Miech klinowy (nazywany również miechem książkowym (BO) lub fałdowym (OPdU)) wywodzi się konstrukcyjnie z miechów kowalskich. Jest to jedno z najstarszych rozwiązań. Nazwy stosowane w odniesieniu do tego typu miecha wiążą się z wyglądem miecha, który przypomina klin lub niedomkniętą księgę; płyty miecha połączone są jedną bądź kilkoma fałdami (miech wielofałdowy).
Miech klinowy składa się z dwóch drewnianych płyt, które połączone są jedną krawędzią za pomocą zawiasów strunowych (tradycyjne rozwiązania wykorzystujące struny z jelit baranich lub mocnego sznurka wydają się wciąż być lepsze od np. zawiasów metalowych, które na ogół częściej wymagają konserwacji). Dolna płyta miecha jest na stałe umocowana do podstawy. Płyta górna, a właściwie jeden jej koniec, może się poruszać w pionie (drugi koniec - przypomnijmy - połączony jest zawiasem z dolną płytą). Górna płyta jest podnoszona z wykorzystaniem siły zewnętrznej (np. rąk lub nóg kalikanta), opada natomiast samoczynnie pod wpływem ciężaru samej płyty i ułożonych na niej obciążników.
Obydwie płyty połączone są po bokach i od przodu za pomocą fałdów wykonanych z desek i skóry (na ilustracji widać tylko przekrój fałd łączących płyty od przodu). Tak skonstruowany miech jest zamkniętym zbiornikiem, który może służyć do sprężania i gromadzenia powietrza.
W dolnej płycie znajdują się dwa otwory: przykryty zaworem kierunkowym otwór wlotowy (na rysunku po lewej stronie) i wylotowy (prowadzący do kanału wylotowego). W kanale wylotowym znajduje się drugi zawór kierunkowy.
Samo działanie miecha odbywa się według bardzo prostej reguły.
Działanie na dźwignię odpowiednią siłą (kalikowanie) powoduje unoszenie jednego końca górnej pokrywy miecha. W ten sposób powiększa się objętość miecha a w jego wnętrzu wytwarza się podciśnienie (kolor jasnozielony na ilustracji). W takiej sytuacji otwiera się zawór kierunkowy przykrywający otwór wlotowy i powietrze napływa do wnętrza miecha. Zwróćmy uwagę na to, że drugi zawór kierunkowy jest w tym czasie zamknięty, nie pozwalając tym samym na pobieranie powietrza z odciętego w ten sposób kanału wylotowego.
Gdy ruchoma pokrywa znajdzie się w skrajnym, górnym położeniu, kalikant przestaje naciskać na dźwignię i pokrywa zaczyna opadać (pod ciężarem własnym i ułożonych na niej obciążników). Ilustracja obok przedstawia ruch powietrza w fazie opadania pokrywy. W tej fazie zawór kierunkowy wylotowy otwiera się pod wpływem wysokiego ciśnienia powietrza zgromadzonego w miechu i pozwala na jego przepłynięcie kanałem wylotowym do odbiorników. Zawór kierunkowy ssący jest szczelnie zamknięty, co uniemożliwia wydostanie się sprężonego powietrza na zewnątrz miecha przez otwór wlotowy (tym otworem powietrze było zasysane do miecha w poprzedniej fazie).
Ciśnienie powietrza regulowane jest przez zmianę obciążenia górnej pokrywy miecha. Aby zwiększyć jego wartość układa się na wierzchu miecha dodatkowe ciężarki, lub czasem instaluje się specjalną sprężynę, która dodatkowo dociska pokrywę miecha (patrz ilustracja obok).
Działanie miecha klinowego ilustruje dodatkow poniższa animacja (warto zwrócić uwagę na współpracę obydwu zaworów kierunkowych: wlotowego i wylotowego).
Jak łatwo zauważyć, pojedynczy miech klinowy nie jest w stanie zapewnić organom stałego dopływu sprężonego powietrza o niezmiennym ciśnieniu. Co prawda analizując działanie miecha klinowego przyjmujemy w pewnym uproszczeniu, że w fazie opadania pokrywy miecha tłoczone jest powietrze o stałym ciśnieniu. Dokładniejsza analiza działania miecha tego typu wymagałaby również rozważenia problemu zmian ciśnienia w czasie opadania górnej pokrywy (okazuje się że ciśnienie to zmienia się w zależności od kąta nachylenia górnej pokrywy miecha). Ale nawet w tym uproszczonym rozumowaniu stwierdzamy, że w fazie napełniania miecha powietrzem do kanału wylotowego powietrze nie jest tłoczone. Ta niedogodność może zostać usunięta (lub przynajmniej w znacznym stopniu ograniczona) poprzez użycie przynajmniej dwóch takich miechów. Takie właśnie przykładowe rozwiązania przedstawiają dwie kolejne ilustracje.
Na pierwszej z nich widać dwa miechy fałdowe ułożone obok siebie w poziomie. Jeden z nich jest wypełniony powietrzem, drugi opróżniony. Pokrywy miechów połączone są z dźwigniami ułożonymi w prowadnicach; dźwignie te poruszane są rękami kalikantów. Obydwa miechy pompują powietrze do wspólnego kanału odprowadzającego.
W drugim przypadku miechy są ułożone w pionie. Trzy miechy klinowe pompują powietrze do wspólnego pionowego kanału odprowadzającego. Wszystkie miechy oddzielone są od kanału zaworami kierunkowymi, które pozwalają na przepływ powietrza z miechów do kanału, a blokują ewentualny powrót powietrza, tzn. przepływ z kanału do miechów.
W powyższym przykładzie miechy napędzane są nogami kalikantów. Ruchome pokrywy połączone są z dźwigniami, na końcach których umocowane są tzw. trepy (STZ)), na których opierają się stopy kalikantów.
2001-2024 © Copyright by Konrad Zacharski
