FI60445C - Stroemningsmaetare - Google Patents

Description

fiSSPTI ΓβΊ ««^JULUTUSjULKAISU /Λ i j p

Ma IBJ (11) utlAggnINGSSKRIft oU4 4 5 C Patentti myönnetty II 01 1932 (^Patent «eddeiat ^ (51) Ky.lk.3/lnt.CI.3 G 01 F 3/08 SUOMI-FINLAND (21) Patvnttlhaktmui — Patcnttnseknlng 2θ6θ/ΤΠ (22) HakemitpUvi — AmBknlngtdag 01.10.7^ ' ' (23) Alku pilvi — Glltlghcttdig 01.10.

(41) Tullut Julklaakal — Bllvlt offentllg 0l+. 0^4.75

Patentteja rekisterihallitus .... .. , , . , _ . . . , . . , (44) Nlhtivlkalpanon a kuuLfulkalaun pvm. —

Patent- och regiftentyrelaen ' ' AnttHun utltgd och utl.ikrifttn publictrad 30.09.81 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prloritet 03.10.73

Englanti-England(GB) U6262/73 (71) Dresser Europe, S.A., 1 Place Madou, Bryssel 3, Belgia-Belgien(BE) (72) Alan George Butcher, Bracknell, Berkshire, Englanti-England(GB) (71*) Oy Kolster Ab (5U) Virtausmittari - Strömningsmätare Tässä puheena oleva keksintö liittyy pyörivään mäntätoimiseen nesteen-virtausmittariin. Tällaisista mittareista on monia sovellutuksia ja käyttötapoja ja tässä puheena olevaa mittaria käytetään pääasiassa mittaamaan virtaavan nesteen kokonaismäärää täytettäessä tai tyhjennettäessä esimerkiksi nestemäistä polttoainetta sisältäviä säiliöitä.

Keksinnön kohteena on erityisesti nesteen virtausmittari, joka käsittää rungon, joka rajoittaa renkaanmuotoisen sylinterimäisen kammion, jossa on tuloja poistoaukko, roottorin, joka koostuu kehänmuotoisesta lattaosasta, josta työntyy esiin useita siipiä, jotka sopivat tiiviisti renkaanmuotoiseen kammioon niin, että neste, joka kulkee tuloaukosta poistoaukkoon kammion ympäri, pyörittää roottoria siipien välityksellä, sekä välipyörän, joka on välityksen avulla yhdistetty roottoriin niin, että se pyörii sen kanssa yhdessä akselin ympäri, joka on yhdensuuntainen roottoriakselin kanssa mutta sivusuunnassa siihen nähden siirretty, jolloin välipyörä on pääasiassa sylinterinmuotoinen ja varustettu pitkittäisillä sivuihin muodostetuilla taskuilla, joihin taskuihin kuhunkin sijoittuu yksi root-torisiipi siiven palauttamiseksi poistopuolelta tulopuolelle, jolloin nestetii-viys siiven ympärillä aikaansaadaan niin, että välipyörä tiivistyy tulo- ja pois-toaukon välillä olevan mittarirungon seinämän osaa vasten.

2 60445

Keksinnön mukaiselle laitteelle on pääasiallisesti tunnusomaista, että roottorin lattaosa on siipien välillä varustettu esiintyöntyvillä siipiin nähden erillään olevilla kielekkeillä tai olakkeilla, jotka on tasoitettu muodostamaan liukutiiviste yhdessä välipyörän vastaavien pintojen kanssa, jolloin mainittu välitys on sovitettu aikaansaamaan välipyörälle suuremman kiertonopeuden kuin roottorille niiden välisellä sellaisella synkronoinnilla, että tiivis kosketus on aina olemassa mainittujen kielekkeiden ja välipyörän vastaavien pintojen välillä.

Lisäksi keksinnön mukaan se renkaanmuotoisen kammion pohjan osa, joka tiivistyy vasten roottorin siipeä on korkeammalla kuin se pohjan osa, joka tiivistyy vasten välipyörää niin, että siivet voivat kulkea vapaasti kehänmuotoisen kammion pohjan viimeksi mainitun osan yli.

Keksintöä kuvataan lähemmin liittyen oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on kaaviokuva keksinnön mukaisesta mittarista, kuvio 2 on sivukuva leikkauksena kuvion 1 mittarista, kuvio 3 on perspektiivikuva kuvioiden 1 ja 2 mittarin roottorista, kuvio 1 on kuva moottorista, josta ilmenee keksinnön uusi ominaispiirre, kuvio 5 on poikkileikkaussivukuva kuvioiden 1 ja 2 mittarin kalibraatto- rista, kuvio 6 on tasokuva mittarin ulostulohammaspyörästöstä ja kuvio 7 on poikkileikkauskuva linjan G-G mukaan kuviossa 6.

Viitaten kuvioon 1 mittari muodostuu sylinterinmuotoisesta vaipasta tai rungosta 1 jossa on sivuseinämä 2 ja keskussylinteri 3» jonka väliin jää renkaan-muotoinen kammio H, joka yhdistää tuloaukon 5 poistoaukkoon 6. Laitteeseen on asennettu roottori, joka pyörii akselin 6a ympärillä vaipan sisällä ja johon on kiinnitetty neljä siipeä J. Siivet ovat tiiviissä kosketuksessa kammion k ylemmän puoliympyränmuotoisen alueen yläpuolella kuviossa.

Välipyörä 8 on hammastettu lomittaisten hammaspyörien 9 avulla niin, 'että se pyörii yhdessä roottorin kanssa. Välipyörä on läpimitaltaan suurempi kuin puolet roottorin läpimitasta ja sen seinämissä on neljä taskua 10. Hammas-pyöräkytkentä 9 on siten järjestetty että välipyörä pyörii neljä kierrosta siinä kuin roottori kolme. Taskut 10 on siten sijoitettu että pyöriessään ohi tiivis-tyspinnan 11, jonka kanssa välipyörä on tiiviissä kosketuksessa, siipi 7 osuu kuhunkin taskuun. Siivet palaavat täten tuloaukolta poistoaukolle mittarissa muodostaen nestetiivisteen. Piirroksissa nuolet osoittavat nesteen virtaussuun-nan ja roottorin välipyörän pyörimissuunnan.

Viittaamme nyt kuvioon 2, jossa mittari esitetään sivuttaispoikkileikkau-sena ja kuviosta nähdään että oikealla puolella siivet 7 muodostavat kiinteän liukutiivisteen kammion 1+ seinämien ja pohjan kanssa. Kammion ylempi osa on tiivistetty renkaanmuotoisen levymäisen osan välillä, joka on kiinteästi kiinni 3 60445 roottorissa. Kuviossa 3 tätä osaa on merkitty numerolla 11a.

Siipien etuosa on puoliympyränmuotoinen osa kuvion 1 yläosassa ja kuvion 2 oikeassa reunassa. Palautusosa on osa, joka on osan 10 vieressä. Etuosan yläpuolella kammion H pohjaa on kohotettu suhteessa palautusosan pohjaan. Tämä nähdään kuviosta 2, jossa on välys lU siiven 7 kärjen ja kammion U pohjan välillä. Välipyörä on tiiviissä kosketuksessa kammion pohjan kanssa palautusnopeudella ja kuviosta näkyy että siivet ovat siksi lyhyemmät kuin välipyörä tässä suhteessa. Tämä tarkoittaa sitä ettei valmistuksessa tarvitse tähdätä äärettömän tarkkoihin toleransseihin kun siivet valmistetaan suhteessa välipyörään. Valmistusvaiheiden jaksottaisuus on tärkeä. Ensiksi rungon poraus koneistaan ympyränmuotoiseksi ja kappale 15, joka tulee sen tyviosaan koneistetaan seuraavaksi ja sijoitetaan samankeskisesti runkoon. Toinen poraus välipyörän sijoittamiseksi tehdään tämän jälkeen ja myös tämä on täysin pyöreä poraus. Perusrakenne tekee mahdolliseksi välipyörän irrottamisen pohjalta ja roottorin irrottamisen yläpuolelta aivan toisistaan riippumatta.

Kuviosta nähdään että hammaspyörät 9 sijaitsevat roottorin kupuosassa 16. Syöttöhammaspyörä 17 on kytketty roottorin akseliin ja pyörittää syöttöakselia 18.

Kuviossa 3 on roottori ja erityisesti on syytä panna merkille ettei ren-kaanmuotoisen levymäisen lattaosan 11 pohjapintaa ole koneistettu tasaiseksi vaan että siipien välissä on kohollaan olevat kielekkeet tai olakkeet 19· Nämä olakkeet suuntautuvat ylöspäin ja ovat tiiviissä kosketuksessa välipyörän yläpinnan kanssa, jolloin on tarpeetonta koneistaa lattaosaa tasaiseksi siipien 7 koko välialueelta.

Viittaamme nyt kuvioon , jossa on samanlainen mittari kuin kuvioissa 1 ja 2 ja jossa lisäksi puristetusta teräksestä valmistettu vaippa 20 ympäröi runkoa 1. Runko 1 on valurautaa, jota ei joskus suositella kun kysymyksessä ovat korkeapaineiset, haihtuvat nesteet. Ulompi vaippa 20 on täytetty paineenalaisella nesteellä ja poistaa painedifferentiaalin rungon 1 seinämältä.

Kuviosta U ilmenee tuloaukon rakenne silloin kun mittari halutaan sijoittaa linjaan suoraan johtoon mieluummin kuin että käytettäisiin tulo- ja poisto-aukkoja samansuuntaisina kuten kuviossa 1. Kun kysymyksessä on suora linja, laitteessa sovelletaan suorakulmaisia liittimiä aukoilla, joista yhtä on merkitty numerolla 21 kuviossa Tämän järjestelyn hankaluutena on että kun neste virtaa suurella nopeudella johdosta, se pyrkii pääsemään läpi tuloaukon suulta ja ponnahtaa sopimattomalla nopeudella välipyörää vasten. Tämä aiheuttaa pyörteitä ja kitkaa ja tarkkuuden kärsimisen. Jotta tämä hankaluus voitaisiin poistaa, tuloaukko on varustettu ohjaussiivellä. Kuten kuviosta b näkyy, ohjaussiipi on kaksiosainen, sen osia on merkitty numerolla 22 ja 23. Osa 22 on mittarin vaipan sisällä kun taas osa 23 on suorakulmaliittimessä. Siivet yhdessä ohjaavat nesteen haluttuun suuntaan.

Viittaamme nyt kuvioon 5» jossa on kalibraattori mittarin ulossyötön hieno- 11 60445 säätöä varten. Syöttöakseli 25, joka kuuluu kalibraattoriin, on kytketty mittarin akseliin 18 (kuvio 1). Akseli 25 pyörittää kartiohammaspyöriä 26 ja 27 ja hammaspyörä 27 on kytketty pyörittämään differentiaaliin 29 kuuluvaa planeetta-pyörästön keskipyörää 28. Levy 30 on kiinnitetty hammaspyörään 26 ja se pyörittää kitkapyörää 31, joka liukuu ruuvia 32 säätämällä. Pyörä 31 pyörittää hammaspyörää 33, joka on kytketty differentiaalin 29 kehäpyörään 3^· Pyörällä 3U ovat planeettapyörät 35 ja ne auttavat pyörittämään differentiaalin 29 ulossyöttävää planeettapyörästön keskipyörää 36. Tämä antaa lopullisen käyttövoiman kartio-hammaspyörän 37 välityksellä.

Peruskäyttövoiman mittarin ulossyöttöpuolelle antaa siis akseli 25 differentiaalin välityksellä hammaspyörälle 37. Kuitenkin tästä käyttövoimasta on saatavissa säädettävä kasvu (differentiaali) differentiaalin 29 ja kitkapyörän 31 välityksellä. Vähennetty komponentti voidaan säätää käyttämällä ruuvia 32 niin, että saadaan tarkka ulosvirtaus. On syytä huomata, että kitkapyörän 31 vaikutus on pikemminkin vähentävä kuin lisäävä ja tästä on se etu, että saadaan aikaan suurempi vääntömomentti, jonka kalibrointimekanismi välittää, koska laskimen ja lisälaitteiden aiheuttama vääntövoima, johon kalibraattori vaikuttaa pyrkii pikemminkin auttamaan kuin vastustamaan pyörä- ja levymekanismin toimintaa.

Viittaamme nyt kuvioon 6, jossa on tasokuva mittarin ulostulopuolen ham-maspyöräjärjestelmästä. Kuvio 7 on leikkaus viivan G-G mukaan kuviossa 6. Akselia 38 pyörittää kartiohammaspyörä 37 kuviosta 5. Akselilla 38 on kaksi hammaspyörää 39 ja 1*0. Hammaspyörä 39 on pysyvästi hammastettuna välihammaspyörään Ui, jolla on yhtäläinen läpimitta ja joka sijaitsee akselilla U2. Ulossyöttöakseli on merkitty numerolla U3 ja sillä on hammaspyörä UU. Jos vaaditaan mittarin liikettä eteenpäin suhteessa akseliin 38, silloin hammaspyörä Uo on suoraan hammastettuna hammaspyörään UU. Mittarin ulossyöttö ja hammaspyörien Uo ja UU keskinäinen suhde on siten valittu, että kun suurempi hammaspyörä Uo on sisäänsyöttöakselilla, ulossyöttöakseli pyörii niin,että mittari näyttää litroja. Lisäksi järjestely on sellainen, että kun yksinkertaisesti vaihdetaan keskenään hammaspyörät UU ja UO akseleilla U3 ja 38, hammastus, joka pyörittää akselia U3, ilmoittaa gallonat litrojen asemesta. Jos taas halutaan vastakkainen liike, hammaspyörät Uo ja UU sijoitetaan akseleille U2 ja U3 akselien 3Ö ja U3 asemesta. Jälleen hammastukset sopivat keskenään ja ne voidaan vaihtaa sen mukaan tarvitaanko määrät litroina vaiko gallonina.

Claims (2)

5 60445

1. Nesteen virtausmittari, joka käsittää rungon (l), joka rajoittaa renkaanmuotoisen sylinterimäisen kammion {k), jossa on tulo- ja poistoaukko (5, 6), roottorin, joka koostuu kehänmuotoisesta lattaosasta (li), josta työntyy esiin useita siipiä (7), jotka sopivat tiiviisti renkaanmuotoiseen kammioon niin, että neste, joka kulkee tuloaukosta poistoaukkoon kammion ympäri, pyörittää roottoria siipien välityksellä, sekä välipyörän (8), joka on välityksen (9) avulla yhdistetty roottoriin niin, että se pyörii sen kanssa yhdessä akselin ympäri, joka on yhdensuuntainen roottoriakselin (6a) kanssa mutta sivusuunnassa siihen nähden siirretty, jolloin välipyörä on pääasiassa sylinterinmuotoinen ja varustettu pitkittäisillä sivuihin muodostetuilla taskuilla (10), joihin taskuihin kuhunkin sijoittuu yksi roottorisiipi siiven palauttamiseksi poistopuolelta tulopuolelle, jolloin nestetiiviys siiven ympärillä aikaansaadaan niin, että väli-pyörä tiivistyy tulo- ja poistoaukon välillä olevan mittarirungon seinämän osaa vasten, tunnettu siitä, että roottorin lattaosa (lla) on siipien (7) välillä varustettu esiintyöntyvillä siipiin nähden erillään olevilla kielekkeillä tai olakkeilla (19), jotka on tasoitettu muodostamaan liukutiiviste yhdessä väli-pyörän (8) vastaavien pintojen kanssa, jolloin mainittu välitys on sovitettu aikaansaamaan välipyörälle (8) suuremman kiertonopeuden kuin roottorille (7, lla) niiden välisellä sellaisella synkronoinnilla, että tiivis kosketus on aina olemassa mainittujen kielekkeiden (19) ja välipyörän (8) vastaavien pintojen välillä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen nesteen virtausmittari, tunnettu siitä, että se renkaanmuotoisen kammion pohjan osa, joka tiivistyy vasten roottorin siipeä (7) on korkeammalla kuin se pohjan osa, joka tiivistyy vasten väli-pyörää (8) niin, että siivet (7) voivat kulkea vapaasti kehänmuotoisen kammion pohjan viimeksi mainitun osan yli.