HRP20090445A2 - Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra - Google Patents
Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra Download PDFInfo
- Publication number
- HRP20090445A2 HRP20090445A2 HR20090445A HRP20090445A HRP20090445A2 HR P20090445 A2 HRP20090445 A2 HR P20090445A2 HR 20090445 A HR20090445 A HR 20090445A HR P20090445 A HRP20090445 A HR P20090445A HR P20090445 A2 HRP20090445 A2 HR P20090445A2
- Authority
- HR
- Croatia
- Prior art keywords
- cylinder
- stationary
- parts
- contact
- machine
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 101
- 241000446313 Lamella Species 0.000 claims abstract description 68
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 61
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(diethylamino)-6-diethylazaniumylidenexanthen-9-yl]-5-[3-[3-[4-(1-methylindol-3-yl)-2,5-dioxopyrrol-3-yl]indol-1-yl]propylsulfamoyl]benzenesulfonate Chemical compound C1=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC3=CC(N(CC)CC)=CC=C3C(C=3C(=CC(=CC=3)S(=O)(=O)NCCCN3C4=CC=CC=C4C(C=4C(NC(=O)C=4C=4C5=CC=CC=C5N(C)C=4)=O)=C3)S([O-])(=O)=O)=C21 DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C11/00—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type
- F01C11/002—Combinations of two or more machines or engines, each being of rotary-piston or oscillating-piston type of similar working principle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C19/00—Sealing arrangements in rotary-piston machines or engines
- F01C19/08—Axially-movable sealings for working fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/20—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/30—Casings or housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2240/00—Components
- F04C2240/70—Use of multiplicity of similar components; Modular construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra je namijenjen za korištenje kao radni ili pogonski stroj sa stlačivim ili nestlačivim fluidom kao radnim medijem. Osnovna izvedba lamelnog stroja obuhvaća: mirujući dio cilindara (A), rotirajuće dijelove cilindra (B), rotor (C), poklopce (D), lamele sa brazdama (F) te brtvljenje između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra. Poboljšano brtvljenje između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ostvareno je tako da se na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetak (26) ili presvlaka (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka. Bočne pregrade koje rotiraju u ekscentričnim otvorima mirujućih dijelova cilindra ili u ekscentričnim otvorima poklopaca na mjestima kontakta sa lopaticama imaju izbočine, utore ili otvore za vođenje bočnih umetaka (26) s radijalnim brazdama za labirintno brtvljenje koji se bočno naslanjaju na lamelu. Opisani stroj ima efikasniji način brtvljenja između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra čime je poboljšana volumna iskoristivost stroja. Također su smanjeni gubici trenja dodirnih površina i efikasnije supstituiranje trošenja lopatica čime je poboljšana mehanička izdrživost stroja.
Description
Područje tehnike
Izum se odnosi na lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
Lamelni stroj može biti pogonski stroj za neprekidnu pretvorbu energije radnog medija u mehanički rad ili radni za neprekidno podizanje, ubrzavanje, stlačivanje ili odsisavanje radnog medija mehaničkim ili drugim sredstvima, iz skupine volumnih rotacionih strojeva, koji kao radni medij koriste stlačivi ili nestlačivi fluid.
Prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata predmet izuma pripada području F – strojarstvo, razred F 01 – strojevi ili motori, općenito, podrazred F 01 C – strojevi ili motori s rotirajućim klipom, skupina 13/00 – prilagodba strojeva ili motora za posebne primjene, kombinacije motora s opremom koju pogone, podskupine 13/02 – za pogon ručnog alata ili slično i 13/04 – za pogon pumpi ili kompresora.
Tehnički problem
Osnovni problemi kod volumnih strojeva, a posebno kod lamelnih volumnih strojeva, su volumni i mehanički gubici. Volumni gubici nastaju zbog propuštanja medija iz prostora višeg tlaka u prostor nižeg tlaka. Mehanički gubici nastaju zbog trenja između pomičnih i nepomičnih dijelova stroja u kontaktu, koji čine radni prostor stroja.
Posljedica volumnih i mehaničkih gubitaka je niska volumna i mehanička iskoristivost stroja, tj. ukupna iskoristivost stroja.
Tehnički problem koji se rješava ovim izumom je poboljšanje brtvljenja između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra čime se postiže bolja volumetrijska iskoristivost stroja i smanjeno trošenje dijelova u kontaktu čime je poboljšana mehanička izdrživost stroja.
Stanje tehnike
Kod lamelnih strojeva lamele su na stjenku cilindra u radnom prostoru pritisnute centrifugalnom silom, a kod nekih izvedbi dodatno oprugom ili dovođenjem tlaka radnog medija na unutarnju radijalnu površinu lamele.
Trošenje lamelnih strojeva, kod kojih cilindar miruje, je proporcionalno ukupnoj sili kojom je lamela pritisnuta na stjenku cilindra u radnom prostoru i koeficijentu trenja. Problem trošenja se, među ostalim, nastoji riješiti izborom materijala lamele i cilindra. Lamele imaju mogućnost aksijalnog pomicanja zbog čega se naslanjaju na bočne stjenke radnog prostora koje miruju. Uslijed velike relativne brzine između bočne stjenke lamele i bočnih stjenka radnog prostora prisutno je trošenje na obje površine u kontaktu odnosno pogoršava se mehanička iskoristivost stroja Ova izvedba ima mogućnost radijalnog punjenja i pražnjenja radnog prostora što je povoljno obzirom na volumnu iskoristivost.
Kod druge izvedbe lamelnih strojeva cilindar rotira, pa se stoga smanjuje relativna brzina na kontaktnoj izvodnici između stjenke cilindra, koja rotira u radnom prostoru, i lamele, te se smanjuje trošenje uslijed trenja što je povoljno obzirom na mehaničku iskoristivost. Nedostatak ove izvedbe je aksijalni ulaz i izlaz radnog medija što nepovoljno utječe na punjenje i pražnjenje radnog prostora odnosno pogoršava se volumna iskoristivost.
Kao i kod prve izvedbe, lamele imaju mogućnost aksijalnog pomicanja zbog čega se naslanjaju na bočne stjenke radnog prostora koje miruju. Uslijed velike relativne brzine između bočne stjenke lamele i bočnih stjenka radnog prostora prisutno je trošenje na obje površine u kontaktu
Kod treće izvedbe lamelnih strojeva u osnovnoj verziji lamelnog stroja cilindar se sastoji od jednog mirujućeg i dva rotirajuća dijela. Složenije verzije lamelnog stroja mogu se sastojati od više mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja i veličine ovisno o zadanim tehničkim karakteristikama stroja.
Kod ove izvedbe postiže se smanjenje trošenja kontaktnih površina lamela u dodiru s aksijalnim i radijalnim stjenkama cilindra u radnom prostoru lamelnog stroja, postiže se poboljšano punjenje i pražnjenje radnog prostora radnim medijem, te je riješen način brtvljenja između lamela i unutarnjeg mirujućeg dijela cilindra i bočnih pregrada rotora. Na taj način je poboljšana volumna iskoristivost stroja i smanjeni gubici trenja dodirnih površina odnosno poboljšana mehanička iskoristivost stroja. Nedostatak ove izvedbe je istjecanje fluida iz radnoga dijela cilindra između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, trošenje na mjestima kontakta između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra i nemogućnost supstituiranja bočnoga trošenja lopatica.
Bit izuma
Bit izuma je lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra koji ima poboljšanu volumnu iskoristivost stroja. Također su smanjeni gubici trenja dodirnih površina mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra te omogućeno efikasnije supstituiranje trošenja lopatica čime je poboljšana mehanička izdrživost stroja.
Poboljšano brtvljenje između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ostvareno je tako da se na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetak ili presvlaka od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka.
Bočne pregrade koje rotiraju u ekscentričnim otvorima mirujućih dijelova cilindra ili u ekscentričnim otvorima poklopaca na mjestima kontakta sa lopaticama imaju izbočine, utore ili otvore za vođenje bočnih umetaka sa radijalnim brazdama za labirintno brtvljenje koji se bočno naslanjaju na lamelu.
Opis slika
Slika 1. prikazuje lamelni stroj – pogled sprijeda
Slika 2. prikazuje zatvoreni lamelni stroj – pogled sa boka
Slika 3. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek A1 –A1 sa Sl. 1., prikaz svih potrebnih mjesta brtvljenja zraka
Slika 4. prikazuje zatvoreni lamelni stroj – pogled sprijeda
Slika 5. prikazuje zatvoreni lamelni stroj – pogled sa boka
Slika 6. prikazuje zatvoreni lamelni stroj – pogled straga
Slika 7. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek B1 –B1 sa Sl. 5.
Slika 8. prikazuje lamelni stroj – 3D prikaz ,izometrija
Slika 9. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 10. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – uzdužni presjek C1 – C1 sa Sl. 9.
Slika 11. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 12. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 13. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – uzdužni presjek D1 –D1 sa Sl.12.
Slika 14. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 15. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 16. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – uzdužni presjek E –E sa Sl. 15.
Slika 17. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 15a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 16a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – uzdužni presjek E1 –E1 sa Sl. 15a.
Slika 17a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i umetkom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 18. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 19. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – uzdužni presjek F1 – F1 sa Sl. 18.
Slika 20. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa dvodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 18a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – pogled sprijeda
Slika 19a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – uzdužni presjek F1 – F1 sa Sl. 18a.
Slika 20a. prikazuje rotacioni dio cilindra B sa jednodijelnim dodatnim prstenom i presvlakom od drugoga materijala – 3D prikaz ,izometrija
Slika 21. prikazuje mirujući dio cilindra A – pogled sprijeda
Slika 22. prikazuje mirujući dio cilindra A – pogled sa boka
Slika 23. prikazuje mirujući dio cilindra A – pogled straga
Slika 24. prikazuje mirujući dio cilindra A – 3D prikaz ,izometrija
Slika 25. prikazuje mirujući dio cilindra A – sa umetkom od drugoga materijala
Slika 26. prikazuje mirujući dio cilindra A – uzdužni presjek G1 – G1 sa umetkom od drugoga materijala od Sl. 25.
Slika 27. prikazuje mirujući dio cilindra A – sa presvlakom od drugoga materijala
Slika 28. prikazuje mirujući dio cilindra A – uzdužni presjek H – H sa presvlakom od drugoga materijala od Sl. 27.
Slika 29. prikazuje mirujući dio cilindra A –sa presvlakom od drugoga materijala , 3D prikaz ,izometrija
Slika 30. prikazuje poklopac D – pogled sprijeda,
Slika 31. prikazuje poklopac D –pogled s lijevog boka
Slika 32. prikazuje poklopac D –pogled s desnog boka
Slika 33. prikazuje poklopac D – 3D prikaz ,izometrija
Slika 34. prikazuje poklopac D – sa umetkom od drugoga materijala ili sa presvlakom od drugoga materijala
Slika 35. prikazuje poklopac D – presjek I – I sa umetkom od drugoga materijala ili sa presvlakom od drugoga materijala od Sl. 34.
Slika 36. prikazuje rotor C – pogled sprijeda
Slika 37. prikazuje rotor C – pogled sa boka
Slika 38. prikazuje rotor C – sa umetkom od drugoga materijala
Slika 39. prikazuje rotor C – poprečni presjek J - J sa umetkom od drugoga materijala od Sl. 38.
Slika 40. prikazuje rotor C – sa umetkom od drugoga materijala od, 3D prikaz ,izometrija
Slika 41. prikazuje rotor C – sa presvlakom od drugoga materijala
Slika 42. prikazuje rotor C – poprečni presjek K – K sa presvlakom od drugoga materijala od Sl. 41.
Slika 43. prikazuje rotor C –sa presvlakom od drugoga materijala, 3D prikaz ,izometrija
Slika 44. prikazuje tijelo rotora sa brazdama
Slika 45. prikazuje tijelo rotora sa brazdama – poprečni presjek L – L sa Sl.44
Slika 46. prikazuje tijelo rotora sa brazdama – 3D prikaz ,izometrija
Slika 47. prikazuje bočne pregrade – pogled sprijeda
Slika 48. prikazuje bočne pregrade – pogled sa boka
Slika 49. prikazuje bočne pregrade – pogled straga
Slika 50. prikazuje bočne pregrade –sa umetkom od drugoga materijala po obodu
Slika 51. prikazuje bočne pregrade – poprečni presjek O – O sa umetkom od drugoga materijala od Sl. 50.
Slika 52. prikazuje bočne pregrade –sa umetkom od drugoga materijala na donjoj plohi
Slika 53. prikazuje bočne pregrade – poprečni presjek T – T sa umetkom od drugoga materijala od Sl. 52.
Slika 54. prikazuje bočne pregrade –sa presvlakom od drugoga materijala
Slika 55. prikazuje bočne pregrade – poprečni presjek Q – Q sa presvlakom od drugoga materijala od Sl. 54.
Slika 56. prikazuje bočne pregrade sa utorima na mjestu potrebnom za brtvjlenje
Slika 57. prikazuje bočne pregrade – sa otvorima unutar kojih se gibaju bočni umetci koji sa bočno naslanjaju na lamelu.
Slika 58. prikazuje lamelu s brazdama E – pogled iz perspektive
Slika 59. prikazuje lamelu iz više dijelova s brazdama E – pogled iz perspektive
Slika 60. prikazuje lamelni stroj – sa umetkom od drugoga materijala na rotirajućim dijelovima cilindra
Slika 61. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek M – M sa umetkom od drugoga materijala na rotirajućim dijelovima cilindra od Sl. 60.
Slika 62. prikazuje lamelni stroj – sa presvlakom od drugoga materijala na rotirajućim dijelovima cilindra
Slika 63. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek N – N sa presvlakom od drugoga materijala na rotirajućim dijelovima cilindra od Sl. 62.
Slika 64. prikazuje lamelni stroj –sa umetkom od drugoga materijala na mirujućim dijelovima cilindra
Slika 65. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek P – P sa umetkom od drugoga materijala na mirujućim dijelovima cilindra od Sl. 64.
Slika 66. prikazuje lamelni stroj – sa presvlakom od drugoga materijala na mirujućim dijelovima cilindra
Slika 67. prikazuje lamelni stroj – poprečni presjek R – R sa presvlakom od drugoga materijala na mirujućim dijelovima cilindra od Sl. 66.
Slika 68. prikazuje lamelni stroj s dva rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 69. prikazuje uzdužni presjek S – S lamelnog stroja s dva rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra od Sl.68.
Slika 70. Izometrični prikaz lamelnog stroja s dva rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 71. prikazuje lamelni stroj s tri rotirajuća dijela koji su smješteni sa obje strane dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 72. prikazuje uzdužni presjek X – X lamelnog stroja s tri rotirajuća dijela koji su smješteni sa obje strane dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra od Sl. 71
Slika 73. izometrični prikaz lamelnog stroja s tri rotirajuća dijela koji su smješteni sa obje strane dva mirujuća dijela cilindra, s jednim dodatnim prstenom za oba rotirajuća dijela, s bočnim pregradama u mirujućim dijelovima cilindra, s ekscentričnim otvorima u poklopcima i prstenima između bočnih pregrada i ležajeva te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 74. prikazuje lamelni stroj s tri rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, sa dodatnim prstenima u rotirajućim dijelovima i s bočnim pregradama u ekscentričnim otvorima u poklopcima, te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 75. prikazuje uzdužni presjek Y - Y lamelnog stroja s tri rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, sa dodatnim prstenima u rotirajućim dijelovima i s bočnim pregradama u ekscentričnim otvorima u poklopcima, te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra od Sl. 74.
Slika 76. izometrični prikaz lamelnog stroja s tri rotirajuća dijela između dva mirujuća dijela cilindra, sa dodatnim prstenima u rotirajućim dijelovima i s bočnim pregradama u ekscentričnim otvorima u poklopcima, te kombinacijom umetaka i presvlake od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 77. prikazuje lamelni stroj sa više osnovnih lamelnih strojeva smještenih na isti rotor i kombinacijom umetaka i presvlaka od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 78. prikazuje uzdužni Z - Z lamelnog stroja sa više osnovnih lamelnih strojeva smještenih na isti rotor i kombinacijom umetaka i presvlaka od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra od Sl.77.
Slika 79. izometrični prikaz lamelnog stroja sa više osnovnih lamelnih strojeva smještenih na isti rotor i kombinacijom umetaka i presvlaka od drugoga materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Slika 80. prikazuje p-v dijagram radnog ciklusa pogonskog lamelnog stroja sa stlačivim radnim medijem
Opis jednog od najboljih načina izvedbe i funkcioniranja izuma
Opis izuma se odnosi na osnovnu verziju lamelnog stroja koji ima cilindar od jednog mirujućeg i dva rotirajuća dijela.
Složenije verzije lamelnog stroja mogu se sastojati od više mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja i veličine ovisno o zadanim tehničkim karakteristikama stroja.
Osnovna izvedba lamelnog stroja, prema Sl.1.,Sl.2. ,Sl.3 obuhvaća: mirujući dio cilindara A, rotirajuće dijelove cilindra B, rotor C, poklopce D i lamele F i da na dijelovima u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ima umetke ili presvlake od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ,te na dijelovima koji se okreću različitim brzinama.
Mirujući dio cilindra A
Mirujući dio cilindra A prikazuju Sl. 21,22,23,24,25. u pogledu sprijeda, s boka, straga ,izometrički prikaz te Sl.26 u presjeku G1 – G1.
Mirujući dio cilindra A ima oblik šupljeg valjka koji u sredini šupljeg dijela ima unutarnji kružni vijenac 1 s radnom plohom 2 i bočnim plohama 3. U kružnom vijencu se okreće rotor C.
Mirujući dio cilindra ima na ulazu i izlazu otvore 4, za poklopce D.
Kroz kružni vijenac 1 je izveden otvor 5 za ulaz radnog medija i otvor 6 za izlaz radnog medija iz radnog prostora cilindra. Otvori 5 i 6 su pravokutnog oblika izvedeni radijalno na cilindar. Otvori 5 i 6 mogu biti i drugačijih oblika.
Rotirajući dijelovi cilindra B
Rotirajući dijelovi cilindra B mogu biti izvedeni u dvije varijante, i to:
I – varijanta jednodijelnim dodatnim prstenom,
II - varijanta sa dvodijelnim dodatnim prstenima.
Slike 9,10,11 te slike 12,13, i 14 , prikazuju I - varijantu rotirajućih dijelova cilindra, sa jednodijelnim dodatnim prstenom, koji su u naravi ležajevi sa vanjskim prstenom 7 i unutarnjim prstenom 8 u koji je fiksno umetnut dodatni prsten 10 sa radnom plohom 9. Ležajevi su, prema Sl. 3, fiksno umetnuti u otvore 4 mirujućeg dijela cilindra A tako da se naslanjaju na bočnu plohu 3 vijenca 1. Dodatni prsteni 10 se djelovanjem lamela F rotiraju. Dodatni prsteni na sebi imaju umetke, presvlake ili su izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB , a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
Slike 15,16 i 17 te slike 18,19 i 20, prikazuju II - varijantu rotirajućih dijelova cilindra, sa dvodijelnim dodatnim prstenom, koji su u naravi ležajevi sa vanjskim prstenom 7 i unutarnjim prstenom 8 u koji je fiksno umetnut dodatni prsten 10 sa radnom plohom 9. Ležajevi su, prema Sl. 3, fiksno umetnuti u otvore 4 mirujućeg dijela cilindra A tako da se naslanjaju na bočnu plohu 3 vijenca 1. Dodatni prsteni 10 se djelovanjem lamela F rotiraju. Dodatni prsteni na sebi imaju umetke, presvlake ili su izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koji poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
Rotirajući dijelovi cilindra B, prema I i II varijanti mogu biti kotrljajući ili klizni ležajevi.
Slike 15a,16a i 17a te slike 18a,19a i 20a, prikazuju III - varijantu rotirajućih dijelova cilindra, sa jednodijelnim dodatnim prstenom, ova varijanta je slična varijanti II s tom razlikom da brtvljenje koje se ostvaruje sa strane s mirujućim dijelom cilindra A izvodi tako da se umetak ili presvlaka nalazi na mirujućem dijelu cilindra A.
Rotor C
Prema Sl. 36 i 37, rotor C ima osovinu 11, tijelo 12 s uzdužnim utorima 13 i bočnim pregradama 14. Pregrade 14 se kod montaže lamelnog stroja fiksno navuku na osovinu i naslone na tijelo rotora tako da sa bočnih strana zatvaraju radni prostor 16 cilindra. U tijelu rotora su, pod kutom od 90o, izdubljena četiri(broj utora može biti različit, od 3 pa na više što povlači i drugi kut između njih) uzdužna utora 13 za smještaj lamela F tako da je kut između ravnine lamele i radijalnog smjera rotora jednak nuli. Rotor se okreće u radnom prostoru 16 cilindra, zajedno sa pregradama i lamelama. Rotor se okreće u ležajevima 15, koji mogu biti kotrljajući ili klizni. Ležajevi su čvrsto umetnuti u otvorima 17 poklopca D.
Utori na tijelu rotora mogu biti izvedeni i tako da se lamele mogu gibati pod nekim kutom koji ravnina lamela zatvara s radijalnim smjerom rotora.
Tijelo rotora može biti, prema Sl.44,45 i 46, po vanjskoj plohi nazubljeno uzdužnim brazdama 15 kojima se postiže labirintno brtvljenje.
Tijelo rotora može na sebi imati umetke, presvlake ili su izrađeni u kombinaciji materijala Sl.38 - 43, čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koji poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta rotora sa mirujućim ili rotirajućim dijelova cilindra.
Poklopci D
Poklopci D, prema Sl. 30 - 35, su izvedeni s otvorima 17 za smještaj ležajeva 15 u kojima se okreće rotor. Poklopci se postavljaju fiksno u otvorima 4 mirujućeg dijela cilindra, tako da se naslanjaju na vanjski prsten 7 rotirajućeg dijela cilindra B.Otvori 17 su izvedeni ekscentrično, u odnosu na aksijalnu os 19 poklopca.
Lamele F
Lamele mogu biti izvedene sa i bez brazda. U primjeru iz ovog izuma opisan je lamelni stroj koji u rotoru ima lamele s brazdama (labirintno brtvljenje).
Lamele F, prema Sl. 58 i 59. imaju tijelo 22 na kojemu su, na srednjem dijelu gornje plohe, između dvije ravne plohe 23, udubljene aksijalne brazde 24, a na obje bočne uže plohe izvedene radijalne brazde 25 po cijeloj dužini. Lamele se umeću u utore 13 na tijelu rotora. Dužina lopatice je jednaka dužini fiksnih dijelova cilindra 1 te zbroju dvije dužine dodatnih prstena 10 (rotirajućih dijelova cilindra).
U slučaju da se lopatica sastoji od tri ili više dijelova moguće je efikasnije supstituiranje bočnoga trošenja lopatica i ostvarivanje kvalitetnijega brtvljenja.
Prilikom okretanja rotora, ravne plohe 23 na lamelama, povlače u rotaciju unutarnje prstene 8, odnosno dodatne prstene 10, na rotirajućem dijelu cilindra.
Način funkcioniranja izuma
Izgled zatvorenog montiranog lamelnog stroja prikazan je na Sl. 4. sprijeda, Sl. 5 s boka, Sl. 6 straga i Sl. 7 u presjeku B1 – B1 te izometrični projekcija Sl.8.
Radni prostor lamelnog stroja 16, omeđen je kružnim vijencem 1, mirujućeg dijela cilindra A, dodatnim prstenima 10 rotirajućih dijelova cilindra B, pregradama 14 i tijelom 12, rotora C, te ravnim dijelom 23 i aksijalnim brazdama 24, lamela F. Radni prostor stroja na dijelovima u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ima umetke, presvlake ili su dijelovi u kontaktu izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra. Radni prostor može, s obzirom na broj lamela, biti podijeljen na dva ili više dijelova.
Lamelni stroj radi na principu stvaranje tangencijalne sile temeljem razlike tlaka na lamelama rotora. Tangencijalna sila se na osovini rotora javlja kao zakretni moment koji uz radni broj okretaja rotora daje snagu stroja. Snaga stroja se kod pogonskih strojeva (motor) pretvara u raspoloživi mehanički rad, dok se kod radnih strojeva raspoloživa snaga koristi za promjene tlaka radnog fluida uz zadani protok.
Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra pokreće se dovođenjem medija kroz otvor 5 u radni prostor cilindra 16. Pri tome radni medij, uslijed razlike tlaka, pokreće rotor u rotaciju. Medij u prostoru između dvije lamele napušta radni prostor cilindra kroz otvor 6 za izlaz medija na drugoj strani cilindra i tada se ciklus ponavlja.
Uslijed okretanja rotora nastaje centrifugalna sila koja lamele F gura vani iz utora 13 pri čemu dolazi do trenja između ravnih dijelova 23 lamele i dodatnih prstena rotirajućih dijelova cilindra 10, koje lamele povlače u rotaciju.
Brzina klizanja između lamela i dodatnih prstena, na dodirnim površinama predstavlja razliku između trenutne obodne brzine vanjskog brida lamele i trenutne obodne brzine zbog rotacije dodatnog prstena. Ta brzina kod ovog stroja ovisi o broju lamela. Za samo jednu lamelu u rotoru relativna brzina jednaka je nuli, a kod više lamela maksimalna brzina klizanja je jednaka srednjoj brzini, koja nastaje kao razlika brzina lamela s najvećom i najmanjom obodnom brzinom prema trenutnoj brzini rotacije dodatnog prstena.
Lamele imaju mogućnost aksijalnog pomicanja kod čega se naslanjaju na pregrade 14 na rotoru C. Pregrade su fiksno vezane na rotor pa s njim zajedno rotiraju. Na taj način je postignuta minimalna relativna brzina klizanja između bočnih bridova lamela i pregrada što ima za posljedicu smanjenje brzine trošenja uslijed trenja i povećanje mehaničke iskoristivosti. Relativna brzina između bočnih bridova lamele i pregrada radnog prostora posljedica je samo radijalnog kretanja lamele. Između lamela i mirujućeg dijela cilindra odnosno radne plohe 2, kružnog vijenca 1, postoji zazor pa nema međusobnog kontakta, čime je na tom mjestu izbjegnuto trošenje zbog trenja.
Bočne pregrade koje rotiraju u ekscentričnim otvorima mirujućih dijelova cilindra ili u ekscentričnim otvorima poklopaca na mjestima kontakta sa lopaticama imaju izbočine, utore ili otvore za vođenje bočnih umetaka sa brazdama za labirintno brtvljenje koji se bočno naslanjaju na lamelu.
Bočni umetci unutar bočne pregrade koji se bočno naslanjaju na lamelu imaju umetke, presvlake ili su izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala bočnih pregrada za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje između otvora unutar bočnih pregrada i bočnih umetaka. Bočni umetci na mjestima kontakta sa lopaticama imaju uzdužne radijalne brazde za labirintno brtvljenje.
Pomicanje bočnih umetaka koji se bočno naslanjaju na lamelu vrši se manualno ili automatski pomoću opruge, dovođenjem tlaka radnog medija ili nekim drugim pritiskom čime se smanjuje otvor između bočne strane lamele i bočnoga umetka čime se smanjuje razmak između lopatice i bočnoga umetak i ostvaruje se brtvljenje na tom mjestu.
Pritiskom lamela na dodatni prsten ležajeva, ostvaruje se brtvljenje na tom mjestu. Pritisak se može, po potrebi, dodatno povećati djelovanjem opruge smještene u kanalu ispod lamele ili dovođenjem radnog medija višeg tlaka na unutarnju radijalnu površinu lamela čime se postiže dodatna radijalna sila.
U slučaju da se lopatica sastoji od tri ili više dijelova moguće je efikasnije supstituiranje bočnoga trošenja lopatica i ostvarivanje kvalitetnijega brtvljenja.
Vrtnjom rotora ostvaruju se uvjeti periodičnog punjenja i pražnjenja radnog prostora, pa se, ovisno o namjeni lamelnog stroja, tlak u radnom prostoru, od ulaska do izlaska, povećava ili smanjuje.
Poboljšano brtvljenje između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra ostvareno je tako da se na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetke, presvlake ili su dijelovi u kontaktu izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka. Opisanim načinom brtvljenja poboljšana je volumna iskoristivost stroja.
Na Sl. 80. prikazan je p-v dijagram radnog ciklusa pogonskog lamelnog stroja s mirujućim i rotirajućim dijelovima cilindra s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, sa stlačivim radnim medijem
Rad lamelnog stroja s mirujućim i rotirajućim dijelovima cilindra, za jedan okretaj rotora, je algebarska suma radova punjenja, ekspanzije i istiskivanja. Proces se jednostavno može opisati na zatvorenom radnom ciklusu sa stlačivim radnim medijem. Punjenje radnog prostora odvija se izobarno, promjena stanja od a do b. Proces ekspanzije odvija se kroz promjenu radnog volumena od b do c. Proces istiskivanja radnog medija odvija se u tri faze. Prva faza je nagla ekspanzija od c do c'kada počinje otvaranje odvodnih kanala. Druga faza istiskivanja od c' do d je istiskivanje zbog smanjenja radnog volumena. Treća faza od d do a'je proces kompresije zaostalog radnog fluida u radnom prostoru nakon zatvaranja odvodnih kanala. Zadnji proces ciklusa je punjenje radnog prostora svježim radnim medijem uslijed čega izohorno tlak naglo raste od a' do a.
Jednadžba koja opisuje proces proizlazi iz ravnoteže energije i ima oblik:
EdQ + dZM = dU + dL + dZV
Gdje je :
EdQ - energija koja se dovodi radnim medijem mase G
dU - promjena unutarnje energije
dL - razmijenjeni rad s okolinom
dZM - količina energije koja se u radni prostor unosi kao posljedica gubitaka
dZV- količina energije koja nije u radnom prostoru iskorištena i odnesena je u okolinu radnim medijem
Posljednje dvije količine energije mogu se odrediti pomoću slijedećih jednadžbi:
dZM = PM dGM i dZV = PV dGV,
gdje su:
PM - specifična energija radnog medija koji u ciklus ulazi,
PV- specifična energija radnog medija koja iz ciklusa izlazi,
dGM - masa svježeg radnog medija koja iz okoline u jednom ciklusu ulazi u radni prostor,
dGV- masa radnog medija koja iz radnog prostora po jednom ciklusu odlazi u okolinu
Prvi problem ukupne iskoristivosti lamelnog stroja je volumna iskoristivost koja je posljedica punjenja i istiskivanja radnog medija iz radnog prostora (u p-v dijagramu procesi a' - a i c – c' - d – a'). Problem volumne iskoristivosti djelomično je riješen tako da je u mirujućem dijelu cilindrične stjenke radnog prostora moguće maksimalno iskoristiti raspoloživi prostor za radijalne ulazne i odvodne kanale radnog medija. Konstrukcijsko rješenje omogućava dodatno povećanje presjeka kanala za ulaz i izlaz radnog medija, budući da lamela nije u dodiru sa kanalima za ulaz i izlaz radnog medija, pa se kanali mogu izvesti u obliku potpunog pravokutnog otvora, čime se postiže njihova najveća moguća površina, te poboljšavaju uvjeti punjenja i pražnjenja radnog prostora lamelnog stroja. U ovoj verziji stroja ostaje problem prestrujavanja zraka između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra koji je riješen tako da se na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetak, presvlaka ili su dijelovi u kontaktu izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka. Na taj način se ostvaruje brtvljenje između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra i poboljšava ukupna volumna iskoristivost stroja.
Drugi važan problem koji se izumom rješava je trošenje kliznih površina mirujućih i rotirajućih dijelova a samim tim poboljšana je ukupna mehanička iskoristivost stroja.
Lamele imaju mogućnost aksijalnog pomicanja zbog čega se naslanjaju na bočne pregrade na rotoru. Za razliku od postojećih izvedbi lamelnog stroja kod kojih su bočne pregrade ravne. Uvođenjem bočnih pregrada koje imaju izbočine, utore ili otvore za vođenje bočnih umetaka sa brazdama za labirintno brtvljenje koji se bočno naslanjaju na lamelu ostvaruje se poboljšano brtvljenje između lamele i bočnih pregrada te poboljšava ukupna volumna iskoristivost stroja.
Za razliku od postojećih izvedbi lamelnog stroja kod kojih bočne pregrade radnog prostora cilindra miruju, pa je uslijed velike relativne brzine između bočne stjenke lamele i bočnih pregrada prisutno trošenje na obje površine u kontaktu. Uvođenjem bočnih rotirajućih pregrada na rotoru koje zatvaraju radni prostor smanjuje se relativna brzina obzirom na lamele pa se stoga smanjuje bočno trošenje uslijed trenja lamela i pregrada. Relativna brzina između bočnih bridova lamele i pregrada radnog prostora posljedica je samo radijalnog kretanja lamele. Smanjenim gubicima trenja poboljšava se mehanička iskoristivost stroja.
Prikaz lamelnog stroja s više mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra
Mirujući i rotirajući dijelovi cilindra mogu, pored opisane osnovne verzije lamelnog stroja, biti razmješteni u kućištu na više drugih načina, što ovisi o zadanim tehničkim karakteristikama stroja. Na Sl. 60-79. prikazano je nekoliko složenih izvedbi lamelnih strojeva s različitim brojem, oblikom i međusobnim položajem mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
U prikazanim izvedbama, bočne pregrade 14, koje rotiraju zajedno s rotorom C, smještene su u ekscentričnim otvorima u poklopcima D ili u mirujućim dijelovima cilindra, a između bočnih pregrada 14 i ležajeva 15, u kojima se okreće rotor, ubačeni su prsteni 15'.
Kod lamelnih strojeva s više mirujućih dijelova cilindra, kroz svaki su izvedeni radijalni pravokutni otvori za ulaz (5) i izlaz (6) radnog medija iz radnog prostora 16 cilindra, prema Sl. 68 -70, ili s otvorima za ulaz i izlaz radnog medija kroz kućište lamelnog stroja Sl.77- 79. Presjeci radijalnih otvora za izlaz radnog medija mogu, na početku izlaza, imati suženje presjeka površine sa postepenim povećanjem presjeka površine u svrhu smanjenja buke.
Rasporedu rotirajućih dijelova cilindra B prilagođava se i položaj aksijalnih brazda 24 na lamelama F, prema Sl. 58 i 59.
Na dijelovima u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavljeni su umetci, presvlake ili su dijelovi u kontaktu izrađeni u kombinaciji materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra. Radni prostor kod složenoga stroja može sadržavati sve kombinacije razmještaja umetaka, presvlaka ili kombinaciju materijala između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
Raspored mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, u složenijem obliku lamelnih strojeva, mogu uzrokovati drugačiji oblik i raspored ostalih dijelova koji su smješteni u kućištu takvog lamelnog stroja.
Navedene složenije izvedbe lamelnih strojeva ne mijenjaju duh izuma prikazan na osnovnoj izvedbi lamelnog stroja s mirujućim i rotirajućim dijelovima cilindra.
Primjena izuma
Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra se u industrijskoj primjeni može koristiti kao pogonski ili radni stroj. Kao radni stroj dovedeni mehanički rad, uz zadani protok, pretvara u promjenu tlaka stlačivog ili nestlačivog radnog fluida, a kao pogonski stroj (motor) primarnu raspoloživu energiju tlaka stlačivog ili nestlačivog radnog fluida pretvara u mehanički rad.
Kao radni ili pogonski stroj sa stlačivim fluidom upotrebljava se: kao pneumatski alat, u mehanizaciji različitih tehnoloških procesa, kao pokretač velikih diesel motora, kompresor, vakuum pumpa, motor s unutarnjim izgaranjem.
Kao radni ili pogonski stroj s nestlačivim fluidom upotrebljava se: kod sustava za prijenos sile, gibanja i momenta kod građevinskih strojeva, hidrauličkih dizalica, brodskoj hidraulici, hidro pogona obradnih strojeva te kod upravljanja, regulacije ili zaštite u hidrauličkim sustavima za automatizaciju radnih procesa.
Kao pumpa ili hidro motor dva su osnovna područja primjene obzirom na radni fluid. Kada je radni fluid mineralno ulje, zbog samopodmazivanja smanjuje se trenje pa time i trošenje lamela i kućišta stroja, što je najznačajniji nedostatak lamelnih strojeva. Ova se primjena susreće kod sustava za prijenos sile, gibanja i momenta kod građevinskih strojeva, hidrauličnih dizalica, brodskoj hidraulici, hidro pogona obradnih strojeva te kod upravljanja, regulacije ili zaštite u hidrauličnim sustavima za automatizaciju radnih procesa. Lamelni hidraulični strojevi imaju mogućnost promjene brzine vrtnje u širokom dijapazonu. Zbog malih inercionih sila pokretnih dijelova olakšano je često pokretanje i proces pokretanja i zaustavljanja stroja. Primjenom za radne medije koji nemaju maziva svojstva problem trošenja lamela i stjenka kućišta ostaje glavni nedostatak lamelnih motora ili pumpi.
Slovne i brojčane oznake u opisu izuma znače:
A – mirujući dio cilindra
1 – kružni vijenac
2 – radna ploha kružnog vijenca
3 – bočne plohe kružnog vijenca
4 – bočni otvori mirujućeg dijela cilindra
5 – otvor za ulaz radnog medija
6 – otvor za izlaz radnog medija
B – rotirajući dijelovi cilindra
7 – vanjski prsten rotirajućeg dijela cilindra
8 – unutarnji prsten rotirajućeg dijela cilindra
9 – radna ploha unutarnjeg prstena
10 – dodatni prsten
C – rotor
11 – osovina rotora
12 – tijelo rotora
13 – utori za lamele
14 – bočne pregrade na rotoru
14 .1– bočne pregrade na rotoru s utorima prema poklopcu D
14.2 – bočne pregrade na rotoru s umetcima prema lopaticama F
15 – ležajevi rotora
16 – radni prostor u cilindru
D – poklopac
17 – ekscentrični otvori u poklopcu za ležajeve rotora
18 – otvori u poklopcu za bočnu pregradu rotora
19 – aksijalna os poklopca
20 – aksijalna os ekscentričnog otvora
21 – radijalna os poklopca
F – lamele sa brazdama
22 – tijelo lamele
23 – ravni dijelovi lamele bez brazda
24 – aksijalne brazde
25 – radijalne brazde
26 – umetak
27 – presvlaka
G – kućište lamelnog stroja
Claims (11)
1. Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra, iz skupine volumnih rotacionih strojeva, koji može biti pogonski ili radni, koji kao radni medij koristi stlačivi ili nestlačivi fluid, u čijem se cilindru okreće ekscentrično postavljen rotor s lamelama, koji ima jedan ili više mirujućih dijelova cilindra (A) i ima jedan ili više rotirajućih dijelova cilindra (B), da su kod složenije verzije lamelnog stroja sa više mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra moguće sve kombinacije međusobnog razmještaja i veličine mirujućih i rotirajućih dijelova, da mirujući dio cilindra ima jedan ili više radijalnih otvora za ulaz i jedan ili više radijalnih otvora za izlaz radnog medija iz radnog prostora, da radijalni otvor za izlaz radnog medija na početku izlaza ima suženje presjeka površine sa postepenim povećanjem presjeka površine, da su rotirajući dijelovi cilindra kotrljajući ili klizni ležajevi koji su fiksno postavljeni u otvore mirujućeg dijela cilindra ili u kućište i rotiraju slobodno oko osi cilindra, da navedeni rotirajući dijelovi cilindra (B) mogu biti izvedeni s dodatnim prstenima (10) čija širina može biti veća od širine ležaja, da lamele (F) imaju na gornjoj plohi (23) uzdužne aksijalne brazde (24), da se položaj navedenih uzdužnih aksijalnih brazda (24), na lamelama (F), podešava rasporedu mirujućih dijelova (A) i rotirajućih dijelova (B) u cilindru, da ravne plohe (23) u toku vrtnje rotora djelovanjem centrifugalne sile, dolaze u dodir s radnom plohom (9) unutarnjih prstena (8) ili dodatnih prstena (10), tako da ih povlače u rotaciju, da na bočnim stranama tijela (22) lopatica ima uzdužne radijalne brazde (25), koje u toku rotacije rotora ostvaruju dodir s bočnim pregradama (14), da se bočne pregrade (14) rotiraju u ekscentričnim otvorima mirujućih dijelova cilindra (a), da ima poklopce (D) sa ekscentričnim otvorima (18) unutar kojih rotiraju bočne pregrade (14), da ima bočne pregrade (14) fiksno spojene s rotorom (C) s kojim se okreću zajedno istom kutnom brzinom oko iste osi, naznačen time, da je dodatni prsten ležaja (10) izveden iz više međusobno spojenih dijelova; da se na rotirajuće dijelove cilindra (A), koji su u kontaktu sa mirujućim dijelovima (B), postavlja umetak (26) ili presvlaka (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra tako da dodatni prsten ležaja ima umetak (26) ili presvlaku (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dodatnih prstena ležaja, mirujućeg dijela cilindra i rotirajućih bočnih pregrada za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje između dodatnih prstena ležaja i mirujućeg dijela cilindra sa jedne strane, a sa druge strane između dodatni prsten ležaja i rotirajuće bočne pregrade; da bočne pregrade (14) koje rotiraju u ekscentričnim otvorima poklopaca (D) ili u ekscentričnim otvorima mirujućih dijelova cilindra (A) imaju umetak ili presvlaku od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala bočnih pregrada za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje između bočnih pregrada i ekscentričnih otvora poklopaca (D) i mirujućih dijelova cilindra (A); da bočne pregrade na mjestima kontakta sa lopaticama imaju aksijalne brazde za labirintno brtvljenje; da rotor ima umetak ili presvlaku od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala rotora za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta rotora sa mirujućim i rotirajućim dijelovima cilindra.
2. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da se na mirujuće dijelove cilindra (A) koji su u kontaktu sa rotirajućim dijelovima (B) postavlja umetak (26) ili presvlaka (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
3. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da se na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetak (26) ili presvlaka (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
4. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da su mirujući ili rotirajući dijelovi cilindra koji su u međusobnom kontaktu izrađeni od jednog ili više materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijela sa kojim su u kontaktu za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
5. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da se kod složenije verzije lamelnog stroja koji ima više mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra na dijelove u kontaktu između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra postavlja umetak ili presvlaka od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala dijelova u kontaktu za minimalno 25 HRB, pri čemu su moguće sve kombinacije razmještaja umetaka ili presvlaka, a koje poboljšavaju brtvljenje na mjestima kontakta mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra.
6. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da bočne pregrade (14) na mjestima kontakta sa lopaticama imaju izbočine te da navedene izbočine na mjestima kontakta sa lopaticama imaju uzdužne radijalne brazde za labirintno brtvljenje.
7. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da bočne pregrade (14) na mjestima kontakta sa lopaticama imaju utore te da navedeni utori na mjestima kontakta sa lopaticama imaju uzdužne radijalne brazde za labirintno brtvljenje.
8. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da bočne pregrade (14) na mjestima kontakta sa lopaticama imaju otvore unutar kojih se gibaju bočni umetci koji sa bočno naslanjaju na lamelu i da bočni umetci na mjestima kontakta sa lopaticama imaju uzdužne radijalne brazde za labirintno brtvljenje.
9. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da bočni umetci koji se bočno naslanjaju na lamelu imaju umetak (26) ili presvlaku (27) od materijala čija je tvrdoća manja od tvrdoće osnovnoga materijala bočnih pregrada za minimalno 25 HRB, a koje poboljšavaju brtvljenje između otvora unutar bočnih pregrada i bočnih umetaka.
10. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da se pomicanje bočnih umetaka (26) koji se bočno naslanjaju na lamelu (F) vrši manualno ili automatski pomoću opruge, dovođenjem tlaka radnog medija ili nekim drugim pritiskom čime se smanjuje otvor između bočne strane lamele i bočnoga umetka.
11. Lamelni stroj, prema zahtjevu 1, naznačen time, da se lopatica sastoji od tri ili više dijelova koje omogućuju efikasnije supstituiranje trošenja lopatica.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20090445AA HRPK20090445B3 (hr) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra |
| PCT/HR2010/000028 WO2011021055A2 (en) | 2009-08-20 | 2010-08-13 | Vane machine with enhanced sealing among stationary and rotating cylinder parts |
| EP10763416A EP2467580A2 (en) | 2009-08-20 | 2010-08-13 | Vane machine with enhanced sealing among stationary and rotating cylinder parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20090445AA HRPK20090445B3 (hr) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HRP20090445A2 true HRP20090445A2 (hr) | 2011-02-28 |
| HRPK20090445B3 HRPK20090445B3 (hr) | 2012-05-31 |
Family
ID=46210921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HRP20090445AA HRPK20090445B3 (hr) | 2009-08-20 | 2009-08-20 | Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2467580A2 (hr) |
| HR (1) | HRPK20090445B3 (hr) |
| WO (1) | WO2011021055A2 (hr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| HRP20120886A2 (hr) * | 2012-11-02 | 2014-05-23 | Nebojša Bošković | Lamelni stroj s mirujuä†im i rotirajuä†im cilindrom sa smanjenom zraäśnošä†u rotirajuä†ih dijelova |
| EP3483444A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-15 | Nasir, Serkan | Submersible pump motor that can work with compressed air |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0053605A1 (en) * | 1980-05-27 | 1982-06-16 | GRIFFITH, Vern | Reversible rotary vane vacuum motor |
| JPH09303264A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 冷凍機用圧縮機 |
| BRPI0621094A2 (pt) * | 2006-03-06 | 2011-11-29 | Nebojsa Boskovic | máquna de palhetas com partes de cilindro estacionárias e rotativas |
-
2009
- 2009-08-20 HR HRP20090445AA patent/HRPK20090445B3/hr not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-08-13 EP EP10763416A patent/EP2467580A2/en not_active Withdrawn
- 2010-08-13 WO PCT/HR2010/000028 patent/WO2011021055A2/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2467580A2 (en) | 2012-06-27 |
| HRPK20090445B3 (hr) | 2012-05-31 |
| WO2011021055A3 (en) | 2011-12-15 |
| WO2011021055A2 (en) | 2011-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101076362B1 (ko) | 고정형 및 회전형 실린더부를 갖는 베인머시인 | |
| EP1711686B1 (en) | Rotary mechanism | |
| KR102037077B1 (ko) | 회전기계 | |
| US3584984A (en) | Rotary device | |
| US4187064A (en) | Rotary machine | |
| HRP20090445A2 (hr) | Lamelni stroj s poboljšanim brtvljenjem između mirujućih i rotirajućih dijelova cilindra | |
| EP2495396B1 (en) | Pivothing hinged arc vane rotary compressor or expander | |
| RU116188U1 (ru) | Винтовая машина | |
| US3924980A (en) | Low friction, controlled leakage rotary engine | |
| CZ9901593A3 (cs) | Rotační stroj s oběžnými křídly, zejména pro kompresory nebo tepelné motory | |
| US20150275670A1 (en) | Vane machine having stationary and rotating cylinders with reduced clearance | |
| RU2282063C1 (ru) | Роторная машина | |
| RU2817259C1 (ru) | Роторный лопастной нагнетатель | |
| RU2626186C1 (ru) | РОТОРНО-ЛОПАСТНАЯ МАШИНА (варианты) | |
| RU65976U1 (ru) | Роторно-лопастной двигатель-насос | |
| RU2075652C1 (ru) | Роторно-лопаточное устройство | |
| RU2672199C1 (ru) | Роторная машина (варианты) | |
| RU2801244C1 (ru) | Ротационно-пластинчатая машина | |
| US3601512A (en) | Rotary motor | |
| US20210180456A1 (en) | Composite piston machine combining rotary oscillating and pendular movements | |
| RU2375585C2 (ru) | Пневматический пластинчатый двигатель | |
| RU119042U1 (ru) | Винтовая машина | |
| RU2268369C1 (ru) | Роторно-пластинчатый двигатель | |
| EA005220B1 (ru) | Роторный компрессор | |
| HU186775B (en) | Flow technical machine having rotary case |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1OB | Publication of a patent application | ||
| AKOB | Publication of a request for the grant of a patent not including a substantive examination of a patent application (a consensual patent) | ||
| PKB1 | Consensual patent granted | ||
| ODRP | Renewal fee for the maintenance of a patent |
Payment date: 20180816 Year of fee payment: 10 |
|
| PK10 | Patent expired after termination of 10 years for consensual patent |
Effective date: 20190820 |