtuu siitä, että aallon palautuessa takaisin seinästä useat tilanteet ovat mahdollisia, ennen kaikkea seuraavat: - uimuri toimii aallon palautuessa sitä kohti siten, että uimurin liike vastustaa aallon paluuliikettä, 10 jolloin uimurin energiaa käytetään vastustamaan aallon paluuliikettä; - uimuri toimii aallonpohjassa siten, että uimurin siirtämä voima liikkeeseen saatettavaan nesteeseen on vähäinen, koska uimuri yhä liikkuu yhtä ja samaa vaakasuoraa 15 tasoa pitkin.

Lopuksi, koska uimuri pysyy tällä samalla tasolla, se toimii esteenä tai energian valmentajana takaisin palaavaa aaltoa varten.

Tunnetaan myös uima-allasta varten tarkoitettu lai-20 te, joka käsittää altaan yhteen seinään pääasiassa pysty-suorasti yhtäältä nivelliitoksen ja toisaalta toimintasy-linterin avulla kiinnitetyn levyn. Tämä tunnettu laite mahdollistaa aaltojen muodostumisen altaassa olevan veden pinnalle. Tämä laite vaatii paljon infrastruktuuriin liit-25 tyvää työtä. Lisäksi nesteeseen siirretty energia on riippuvainen levyn kanssa kosketuksessa olevan aallon tasosta. Tällainen laite kuluttaa paljon energiaa aaltojen synnyttämistä varten.

US-patenttijulkaisun A-3 477 233 perusteella tunne-30 taan lopuksi laite liikkeiden aiheuttamiseksi nesteen pin nalla, tämän laitteen käsittäessä uimurikuoren ja painon, ! johon on asetettu vaihdemoottori, jonka akseli kannattaa kampea. Tähän kampeen on kiinnitetty tanko, joka on asennettu uimurikuoren yläosaan. Painoa kannattavat ainakin 35 osittain jouset. 1

II

3 96130 Tämän laitteen uimuri tai kuori on kiinnitetty kahteen kelluvaan kappaleeseen joustavien siteiden välityksellä siten, että vältetään uimurin huomattavat liikkeet nesteen pinnalla sallien kuitenkin täysin uimurin pysty-5 suoran heilahteleva liike.

Tätä laitetta ei voida käyttää tehokkaalla tavalla synnyttämään aaltoja, koska sitä ei ole varustettu valvontajärjestelmällä uimurin liikettä varten painon suhteen. Esimerkin tavoin voidaan mainita, että jos painon asento 10 uimurin suhteen ei ole vaihekulmaa 90° suurempi, tulee laitteen synnyttämä liike sattumanvaraiseksi esimerkiksi aaltojen ja vasta-aaltojen muodostamisen yhteydessä.

GB-julkaisusta 2 024 621 tunnetaan lisäksi aaltoja synnyttävä laite, joka toimii suihkuvirtausperiaatteella. 15 Laitteessa on elektroninen tunnistin, joka ohjaa toiminta-jaksojen välistä viivettä. Tällä järjestelyllä synnytetään aaltoja kuten tavanomaisilla puhallin- ja kammiojärjestelmillä. Järjestelyn voi asiakas tai käyttäjä itse rakentaa tavanomaisen suihkuvirtauslaitteen yhteyteen. Ainoa lisä-20 laite on ajastin tai kelluntakytkin. Tämän järjestelyn toiminta on hyvin puutteellinen.

DE-julkaisusta 37 43 385 tunnetaan vielä eräs muunnelma tavanomaisesta aaltokoneesta. Siinä käytetään hydrauliikkaa puhaltimien tilalla, mutta periaate säilyy sa-25 mana.

Kummatkin viimeksi mainitut ovat kiinteitä järjestelyjä, jolloin vesialtaan seinät mahdollistavat aalto-reaktion. Näiden järjestelyjen toiminta-asema vedessä on myös kiinteä.

30 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnetun tekniikan haitat ja tarjota muun muassa käyttöön ·1 laite, joka vaatii vain vähän energiaa aaltojen synnyttä miseksi esimerkiksi uima-altaassa. Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaisella laitteella, jolle on tun 4 96130 nusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tun-nusmerkkiosassa.

Keksinnön mukainen laite mahdollistaa muun muassa tehokkaamman energiankäytön liikkeiden aiheuttamiseksi 5 uima-altaassa olevan veden pinnalla.

Tämä johtuu siitä, että kysymyksen ollessa uima-altaasta keksinnön mukainen laite ei ole kiinteästi liitetty altaan seinään eikä siten muodosta staattista estettä aiheutetuille liikkeille. Se voi kuitenkin muodostaa 10 dynaamisen esteen erään erityisen käyttötavan yhteydessä, jolloin laitteen sisältämien kappaleiden liikettä valvotaan yksi neljäsosajakso aaltojen liikkeen synnyttämisen jälkeen. Lopuksi on huomautettava, että laitteen toimintaa voidaan valvoa maksimitehokkuuden saavuttamiseksi. Siten 15 jos halutaan saavuttaa maksimaalisella heilahduslaajuudel- la varustetut liikkeet, keksinnön mukaista laitetta tulee valvoa yksi neljännesjakso ennen aaltojen synnytettyä liikettä.

Keksinnön mukaisen laitteen tarkoituksena on ai-20 heuttaa liike nesteessä, erityisesti sen pinnalla, tämän nesteen ollessa asetettuna yhden tai useamman seinän rajoittamaan altaaseen, erityisesti uima-altaaseen. Laite käsittää elementin, joka on kosketuksessa nesteeseen, jossa tai jonka pinnalla liike on määrä synnyttää. Tämä ele-25 mentti käsittää kelluvan tai upotetun yhdistelmän, jota ei I · ole liitetty kiinteästi altaan seinään ja joka sisältää kaksi kappaletta liitettyinä yhteen vähintään yhden välineen avulla, jonka tarkoituksena on siirtää näitä kappaleita toistensa suhteen liikkeen aiheuttamiseksi nestees-30 sä, erityisesti sen pinnalla.

Yhdistelmällä, jota ei ole liitetty kiinteästi ai-: taan seinään, tarkoitetaan kahta kappaletta, jotka on lii tetty yhteen välineen avulla, joka muodostaa nesteessä tai sen pinnalla vapaasti liikkuvan kelluvan tai upotetun yh-35 distelmän, mutta myös kahta kappaletta, jotka on liitetty 5 96130 yhteen välineen avulla, joka muodostaa kelluvan tai upote-tun yhdistelmän, jonka liikettä nesteessä tai sen pinnalla rajoitetaan tämän kelluvan tai upotetun kappaleen erityisen asetuksen sallimiseksi nesteessä tai sen pinnalla 5 (keksinnön mukainen laite voidaan esimerkiksi ankkuroida paikoilleen köyden avulla laitteen asettamiseksi nesteen määrättyyn osaan tai tämän nesteen pinnan määrättyyn vyöhykkeeseen) .

Ensimmäinen kappale käsittää edullisesti kuoren, 10 jossa toinen kappale liikkuu.

Keksinnön mukainen laite käsittää sopivimmin myös välineen, joka on tarkoitettu ainakin osittain kompensoimaan toisen kappaleen ensimmäiseen kappaleeseen kohdistama painovoimavaikutus. Tämä väline käsittää esimerkiksi jous-15 tavan elementin, joka on asetettu ensimmäisen kappaleen pohjan ja toisen kappaleen pinnan väliin. Tällaisena välineenä toimii edullisesti jousi, jonka yksi pää tukeutuu ensimmäisen kappaleen pohjaan, kun taas toisen kappaleen pääasiassa tämän pohjan suuntainen pinta tukeutuu jousen 20 toiseen päähän.

Keksinnön mukainen laite käsittää järjestelmän kap paleiden keskinäisen liikkeen valvomista varten. Tämä järjestelmä voi sisältää vähintään yhden anturin, joka on valittu anturien joukosta, joita käytetään aaltojen hei-25 lahduslaajuuden arvioimiseen. Tällaisia antureita ovat kaikuluotainanturit, kappaleiden keskinäisen liikkeen ilmaisevat anturit, ensimmäisen kappaleen aseman (tason) ilmaisevat anturit, kiihtyvyysanturit jne.

Keksinnön eräässä sovellutusmuodossa ensimmäisenä 30 kappaleena toimii säiliö, jonka pohja on liitetty toiseen kappaleeseen toimintasylinterin avulla, jonka männänvarren : : siirtyminen aiheuttaa näiden kappaleiden keskinäisen liik keen.

Eräässä toisessa sovellutusmuodossa keksinnön mu-35 kainen laite käsittää ensimmäisen kappaleen vaihdemootto- 6 96130 rin muodossa olevan välineen, joka kiertää kampea kannattavaa akselia, kiertotangon kulkiessa tämän kämmen ja toisen kappaleen välissä. Tässä sovellutusmuodossa vaihde-moottori on edullisesti nopeudeltaan muuttuva vaihdemoot-5 tori.

Keksinnön mukainen laite käsittää valvontajärjestelmän, joka sisältää yksikön kappaleiden keskinäisen liikkeen nopeuden valvomiseksi sekä yksikön kappaleiden keskinäisen liikkeen vaiheen valvomiseksi nesteessä tai 10 sen pinnassa synnytetyn liikkeen vaiheen suhteen.

Kysymyksen ollessa laitteesta, joka käsittää välineen, jonka muodostaa vaihdemoottori, joka kiertää kierto-tankoon liitettyä kampea kannattavaa akselia, tämän kiertotangon yhden pään ollessa liitettynä yhteen kappalee-15 seen, tämä vaihdemoottori on edullisesti varustettu en simmäisellä anturilla, joka synnyttää alennusvaihdetta käyttävän moottorin nopeuteen suoraan verrannollisen taajuuden, ja sopivimmin toisella anturilla, jota kutsutaan tahdistusanturiksi ja joka lähettää signaalin, kun kierto-20 tanko/kampijärjestelmä on ääriasennossa. Nopeudenvalvonta- yksikkö ja vaihevalvontayksikkö on liitetty anturiin, joka synnyttää vaihemoottorin nopeuden suhteen suoraan verrannollisen taajuuden, toisen tahdistusanturin lähettäessä signaalin, kun kiertotanko/kampijärjestelmä saavuttaa 25 ääriasennon ja kiihtyvyysanturin.

Nopeusanturi vaihdemoottoria, tai tarkemmin määriteltynä alennusvaihdetta käyttävää moottoria, varten sekä tahdistussensori voivat käsittää valokennon, joka sisältää lähettimen ja vastaanottimen välissä liikkuvan alennus-30 vaihdetta tai sen akselia käyttävän moottorin akseliin kiinteästi liitetyn kiekkolevyn osa, tämän kiekkolevyn ollessa varustettuna yhdellä tai useammalla lovella tai reiällä, joiden ansiosta vastaanotin voi vastaanottaa lähettimen lähettämän signaalin.

li 7 96130

Eräässä suositeltavassa sovellutusmuodossa valvontajärjestelmä käsittää elektronisen lastun tai mikroprosessorin, joka vastaanottaa kaapelien välityksellä signaalit vaihdemoottorin nopeusanturista, tahdistusanturista 5 ja kiihtyvyysanturista ja lähettää signaalin, joka valvoo tehonsyöttöä nopeudeltaan muuttuvaan vaihdemoottoriin.

Elektroninen lastu tai mikroprosessori valvoo edullisesti tehonsyöttöä vaihdemoottoriin sallien vaihdemoottorin nopeuden säädön. Eräässä sovellutusmuodossa tämä 10 lastu tai mikroprosessori käsittää: - muistin vaihdemoottorin nopeuden ohjearvoa varten kunkin kierroksen yhteydessä, - muistin vaihdemoottorin haluttua käyttöjaksoa varten (vaihdemoottorin kiertotaajuuden käänteisarvo), 15 - yksikön vaihdemoottorin keskimääräisen käyttöajan määrittämiseksi vaihdemoottorin useiden kierrosten suhteen, - yksikön keskimääräisen ja halutun käyttöajan välisen eron määrittämiseksi, ja 20 - yksikön vaihdemoottorin nopeuden ohjemuistin muuttamiseksi mitatusta erosta riippuen vaihdemoottorin nopeuden säätämisen mahdollistamiseksi.

Elektroninen lastu tai mikroprosessori käsittää sopivimmin myös: 25 - yksikön kiihtyvyysanturista tulevien signaalien käsittelemistä varten, jolloin tässä anturissa määritetään näiden signaalien keskiarvo määrätyltä ajanjaksolta sekä niiden minimi- ja maksimiarvot, ja näiden arvojen avulla määritetään ajankohta, jolloin liike nesteen pinnalla tai 30 nesteessä kulkee ennalta määrätyn olotilan kautta, - yksikön, joka mittaa edellä mainitun ajankohdan : : ja sen ajankohdan välisen eron, jolloin kiertotanko/kampi- järjestelmä kulkee rajatilan kautta, 8 96130 - haluttaessa elementin näiden erojen käsittelemisen siten, että voidaan määrittää keskimääräinen ero useiden ajanjaksojen aikana, ja - järjestelmän, joka vertaa tätä eroa tai keskimää-5 räistä eroa optimaaliseen eroon, tämän järjestelmän lähettäessä signaalin vaihdemoottorin tehonsyöttöön sanotun eron tai keskimääräisen eron ja optimaalisen eron välisen eroavaisuuden korjaamiseksi, jolloin siis verrataan sitä ajankohtaa, jolloin kiertotanko/kampijärjestelmä kulkee 10 rajatilan kautta siihen ajankohtaan, jolloin nesteen pinnalla oleva aalto tai nesteessä oleva liike kulkee edellä mainitun ennalta määrätyn olotilan kautta (esimerkiksi kysymyksen ollessa uima-altaasta, nollatilan kautta, joka merkitsee tilaa, jossa nesteessä oleva aalto on saavutta-15 nut keskimääräisen tason).

Lopuksi on mainittava, että esillä olevan keksinnön kohteena on myös yhdistelmä, joka mahdollistaa sen ajankohdan määrittämisen, jolloin kappaletta on työnnettävä siinä nesteessä, jossa tai jonka pinnalla liike on määrä 20 synnyttää, niin että saavutetaan ennalta määrätty liike altaassa tai uima-altaassa ja erityisesti sen sisältämän nesteen pinnalla.

Tällaista yhdistelmää voidaan käyttää keksinnön mukaisessa laitteessa tai myös lähettämään esimerkiksi 25 äänisignaali, joka voi ilmaista uimarille, että hänen olisi työnnettävä kelluva kappale ennalta määrätyn liikkeen, esimerkiksi heilahduslaajuudeltaan maksimaalisten aaltojen aiheuttamiseksi uima-altaassa.

Tämä yhdistelmä käsittää elektroniseen lastuun tai 30 mikroprosessoriin liitetyn kiihtyvyysanturin.

Tämä lastu tai mikroprosessori käsittää edullises- : ti: - yksikön signaalien käsittelemiseksi, jotka tule vat kiihtyvyysanturista, jossa määritellään näiden signaa- 35 lien keskiarvo määrätyn ajanjakson kuluessa sekä niiden •

II

9 96130 minimi- ja maksimiarvot ja jossa näiden arvojen avulla määritetään ajankohta, jolloin nesteen pinnalla oleva aalto tai nesteen sisällä tapahtuva liike kulkee ennalta määrätyn olotilan kautta; 5 - yksikön, joka tekee mahdolliseksi altaan sisällä olevassa nesteessä esiintyvien aaltojen tai liikkeen reso-nanssiajanjaksojen vähentämisen näistä arvoista, ja - järjestelmän, joka lähettää signaalin kappaleen työntämistä varten aaltojen tai liikkeen saavuttamiseksi, 10 joiden ajanjakso on lähellä resonanssiajänjaksoa.

Keksinnön muut ominaispiirteet ja edut käyvät ilmi seuraavasta yksityiskohtaisesta selostuksesta oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa - kuviot 1-4 esittävät keksinnön mukaisen lait- 15 teen erilaisia sovellutusmuotoja; - kuvio 5 esittää kuvion 3 esittämän laitteen linjaa V-V pitkin otettua osittaiskuvantoa; - kuvio 6 esittää kuvantoa keksinnön mukaisen laitteen eräästä toisesta sovellutusmuodosta, joka on varus- 20 tettu elektronisella laitteella; - kuvio 7 esittää kuvantoa keksinnön mukaisen laitteen viimeisestä sovellutusmuodosta; - kuvio 8 esittää kaavamaisesti erityistä järjestelmää kappaleiden keskinäisen liikkeen valvomista varten; 25 - kuviot 9 ja 10 esittävät kappaleiden keskinäisiä asentoja ajan ja tason N funktiona, jossa keksinnön mukainen laite sijaitsee, kuvion 9 esittämien kappaleiden keskinäisen asennon ollessa yhden neljännesjakson edellä (neljännesjakson vaihe-ero) tasoa N, jossa laite sijaitsee 30 maksimaalisten aaltojen tai sekoittumisen saavuttamiseksi, kun taas kuviossa 10 kappaleiden keskinäinen asento on : saatettu takaisin yhden neljännesjakson verran edellä ole vaan asentoon tason N suhteen, jossa laite sijaitsee, ja - kuvio 11 esittää kaavamaista kuvantoa yhdistel-35 mästä, joka lähettää signaalin ajankohtana, jolloin kappa- 10 96130 letta, erityisesti kelluvaa kappaletta, on työnnettävä nesteessä, jossa tai jonka pinnalla liike on määrä synnyttää.

Keksinnön mukainen laite on tarkoitettu aiheutta-5 maan liike nesteessä, erityisesti yhden tai useamman seinän rajoittamassa altaassa olevan nesteen pinnassa 8. Tämä laite käsittää elementin, joka on kosketuksessa nesteen kanssa, jossa tai jonka pinnalla liike on määrä synnyttää.

Keksinnön eräässä sovellutusmuodossa, joka on esi-10 tetty poikkileikkauksena kuviossa 1, elementtinä, joka on kosketuksessa nesteeseen, jonka pinnalla esimerkiksi on määrä synnyttää liike, on kelluva yhdistelmä 1, jota ei ole kiinteästi liitetty altaan seinään. Tämä yhdistelmä käsittää: 15 - ensimmäisen kappaleen 1, joka käsittää katkaistun kartion muotoisen kuoren tai säiliön 2 varustettuna pohjalla 3 ja kelluvalla rullalaipalla 4? - toisen kappaleen 5, joka on liitetty ensimmäiseen kappaleeseen 1 ainakin yhden välineen 7 avulla, jonka tar-20 koituksena on siirtää tätä kuoressa 2 olevaa toista kappaletta pohjan 3 suhteen, jolloin näiden kappaleiden keskinäinen liike (X) saa aikaan liikkeen nesteessä, erityisesti nesteen pinnalla (8), esimerkiksi uima-altaassa olevan veden pintatasossa.

25 Keksinnön mukainen laite käsittää lisäksi jouset 9, jotka on tarkoitettu kompensoimaan ainakin osittain toisen kappaleen 5 ensimmäiseen kappaleeseen kohdistama painovoi-mavaikutus. Nämä jouset tukeutuvat yhdestä päästään ensimmäisen kappaleen pohjaan 3, toisen kappaleen 5 pinnan 10 30 tukeutuessa jousien 9 toiseen päähän. Tämä pinta 10 on edullisesti pääasiassa ensimmäisen kappaleen pohjan 3 : suuntainen.

Toinen kappale käsittää kaksi kammiota 11, 12, joita erottaa toisistaan seinä. Ylempi kammio 11 sisältää ve-35 dellä täytetyn vaahtomateriaalin, tämän veden lisätessä

II

11 96130 toisen kappaleen painoa. On tietenkin selvää, että lyijy-tankoja jne. voitaisiin käyttää lisäämään toisen kappaleen painoa.

Vesitäytteisen vaahtomateriaalin käyttö mahdollis-5 taa kuitenkin veden tyhjentämisen avulla tapahtuvan laitteen kokonaispainon vähentämisen, kun tämä laite on määrä poistaa altaassa olevasta vedestä tai kun sitä on siirrettävä.

Vaahtomateriaali mahdollistaa kammion 11 sisältämän 10 veden joutumisen liiallisten liikkeiden alaiseksi.

Toinen kammio 12 eli alempi kammio sisältää ohjausjärjestelmän 14 toimintasylinterin männänvarren 13 siirtämistä varten, tämän sylinterin toimiessa välineenä 7 kappaleiden siirtämiseksi toistensa suhteen. Tämä ohjausjär-15 jestelmä 14 käsittää säätölaitteen 15 pumppua 16 varten, joka on asennettu toimintasylinterin 7 männän 18 alapuolella olevan osan 19 säiliöön 20 liittävään putkeen. Sylinterin männän 18 yläpuolella oleva osa 21 on liitetty säiliöön 20 putken 22 välityksellä.

20 Pumpun 16 toimintaa säätävä laite 15 vaikuttaa tätä pumppua käyttävään moottoriin 28. Tämä säätölaite 15 säätää pumpun moottoriin tapahtuvaa energiansyöttöä, tämän energian tullessa toiseen kammioon 12 asetetusta paristosta 23.

25 Kun säätöjärjestelmä 14 toimii kaasun avulla tai kun säiliö 20 on varustettu joustavalla kalvolla, yksinkertainen järjestelmä toisen kappaleen ensimmäiseen kappaleeseen kohdistaman painovoimavaikutuksen kompensoimiseksi käsittää toimintasylinterin liitettynä säiliöön, 30 jonka tilavuus on edullisesti kolminkertainen sylinterin tilavuuteen verrattuna. Kaasuna voi toimia paineilma. Tä- » ; män säiliön tilavuus ja kaasun paine valitaan sopivimmin siten, että saavutetaan suoraviivainen kompensaatiovaiku- tus.

12 96130 Järjestelmä, jota voidaan käyttää siirtämään kappaleita toistensa suhteen, käsittää tuotantoyksikön tai säiliön paineen alaista nestettä tai kaasua varten, tämän nesteen tai kaasun tarkoituksena ollessa toimintasylinte-5 rin aktivoiminen. Eräänä esimerkkinä paineilman avulla toimivasta tuotantoyksiköstä voidaan mainita yksikkö, jossa tapahtuu kemiallinen ja/tai fysikaalinen reaktio, tällaisen yksikön käsittäessä esimerkiksi polttomoottorin tai kammion, joka sisältää kalsiumkarbidin ja veden sekoituk-10 sen.

Erilaisia antureita on kiinnitetty säätölaitteeseen 15, niin että se voi valvoa kappaleiden keskinäistä asemaa sekä keksinnön mukaisen laitteen upotusta tai kiihdytystä.

Siten keksinnön mukainen laite on varustettu kiih-15 tyvyysmittarilla 24 tai -anturilla 25, jonka tehtävänä on mitata aaltojen heilahduslaajuus, kuten esimerkiksi kaiku-luotainanturilla, anturilla 26 ensimmäisen kappaleen aseman (tason) määrittämiseksi nesteessä, ja anturilla 27, jonka avulla mitataan kappaleiden liike toistensa suhteen. 20 Säätölaite 15 mahdollistaa kappaleiden keskinäisen liikkeen tahdistamisen aaltojen liikkeen suhteen.

Toisen kappaleen 5 paino on edullisesti vähintään viisi kertaa ensimmäisen kappaleen painoa suurempi.

Tyypiltään kuviossa 1 esitetyn kaltainen laite ase-25 tettiin uima-altaaseen. Ensimmäinen kappale käsitti lieriömäisen säiliön, jonka korkeus oli 70 cm ja läpimitta 78 cm, tämän säiliön ollessa varustettuna säiliön korkeuden puoliväliin asetetulla kelluvalla rullalaipalla, jonka läpimitta oli 25 cm. Ensimmäisen kappaleen paino oli 30 35 kg.

Toisen kappaleen paino oli 170 kg ja sitä siirret- • tiin ensimmäisen kappaleen suhteen teholtaan noin 400 wat- tia olevan moottorin avulla, jousten (jousivakio ± N/cm) kompensoidessa toisen kappaleen ensimmäiseen kappaleeseen 35 kohdistaman painovoimavaikutuksen.

Il 13 96130

Kappaleiden maksimaalinen liike toistensa suhteen oli noin 10,2 cm.

Kappaleiden keskinäisen liikkeen nopeutta säädettiin siten, että ne liikkuivat erilleen toisistaan ainakin 5 30 kertaa minuutissa siten, että tämän suhteellisen er- kaantumisliikkeen taajuus oli lähellä aaltojen resonanssi-taajuutta (0,5 %:n tarkkuudella).

Havaittiin, että kun keksinnön mukainen laite oli asetettu toimimaan uima-altaan pinnalle (50 m2), niin oli 10 mahdollista saavuttaa 3-5 minuutin kuluttua korkeudeltaan noin 80 cm olevat aallot. Havaittiin myös, että keksinnön mukainen laite pyrki näiden kokeiden aikana omaksumaan suotuisimman asennon altaassa aaltojen synnyttämiseksi.

15 On selvää, että jos tämä laite oli upotettuna nes teeseen, se kykeni omaksumaan suotuisimman asennon maksimaalisen sekoittumisen aikaansaamiseksi nesteessä.

Kuvion 1 mukainen laite käsittää edullisesti kaiku-luotainanturiin liitetyn säätöjärjestelmän, joka mahdol-20 listaa kappaleiden keskinäisen liikkeen tahdistamisen laitteen aallon suhteen olevan asennon funktiona.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan samoin käyttää synnyttämään vasta-aalto, siis liike veden pinnalla, joka on vastakkainen luontaisten tai keinotekoisesti aaltojen 25 suhteen.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan lisäksi käyttää monivaiheisissa nestejärjestelmissä, jotka voivat käsittää tiheydeltään erilaisia nesteitä, joita ei voida sekoittaa keskenään. Tässä tapauksessa keksinnön mukainen laite on 30 edullisesti osittain kelluva tiheydeltään suurimman nesteen suhteen.

‘ Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen erästä toista sovellutusmuotoa.

Tässä sovellutuksessa väline 7, jonka tehtävänä on 35 siirtää ensimmäistä kappaletta kappaleen 5 suhteen, käsit- • 14 96130 tää vaihdemoottorin 30, joka kiertää akselia 31 nuolen Y suunnassa, ja hihnan tai kaapelin 32, joka kulkee tämän akselin 31 ja toisen kappaleen 5 välissä. Vaihdemoottori 30 on asennettu levylle 34, jota kappaleen 1 yläreunus 31 5 kannattaa.

Tämä laitteen toimintaa selostetaan seuraavassa.

Ajan Vi kuluessa vaihdemoottoria 30 käytetään siten, että hihna 32 kiertyy akselin 31 ympärille siten, että se siirtää kappaleita 1, 5 toistensa suhteen.

10 Tämän ajan Vx jälkeen vaihdemoottoriin 30 syötetty virta katkaistaan, jolloin toiseen kappaleeseen kohdistuvan painovoiman vaikutuksesta hihna tai kaapeli 32 nopeasti kiertyy auki.

Hihnan tai kaapelin aukikiertymisen aikana akseli 15 31 saatetaan kiertoliikkeeseen nuolen Z suunnassa. Tämän akselin kiertoliike mahdollistaa alennusvaihdetta käyttävän moottorin toimimisen dynamona, mikä tekee mahdolliseksi toisen kappaleen 5 painumisen valvomisen ensimmäisen kappaleen 1 suhteen jännitemittauksen avulla.

20 Kun toinen kappale 5 on suorittanut loppuun painu- misliikkeensä ensimmäisen kappaleen suhteen, vaihdemoottoriin 30 syötetään virta siten, että se kiertää akselia nuolen Z suunnassa nostaen taas kappaletta 5 kappaleen 1 suhteen.

25 Keksinnön mukaisen laitteen käyttöjakso voi siten taas jatkua.

Tällaisessa järjestelmässä on mahdollista vaikuttaa toisen kappaleen 5 painoon, sen takaisin ylöspäin suuntautuvan liikkeen korkeuteen ja vaihdemoottorin aiheuttamaan 30 jarrutukseen toisen kappaleen alaspäin laskeutumisen aika na sekä alennusvaihdetta käyttävän moottorin tehoon halu-* tun liikeajänjakson saavuttamiseksi.

Kuviot 3 ja 4 esittävät toista välinettä 7, jota voidaan käyttää kappaleiden 1, 5 siirtämiseksi toistensa 35 suhteen.

Il 15 96130

Kuviossa 3 välineenä 7 toimii vaihdemoottori 40, joka kiertää kiekkolevyä 41, joka kannattaa kehällään neljää U-muotoista kulmatankoa 42.

Tämä vaihdemoottori 40 on liitetty kiinteästi le-5 vyyn 43, joka tukeutuu ensimmäisen kappaleen 1 yläreunukseen.

Toinen kappale 5 on liitetty tankoon 44, johon on nivelöity varsi 45. Tanko 44 pääsee liukumaan ensimmäiseen kappaleeseen 1 kiinteästi liitetyssä hoikissa 46. Varsi 45 10 kannattaa vapaassa päässään sormea 47, joka on tarkoitettu kiinnittymään U-muotoisissa kulmatangoissa 42 olevaan uraan (ks. kuvio 5).

Tällainen laite toimii seuraavasti:

Kiekkolevyn 41 puolikierroksen A aikana varsi 45 ja 15 tanko 44 vedetään ylöspäin, jolloin toinen kappale 5 tulee nostetuksi ylös.

Kiekkolevyn toisen puolikierroksen 8 aikana sormi 47 ei ole enää kiinnittyneenä kulmatangon 42 uraan, jolloin toiseen kappaleeseen kohdistuvan painovoiman vaiku-20 tuksesta tanko 44 ja varsi 45 liukuvat nopeasti hoikissa.

Kuvio 4 esittää leikkauskuvantoa välineen 7 eräästä toisesta vaihtoehtoisesta sovellutusmuodosta, jota voidaan käyttää keksinnön mukaisessa laitteessa.

Tämä väline 7 käsittää toimintasylinterin 50, jonka 25 männän 52 varsi 51 on liitetty kiinteästi toiseen kappa-leeseen 5.

Tämä toimintasylinteri 50, tai tarkemmin sanottuna sen männän 52 alla oleva kammio 53 on liitetty pumppuun 54 putken 55 välityksellä.

30 Kun keksinnön mukaista laitetta käytetään uima-al taassa, tämä pumppu kykenee vetämään vettä pois uima-altaasta sylinterin mäntään vaikuttamista varten.

Toimintasylinterin, joka on liitetty edullisesti kiinteästi kappaleen 1 pohjaan 3, yksi pää on varustetuttu 35 läpällä 56, joka pääse kääntymään akselin 57 ympäri (nuoli , « « 16 96130 Q). Läpän 56 suljenta on varmistettu salvalla 58, jonka toimintaa ohjataan sähköisesti (salvan liikesuuntaa on merkitty nuolella P).

Männän ollessa korkeassa asennossa salpaa 58 voi-5 daan ohjata siten, että läppä 56 pääsee kääntymään akselin 57 ympäri.

Läppä kääntyy tai avautuu luontaisesti painovoiman vaikuttaessa kappaleeseen 5 sekä sen tosiasian ansiosta, että akseli 57 on epäkeskeinen, eikä siis sijaitse läpän 10 56 symmetria-akselilla.

Painovoiman kohdistaminen kappaleeseen 5 mahdollistaa toimintasylinterin 50 kammion 53 sisältämän veden tyhjentymisen siihen asti, kunnes mäntään 52 kiinnitetty sormi 59 koskettaa läpän päätä ja aiheuttaa sen kääntöliik-15 keen ja suljennan salvan välityksellä.

Käyttöjakso voi siten jatkua.

On selvää, että toimintasylinterin käyttämisen sijasta välineenä 7, jonka tehtävänä on siirtää kappaleita 1, 5 toistensa suhteen, olisi myös mahdollista käyttää 20 järjestelmää, joka käsittää kiertotangon, kampitangon, ohjausnokan jne.

Kiertotanko/kampijärjestelmää selostetaan seuraa-vassa myös kuvion 6 esittämän laitteen yhteydessä.

Kappaleen 5 painopiste on sopivimmin lähellä lait-25 teen kantokyky- tai kelluvuuskeskipistettä, jolloin var mistetaan laitteen suhteellinen vakavuus ja edullisesti täysin vakaa tasapainotila.

Kuvio 6 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisen laitteen eräästä toisesta sovellutusmuodosta.

30 Tämä laite käsittää pallomaisen kuoren 2 ja siihen välineen 7 välityksellä liitetyn kappaleen 5.

' Kappale 5 käsittää sarjan kiekkomaisia levyjä 119 varustettuna keskireiällä, johon on asetettu Ertalon-kara 120, jonka keskireiän kautta voi kulkea kuoreen 2 kiin-35 teästi liitetty ohjaustanko 121. Ertalon-karan käyttö mah-

II

• 17 96130 elollistaa karana liukumisen aikana tankoa 121 pitkin esiintyvien kitkavoimien rajoittamisen.

Väline 7 käsittää: - toiseen kappaleeseen 5 asetetun moottorin 122, 5 jonka akseli käyttää alennusvaihdetta 124, jolloin tätä moottori/alennusvaihdeyhdistelmää on merkitty seuraavassa viitenumerolla 150; - kämmen 125, jota käyttää alennusvaiheen 124 akseli 140; ja 10 - kämmen 125 yhteen päähän kääntötapin 127 välityk sellä liitetyn kiertotangon 126, jonka toinen pää on liitetty tankoon 121 kääntötapin 128 välityksellä.

Kiertotanko ja kampi ulottuvat tangon 121 suuntaisia tasoja pitkin. Akselin 123 ja siten myös akselin 140 15 kiertoliike aiheuttaa kämmen 125 ja siten myös kappaleen 5 kiertoliikkeen tankoa tai vartta 121 pitkin (nuoli O).

Yksi tai useampi jousi 9 on asetettu edullisesti kääntötapin 128 ja kappaleen 5 väliin painovoimavaikutuk-sen ainakin osittaisesti kompensoimiseksi.

20 Keksinnön mukainen laite käsittää ohjausjärjestel män, joka sijaitsee pallomaisen kuoren ulkopuolella. Tämä ohjausjärjestelmä valvoo tehonsyöttöä vaihdemoottoriin 150 kaapelin 129 kautta. Tämä kaapeli on liitetty jakorasiaan 141, josta kulkee kaksi johdinta 142 vaihdemoottorin syöt-25 töä varten sekä johtimet 143, 144, 145 kiihtyvyysanturiin * 77, tahdistusanturiin 76 (joka määrittelee kiertotan- ko/kampijärjestelmän asennon) ja nopeusanturiin 60.

Kaapeli 125 sallii myös antureista tulevien signaalien siirtämisen ohjausjärjestelmään. Kaapeli 129 sallii 30 myös kuvion 6 mukaisen laitteen vapaan liikkumisen pinnalla 8.

Ohjausjärjestelmä valvoo tehon syöttöä vaihdemoottoriin 150. Tämän tehonsyötön yhteydessä lähetetään vaihdemoottoriin 150 kaapelin 129 kautta virta, jonka suuruus 35 vaihtelee välillä 0 - 24 V. Järjestelmä sallii alle 18 96130 ± 0,5 % virheen, mikä ei merkitse sitä, että jännite olisi vakio. Tämä tehonsyöttö varmistaa kahden neljänneksen säädön eli siis se sallii kiertoliikkeen nopeuden jarrutuksen ja kiihdytyksen, itse kiertosuunnan pysyessä yhä samana.

5 Kuvion 7 mukainen keksinnön mukainen laite käsittää pallomaisen kuoren 2, jossa liikkuu kappale 5 varustettuna keskiaukolla, joka sallii pallomaiseen kuoreen 2 kiinteästi liitetyn ohjauselimen 155 kulkemisen lävitseen, tämän elimen ollessa hoikin muotoinen.

10 Kappale 5 käsittää: - kammion 152, joka on tarkoitus täyttää vedellä kappaleen 5 painon lisäämiseksi; - vaihdemoottorin 150, joka käyttää kääntötapin 127 välityksellä kiertotankoon 126 liitettyä kampea 125, jonka 15 yksi pää on liitetty ohjauselimeen 155 kiinteästi liitettyyn kääntötappiin 128; - ohjausjärjestelmän 14, ja - pumppu 151, jonka tehtävänä on tyhjentää kammio 152.

20 Pallomainen kuori 2 käsittää alaosassaan ontelon, johon on asetettu paristo, joka syöttää virtaa keksinnön mukaiseen laitteeseen sekä pumppuihin 151 ja 161, jotka tyhjentävät kammion ja täyttävät sen. Tämä paristo on kiinnitetty kuoreen 2 esimerkiksi kierteitettyjen tankojen 25 ja pulttien 170 avulla.

Tämä laite on varustettu välineellä 9 kappaleeseen 5 vaikuttavan painovoiman ainakin osittaiseksi kompensoimiseksi. Tämä laite 9 käsittää jousen, joka kulkee kääntö-tapin 128 ja kammioon 152 kiinteästi liitetyn vaihdemoot-30 torin 150 välissä.

Täyttöpumppu 161 on asennettu pallomaiseen kuoreen • 2. Täyttöpumppu 161 ja tyhjennyspumppu 151 on liitetty keskenään johtokanavan 153 välityksellä. Tämä johtokanava 153 on liitetty kammioon 156, jonka tilavuus vastaa on-35 teloon jäänyttä vapaata tilavuutta pariston 158 ollessa • li 19 96130 asetettuna paikoilleen, kanavoinnin avulla, jonka muodos-taa holkki 155 ja tyhjennyspumpun 151 ja johtokanavan 155 välinen joustava letku 159.

Kammion 152 täyttämiseksi ja tyhjentämiseksi putki 5 162 on asetettu kulkemaan kammion 152 ja pallomaisen kuo ren 2 välissä siten, että se sallii ilman tyhjentämisen kammiosta 152 tai syöttämisen siihen.

Kuvion 7 leikkauskuvannossa esitetyssä sovellutus-muodossa tämä putki 162 liittyy kanavaan 153 joustavan 10 letkun 159 välityksellä ja lähtee tästä kanavasta hoikin 155 pariston 158 vieressä olevan pään suhteen vastakkaisessa päässä 163. Kansi 164 varustettuna aukolla, joka sallii putken 162 kauttakulun, sulkee hoikin 155 pään 163, joka on vastakkainen sen pariston 158 vieressä olevaan 15 päähän nähden.

Joustavan letkun 159 muodostama väylä putken 162 liittämiseksi johtokanavaan 153 on pinta-alaltaan edullisesti putken 162 poikkileikkausta suurempi sallien siten liitännän 184 johtokanavan 153 ja kammion 152 yläosan vä-20 Iillä. Tämä liitäntä 184, joka on kooltaan pieni letkun 159 poikkileikkaukseen verrattuna, mahdollistaa johtokanavan 153 mahdollisen lappovaikutuksen täydellisen välttämisen.

Kammion 152 täyttö- ja tyhjennystoimenpiteitä se-25 lostetaan seuraavassa.

Kammion 152 täyttämiseksi pumppu 161 pakottaa veden kammioon 156 ja syöttää tämän veden johtokanavan 153 kautta kammioon 152. Tämä vesi lähtee tyhjennyspumpun 151 kautta, jota ei ole aktivoitu. Tämän toimenpiteen aikana 30 kammiossa 152 oleva ilma tyhjennetään putken 162 välityksellä. On otettava huomioon, että kun suunnilleen kaikki ilma on tyhjennetty, pumpun 161 toiminta salli veden kulkemisen putken 162 kautta. Tämä vesi poistuu sitten kannen 164 vieressä olevasta päästä. Tällä tavoin saadaan tulok-35 seksi lähteellä varustettu keksinnön mukainen laite.

• 20 96130

Kun pumppu 161 ei ole enää aktivoituna, liitäntä tekee mahdolliseksi välttää kammion 152 tyhjentyminen lap-povaikutuksen johdosta.

Kammion 152 tyhjentämiseksi pumppu 151 aktivoidaan 5 (pumpun 161 ollessa pysäytettynä). Tämä pumppu 151 pakottaa johtokanavassa 153 olevan veden virtaamaan pumppua 161 kohti, tämän veden poistuessa pumpun 161 kautta.

Ohjausjärjestelmä 14 vastaanottaa signaalit alen-nusvaihdetta 124 käyttävän moottorin 122 nopeusanturista 10 60, tahdistusanturista 76 ja kiihtyvyysanturista 77.

Pariston 158 lähettämä virta syötetään ohjausjärjestelmään johtimien 169 kautta. Ohjausjärjestelmä 14 muuntaa tämän virran ennen sen syöttämistä johtimien 160 kautta alennusvaihdetta 124 käyttävään moottoriin 122.

15 Paristo 158 voidaan varata uudelleen magneettikyt- kimen kautta kulkevan virran avulla. Tämän magneettikyt-kennän muodostamiseksi kuori sisältää magneettipiirin puolikkaan 132 ja sen ympärille kiedotun käämityksen 133, joka on liitetty tasasuuntaajan 139 (joka sisältää sen 20 elektroniikan) välityksellä paristoon 158.

Pariston 158 varaamiseksi uudelleen on vain asetettava magneettipiirin toinen puolisko 134 tämän piirin puoliskoa 132 vastapäätä ja liitettävä tämän toisen puoliskon 134 käämitys 138 vaihtovirtalähteeseen.

25 Kuvio 8 esittää järjestelmää kappaleiden keskinäi- « sen liikkeen ohjaamista varten.

Tämä ohjausjärjestelmä käsittää: - yksikön 74 vaihdemoottorin nopeuden valvomiseksi (konevalvonta), tämän yksikön tehtävänä ollessa vaihde- 30 moottoriin tulevan tehonsyötön muuntaminen moottorin kiertonopeuden saamiseksi (esimerkiksi alennusvaihteen akselin 140 kiertonopeudesta 20 - 60 1/min lähtien) lähelle haluttua nopeusarvoa (esimerkiksi ± 0,5 % tarkkuudella), ja - yksikön 75, jonka tehtävänä on valvoa kappaleiden 35 keskinäisen liikkeen vaihetta nesteessä tai sen pinnassa •

II

21 96130 aiheutetun liikkeen vaiheen suhteen (järjestelmävalvonta).

Nopeudenvalvontayksikkö 74 on liitetty alennusvaihdetta käyttävän moottorin 122 nopeusanturiin 60 ja vaihde-moottorin 124 eli siis kiertotanko/kampijärjestelmän akse-5 Iin tahdistusanturiin 76.

Vaihevalvontayksikkö 75 on liitetty kiihtyvyysanturiin 77 ja tahdistusanturiin 76.

Nopeudenvalvontayksikön 74 ja vaihevalvontayksikön 75 käsittävä ohjauslaite muodostaa edullisesti osan elek-10 tronisesta lastusta tai mikroprosessorista 78, joka on esitetty katkoviivoilla.

Elektroninen lastu tai mikroprosessori 78 lähettää signaalin alennusvaihdetta 124 käyttävän moottorin 122 tehonsyöttöön 131.

15 Moottorin nopeudenvalvontayksikkö 74 käsittää: - muistin 81 vaihdemoottorin nopeuden ohjearvoa varten, jolloin tämä arvo siirretään kaapelin 82 välityksellä tehonsyöttöön 131; - muistin 83 vaihdemoottorin halutun käyttöjakson 20 arvoa varten; - lukuvaiheen 106 antureista tulevien signaalin lukemiseksi; - koestuslaitteen 107 sen määrittämiseksi, onko vaihdemoottorin kiertoliike päättynyt, ja jos näin ei ole 25 tapahtunut, palataan takaisin lukuvaiheeseen 106; - yksikön 84 nopeusanturista 60 ja tahdistusan-turista 76 tulevien signaalien käsittelemiseksi, tämän yksikön määrittäessä vaihdemoottorin keskimääräisen käyttöajan (vaihdemoottorin useiden kierrosten keskimääräisen 30 arvon); - yksikön 85, joka määrittää yksikön 84 määrittämän keskimääräisen käyttöajan ja muistin 83 mukaisen aika-ar-von välisen eron; ja - yksikön 86, joka muuntaa muistin 81 sisältämän 35 ohjearvon tämän mitatun eron funktiona (esimerkiksi lisää- • 22 96130 mällä ohjearvoon arvo, joka saadaan kertomalla tämä ero tietyllä vakiolla, tai vähentämällä tämä arvo ohjearvosta), jolloin moottorin nopeus tulee säädetyksi.

Ohjausyksikkö 75 käsittää: 5 - lukuvaiheen 93 kiihtyvyysanturista 77 tulevia signaaleja varten ja lukuvaiheen 94 tahdistusanturista 76 tulevia signaaleja varten; - koestuslaitteen 95 sen määrittämiseksi, onko vaihdemoottorin kiertoliike päättynyt, ja jos näin ei ole 10 tapahtunut, palataan takaisin lukuvaiheeseen 94; - yksikön 87 kiihtyvyysmittarista 77 tulevien signaalien käsittelemiseksi, tämän yksikön 87 määrittäessä yhden aallon ajanjakson, aaltojen keskimääräisen ajanjakson (keskimääräisen arvon määrättynä ajanjaksona) sekä 15 aaltojen minimimaaliset ja maksimaaliset heilahduslaajuu-det, tämän yksikön mahdollistaessa näiden arvojen avulla sen ajankohdan määrittämisen, jolloin aalto kulkee määrätyn olotilan kautta; - yksikön 98, joka ilmaisee aaltojen resonanssitaa- 20 juuden (esimerkiksi Fourrierin tai Hamiltonin muunnosväli- neen avulla);, - yksikön 88, joka määrittää vaihdemoottorin keskimääräisen nopeuden ja sen käyttöajan ja vertaa toisiinsa ajankohtaa, jolloin aalto kulkee määrätyn olotilan kautta 25 (esimerkiksi olotilan, jossa aalto saavuttaa keskitasonsa) ‘ ja ajankohtaa, jolloin kiertotanko/kampijärjestelmä kulkee rajaolotilan kautta, tämän yksikön määrittäessä siis vaihdemoottorin vaiheen ja aallon vaiheen välisen eron; - yksikön 89 yksikön 88 määrittämien vaihe-erojen 30 käsittelemiseksi, tämän yksikön 89 määrittäessä keskimääräisen vaihe-eron ja verratessa tätä keskimääräistä vaihe-eroa muistissa 90 olevaan ohjearvoon; - koestuslaitteen 99, jossa vaihdemoottorin nopeutta (kiertoliikkeen taajuutta) verrataan aaltojen re- 35 sonanssitaajuuteen ja jossa aaltojen heilahduslaajuutta »

II

« 23 96130 verrataan ennalta määrättyyn arvoon (10 cm = noin 10 % pallomaisen kuoren läpimitasta), ja jos vaihdemoottorin moottorin ja resonanssitaajuuden välinen ero on alle 5 % ja heilahdustaajuus on ennalta määrättyä arvoa suurempi, 5 keskimääräisen vaihe-eron arvo lähetetään järjestelmään 91, kun taas muissa tapauksissa palataan lukuvaiheisiin 93, 94 toista vaihevalvontajaksoa varten; - järjestelmän 91, joka muuntaa muistissa 92 olevan moottorin ohjearvon, joka on siirretty vaihdemoottorin 10 tehonsyöttöön 131, minkä jälkeen valvontajakso alkaa uudelleen lukuvaiheissa 93, 94.

Tämä järjestelmä 91 määrittää nopeuskorjauksen suunnan (nopeuden lisäämisen tai vähentämisen) sekä nopeuden muutoksen, joka tarvitaan vaihe-eron kompensoimiseksi. 15 Tämä muutos on yhtä suuri kuin minimiarvo ennalta määrätyn maksimimuutoksen ja mitatun vaihe-eron tuottotulon välillä.

Tämä järjestelmä sisältää portin, jonka tehtävänä on muuttaa vaihdemoottorin perusnopeutta, kun liian paljon 20 korjauksia on tehty samassa suunnassa.

On otettava huomioon, että elektroninen lastu tai mikroprosessori voi sisältää yksikön, jonka tehtävänä on muuttaa vaihe-eron (muisti 90) ja nopeuden (muisti 83) haluttuja arvoja aaltojen liiketavan muuttamiseksi tai 25 keksinnön mukaisen laitteen siirtämiseksi uima-altaassa, : erityisesti sen pinnassa. Käytännössä laitetta voidaan siirtää tekemällä muutoksia vaihe-erossa.

Kuviot 9 ja 10 esittävät ajan funktiona kappaleiden keskinäisiä asentoja ja tasoa N, jossa keksinnön mukainen 30 laite sijaitsee.

Kuvio 9 esittää kappaleiden keskinäistä asentoa, joka tarvitaan heilahduslaajuudeltaan maksimaalisten aaltojen saavuttamiseksi. Kuten tästä kuviosta voidaan havaita kuoren 2 suhteen liikkuvaa kappaletta 5 on siir-35 retty eteenpäin vaihe-eron 90° verran eli siis kappale 5 • 24 96130 on keskiasennossaan, keksinnön mukaisen laitteen ollessa aallon maksimi- tai minimitasolla (ajat 2lt t2, t3) ja raja-asennossa, kun laite on keskitasolla (ajat t2, tj. Käytännössä kappale 5 on alimmassa raja-asennossa hetkellä t2/ 5 joka esiintyy neljännesjaksoa ennen kuin aalto saavuttaa minimitasonsa (aika t3).

Jos aallot halutaan vaimentaa nopeasti uima-altaassa, kappaleiden keskinäisen liikkeen vaihetta muutetaan siten, että tämä liike tapahtuu yhden neljännesjakson aal-10 tojen liikkeen jälkeen.

Kuviossa 10 keksinnön mukainen laite on -90° vaihe-kulman (yhden neljännesjakson) verran jäljessä aallon suhteen. Ajankohtana t2 kappale 5 on keskiasennossa, aalto on maksimitasolla. Ajankohtana t3 tasona on välitaso maksimi-15 tason ja keskitason välissä, kun kappale 5 on siirtynyt kuoren 2 lakea kohti. Ajankohtana t4 kappale 5 on lähellä kuoren 2 lakea, laitteen ollessa välitasolla maksitason ja keskitason välissä. Ajankohtana t5 kappale 5 laskeutuu alas ja saavuttaa keskiasennon ajankohtana ts. Ajankohtana t6 20 tasona on minimitaso.

Keksinnön mukaisen laitteen palauttamiseksi 90° kulma-asentoon (kuviossa 10 esitetty tilanne), moottorin kiertonopeutta muutetaan ajankohtana t8 (hetkellä, jolloin kiertotanko/kampiyhdistelmä on raja-asennossa - liikkuma-25 ton pohjakeskikohta - joka on esitetty kuviossa 6). Kuviossa 10 kämmen asento on esitetty taas ajan funktiona. Tässä kuviossa piste C merkitsee kampi-kiertotankolinkkiä, linjan T merkitessä kämmen asentoa pisteen C suhteen.

Käytännössä kuvion 10 esittämässä tapauksessa moot- 30 torin kiertonopeutta on vähennetty tekijällä kaksi ajan- • kohtana t4, jolloin kämmen puolikierroksen jälkeen kappale 5 sijaitsee kuoren 2 laen vieressä, laitteen ollessa keskitasossa (tie). Ajankohtien t8 ja tls välillä kappale 5 siirtyy kuoren 2 pohjan vieressä olevasta asennosta kuoren 35 2 laen vieressä olevaan asentoon.

• * ·

II

25 96130

Ajankohtana t16 moottorin normaali kiertonopeus otetaan uudelleen käyttöön.

Esillä olevan keksinnön kohteena on myös yhdistelmä, joka lähettää signaalin hetkellä, jolloin kappaletta 5 on työnnettävä nesteessä, jossa tai jonka pinnalla liike on aiheutettava.

Tällainen yhdistelmä on edullisesti asennettu keksinnön mukaiseen laitteeseen. Tällaista yhdistelmää voidaan kuitenkin myös käyttää määrittämään ajankohta, jol-10 loin uimarin on upotettava kelluva kappale liikkeen aiheuttamiseksi erityisesti uima-altaan pinnalla.

Tämä yhdistelmä käsittää kiihtyvyysanturin 200, joka on liitetty elektroniseen lastuun tai mikroprosessoriin 201 (katso kuvio 11).

15 Kiihtyvyysanturista 200 elektroniseen lastuun tai mikroprosessoriin 201 lähetettyjen signaalien avulla voidaan määrittää aallon ajanjakso sekä sen minimi- ja maksimitasot ja se ajankohta, jolloin liikeaalto nesteen pinnalla tai itse nesteessä kulkee määrätyn olotilan kautta 20 (erityisesti kysymyksen ollessa uima-altaassa aallon saavuttaessa keskimääräisen tason). Näiden arvojen avulla lastu 201 määrittää hakuvaiheen 202 välityksellä uima-altaassa tai allasmaisessa säiliössä esiintyvien aaltojen resonanssitaajuudet. Tämä hakuvaihe voi tapahtua Fourrie-25 rin tai Hamiltonin muunnosvälineen avulla.

Kun resonanssitaajuus on määritetty, lastu määrittää aallon resonanssiajan sekä sen hetken, jolloin kelluvaa kappaletta on työnnettävä. Tämä jälkeen lastu lähettää signaalin varoitusjärjestelmään 203. Tällainen signaali 30 käsittää esimerkiksi ääni- tai valosignaalin jne., joka ilmoittaa uimarille, että hänen on työnnettävä vedessä olevaa kappaletta.

Varoitusjärjestelmä 203 käsittää yksikön 204, joka siirtää eteenpäin signaalin suhteessa työntöhetkeen ottaen 35 huomioon uimarin reaktioajan.

• 26 96130 Tämä vastaa kuvion 6 esittämän laitteen erikoistapausta , jonka yhteydessä lastu määrittää moottorin käyttöajan aallon lasketun resonanssiajan saavuttamiseksi tai sen lähestymiseksi (0,5 % poikkeama). Tämä moottorin käyt-5 töjaksoarvo tallennetaan nopeudenvalvontayksikön 74 muistiin 83.

Kelluva kappale voi myös sisältää paineanturin 205, jonka tehtävänä on määrittää uimarin kappaleen työntämisen aikana aiheuttaman voiman. Tämä paine voidaan mitata käyt-10 tämällä joustavasta materiaalista tehtyä kelluvaa kappaletta. Tällä tavoin uimarin aiheuttama voima saa aikaan kappaleen muodonmuutoksen ja myös muutoksen kelluvan kappaleen tilavuudessa ja sen sisältämässä paineessa. Tämä painemittaus lähetetään elektroniseen lastuun tämän muut-15 tujan ottamiseksi huomioon kappaleen työntöhetken määrittämiseksi heilahduslaajuudeltaan maksimaalisen aallon saavuttamiseksi.

On selvää että keksinnön mukaisen laitteeseen voidaan tehdä useita erilaisia muutoksia.

20 Siten keksinnön mukaisen laitteen toimintaa varten tarvittava energia voidaan syöttää paristojen, aurinkokennojen ja uudelleenvarattavien paristojen, esimerkiksi mag-neettikytkentöjen jne. välityksellä.

Kiihtyvyysmittarin yhteydessä voidaan käyttää jän-25 nitystulkkia, joka ilmaisee varausliikkeen.

’ Keksinnön mukaista laitetta varten tarkoitettu oh jausjärjestelmä voidaan asettaa keksinnön mukaisen laitteen uiko- tai sisäpuolelle. Laite voidaan varustaa lähe-tin-vastaanottimella signaaleja, esimerkiksi radioaaltoja 30 jne. varten, jolloin nämä signaalit lähettää tai vastaanottaa mikroprosessoriin liitetty lähetin-vastaanotin.

Kooltaan pieniä säiliöitä varten (joiden pinta-ala on esimerkiksi enintään 50 m2) heilahduslaajuudeltaan suurten aaltojen saavuttamiseen kuviossa 5 esitetyn laitteen 35 (pallomaisen kuoren läpimitta + 0,75 m) avulla tarvittava il • 27 96130 energia oli 100 watin suuruusluokkaa. Tätä energiaa voidaan vähentää noin 40 wattiin, kun on määrä saada aikaan heilahduslaajuudeltaan pienet aallot. (Laitteen kokonaispaino: i 100 kg.) 5 Keksinnön mukaista laitetta voidaan käyttää sulje tuissa tai puoliksi suljetuissa allasmaisissa säiliöissä, jolloin voidaan saavuttaa resonoivat liikkeet, kuten uima-altaissa, merivesialtaissa, koristelammikoissa, selkeytysaltaissa, vedenpuhdistussäiliöissä, lietteenkäsittelysäi- 10 liöissä jne. sekä kemiallisten prosessien jne. yhteydessä.

Kappaleet liikkuvat sopivimmin toistensa suhteen pystysuorassa suunnassa. Tämä liike voisi kuitenkin tapahtua myös vaakasuorasti. Tämä liike voi olla jatkuva tai katkonainen, sini- tai pulssikäyrän muotoinen.

15 Lopuksi kysymyksen ollessa uima-altaasta saattaa olla edullista asettaa rakenneyksiköitä (lohkokappaleita) seiniä pitkin altaan syvyyden vähentämiseksi näitä seiniä pitkin ja siten myös aaltojen korkeuden rajoittamiseksi seinillä.

20 Kokeet ovat myös osoittaneet, että liikkeet uima- altaan pohjan läheisyydessä ovat hyvin erikoislaatuisia ja että nämä liikkeet sallivat lian kerääntymisen tiettyihin kohtiin altaan pohjalle. Tämä helpottaa siten altaan puhdistusta, koska lika kerääntyy määrättyihin kohtiin.

25 Nämä kokeet ovat osoittaneet, että on ollut mahdol lista saada aikaan tyypiltään erilaisia aaltoja (erilaiset muodot, kuten yksittäiset aallot jne.) herätyksen funktiona (jatkuva tai katkonainen sini- tai pulssikäyrän muodon mukaisesti).

»

Claims (19)

28 96130

1. Laite liikkeen aiheuttamiseksi nesteessä, erityisesti sen pinnalla, tämän nesteen ollessa asetettuna 5 yhden tai useamman seinän rajoittamaan allasmaiseen säiliöön, erityisesti uima-altaaseen, tämän laitteen käsittäessä elementin, joka on kosketuksessa nesteeseen, jossa tai jonka pinnalla liike on määrä saada aikaan, sanotun elementin käsittäessä kelluvan tai upotetun yhdistelmän, 10 jota ei ole liitetty kiinteästi altaan seinään, tämän yhdistelmän sisältäessä kaksi kappaletta (1, 5) liitettyinä keskenään yhteen ainakin yhden välineen (7) avulla, jonka tehtävänä on siirtää näitä kappaleita toistensa suhteen liikkeen aiheuttamiseksi nesteessä, erityisesti sen pin-15 nalla, tunnettu siitä, että sanottu laite on varustettu lisäksi kappaleiden (1, 5) keskinäistä liikettä ohjaavalla järjestelmällä, joka käsittää kappaleiden keskinäisen liikkeen nopeudenohjausyksikön (74) ja näiden kappaleiden keskinäisen liikkeen vaiheohjausyksikön (75) 20 suhteessa nesteessä tai sen pinnassa aiheutetun liikkeen vaiheeseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että tämä ohjausjärjestelmä (14) käsittää vähintään yhden anturin, joka on valittu aaltojen hei- 25 lahduslaajuuden arvioimista varten tarkoitetun anturin (25), kappaleiden (1, 5) keskinäistä siirtoliikettä arvioivan anturin (27), ensimmäisen kappaleen (1) työntöupo-tusta arvioivan anturin (26), kiihtyvyysanturin (24) ja paineanturin joukosta.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tun nettu siitä, että aaltojen heilahduslaajuutta arvioiva anturi (25) käsittää kaikuluotainanturin.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen 35 kappale (1) käsittää kuoren, jossa toinen kappale liikkuu. II 29 96130

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää välineen (9), jonka tehtävänä on kompensoida ainakin osittain toisen kappaleen (5) ensimmäiseen kappaleeseen (1) kohdistama painovoima- 5 vaikutus.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että tämä väline (9), jonka tehtävänä on kompensoida ainakin osittain toisen kappaleen (5) ensimmäiseen kappaleeseen (1) kohdistama painovoimavaikutus, 10 käsittää joustavan elementin, joka on asetettu ensimmäisen kappaleen (1) pohjan (3) ja toisen kappaleen (5) pinnan (10) väliin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että väline (9) käsittää jousen, jonka 15 yksi pää tukeutuu ensimmäisen kappaleen (1) pohjaan (3), toisen kappaleen (5) pääasiassa pohjan (3) suuntaisen pinnan (10) tukeutuessa jousen toisen päähän.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäisenä kappaleena (1) on säi- 20 liö (2), jonka seinä, erityisesti pohjaseinä (3), on liitetty toiseen kappaleeseen toimintasylinterin (7) välityksellä, jonka männänvarren (13) liike aiheuttaa kappaleiden keskinäisen liikkeen.

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen 25 laite, tunnettu siitä, että väline (7) käsittää ensimmäisen kappaleen (5) kannattaman vaihdemoottorin (150), joka kiertää kiertotankoon (126) kiinnitettyä kampea (125), joka on kiinnitetty kääntötapin (128) välityksellä toiseen kappaleeseen (2).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tun nettu siitä, että vaihdemoottori käsittää nopeudeltaan muuttuvan vaihdemoottorin.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että nopeudenvalvontayksikkö ja vaihe- 35 valvontayksikkö on liitetty anturiin (60), joka synnyttää • 30 96130 vaihdemoottorin nopeuteen verrannollisen taajuuden, toiseen tahdistusanturiin (76), joka lähettää signaalin, kun kiertotanko-kampijärjestelmä saavuttaa raja-asennon, ja kiihtyvyysanturiin (77).

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tun nettu siitä, että se käsittää elektronisen lastun tai mikroprosessorin (78), joka ottaa vastaan signaalit vaihdemoottorin nopeusanturista (60), kiertotanko-kampijärjes-telmän tahdistusanturista (76) ja kiihtyvyysanturista (77) 10 ja lähettää nopeudeltaan muuttuvan vaihdemoottorin tehon-syöttöä valvovan signaalin.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektroninen lastu tai mikroprosessori (78) valvoo vaihdemoottorin (150) tehonsyöttöä (130) 15 sallien vaihdemoottorin nopeuden säädön.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektroninen lastu tai mikroprosessori (78) käsittää muistin (81) vaihdemoottorin nopeuden ohjearvoa varten kunkin kierroksen aikana, muistin (83) 20 vaihdemoottorin haluttua käyttöjaksoa varten, yksikön (84) vaihdemootorin keskimääräisen käyttöjakson määrittämiseksi useiden kierrosten aikana, yksikön (85) keskimääräisen käyttöjakson ja halutun käyttöjakson välisen eron määrittämiseksi ja yksikön (86) vaihdemoottorin nopeuden ohjear- 25 von muuttamiseksi tämän mitatun eron funktiona vaihdemoottorin nopeuden säädön mahdollistamiseksi.

15. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektroninen lastu tai mikroprosessori käsittää: 30. yksikön (87) kiihtyvyysanturista (77) tulevien signaalien käsittelemistä varten, jolloin tässä anturissa määritetään näiden signaalien keskiarvo määrätyltä ajanjaksolta sekä niiden minimi- ja maksimiarvot, ja näiden arvojen avulla määritetään ajankohta, jolloin liike nes ♦ li 31 96130 teen pinnalla tai nesteessä kulkee ennalta määrätyn olotilan kautta, - yksikön (88), joka mittaa edellä mainitun ajankohdan ja sen ajankohdan välisen eron, jolloin kierto- 5 tanko/kampijärjestelmä kulkee rajatilan kautta, - haluttaessa elementin (89) näiden erojen käsittelemiseksi siten, että voidaan määrittää keskimääräinen ero useiden ajanjaksojen aikana, ja - järjestelmän (91), joka vertaa tätä eroa tai kes-10 kimääräistä eroa optimaaliseen eroon, tämän järjestelmän lähettäessä signaalin vaihdemoottorin tehonsyöttöön (79) sanotun eron tai keskimääräisen eron ja optimaalisen eron välisen poikkeaman korjaamiseksi, jolloin siis kysymys on ajankohdasta, jolloin kiertotanko/kampijärjestelmä kulkee 15 rajatilan kautta.

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että mikroprosessori käsittää: - yksikön (87) kiihtyvyysanturista (77) tulevien signaalien vastaanottamiseksi ja näiden signaalien keski- 20 arvon määrittämiseksi ennalta määrätyn ajanjakson aikana sekä myös näiden signaalien minimi- ja maksimiarvojen määrittämiseksi ja nesteen pinnassa tai ennalta määrätyn olotilan kautta kulkevassa nesteessä aiheutetun liikkeen määrittämiseksi näiden arvojen perusteella; ,25 - yksikön (98), joka määrittää edellä mainittujen arvojen perusteella aaltojen tai nesteessä aiheutetun liikkeen resonanssiajät; ja - järjestelmän (91) ohjaussignaalin synnyttämiseksi, kun nesteen liikkeen ajanjakso on tullut lähelle edel- 30 lä mainittua resonanssiaikaa.

17. Patenttivaatimuksen 12 mukaista laitetta varten tarkoitettu elektroninen laite, tunnettu siitä, että tämä elektroninen laite käsittää kiihtyvyysanturin ja mikroprosessorin, jotka sisältävät: ♦ 96130 32 - yksikön (87), joka vastaanottaa kiihtyvyysanturista (77) tulevat signaalit aallon ajanjakson ja minimi-ja maksimitasojen määrittämistä varten sekä sen ajankohdan määrittämiseksi, jolloin nesteen pinnalla aiheutetun aalto 5 tai nesteen sisällä aiheutettu liike kulkee ennalta määrätyn olotilan kautta; - yksikön (98), joka määrittää edellä mainittujen arvojen perusteella aaltojen tai nesteessä aiheutetun liikkeen resonanssiajät; ja 10. järjestelmän (91) ohjaussignaalin synnyttämisek si, kun nesteen liikkeen ajanjakso on tullut lähelle edellä mainittua resonanssiaikaa.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukaisen elektronisen laitteen käyttö patenttivaatimuksen 12 mukaisessa lait- 15 teessä aallon ennalta määrätyn liikkeen saavuttamiseksi.

19. Patenttivaatimuksen 12 mukaisen laitteen käyttö, joka sisältää patenttivaatimuksen 17 mukaisen elektronisen laitteen, heilahduslaajudeltaan maksimaalisten aaltojen saavuttamiseksi. II 33 96130