NL1029087C2 - Transmissie VanBeek-4D. - Google Patents

Transmissie VanBeek-4D. Download PDF

Info

Publication number
NL1029087C2
NL1029087C2 NL1029087A NL1029087A NL1029087C2 NL 1029087 C2 NL1029087 C2 NL 1029087C2 NL 1029087 A NL1029087 A NL 1029087A NL 1029087 A NL1029087 A NL 1029087A NL 1029087 C2 NL1029087 C2 NL 1029087C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
transmission
rotation
axis
rotor
wheel
Prior art date
Application number
NL1029087A
Other languages
English (en)
Inventor
Pieter Erich Van Beek
Original Assignee
Maria Mantel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maria Mantel filed Critical Maria Mantel
Priority to NL1029087A priority Critical patent/NL1029087C2/nl
Priority to PCT/NL2006/000254 priority patent/WO2006123927A1/en
Priority to KR1020077029790A priority patent/KR101280143B1/ko
Priority to CN2006800261151A priority patent/CN101283199B/zh
Priority to AT06747549T priority patent/ATE458155T1/de
Priority to DE602006012311T priority patent/DE602006012311D1/de
Priority to EP06747549A priority patent/EP1888943B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1029087C2 publication Critical patent/NL1029087C2/nl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/02Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing of toothed-gearing type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0065Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F04C2/1073Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

Titel: Transmissie VanBeek-4D
De uitvinding heeft betrekking op een transmissie voor het koppelen van aandrijfelementen, in het bijzonder een transmissie voor het koppelen van een eerste aandrijfelement dat een om zijn hartlijn roterende as is en een tweede aandrijfelement dat cirkelvormig omloopt om die 5 hartlijn onder rotatie ten opzichte van een eigen hartlijn.
Een dergelijke transmissie wordt bijvoorbeeld toegepast voor het aandrijven van een zogenoemde progressing cavity pomp (PC-pomp), waarin een helixvormige rotor om zijn eigen langsas roterend omloopt om de hartlijn van een stator waarin de rotor excentrisch is opgenomen. De rotor 10 van de PC-pomp roteert per omloopbeweging om de stator-as éénmaal in tegengestelde richting om zijn eigen as.
Om de pomprotor aan te drijven met behulp van een om hartlijn roterende uitgaande as van bijvoorbeeld een elektromotor, is een transmissie nodig. Bij bekende PC-pompen is deze transmissie gewoonlijk 15 uitgevoerd als een cardanoverbrenging.
Nadelig aan deze cardanoverbrenging is dat de rotor hierdoor nabij het gekoppelde uiteinde een relatief grote radiale kracht op de stator uitoefent. Voorts is een nadeel van de bekende wijze van aandrijven dat de rotor met behulp van het stator-oppervlak wordt geleid.
20 In de praktijk is de PC-pomp hierdoor aan relatief sterke slijtage onderhevig. Voorts wordt de stator uitgevoerd uit relatief elastisch j materiaal, zoals rubber. Hierdoor is het gebruik van de PC-pomp in de praktijk beperkt gebleven tot het verpompen van dikke vloeistof, zoals cement of pasta's.
25 De uitvinding beoogt een transmissie voor het realiseren van bovengenoemde overbrenging, waarmee met behoud van de voordelen, genoemde nadelen kunnen worden tegengegaan. De uitvinding beoogt 4029087- 2 voorts een transmissie die een variator tussen twee aandrijfelementen kan vormen.
Daartoe voorziet de uitvinding in een transmissie, omvattende een rotatie-as voor koppeling met een eerste aandrijfelement, voorzien van een 5 excentrisch en vrij roteerbaar op de as gedragen wiel voor koppeling met een tweede aandrijfelement, voorts omvattende een concentrisch en roteerbaar ten opzichte van de rotatie-as opgestelde ring, welke ring is voorzien van een binnenloopvlak dat samenwerkt met het loopvlak van het wiel en van een buitenloopvlak dat samenwerkt met het loopvlak van een 10 hulpaandrijfelement, zodanig dat rotatie van de rotatie-as resulteert in een corresponderende cirkelvormige omloopbeweging van het wiel om de hartlijn van de rotatie-as, terwijl rotatie van het wiel om zijn eigen as afhankelijk is van de rotatie van de rotatie-as en van de rotatie van de ring om de hartlijn van de rotatie-as.
15 Door de ring met behulp van het hulpaandrijfelement aan te drijven, kan de omtrek van het binnenloopvlak van de ring als het ware relatief worden vergroot of verkleind, zodat de rotatie van het wiel naar keuze kan worden ingesteld.
Bij voorkeur is het wiel een tandwiel en is de ring een tandring met 20 een binnenvertanding die samenwerkt met het tandwiel en een buitenvertanding die samenwerkt met een vertanding van het hulpaandrijfelement. Door de loopvlakken als vertandingen uit te voeren kan een nauwkeurige overbrenging worden gerealiseerd met een goede en efficiënte krachtsdoorleiding.
25 Het hulpaandrijfelement kan via een overbrenging zijn gekoppeld met de rotatie-as, bijvoorbeeld met een vaste overbrengingsverhouding. Een dergelijke overbrenging met vaste overbrengingsverhouding kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd met behulp van een tandwieloverbrenging tussen de buitenvertanding van en tandring en de rotatie-as. Bij voorkeur 1029087- 3 resulteert één omwenteling van de rotatie-as in één tegenovergesteld gerichte omwenteling van het tandwiel om zijn eigen as.
Door het hulpaandrijfelement te koppelen met een servomotor, bijvoorbeeld door het hulpaandrijfelement uit te voeren als een via een 5 hulpelektromotor aangedreven wormwiel dat aangrijpt op de buitenvertanding van de tandring, kan de overbrengingsverhouding vrij worden gekozen. De transmissie kan op deze wijze worden ingezet als variator. Het wiel kan dan bijvoorbeeld via een cardanoverbrenging zijn gekoppeld met een ingaande as van een tweede aandrijfelement waarvan de 10 rotatie-as zich co-parallel uitstrekt aan de rotatie-as van het eerste aandrijfelement.
Op elegante wijze werkt het wiel samen met het binnenloopvlak van een verdere, concentrisch met de rotatie-as, naast de ring opgestelde hulpring.
15 Een dergelijke hulpring kan zijn uitgevoerd als een eindhulpring die een co-parallel met de rotatie-as opgestelde verdere rotatie-as draagt die de koppeling met het tweede aandrijfelement verzorgt.
Als alternatief kan de hulpring zijn uitgevoerd als een tussenhulpring die is voorzien van een excentrisch en vrij roteerbaar 20 opgesteld hulpwiel, zodat door herhaling van de constructie een meer-fasen-variator kan worden gevormd. In een dergelijk geval kan zijn voorzien in een concentrisch en roteerbaar ten opzichte van de rotatie-as opgestelde tweede ring, welke tweede ring is voorzien van een binnenloopvlak dat samenwerkt met het loopvlak van het hulpwiel en van een buitenloopvlak 25 dat samenwerkt met het loopvlak van een tweede hulpaandrijfelement.
Indien gewenst kan het hulpwiel eveneens samenwerken met het binnenloopvlak van een tweede hulpring die een eindhulpring vormt of een hulpring die op zijn beurt een tweede tussenhulpring vormt voor het maken van een derde fase en zo voorts.
1029087- 4
Door de eerste en tweede hulpaandrijfelementen met één of meer servomotoren aan te drijven, kan een variator worden gecreëerd met twee regeltrappen. De hulpaandrijfelementen kunnen echter ook worden gebruikt om aftakkingen of ingangen te realiseren met onderling verschillende 5 toerentallen.
Voor het lageren van de roterende omloopbeweging is bij voorkeur voorzien in één of meer dubbele lageringen die elk zijn opgebouwd uit een cilindrisch eerste lager dat excentrisch is opgenomen in een tweede cilindrisch lager.
10 Op elegante wijze zijn de lagers niet alleen uitgevoerd voor het opvangen van een radiale krachtscomponent, maar ook voor het opvangen van een axiale krachtscomponent, bijvoorbeeld door de lagers uit te voeren als hoekkogellagers.
Door de vlakken waarin de lagers zijn gelegen af te dichten kan een 15 lagerschild worden gevormd.
Een dergelijke dubbele lagering en/of lagerschild kan op voordelige wijze worden toegepast voor het lageren van de roterende omloopbeweging van het wiel of hulpwiel, maar kan, zoals verderop nog zal worden toegelicht, reeds op zichzelf op voordelige wijze worden toegepast in een 20 andere omgeving, bijvoorbeeld voor het lageren van een helixvormige rotor van een met een cardanoverbrenging, oldham koppeling of flexibele koppeling conventioneel aangedreven PC-pomp.
In een voordelige uitvoeringsvorm is de transmissie gekoppeld met een helische rotor zodat een PC-pomp of PC-motor kan worden gevormd.
25 Het wiel is daarbij bij voorkeur gekoppeld met een rotor die is voorzien van tenminste één zich om een rotorhartlijn uitstrekkende helixwikkeling die in een stator is opgenomen.
Door toepassing van de transmissie overeenkomstig de uitvinding, waarbij de overbrengingsverhouding zo gekozen is dat één omwenteling van 30 de rotatie-as resulteert in één tegenovergesteld gerichte omwenteling van 1029087,3 5 het wiel om zijn eigen as, kan de omwenteling en rotatie van de rotor worden aangedreven zonder radiale kracht op de stator uit te oefenen en hoeft de rotor voorts niet meer door het statoroppervlak te worden geleid, maar kan deze een zelfstandige beweging uitvoeren.
5 Door het vrije uiteinde van de rotor op te nemen in de hierboven beschreven dubbele lagering, kan worden bereikt dat de rotor met nauwkeurige passing en indien gewenst zonder contact in de statoropening kan worden opgenomen.
Rotor en stator kunnen beiden worden vervaardigd uit relatief stijf 10 materiaal, in het bijzonder staal. Voorts kan tussen rotor en stator een nauwkeurige passing worden aangebracht, zodat de PC-pomp kan worden toegepast als compressor, of zelfs als motor.
' Op voordelige wijze is de stator dunwandig uitgevoerd. De stator kan daarbij aan zijn buitenoppervlak zijn voorzien van zich in axiale 15 richting uitstrekkende ribben die kunnen fungeren als koelribben en/of verstijvingsribben.
Door de rotor dunwandig uit te voeren kan worden bereikt dat deze relatief sterk en licht kan worden geconstrueerd, terwijl voorts de mogelijkheid bestaat om in de rotor een koelcircuit op te nemen.
20 De rotor kan indien gewenst nog worden verstijfd door in de rotor een binnenprofiel op te nemen, bijvoorbeeld een helixvormig gewikkeld kokerprofiel.
Door de diameter van stator en rotor langs de hartlijn te laten verspringen, kan een meertrapspomp of compressor worden gevormd.
25 Op deze wijze kunnen in voortbewegingsrichting van de holte langs naar de rotor/statorcombinatie een of meer capaciteitssprongen worden gerealiseerd.
Wanneer ter plaatse van een dergelijke verspringing is voorzien in een toevoerkanaal dat uitmondt in de opneemopening, kan op elegante wijze 30 een mengpomp worden gerealiseerd.
1029087- 6
Wanneer de rotatie-as een ingaande as is, kan de rotor een verdringingslichaam van een pomp, compressor of menger vormen.
Wanneer de rotatie-as een uitgaande as is, kan de rotor een verdrongen lichaam van een motor vormen, bijvoorbeeld een hydromotor of 5 een verbrandingsmotor.
Op elegante wijze kunnen de in dwarsdoorsnede recht verlopende delen van de zijwanden van de rotor nog zijn voorzien van onder het oppervlak gelegen holtes om een verende afdichting te bewerkstelligen.
Dergelijke holtes kunnen bijvoorbeeld nog worden gevuld met een vloeibaar 10 materiaal om aan de lagedrukzijde van de stator een afdichtende uitstulping te kunnen creëren.
Een dergelijke holte kan bijvoorbeeld worden gevormd door in de statorwand een montagesleuf op te nemen waarin een holle, eventueel met vloeibaar materiaal gevulde kernstrip kan worden opgenomen.
15 Indien gewenst kunnen de samenwerkende oppervlakken van rotor en stator nog zijn voorzien van een voeringsmateriaal, zoals een chemisch bestendig materiaal, een slijtvast en/of wrijvingsverlagend materiaal.
Voorbeelden van dergelijk voeringsmateriaal zijn bijvoorbeeld PTFE of keramisch materiaal.
20 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld dat in een tekening is weergegeven. In de tekening toont:
Fig. 1 een schematisch zijaanzicht van een eerste uitvoeringsvorm van een transmissie overeenkomstig de uitvinding; 25 Fig. 2 een schematisch vooraanzicht van de transmissie van fig. 1;
Fig. 3 een schematisch bovenaanzicht van de transmissie van fig. 1 gekoppeld aan een PC-pomp;
Fig. 4 een schematisch vooraanzicht van de stator van de PC-pomp waarin in opeenvolgende stappen de positie van de stator is weergegeven 30 met daarboven de corresponderende stand van de transmissie; ί029087- 7
Fig. 5 een schematische langsdoorsnede van een dunwandige, van koelribben voorziene stator;
Fig. 5A een dwarsdoorsnede langs de lijn A-A in figuur 5;
Fig. 6 een schematische langsdoorsnede van een rotor-stator 5 combinatie met verspringende diameter;
Fig. 7 een schematische langsdoorsnede van een met een excentrische dubbele lagering gelagerde helische rotor van een PC-pomp;
Fig. 8 een schematisch vooraanzicht van een variant van de transmissie met vrije overbrengingsverhouding; 10 Fig. 9 een schematisch zijaanzicht van de transmissie van fig. 8, en
Fig. 10 een schematisch zijaanzicht van een meer-fasen-variant van de transmissie.
Opgemerkt wordt dat de figuren slechts schematische weergaven betreffen van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding die worden 15 gegeven bij wijze van niet-limiterend uitvoeringsvoorbeeld. In de figuren zijn gelijke of corresponderende onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers.
In de figuren 1 tot en met 4 is een transmissie 1 getoond. De transmissie 1 omvat een ten opzichte van een hartlijn Hl roteerbaar opgestelde rotatie-as 2. De rotatie-as is ingericht voor koppeling met een 20 eerste aandrijfelement 3, bijvoorbeeld een elektromotor. De rotatie-as 2 is voorzien van een excentrisch met excentriciteit e op de rotatie-as 2 gedragen tandwiel 4. Het tandwiel is vrij roteerbaar ten opzichte van zijn eigen hartlijn H2 op de rotatie-as 2 gedragen. Het tandwiel 4 is ingericht voor koppeling met een tweede aandrijfelement 5, dat bijvoorbeeld is verbonden 25 met de rotor 6 van een PC-pomp 7.
De transmissie 1 omvat voorts een concentrisch en roteerbaar om de hartlijn Hl van de rotatie-as 2 opgestelde tandring 8. De tandring 8 is voorzien van een binnenvertanding 9 die samenwerkt met de vertanding 10 van het tandwiel 4.
1029087- 8
De tandring 8 is voorts voorzien van een buitenvertanding 11 die samenwerkt met de vertanding 12 van een hulpaandrijfelement 13.
Het hulpaandrijfelement is in dit uitvoeringsvoorbeeld een tandwiel dat via een vaste overbrengingsverhouding is gekoppeld met de 5 rotatie-as 2. Daartoe draagt de rotatie-as een meeroterend om hartlijn Hl opgesteld tandwiel 35 dat samenwerkt met een tandwiel 36 dat op zijn beurt meeroteert om een rotatie-as H4 met het als tandwiel uitgevoerde hulpaandrijfelement 13.
De overbrengingsverhouding tussen hulpaandrijfelement 13 en 10 rotatie-as 2 is daarbij zodanig, dat één omwenteling van de rotatie-as 2 resulteert in een tegenovergesteld gerichte omwenteling van het tandwiel 4 om de hartlijn H2 van zijn eigen as.
Het tandwiel 4 is gemonteerd op een excentrisch uitsteeksel 14 van de rotatie-as 2, dat binnen de asdiameter is gelegen. Uiteraard is het ook 15 mpgelijk om te voorzien in een ten opzichte van de as uitstekende kruk waarop het tandwiel kan worden gemonteerd.
De rotor 6 van de PC-pomp is voorzien van één zich om een rotorhartlijn H3 uitstrekkende helixwikkeling 15. De rotor hartlijn verloopt in hoofdzaak parallel met excentrische tussenafstand e ten opzichte van de 20 hartlijn Hl van de rotatie-as 2, die samenvalt met de hartlijn van de stator 16. De rotor 6 is opgenomen in een opneemopening 17 van de stator 16. De opneemopening 17 is voorzien van twee zich in hoofdzaak parallel op excentrische afstand e ten opzichte van de hartlijn Hl van de rotatie-as 2 uitstrekkende helixvormige holtes 18 die via het middengebied 19 van de 25 stator 16 met elkaar zijn verbonden.
De spoed van de helixwikkelingen 18 van de stator bedraagt tweemaal de spoed van de helixwikkeling 15 van de rotor 6. Het aantal helixwikkelingen 18 van de stator 16 ligt derhalve één hoger dan het aantal helixwikkelingen 15 van de rotor 6.
1029037a 9
De rotor 6 en de stator 16 zijn vervaardigd uit staal of een ander soortgelijk, relatief stijf materiaal. De samenwerkende oppervlakken van rotor en stator zijn voorzien van een voering, bijvoorbeeld een keramische coating.
5 De stator is, zoals in figuur 5 getoond dunwandig uitgevoerd. De stator 16 is aan zijn buitenoppervlak voorzien van zich in axiale richting uitstrekkende ribben 20 die fungeren als gecombineerde koel- en verstijvingsribben.
Zoals in figuur 6 is getoond zijn rotor en stator voorzien van een 10 van een kleinere diameter Dl naar een grotere diameter D2 verspringende dwarsdoorsnede, zodat de pomp twee trappen omvat. Wanneer ter plaatse van het bredere deel met diameter D2 wordt voorzien in een in de opneemopening 17 uitmondend kanaal in de stator, kan dit kanaal worden gebruikt om een te mengen substantie aan het te verpompen substraat toe 15 te voeren.
In figuur 3 is weergegeven dat de PC-pomp 7 is voorzien van een cementslurrie invoer 20 van waaruit cementslurrie met behulp van de zich ten gevolgde van de in de stator opneemopening bewegende stator 16 verplaatsende verdringingsruimte wordt afgezogen en naar persuitvoer 21 20 wordt geperst.
Eén zijwand van de cementslurrie-invoer 20 wordt gevormd door een lagerschild 30. Het lagerschild 30 is in figuur 7 meer in detail weergegeven. Het lagerschild lagert de roterende omloopbeweging van de stator 16 en het daarmee gekoppelde tandwiel 4. Het lagerschild is 25 opgebouwd uit een cilindrisch eerste lager 31 dat excentrisch is opgenomen in een tweede cilindrisch lager 32. Om niet alleen een radiale krachtscomponent op te vangen, maar ook een axiale krachtscomponent die door de slurrie op de rotor wordt uitgeoefend, zijn de lagers 31, elk uitgevoerd als dubbele hoekkogellagers. Om passage van slurrie tegen te 30 gaan, zijn de vlakken waarin de lagers zijn gelegen afgedicht. In de 1029087,·: 10 uitvoeringsvorm zoals in fig. 7 getoond kan de dubbele lagering op voordelige wijze worden toegepast voor een progressing cavity inrichting waarin een helixvormige rotor om zijn eigen langsas roterend omloopt om de hartlijn van een stator waarin de rotor excentrisch is opgenomen door de 5 zijde van de rotor waar de transmissie op aangrijpt met behulp van een excentrische dubbele lagering te geleiden.
In figuur 4 is getoond hoe de stator de opeenvolgende stappen doorloopt bij het maken van één volledige omwenteling. De stator 16 roteert daarbij éénmaal in tegenovergestelde richting om zijn eigen hartlijn H3. In 10 de bovenste afbeeldingen van fig. 4 is weergegeven dat de tandring 8 wordt geroteerd om de rotatie van het tandwiel 4 om zijn hartlijn H2 beperkt te houden tot één volledige rotatie.
Door toepassing van de transmissie overeenkomstig de uitvinding kan de rotor met geringe speling in de stator worden opgenomen, zodat 15 gebruik als compressor of mudmotor, of zelfs verbrandingsmotor mogelijk is.
Het vrije uiteinde van de rotor is dan bij voorkeur gelagerd, bijvoorbeeld met behulp van de hierboven beschreven dubbele excentrische lagering.
Op elegante wijze kan het hulpaandrijfelement 13 zijn gekoppeld 20 met een servomotor. Op deze wijze kan een variator worden gevormd. Dit is schematisch in figuur 5 weergegeven met behulp van een worm 23 die wordt aangedreven door een niet-weergegeven hulpelektromotor en die samenwerkt met een corresponderende wormwielvertanding 11 op de buitenzijde van de tandring 8. Met behulp van een dergelijke constructie 25 kan de overbrengingsverhouding tussen hulpaandrijfelement en rotatie-as vrij worden gekozen, zodat per cirkelvormige omloopbeweging van het tandwiel, het corresponderende aantal rotaties van het tandwiel om zijn eigen as vrij kan worden ingesteld. Door op elegante wijze te voorzien in een axiale voortzetting 24 van het tandwiel 4 kan het tandwiel voorts worden 30 ingericht om samen te werken met de binnenvertanding 25 van een 1029087a 11 hulptandring 26 die concentrisch met de rotatie-as 2 is opgesteld. De hulptandring 26 is hier uitgevoerd als een eindhulpring. De ring 26 draagt hier een co-parallel met de rotatie-as opgestelde verdere rotatie-as 27 die de koppeling met het tweede aandrijfelement 5 verzorgt. Op deze wijze kan, 5 zoals in figuur 9 is weergegeven, op elegante wijze een continu variabele transmissie worden gerealiseerd.
Met behulp van een dergelijke continu variabele transmissie kan een volledig traploos variabel uitgaand toerental van 0 tot het maximale toerental worden gerealiseerd in beide draairichtingen. Bij draaiende 10 ingaande as kan de uitgaande as worden stilgezet zonder dat ontkoppeling nodig is. Zeer lage kruipsnelheden kunnen worden ingesteld, waardoor een lager vermogen van de aandrijfbron kan worden gekozen en/of een hoog koppel beschikbaar is.
De transmissie is 100% slipvrij en heeft een zeer hoog rendement. 15 De afmetingen zijn compact, terwijl de constructie relatief eenvoudig is en weinig onderdelen omvat.
Een dergelijke variator kan bijvoorbeeld worden toegepast voor het aandrijven van voertuigen, hijswerktuigen, landbouwmachines, voortstuwing van schepen of het aandrijven van gereedschappen.
20 Met de variator blijft ten alle tijden een vaste verbinding aanwezig tussen de ingaande en uitgaande as. Met behulp van de variator kan de uitgaande as van de aandrijving geremd worden. Hierdoor kan de variator, wanneer deze bijvoorbeeld met behulp van een elektronische regeleenheid wordt geregeld, uitstekend worden toegepast als transmissie in een auto, 25 waarbij eveneens functies als ESP of ABS via de transmissie kunnen worden gerealiseerd.
In een auto of vrachtauto kunnen wielen op deze wijze via de transmissie direct met een elektromotor worden aangedreven. Op deze wijze kan elk wiel worden uitgevoerd met zijn eigen aandrijfmotor.
1029087? 12
De transmissie kan dan in het rotorpakket van de elektromotor worden opgenomen om zo compact mogelijke afmetingen te verkrijgen.
Ten opzichte van een wiel dat direct met een elektromotor wordt aangedreven die met behulp van een frequentieregelaar wordt geregeld, 5 wordt hierdoor het voordeel bereikt dat de elektromotor relatief licht kan worden uitgevoerd. Met behulp van de transmissie kan immers het koppel worden omgevormd om bijvoorbeeld vanuit stilstand op te trekken. Tevens kan met behulp van de transmissie het toerental van de uitgaande as tot nul worden geregeld. Met behulp van de transmissie kan de draaiende 10 elektromotor worden toegepast om, wanneer de uitgaande as stil staat, de uitgaande as vast te houden.
Toepassing van een dergelijk via de transmissie direct met behulp van een elektromotor aangedreven wiel in een voertuig levert tal van voordelen op. Zo kunnen de gebruikelijke assenstellen en differentieels 15 achterwege blijven en kunnen in de ter beschikking gekomen ruimte batterijen of brandstofcellen worden geplaatst.
Het zwaartepunt van het voertuig kan sterk worden verlaagd en I door de andere opbouw van het voertuig komt meer benutbare ruimte ; beschikbaar. Voorts kan op deze wijze eenvoudig een aanhanger worden 20 uitgevoerd als meeloper.
In figuur 10 is een schematisch zijaanzicht weergegeven van een meer-fasen-variant van de transmissie. In deze uitvoering is voorzien in een concentrisch en roteerbaar ten opzichte van de rotatie-as opgestelde tweede tandring 8'. De tweede tandring 8' is voorzien van een binnenvertanding 9' 25 die samenwerkt met de vertanding 10' van een hulpwiel 4'. De tweede tandring 8' is voorzien van een buitenvertanding 11' die samenwerkt met de vertanding 12' van een tweede worm 23 die wordt aangedreven door een niet-weergegeven tweede servomotor 22'.
Een axiale voortzetting 24' van het hulptandwiel 4' werkt samen 30 met een tweede hulpring 26'. De tweede hulpring 26' kan een eindhulpring 1029087- 13 vormen die een verdere rotatie-as 27 draagt of kan op zijn beurt een tweede tussenhulpring vormen voor het maken van een derde fase.
Door de eerste en tweede wormen 23, 23' aan te drijven met servomotoren 22, 22' kan een variator worden gecreëerd met twee 5 regeltrappen. De wormen 23, 23' kunnen echter ook worden gebruikt om asaftakkingen te realiseren met onderling verschillende toerentallen.
Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat vele variaties mogelijk zijn binnen het bereik van de uitvinding zoals weergegeven in de hierna 10 volgende conclusies.
102903Za

Claims (23)

1. Transmissie, omvattende een rotatie-as voor koppeling met een eerste aandrijfelement, voorzien van een excentrisch en vrij roteerbaar op de as gedragen wiel voor koppeling met een tweede aandrijfelement, voorts omvattende een concentrisch en roteerbaar ten opzichte van de rotatie-as 5 opgestelde ring, welke ring is voorzien van een binnenloopvlak dat samenwerkt met het loopvlak van het wiel en van een buitenloopvlak dat samenwerkt met het loopvlak van een hulpaandrijfelement, zodanig dat rotatie van de rotatie-as resulteert in een corresponderende cirkelvormige omloopbeweging van het wiel om de hartlijn van de rotatie-as, terwijl rotatie 10 van het wiel om zijn eigen as afhankelijk is van de rotatie van de rotatie-as en van de rotatie van de ring om de hartlijn van de rotatie-as.
2. Transmissie volgens conclusie 1, waarbij het wiel een tandwiel is en waarbij de ring een tandring is met een binnenvertanding die samenwerkt met het tandwiel en met een buitenvertanding die samenwerkt 15 met een vertanding van het hulpaandrijfelement.
3. Transmissie volgens conclusie 1 of 2, waarbij het hulpaandrijfelement via een overbrenging is gekoppeld met de rotatie-as.
4. Transmissie volgens conclusie 3, waarbij het hulpaandrijfelement met een vaste overbrengingsverhouding gekoppeld is met de rotatie-as.
5. Transmissie volgens conclusie 4, waarbij de overbrengingsverhouding tussen hulpaandrijfelement en rotatie-as zodanig is, dat één omwenteling van de rotatie-as resulteert in één omwenteling van het wiel om zijn eigen as.
6. Transmissie volgens conclusie 1 of 2, waarbij het 25 hulpaandrijfelement is gekoppeld met een servomotor. 1029087a
7. Transmissie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het wiel voorts samenwerkt met het binnenloopvlak van een concentrisch met de rotatie-as naast de ring opgestelde hulpring.
8. Transmissie volgens conclusie 7, waarbij is voorzien in een als 5 eindhulpring uitgevoerde hulpring die een co-parallel met de rotatie-as opgestelde verdere rotatie-as draagt die de koppeling met het tweede aandrijfelement verzorgt.
9. Transmissie volgens conclusie 7, waarbij de hulpring is uitgevoerd als een tussenhulpring die is voorzien van een excentrisch en vrij roteerbaar 10 opgesteld verder wiel.
10. Transmissie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij voor het lageren van de roterende omloopbeweging is voorzien in één of meer dubbele excentrische lageringen die elk zijn opgebouwd uit een cilindrisch eerste lager dat excentrisch is opgenomen in een cilindrisch tweede lager.
11. Transmissie volgens conclusie 10, waarbij althans bij één dubbele excentrische lagering de vlakken waarin de lagers zijn gelegen zijn afgedicht zodat een lagerschild is gevormd.
12. Transmissie volgens één der voorgaande conclusies, waarbij het wiel is gekoppeld met een rotor die is voorzien van een tenminste één zich 20 om een rotorhartlijn uitstrekkende helixwikkeling.
13. Transmissie volgens conclusie 12, waarbij de rotorhartlijn in hoofdzaak parallel verlopend, excentrisch ten opzichte van de hartlijn van de rotatie-as is op gesteld.
14. Transmissie volgens conclusie 13, waarbij de rotor is opgenomen in 25 een opneemopening van een stator, welke opneemopening is voorzien van tenminste twee zich in hoofdzaak parallel, excentrisch ten opzichte van de hartlijn van de rotatie-as uitstrekkende helixwikkelingen die via het middengebied van de stator met elkaar zijn verbonden.
15. Transmissie volgens conclusie 14, waarbij de spoed van de 30 helixwikkelingen van de stator tweemaal de spoed van de helixwikkelingen 10290873 van de rotor bedraagt, en waarbij het aantal helixwikkelingen van de stator ' één hoger ligt dan dat van de rotor.
16. Transmissie volgens één der voorgaande conclusies 12-15, waarbij rotor en stator zijn vervaardigd uit relatief stijf materiaal, in het bijzonder 5 uit staal.
17. Transmissie volgens één der conclusies 12-16, waarbij rotor en/of | stator is voorzien van een voering.
18. Transmissie volgens één der conclusies 12-17, waarbij de stator dunwandig is uitgevoerd.
19. Transmissie volgens conclusie 18, waarbij de stator aan zijn buitenoppervlak is voorzien van zich in axiale langsrichting uitstrekkende ribben.
20. Transmissie volgens één der conclusies 12-19, waarbij de diameter van stator en rotor langs de hartlijn verspringt.
21. Transmissie volgens conclusie 20, waarbij de stator ter plaatse van de verspringing is voorzien van een kanaal dat uitmondt in de | opneemopening. 1 2 3 4 1029087-: Transmissie volgens één der conclusies 12-22, waarbij de rotor hol | is uitgevoerd.
23. Transmissie volgens één der conclusies 12-22, waarbij de rotatie-as 2 een ingaande as is en de rotor een verdringingslichaam van een pomp, compressor of menger vormt. 3 Transmissie volgens één der conclusies 12-22, waarbij de rotatie-as een uitgaande as is en waarbij de rotor een verdrongen lichaam vormt van 25 een motor. 4 Transmissie volgens één der voorgaande conclusies 12-23, waarbij het met het tandwiel gekoppelde einde van de rotor is opgenomen in een dubbele excentrische lagering volgens conclusie 10 of 11.
26. Transmissie volgens één der conclusies 12-25 waarbij het vrije uiteinde van de rotor is gelagerd in een dubbele excentrische lagering volgens conclusie 10 of 11. i 1029087*
NL1029087A 2005-05-20 2005-05-20 Transmissie VanBeek-4D. NL1029087C2 (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029087A NL1029087C2 (nl) 2005-05-20 2005-05-20 Transmissie VanBeek-4D.
PCT/NL2006/000254 WO2006123927A1 (en) 2005-05-20 2006-05-19 Transmission with orbital gears
KR1020077029790A KR101280143B1 (ko) 2005-05-20 2006-05-19 변속기
CN2006800261151A CN101283199B (zh) 2005-05-20 2006-05-19 具有轨道运行齿轮的传动装置
AT06747549T ATE458155T1 (de) 2005-05-20 2006-05-19 Getriebe mit planetenrädern
DE602006012311T DE602006012311D1 (de) 2005-05-20 2006-05-19 Getriebe mit planetenrädern
EP06747549A EP1888943B1 (en) 2005-05-20 2006-05-19 Transmission with orbital gears

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1029087A NL1029087C2 (nl) 2005-05-20 2005-05-20 Transmissie VanBeek-4D.
NL1029087 2005-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1029087C2 true NL1029087C2 (nl) 2006-11-21

Family

ID=35527927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1029087A NL1029087C2 (nl) 2005-05-20 2005-05-20 Transmissie VanBeek-4D.

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1888943B1 (nl)
KR (1) KR101280143B1 (nl)
CN (1) CN101283199B (nl)
AT (1) ATE458155T1 (nl)
DE (1) DE602006012311D1 (nl)
NL (1) NL1029087C2 (nl)
WO (1) WO2006123927A1 (nl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2002905C2 (nl) * 2009-05-19 2010-11-22 Mantel Maria Improved transmission.
US8083508B2 (en) * 2010-01-15 2011-12-27 Blue Helix, Llc Progressive cavity compressor having check valves on the discharge endplate
GB201019614D0 (en) 2010-11-19 2010-12-29 Eatec Ltd Apparatus and method for controlling or limiting rotor orbit in moving cavity motors and pumps
US9482223B2 (en) 2010-11-19 2016-11-01 Smith International, Inc. Apparatus and method for controlling or limiting rotor orbit in moving cavity motors and pumps
DE112012004811T5 (de) 2011-11-18 2014-07-31 Smith International, Inc. Verdrängungsmotor mit radial eingeschränktem Rotormitnehmer
US20150167399A1 (en) * 2012-08-03 2015-06-18 Lord Corporation Coupling and mud motor transmission
JP6188015B2 (ja) 2013-05-21 2017-08-30 兵神装備株式会社 一軸偏心ねじポンプ
SG11201708344YA (en) 2015-05-20 2017-11-29 Univ South China Tech A transmission method and device for coaxially outputting rotation and revolution
CN108869293A (zh) * 2017-09-26 2018-11-23 江西三友压缩机有限公司 一种三腔室凸轮压缩机及气体压缩方法
US11680455B2 (en) 2018-11-13 2023-06-20 Rubicon Oilfield International, Inc. Three axis vibrating device
DE102020215571A1 (de) * 2020-12-09 2022-06-09 Audi Aktiengesellschaft Pumpenvorrichtung für ein hydraulisches System eines Kraftfahrzeugs, hydraulisches System
DE102021205936A1 (de) * 2021-06-11 2022-12-15 Putzmeister Engineering Gmbh Exzenterschneckenpumpenvorrichtung, Pumpensystem, Austragssystem und Verwendung einer Exzenterschneckenpumpenvorrichtung und/oder eines Pumpensystems und/oder eines Austragssystems
CN114151514B (zh) * 2021-12-03 2023-07-21 广东博智林机器人有限公司 偏心减速机及螺杆泵
CN114526234B (zh) * 2022-01-07 2023-12-15 安徽泰臻真空科技有限公司 一种用于球形托卡马克装置的抽气装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB272206A (en) * 1926-06-04 1927-10-20 Josef Groebl Improvements in or relating to variable gears
DE1944562A1 (de) * 1969-09-02 1971-03-11 Seidl Wilhelm Dipl Ing Sonderantrieb fuer eine Verdraengungsschneckenpumpe
US4080115A (en) * 1976-09-27 1978-03-21 A-Z International Tool Company Progressive cavity drive train
EP0277861A1 (fr) * 1987-01-21 1988-08-10 Yves Jean-Marie Nicolas Perfectionnements aux moteurs hydrauliques hélicoidaux
EP0329741A1 (de) * 1987-09-09 1989-08-30 FREY, Heinz Stufenlos regelbarer antrieb
EP0936382A1 (fr) * 1998-02-16 1999-08-18 Moteurs Alexandre S.A. Dispositif de réduction de vitesse de rotation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170441A (en) * 1977-10-21 1979-10-09 Smith International, Inc. Speed changer for in-hole motors

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB272206A (en) * 1926-06-04 1927-10-20 Josef Groebl Improvements in or relating to variable gears
DE1944562A1 (de) * 1969-09-02 1971-03-11 Seidl Wilhelm Dipl Ing Sonderantrieb fuer eine Verdraengungsschneckenpumpe
US4080115A (en) * 1976-09-27 1978-03-21 A-Z International Tool Company Progressive cavity drive train
EP0277861A1 (fr) * 1987-01-21 1988-08-10 Yves Jean-Marie Nicolas Perfectionnements aux moteurs hydrauliques hélicoidaux
EP0329741A1 (de) * 1987-09-09 1989-08-30 FREY, Heinz Stufenlos regelbarer antrieb
EP0936382A1 (fr) * 1998-02-16 1999-08-18 Moteurs Alexandre S.A. Dispositif de réduction de vitesse de rotation

Also Published As

Publication number Publication date
CN101283199B (zh) 2011-04-13
EP1888943A1 (en) 2008-02-20
KR101280143B1 (ko) 2013-07-01
EP1888943B1 (en) 2010-02-17
ATE458155T1 (de) 2010-03-15
WO2006123927A1 (en) 2006-11-23
CN101283199A (zh) 2008-10-08
DE602006012311D1 (de) 2010-04-01
KR20080065911A (ko) 2008-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1029087C2 (nl) Transmissie VanBeek-4D.
US8876644B2 (en) Pump unit with a pump and a hybrid drive
CN101044051B (zh) 向横拉杆连杆周围的转动部件施加辅助动力的车辆用电动转向装置
US8801401B2 (en) Electrically powered pump
RU2004126090A (ru) Электродвигатель и транспортное средство с его использованием
EP2628952B1 (en) Georotor pump with capacity control valve provided rotatable within the shaft.
CA2178562C (en) A gerotor pump and drive systems employing the pump
CN101482112B (zh) 输送设备
US9071087B2 (en) Electric drive device for motor vehicle
US6974310B2 (en) Screw extruder and gear pump arrangement for highly viscous media
RU2294436C1 (ru) Роторная машина с внутренним зацеплением
EP1845262A2 (en) Axial flow positive displacement worm pump
US11255431B2 (en) Actuator for shift-by-wire system
EP2433030B1 (en) Transmission
US6661139B1 (en) Motor-gear unit with integrated eccentric wheel gear
US6705847B1 (en) Rotary displacement machine having at least two annular displacement gears and supply channels
US8579618B2 (en) Internal gear pump with optimized noise behaviour
US10378642B2 (en) Passive lubrication system for concentric gear drive for an electric vehicle
CN201428594Y (zh) 一种高低压组合泵
EP1301429B1 (en) Drive unit for escalators or moving sidewalks
CN113767231A (zh) 减速机构以及带减速机构的马达
US6106256A (en) Gear rotor fuel pump
JP6945488B2 (ja) 減速機構および減速機構付モータ
CN1087409C (zh) 改进的传动装置
WO1997047885A1 (en) Bidirectionally operable, unidirectionally feeding pump

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20170601