FI105283B - Pumppuihin liityviä parannuksia - Google Patents

Description

105283

Pumppuihin liittyviä parannuksia Tämä keksintö liittyy sellaisiin pumppuihin, jotka käsittävät roottorin geroottoriryhmän, jossa n lapaa on sisäisesti kosketuksissa renkaan kanssa, 5 jossa on n + 1 lapaa. Tämä aikaansaa kammioiden ryhmän, joista kukin on määritelty roottorin lapojen peräkkäisten harjojen väliin. Kun yksi roottorin lapa on kokonaan kosketuksissa renkaan lapojen välisen tilan kanssa, välittömästi tämän roottorin lavan viereiset kammiot ovat tilavuudeltaan minimissä, kun taas enemmän tai vähemmän diametraalisesti vastakkaiset ovat tilavuudeltaan mak-io simissa. Käytössä sekä roottori että rengas kiertää vaikkakin eri nopeuksilla ja samansuuntaisten akselien ympäri ja kukin kammio liikkuu akselien ympäri lisäten tilavuutta ja sitten pienentäen tilavuutta. Sisääntulo- ja ulostuloaukot sijaitsevat kammioiden toisessa tai molemmissa aksiaalisissa päissä ja, kun kammiot liikkuvat sisääntuloaukon yli, niiden tilavuus kasvaa ja ne imevät, ja kun ne liik-15 kuvat ulostuloaukon yli, niiden tilavuus pienenee ja ne ajavat ulos. Tämä on vastuussa pumppausvaikutuksesta.

Tässä selitetyn pumpun yksinkertaisen muodon kanssa ulostulotila-vuus on suoraan verrannollinen käyttönopeuteen.

Tämänlaisen pumpun tunnetussa tyypissä on rengas, joka on mo-20 nistettu niin, että se muodostaa kaksi päästä päähän ulottuvaa ja suhteellisen kulmikkaasti liikkuvaa osaa. Kukin rengas on epäkeskeisessä vanteessa, joka on järjestetty kiertymään vastaavan renkaan epäkeskeisyyden vaihtelemiseksi roottoriin nähden. Kun molemmat on synkronoitu normaalissa asennossa, missä • sekä renkaan että roottorin pyörimisakselit sisältävä taso on yleisesti sisääntulo-25 ja ulostuloaukon välillä, saadaan maksimaalinen teho, mutta kiertämällä kahta * · ·.: i rengasta vastakkaisiin suuntiin, teho pienenee. Tämän ajatellaan johtuvan siitä, :1·1: että roottorin ja renkaiden väliin muodostuneet kammiot ovat tilavuudeltaan mi- nimissä, kun ne ovat ensin kohdistuksessa sisääntuloaukon kanssa, ja eräässä tapauksessa niiden tilavuus pienenee niiden kiertoradan ensimmäisellä osalla ja ,1··. 30 ne eivät ole saavuttaneet maksimitilavuutta, kun ne siirtyvät pois kohdistuksesta • · - .1··. sisääntuloaukon kanssa: toisessa tapauksessa kammioiden tilavuus kasvaa, • 1 *!’ kun ne ovat ensin kosketuksissa sisääntuloaukon kanssa mutta saavuttavat ja • ohittavat maksimitilavuuden ja sen tähden eivät täyty kokonaan tai ajavat nes- tettä jonkin verran ulos sisääntuloaukkoon ennen sisääntuloaukosta poistumista. :·] 35 Kokonaisteho siis laskee. Tällaista pumppua voidaan käyttää esimerkiksi tilan- • I < f 105283 2 teissä, missä tarvitaan suhteellisen suurta tilavuutta pienillä nopeuksilla mutta suhteellisesti pienempiä tilavuuksia suuremmilla nopeuksilla.

Julkaisu EP-A 0 076 033 esittää edellisessä kappaleessa kuvatunlaisen pumpun mutta se on todettu vaikeaksi käyttää. Julkaisu EP-A 0 174 734 5 esittää parannetun version samasta pumpusta, joka käyttää neulalaakeria yrittäessään voittaa nämä vaikeudet ja julkaisu EP A 0 284 226 esittää jalostetumman version pumpusta sellaisessa muodossa, joka on ollut kaupallisesti menestyksekäs mutta joka on kallis valmistaa.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on antaa käyttöön samanlaiset 10 tulokset mutta yksinkertaistaa konstruktiota ja valmistusta ja sen vuoksi mahdollistaa halvempien pumppujen tekeminen.

Keksinnön mukaiselle geroottoripumpulle, jossa on yksi ainoa rengas ja jonka teho on säädettävissä, on keksinnön mukaisesti tunnettu kahdesta ak-siaalisesti vierekkäisestä roottorista, joiden välissä kulmaa voidaan säätää.

15 Yksi roottoreista on edullisesti kiinnitetty kulmaan käyttöakseliin näh den ja toinen voi liikkua ääriasentojen välillä, joissa se on vastaavasti synkronoitu tai kokonaan vaiheessa ensimmäisen roottorin kanssa ja 180° siirretty ollakseen kokonaan eri vaiheessa kuin ensimmäinen. Tämä antaisi koko pumpusta tehoja, jotka vaihtelevat nollan ja maksimin välillä mutta vaihtoehtoisissa 20 konstruktioissa ne olisivat minimin ja maksimin välillä eli ei nollaan asti.

Keksintö kuvataan nyt tarkemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1 - 5 ovat kaavamaisia esityksiä, jotka esittävät viisilapaisen l;··' roottorin, jotka tarttuvat kuusilapaiseen renkaaseen, ja ne kuvaavat kahden

• I

*· " roottorin osan välistä viittä eri suhteellista kulma-asentoa, ..ii 25 kuvio 6 on pystyleikkauskuva keksinnön nykyään edullisesta suori- * * : tusmuodosta, ja j*V kuvio 7 on kuvion 6 linjaa 7 - 7 pitkin otettu leikkaus.

:T: Viitaten ensin kuvioiden 1-5 puoleen roottori koostuu kahdesta aksi- aalisesti järjestetystä eli päästä päähän ulottuvasta viisilapaisesta roottorista 10, .···. 30 12. Ne ovat renkaan 16 sisällä, jossa on kuusi lapaa. Nämä kuviot esittävät .···. myös sisääntuloaukon 18, joka on muodostettu runkoon 20, ja ulostuloaukon • · ‘V 22, joka on muodostettu myös runkoon. Nämä kaksi aukkoa ovat yleisesti sym- c metrisiä tasoon PP nähden, joka sisältää roottorin 10 akselin 14 ja renkaan ak-selin 24.

;·' 35 Kuvio 1 esittää nolla-asennon, jossa kaksi roottorin osaa on vaihe-

f «I

')ti! synkronoitu: molemmat pyörivät akselin 14 ympäri. Roottorin lapa, joka on jär- * · 3 105283 jestetty symmetrisesti tasoon PP nähden, on tarttunut kokonaan renkaan lapojen väliseen tilaan ja maksimihalkaisijan kammio on diametraalisesti vastapäätä eli kuten viitenumerolla 28 on osoitettu. Kun pyörintä tapahtuu nuolen A suuntaan kuviossa 1, pienin kammio 30 menee päällekkäin sisääntuloaukon 16 toi-5 sen pään kanssa ja seuraavaksi suurin kammio 32 menee päällekkäin sisääntuloaukon toisen pään kanssa. Samalla tavalla kammiot 34, 36, jotka ovat yleisesti vastapäätä kammioita 32, 30, menevät ulostuloaukon päälle.

Kuvio 2 esittää tilanteen, kun kaksi roottorin osaa on kääntynyt niin, että ne ovat 45° eri vaiheessa. Roottori 10 on edelleen akselilla 14 mutta roottori 10 12 on akselilla 40, joka on nyt erillään akselista 14 ja myös akselista 24, joka on renkaan akseli. Kukin kammio voidaan nyt ajatella jaetuksi kahdeksi aksiaali-sesti järjestetyksi eli päästä päähän ulottuvaksi (jotka ovat välttämättä yhteydessä toisiinsa) mutta osa, joka muodostuu tilasta, joka sijaitsee säteittäisesti roottorin 10 ja renkaan 16 välillä, on kuten kuviossa 1 mutta osa, joka on roottorin 12 15 ja renkaan välissä, on vaihesiirtynyt niin, että se on tehollisesti sisääntuloaukon alan yli pienempi mutta ulostuloaukon alan yli suurempi.

Kuvio 3 esittää vaihesiirron, joka on suoritettu niin, että roottorin osan 12 akseli on nyt esitetty viitenumerolla 40 ja se on 90° siirtynyt tasosta PP kohdan 24 ympäri. Tässä asennossa roottorin 12 minimitilavuuden kammio on 20 kääntynyt olemaan kokonaan sisääntuloaukon sisällä, kun taas kaksi yhtä suuren tilavuuden kammiota ovat kumpikin kohdistettu ulostuloaukon kanssa. Kuvio ... 4 esittää 135°:n vaihesiirron ja kuvio 5 esittää 180°:n vaihesiirron. Jälkimmäi- ];·' sessä tapauksessa roottorin 10 maksimitilavuuden kammio on kohdistettu sa- : " maan kulmaan roottorin 12 minimitilavuuden kammioiden kanssa ja kokonais- 25 vaikutus on nollapumppaustyö.

• · ·.: · Lyhyesti sanoen kuvio 1 esittää maksimaalisen pumppausaktiviteetin pumppuryhmän, kuvio 5 esittää minimaalisen tai nollapumppausaktiviteetin pumppuryhmän ja kuviot 2 - 4 esittävät näiden kahden ääripään välisiä välivai- • heitä.

. · ·, 30 Kääntyen nyt kuvion 6 puoleen, joka esittää vaihekohdistetut roottorit, " samoja viitenumerolta kuin kuvioissa 1-5 käytetään. Roottori 10 on kiinnitetty *!* akseliin 50, joka on myös kiinnitetty käyttöhammaspyörään 52, ja akseli on hoi- kitettu kohdasta 54 pumpun runkoon. Roottori 12 on holkitettu kohdasta 56 epä- keskoon 58, jota kannatellaan akselilla 60. Kummassakin tapauksessa holkit ; 35 ovat pelkästään suositeltavia. Akseli 60 on akselilla 62, joka on samankeskeinen • * · ' . renkaan kanssa. Akseli 60 on myös kiinnitetty hammaspyörään 64.

• · 105283 4

Hammaspyörä on kosketuksissa hammastankoon 66, joka on asennettu sopivasti männänvarteen 68, jota kannattelee mäntä 70, ja se voi liukua sylinterissä, joka on kuvattu kaavamaisesti viitenumerolla 72. Sylinteriin voidaan syöttää nestettä kummastakin päästä vaihtoventtiilin 74 välityksellä.

5 Vaihtoventtiili voidaan yhdistää pumpun ulostuloon tai esimerkiksi I.C.-moottorin voiteluaineen pääkanavaan, johon syötetään pumpulla niin, että paine välitetään putken 76 välityksellä ja se voi vaikuttaa karalla 78, jota jousi 80 vastustaa. Kuvatussa asennossa neste virtaa karan läpi, karassa olevien sä-teittäisaukkojen läpi ja kanavan 82 kautta. Se voi vaikuttaa männällä 70 ham-10 mastangon siirtämiseksi ja hammastangon kääntämiseksi.

Kun paine on riittävä karan siirtämiseksi jousta vasten, linja 82 tulee yhteyteen karalla olevan uuman 84 kanssa ja se, mikä oli paluulinja 86, pannaan yhteyteen linjan 76 kanssa niin, että männän 70 liikkeen suunta käännetään päinvastaiseksi. Valitsemalla jousi kyseisen öljynpaineen mukaisesti 15 pumppua voidaan kääntää automaattisesti minimi- ja maksimiasennon välillä ja säätää niiden välisiin asentoihin.

Ymmärretään, että roottoria 12 käytetään epäsuorasti roottorilla 10 renkaan välityksellä. Tämä tarkoittaa, että akseli 50 kiertää roottoria 10, joka kiertää rengasta, ja rengas kiertää roottoria 12.

20 Eräässä toisessa suoritusmuodossa, jota ei ole kuvattu, roottori 12 on pantu epäkeskeiseen hoikkiin, jota kannatellaan akselin 50 jatkeella.

... Vielä yhdessä suoritusmuodossa, jota ei myöskään ole kuvattu, ren- I;··' gasta käytetään ja kaksi roottoria on pantu vastaaville epäkeskeisille holkeille, « · • " joista kukin on varustettu suorahampaisilla vetohammaspyörillä, joita kannatel- 25 laan yhteisellä akselilla, joka on sama-akselinen renkaaseen nähden. Hammas- • · :.· I pyörät ovat roottorien ulkopuolella eli pumpun vastakkaisissa aksiaalipäissä ja ne on järjestetty käytettäväksi yhtä paljon ja vastakkaisesti hammaspyöräkäyt-töjäijestelmällä, jota käytetään esimerkiksi pumpun hydraulipaineella, joka vai-kuttaa männässä ja sylinterissä hammaspyöriä kiertävän hammastangon käyt- .··. 30 tämiseksi. Sen tähden kunkin roottorin akselia voidaan siirtää esimerkiksi 90° ja • · aina vastakkaisiin suuntiin, joka nousee 180°:n vaihdesiirtomahdollisuuteen asti « · *.’1 samoilla seurauksilla kuin ensin mainitussa suoritusmuodossa. Tämä antaa eri- tyisen näppärän ja yksinkertaisen konstruktion.

Ammattimiehet ymmärtävät täysin esillä olevan keksinnön yksinker- :·’ 35 taisuuden, erityisesti kuviossa 6 ja 7 kuvatussa versiossa, erityisesti vertaamalla • »1 ' (. mainittuun tekniikan tasoon.

Claims (7)

105283 5

1. Geroottoripumppu, jossa on yksi ainoa rengas (16), ja jonka teho on säädettävissä, tunnettu kahdesta vierekkäisestä roottorista (10, 12), joiden välistä suhteellista kulmaa voidaan säätää.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että ensimmäinen roottori (10) on kiinnitetty kulmaan käyttöakseliin (50) nähden ja toinen roottori (12) voi liikkua ääriasentojen välillä ensimmäiseen roottoriin (10) nähden.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen pumppu, tunnettu siitä, io että toinen roottori (12) on asennettu akselin jatkeelle, joka akseli kannattelee ensimmäistä roottoria (10).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pumppu, t u n-n e 11 u siitä, että toinen roottori (12) on asennettu epäkeskolle (58), jota kannattaa akseli (50), joka on asennettu renkaan akselille (24) ja järjestetty kierret- 15 täväksi toisen roottorin (12) vaiheen siirtämiseksi ensimmäiseen roottoriin (10) nähden.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että käyttöakseli (50) ja akseli (60), joka on sama-akselinen renkaan kanssa, ovat päästä päähän ulottuvia.

6. Patenttivaatimuksen 4 ja 5 mukainen pumppu, tunnettu siitä, että toinen akseli (60) kannattelee hammaspyörää (64), joka on kytkennässä ... hammastankoon (66).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pumppu, t u n- : ' n e 11 u siitä, että pumpun runko (20) on varustettu vastakkaisissa aksiaalipäis- 25 sä sisääntuloaukoilla (18) ja myös vastakkaisissa aksiaalipäissä ulostuloaukoilla (22). « « « « « • « • « • · · • · • i · • · · 9 9 • 9 9 9« • 9 9 9 9 9 9 «· · 9 ▼ · I « MM • « « 9 · • · « 1 • • · < 6 105283