NO177440B - Fremgangsmåte ved fremstilling av gerotorpumpe - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører gerotorpumper, som har en knastforsynt hannrotor, ofte kalt stjernehjul, med n tenner plassert i en knastforsynt hunnrotor med n+1 tenner slik at det dannes et sett pumpekamre mellom knastene. Rotorene og kamrene roterer, og herunder øker og minsker størrelsen av kamrene for å bevirke innsugning og utpressing av det pumpede fluid.

Hvert av kamrene er begrenset i omkretsretningen av to kontaktlinjer mellom rotoren og ringrommet. Ved de aksiale ender er kamrene begrenset av pumpehuset, som vanligvis innbefatter et sylindrisk hulrom som inneholder gerotorsettet, slik at basisen av hulrommet danner en aksial endevegg for kamrene og en dekkplate for pumpehuset danner den motsatte endevegg.

Pumpens virkningsgrad avhenger primært av kammertetningen, og ett av de mest kritiske områder man har kontroll med er den aksiale klaring mellom delene.

Fremstillingsmetodene som benyttes for gerotorsettet involverer vanligvis komprimering og sintring av pulvermetaller, av grunner som vil være lett forståelige for produksjonsingeniøren, og disse følges av maskinering av de aksiale flater av gerotordelene for å gi disse endeflater den glatte finish som er nødvendig i samvirkningen med pumpehuset og dekkplaten.

For pumpefabrikanten ligger det et dilemma i de spesielt små fremstillingstoleranser som er nødvendige for den aksiale lengde av hulrommet i pumpehuset og for gerotordelenes aksiale lengde for å oppnå høy virkningsgrad. Ifølge vanlig fremstillingsteknikk gjøres dette ved å fastsette akseptable standarder, kontrollmåle alle deler og så kassere de som befinner seg utenfor de fastsatte grenser. Dette er nødvendigvis dyrt på grunn av den uunngåelige vrakprosent, og dette gjelder spesielt for sintrede pulvermetaller, som av og til må maskineres mer eller mindre på grunn av

variasjoner i materialet.

Fra US 2.905.094 og 3.130.680 er det kjent en fremgangsmåte for fremstilling av en pumpe omfattende et pumpehus med et hulrom, et gerotorsett med ring og rotor plassert i hulrommet, og en del som lukker hulrommet, idet basisen av hulrommet og nevnte del adskilles aksialt med en avstand som er lik den aksiale lengde av gerotorsettet pluss en nødven-dig innvendig løpetoleranse, idet nevnte del festes i aksial stilling ved hjelp av en presspasning med en annen pumpekomponent. Her blir pumpehuset og den del som lukker hulrommet i dette presset sammen med presspasning inntil to flater på delene kommer til anlegg mot hverandre. De nødvendige toleranser mot rotoren blir imidlertid oppnådd ved nøyaktig å kontrollere delenes aksiale lengde, med derav følgende høye krav til fremstillingstoleransene.

Fra JP 61-232395 er det kjent å innstille klaringen til rotoren ved å skru tilbake dekselets festebolter en viss vinkel etter at disse først er skrudd helt inn mot en ettergivende pakning. En slik pakning er i seg selv lite ønskelig, og arbeidet med å trekke til og deretter løsne skruene utgjør manuelle arbeidsoperasjoner som krever en viss fagkunnskap. Dessuten må skruene trekkes til trinnvis og etter et bestemt mønster for å gi noenlunde jevn komprimering av pakningen, noe som bidrar til å gjøre fremgangsmåten relativt tidkrevende.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre små monteringstoleranser på en mindre kostbar måte.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte som nevnt ovenfor i forbindelse med de to amerikanske patenter, hvor det karakteristiske er at den aksiale plassering av nevnte del og således den innvendige løpetoleranse tilveiebringes ved å forskyve nevnte del i forhold til nevnte andre komponent ved en forutbestemt belastning inntil alle klaringer er fjernet og deretter la den naturlige elastiske restitusjon av delene etablere en nødvendig innvendig løpetoleranse.

Det foreligger forskjellige variasjonsmuligheter innenfor oppfinnelsens ramme, bl.a. å bruke en stasjonær aksel eller å bruke en roterende aksel for gerotorsettet. Hvor akselen er stasjonær, kan dekkplaten ha presspasning med akselen for å oppfylle oppfinnelsens formål, men hvor akselen er roterbar for å overføre drivkraft, kan reguleringselementet for den aksiale toleranse være fast festet i forhold til pumpehuset istedenfor akselen.

Fire utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives i større detalj under henvisning til vedføyede tegninger, hvor hver av figurene er et vertikalsnitt gjennom hver sin av de fire utførelser.

Det skal først vises til fig. 1, hvor pumpehuset 10 har et sylindrisk hulrom som danner lagring for ringen 12, som står i inngrep med rotoren 14. Pumpehuset er utformet med innløps- og utløpsporter 16 som åpner inn til kamrene som dannes mellom gerotordelene 12, 14.

I dette tilfelle benyttes en drivaksel 18 som er lagret i en bøssing 20 og drives f.eks. ved hjelp av en tapp 22 på akselen. Akselen danner en presspasning med rotoren ved 24.

Det benyttes en dekkplate 26, og den aksiale klaring mellom gerotordelene og pumpehuset og dekkplaten er bestemt ved å presse dekkplaten i retning av pilen A inn i pumpehuset, som det danner en presspasning med ved 28, ved en forutbestemt belastning, og deretter la dekkplaten gå tilbake elastisk for å innstille de innvendige toleranser. Det vil forstås at med denne konstruksjon kan gerotorsettet variere i aksial dimensjon i stor grad, men at en standard toleranse likevel kan oppnås.

I arrangementet på fig. 2 danner akselen 32 en presspasning ved 34 med et hulrom i pumpehuset 30. I dette tilfelle har akselen en flens 36. Bøssingen 38 danner lager for rotoren 40, som står i inngrep med ringen 42. Rotoren 40 danner en integrerende del med en radial flens 44, som danner både en dekkplate og en drivoverføringsanordning, f.eks. ved hjelp av tenner 46 på dens periferi. Også her vil det forstås at de aksiale løpeklaringer tilveiebringes ved å presse flensen 36 på drivakselen videre inn i pumpehuset med en forutbestemt belastning og deretter avlaste dette. Et tetningsele-ment kan være anordnet perifert ved 48 mellom den roterende del 44 og det stasjonære hus 30. Det er ikke nødvendig med noe lager på dette punkt på grunn av løpetoleransene/klar-ingene.

Fig. 3 kan betraktes som en versjon av fig. 2, hvor akselen 50 først er presset med presspasning ved 52 inn i pumpehuset 54, hvorpå det istedenfor å benytte en flens på akselen, anvendes en separat lokaliseringsdel 56 som har en presspasning ved 58, som presses på den utragende ende av akselen 50 for å sette opp de nødvendige løpetoleranser på samme måte som beskrevet i det foregående.

På fig. 4 drives ringen 60 ved hjelp av tenner 62 anordnet på en aksial ytre ende av ringen, idet den aksialt indre ende av denne er lagret i pumpehuset som tidligere. Hannrotoren 66 står i inngrep med ringen og løper på akselen 68 med en bøssing 70 anordnet derimellom. Akselen 68 har en presspasning ved 72 i pumpehuset, og dekkplaten 74 har en presspasning ved 76 med den samme aksel 68. Også her blir løpetoleransene satt opp på samme måte.

Alle de illustrerte versjoner benytter glidelagerbøssinger på et eller annet punkt for de roterende deler, men den eventuelle tilstedeværelse av disse lagerbøssinger avhenger av den type materialer som benyttes, og i noen tilfeller kan delene lagres direkte på akselen eller direkte i pumpehuset, alt etter hva som passer i det foreliggende tilfelle.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av en pumpe omfattende et pumpehus (10) med et hulrom, et gerotorsett med ring (12) og rotor (14) plassert i hulrommet, og en del (26) som lukker hulrommet, idet basisen av hulrommet og nevnte del adskilles aksialt med en avstand som er lik den aksiale lengde av gerotorsettet pluss en nødvendig innvendig løpetoleranse, idet nevnte del (26) festes i aksial stilling ved hjelp av en presspasning med en annen pumpekomponent (10), karakterisert ved at den aksiale plassering av nevnte del (26) og således den innvendige løpetoleranse tilveiebringes ved å forskyve nevnte del (26) i forhold til nevnte andre komponent (10) ved en forutbestemt belastning inntil alle klaringer er fjernet og deretter la den naturlige elastiske restitusjon av delene etablere en nødvendig innvendig løpetoleranse.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte del (26) som lukker hulrommet er en dekkplate, og at nevnte andre komponent er et pumpehus (10) som inneholder nevnte hulrom, hvilken dekkplate er anbragt i nevnte hulrom.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte del (26) som lukker hulrommet er en stasjonær del som er angulært fastholdt i forhold til pumpehuset.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte del (44) som lukker hulrommet er aksialt fastholdt, men fritt roterbar.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte del (44) som lukker hulrommet er et drevet element for gerotorsettet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte del som lukker hulrommet er en dekkplate (74).