CS244657B2 - Volumeter apparatus - Google Patents

Description

Volumetrické seřízení s hydrostatickým přenosem kreuticího momentu válečkovými písty sestává z bloku válců, v němž jsouprovedeny radiální vývrty s pravoúhlým průřezem pro písty, z nichž každý obsahuje hlavu, na niž periodicky působí tlak média, a váleček uložený na hlavě, a z kotoučevé vačky, na niž dosedají válečky. Každý váleček tvoří s jednou nebo s druhou ze dvou bočních stěn radiálního vývrtu pístu, kolmou k směru otáčení, měnitelnou štěrbinu a hlava každého pístu tvoří s jednou nebo s druhou z uvedených bočních stěn těsnicí místo. Mezi měnitelnou štěrbinou a hlavou pístu je vytvořen podél uvedených bočních stěn mezitlakový prostor, v němž působí tlak. Podstata vynálezu spočívá v tom, že dutině každého válečku je spojena kanály vytvořenými v protilehlých stěnách radiálního vývrtu rovnoběžných se směrem otáčení se zdrojem tlakového média a s tlakovým prostorem,radiálního vývrtu. V každé hlavě pístu jsou vytvořeny kanálky ústící střídavě do dosedacích ploch nad hlavou pístu a do mezitlafcového prostoru. Zařízením se odstraňují průsaky snižující výkon motoru nebo čerpadle, jelikož ztrátový proud média protéká jedině mezi tlakovým prostorem, kde ho lze využít k přenosu kroutícího momentu.

Vynález se týká volumetrického zařízení a hydrostatickým přenosem kroutícího momentu válečkovými písty.

Je známo volumetrické zařízení a blokem válců s radiálními vývrty s pravoúhlým průřezem, v nichž jeou uspořádány písty. Každý píst sestává z hlavy, na niž působí periodicky tlak média, a z válečku uloženého na hlavě pístu. Válečky spočívají na kotoučové vačce ob^klo^pující ^blo^k v^álců a schopta ^prove^dení ales^pon jednota zdv^u. Ka^ždý v^áleče^k tvoří s jednou z bočních stěn radiálního vývrtu kolmých k směru otáčení měnitelnou Štěrbinu a každá hlava pístu tvoří s druhou boční stěnou utěsněné místo. Mezi měnitelnou štěrbinou a hlavou pístu je podél první boční stěny vytvořen mezitlekový prostor, v němž působí tlakové médium.

U tohoto známého volumetrického zařízení se dosahuje na válečcích způsobujících změnu směru síly rozdělení tlaku, který současně nastavuje měnitelnou mezeru a přenos síly kroutícího momentu. Z toho vyplývá, že obě součásti každého pletu, totiž jeho hlava a váleček působí v pravoúhlém vývrtu pístu ' současně jako těsnicí prvek a tvořením vhodných tlakových polí přenášejí sílu.

Úkolem vynálezu je ^dosáhnout u volume^ic^ho zaMzení motoru nebo ^čer^pa^dle uve^deného typu snížení ztrát e tím i zvýšení mechanické účinnosti e výkonu stroje.

Volumetrické zařízení s hydrostatickým přenosem kroutícího momentu válečkovými písty sestává z bloku válců, v němž jsou provedeny radiální vývrty s pravoúhlým průřezem pro písty a pro dutý váleček, uložený na hlavě pístu, a z kotoučové vačky s nejméně jedním zdvihem, která obklopuje blok válců a na niž dosedají válečky. Každý váleček tvoří s odpovídající jednou nebo s druhou ze dvou bočních stěn radiálního vývrtu pístu kolmých k směru otáčení štěrbinu s měnitelnou šířkou a hlava každého pístu tvoří e jednou nebo.s - ' druhou z uvedených bočních stěn těsnicí místo. Mezi štěrbinou s měnitelnou šířkou a hlavou pístu je vytvořen podél jedné každé boční stěny mezitlakový prostor, v němž působí střídavě tlak média.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že dutina každého válečku je spojena jedním kanálem vytvořeným v boční stěně radiálního vývrtu pístu, rovnoběžné se směrem otáčení se zdrojem tlakového média a druhým kanálem vytvořeným v protilehlé boční stěně radiálního vývrtu pístu rovnoběžné se směrem otáčení s tlakovým prostorem radiálního vývrtu na straně hlavy pístu odvrácené od válečku. V každé hlavě pístu jsou provedeny kanálky, které ústí jedním koncem do odpovídající dosedecí plochy odpovídajícího opěrného můstku vytvořeného vždy na okraji hlavy pístu a di-ú^ým koncem do odpovídajícího mezitlakového prostoru. V jiném provedení je každá hlava pístu opatřena kanálky, které ústí jedním koncem do odpovídající dosedací plochy nástavce hlavy pístu uloženého ve vodicí dutině bloku a druhým koncem do odpovídajícího mezitlakového prostoru. Mezi čelními plochami válečku a bočními stěnami radiálního vývrtu pístu rovnoběžnými se směrem otáčení jsou uloženy těsnicí kroužky s.pružinami.

Výhoda volumetrického zařízení podje vynálezu spočívá v tom, že ztrátový proud média působícího na hlavu pístů protéká jedině mezitlakovým prostorem, čímž je omezen jen na · jedno místo a je nucen téci prostorem, kde ho lze využít k přenosu kroutícího momentu. ^Tím, že medⁱum proté^{ká d}u^týmⁱ v^álečk^y, se dosataje to^peln^ého v^yrovnání, ^kter^é umožňuje, aby štěrbina mezi bočními stěnami radiálního vývrtu pro píst byla úzká, takže ztrátový ^prou^d je zane^atolně ma^lý. ^Mzením ^po^dle vyn^álezu se ods^tra^ňují jakéko^ da^lší ^průs^sk^y, čímž se dosahuje snížení volumetrických ztrát a zvyšuje výkon stroje, motoru nebo čerpadla, opatřeného zařízením podle vynálezu.

Příklady provedení jsou dále vysvětleny s odkazem na připojené výkresy, ne nichž značí obr. 1 řez prvním uspořádáním pístu kolmo k směru otáčení, obr. 2 řez uspořádáním pístu podle obr. 1 rovnoběžně se směrem otáčení, obr. 3 řez druhým uspořádáním pietu rovnoběžně se směrem otáčení.

Na výkresech je znázorněn pouze výřez volumetriokého řízení a radiálně uspořádanými písty, totiž úsek bloku 1 válců s příslušným úsekem kotoučové vačky 2· obklopující blok i.válců, jediný radiální vývrt J čtvercového průřezu provedený v příslušném úseku bloku 1 válců a píst uložený v radiálním vývrtu J obsahující hlavu £, popřípadě l'(obr.3) na niž působí tlak fi média a váleček g, který dosedá ne kotoučovou vačku 2, a na který zase dosedá hlava 1, 4. pístu. Celkové sestavení volumetrického zařízení je popsáno ve švýcarském patentovém spisu č. 598 488.

Podle obr. 1 přiloženého výkresu je blok 1 válců opatřen bočními těsnicími deskami tvořícími boční stěny £, Z radiálního vývrtu J, rovnoběžné se směrem otáčení a bočními stěnami £, 2 kolmými к směru otáčení (obr. 2, 3).

Jek u příkladu provedení podle obr. 1, 2, tak i u provedení podle obr. 3 je váleček 2 dutý a v jeho dutině 10 působí tlak média. Médium se přivádí do dutiny 10 prvním kanálkem 11 (obr. 1), vytvořeným v boční stěně £ a schematicky znázorněným rozváděčem Д2· Médium protéká dutinou 10 a přivádí se druhým kanálem Ц, vytvořeným v druhé boční stěně Z, do prostoru radiálního vývrtu J, nad hlavou 1, popřípadě 1'pístu. V závislosti na zdvihu proudí médiem v jednom nebo v druhém směru, jak je znázorněno na obr. 1 šipkami 14. Mezi oběma čelními stranami válečku 2 ⁸ přiléhajícími bočními stěnami £, Z jsou uspořádány za účelem dosažení prakticky bezztrátového provosu těsnicí kroužky li,na něž působí v axiálním směru tlak pružin 1£.

Z obr. 2, 3 je zřejmé, že každá hlava 4, popřípadě 1'pístu je opatřena dvěma samor nastavitelnými těsnicími liětami j_Z, popřípadě 12, vsazenými do hlavy 1, popřípadě l'pístu, přičemž těsnicí ližte 17 dosedá na boční stěnu 2 která je kolmá к směru otáčení a těsnicí lišta 12 dosedá na protilehlou boční stěnu 2· К zachycení klopného momentu vyvolaného nastavujícím se rozdílením tlaku je hlava £, popřípadě 1'pístu opatřena opěrnými prvky. U příkladu provedení podle obr. 1, 2 jsou horní okraje hlavy Д, 4.'pístu vytvořeny jako opěrné můstky 12, 22· V příkladu provedení podle obr. 3 je hlava A, popřípadě lpístu opatřeno nástavcem 21 ve tvaru čepu, uloženým ve vodicí dutině 22 bloku 1 válců. Podle směru sklonu kotoučové vačky 2 vzhledem к podélné ose radiálního vývrtu 2, popřípadě podle Šipky znázorněného úhlu 1, oddaluje se opěrná plocha 23 jednoho opěrného můstku 12 (obr. 2), popřípadě opěrná plocha 23 nástavce 21 (obr. 3) od boční stěny 8 radiálního vývrtu J, popřípadě od odpovídající stěny g'vodicí dutiny 22· Současně dosedá opěrná plocha 24 druhého opěrného můstku 20. popřípadě opěrná plocha 24 nástavce 21 na protilehlou stěnu 2» popřípadě 2·

Do každé opěrné plochy 23» 21 ústí kanálek 25, popřípadě 26, provedený uvnitř tělesa hlavy 1, popřípadě 1'pístu. Druhý konec kanálku 25 _T popřípadě 26, ústí do mezitlakového prostoru vymezeného těsnicí ližtou 1Z, popřípadě 18. válečkem 2 a boční stěnou 8, popřípadě 2 až к měnitelné Štěrbině hfi.

Jak bylo vyloženo v patentovém spise CH 598 488, jsou dosedací plochy hlavy 1, 1' pístu opatřeny sedlem 27 pro váleček 2, které je vývrtem 26 spojeno s tlakovým prostorem vytvořeným nad hlavami £, popřípadě 1'pístu, takže sedlo 2Z je rovněž pod tlakem g media.

Nakonec u provedení podle obr. 1, 2 jsou meziprostory, vymezené bočními stěnami g, popřípadě 2, těsnicími lištami 1Z, popřípadě 18 a opěrnými plochami 23, popřípadě 21, vystaveny přes vývrty 22, popřípadě JO, provedené v hlavě 1, popřípadě 1'pístu tlaku g média.

I u příkladu provedení podle obr. 3 je blok 1 válců opatřen bočními těsnicími deskami tvořícími stěnami g, Z, 6» 2 jako u provedení podle obr. 1. Druhý kanál 13. který je u provedení podle obr. 3 pouze naznačen, spojuje dutinu lfi válečku 2 rovněž s prostorem nad hlavou A, popřípadě A pístu.

Při provozu je tlačná síla, vyvozená tlakem β média v radiálním vývrtu J s pravoúhlým průřezem pro ^pí3t Mzena přes ^hlavu 4» po^případě A'a sedlo 21 na v&eček Shonem 1 kotoučové vačky 2 se váleček 5. odtlačuje podle obr. 2, 3 doleva, čímž se měnitelná Štěrbina Ц, mezi válečkem i a boční stěnou £ zmenšuje tak, že v meziprostoru mezi těsnicí lištou 17 a měnitelnou štěrbinou hc vzniká mezi tlak fic, vyvozený přívodem média kanálkem 25» provedeným v hlavě 4, popřípadě 4'pístu. Působením tohoto .tlaku je jednak hlava 4» popřípadě 4*tlačena ne protilehlou boční stěnu 2» jednak způsobuje nerovnost v rozdělení tlaku, čímž uděluje bloku 1 válců rychlost, závislou na velikosti tlačné síly působící ne hlavu 4» popřípadě 4· Současně se otvírá štěrbině mezi válečkem £ a boční stěnou 2 tak, že mezi. ^těsnicí ^lištou 1£ ^hlav^y 4, ^po^přípa^d& 1'píst.u až po ^úst^í ra^diélní^ho vývr^tu J pístu vzniká podtlak p0, popřípadě vůbec nevzniká žádný tlak. Ztrátový proud médie z prostoru nad hlavou 4» popřípadě 4,* v němž je tlak p, nemůže kanálkem 26» vytvořeným v hlavě 4, popřípadě 4 * vniknout, do prostoru nízkého - tlaku £₀, jelikož opěrná plocha 24 dosedá na stěnu 2 radiálního vývrtu J pístu (obr. 2), popřípadě na stěnu £ vodicí dutiny 22 (obr. 3), čímž je uzavřeno ústí kanálku 26 v opěrné ploše 24»

Tím se vytvořením hlavy 4» popřípadě 4'dosáhuje vytčeného úkolu vynálezu, že ztrátový proud teče tam, kde je ho třeba pro vyvození žádoucího rozdělení tleku pro přenos kroutícího momentu, totiž mezitlakovým prostorem s mezitlakem p_c» Je proto možno odstranit všechny další průsaky, pokud je to technicky možné, ježto jich není třeba k udržení , mezitlaku д_е·

Významným zdrojem takovýchto zbytkových průsaků je štěrbina mezi čelními stranami » každého válečku 5 a bočními stěnami 2 (obr. 1), které jej uzavírají. V důsledku tepelného roztažení není možno tyto štěrbiny dimenzovat libovolně úzce. Je-li však pístový proud média veden dutinou 10 válečku 5, jak je znázorněno na obr. 1 a jak bylo shora popsáno, působí dutina 10 tepelné vyrovnání, které připouští bez nebezpečí zadření co nejmánší těsnicí štěrbiny mezi čelními stranami válečku 2 a bočními stěnami £, 1. Praktic^{ky b}ezeztrátový provoz umožňuje dotatečné uspo^řádání ax^lně pružícíc^h t^ěsnicíc^h krouž^ků 15. Přitom je ovšem třeba počítat s lehkými obruey, které však lze pečlivým výběrem materiálu udržet v přijatelné mezi.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU na hlavě pístu, a kotoučové vačky s nejméně a o niž se opírají válečky, přičemž každý druhou ze dvou bočních stěn radiálního vývrtu měnitelnou šířkou a hlava každého pístu tvoří

Claims (4)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU na hlavě pístu, a kotoučové vačky s nejméně a o niž se opírají válečky, přičemž každý druhou ze dvou bočních stěn radiálního vývrtu měnitelnou šířkou a hlava každého pístu tvoří

1. Volumetrické zařízení s hydrostatický přenosem kroutícího momentu válečkovými písty, sestávající z bloku válců, v němž jsou provedeny radiální vývrty s pravoúhlým průřezem pro piety a dutý váleček, uložený jedním zdvihem, která obklopuje blok válců váleček tvoří в odpovídající jednou nebo s pístu, kolmých k směru otáčení, štěrbinu s s odpovídající jednou nebo druhou z uvedených dvou bočních stěn těsnicí místo a mezi měnitelnou štěrbinou a hlavou pístu je vytvořen podél uvedených bočních stěn mezitlakový prostor, v němž působí středově tlak média, vyznačující ' se tím, že dutina (Ю) každého válečku (5) je spojena jedním kanálem (11) vytvořeným v boční stěně (6) radiálního vývrtu (3) pístu, rovnoběžné se směrem otáčení, se zdrojem tlakového média a druhým kanálem (13) vytvořeným v protilehlé boční stěně (7) radiálního vývrtu (3) pístu rovnoběžné se směrem o^táčen^í s ^tla^kovým prostorem ^(p) radiálního vývrtu ⁽3) na st-raně ^hlav^y (4> 4·*) ^pístu odvrácené od válečku (5).

2; Volumetrické , zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že v každé hlavě (4, 4') pístu jsou provedeny kanálky (25, 26), které ústí jedním koncem do odpovídající dosedací plochy (23, 24) odpovídajícího opěrného můstku (19, 20), vytvořeného vždy na okraji ^hlav^{y (}4, ⁴') pístu a ^druhým koncem do od^pov^ídaj^íc^ího meziAlakov^o ^prostoru.

3. Volumetrické zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že v každé hlavě (4,4') pístu jsou provedeny kanálky (25, 26), které ústí jedním koncem do odpovídající dosedací ploch/ ⁽23»2⁴⁾ nást.avce ⁽21^{) h}lav^{y (}4, 4') p^ís^tu uftožerého ve vodic^í dutⁱně ⁽22^{) bl}oku (1) a druhým koncem do odpovídajícího mezitlakového prostoru.

4. Volumetrické zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi čelními plochami válečku (5) a bočními stěnami (6, 7) radiálního vývrtu (3) rovnoběžnými se směrem otáčení jsou uloženy těsnicí kroužky (15) s pružinami (16).