DK147950B - Rotationsstempelmaskine for vaesker - Google Patents

Description

U7950

Opfindelsen angår en rotationsstempelmaskine for væsker med et tandhjul og en tandring, imellem hvilke der forefindes fortrængningskamre, hvor tandhjulet er i indgreb med en ledaksel, og hvor der på begge sider af tandelementerne er en-5 devægge, hvoraf den ene i midterdelen har en åbning for ledakslens gennemgang, mens den anden er lukket i det tilsvarende område.

Denne art maskiner anvendes som motorer, pumper eller gennemstrømningsmålere. De bliver anvendt som drivkraft for kø-10 retøjer og maskiner, i hydrostatiske styreenheder og på mange andre områder.

Ved en kendt rotationsstempelmaskine af den i indledningen beskrevne art (DE-PS 19 06 445) er det roterende og drejende tandhjul over en ledaksel forbundet med en drejeglider.

15 Tandringen er anbragt stationært. En boring i huset optager drejeglideren og danner sammen med den en styre-drejeglider-anordning. Styreåbninger i drejeglideren og i boringen virker skiftevis sammen således, at man får en funktionsrigtig forbindelse af fortrængningscellerne på tryksiden og på 20 lavtryksiden mellem tandhjul og tandring med en tryk- og lavtryktilslutning på maskinen. Tandhjulet har parallelle sideflader, som ligger tæt ved siden af endevæggene.

Ved en sådan rotationsstempelmaskine må afstanden mellem de to endevægge være valgt således, at tandhjulet lader sig 2 147350 dreje uden større friktionstab. Dette fører til, at der mellem tandhjul og tilgrænsende endevægge optræder en spalte, over hvilken der fås lækagetab. Desuden er åbningen i endevæggen forholdsvis stor, da ledakslens skaft skal have et 5 bestemt tværsnit til overførelsen af den ønskede effekt, og åbningen skal være tilsvarende større af hensyn til ledakslens cirkelbevægelse. Det betyder imidlertid, at - når en tilladt størrelse af lækagetabet ikke skal overskrides -skal tandhjulets diameter vælges så stor, at tætningsspal-10 tens længde på åbningens side ikke bliver for lille, hvilket medfører en tilsvarende stor tandring og strider mod fordringerne til konstruktøren om, at han bør bygge, så små maskiner som muligt. Por store lækagetab fører imidlertid til et større slip. Dette gør sig især generende bemærket ved 15 rotationsstempelmaskiner for styreenheder, da den på rattet forudbestemte indstilling ikke overføres til hjulene proportionalt, og hjulene må hele tiden efterreguleres, selv ved ligeud-kørsel med sidebelastning. Ved givne radiale dimensioner af maskinen er disse lækagetab så meget mere generende, 20 jo mindre tandhjulets bredde er, da lækagetabene udgør en højere procentdel af den samlede mængde.

Det er endvidere kendt (DE-OS 19 56 528) at forsyne hver af de to tandhjul, som roterer fast om forudbestemte akser, i en tandhjulspumpe med en ringnot på begge sider, og at sætte 25 en tætningsring ind i ringnoten. Man kender også et kompressoraggregat (CH-PS 404 067), hvor der forefindes to roterende rotationsstempler med indvendigt indgreb og ekscentrisk anbragte akser, af hvilke tandhjulet på den indre omkreds bærer en fjedrende glidering på den ene side. Ved hjælp af 30 glideringen skal man opnå, at tandhjulet med den over for liggende side trykkes mod et dæksel, som indeholder indgangs- og udgangsåbningerne.

Endvidere kender man en rotationsstempelmaskine (DS-PS 3 775 031), hvor tandhjulet på begge sider på tandflankerne 147950 3 har fordybninger, som tjener som hjælpekanaler og sammen med tandringens indvendige fortanding tjener som sekundær del af en almindelig styre-drejeglideranordning for at gøre en mere nøjagtig virkningsmåde af denne styre-drejeglideranordning 5 mulig ved, at man funktionsrigtigt forbinder fortrængningscellerne på tryksiden og på lavtryksiden med en tryk- og lavtryktilslutning på maskinen. Sådanne fordybninger på tandflankerne kendes også ved en rotationsstempelmaskine (DE-OS 22 40 632), hvor det indvendige tandhjul inden for 10 tænderne har fordybninger, som er anbragt for væsketil- og -afløbet.

Det er formålet med opfindelsen at angive en rotationsstempelmaskine af den i indledningen beskrevne art, ved hvilken lækagetabene kan holdes små under opretholdelse af de små 15 radiale dimensioner og en tilstrækkelig ringe friktion.

Opgaven ifølge opfindelsen løses som angivet i krav 1's kendetegn.

Ved anvendelse af tætningsringen forhindres lækageoliestrøm-men praktisk talt fuldstændig på den ene side af tandhjulet.

20 Dermed er målet for formindskelsen af lækagetabene opnået.

Denne tætning kan ikke foretages på den over for liggende side, da tætningsringen der ville kollidere med den for gennemgangen nødvendige ledaksel. Denne ensidige tætning har imidlertid til følge, at tandhjulet trykkes mod den med åb-25 ningen forsynede endevæg med betydelig kraft. På den tætnede side virker nemlig det fulde arbejdstryk i trykområdet, mens lækageoliestrømmen på den ikke tætnede side fremkalder et trykfald langs siden, som fører til en tilsvarende formindsket aksial modkraft. Friktionstabene ville være tilsvarende 30 store. Denne af den ensidige tætning fremkaldte ulempe kan undgås ved dannelse af trykkompensationsflader, som ligger modsat tætningsområdet og forsyner tandhjulet med trykkompensationsflader, som ligger i fordybninger i tandhjulet, og 147950 4 som er forbundet med fortrængningskamrene. Det bliver derfor muligt at kompensere for den af den ensidige tætning fremkaldte store aksiale kraft således, at den hele tiden svarer til trykket på den modsatte side i tætningsområdet.

5 Det er også muligt, at tætningsringen kan være todelt og bestå af en elastisk ring, som er anbragt i noten, og en metallisk tætningsring, som er trykket mod den tilsvarende ar-bejdsrum-endevæg af den elastiske ring.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor ved hjælp af et på 10 tegningen vist udførelseseksempel, der viser i fig. 1 et længdesnit gennem en rotationsstempelmaskine ifølge opfindelsen, fig. 2 et billede fra højre af tandhjul og tandring, fig. 3 en plantegning af tandhjulet fra den over for lig- 15 gende side og fig. 4 en varieret form af tætningsringen i snit.

Maskinen i fig. 1 har et tandhjul 1 og en dermed samvirkende tandring 2. Disse dele er afdækket på den ene side af en første endevæg 3, som dannes ved hjælp af et låg, og på den 20 anden side af en anden endevæg 4, som dannes af en mellemplade. Endevæg 3, tandring 2 og endevæg 4 er ved hjælp af skruer 5 forbundet med hinanden og med et hus 6. Mellem tandhjul 1, tandring 2 og endevæggene 3 og 4 dannes der fortrængningskamre 7. I huset befinder der sig forbindelsesska-25 naler 8, som hver forbinder en styreåbning 9 i husets 6 indre omkreds 10, som danner en del af en styre-drejeglideran-ordning, med kanaler 11 i endevæggen 4, som på sin side står i forbindelse med fortrængningskamrene 7. Desuden er der i huset anbragt tilslutningsstudser 12, som ligeledes over ka- 147950 5 naler 13 eller 14 fører til den indre omkredsvæg 10, men er forskudt aksialt i forhold til styreåbningen 9. På den frie ende af huset er der anbragt en lukkeplade 16 ved hjælp af skruer 15.

5 I et glidéleje 18 er der radialt og mellem en lejeskive 19 og et af pladen 16 holdt aksialleje 20 lejret en hovedaksel 17. En ledaksel 21 griber med et fortandet hoved 22 i en fortanding 23 af hovedakslen og med et andet fortandet hoved 24 i en fortanding 25, som er anbragt i et centrisk gennem-10 brud 26 af tandhjulet 1. Ledakslens 21 skaft er ført gennem en åbning 27 i endevæggen 4.

Hovedakslen 17 er udført som drejegliderventil 28, der har to ringformede noter 29 og 30, som står i forbindelse med tilslutningskanalerne 13 og 14. Fra disse omkredsnoter udgår 15 der afvekslende ved hjælp af aksialnoter dannede styreåbninger 31 og 32, hvis antal svarer til det dobbelte antal tænder på tandhjulet 1, mens antallet af styreåbningerne 9 svarer til antallet af tænder på tandringen 2. Som følge deraf bliver de mellem tandhjulet 1 og den én tand mere udvisende 20 tandring 2 dannede fortrængningskamre 7 fyldt og tømt med trykvæske i den rigtige rækkefølge. Drejegliderventil 28 og den indre omkreds 10 af huset virker altså på sædvanlig måde som styre-drejeglideranordning, som etablerer den funktionsrigtige forbindelse mellem fortrængningskamrene 7 og hen-25 holdsvis tryk- og lavtryktilslutningen på maskinen. Mellem husfaste dele, f.eks. tandringen 2 og endevæggen 3, er der anbragt en O-tætningsring 34 af gummi i en ringnot 33.

I en sidevæg af tandhjulet 1 er der mellem gennembruddet 26 og tandhjulets 1 tænder 35 anbragt en ringnot 36, i hvilken 30 der befinder sig en tætningsring 37 af polytetrafluoretylen.

Denne tætningsring tætner i det væsentlige spalten mellem tandhjulet 1 og endevæggen 3 fuldstændig. Derved begrænses lækagetabet til spalten mellem tandhjulet 1 og den anden endevæg 4, som har en varierende længde over omkredsen.

147950 6 I fig. 2 er åbningen 27 indtegnet stiplet. Den korteste spalte fås i den viste stilling af tandhjulet 1 mellem tandgrunden på begge sider af den nederste tand 35 og åbningen 27. Men da en lækagevej mellem tandhjul 1 og endevæg 3 er 5 spærret, kan tandhjulet 1 få en lille omkreds, således at den korteste spaltelængde mellem tandhjul 1 og mellemvæg 4 f.eks. kun udgør 1,5 mm, uden at man behøver at frygte et for stort lækagetab.

Da tætningsringen 37 forhindrer en lækagestrøm, kan der uden 10 for tætningsringen i området 38 opbygges et tryk, som er lig med trykket i de tilgrænsende fortrængningskamre 7. Hvis tandhjulet 1 herved skulle trykkes for hårdt mod endevæggen 4, kan hver tand 35 på den over for tætningsringen 37 liggende side få to fordybninger 39, 40, som er adskilt fra 15 hinanden ved hjælp af et radialt afsnit 41. På denne måde fremkommer der trykkompensationsflader 42, som trykket af det nærliggende fortrængningskammer 7 ligeledes virker på.

Disse fordybninger kan derudover være dimensioneret således, at de sammen med tandhjulets 2 indvendige fortanding udgør 20 en sekundær kommutering i forbindelse med styreåbningerne 9, 31, 32. Over disse fordybninger kan tilgrænsende fortrængningskamre nemlig holdes i forbindelse med hinanden, indtil et tandhoved af tandringen 2 enten kommer i berøring med en tandgrund eller med et tandhoved i området af tandhjulets 1 25 afsnit 41. Herved kan unøjagtigheder i den af den indre omkreds 10 og drejegliderventilen 28 bestående styre-dreje-glideranordnings arbejde i stor udstrækning udlignes.

I fig. 4 er der vist en variation, hvor tætningsringen er udformet todelt og består af en elastisk tætningsring 37 i 30 ringnoten 36 og en metallisk tætningsring 43. Denne metalliske tætningsring 43 forbliver faststående i forhold til tætningsringen 37, men giver en ringe friktion med hensyn til endevæggen 3.

147950 7

Det er muligt at variere denne konstruktion i mange retninger. Eksempelvis kan drejegliderventilen 28 være skiveformet i stedet for cylinder formet. Endevæggen 4 kan også umiddelbart tjene som fordelerplade.