NO171872B

NO171872B - OSCILLATING WING DEVICE AS ACTUATOR OR PUMP

Info

Publication number: NO171872B
Application number: NO881181A
Authority: NO
Inventors: Patrick Garceau; Serge Legrand
Original assignee: Europ Propulsion
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1993-02-01
Also published as: NO881181L; ES2026665T3; IE880639L; FR2612572B1; EP0283380B1; DE3865470D1; ATE68567T1; EP0283380A2; DK165706C; FR2612572A1; IE60733B1; DK150188D0; NO881181D0; DK150188A; PT86953A; PT86953B; NO171872C; DK165706B; EP0283380A3

Abstract

The invention relates to a fluid-operated rotary-vane device (actuator or pump), comprising a casing (3) traversed by a rotary shaft (1). A double vane (6, 6'), capable of rotating with the shaft, and two fixed partitions (5, 5') determine inside the casing two chambers (4a1, 2, 4b1, 2) of a complementarily variable volume. The vane is formed by a parallelepipedal bar attached to the shaft (1), which shaft is entirely cylindrical. The partitions (5, 5') are integral with a cover plate belonging to the casing. A very low level of inter-chamber leakage is maintained without an internal seal. <IMAGE>

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en oscillerende fluid-vingeanordning for bruk enten som en motor eller som en pumpe, slik det fremgår av ingressen til det etterfølgende selvstendige krav. The present invention relates to an oscillating fluid vane device for use either as a motor or as a pump, as is evident from the preamble to the following independent claim.

FR-2233491 omhandler en fluidaktuator med en dreiende vinge som innbefatter, mellom et hus og en aksel, et ringformet volum avdelt i to deler av skillevegger. Hver del er delt i to kammere av variabelt volum med en vinge dannet av en rektangulær stang innsatt gjennom akselen. Skilleveggene, som ikke er stasjonære med hensyn til huset, gnir mot akselen og virker slik som tettende pakninger. FR-2233491 relates to a fluid actuator with a rotating vane which includes, between a housing and a shaft, an annular volume divided into two parts by partitions. Each part is divided into two chambers of variable volume with a wing formed by a rectangular rod inserted through the shaft. The partitions, which are not stationary with respect to the housing, rub against the shaft and thus act as sealing gaskets.

US-patent 3504930 og US-patent 4633759 vedrører en dreiende aktiviseringsanordning innbefattende dreiende vinger som ikke har rektangulær form, og er tilvirket i et stykke med akselen. Videre er skilleveggene ikke tilvirket i et stykke med huset. Et slikt arrangement medfører lekkasje mellom kamrene avdelt av vingene og skilleveggene. US Patent 3,504,930 and US Patent 4,633,759 relate to a rotating actuation device including rotating vanes that are not rectangular in shape and are manufactured in one piece with the shaft. Furthermore, the partitions are not manufactured in one piece with the house. Such an arrangement causes leakage between the chambers separated by the wings and partitions.

Anordninger av denne beskaffenhet, særlig anordninger som er nyttbare som oscillerende motorer eller aktuatorer, er kjent der vingen og deleveggen er anordnet med respektive tettende pakninger for å forhindre fluidlekkasje (gass eller hydraulisk fluid) mellom kamrene. Devices of this nature, in particular devices which are usable as oscillating motors or actuators, are known where the wing and the dividing wall are provided with respective sealing gaskets to prevent fluid leakage (gas or hydraulic fluid) between the chambers.

Nærværet av slike indre tettende pakninger gir opphav til flere ulemper: de er utsatt for slitasje og bevirker derfor at anordningens ytelse avtar med tiden, samtidig som de også forurenser fluidet som benyttes; i tillegg utgjør de spesialutformede elementer som er kompliserte å montere og inspisere og har høy kostnad. The presence of such internal sealing gaskets gives rise to several disadvantages: they are subject to wear and therefore cause the device's performance to decrease over time, while also contaminating the fluid used; in addition, they constitute specially designed elements that are complicated to assemble and inspect and have a high cost.

Ikke desto mindre er det viktig å eliminere fluidlekkasje mellom kamrene så mye som mulig, ettersom lekkasje nødvendig-vis forringer nøyaktigheten og den hydrauliske stivhet til anordningen. Det indre lekkasjefenomen må derfor bli bragt under kontroll for å begrense dets størrelse og for å redusere spredning 1 en serie anordninger. Nevertheless, it is important to eliminate fluid leakage between the chambers as much as possible, as leakage necessarily degrades the accuracy and hydraulic rigidity of the device. The internal leakage phenomenon must therefore be brought under control in order to limit its size and to reduce spread 1 a series of devices.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å forbedre en fluidanordning av den angjeldende type for slik å gjøre det mulig for den å klare seg uten en indre tettende pakning, mens den ikke desto mindre opprettholder et svært lavt lekkasjenivå mellom kamrene. The purpose of the present invention is to improve a fluid device of the type in question so as to enable it to do without an internal sealing gasket, while nevertheless maintaining a very low level of leakage between the chambers.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen med en oscillerende fluid-vingeanordning av den innledningsvis nevnte art, som kjenntegnes ved de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav. This is achieved according to the invention with an oscillating fluid wing device of the type mentioned at the outset, which is characterized by the features that appear in the characteristic in the following independent claim. Further features of the invention appear from the independent claims.

Vingen eller hver av de to vinger i anordningen kan tilvirkes av komposittmateriale. Det er også mulig å tilvirke komponentdelene til anordningen av det samme materialet, og derved gjøre det mulig å være virksom over et stort temperatur-område. The wing or each of the two wings in the device can be made of composite material. It is also possible to manufacture the component parts of the device from the same material, thereby making it possible to operate over a large temperature range.

I kraft av dens spesielle konstruksjon og de ekstremt forenklede geometriske former som er gitt dens aktive flater, trenger en anordning i samsvar med oppfinnelsen ikke å ha indre tettende pakninger ettersom lekkasjer mellom kamrene forblir svært lave. Som et resultat er den virksom uten friksjon og uten slitasje av dens komponentdeler, og gir derved utmerket lineæritet og bemerkelsesverdig nøyaktighet, og gir også svært lang levetid med usedvanlig stabil ytelse. By virtue of its particular construction and the extremely simplified geometric shapes given to its active surfaces, a device according to the invention does not need to have internal sealing gaskets as leakages between the chambers remain very low. As a result, it operates without friction and without wear of its component parts, thereby providing excellent linearity and remarkable accuracy, as well as very long life with exceptionally stable performance.

Dette er hvorfor den er særlig godt egnet for bruk som et drivelement i servostyrte posisjonsystemer av høy kvalitet. This is why it is particularly well suited for use as a drive element in high-quality servo-controlled positioning systems.

Utførelser av oppfinnelsen er beskrevet gjennom eksempler med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Embodiments of the invention are described through examples with reference to the attached drawings where:

Fig. 1 og 2 er skjematiske tverrsnitt gjennom en fluidanordning med en oscillerende vinge og to oscillerende vinger respektivt; Fig. 3 viser anordningen ifølge fig. 2 tilpasset til å virke som en pumpeanordning; Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom en anordning i samsvar med oppfinnelsen langs en linje IV-IV ifølge fig. 5; Fig. 5 er et aksielt snitt gjennom anordningen ifølge fig. 4 langs en linje V-V; Fig. 6 er en perspektivisk utspilt avbildning av hoved-komponentdelene til anordningen vist i fig. 4 og 5 før montering; og Fig. 7 er en perspektivavbildning av enkelte av delene vist i fig. 6 ettet at de er montert i hver-andre . Fig. 1 viser en oscillerende fluid-vingeanordning av den angjeldende type. Den innbefatter en aksel 1 som kan oscillere omkring sin akse 2 inne i et koaksielt sylindrisk hus 3. Inne i huset er det et indre rom 4 i form av en sirkulær ring med rektangulært snitt avdelt av sideflatene la til akslen 1, ved overflaten av en indre boring 3a i huset 3, og av to plane ringformede flater sentrert på aksen 2 og som tilhører et par av sirkulære endeplater som ikke er vist i tegningen. Ringrommet 4 er avdelt i to kammere 4a og 4b av en fast delevegg 5 og av en bevegelig vinge 6 som svinger med akselen 1. Kamrene 4a og 4b er forbundet til en ytre trykkfluidkrets (hydraulisk eller pneumatisk) via åpninger 7a og 7b dannet gjennom husets 3 sidevegg. Det er tydelig at når fluid under trykk påføres kammeret 4a via åpningen 7a, med åpningen 7d til kammeret 4b forbundet til utgangssiden av Fig. 1 and 2 are schematic cross-sections through a fluid device with one oscillating vane and two oscillating vanes respectively; Fig. 3 shows the device according to fig. 2 adapted to act as a pumping device; Fig. 4 is a cross-section through a device in accordance with the invention along a line IV-IV according to fig. 5; Fig. 5 is an axial section through the device according to fig. 4 along a line V-V; Fig. 6 is a perspective exploded view of the main component parts of the device shown in fig. 4 and 5 before assembly; and Fig. 7 is a perspective view of some of the parts shown in Fig. 6 so that they are mounted inside each other. Fig. 1 shows an oscillating fluid wing device of the type in question. It includes a shaft 1 which can oscillate about its axis 2 inside a coaxial cylindrical housing 3. Inside the housing there is an inner space 4 in the form of a circular ring with a rectangular section divided by the side surfaces la of the shaft 1, at the surface of a internal bore 3a in the housing 3, and of two planar annular surfaces centered on the axis 2 and belonging to a pair of circular end plates not shown in the drawing. The annular space 4 is divided into two chambers 4a and 4b by a fixed dividing wall 5 and by a movable wing 6 which swings with the shaft 1. The chambers 4a and 4b are connected to an external pressurized fluid circuit (hydraulic or pneumatic) via openings 7a and 7b formed through the housing 3 side wall. It is clear that when fluid under pressure is applied to the chamber 4a via the opening 7a, with the opening 7d of the chamber 4b connected to the exit side of

den ytre krets, så vil akslen 1 dreie i retning indikert av pilen, hvor dreievinkelen er begrenset til omkring 280°. Anordningen utgjør således en oscillerende aktuator. the outer circuit, then shaft 1 will rotate in the direction indicated by the arrow, where the angle of rotation is limited to about 280°. The device thus constitutes an oscillating actuator.

I tilfellet vist i fig. 2 har akslen 1 en andre vinge 6', med to vinger 6 og 6' som fremstikker fra motsatte ender av en aksel med felles diameter. Likeledes er en andre delevegg 5' anordnet diametralt motstående deleveggen 5. Således er hver av kamrene 4a og 4b splittet i to diametralt motstående rom respektivt referert som 4al og 4a2 og 4bl og 4b2, med de to rom av hvert kammer sammenknyttet med en korresponderende kanal 8 eller 9 som løper gjennom akslen 1. Denne symmetriske plassering balanserer virkningen av fluidet under trykk på akslen, men på bekostning av å redusere den maksimale dreievinkel til omkring 100°. In the case shown in fig. 2, the shaft 1 has a second wing 6', with two wings 6 and 6' projecting from opposite ends of a shaft of common diameter. Likewise, a second dividing wall 5' is arranged diametrically opposite the dividing wall 5. Thus, each of the chambers 4a and 4b is split into two diametrically opposite rooms respectively referred to as 4al and 4a2 and 4bl and 4b2, with the two rooms of each chamber connected by a corresponding channel 8 or 9 running through the shaft 1. This symmetrical arrangement balances the effect of the fluid under pressure on the shaft, but at the expense of reducing the maximum angle of rotation to about 100°.

Hver av anordningene omtalt ovenfor kan virke som en motor (aktuator) som nevnt med hensyn til anordningen ifølge fig. 1. Ettersom de er reverserbare kan de også benyttes som pumper eller kompressorer. F.eks. viser fig. 3 en dobbelt-virkende pumpekrets som benytter anordningen ifølge fig. 2, og anordnet i tillegg med to komplementære åpninger 7'a og 7'b som åpner ut i kammerrommene 4a2 og 4bl. Hver av åpningene 7a, 7b, 7'a og 7'b er tilknyttet en tilbake-slagsventil 10 som er montert i fluidkretsen vist i en slik retning at ved å påføre en frem og tilbakegående dreiebeveg-else til akslen 1, oppnås kontinuerlige sugeeffekter ved punktet a og kontinuerlige løfteeffekter oppnås ved punktet b av fluidkretsen. Each of the devices discussed above can act as a motor (actuator) as mentioned with regard to the device according to fig. 1. As they are reversible, they can also be used as pumps or compressors. E.g. shows fig. 3 a double-acting pump circuit that uses the device according to fig. 2, and additionally arranged with two complementary openings 7'a and 7'b which open into the chamber spaces 4a2 and 4bl. Each of the openings 7a, 7b, 7'a and 7'b is associated with a non-return valve 10 which is mounted in the fluid circuit shown in such a direction that by applying a reciprocating rotational movement to the shaft 1, continuous suction effects are achieved by point a and continuous lifting effects are achieved at point b of the fluid circuit.

En anordning i samsvar med oppfinnelsen, som beskrevet nedenfor med henvisning til fig. 4, har hovedsakelig utform-ingen som vist i fig. 2 som det straks fremgår ved å sammenligne fig. 2 med fig. 4. Den innbefatter en stator med et hus 3 og to delevegger 5 og 5' sammen med en rotor med en aksel 1 omkring en akse 2 og et par vinger 6 og 6', som sammen med to faste delevegger 5 og 5' definerer to kamre hvor hver av disse er delt i to rom som kommuniserer gjennom akslen via kanaler 8 og 9. Kamrene forløper i ringrommet med rektangulært snitt inne I huset 3 som koaksielt omgir aksen 2 og delt på utsiden av boringen 3a i huset 3, på innsiden av akselens 1 sideflate la og aksielt av to plane ringformede flater 11 og 12 som tilhører huset 3 (fig. 5). A device in accordance with the invention, as described below with reference to fig. 4, mainly has the design as shown in fig. 2 as is immediately apparent by comparing fig. 2 with fig. 4. It includes a stator with a housing 3 and two partition walls 5 and 5' together with a rotor with a shaft 1 around an axis 2 and a pair of wings 6 and 6', which together with two fixed partition walls 5 and 5' define two chambers where each of these is divided into two rooms that communicate through the shaft via channels 8 and 9. The chambers run in the annular space with a rectangular section inside the housing 3 which coaxially surrounds the shaft 2 and divided on the outside by the bore 3a in the housing 3, on the inside of the side surface of the shaft 1 and axially of two planar annular surfaces 11 and 12 belonging to the housing 3 (fig. 5).

Paret av vinger 6, 6' er bestående av en stang 13 av rektangulært snitt hvilke lengde er lik med diameteren til boringen 3a og hvilke ender er avrundet i samsvar med krumningsradien til boringen. Stangen er montert i et hus 14 som passerer diametralt gjennom akslen 1 (fig. 6) med husets dimensjoner egnet for nøyaktig å motta stangen 13 (fig. 7). Som det kan sees i fig. 5 og 6 er huset tilvirket i to deler, som etter sammenstilling er symmetriske omkring aksen 2 til akslen 1. En av delene er et legeme 15 som er klokkeformet mens det andre er en endeplate 16 som lukker rommet inne i legemet 15. Både legemet 15 og endeplaten 16 har respektive sentrale boringer 17 og 18 som tillater akslen 1 å passere derigjennom. The pair of wings 6, 6' consists of a rod 13 of rectangular section, the length of which is equal to the diameter of the bore 3a and the ends of which are rounded in accordance with the radius of curvature of the bore. The rod is mounted in a housing 14 which passes diametrically through the shaft 1 (Fig. 6) with the dimensions of the housing suitable to accurately receive the rod 13 (Fig. 7). As can be seen in fig. 5 and 6, the housing is made in two parts, which after assembly are symmetrical about the axis 2 to the axis 1. One of the parts is a body 15 which is bell-shaped while the other is an end plate 16 which closes the space inside the body 15. Both the body 15 and the end plate 16 has respective central bores 17 and 18 which allow the shaft 1 to pass through.

Legemet 15 har nok en boring med større diameter som utgjør boringen 3a som avdeler utsiden av ringrommet inne i huset og anordnet rundt akslen 1. Mellom disse to boringer 3a og 17 er det en plan ringformet skulder 11 som danner en av basisflat-ene som avdeler rommet i aksiell retning, hvor den andre ringformede basisflate 12 fremkommer på endeplaten 16 rundt boringen 18. Den ringformede flate 12 er omgitt av nok en plan ringformet flate 19 som utgjør en monteringsflens, og en plan ringformet plate 20 av legemet 15 er presset mot denne. Endeplaten 19 har hull 21 anordnet i en ring rundt aksen 2 og forløper parallelt med denne, hvilke hull er beregnet på å motta bolter 22 for innskruing i korresponderende gjengede hull 23 boret i ringflaten 20 av legemet 15, hvor boltene således gjør det mulig å montere legemet 15 til endeplaten 16 for slik å utgjøre huset 3. I tillegg fremstikker en vinkelmessig posisjoneringstapp 24 fra overflaten 20 av legemet 15. Tappen mottas i et korresponderende hull 25 boret 1 flaten 19 av enplaten 16. The body 15 has another bore with a larger diameter which forms the bore 3a which separates the outside of the annular space inside the housing and arranged around the shaft 1. Between these two bores 3a and 17 there is a planar annular shoulder 11 which forms one of the base surfaces which separate the space in the axial direction, where the second annular base surface 12 appears on the end plate 16 around the bore 18. The annular surface 12 is surrounded by another planar annular surface 19 which forms a mounting flange, and a planar annular plate 20 of the body 15 is pressed against this . The end plate 19 has holes 21 arranged in a ring around the axis 2 and runs parallel to this, which holes are intended to receive bolts 22 for screwing into corresponding threaded holes 23 drilled in the ring surface 20 of the body 15, where the bolts thus make it possible to mount the body 15 to the end plate 16 so as to form the housing 3. In addition, an angular positioning pin 24 projects from the surface 20 of the body 15. The pin is received in a corresponding hole 25 drilled 1 in the surface 19 of the single plate 16.

Som det nærmere er vist i flg. 6 er deleveggene 5 og 5' i et stykke med endeplaten 16 og utgjøres av fremspring fra ringflaten 12 som forløper parallelt med aksen 2, med sine radielt indre flater 26 dannende direkte forlengelser av boringsflaten 18 gjennom endeplaten. Videre er flaten aksielt forskjøvet fra flaten 19 slik at det sylindriske skjørt av legemet 15, som omgir boringen 3a, er anpasset rundt den forskjøvne flate 12 med boringen 3a værende i en nær pasning rundt en sirkulær sylindrisk skulder 26 som opptrer mellom flatene 12 og 19 i kraft av den aksielle forskyvning. Under disse forhold forløper de radielt ytre flater 28 av deleveggene 5 og 5' som direkte forlengelser av sylinderflaten til skulderen 26. As shown in more detail in Fig. 6, the dividing walls 5 and 5' are in one piece with the end plate 16 and are made up of projections from the annular surface 12 which run parallel to the axis 2, with their radially inner surfaces 26 forming direct extensions of the bore surface 18 through the end plate. Furthermore, the surface is axially offset from surface 19 so that the cylindrical skirt of body 15, which surrounds bore 3a, is fitted around the offset surface 12 with bore 3a being in a close fit around a circular cylindrical shoulder 26 which occurs between surfaces 12 and 19 by virtue of the axial displacement. Under these conditions, the radially outer surfaces 28 of the dividing walls 5 and 5' extend as direct extensions of the cylinder surface to the shoulder 26.

Hovedoperasjonene som er nødvendige for å fabrikere komponentdelene til anordningen beskrevet ovenfor vil nå bli forklart. Alle disse deler er tilvirket av stål og deler en symmetriakse som, når de har blitt håndtert, sammenfaller med hovedaksen 2 til anordningen. The main operations necessary to fabricate the component parts of the device described above will now be explained. All these parts are made of steel and share an axis of symmetry which, when they have been handled, coincides with the main axis 2 of the device.

En stav 13 maskineres for slik å ha det ønskede a x b rektangulære snitt for å utgjøre vingeparet 6 og 6'(hvor A rod 13 is machined to have the desired a x b rectangular section to form the pair of wings 6 and 6' (where

a er den omkretsmessige størrelse og b er den aksielle størrelse, dvs. størrelsen parallell med aksen 2, omkring hvilken vingene er i drift etter montering). Et blindhull 29 er boret i midten av en av platene av dimensjon a, og lengden av staven er tilvirket noe større enn den ønskede verdi ved å maskinere dens endeflater for å innta en sylindrisk flate omkring den samme akse 2 som hullet 29. Endene av flatene med dimensjon b er lett freset ved 30 slik at i den sammenstilte anordning har rommene 4al, 4a2, 4bl og 4b2 av kamrene et minimumsvolum forskjellig fra null når vingeparet 6 og 6' er ved hver av sine endestillinger av slaget (se fig. 4). a is the circumferential size and b is the axial size, i.e. the size parallel to axis 2, around which the wings are in operation after assembly). A blind hole 29 is drilled in the center of one of the plates of dimension a, and the length of the rod is made somewhat greater than the desired value by machining its end faces to take a cylindrical face about the same axis 2 as the hole 29. The ends of the faces with dimension b is slightly milled at 30 so that in the assembled device the spaces 4al, 4a2, 4bl and 4b2 of the chambers have a minimum volume different from zero when the pair of wings 6 and 6' are at each of their end positions of the stroke (see fig. 4) .

Akslen 1 er tilvirket i form av en sirkulær sylinder og huset 14 er dannet deri ved elsktroerosjon med samme størrelser The shaft 1 is made in the form of a circular cylinder and the housing 14 is formed therein by electroerosion with the same dimensions

a x b som staven 13 som utgjør vingeparet 6 og 6'. Staven 13 innsettes i huset 14 gjennom akslen 1, og staven sentreres ved hjelp av en skrue 31 innført i et gjenget hull 32 boret aksielt fra en av akselens 1 ender, hvilket hull åpner ut i huset 14 slik at den ikke-gjengede ende 31a av skruen, hvis diameter korresponderer med diameteren til hullet 29 i staven 13, trenger inn i hullet 29 (fig. 5). a x b as the rod 13 which makes up the pair of wings 6 and 6'. The rod 13 is inserted into the housing 14 through the shaft 1, and the rod is centered by means of a screw 31 inserted in a threaded hole 32 drilled axially from one of the ends of the shaft 1, which hole opens out into the housing 14 so that the non-threaded end 31a of the screw, the diameter of which corresponds to the diameter of the hole 29 in the rod 13, penetrates into the hole 29 (Fig. 5).

Etter at staven 13 er sammenstilt, poleres dens flater med dimensjon a slik at den aksielle dimensjon b er svært nøyaktig; likeledes ferdigbehandles de sylindriske endeflater for slik å ha den ønskede radius og for slik å være nøyaktig koaksial med sideflaten la på akslen 1. After the rod 13 is assembled, its surfaces are polished with dimension a so that the axial dimension b is very accurate; likewise, the cylindrical end surfaces are finished to have the desired radius and to be exactly coaxial with the side surface laid on the shaft 1.

Deretter tilvirkes endeplaten 16 av en tykk skive i hvilken en sentral boring 18 maskineres med en diameter som er kun litt større enn diameteren til akslen 1. Deretter maskineres den ringformede flate 19, og de to delevegger 15 og 15' er dannet fra den gjenværende sentrale ring ved fresing etterfulgt av radiell sliping ved bruk av et slipehjul hvis tykkelse er lik med størrelsen a av staven 13, mens det sikres at ringen har en resthøyde c (fig. 6) som tilsvarer den utstrekning til hvilke ringflaten 12 skal forskyves aksielt, og med deleveggene 5 og 5' f remstikkende over en høyde hl fra nevnte flate, hvor hl er kun litt større enn dimensjonen b av staven 13. Next, the end plate 16 is made from a thick disk in which a central bore 18 is machined with a diameter only slightly larger than the diameter of the shaft 1. The annular surface 19 is then machined, and the two partition walls 15 and 15' are formed from the remaining central ring by milling followed by radial grinding using a grinding wheel whose thickness is equal to the size a of the rod 13, while it is ensured that the ring has a residual height c (fig. 6) which corresponds to the extent to which the ring surface 12 is to be displaced axially, and with the dividing walls 5 and 5' f projecting above a height hl from said surface, where hl is only slightly larger than the dimension b of the rod 13.

Legemet 15 maskineres ved å lage en boring 17 omkring aksen som vil bli aksen 2 til den komplette anordning, hvilken boring er identisk med boringen 18 i endeplaten 16 hvor disse to boringer tjener som lagre for den sylindriske aksel 1. Deretter maskineres boringen 3a, som har en diameter som er noe større enn den ytre diameter av ringen til endeplaten fra hvilke deleveggene 5 og 5' ble maskinert, sammen med den forskjøvne ringflate 12 slik at boringen passer nøyaktig rundt skulderen 29 som avdeler utsiden av flaten 12 og hvilken diameter er kun litt større enn diameteren til de delsylindriske endeflater av staven 13. De to boringer 17 og 3a er sammenknyttet via den ringformede skulder 13 hvilken radielle utstrekning er lik med den til ringflaten 12 på endeplaten. Høyden h2 av boringen 3a mellom planene av ringflatene 12 og 20 er kun litt større enn størrelsen b av vingen + inngrepsdybden c av boringen (fig. 5). The body 15 is machined by making a bore 17 around the axis which will become the axis 2 of the complete device, which bore is identical to the bore 18 in the end plate 16 where these two bores serve as bearings for the cylindrical shaft 1. Then the bore 3a is machined, which has a diameter somewhat larger than the outer diameter of the ring of the end plate from which the dividing walls 5 and 5' were machined, together with the offset ring face 12 so that the bore fits exactly around the shoulder 29 which divides the outside of the face 12 and which diameter is only slightly larger than the diameter of the semi-cylindrical end surfaces of the rod 13. The two bores 17 and 3a are connected via the annular shoulder 13, the radial extent of which is equal to that of the annular surface 12 on the end plate. The height h2 of the bore 3a between the planes of the ring surfaces 12 and 20 is only slightly greater than the size b of the vane + the engagement depth c of the bore (Fig. 5).

Overflatene til komponentdelene i anordningen som definerer de indre kammere er svært nøyaktig maskinert for slik å være dimensjonert til svært små toleranser og slik at de har en utmerket overflatetilstand. Som et resultat kan klaringene mellom de ulike stykker være svært liten, f.eks. omkring 5 mikrometer. Imidlertid er klaringen mellom flatene på vingene 6 og 6', som er vinkelrett til aksen 2, og ringflatene 11 og 12 noe større, omkring 10 mikrometer, for å unngå enhver kontakt mellom vingene og huset selv dersom akselen 1 er ved en liten vinkel i forhold til aksen 2 i kraft av de minimale klaringer som foreligger mellom akslen og dens lagre som utgjøres av boringene 17 og 18. Alle disse svært små klaringer (som er svært overdrevne i fig. 4 og 5 for å gjøre disse synlige) sikrer at det er hovedsakelig ingen fluidlekkasje fra et kammer til et annet inne i anordningen selv om ingen tettende pakning er anordnet mellom vingene og huset, mellom deleveggene og huset eller mellom huset og akslen. Imidlertid er ytre tettende pakninger anordnet. En tetningsring 33 gir tetning mellom legemet 15 og endeplaten 16. Den er opptatt i et ringformet spor 34 formet i flaten 20 hvor legemet møter endeplaten. To tetningsringer 35 og 36 er også innsatt mellom akslen 1 og huset 3 i de ringformede spor formet respektivt i boringene 17 og 18 (ikke vist i fig. 6). The surfaces of the component parts of the device which define the inner chambers are very precisely machined to be dimensioned to very small tolerances and to have an excellent surface condition. As a result, the clearances between the various pieces can be very small, e.g. about 5 micrometers. However, the clearance between the surfaces of the wings 6 and 6', which are perpendicular to the axis 2, and the ring surfaces 11 and 12 is somewhat larger, about 10 micrometers, to avoid any contact between the wings and the housing even if the shaft 1 is at a small angle in relative to the axis 2 by virtue of the minimal clearances that exist between the shaft and its bearings which are formed by the bores 17 and 18. All these very small clearances (which are greatly exaggerated in Figs. 4 and 5 to make them visible) ensure that the is mainly no fluid leakage from one chamber to another inside the device even if no sealing gasket is arranged between the wings and the housing, between the dividing walls and the housing or between the housing and the shaft. However, external sealing gaskets are provided. A sealing ring 33 provides a seal between the body 15 and the end plate 16. It is occupied in an annular groove 34 formed in the surface 20 where the body meets the end plate. Two sealing rings 35 and 36 are also inserted between the shaft 1 and the housing 3 in the annular grooves formed respectively in the bores 17 and 18 (not shown in Fig. 6).

Gjennom et eksempel kan en anordning som beskrevet ovenfor og som vist i fig. 4 - 7 ha de følgende egenskaper: Svingevlnkel fra anlegg til anlegg: 100°; Through an example, a device as described above and as shown in fig. 4 - 7 have the following characteristics: Swivel angle from plant to plant: 100°;

enhet for sylinderkapasitet: 1-500 cm^/rad; unit for cylinder capacity: 1-500 cm^/row;

tilgjengelig svingkraft: 0,1 N.m rad/cm<3> bar; maksimalt matetrykk: 500bar; available swing force: 0.1 N.m rad/cm<3> bar; maximum feed pressure: 500bar;

hysterese under belastning: < 0, 1% ; og statisk nøyaktighet: 10"^ rad/N.m. hysteresis under load: < 0.1%; and static accuracy: 10"^ rad/N.m.

Claims

1. Oscillating fluid vane device for use either as a motor or as a pump, comprising a housing (3) with a shaft (1) passing through it and rotatable about its axis (2), which shaft (1) carries a vane (6) , where the inner space in the housing forms an annular chamber (4) around the shaft (1), which is divided into two planar annular base surfaces (11,12) and of two coaxial cylindrical surfaces (la,3a) which respectively form an inner surface ( la) and an outer surface (3a), which chamber (4) is divided by a fixed radial dividing wall (5) and the vane (6), which rotates with the shaft (1), into two sub-chambers (4a,4b) of complementary, variable volumes, which vane (6) is the end of a rod (13) received in an opening (14) formed radially in the shaft (1), and machined in such a way that the vane can be installed in the chamber within a very small clearance with the surfaces which delimits the chamber, where the dividing wall (5) is machined so that it can be installed within a very small clearance between the above-mentioned two annular surfaces (11,12), as well as between the cylindrical surfaces of the housing and the shaft, the corresponding surfaces of the dividing wall being also cylindrical, characterized in that the housing (3) consists of a hollow, cylindrical body (15) and two annular end plates, namely a plate (16) attached to the body, and another plate manufactured in one piece with the body to form a body (15) in one piece, where the fixed dividing wall (5) is formed in one piece with the end plate (16) and that the cylindrical side surface (la) of the shaft (1), at least in the part of the shaft that extends into the housing (3) and through the bores (17,18) arranged in the housing for guiding the shaft (1), has a constant diameter, such that in the assembled device the wing (6) and the dividing wall (5) provide small, predetermined and stable fluid leakage between the two sub-chambers (4a, 4b) without the addition of seals.

2. Device according to claim 1, characterized in that it includes a second wing and a second dividing wall identical to the above-mentioned wing and dividing wall and is placed diametrically opposite to these, where each chamber is thus divided into two diametrically opposed rooms with respective communication channels arranged between them through the shaft, where the two wings are made up of opposite ends of said rod which passes straight through the shaft, and where the lower dividing wall is shaped and positioned in the same way as the first dividing wall.

3. Device according to claim 2, characterized in that the rod is attached to the axle by means of a centering element.

4. Device according to claim 2, characterized in that the rod is slidably mounted through the shaft.

5. Device according to claim 1, characterized in that the end plate includes, and is placed coaxially around a central bore for the passage of the shaft: a first planar annular surface which forms the second base surface of the annulus and which has the dividing wall protruding from this, where the dividing wall is radially divided by surfaces if radii are respectively equal to the limiting radius of the first annular surface; a second planar annular surface surrounding the first planar annular surface, the second annular surface having the body resting on the other hand after the device is assembled, where the body and the end plate, when assembled, intersect a common axis coinciding with the axis of the shaft; and the first annular surface of the end plate is axially offset relative to the second annular surface with the two annular surfaces joined by a circular cylindrical shoulder over which the bore of the body, defining the outer cylindrical surface delimiting the annular space, fits exactly.

6. Device according to claim 1, characterized in that a thin layer of anti-adhesive coating with a low coefficient of friction is arranged on each of the following surfaces which have very small clearances: the side surface of the shaft: the surfaces of the wing facing the base rafts; and the outer cylindrical surface of the annulus.

7. Device according to claim 1, characterized in that the shaft is controlled in the housing by a pair of sliding bearings.

8. Device according to claim 1, characterized in that the shaft is controlled in the housing by a pair of ball bearings with essentially no radial slack.

9. Device according to claim 1, characterized in that the shaft is controlled in the housing by a pair of hydrostatic bearings.

10. Device according to claim 1, characterized in that the shaft is controlled in the housing by a pair of passive or active magnetic bearings.