Mechanismus s tlakovou tekutinou, například motor nebo čerpadlo
Oblast techniky
Vynález se týká mechanismu s tlakovou tekutinou, například motor nebo čerpadlo, s vačkou, vnitřním rozdělovačem tekutiny a blokem válců.
Dosavadní stav techniky
Mechanismy tohoto typu jsou popsány ve francouzském patentovém spisu FR-A-2 365 041. Tyto mechanismy obsahují reakční vačku, vnitřní rozdělovač tekutiny a blok válců, který obsahuje jednak středové vybrání a jednak skupinu válců, obsahujících každý píst opřený o vačku, vymezující uvnitř válce pracovní komoru. Tento blok válců obsahuje dále axiální prodloužení uložené na první straně vzhledem k bloku válců a upevněné na nosiči, jako je rám vozidla, zatímco mezi vačkou a blokem válců je uloženo otáčivé ložisko. Vnitřní rozdělovač tekutiny je s vačkou spojen prostřednictvím spojovacího ústrojí uloženého uvnitř středového vybrání bloku válců na druhé straně opačné od první strany, kde je uloženo axiální prodloužení bloku válců. Za blokem válců je spojovací ústrojí samo spojeno s vnitřním rozdělovačem tekutiny a vačkou. Blok válců a jeho prodloužení přitom tvoří sestavu vřazenou mezi vnitřní rozdělovač tekutiny a vačku.
Jako ve všech mechanismech s tlakovou tekutinou tohoto typu je válcový blok uložen otáčivě vzhledem k vačce a vnitřní rozdělovač tekutiny musí být spojen s uvedenou vačkou vzhledem k uvedenému otáčení. Vynález si klade za úkol toto spojení maximálně zjednodušit.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je mechanismus s tlakovou tekutinou shora uvedeného druhu, jehož podstatou je, že na druhé straně opačné vůči první straně s axiálním prodloužením bloku válců je uloženo brzdicí ústrojí mezi blokem válců a vačkou, obsahující komoru s kotouči sestavy brzdicích kotoučů, vymezovanou krytem, přičemž spojovací ústrojí obsahuje spojovací mechanismus spojený s krytem komory, který je spojen s vačkou spřahovacím prostředkem. Vynález tak zužitkovává obzvláštní konstrukci brzdicího ústrojí pro zjednodušení spojení mezi vnitřním rozdělovačem a vačkou.
Podle dalšího provedení vynálezu obsahuje spojovací mechanismus mezilehlý díl, tvořený samostatným prvkem, nezávislým na krytu komory, přičemž tento mezilehlý díl je spojen s nejméně jedním z dvojice tvořené vnitřním rozdělovačem a krytem prostřednictvím spřahovacího prostředku, tvořeného sestavou trnů a doplňkových výřezů.
Uvedená sestava brzdicích kotoučů s výhodou obsahuje koncový kotouč spojený s vačkou, přičemž kryt komory obsahující brzdicí kotouče je upevněn pomocí svaru ke koncovému brzdicímu kotouči.
Spřahovací prostředek krytu komory a vačky s výhodou obsahuje soustavu trnů a doplňkových výřezů.
-1CZ 278995 B6
Spojovací mechanismus má podle dalšího znaku vynálezu mezilehlý díl upravený ve tvaru objímky, obsahující axiální vybrání. Uvnitř axiálního vybrání objímky mezilehlého dílu je s výhodou uloženo tažné pružné ústrojí, axiálně spojující vnitřní rozdělovač s krytem komory. Tažné pružné ústrojí je s výhodou spojeno s vnitřním rozdělovačem a s krytem komory pomocí závěsů, upevněných radiálními závěsnými čepy.
Kryt komory může být podle dalšího znaku vynálezu vytvořen ze dvou soustředných části a sestávat ze středového krytového dílu a soustředného obvodového prstence.
Je třeba poznamenat, že v nejnovějších vícekotoučových brzdicích ústrojích tvoří komora obsahující brzdicí kotouče také odbrzdovací komoru uzpůsobenou pro přijímání tlakové tekutiny dovolující zrušit brzdicí působení a v důsledku toho odtlačit tlačné ústrojí, které normálně opírá jednotlivé kotouče o druhý.
V tomto obzvláštním případě tvoří kryt komory obsahující kotouče píst odbrzdovací komory a vynález tak, jak byl definován, dovoluje axiální pohyblivost tohoto pístu odbrzdovací komory při zachování spojení mezi vnitřním rozdělovačem tekutiny a tímto pístem tvořeným krytem komory obsahující kotouče, a to pomocí spojovacího mechanismu a také pružného ústrojí, jaké byly použity.
Výhody vynálezu spočívají v případě, kdy je brzdicí ústrojí spřaženo s mechanismem s tlakovou tekutinou, ve velmi jednoduchém vytvoření spoje mezi vnitřním rozdělovačem tekutiny a vačkou při využívání již existujících prvků, zejména krytu komory obsahující brzdicí kotouče, a koncového kotouče sestavy brzdicích kotoučů.
Získá se tak uspořádání méně náročné na prostor a co možná nejlehčí a také levné vzhledem k použití již existujících dílů.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení neomezujících jeho rozsah, s odvoláním na připojené výkresy, kde na obr.l je axiální řez hydraulickým motorem podle prvního provedení vynálezu, na obr.2, 3 a 4 jsou axiální řezy podrobnostmi provedení uvedeného motoru podle první, druhé a třetí varianty provedení vynálezu a na obr.5 je schéma hydraulického napájecího obvodu motoru z obr.l.
Příklady provedení vynálezu
Sestava znázorněná na obr.l obsahuje hydraulický motor spřažený s brzdicím zařízením s násobnými disky. Toto zařízení obsahuje skříň 1 sestávající ze dvou částí 1A a 1B spojených šrouby. Dále obsahuje blok 3 válců opatřený na první straně 109 prvním axiálním prodloužením 4, které dovoluje otáčivé uložení bloku 3. válců okolo geometrické osy 6 vzhledem ke skříni 1. Uložení je zajištěno pomocí válečkových ložisek 5 vložených mezi část 1B skříně 1 a axiálním prodloužením 4. bloku 3. válců. Na druhé straně 110 je blok 3. válců opatřen druhým axiálním prodloužením Z, dovolujícím montáž kotoučů 8 brzdicího ústrojí 108, upevněných z hlediska otáčení vzhledem k uvedenému druhému prodloužení Z·
Sestava dále obsahuje první kryt 9, který je upevněn šrouby 10 na konec prvního axiálního prodloužení 4 a uzavírá plášť 11 mezi vnějším obvodem bloku 2 válců a vnitřní plochou skříně 1. Mezi blokem 3 válců a částí 1A skříně 1 je vloženo těsněni 12 a mezi blokem 2 válců a částí 1B skříně 1 je vloženo těsnění 13. Těsnění 12 a 13 spolupůsobí při izolování pláště 11 vůči okolí motoru.
Dále sestava obsahuje druhý kryt 200, který obsahuje jednak obvodový prstenec 14 uložený kluzně, při vložení těsnění 16, vzhledem k průchodu 17 vytvořenému v části 1A skříně 1. Segment 18 vložený do drážky 19 průchodu 17 tvoří omezovači zarážku posunu, zabraňující obvodovému prstenci 14 se posunout mimo průchod. Mezi segmentem 18 a obvodovým prstencem 14 je uložen pružný kroužek 20./ tlačící obvodový prstenec 14 směrem dovnitř skříně 1. Kryt 200 dále obsahuje středový krytový díl 15 uložený ve středovém průchodu 21 obvodového prstence 14 přes těsnění 22, přičemž segment 23 , vložený do drážky 24 průchodu 21, tvoří omezující zarážku posunu zabraňující středovému krytovému dílu 15 vyklouznout mimo průchod 21. Druhý kryt 200 vymezuje při spolupůsobení s částí 1A skříně 1 komoru 25, obsahující brzdicí kotouče brzdicího ústrojí. Tvoří tak kryt komory 25.
Brzdicí kotouče 2 jsou spojeny pro společné otáčení s druhým prodloužením 7 bloku 2 válců. Sestava dále obsahuje brzdicí kotouče 26., spojené vzájemně neotáčivě s částí 1A skříně a umístěné střídavě každý mezi dvěma brzdicími kotouči 2, a to kromě brzdicího kotouče 26 umístěného na konci sady kotoučů. Tento brzdicí koncový kotouč 26 je přivařen svarem 27 k obvodovému prstenci 14 tvořícímu část krytu 200 komory 25.
Obvodový prstenec 14 je opatřen vnitřním prodloužením 30, s nímž je spojena sestava zachycovacích trnů 28 pružin tažného pružného ústrojí 29. S prodloužením 30 obvodového prstence 14 je také spojena sestava trnů 31, které zasahují do výřezů 32 mezilehlého dílu 33 ve formě objímky, umístěného mezi středovým vybráním 34 , které obsahuje blok 2 válců, a druhým prodloužením 7. Spolupůsobení trnů 31 a výřezů 36 zajišťuje spojení mezilehlého dílu 33 a krytu 200 komory 25 proti vzájemnému otáčení.
Ve vybrání 34 bloku 2 válců je dále umístěno jádro 35, uložené na straně prvního krytu 9_, jehož obvod 36 je vložen do průchodu 37 prvního prodloužení 4 válcového bloku 3, a které je pevně spojeno s blokem 2 válců tím, že je zablokováno v průchodu 37 pomocí prvního krytu 9.. V jádře 35 je kluzně uloženo vyvolovací šoupátko 38 obsahu válce motoru.
Sestava dále obsahuje vnitřní rozdělovač 39 tekutiny, který je uzpůsoben pro spojení s dále popisovanou vačkou 44 pomocí spojovacího ústrojí, obsahujícího spojovací mechanismus 400. Spojovací mechanismus 400 obsahuje shora uvedený mezilehlý díl 33, spojený s krytem 200 komory 25 a s vnitřním rozdělovačem 39 spřahovacím prostředkem. Tento spřahovaci prostředek obsahuje shora uvedenou soustavu trnů 21, 40., spolupůsobící s výřezy 32., 41, kterými je opatřen mezilehlý díl 33 a zajišťují tak spojení uvedeného vnitřního rozdělovače 39 s krytem 200 komory 25 proti vzájemnému otáčení. Pružiny tažného pružného ústrojí 29 jsou zachyceny jejich konci na trnech 28 a 40 a mají tedy účel udržovat ve
-3CZ 278995 B6 spojení, včetně okamžiku montáže motoru, vnitřní rozdělovač 39 s blokem 3. válců, který obsahuje rovinnou plochu 42 , kolmou na osu otáčení 6, při opření o rovinnou plochu 43 , také kolmou na osu 6. otáčení, kterou obsahuje blok 3 válců.
Na vnitřním obvodě části 1B skříně 1 je obrobena shora již zmíněná vlnitá vačka £4. Vačka 44 je spojena s krytem 200 brzdicí komory 25 spřahovacím prostředkem 300, který je v daném provedení, znázorněném na obr. 1 a 2, tvořen kombinací kotoučů 26 brzdicího ústrojí 108, zajišťujícím spřažení s vačkou 44 , a přivařením koncového kotouče 26 v místě 27 k obvodovému prstenci 14 krytu 200.
U vačky 44 jsou ve dvou příčných rovnoběžných řadách v bloku 2 válců vytvořeny válce 45, orientované radiálně vzhledem k ose 6 otáčení. Válce 45 jsou v každé řadě umístěny s pravidelnými úhlovými rozestupy. V každém z těchto válců 45 je kluzně uložen píst £6, vymezující v každém válci 45 pracovní komoru 49. Písty 46 jsou opřeny pomocí opěrných kladek £2, odpovídajících každá jednomu pístu, a uložených na konci pístu 46 otáčivě okolo os 48 rovnoběžných s osou 6 otáčení, o vačku 44. Každá pracovní komora 49 je spojena válcovým kanálem 50 s rovinnou plochou 43 bloku 2 válců.
Klasickým způsobem, známým již před vynálezem, který proto není pro tento účel nutné podrobně znovu popisovat, obsahuje jádro 35 dva vnitřní kanály 51, 52 spojující drážky 53 , 54 , které toto jádro obsahuje a které vyúsťují v průchodu 55 pro kluzný posun šoupátka 38 do odpovídajících vnějších kanálů 56 , 57. Průchod 55 sám je připojen k vnějšímu kanálu 58. Jádro 35 obsahuje třetí drážku 59, která vyúsťuje do průchodu 55. Vnitřní rozdělovač 39 obsahuje sám tři drážky 60, 61, 62, které jsou spojeny kanály 62, 64 , 65 s odpovídajícími drážkami 53 , 59, 54 jádra 35 Vnitřní kanály 66 a 67 přitom spojují rovinnou plochu 42 s odpovídajícími drážkami 61, 62 a jsou tak ve spojení postupně s kanály 50 válce. Celá tato známá sestava dovoluje napájet také známým způsobem tlakovou tekutinou jednotlivé pracovní komory 49 postupně za sebou a získat tak alespoň dva funkční válcové obsahy odpovídající poloze vyvolovacího šoupátka 38 obsahu válce. Obvod pro ovládání funkce bude popsán níže s odvoláním na str. 5.
Je třeba si povšimnout toho, že mezi středovým vybráním 34 prvního axiálního prodloužení £ bloku 2 válců, vnitřním rozdělovačem 39 a vybráním 35 je vymezena komora 68.. Komora 11 je v trvalém spojení s komorou 68 pomocí kanálu 69 procházejícího blokem 2 válců. Komora 68 je dále trvale spojena vnějším kanálem 70 pomocí kanálu 71 procházejícího jádrem 35, přičemž kanál 72, procházející jádrem 25, spojuje komoru 25, v níž je uložen mezilehlý díl 33 , s vnějším kanálem 73.
S částí 1B skříně je spojena vnější upevňovací příruba 74, dovolující upevnit pomocí šroubů 75 ozubené kolo 76. Kryt 9 tvoří součást rámu, jako například vozidla, a vybíhá směrem dolů z hlediska obr. 1 z vlastního motoru. Blok '3 válců a jeho axiální prodloužení £ tvoří sestavu vloženou mezi vnitřní rozdělovač 39 a vačku 44 , zabraňující jakékoli přímé spojení mezi těmito dvěma prvky.
-4CZ 278995 B6
Komora 25, která obsahuje brzdicí kotouče, tvoří kromě toho odbrzďovací komoru schopnou obsahovat tlakovou tekutinu, jejíž účinek je odtlačovat kryt 200, tvořící píst a anuluje tak pružnou sílu kroužku 20. Dále je patrno, že mezilehlý díl 33 ve formě objímky obsahuje axiální vybrání 33A, uvnitř něhož jsou uloženy pružiny 29.
Podle druhé varianty provedení, znázorněné na obr. 3, není už koncový brzdicí kotouč 26 sestavy brzdicích kotoučů přivařen k obvodovému prstenci 14. Naopak obsahuje jeden nebo několik výřezů 77, které spolupůsobí s trny 78, které jsou do nich zasunuty a které jsou spojeny s částí 1A skříně 1. Tyto výřezy 77 a trny 78 potom tvoří spřahovací prostředek 300.
Podle třetí varianty provedení znázorněné na obr. 4 také není koncový brzdicí kotouč 26 ze sady brzdicích kotoučů přivařen k obvodovému prstenci 14. Jeden nebo více trnů 79, spojených s obvodovým prstencem 14., je zasunuto do výřezů 80 vytvořených v části 1A skříně. Spřahovací prostředek 300 je v tomto případě tvořen trny 79 a výřezy 80.
Bez ohledu na to, jaké provedení se zvolí, je možné si povšimnout toho, že vnitřní rozdělovač 39 je vzhledem k ose 6. spojen pro společné otáčení s vačkou 44, a to pomocí trnů 40, výřezů 41, spojovacího mezilehlého dílu 33 , výřezů 32, trnů 31 a obvodového prstence 14., který je sám spojen spřahovacím prostředkem 300 neotáčivě s částí 1A skříně 1, která je pomocí šroubu 2. spojena s části 1B skříně. Neotáčivé spojení obvodového prstence 14 a části 1A skříně je zajištěno jednou ze třech shora uvedených variant spřahovacího prostředku 300 podle obr.2, 3 nebo 4.
Na obr. 5 je znázorněn ovládací obvod. Tento obvod obsahuje zásobník 81 beztlaké tekutiny, hlavní čerpadlo 82 , trojpolohový rozdělovač 83 tekutiny, pomocné čerpadlo 84 pro ovládání volby obsahu válce, dvoupolohový rozdělovač 85 tekutiny, čerpadlo 96 pro ovládání odbrzďování, dvoupolohový rozdělovač 97 tekutiny a tři cejchované vypouštěcí klapky 86, 87 a 98 pro ochranu proti nadměrným tlakům.
Jednotlivá ústroji jsou spojena následujícími potrubími. Nasávací potrubí 88 hlavního čerpadla 82 spojuje toto čerpadlo se zásobníkem 81. Výtlačné potrubí 89 tlakové tekutiny spojuje hlavní čerpadlo 82 a rozdělovačem 83 tekutiny. Potrubí 90 spojuje výtlačné potrubí 89 se zásobníkem 81, přičemž na tomto potrubí 90 je uložena vypouštěcí klapka 86.. Potrubí 91 spojuje rozdělovač 83 tekutiny se zásobníkem 81. Potrubí 56, 57 , uložená vně motoru, jsou připojena k rozdělovači 83 tekutiny. Sací potrubí 92 pomocného čerpadla 84 spojuje toto čerpadlo se zásobníkem 81. Výtlačné potrubí 93 tlakové tekutiny spojuje pomocné čerpadlo 84 s rozdělovačem 85 tekutiny. Potrubí 94 spojuje výtlačné potrubí 93 se zásobníkem 81, přičemž na tomto potrubí 94 je uložena vypouštěcí klapka 87.
Dále je připojeno potrubí 58 , uložené vně motoru, k rozdělovači tekutiny. Sací potrubí 99 čerpadla 96 spojuje toto čerpadlo se zásobníkem 81. Výtlačné potrubí 100 tlakové tekutiny spojuje čerpadlo 96 s rozdělovačem 97 tekutiny. Potrubí 101 spojuje výtlačné potrubí 100 se zásobníkem 81, přičemž na tomto potrubí
-5CZ 278995 B6
101 je uložena vypouštěcí klapka 98. Potrubí 102 spojuje rozdělovač 97 tekutiny se zásobníkem 81. Potrubí 73 , uložené vně motoru, je připojeno k rozdělovači 97. Konečné je potrubí 70 připojeno k zásobníku 81.
Ze třech poloh rozdělovače 83 tekutiny odpovídá první poloha spojení potrubí 89 a 57 a potrubí 56 a 91. Druhá poloha odpovídá spojení potrubí 89 a 91 a uzavření potrubí 56 a 57. Třetí poloha odpovídá spojení potrubí 89 a 56 a potrubí 91 a 57.
Ze dvou poloh rozdělovače 85 odpovídá první poloha spojeni potrubí 93 a 58 a uzavření potrubí 95 a druhá poloha spojení potrubí 93, 95 a 58.
U rozdělovače 97 odpovídají z jeho dvou poloh první poloha spojení potrubí 100, 102 a 73 a druhá poloha spojení potrubí 100 a 73 a uzavření potrubí 102.
Tento okruh dovoluje klasickým a známým způsobem napájet motor tlakovou tekutinou a ovládat v jednom nebo ve druhém smyslu (rozdělovač 83 ). Dále dovoluje volit funkční obsah válce tohoto motoru (rozdělovač 85 a šoupátko 38 volby obsahu válce). Konečně dovoluje okruh ovládat odbrzdování brzdicího zařízení (rozdělovač 97 ve druhé poloze) nebo brzdění (rozdělovač 97 v první poloze), přičemž pružný kroužek 20 tedy působí jako jediný pro tlačeni kotoučů 26 do opření o brzdicí kotouče 8,.
Novost popsané sestavy spočívá v realizaci upnutí vnitřního rozdělovače 39 z hlediska otáčení vůči vačce 44 , přičemž k tomuto využívá jednak ústrojí pro brzdění a jeho brzdicích kotoučů 26 nebo krytu 200 brzdicí komory 25, a jednak doplňkového spojovacího mezilehlého dílu 33 , spojujícího uvedený kryt 200 s uvedeným vnitřním rozdělovačem 39.
Zvolené řešení umožňuje vypustit potřebu přídavného spojeni, které by nebralo ohled na existenci brzdicího ústrojí s ohledu na jeho použitelnost, a zajišťuje tak zisk hmotnosti a zvětšení kompaktnosti .
Vynález se neomezuje na popsaná provedení, ale naopak pokrývá všechny varianty, kterým by mohl být podroben, aniž by opustil jejich rámec nebo myšlenku.