FI103067B - Geroottoripumput - Google Patents

Description

103067

Geroottoripumput Tämä keksintö koskee sellaisia pumppuja, joissa on n uloketta käsittävä roottori, joka on sijoitettu kosketuksiin renkaan sisälle, jossa on n+1 uloketta.

5 Nämä kaksi muodostavat geroottoriasennussarjan, jota käytetään pyörittämällä joko rengasta tai roottoria, jotka kiertyvät toistensa suhteen yhdensuuntaisten akselien ympäri. Sarja kammioita muodostuu ulokkeiden väliin ja kukin kammioista rajoittuu roottorin ja renkaan välisten kahden ryntöviivan välille. Nämä viivat ovat yleensä roottorin ulokkeiden huipuilla tai maksimisäteen kohdilla ja liikkuvat pitkin 10 rengasta, kun osat pyörivät eri nopeuksilla. Täten kammioiden koko kasvaa, kun ne jatkavat matkaansa asemasta, joka on molempien akselien tason vieressä ja sen kohdan vieressä, jossa roottorin uloke ja renkaan ulokkeiden välinen syvennys (tai päinvastoin) koskettavat täydellisesti toisiaan, kohti diametrisesti vastakkaista asemaa kohdassa, jossa vain sekä roottorin ja renkaan ulokkeiden harjat 15 (maksimisäteen osat) kohtaavat. Tämä matka on imutahti ja neste imeytyy kammioihin niiden seuratessa tätä reittiä kammioiden aksiaalisessa päässä olevasta sisääntuloaukosta.

Vastaavasti, kun kammiot jatkavat matkaansa mainitun tason vastakkaiselle puolelle palaten lähtöpisteeseensä, ne pienenevät ja ajavat nesteen ulos 20 toisen aukon tai ulosmenon kautta.

Kuten todettiin edellämainituissa kappaleissa kuvatut pumput ovat hyvin tunnettuja ja niistä on olemassa erilaisia muunnoksia.

Polttomoottoreissa pääakselin (esimerkiksi moottorin kampiakselin) pyörimissuunta on tavallisesti yksisuuntainen venttiilin ajoituksen ja sytytyksen aj- ... 25 oituksen vaatimuksista johtuen, ja siten tämän kaltainen pumppu, jota esimerkiksi « käytetään voiteluöljypumppuna ja jota käytetään tällaisen kampiakselin avulla, on • · · myös yksisuuntainen. Mutta tietyissä pyörivissä moottoreissa, esimerkiksi jonkin ... tyyppisissä kompressoreissa, pyörimissuunta on merkityksetön ja se voi vaihdella • · « toimintosyklistä toiseen. Jos geroottoripumppua käytetään tällaisen moottorin

• 9 I

’ 30 kanssa, pumpun pyörimissuunnan vaihtumisen vaikutuksesta neste kulkeutuu *:·· pois sisääntulon kautta ja imeytyy ulostulon kautta. Tavallisesti tällaista on mah- doton hyväksyä.

, Sen vuoksi aiemmassa tekniikassa tunnetaan laite, jolla vaihdetaan geroottorin toisen akselin epäkeskisyyttä toiseen nähden, sen suunnan mukai-' ' 35 sesti, jolla rengasta tai roottoria käytetään. Tavallisesti vaihto on 180° mainittuun vastakkaiseen suuntaan, ts. kiinteän akselin toiselta puolelta toiselle puolelle.

2 103067 Tämä tekee mahdolliseksi, että sisäänmeno ja ulostulo pysyvät muuttumattomina ja virtaus on yksisuuntainen pumpun läpi riippumatta käyttösuunnasta.

Monia erilaisia suunnitelmia on esitetty automaattisen vaihdon aikaansaamiseksi. Tunnettua on asentaa rengas epäkeskiseen renkaaseen, joka on itse 5 kulmittain kääntyvä pumpun rungossa, ja sijoittaa lehtijousi renkaan ja epäkeski-sen renkaan väliin niin, että näiden kahden välille muodostuu laahauskitkaa. Kun rengas kääntyy toiseen suuntaan, tämä laahaa epäkeskistä rengasta yhdessä kohdassa pysäytintä vasten ja siten määrää akselin aseman. Kun käyttösuunta vaihdetaan, jousi laahaa epäkeskistä rengasta vastakkaiseen suuntaan ja siten 10 muuttaa akselien asemat. Tämän mallin hankaluutena on tehonhäviö, joka aiheutuu laahauskitkasta, joka vaikuttaa koko toiminnan ajan, vaikka sitä tarvitaan vain käynnistyskohdassa, ja lisätila, jota tarvitaan lisäkomponentin, ts. epäkeski-sen renkaan, sijoittamiseksi.

Toisessa lähestymistavassa rengas sijoitetaan tukirenkaaseen, joka 15 voi vapaasti pyöriä, ja jossa tukirengasta käytetään vaihtamaan osien asemaa käyttöakseliin nähden niin, että saadaan vaadittu tulos, mutta jälleen tarvitaan ylimääräisiä komponentteja ja lisätilaa ja toiminta ei ole luotettavaa.

FR-julkaisussa 1 149 821 on esitetty hammaspyöräpumppu, jossa hammastetun roottorin ja hammastetun renkaan välissä on liukukappale, joka on 20 tehty yhtenäiseksi roottoriin laakeroitun pidikkeen kanssa niin, että kun roottorin akseli siirtyy käänteistä virtausta varten, luistikappale liikkuu sen mukana.

Lopuksi, julkaisussa GB-1 095 923-A, joka edustaa lähintä tekniikan tasoa, on ehdotettu roottorin laakerointia putkimaiseen hoikkiin, joka on järjestetty läpivirtausta varten osana nesteenkiertoreittiä sisääntulosta ulostuloon, jotka on ; · ; 25 järjestetty geroottorijärjestelyn vastakkaisille puolille, ja jossa hoikissa on ulkopin- • · ;'j*. ta, joka on samankeskinen roottoriakselin kanssa, niin että roottori pyörii hoikissa.

Hoikissa on sylinterimäinen jatke, joka on samankeskinen renkaan kanssa ja siten ... epäkeskeinen roottorin kanssa. Tappi- ja vastejärjestely estää hoikin kulmaliik- keen kahden ääriasennon välillä. Kun pyörimissuunta muuttuu, holkki automaatti-

• · I

v * 30 sesti kääntyy samaan suuntaan kuin pyörimissuunta siirtääkseen epäkeskisyyden •: · ·: renkaan yhdeltä puolelta sen toiselle puolelle.

Ongelma tässä automaattisessa suunnanvaihtojärjestelyssä on se, että työnesteen virtauksen kuristumisen estämiseksi eri kulma-asennoissa, hoikin ] ulokkeen pitää olla halkaisijaltaan suuri, jotta mahdollistettaisiin riittävä virtauska- ’ ’ 35 nava hoikin läpi. Itse asiassa ulokkeen halkaisija on hoikin halkaisijaa suurempi.

Ulokkeella pitää olla tietty pituus sen halkaisijaan nähden, jotta sillä olisi riittävä 3 103067 laakeroi nti pi nta pumppuun kohdistuvia kuormituksia vastaan, jotka kuormitukset muodostuvat tähän hoikkiin kohdistuvasta sivuttaiskuormituksesta pumpun suurimmalla painevyöhykkeellä, ja jotka pyrkivät kallistamaan hoikkia ja uloketta niiden akseleiden suhteen. Niinpä tämä halkaisija ja pituus tekevät koko pumppura-5 kenteesta tarpeettoman pitkän sekä valmistuksen kannalta monimutkaisen ja siten kalliin.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tämän ongelman ratkaiseminen. Tähän päämäärään päästään esillä olevan keksinnön mukaisella pumpulla, jolle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkit.

10 Tekemällä nestevirtausliitännät pumpun ulkopuolelle holkki voidaan tehdä pieneksi ja aksiaaliset mitat jäävät kompakteiksi, niin että valmistus yksinkertaistuu ja kustannukset pienenevät.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 15 kuvio 1 on leikkauskuva pumpun rungon päädystä, johon gerootto- riasennussarja on sijoitettu, kuvio 2 on leikkauskuva samasta kohdasta, mutta kuvasta on poistettu osia selvyyden vuoksi, kuvio 3 on vaihtoehtoinen suoritusmuoto, ja 20 kuvio 4 on perspektiivikuva eri suoritusmuodoissa käytetystä epäkes- ' kosta.

:V: Tarkastellaan aluksi kuviota 1, siinä esitetään sisäänmeno-ja ulostu- loaukot 10,12 viivan 14 rajaamaan ympyränmuotoiseen kammioon nähden, johon ;: käytössä sijoitetaan geroottoriasennussarjan rengas. Nämä aukot ovat yhteydes- 25 sä virtauskanaviin, jotka voivat johtaa esimerkiksi sisääntuloaukkoon 16 ja ulos- • · tuloaukkoon 18. Lisäksi on esitetty keskiakseli 20, joka on samankeskinen pinnan • · · 14 kanssa, ja leikkausaukko 22, joka ulottuu noin 180°:en kaarena keskustan 20 ympärillä.

• * * ’ Kuviossa 2 on esitetty pumppuasennussarjan rengas 30, joka on sisä- : 30 puolelta varustettu n+1 ulokkeella ja joka on kytketty käyttöä varten sama- akselisen ulokkeen 32 avulla, joka voi olla esimerkiksi kytketty kampiakselin 34 .*·· päähän tasolukitusten tai kiilan ja kiilauran avulla. Roottori (ei kuvassa), jossa on ': n uloketta on sijoitettu renkaan sisälle ja siinä on mainitun renkaan kanssa sa- ' ' mankeskinen reikä, joka on laakeroituna navalle 36.

’:: 35 Napa on sylinterimäinen ja siinä on pääakseli. Siten roottori kääntyy tämän akselin ympäri, kun rengasta käytetään.

4 103067

Napa 36 (katso myös kuvio 4) on kuviossa 2 laakeroitu kääntötappiin 38, joka on epäkeskinen napapääakselin kanssa ja tämä tappi voi olla kiinnitetty, esimerkiksi pakotustiukkuudella reikään renkaan päätyseinämässä tai pumpun pesän 40 yhdensuuntaisella pinnalla.

5 Rajoitintappi 42 on navan 36 päällä.

Toiminnassa rengasta käytetään ja tämä välittää käytön roottorille, kuitenkin eri nopeudella, niin, että roottori pyörii navalla 36. Pumpun eri puolien välinen paine-ero kääntymissuunnasta johtuen saa navan 36 kääntymään kään-tötapissa 38, kunnes rajoitintappi saavuttaa syvennyksen 22 jomman kumman 10 pään paine-eron suunnan mukaisesti. Kun renkaan pyörimissuunta muuttuu, kääntyy napa 36 automaattisesti muuttaen roottorin uuteen asemaan ja siirtäen rajoitintapin 42 ohjaussyvennyksen toisesta reunasta sen toiseen reunaan.

Kuvion 3 järjestely eroaa edellisestä vain siinä, että napa 36 on laakeroitu kääntötappiin 48, jossa on pää 50 ja jossa renkaassa on käyttölaitteet 52, 15 jotka on kytketty kampiakseliin tai vastaavaan.

Alan ammattilaiset ymmärtävät, että tappi 38 voisi olla valmistettu yhtenäiseksi navan 36 kanssa esimerkiksi jauhepuristustekniikalla. Niin myös tappi 42. Vaihtoehtoisia renkaan käyttölaitteita voidaan käyttää, esimerkiksi varustamalla rengas ulkopuolisella hammaspyörällä ja välittämällä veto hammaspyörä-20 ryhmästä. Vaihtoehtoisesti roottori voidaan varustaa osalla, joka työntyy pumpun ' rungon läpi.

• · · • · • · • · · • « · « ·

• I I

• · · • · · • ♦ · • · · • f · • « «·« f

Claims (3)

1. 5 103067
2. 1. Geroottoripumppu, jossa on rengas (30), joka on varustettu n+1 sisäpuolisella ulokkeella, ja ulokkeilla varustettu roottori, jossa on n uloketta, jotka 5 on sovitetut renkaan sisäpuolelle, jolloin rengas on sijoitettu ja laakeroitu pumpun kannen rengasmaiseen kammioon (40), välineet liikkeen siirtämiseksi renkaaseen, jolloin roottorissa on sen suhteen samankeskinen poraus, napa (36), joka on sylinterimäinen pääakselin suhteen ja laakeroitu roottorin poraukseen, niin että kun rengasta käytetään sen pyörittämiseksi rengasmaisessa kammiossa, roottoria 10 käytetään myös sen pyörittämiseksi pääakselin ympäri, joka on epäkeskeinen rengasmaisen kammion suhteen, ja pumppaustoiminnon aikaansaamiseksi kannen sisääntuloaukosta rungon ulostuloaukkoon, kääntötappi (38) navassa, joka kääntötappi on epäkeskeinen pääakselin suhteen ja on laakeroitu pumpun kanteen (40), rajoitintappi (42) ja kannessa ja navassa oleva vaste navan kääntymi-15 sen rajoittamiseksi renkaan ja roottorin pyörimissuunnassa, niin että kun pyörimissuunta muuttuu, napa kääntyy 180° navan epäkeskisyyden siirtämiseksi renkaan pyörimisakselin yhdeltä puolelta sen vastakkaiselle puolelle, jolloin pump-paustoiminto jatkuu sisääntulosta ulostuloon pyörimissuunnan muuttumisesta huolimatta, tunnettu siitä, että kannessa olevat sisääntulo- ja ulostuloau-20 kot avautuvat virtauskanaviin (16, 18) kannen läpi ja että kääntötappi (38) ulottuu kannen poraukseen. :V: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että :" : kääntötappi (38) on käyttösovite pumpun kannessa. I · <
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että : ·. ; 25 kääntötappi (38) on tehty yhtenäiseksi navan kanssa. • · • · · • · · * · « • M · » • · « • · · • » I • « · * 1 · * · · • · f * · * · 6 103067