FI57651C - Vaetskedriven oscillerande vridmotor - Google Patents

Description

rBl f11v KUULUTUSjULKAISU r n s C A ^grj· LBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT b/O0\

Patent csiJclat (51) Kv.ik?/int.a.3 P 15 B 15/12 // B 63 H 25/30 £y Q |^| >p| ^ (21) Ptt*nttlK«k«mu* — Pit«ntUM6knlnf 2973/7^ (22) Hkk«ml«pUvt —Ameknln|*dag 11.10.7*+ ^ ^ (23) Alkupllvt—GUtlghtudtg 11.10.7*+ (41) Tullut (ulklMkO — Bllvlt offmcllg 30.05.73

HtmttU j« rekisterihallitus Nihtivtaipwon |, kuuljuHutoun pvm.-

Patent· och registerstyralsen Amekm uttagd och utUkrtfun publicurad 30.05*60 _ (32)(33)(31) Pyydetty etuolkeut —Begird priorltet 29-11-73

Norja-Norge(NO) 1+558/73 (71) Johan Tenfjord Mek. Verksted, Tennfjord, Norja-Norge(NO) (72) Jens Karl Tenfjord, Tennfjord, Norja-Norge(NO) (7I+) Ruska 8s Co (5I+) Väliainekäyttöinen vääntömoottori - Vätskedriven oscillerande vridmotor Tämän keksinnön kohteena on väliainekäyttöinen värähtelevä vääntö-moottori vääntöraomentin siirtämiseksi käyttöakseliin, esimerkiksi laivan ruorin käyttöakseliin tai läppäventtiilin käyttöakseliin, jossa on vääntömoottorin kotelo, joka rajoittaa käyttöakselin kanssa sama-akselista rengasmaista sylinteriä, jolla on sopiva poikkipinta, ja sylinteriin on sovitettu akselin kanssa sama-akselisesti rengasrnäntä, joka rengasmännän päiden väliin sovitetun varren kautta navan avulla on kiinteästi yhdistetty akseliin, ja jossa männän kehällinen ulottuvuus on alle 360°.

Varsinkin keksintö kohdistuu ruorin akselia käyttävään laivan ruo-rikoneeseen.

Aikaisemmin tunnettujen laivan ruoria varten tarkoitettujen vääntö-moottoreiden eräänä epäkohtana on ollut se, että laivan asennot, ruorin liikkeet myrskyssä tai vääntömoottorin puutteellinen toiminta voivat aiheuttaa pulmia akselin laakereissa tai rengasmännän sylinterin tai sylintereiden välisissä tiivistyksissä. Tunnetuissa ruo-rikoneissa on sen tähden ruorin akseli laakeroitava laakereihin, joissa on suhteettoman suuret laakeroimispinnat, jotta vältettäisiin se, että ruorin akselin liikkeet siirtyvät ruorikoneen roottoriin.

2 57651

Mainittujen epäkohtien välttämiseksi ainakin osittain on aikaisemmin ehdotettu varustettavaksi rengasmäntä päistään erillisillä tiivistyspäillä, jotka ovat säteittäisesti siirrettäviä rengas-mäntään nähden sylinterissä tapahtuvaa itsekeskittymistä varten.

On osoittautunut, että tämä'ratkaisu vähentää epäkohtia männän ja sylinterin välisiin tiivistyksiin ja kulumisiin nähden,mutta ei auta vääntömoottorin akselilaakerin kuormituksen vähentämisessä.

Niinpä keksinnön tarkoituksena on varmistaa akselin ja vääntömoottorin kotelon välisen suuremman liikkuvuuden mahdollisuus.

Tämä on keksinnön mukaan saavutettu siten, että rengasmännän varren navassa on ulommat pallomaiset laakeroimispinnat yhteistoimintaa varten vääntömoottorin kotelossa olevien vastaavien pallomaisten laakeroimispintojen kanssa. Pallomaiseen laakeriin voidaan tehdä niin suuri alamalja, että se voi toimia aksiaalisena kannatuslaa-kerina akselia ja sen kannattamia lisälaitteita, esimerkiksi laivan ruoria, ja väännettäviä läppäventtiililaitteita ja sentapaisia varten siten, että erillisiä kannatinlaakereitä ei tarvita.

Pallomainen laakeri sallii määrätyn kulmapoikkeaman (viistoasennon) moottorin koteloon nähden,ilman, että laakeripinnat joutuvat liialliseen rasitukseen.

Vääntömoottoria asennettaessa on tavallisesti merkitystä sillä, että männän napa on asetettu aksiaalisesti oikein akseliin nähden. Perinteellinen tapa .kiinnittää napa akseliin suoritetaan kartiomai-sin liitoksin kiilalla ja mutterilla. Tällainen yhteen kiinnittäminen on usein vähemmän tarkoituksenmukainen, sillä voi olla haitallista laskea moottorin alustan hyödyllistä korkeutta ja akselin merkityksellistä pituutta, kun se pyörii kartioliitoksessa. Jos esimerkiksi akseli tulee liian lyhyeksi (tai alusta liian korkeaksi) joutuu moottorin alempi laakeri ylimääräiseen kuormitukseen. Navan asettelun välttämiseksi akseliin nähden on keksinnön lisäpiirteen mukaan aikaansaatu ratkaisu, jossa ote männän navan ja akselin välillä on aikaansaatu säteittäisesti laajenevien laajennusrenkaiden välillä olevan erän avulla, siten, että akselin navan kanssa otteessa oleva osa on sylinterimäinen. Käyttämällä tällaisia laajennusrenkaita ja tekemällä akseli lieriömäiseksi (ja tietysti myöskin navan vastaava poraus lieriömäiseksi) ei ylipäänsä saada mitään pulmia laskemattomista aksiaalisista siirroista ja niitä seuraavista laakerin vika-kuormituko ista.

3 57651

Laakeri on suorassa yhteydessä moottorin kotelon sisustan kanssa, joka on täytetty hydraulisella nesteellä. Tämän johdosta on laakerin voitelupulma ratkaistu hyvin yksinkertaisella tavalla.

Keksintöä selitetään lähemmin eräänä esimerkkinä viitaten piirustukseen, jossa kuv. 1 esittää päältä nähtynä keksinnön mukaista väliainekäyttöistä, sopivimmin hydraulista vääntömoottoria yläosan ollessa poistettuna, kun taos kuv. 2 esittää kuviosta 1 pitkin viivaa 2-2 otettua diametraalista leikkausta ja " kuv. 3 esittää toisen sovellutusmuodon mukaista yksityiskohtaa kuviosta 2.

Piirustuksessa käyttöak3eli, joka voi olla ruorin akseli täi kääntöläppäventtiilin kara, on merkitty viitemumerolla 1, kun taas koko vääntömoottori on merkitty viitenumerolla 2. Vääntömooitorin rengasmäntä on merkitty viitenumerolla 3 ja moottorin staattori tai kotelo viitenumerolla 4.

Moot trin koteloon tai pesään 4 kuuluu alaosa 5, yläosa 6 ja päällys-kansi 7. Päällyskansi on suurin piirtein levymäinen ja siinä on keskeinen aukko 7a, jonka läpimitta on huomattavasti akselin 1 läpimittaa suurempi, Kannen alapinnalle sama-akselisesti aukon 7a kanssa on sovitettu keskeinen, kovera, alaspäin kääntyvä pallomainen rengaslevy 24, jonka toimintaa selitetään lähemmin jälempänä.

Alaosaan 5 ja yläosaan 6 on kumpaankin tehty rengasmaisen kammion 8 puolikas, jota kammiota alempana esitetyn toimintansa perusteella nimitetään rengasmäntäsylinteriksi. Kansi 7 peittää yläosan yläosassa olevan suuren keskiaukon 6a ja on kiinnitetty yläosaan 6 pulttien 36 avulla. Osat 5 ja 6 on kiinnitetty yhteen pulttien 9 avulla, jotka on esitetty ainoastaan kaaviollisesti kuviossa 2. Alaosan 5 keskiosa on muotoiltu ontoksi navaksi 10, jonka tilan ainakin osittain muodostaa ylöspäin kääntyvä pallomainen rengaslevy 11, joka toimii laakeroimispintana ja jonka toimintaa käsitellään lähemmin jälempänä. Yläosassa 6 ja mahdollisesti alaosan 3 osassa on sektorin muotoinen lovi 12, joka näkyy kuviossa 1, rengasmännän 3 säteittäis-tä vartta 19 varten, jota lähemmin käsitellään jälempänä. Loven kulmittainen ulottuvuus on noin 100°. Diametraalisesti loven pystyn keskitason vastapäätä saman tason jatkeelle on rengasmäntäsylinte-riin 8 sovitettu väliseinä 13, joka näkyy kuviossa 1. Väliseinän 13 kummallakin puolella on alaosaan 5 tehty kanavanoraukset 14 vastaa- , 57651 4 vast! 15, jotka kummatkin vievät ja tuovat hydraulista nestettä rengasmäntäsylinterin 8 osaansa. Kuten kuviossa 1 on esitetty, alaosa 5 on varustettu joukolla korvakkeita 16 läpimenevin aukoin 17 alustaan kiinnittämistä varten. Yläosa 6 ja päällyskansi 7 voidaan mahdollisesti tehdä yhdeksi kappaleeksi.

Rengas männässä 3 on renkaan sektorin muotoinen männän varsi 18, jonka kulmittainen ulottuvuus on noin 200°, ja joka keskeltä on kiinteästi yhdistetty varteen 19, joka ulottuu oleellisesti säteittäisesti ulospäin keskisesti sovitetusta männän navasta 20. Ravassa on keskeinen sylinterimäinen poraus 21, jonka läpimitta on huomattavasti akselin 1 läpimittaa suurempi ja sen ulkosivulla on alempi pallomainen rengas-levyosa 22 ja ylempi pallomainen rengaslevyosa 23. Alempi rengaslevy-osa 22 nojaa alaosan 5 laakeroimispintaan 11, kun taas ylempi rengaslevyosa 23 on yhteistoiminnassa vastaavasti muotoillun vääntömootto-rin yläkannessa 7 olevan laakeroimispinnan 24 kanssa.

Näin antavat mainitut rengaspinnat 11, 22 ja 23, 24 yhdessä pallomaisen laakerin männälle 3. Sopivasta aineesta tehdyt ja sopiviksi muotoillut tiivisteet 25 vastaavasti 26 on sovitettu navan 20 alaosassa vastaavasti päällyskannessa 7 oleviin uriin ja estävät nesteen vuotamisen moottorin kotelosta ja männän laakerista.

Roottorin navan poraukseen 21 on akselille 1 pystyn välimatkan päähän toisistaan sovitettu kolme kiristysrengaserää navan 20 kiristämiseksi akselille 1. Kuten tunnettua, on jännitysrengaserässä sisempi ja ulompi katkaistu rengas, joissa on toisiinsa päin käännetut kaksois-symmetriset kartiopinnat tai kiilapinnat ja kaksi välirengasta, joiden korkeus on pienempi kuin ensinmainittujen renkaiden puolikkaan ja joissa on uiko- ja sisäkiilapinnat, jotka ovat yhteistoiminnassa ensin mainituissa uiko- ja sisärenkaisissa olevien kiilapintojen kanssa. Kaksi välirengasta vedetään toisiaan kohti pulttien 37a avulla sillä seurauksella, että ne puristavat sisärenkaan akselia 1 vasten ja ulkorenkaan navan porauksen 21 sisäpintaa vasten, kuten ilmenee kuviosta 2.Käyttämällä tätä kiinnikiristystapaa vältetään akseleiden ja napojen käyttö, jotka on varustettu kartioilla ja urilla kiiloja varten. On helppoa liittää akseli napaan niitä aksiaalisesta siirtämättä asentamisen aikana. Liitos on paljon varmempi ja helpompi asentaa ja purkaa.

Rengasmännän varsi 18 on tehty ontoksi ja on suljettu säteittäisesti suunnatuilla tarjomaisillä päätyseinillä 27. Keskeisesti paätyseinassu on c 57651 5 läpimenevä aukko 23. Männänvarren kummassakin päässä on mäntäelin' eli tiivistyspää 29, joka on muotoiltu matalaksi maljaksi, jonka sisä-päätypinta 30 on tasomainen ja sisäläpiraitta on huomattavasti suurempi kuin itse rengasmännän varren 18 läpimitta. Tiivistyspään 29 ympärys-seinämä tai laippa 31 on varustettu kehäuralla ja siihen sovitetulla rengastiivisteellä 32. Kannalla 34 varustettu pultti 33 on viety tiivistyspäässä 29 olevaan keskiaukon ja päätyseinän 27 aukon 28 läpi pultin kierreosan osoittaessa männän sisään. Päätyseinän 27 sisäpuolelle on pultilla 33 sovitettu aluslevy ja mutteri 35, joka " pitää tiivistyspäätä paikallaan.

On vähemmän merkitystä sillä, minkälainen poikkipinta itse rengas-männänvarrella 18 on,sillä männänvarren poikkipinta on paljon pienempi kuin sylinterin poikkipinta. Rengasmäntäsylinterin 8 poikkipinnan ei tarvitse olla ympyrämäinen, Viimeksi mainittu voi olla esimerkiksi neliömäinen, kuten hakijan norjalaisessa patentissa 84554 on esitetty. Tiivistyspäihin on tällöin tehty vastaava, oleellisesti neliömäinen ympärys.

Käytössä on koko kotelon 4 sisusta täytetty hydraulisella nesteellä. Tämä neste voitelee moottorin kotelon ja rengasmännän navan välillä olevat pallomaiset laakeripinnat.

Edellä esitetystä ilmenee, että akseli 1 on kiristetty kiinni männän napaan 20, joka" on pallomaisesti laakeroitu moottorin koteloon, joka taas on kiinnitetty kannatusrakenteeseen. Mahdollinen kannatus-rakenteen muodonmuutos ei voi epäedullisesti vaikuttaa laakeritoi-mintaan. Jos alusta ja siten koko kotelo 4 muuttavat asentoaan akseliin 1 nähden, niin tiivisteet tai männän päät seuraavat liikkeessä mukana. Kun akseli 1 on laakeroitu pallomaisesti moottorin koteloon, voi akseli jäädä alkuperäiseen asentoon samalla tavalla kuin rengasmännän varsi 18.

Piirustusten kuviosta 2 ilmenee, että alempi laakeroimispinta 11 on huomattavasti suurempi kuin ylempi laakeroimispinta 24. Syy tähän on se, että akselilankeri ei toimi ainoastaan säteittäislaakerina, vaan myös aksiaalisena laakerina ja vastaanottaa askelin ja son kannattamien lisäosien painon.

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaa kuviosta 2, mutta muunnettuna. Alaosan keskiosa (tässä tapauksessa napa 10) on varustettu laakerimal-jalla 10a, jossa on pallomainen laakcripinta 11a ja porrastetulla ulkopinnalla, jossa on cäteittäiset ja sama-akseliset pinnan osat. Alaosan napa 10 on muotoiltu vastaavasti.

Claims (3)

6 57651

1. Hydraulisk vridmotor för överföring av drivande vridmoment tili en akepparOraxel, omfattande ett stationärt vridmotorhus aom begrän-sar en med axeln koaxial, ringformad cylinder med lämpligt tvärsnitt ooh en i cylindern med axeln koaxialt anordnad ringkolv, aom genom en mellan ringkolvena ändar anbragt arm är fast förbunden med axeln, och där kolyena periferiaka uteträckning är under 360°, k ä n n e -te c k n a d därav, att ringkolvaarmens (19) nav (20) är utförd med yttre sfäriska lagringaytor (22, 23) för eamverkan med motavaran-de sfäriska lagringaytor (11, 24) i vridmortorhuset.

1. Hydraulinen vääntömoottori käyttävän vääntömomentin siirtämiseksi laivan ruorin akseliin, jossa moottorissa on vääntömoottorin kotelo, joka rajoittaa akselin kanssa sama-akselista rengasmaista sylinteriä, jolla on sopiva poikkipinta,ja sylinteriin akselin kanssa sama-akselises-ti sovitettu rengasmäntä,joka rengasmännän päiden väliin sovitetun varren kautta on kiinteästi yhdistetty akseliin, ja jossa männän kehäl-linen ulottuvuus on alle 36Q°, tunnettu siitä, että rengasmännän varren (19) navassa (20) on ulommat pallomaiset laakeroimispinnat (22, 23) yhteistoimintaa varten vääntömoottorin kotelossa olevien vastaavien pallomaisten laakeroimispintojen (11, 24) kanssa.

2. Vridmotor enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att det afärieka lagret (10, 7, 2Ö) är utfört med a& ator undersk&l (11), att det kan tjäna aom axiellt bärlager för roraxeln (1).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vääntömoottori, tunnettu siitä, että pallomainen laakeri (10, 7, 2Qi on varustettu niin suurella alamaljalla (11), että se voi toimia ruoriakselin (li aksiaalisena kannatuslaakerina.

3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vääntömoottori, tunnettu siitä, että kannatinvarren (19) navan (20) ja akselin (li välinen ote on aikaansaatu välillä olevan säteittäisesti laajenevien laajennusren-kaiden (37) erän avulla, jolloin navan kanssa otteessa oleva akselin osa on lieriömäinen.

3· Vridmotor enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att lngreppet mellan bäraxelna (19) nav (20) och axeln (1) har äatadkommita med hjälp av melianiiggande sata med radiellt utvidgbara expanaionaringar (37), medan axeldelen aom är i ingrepp med navoin är cylindriak.