Primär granskare: Williams, Hesron
Assistant Examinator: Shah, Samir M.
Advokat, Agent eller Firm: Haugen Law Firm PLLP
Påståenden:
Den patentsökta uppfinningen är: maskin för att balansera en medlem under rotation vid hastigheter upp till RPM; vilken maskin innefattar: (a) apparat för bestämning av storleken och läget circumaxially av en obalans av elementet; (B) en sensor som reagerar på läget för det roterande organet; (C) ett förråd av metalliskt balanserings projektiler av en känd vikt; (D) en dator ansluten med och mottagning av signaler från nämnda anordning och sensorn och bestämma den önskade platsen circumaxially på organet under åtminstone en balanserings projektil som skall avfyras vid medlem i tidsanpassat förhållande med rotationen av elementet, varigenom för att balansera samma ; (E) en snabb respons avfyrningsmekanism innefattande en piezoelektrisk stapel och ett rörelseförstärkare reagerar för datorn för att avfyra en projektil vid elementet för att tillfredsställa behovet av en balansvikt vid datorn bestämt cirkumaxiell läge; och (f) en laddningsmekanism manövrerbar i tidsanpassat förhållande med avfyrningsmekanismen för att mata projektiler till den senare i tur och ordning, varvid nämnda mekanism innefattar en skyttel rörlig mellan laddnings- och avfyrnings positioner i tidsanpassat förhållande med avfyringsmekanismen, nämnda skyttel innefattar en magnet för att successivt gripa projektiler vid laddningspositionen och positionera densamma för bränning vid avfyrnings position.balancing maskin enligt patentkrav rein avfyrningsmekanismen innefattar en anordning som åstadkommer en explosiv stöt av luft för avfyrning av projektiler. 
Beskrivning:
UPPFINNINGENS BAKGRUND
Försök att balansera medlemmar under rotation har inte varit kommersiellt framgångsrika i det förflutna. Följaktligen är det den allmänna ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla en maskin för att balansera en medlem under rotation i ett förfarande mycket mer snabb och minst lika noggrann som manuell injustering och som är mycket effektivt och tillförlitligt under en lång livslängd.
RELATERADE ANSÖKNINGAR
Ingivningsdagen för provisorisk ansökan med titeln Method and Apparatus for Balansering Fan och Blower Assemblies inlämnad januari hävdade härmed för föreliggande ansökan och tillhandahållande Application härmed införlivas häri genom hänvisning.
US-patentansökan med titeln ett roterbart element med ett ringformigt spår för Dynamisk balansering Under inlämnad Rotation januari härmed införlivas häri genom hänvisning.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN
I uppfyllandet av det ovan nämnda ändamålet och i enlighet med föreliggande uppfinning, en maskin för att balansera ett roterande element innefattar en anordning för bestämning av storleken och cirkumaxiell platsen för obalansen hos organet. En sensor som reagerar på läget för referensmärket på den roterande delen är också försedd tillsammans med åtminstone en balanserings projektil med känd vikt. En dator är ansluten med och mottar signaler från den förstnämnda anordningen och sensorn och bestämmer platsen för en eller flera projektiler som skall avfyras vid medlem i tidsanpassat förhållande med rotationen av elementet, varigenom för att balansera samma inom en viss tolerans. En snabbverkande avfyrningsmekanism innefattar en elektrisk-mekanisk omvandlarenheten med en reaktionstid förenlig med den rotationshastighet hos den roterande organet manövreras av datorn för att avfyra en projektil vid elementet vid cirkumaxiell läge bestäms av datorn. Balanseringsmaskinen enligt uppfinningen är kompatibel med rotationshastigheter hos ett element som skall balanseras i båda nedre hastighetsområden nedan RPM liksom högre hastigheter åtminstone upp till RPM
Drift vid hög hastighet och med en hög grad av noggrannhet, så mycket som fem gånger den som uppnås manuellt, beror åtminstone delvis på användning av en piezoelektrisk stapel som en transduktor-manövreringsorgan för mottagning av en elektrisk signal från datorn och snabbt omvandla till en mekanisk signal för utlösning av en momentan ventil som frisätter en explosiv stöt av luft för framdrivning av en projektil mot det roterande organet. Medan det förväntas att framtida piezoelektriska stapel ställdon med förbättrade utgångsegenskaper kommer att rymma systemkonstruktioner varvid manövreringsorganet utlöser direkt en momentan ventil, eller kanske använder en rörelseförstärkare längs, innefattar den för närvarande föredragna utformningen en rörelse förstärkare i form av en hävarm och en kraft förstärkare i form av en lagrad energianordningen drivs av hävarmen. En laddningsmekanism manövrerbar i tidsanpassat förhållande med avfyrningsmekanismen innefattar en skyttel rörlig från ett laddningsläge till ett avfyrningsläge och vilken har en kammare för mottagning och transport projektiler och för positionering av projektiler som skall drivas av den explosiva utbrott av luft nämnts ovan. I avfyrningsläge av skytteln, en genomgående öppning som kommunicerar med kammaren är öppen vid en ände till den momentana ventilen för mottagande av skuren av luft och att andra änden för utmatning av projektiler mot det roterande organet. En magnet i skytteln bildar ett medel för att hålla kvar projektiler i läge i kammaren under överföringen och före utmatning.
En vibrationsmatare och tillförselrör leverera projektiler till lastningsmekanismen vid lastningsläget.
Slutligen, metoden enligt uppfinningen innefattar stegen att bestämma läget för obalansen hos ett roterande organ, beräkning av mängden och positionen för balanseringsvikten som erfordras för att balansera medlem, beräkning av tiden för att avfyra baserat på rotationshastigheten och den totala tändtiden, och bränning en eller flera projektiler som krävs vid medlem för att balansera densamma.
När vikten som krävs för att balansera ett roterande element är inte ett helt antal projektiler kräver metoden en ytterligare bestämning av två eller flera ställen som är fördelade circumaxially från punkten för obalans, men som kommer att balansera medlem. Projektiler sedan bränns vid dessa platser.
Den tidigare nämnda tillstånd kan inträffa när mindre än en enda projektil krävs vid punkten för obalans eller när en första integrerad projektil krävs vid punkten för obalansen med ytterligare projektiler som krävs vid åtskilda cirkumaxiell positioner för en ytterligare icke-integral korrigering.
BESKRIVNING AV RITNINGARNA
FIKON. på ritningarna är en schematisk vy av balanseringsmaskinen enligt föreliggande uppfinning,
FIKON. en schematisk vy av lastningsmekanismen enligt uppfinningen, och
FIKON. en schematisk vy av lastningsmekanismen enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMEN
Med hänvisning initialt till FIG. kommer att observeras att en medlem som skall balanseras sker i form av en centrifugal luftimpellern generellt betecknas med han Impeller monterad på en konventionell anordning känd som en hård lagerbalanseringsmaskin. Olika maskiner kan användas med en SCHENCK maskin för närvarande föredragen. Pumphjulet som visas roteras med en konstant hastighet av ungefär RPM men balanserings maskinen enligt uppfinningen kan rymma rotationshastigheter från den låga hundra till minst RPM balanseringsmaskinen stämmer till obalanserade krafter och rapporter till en dator en bruten linje vising som till magnitud och cirkumaxiell lokaliseringen av obalans av impellern ensor referably en diffus lasersensor, svarar på momentana positionen för pumphjulet som är försett med ett referensmärke läslig till sensorn och råder datorn därefter.
Datorn ploying informationen från balanseringsapparaten och sensorn, och med tanke på den kända vikten av de balans projektiler, beräknar den erforderliga antalet projektiler och deras respektive cirkumaxiell platser för att balansera det roterande elementet. Datorn bestämmer således det exakta ögonblick i tid för att sända en signal piezoelektriska stapeln transduktor-manöverdon utmata en projektil så att det kommer i ingrepp det roterande elementet på den önskade platsen. Alla tidsförskjutningar resulterar från driften av den piezoelektriska stapeln och andra element som kommer att beskrivas nedan anses av datorn med exakt positionering av projektilen erhållna. En lämpligt programmerad dator bör vara av en typ med hög hastighet, men kan vara konventionella.
Den piezoelektriska omvandlaren-manövrerings stapel s en exceptionellt hög reaktionstid.
Mekanisk utgångselement ställdonet operativt associerad med den högra änden av hävarmen FIG. ch har en vridpunkt oviding för amplifiering av den utgående rörelsen hos elementet t sin vänstra ände, hävarmen sa liten spärr Gaging en tapp en fjäderbelastad slag egna i FIG. en beväpnad eller spända läge. STRIKER rves som en kraft förstärkningsorgan och uppbär ett litet stift ich ingriper en triggerstift en momentan ventil sv spärr svängs nedåt något frigöra stiftet d tillåter anfallare att rotera i en moturs riktning. Anfallaren återföres till sitt aktiverade läget av en liten pneumatisk roterande manöverdon, som inte visas, men som är ansluten till och drivs av datorn brutna linjen
rande ventil ich kan vara konventionella tjänar till att frigöra en explosiv explosion av luft till en avfyrningskammare en laddningsmekanism st visas i fig. pply ledning tenderar från ventilen i förbindelse med en luftkälla under tryck.
Med närmare hänvisning till laddningsmekanismen vänster och höger vyer i figurerna. shuttle ves mellan laddnings- och avfyrnings visade lägena respektive i de vänstra och högra vyerna i Fig. FIKON. th skytteln i laddningsläget, är en projektil visas i skytteln kammaren ving levererats av ett rör IG. ich sträcker sig från en vibrationsmatare magnet lds projektilen i läge i kammaren, varvid det noteras att en högra delen av kammaren är något mindre än en vänstra delen därav med projektilen approximativt montering av nämnda vänstra delen. Det bör också noteras att kammaren har en genomgående öppning som kommunicerar med tillförselröret till vänster i FIG. med en projektilurladdnings fat FIG. rther i FIG. e kammar mmunicates på höger med ventilen ot visad, för mottagande av skuren av luft såsom ovan nämnts.
Luftcylinder ansfers de shuttle tween laddnings- och avfyrnings lägen under styrning av datorn en streckad linje s nämnts är projektiler avges till kammaren d hålles i läge av magneten han projektiler är företrädesvis av metall och för närvarande små lager eller BB: s av den typ som används i ett drivet BB pistol kan användas. Vikten av projektilerna är naturligtvis bestämd och trädde i datorns minne.
Då skytteln förflyttas nedåt till sitt avfyrningsläge kammaren tätad medelst små ringformiga tätningar d aktivt över och under kammaren, vilka samverkar med en något avsmalnande hölje öppning i vilket skytteln glider. Således, i skjutläge enligt fig. e kammaren rade för att ta emot luftskur about ventilen ereupon projektilen däri drivs mot impellern IG. det sensorportarna framgångsrika avfyrningar till datorn en streckad linje d kan användas för att bestämma svarstiden för avfyrningsmekanismen.
På att nå skovelhjulet han projektil fångas och hålls kvar i läge av ett ringformigt spår st visas i FIG. mer fullständigt beskrivs och visas i den ovan nämnda US-ansökan.
Från det föregående är det uppenbart att balanseringsmaskinen enligt föreliggande uppfinning som helhet har en exceptionellt snabb reaktionstid, beror till stor del på införlivandet av det piezoelektriska påverkningsorganet, samt extremt höga noggrannhetsegenskaper, detta på grund av åtminstone i del införlivandet av en hög hastighet dator. Den totala tiden i att balansera ett roterande element med maskinen enligt föreliggande uppfinning kan vara så liten som en tiondel den som krävs i en manuell injusteringen. Det skall också noteras, såsom nämnts ovan, att noggrannheten balanseringen uppnås med maskinen kan vara så hög som fem gånger den som realiseras i manuell balansering.
