CZ308430B6 - Stroj s krouživým pohybem pístu v křivkovém válci - Google Patents

Abstract

Vynález se týká stroje s krouživým pohybem pístu (1) v křivkovém válci (2), opatřeného vstupními kanály (5) a výstupními kanály (6) a pístem (1) s hlavními těsnicími lištami (4), které jsou během jeho pohybu v nepřerušovaném dotyku s křivkou (3) válce (2). Píst (1) je opatřen pomocnými těsnicími lištami (7), které jsou v přerušovaném dotyku s křivkou (3) válce (2) v polohách pístu (1), při kterých je přímo propojen vstupní kanál (5) s výstupním kanálem (6), přičemž pomocné těsnicí lišty (7) jsou opatřeny alespoň jedním přítlačným prvkem (8).

Description

Stroj s krouživým pohybem pístu v křivkovém válci

Oblast techniky

Vynález se týká stroje .s' krouživým pohybem pístu v křivkovém válci, který je opatřen vstupními kanály a výstupními kanály a pístem s hlavními těsnicími lištami, které jsou během jeho pohybu v nepřerušovaném dotyku s křivkou válce.

Dosavadní stav techniky

Stroje s krouživým pohybem pístu v křivkovém, zejména trochoidním, konchoidním nebo kruhovém válci, např. podle WO 2004/088093, JP 2006/523279, US 4008988 a dalších, se používají jako čerpadla, kompresory, expanzní motory i ve složitějších celcích. Časování otevření vstupních a výtlačných kanálů je ovládáno rotačním pístem, jehož části jsou v trvalém kontaktu s křivkovým válcem. Tvořící přímka pístu je kratší, než tvořící přímka válce z důvodu dodržení konstrukčních radiálních vůlí mezi pístem a válcem. Části pístu v trvalém kontaktu s křivkovým povrchem válce jsou tvořeny radiálně posuvnými hlavními těsnicími lištami. Ty utěsňují pracovní prostor a zamezují nežádoucím ztrátám pracovního média.

K zabránění nežádoucího úniku je výška kanálů v obvodovém směru válce volena poměrně malá. Zvětšení výšky kanálů může snížit tlakové ztráty při proudění, avšak v úvraťové poloze pístu může přímo propojit vstupní a výstupní kanál s rozdílnými tlaky. Píst by se sice teoreticky v této poloze mohl svým povrchem dotýkat válce a propojení kanálů zabránit, avšak s ohledem na deformace mechanismu a nutné vůle není toto utěsnění nikdy dostatečné. V případě tlakového rozdílu mezi oběma kanály nastává pak otevřeným průřezem kanálů a vůlí mezi pístem a válcem ztrátový průtok tekutiny, která se nevyužije v pracovním procesu stroje.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny strojem s krouživým pohybem pístu v křivkovém válci, opatřeným vstupními kanály a výstupními kanály a pístem s hlavními těsnicími lištami, které jsou během jeho pohybu v nepřerušovaném dotyku s křivkou válce, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že píst je opatřen pomocnými těsnicími lištami, které jsou v přerušovaném dotyku s křivkou válce v polohách pístu, při kterých je přímo propojen vstupní kanál s výstupním kanálem, přičemž pomocné těsnicí lišty jsou opatřeny alespoň jedním přítlačným prvkem.

Pomocné těsnicí lišty jsou s výhodou opatřeny patkou odpovídající profilu drážky pro omezení svého radiálního pohybu v pístu, přičemž patka je v drážce pístu uložena s vůlí. Přítlačný prvek je ve výhodném provedení vybrán ze skupiny podélná pásková ohýbaná pružina, šroubová pružina a kuželová pružina.

Stroj podle tohoto vynálezu má menší ztráty průtokem při propojení vstupního a výstupního kanálu.

Objasnění výkresů

Stroj s krouživým pohybem pístu v křivkovém válci podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiloženého výkresu, kde je na obr. 1 schematicky znázorněno v řezu příkladné provedení.

- 1 CZ 308430 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Vstupní kanál 5 a výstupní kanál 6 válce 2 lze vytvořit o dostatečné obvodové výšce, pokud se propojení kanálů 5, 6 zabrání jednou nebo více pomocnými obvodovými těsnicími lištami 7, vloženými do pístu 1 na jeho obvodu přibližně v polovině obvodové vzdálenosti mezi oběma okraji pístu 1. Píst 1, opatřený hlavními těsnicími lištami 4 je v neustálém kontaktu s křivkou 3 válce 2. Pomocné těsnicí lišty 7 musí být zajištěny proti vysunutí z pístu 1 při možnosti malých radiálních pohybů, neboť se do kontaktu s křivkou 3 válce 2 dostávají jen v okolí polohy pístu 1, při níž by hrozilo nebezpečí propojení vstupního kanálu 5 a výstupního kanálu 6. K tomu může dojít u vstupních kanálů 5 a výstupních kanálů 6 rozšířených v obvodovém směru v úvraťové poloze pístu 1, tedy v poloze, kdy nejsou kanály 5, 6 úplně překryty hlavními těsnicími lištami 4. Jakmile píst 1 okolí úvraťové polohy opustí, jsou již vstupní kanály 5 a výstupní kanály 6 odděleny tělesem pístu 1 s hlavními těsnicími lištami 4.

Radiální pohyblivost pomocných těsnicích lišt 7 musí být přitom dostatečná na kompenzaci, jak zvětšování vzdálenosti mezi křivkou pístu 1 a křivkou 3 válce 2 při otáčení pístu 1 z úvraťové polohy, tak i výrobních vůlí a vůlí daných tepelným namáháním dílů, kdy hrozí propojení vstupního kanálu 5 i výstupního kanálu 6 mezerou mezi pístem j. a křivkou 3 válce 2. Pomocné těsnicí lišty 7 mohou být přitlačovány přítlačnými pružinami 8, vytvořenými podélnou páskovou ohýbanou pružinou nebo větším počtem šroubových či kuželových pružin. V okamžiku oddělení pracovních prostorů s různým tlakem může být pomocná těsnicí lišta 7 přitlačována ke křivce 3 válce 2 tlakem pracovního média.

Pohyb pomocné těsnicí lišty 7 musí být v radiálním směru omezen tak, aby po dosažení maximálního, pro funkci nutného radiálního vysunutí z pístu 1, nemohla pomocná těsnicí lišta 7 z pístu 1 vypadnout. Toto omezení radiálního pohybu může být zajištěno na koncích pomocné těsnicí lišty 7, nebo po její celé délce pomocí osazení pomocné těsnicí lišty 7 a vložky pístu 1 s vnitřním rozšířením, do něhož se pomocná těsnicí lišta 7 zasouvá při montáži axiálně.

Průmyslová využitelnost

Stroj s krouživým pohybem pístu v křivkovém válci podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění zejména v konstrukcích různých čerpadel, kompresorů, expanzních motorů a podobně.

Claims (3)

1. Stroj s krouživým pohybem pístu (1) v křivkovém válci (2), opatřený vstupními kanály (5) a výstupními kanály (6) a pístem (1) s hlavními těsnicími lištami (4), které jsou během jeho pohybu v nepřerušovaném dotyku s křivkou (3) válce (2), vyznačující se tím, že píst (1) je opatřen pomocnými těsnicími lištami (7), umístěnými na jeho obvodu mezi hlavními těsnicími lištami (4) a které jsou v přerušovaném dotyku s křivkou (3) válce (2) v polohách pístu (1), při kterých je přímo propojen vstupní kanál (5) s výstupním kanálem (6), přičemž pomocné těsnicí lišty (7) jsou opatřeny alespoň jedním přítlačným prvkem (8).

2. Stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že pomocné těsnicí lišty (7) jsou opatřeny patkou odpovídající profilu drážky pro omezení svého radiálního pohybu v pístu (1), přičemž patka je v drážce pístu (1) uložena s vůlí.

3. Stroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přítlačný prvek (8) je vybrán ze skupiny podélná pásková ohýbaná pružina, šroubová pružina a kuželová pružina.