NL8620037A - Fluiduminrichting met roteerbare beweging. - Google Patents

Description

ö e z ο ü Ί / VO 8407

Fluïduminrichting met roteerbare beweging,

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een fluïdum-aandrijfinrichting en een door fluïdum aangedreven inrichting voor het omzetten van fluïdumstromen onder druk in een mechanische rotatie en fluïdumstromen onder druk voor het aandrijven van andere fluïda en min-5 der algemeen op een inrichting voor het doseren van andere fluïda en meer in het bijzonder op een fluïduminrichting, welke een paar gerotor-eenheden in radiaal naast elkaar gelegen posities omvat.

Een radiaal georiënteerde dubbele gerotorfluïduminrichting, welke in staat is om als een door een fluïdum aangedreven motor of een 10 motor-pompcombinatie met selectieve uitgangskarakteristieken en verder om als een doseerinrichting in afhankelijkheid van een verschillende componentselectiviteit te werken. De eenheid omvat een aan te drijven of ondersteuningsas met een eerste tandwielrotor en een eerste klep-plaat daarop, een tweede rotorring met zowel inwendige als uitwendige 15 nokken en een derde, stationair ringtandwiel en omvat tevens een uitwendige stationaire klepplaat en een klepplaat, welke met de rotorring voor rotatie of een combinatie van rotatie en omloopbeweging met een rotorring beweegbaar is. Al deze eenheden zijn ondergebracht in een drukhuis en communicatie- en stroombesturingsorganen zijn aanwezig voor 20 een juiste stroomrichting, afhankelijk van de gekozen werking voor een initiële fluïdumrichting naar de klepplaten en een opvangen van afgevoerde en aangedreven fluïdum. Het eerste en derde tandwiel en ring zijn op een soortgelijke wijze voorzien van nokken om in combinatie met de rotorring te voorzien in een reeks samentrekkende en uitzettende 25 kamers voor het aandrijven van het fluïdum en door het fluïdum te worden aangedreven.

De eenheid is tevens voorzien van een tegengewicht om de omloopbeweging van de rotorring te compenseren en daardoor te voorzien in een soepel werkende eenheid.

30 De coördinatie van de klepplaten, meer in het bijzonder de rondloop- of selectief roteerbare plaat in combinatie met de stationaire platen voorziet in een egale fluïdumstroom en het ontwerp van de eenheid, welke wat constructie betreft radiaal is in plaats van de normale axiale of longitudinale constructie bij met elkaar verenigde gerotors 35 te bezitten, is uniek.

8623037 -2-

Aanvraagster is zich bewust van hetgeen in de industrie bekend staat als de gerotortechniek. Bij alle uiteenzettingen en onderzoeken heeft de techniek gefaald radiaal opgestelde dubbele gerotoreenheden te openbaren. Onderkend wordt, dat gerotors in axiale of longitudinale 5 centrering zijn geconstrueerd doch er zijn geen voorbeelden van deze aard gevonden, welke het concept van de aanvrage bezitten. Van belang, ofschoon in hoofdzaak verschillend in werking en conceptie, zijn inrichtingen, zoals deze zijn beschreven en waarvoor bescherming wordt gevraagd in de Amerikaanse octrooischriften No. Re. 26.383 op naam van 10 Huber en 3.574.489 op naam van Pierrat en in publicaties door de W.H. Nichols Co. in Design News, 8-18-80 en een niet-gepubliceerd bulletin, welke beide betrekking hebben op inwendig gegenereerde rotorstel-len (IGRs). De in deze artikelen en octrooischriften afgebeelde en besproken inrichtingen onderscheiden zich duidelijk van de hierin be-15 schreven materie.

Het is derhalve een doel van de uitvinding van aanvraagster te voorzien in een dubbele gerotorinrichting, waarvan de constructie betrekkelijk eenvoudig is en welke voorziet in een dubbele gerotorwerking waarbij de centrering van de rotoren radiaal is.

20 Een verder doel van de uitvinding van aanvraagster is het ver schaffen van een dubbele gerotorinrichting, welke voorziet in een doeltreffende, directe klepwerking, welke de voordelen van grotere klep-poorten, grotere afdichtgebieden bezit en waarbij een kruispoortwerking wordt belet.

25 Weer een ander doel van de uitvinding van aanvraagster is het verschaffen van een dubbele gerotorinrichting, welke door de constructie het gebruik daarvan als een motor, motor-pomp- of doseereenheid mogelijk maakt.

Nog een verder doel van de uitvinding van aanvraagster is het 30 verschaffen van een dubbele gerotorinrichting, welke belastingen zonder hydraulische druk kan voeren en welke nauwkeurige positionering evenals nauwkeurige stop-starteigenschappen bezit.

Een verder doel van de uitvinding van aanvraagster is het verschaffen van een dubbele gerotorinrichting, die tengevolge van de in-35 herente constructie daarvan "dogbone"-koppelingen tussen de rondlopende rotor en de roterende motoras elimineert.

β 6 £ € Ö 3 7 -3-

Deze en andere oogmerken en voordelen van de inrichting van aanvraagster zullen duidelijker blijken uit een beschouwing van de hierna volgende beschrijving in combinatie met de bijgaande tekeningen.

Fig. 1 is een eenvoudige perspectivische afbeelding van een 5 dubbele gerotorinrichting overeenkomstig de concepten van de uitvinding van aanvraagster; fig. 2 is een dwarsdoorsnede/ in hoofdzaak beschouwd over de lijn 2-2 van fig. 1; fig. 3 is een radiale dwarsdoorsnede, in hoofdzaak over de 10 lijn 3-3 van fig. 2; fig. 4 is een dwarsdoorsnede, in hoofdzaak over de lijn 4-4 van fig. 3; fig. 5 is een dwarsdoorsnede, in hoofdzaak over de lijn 5-5 van fig. 4; 15 fig. 6 is een dwarsdoorsnede, in hoofdzaak over de lijn 6-6 van fig. 4; fig. 7 is een dwarsdoorsnede, in hoofdzaak over de lijn 7-7 van fig. 4; fig. 7a toont een gedeelte van fig. 7, waarin een modificatie ' 20 van de met elkaar samenwerkende nokken van de verschillende tandwiel- secties van de eenheid zijn aangegeven; fig. 8 t/m 15 zijn overdekkingsdwarsdoorsneden, in hoofdzaak over de lijn 5-5 van fig. 3 ter illustratie van verschillende elementen van de eenheid en op een soortgelijke wijze beschouwd vanaf het 25 eind van de eenheid, direct tegenover de lijn 5, waarbij de overdekkingen toevoerposities in de fig. 8, 10, 12 en 14 en afvoerposities in de fig. 9, 11, 13 en 15 zijn en de onderdelen in posities met een voor-ijling van 90° zijn weergegeven; en fig. 16 een dwarsdoorsnede is, overeenkomende met die volgens 30 fig. 4, waarbij echter deze in een gewijzigde vorm is aangegeven ten gebruike als een motor-pompcombinatie.

Volgens de bijgaande tekeningen is de roteerbare bewegings-fluïduminrichting overeenkomstig de concepten van de uitvinding van aanvraagster in het algemeen aangegeven met 20 en wordt deze bij de 35 in fig. 1 t/m 15 afgeheelde primaire vorm, beschreven als een door een fluïdum aangedreven motor. Het is duidelijk, dat aanvraagster heeft $620937 -4- voorzien in een roteerbare bewegingsfluïduminrichting en dat er inherent daaraan bepaalde karakteristieken zijn, welke modificaties van de eenheid mogelijk maken teneinde het toe te staan, dat deze als een motor-pompcombinatie en voorts ook als een doseerinrichting kan werken. In 5 elk geval maken, ofschoon de basiseenheid dezelfde blijft, minimale constructieve en fluïdumbesturingsveranderingen een dergelijke variatie binnen het kader van de uitvinding mogelijk.

Een belangrijke overweging, welke men zich voor ogen dient te houden, is dat de uitdrukking fluïda ook andere fluida dan vloeistoffen 10 omvat.

Een ander belangrijk aspect van de omschrijving van de uitvinding is, dat minimale aandacht is gericht op effectieve afdichtproce-dures en constructies, welke worden gebruikt en nodig zijn voor een juiste werking van deze eenheden. Aanvraagster is zich bewust van de 15 eisen van het afdichten van de verschillende gedeelten van de eenheid voor een juist energie-afgifte en fluïdumoverdracht doch in verschillende gevallen bij deze aanvrage zijn ter vereenvoudiging van de omschrijving waarbij de duidelijkheid behouden blijft, afdichtmethoden en -stelsels niet in een geheel beschreven behalve waar een eliminatie 20 van een dergelijke omschrijving de vakman zou beletten de hierin vervatte leer nuttig te gebruiken.

Zoals afgeheeld, is de eenheid 20 voor een dubbele gerotor-eenheid ontworpen en opgebouwd. Een dubbele gerotor wordt gedefinieerd als een paar gerotoronderdelen, welke in radiale richting naast elkaar 25 zijn opgesteld vergeleken met singulaire eenheden, welke in tandem of op axiaal gecentreerde wijze kunnen zijn aangebracht.

De eenheid 20 bestaat uit en omvat een huis met een in het algemeen cilindrisch buitenste omhulsel 21a, een paar eindonderdelen 21b, 21c voor het afsluiten van het eind van het omhulsel 21a met afdicht-30 onderdelen 21d, 21e daartussen opgesteld met bevestigingsonderdelen, zoals de van schroefdraad voorziene bevestigingsinrichtingen 21f, welke deze uiteinden 21b, 21c aan het omhulsel 21a bevestigen. Fluïdum onder druk wordt aan het gesloten huis via de inlaat 21g toegevoerd en daaruit via de uitlaat 21h afgevoerd. Zoals verder is aangegeven, zijn 35 ondersteuningsnaven 21i, 21j in het midden van de eindplaten 21b, 21c aanwezig voor de rotatie-ondersteuning van een as 22 daarin. Legers 23a, Λ 3 Λ. η cm D L \J U 3 ƒ -5- 23b en afdichtingen 23c, 23d zijn eveneens in de naven 21i/ 21j voor rotatie van de as 22 aanwezig om, indien de eenheid als een dubbele door een fluïdum aangedreven motor wordt bedreven, energie uit de as 22 af te nemen.

5 Zoals meer in het bijzonder is weergegeven in fig. 2 en verder in fig. 7, omvat een typerend centraal aandrijfgedeelte of aangedreven gedeelte van de as 22 een eerste stuit- of instelschouder 22a, een tandwielringondersteuningssectie 22b, een van schroefdraad voorzien longitudinal gedeelte 22c voor een glijbeweging van een instelring 24 10 en een aantrekmoer 24a, welke tegen de ring 24 werkzaam is om de verschillende componenten van de eenheid langs de as 22 te positioneren.

Er kan ook een legervlakonderdeel 24b aanwezig zijn, dat zich op een afstand van de instelmoer 24a bevindt, zoals is aangegeven.

Zoals weergegeven in fig. 7, heeft de tandwielringondersteunings-15 sectie 22b een veelzijdige configuratie voor een juiste montage van het ringtandwiel 25 daarop. Het is duidelijk, dat een dergelijke vorm in combinatie met het kanaal door het tandwiel 25 voorziet in een positieve ondersteuning van het tandwiel 25 op de as 22. De eerste of primaire tandwielring 25 omvat een relatief dun, van radiale nokken voor-20 zien onderdeel, dat bestemd is om te roteren met en te worden aangedreven door de as 22 of de as 22 aan te drijven. Het tandwiel 25 is voorzien van een aantal in hoekrichting op een afstand van elkaar gelegen nokken 25a, welke van elkaar zijn gescheiden door naar binnen gerichte nokgebieden 25b ontwikkelen van een continu, afgerond tandwiel-25 tandvlak, dat in combinatie met de radiaal naastgelegen rotorring 27 zal voorzien in een reeks uitzettende en samentrekkende cilinders, welke het bedrijfsfluïdum beïnvloeden of daardoor worden beïnvloed.

Een gewijzigde versie van de nokconstructie is weergegeven in fig. 7a, waarin de zich radiaal naar buiten uitstrekkende nokken zijn voorzien 30 van cilindrisch gevormde rollen 25f, welke voor rotatie zijn ingevangen in het meest uitgestrekte gedeelte van elk van de tanden 25. Een dergelijke rolconstructie en de organen voor het monteren daarvan zijn niet belangrijk. Er wordt op gewezen, dat aanvraagster een reeks van zeven nokken 25a en gebieden 25b heeft gekozen voor het verschaffen 35 van een ring of primair tandwiel 25 met zeven tanden doch deze keuze is zuiver illustratief.

-6-

Oraniddellijk naast de ring of het primaire tandwiel 25 bevindt zich een paar klepplaten 26a, 26b. Deze platen 26a, 26b hebben in het algemeen een cirkelvormige configuratie en zijn voorzien van een binnenste kanaal 26c, dat zich door de platen uitstrekt en bestemd is om met 5 het meerzijdige asgedeelte 22b samen te werken. Deze klepplaten roteren dan met het ringtandwiel 25. De klepplaten 26a, 26b zijn elk voorzien van een aantal doorgaande klepopeningen 26d en de plaats van deze ope-ningen wordt zodanig gekozen ten aanzien van de constructie van de ring of het tandwiel 25, dat zij zich gedeeltelijk onder ëën van de 10 uitstekende nokken bevinden doch voorzien in een fluïdumcommunicatie naar een naastegelegen holte. Opgemerkt wordt dat de bepaalde vorm van elk klepkanaal wordt bepaald door de binnen- en buitenbogen en door angulaire lijnen en in de praktijk kan dit, ofschoon minimaal, variëren. Uit de vermelde en aangegeven geometrie blijkt, dat in de platen zeven 15 van dergelijke kanalen aanwezig zijn.

Onmiddellijk radiaal naar buiten ten opzichte van de ringvormige rotor of het tandwiel 25 bevindt zich een ringvormig, van twee nokken voorzien onderdeel 27, dat een binnendiameter heeft, welke is voorzien van afgeronde tandwieltanden, waarbij de binnenste omtrekstanden zijn 20 aangegeven met 28a en de buitenste of gebiedsgedeelten zijn aangegeven met 28b. Het is duidelijk, dat deze tanden bestemd zijn om samen te werken met de tanden van de tandwielrotor voor het verschaffen van een aantal zich uitzettende en samentrekkende kamers en dat voor het verschaffen van deze kamers, evenals bij andere gerotorconstructies, het 25 aantal van dergelijke tanden op het ringvormige onderdeel 27 met dubbele nokken één groter is dan het aantal tanden op de ringvormige rotor of het tandwiel 25. De diameter en het aantal relatieve nokken per onderdeel is in de gerotortechniek bekend en is inherent en specifiek voor het doel van de inrichting.

30 Zoals aangegeven, is de ringvormige rotor 27 ook voorzien van uitwendige tanden, bestaande uit de uitstekende nokgedeelten 29a en de inwendige gebiedsdelen 29b voor het opnieuw vormen van afgeronde tand-gedeelten, die zich volledig langs de omtrek van de ringvormige rotor 27 uitstrekken. Het aantal tanden wordt weer voor de gebruikte toepas-35 sing en druk vooraf gekozen.

6223937 -7-

Een stationair ringtandwiel 30 omgeeft het rotorringonderdeel 27 en dit ringtandwiel 30 is voorzien van zich naar binnen uitstrekkende tanden, bestaande uit de zich naar binnen uitstrekkende tandgedeelten 30a en de radiaal buitenste gebiedsdelen 30b. Ook hier weer is het aan-5 tal tanden op de stationaire ring 30 één groter dan het aantal tanden op het rotorringonderdeel 27.

Zoals eerder voor het rotorringonderdeel is beschreven, heeft aanvraagster het gebruik van rolonderdelen op ten minste het stationaire ringonderdeel 30 overwogen en dit concept is weergegeven in fig. 7a.

10 Zoals daarin is aangegeven, wordt een aantal rolonderdelen 30d door in-vanggedeelten 30c van de zich uitstrekkende tandelementen 30a vastgehouden teneinde daardoor tussen de verschillende elementen een werkelijk roloppervlak te verschaffen. Deze rolonderdelen kunnen op een selectieve wijze op de ringrotor 27 of naar de wens van de ontwerper op alle onderis delen aanwezig zijn.

Het is duidelijk, dat de rotorring 27 een zodanige afmeting heeft en de gekozen variaties van tanden tussen de ring en het ringtandwiel 25 en het stationaire ringonderdeel 30 zodanig zijn, dat de ring vrij in de ruimte tussen het ringtandwiel 25 en de stationaire 20 ring 30 kan roteren en kan omlopen. Zoals bekend vereist een enkele gerotoreenheid, bestaande uit een roterend en rondlopend ringtandwiel of stertandwiel en een stationaire ring een "dog-bone"-verbinding van het ringtandwiel met de as van de eenheid. Aanvraagster elimineert onder gebruik van de rotorring 27 als het omlooponderdeel een dergelijke 25 verbinding aangezien dit onderdeel kan worden betiteld als "vrij- zwevend" waar het door de verschillende fluidumdrukken wordt bestuurd.

Een eerste klepringpaar 26a, 26b, dat voor rotatie met de as 22 en het ringtandwiel 25 is gemonteerd, is beschreven. Een tweede klepringpaar, dat aan het huis 20 is bevestigd en vast is ten opzichte 30 van het stationaire ringtandwiel 30 is aanwezig en is respectievelijk aangegeven met 32a, 32b. Elk van deze kleppen 32a, 32b bestaat uit een plat plaatonderdeel en elk van de kleppen is voorzien van klepkanalen 32c, gelijk aan het aantal nokken in de stationaire ring 30, welke kanalen zich direct daardoor uitstrekken, waarbij elk kanaal 32c is 35 voorzien van een hellend gebied 32d, dat daarmede in verbinding staat om een stroom naar het resulterende gebied tussen de rotorring 27 en Ö..;: 0 3 3 7 -8- het stationaire ringonderdeel 30 te verzekeren. Het bepaalde hellende gedeelte blijkt het best uit fig. 4.

Een derde klepplaat is voor elke zijde van het gerotorstelsel aanwezig en een dergelijk paar platen is aangeduid met 35a, 35b. Elke 5 plaat is voorzien van een te grote centrale opening 35c, welke een afmeting heeft, die zowel een rotatie als een omloopbeweging daarvan in combinatie met de rotorring 27 mogelijk maakt. De platen 35a, 35b zijn op de ring 27 gepend of op een andere wijze daarmede verbonden bijvoorbeeld door de combinatie van de opening 35f en de pen 35g. De pennen 10 35g zijn zodanig ten opzichte van de eerste klepplaten 26a, 26b en de stationaire klepplaten 32a, 32b opgesteld, dat zij zich in de daartussen aanwezige radiale spleet uitstrekken. In de platen 35a, 35b bevinden zich ook twee stellen radiaal en langs een boog op een afstand van elkaar gelegen klepopeningen 35d, 35e. Deze klepkanalen omvatten 15 elk een kanaal meer dan aanwezig is bij de eerste klepplaat 26a, 26b bij een dergelijke radiale plaats en één kanaal 35e minder dan aanwezig is bij de klepplaten 32a, 32b bij een dergelijke radiale plaatsing.

Deze rotatie- en omloopklepplaten 35a, 35b kunnen dan worden beschouwd als de hoofdklepplaten, welke tezamen met de roterende en omlopende 20 rotorring 27 bewegen en als zodanig de stroom naar de individuele kamers besturen, welke worden gevormd door de met elkaar samenwerkende tanden, als verder bestuurd door de stationaire ringklep 32a, 32b en de rotatie-ringklep 26a, 26b.

In de verschillende figuren is ook een tegengewichtonderdeel 38 25 aangegeven. Dit onderdeel bestaat uit een ondersteuningskooi 39 en een aantal kogels 40, en is, zoals het best blijkt uit fig. 3, maansikkelvormig. Het doel van dit onderdeel is het elimineren van de onbalans-krachten, welke worden veroorzaakt door de omloopbeweging van de rotor-ring 27 en de eraan bevestigde klepplaten 35a, 35b. Dit leger- of tegen-30 gewichtonderdeel 38 beweegt zich eveneens met deze combinatie en zal een tegengestelde en gelijk gerichte kracht ten opzichte van de omloopbeweging van de combinatie van de ring 27 en de plaat verschaffen. Ofschoon dit onderdeel is weergegeven als een combinatie van een kooi met rollen, is het duidelijk, dat het eenvoudig een beweegbaar tegengewicht 35 is en ook andere vormen kan hebben.

t? o l ^ 6 <5 / -9-

Tot nu toe zijn alle elementen voor het verschaffen van een radiaal opgestelde, dubbele gerotorinrichting, welke werkt als een door een fluïdum aangedreven rotatie-uitgangsmotor aanwezig. Een typerend stroompatroon via de eenheid is weergegeven in fig. 4 en bij het beschou-5 wen van fig. 4 moet rekening worden gehouden met het feit, dat de afgeheelde doorsnede geen zuivere diametrale doorsnede is doch over de lijn 4-4 van fig. 3 is beschouwd, welke een centrering van kanalen en tanden van de eenheid mogelijk maakt. De stroom door de eenheid is weergegeven als twee parallelle banen, waarvan er één is gericht naar het radiaal 10 buitenste stel kamers, gevormd door de stationaire getande ring 30 en de buitenste getande omtrek van de omloop- en rotatierotorring 27, terwijl de andere baan gericht is naar het radiaal binnenste stel kamers, gevormd door de binnenomtrek van de rotorring 27 en de tanden van het ringtandwiel 25 van de as 22. Het is duidelijk, dat deze motor op een 15 eenvoudige wijze kan worden omgekeerd door een omkering van de stroom door de motor en de sequentiële werking van de kleppen wordt bestuurd door de klepplaatcombinaties om een kamer met fluïdum te vullen, waardoor hierop een circulaire kracht wordt uitgeoefend, welke tegelijkertijd een omloopbeweging van de rotorring veroorzaakt, waarbij het deze 20 gecombineerde beweging tussen de twee stellen kamers is, welke het juiste rotatievermogen aan de uitgangsas levert. Deze parallelle constructie heeft vele gunstige eigenschappen, welke omvatten het aantal energiepulsen per omwenteling, waardoor de uitgangskoppelrimpel wordt verlaagd, terwijl een dergelijke eenheid een belasting kan voeren 25 zonder dat een continue hydraulische druk is vereist. Dit laatste draagt ook bij tot een zelfremming evenals een nauwkeurige stop-startfactor.

De bepaalde plaatsen van de verschillende kleppoorten en derhalve de besturing van de stroom vanuit en naar de samengtrekkende en uitzettende kamers, is weergegeven in de sequentiële aanzichten volgens 30 fig. 8 t/m 15. De fig. 8, 10, 12 en 14 tonen de eenheid als beschouwd vanaf de rechter zijde van fig. 4 bij de doorsnedelijnen 8, 10, 12 en 14 en de fig. 9, 11, 13 en 15 tonen de eenheid, als beschouwd vanaf de doorsnedelijnen 9, 11, 13 en 15 van fig. 4. Dit stel aanzichten toont ook de as 22, het ringtandwiel 25, de rotorring 27 en het stationaire 35 ringtandwiel 30 en met stippellijnen de binnen- en buitendiameters van de eerste klepplaten 26a, 26b en de buitenste stationaire klepplaten 86£0Ö37 -10- 32a, 32b. Voorts zijn in de verschillende aanzichten met stippellijnen de klepkanalen 26d van de eerste klepplaat en de kanalen en hellende vlakken 32c, 32d van de stationaire plaat aangegeven, terwijl met getrokken lijnen de klepopeningen 35d, 35e van de roterende, omlopende 5 klepplaten 35a, 35b zijn aangegeven.

De aanzichten gelden bij ringposities van 0°, 90°, 180° en 270° bij rechtse rotatie teneinde een rechtse uitgangsasrotatie te verkrijgen. Bij de bepaalde keuze van een constructie met zeven tanden voor het tandwiel of het ringtandwiel 25, met een meer voor de binnentanden van 10 de rotorring 27 en 17 voor de buitentanden van de rotorring 27 en derhalve 18 voor de binnentanden van de stationaire ring 30, er een totaal van 17 asrotaties en 119 omloopverschuivingen voor de rotorring -27 plaatsvinden voordat het klepstelsel naar de positie terugkeert, welke in fig. 8 of fig. 9 is aangegeven. Aangezien deze aanzichten de bepaalde 15 elementen en de relatieve posities daarvan over één asrotatie tonen, waarbij de asposities 0 en 360 identiek zijn ten minste voor het ringtandwiel en de ondersteunde plaat, wordt het niet nodig geacht het openen en sluiten van de verschillende stroomkanalen in responsie op de rotatie- en omloopbeweging gedetailleerd te bespreken.

20 Het gebruik van aanvraagsters verschillende concepten, zoals de radiale tandemopstelling, de plaatklepconstructie, welke niet slechts de totale afmetingen reduceert doch voorziet in een directe klepwerking, de ongelijke klepoppervlakken voor de inlaat- en uitlaatkleppen vergezeld van grotere afdichtgebieden om lek en kruispoortwerking te ver-25 mijden, dragen alle bij tot een hoog volumetrisch rendement. De eenvoud van drie klepplaten voor het besturen van respectievelijk toevoer en afvoer en de eenvoudige uit drie onderdelen bestaande duplex-gerotor-constructie moeten alle in aanmerking worden genomen bij het vergelijken van de uniekheid van de constructie van aanvraagster. De eenvoud leidt 30 ook tot een grote keuze van onafhankelijke verplaatsingen van de gerotor-elementen, meer in het bijzonder van de binnen- en buitenringen en eenvoudige lengtewijzigingen. Al deze factoren zijn vein groot belang wanneer de eenheid van aanvraagster wordt vergeleken met de bekende eenheden.

* 35 De eenheid van aanvraagster is van nut en kan functioneren als een gecombineerde motor-pomp, waarin fluldumvermogen wordt gebruikt en λ λ r ü !) ί, ·υ zj 3 3 -11- een rotatievermogen voor het pompen van een tweede vloeistof wordt omgezet. Deze bepaalde toepassing is weergegeven in fig. 16. Bij deze uitvoeringsvorm volgens de uitvinding wordt fluïdum onder druk aan het buitenste stel kamers toegevoerd en wordt het binnenste stel kamers 5 voor het pompen van een ander fluïdum gebruikt. Bij een dergelijke keuze zou een geringe massastroom en een grote druktoename bij het binnenste kamerstel optreden, terwijl, indien de eenheid omgekeerd werd bedreven ofwel fluïdum aan het binnenste stel kamers werd toegevoerd, een omstandigheid, waarbij het buitenste stel kamers het pompen verrichten, 10 zou het resultaat een grote massastroom en een geringe druktoename van het gepompte fluïdum bij het buitenste kamerstel zijn.

Bij deze uitvoeringsvorm zijn een huis 51, eindplaten 52, 53 met inlaten en uitlaten 54, 55, 56 en 57 aanwezig en is een as 58 voor rotatie in het huis 51 gemonteerd, welke as 58 voor geen ander doel 15 dient dan als een ondersteuning voor de rotatie van het gerotorstelsel en de centrering daarvan.

De inlaat 54 kan worden betiteld als een binnenste onderdeel-inlaat aangezien deze voorziet in de toevoerstroom naar het binnenste stel nokken of tanden, als aanwezig tussen het ringtandwiel 60 en de 20 rotorring 62, terwijl de uitlaat 57 kan worden betiteld als een binnenste onderdeeluitlaat voor de afvoer van fluïdum uit een dergelijk gebied.

De inlaat 55 kan ook een buitenste onderdeelinlaat worden genoemd aangezien deze voorziet in een toevoerstroom naar het buitenste stel nokken of tanden, als aanwezig tussen de rotorring 62 en de stationaire 25 ring 63, terwijl de uitlaat 56 een buitenste onderdeeluitlaat kan worden genoemd voor het afvoeren van fluïdum uit een dergelijk gebied.

Het basis gerotorstelsel omvat opnieuw het ringtandwiel 60 met een paar klepplaten 61a, 61b, welke daardoor worden ondersteund, een rotorring 62, welke in staat is tot en is opgesteld en gedimensioneerd 30 voor rotatie- en omloopbeweging, waarbij het stationaire stelsel bestaat uit de stationaire ring 63 en de stationaire klepplaten 64a, 64b. De enige vereiste variant voor het bedrijven van de eenheid van aanvraagster als een motor-pomp is de eliminatie van de omloopbeweging van de klepplaten 65a, 65b, die door de rotorring 62 worden ondersteund.

35 Elk van de klepplaten 65a, 65b is voorzien van klepopeningen, waarvan de binnenste is aangegeven met 65c en de buitenste met 65d, welke zijn 88i;Cfi37 -12- opgesteld als aangegeven in fig. 5. Het is duidelijk dat aangezien dit stel platen niet met de rotorring 62 omloopt, als een commutator voor een stroomverdeling uit en naar de twee inlaten en twee uitlaten kan dienen en een stroom daartussen belet.

5 Indien het nodig is de omloopbeweging van de rotorring 62 ten opzichte van de platen 65a, 65b te elimineren kan dit op een eenvoudige wijze geschieden. Zoals aangegeven, is een verbindingspen 66 aanwezig om de platen 65a, 65b en de rotorring 62 te verbinden, waarbij deze pen wordt opgenomen in openingen van de platen 65a, 65b, welke openingen 10 een diameter hebben, welke het dubbele is van de excentriciteit van de rotorring in de omloopbaan daarvan of, voor het elimineren van slijtage, een paar legers 67a, 67b met verschoven penopneemkanalen aanwezig kunnen zijn voor het opnemen van de pennen en het tot stand brengen van de verbindingen tussen de eenheden. De verschuiving dient tweemaal zo groot 15 te zijn als de omloopexcentriciteit en derhalve is het enige aandrijf-effect, dat de twee klepplaten 65a, 65b ondergaan, circulair. In verband hiermede is het mogelijk de platen een cirkelvorm te geven teneinde het tegengewicht volgens fig. 4 te elimineren.

Zoals vermeld dient de as 58 bij deze uitvoeringsvorm slechts 20 voor een centreer- en rotatiefunctie en derhalve is geen complete asconstructie nodig. Het is ook duidelijk, dat assen, als vermeld, een willekeurige vorm kunnen hebben om een bevestiging van andere eenheden, een montage en andere functies of dienstverleningen mogelijk te maken.

Een eenvoudige en voor de hand liggende toepassing wordt door 25 het basisconcept van aanvraagster beschikbaar gesteld door de modificatie daarvan waarbij een motor-pompcombinatie wordt gevormd. Bij de in fig. 16 afgeheelde uitvoeringsvorm kan een doseerfunctie plaatsvinden, waarbij het toegevoerde fluïdum de besturende factor is bij het toevoegen van andere flulda aan het uiteindelijke uitgangsfluidum. Zo wordt 30 bijvoorbeeld een toegevoerd fluïdum, dat een additief vereist, als de energiebron voor het stel kamers gebruikt, welke als de motor werken en het fluïdum wordt aan de juiste inlaat 54 of 55 toegevoerd. Daarna wordt fluïdum beschikbaar gesteld aan het stel kamers, dat als de pomp werkt en wel via de andere inlaat 54 of 55. Het uitgangsfluidum wordt 35 dan in de juiste mengverhouding door de verbinding van de uitlaten 56, 57 verkregen. Het is duidelijk, dat een dergelijke dosering selectief 8620337 -13- kan zijn door de afmetingen van de kamers van het gerotorstelsel te variëren en de gehele resulterende stroom zal op de juiste wijze worden gedoseerd wanneer de additieve stroom door de toegevoerde fluldumstroom wordt bestuurd.

5 Het is duidelijk, dat aanvraagster voorziet in een nieuwe en unieke gerotorinrichting van het dubbele, duplex of soortgelijke type, dat alle aspecten van normale gerotoren omvat doch waarbij een verbeterde en wat fluïdum en economie betreft gunstige constructie wordt verkregen.

8620937

Claims (12)

1. Rotatiebewegingsfluïduminrichting voorzien van: a. een fluïdumopneemhuis met ten minste een fluïduminlaat en een fluïdumuitlaat; b. een eerste tandwielorgaan, dat binnen het huis kan roteren en 5 een buitenomtreksvlak bezit, waarop zich een aantal tandwieltanden bevindt; c. een eerste paar klepplaten, welke aan tegenover elkaar gelegen zijden van het tandwielonderdeel en voor rotatie met het tandwielonder-deel zijn opgesteld en elk zijn voorzien van een aantal doorgaande 10 stroomkanalen voor het toevoeren en afvoeren van fluïdum uit gebieden, welke door de tanden van het tandwiel worden bepaald; d. een stationair ringtandwielonderdeel, dat binnen het huis is opgesteld en zich radiaal op een afstand van het eerste tandwielonderdeel bevindt en een binnenomtreksvlak bezit, waarop zich een aantal 15 tandwieltanden bevindt; e. een paar stationaire klepplaten, welke aan tegenover elkaar gelegen zijden van het stationaire ringtandwiel zijn opgesteld en elk zijn voorzien van een aantal doorgaande stroomkanalen voor het toevoeren en afvoeren van fluïdum uit gebieden, welke door de tanden van het tand- 20 wiel worden bepaald; f. een rotorringtandwiel, welke tussen de eerste en de stationaire tandwielonderdelen is opgesteld en een binnen- en buitenomtreksvlak bezit, waarbij elk van deze oppervlakken is voorzien van een aantal tandwieltanden, waarbij de diametrale afmetingen van het ringtandwiel zowel 25 een omloop- als rotatiebeweging mogelijk maakt binnen het gebied, dat bepaald wordt tussen het eerste tandwielonderdeel en het stationaire tandwiel; g. de binnenste en buitenste getande oppervlakken van het rotorringtandwiel en de respectieve tanden van het eerste tandwielonderdeel 30 en stationaire tandwielonderdeel een aantal uitzettende en samentrekkende kamers verschaffen wanneer daartussen een relatieve beweging optreedt bij een stroom van fluïdum door het huis; 8 6 2 3 0 3 7 -15- h. een paar klepplaten, welke aan tegenover elkaar gelegen zijden van de rotorring zijn opgesteld en daarmede kunnen worden bewogen, waarbij elk van deze rotorklepplaten is voorzien van een eerste stel doorgaande klepkanalen in een radiale positie om in verbinding te treden 5 met de stroomkanalen van het paar eerste klepplaten, en het tweede stel klepkanalen, welke zich daardoor in radiale richting uitstrekken om in verbinding te treden met de stroomkanalen van de stationaire klepplaten; i. organen om een fluïdum onder druk aan de inlaat van het huis toe te voeren voor verdeling over de kamers, bepaald door de rotorring, 10 de stationaire ring en het tandwielonderdeel teneinde een rotatie van het eerste tandwielonderdeel te verschaffen.

2. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 waarbij het eerste tandwielonderdeel is voorzien van een uitgangsas om mechanische rotatiebeweging uit de inrichting over te dragen.

3. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en: a. het aantal bepaalde tanden langs de binnenomtrek van de rotor-ring één meer bedraagt dan het aantal tanden, dat zich op het eerste tandwielonderdeel bevindt; en b. het aantal klepkanalen in het eerste stel klepkanalen van de 20 rotorring één meer bedraagt dan het aantal klepkanalen van de stroomkanalen van het eerste paar klepplaten bij het eerste tandwielonderdeel.

4. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en: a. het aantal bepaalde tanden aan de buitenomtrek van de rotor-ring één minder bedraagt dan het aantal tanden op het stationaire 25 ringtandwiel; en b. het aantal klepkanalen in het tweede stel klepkanalen van de rotorring één minder bedraagt dan het aantal stroomkanalen van het paar stationaire klepplaten bij het stationaire ringtandwiel.

5. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en: 30 a. het aantal bepaalde tanden aan de binnenomtrek van de rotor- ring één meer bedraagt dan het aantal tanden op het eerste tandwielonderdeel; b. het aantal klepkanalen in het eerste stel klepkanalen van de rotorringklepplaten één meer bedraagt dan het aantal klepkanalen van 35 de stroomkanalen van het eerste paar klepplaten bij het eerste tandwielonderdeel; sj 2 C C 3 1 -16- c. het aantal bepaalde tanden aan de buitenomtrek van de rotor-ring één minder bedraagt dan het aantal tanden op het stationaire ring-tandwiel; en d. het aantal klepkanalen in het tweede stel klepkanalen van de 5 rotorring één minder bedraagt dan het aantal stroomkanalen van het paar stationaire klepplaten bij het stationaire ringtandwiel.

6. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en: a. de naar buiten gerichte tanden, als bepaald door ten minste één van de getande oppervlakken, in longitudinale configuratie rond zijn.

7. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en elk van de tanden van elk van de onderdelen een ronde tandwieltand is.

8. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en tenminste bepaalde van de tandwielen van de individuele onderdelen van de inrichting zijn voorzien van organen voor het vasthouden van een rol- 15 onderdeel aan het buitenste uiteinde daarvan, waardoor de rol het profiel van de tand bepaalt.

9. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en een tegengewichtonderdeel, dat in radiale relatie ten opzichte van de rotor-ringklepplaten is opgesteld en daarmede verschuifbaar is teneinde de 20 excentrische beweging en krachten, welke een gevolg zijn van de ómloop-beweging van de rotorring en de daaraan bevestigde klepplaten te elimineren.

10. Rotatiebewegingsfluïduminrichting volgens conclusie 1 en de rotorring zich normaliter in een omloop- en rotatiebaan tussen het eer- 25 ste tandwielonderdeel en het stationaire ringtandwiel beweegt, en a. organen om het paar rotorringklepplaten op de rotorring aan te brengen teneinde de beweging daarvan te begrenzen en te voorzien in een relatieve beweging tussen de klepplaten en de rotorring, waardoor de klepplaten tot een rotatiebeweging worden begrensd.

11. Rotatiebewegingsfluiduminrichting volgens conclusie 10 en: a. het huis is voorzien van ten minste een paar inlaten en een paar uitlaten voor een fluïdumstroom naar en uit het omsloten stelsel; b. organen om het fluïdum uit een eerste van de inlaten naar een eerste gekozen stel van de klepkanalen in de rotorringklepplaten te 35 richten; <J62r'03 7 -17- c. organen om het fluïdum uit het tweede van de inlaten naar een tweede gekozen stel van de klepkanalen in de rotorringklepplaten te richten; en d. organen voor het selectief opnemen van de afvoer uit het huis.

12. Rotatiebewegingsflulduminrichting volgens conclusie 11 en de afvoer-opnemende organen een gemeenschappelijke uitlaat voor het fluïdum, dat zich door de inrichting beweegt, omvatten. $62 0 .. o ,