NO117401B - - Google Patents

Description

Hydraulisk arbeidsmaskin, det vil si pumpe eller motor.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hydraulisk arbeidsmaskin, hvilket er ment å betegne en maskin som kan brukes som den drivende eller den drevne del i et hydraulisk system, det vil si som pumpe eller motor i systemet. Nærmere bestemt omfatter oppfinnelsen en hydraulisk pumpe eller motor som omfatter et hus med minst ett par stempler som går frem og tilbake i to sylindre som er forbundet med et kammer, hvorunder stemplene er tilkoblet hver sin av to roterbare eksenterdeler med fast eksentrisitet for overføring av roterende bevegelse av en aksel som bærer eksenterdelene til en frem- og tilbakegående bevegelse av stemplene, idet eksenterdelene dreier seg sammen for å bevirke maskinens drift og i forhold til hverandre for å variere faseforskyvningen mellom stemplenes bevegelser.

Det er kjent maskiner av denne art hvor den innbyrdes bevegelse mellom eksenterdelene gjennomføres med mekaniske anord-ninger. I britisk patentskrift nr. 802.990 beskrives det således en anordning hvor eksenterdelene dreies av to motsattløpende skruelinjeformete kilespor i inngrep med hver sin eksenterdel,

som er anbrakt på en felles sentral aksel. I fransk patentskrift nr. 1.020.691 frembringes den innbyrdes dreining ved hjelp av en komplisert tannhjulsoverføring. Disse og andre løsninger av problemet har imidlertid vært omfangsrike og kostbare å fremstille. Dessuten har de i flere tilfeller vist seg ømfintlige og utsatt for slitasje.

Formålet med oppfinnelsen er derfor å skaffe en for-holdsvis enkel, robust og driftsikker hydraulisk arbeidsmaskin av den nevnte art med variabel kapasitet. Den må således være økonomisk i fremstilling og ha lang levetid.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved at den ene eksenterdel er fast forbundet med akselen mens den andre eksenterdel er fast forbundet med en del som er konsentrisk dreibar om akselen, idet den er forbundet med den ene av en hydraulisk vingemotors bevegelige deler mens den andre bevegelige del er forbundet med akselen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, hvori det er beskrevet et utførelses-eksempel på en hydraulisk arbeidsmaskin ifølge oppfinnelsen,

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et vertikallengdesnitt gjennom en hydraulisk arbeidsmaskin ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser et snitt etter linjen III-III i fig. 1.

I den viste utførelsesform er det i et hus 10 med en sentral sylinderblokk og to endedeksler 12, 13 roterbart opptatt en hovedaksel 14, som er opplagret på kulelager 15. Denne aksel bærer en fast eksenter 16. En glidesko 17 med kulehode 18 forbinder denne eksenter med et første stempel 19.

En annen eksenter 20 er utformet på en del 21 som ligger konsentrisk om akselen 14. En glidesko 22 med kulehode 23 forbinder denne annen eksenter 20 med et annet stempel 24. Som det vil fremgå av fig. 2 dannes forbindelsen mellom selve eksenteren 20 og glideskoen av et nållager 25 og en ytterring 26 for å oppnå lett gang med et minimum av friksjonstap. Forbindelsen mellom glideskoen 17 og eksenteren 16 er utført på tilsvarende måte uten

at dette er vist særskilt.

De to stempler 19 og 24 arbeider mot et felles arbeids-rom 27. Det finnes en tilløpskanal 28 og en avløpskanal 29 i blokken 11, og forbindelsen mellom disse og arbeidsrommet er stengt av hver sin ventil henholdsvis 30 og 31, hvorav tilløps-ventilen 30 åpner seg i retning fra tilløpskanalen 28 og inn mot arbeidsrommet 27, mens avløpsventilen 31 åpner seg i retning fra arbeidsrommet og ut mot avløpskanalen. Disse ventiler kan utfor-mes som enkle tilbakeslagsventiler med svake returfjærer.

Delen 21 bærer en aksialt rettet forlengelse 32, som ved akselens 14 venstre ende omgis av et husliknende kapselstykke 33. Dette kapselstykke er med låsesplint 34 og endemutter 35

fastlåst til akselen 14 så at det roterer sammen med denne. Delen

21 kan imidlertid dreies i forhold til akselen og kapselstykket 33, idet det er anbrakt på nållagere 36 på akselen 14. Imidlertid finnes det i kapselstykkets 33 indre et hulrom 37 som vist i fig. 3, og dette hulrom strekker seg over en vinkel på omtrent 270°, atskilt av et innadrettet fremspring 38, som ligger tettende an mot et kjerneparti 39 på delen 21. Delen 21 bærer dessuten et utadrettet fremspring 40, som ligger tettende an mot innerveggen i kapselstykket 33, så at hulrommet 37 oppdeles i to del-hulrom 37A og 37B. Til det førstnevnte del-hulrom 37A tilføres det hydraulisk medium gjennom en tilførselskanal 41 i veggen i det venstre endedeksel 13 i huset, et periferisk omløpende spor 42

i innerveggen i dette deksel, samt en åpning 43 i den ytre vegg på kapselstykket 33. Det gjenstår å bemerke at kapselstykket 33 ligger med tett glidepasning an mot den sylindriske vegg i en hydraulisk utvidelse 44 av endedekslet 13, så at det kan opprett-holdes et vilkårlig, ønsket overtrykk på det hydrauliske trykkmedium som tilføres til del-hulrommet 37A. Del-hulrommet 37B står i forbindelse med det rom som inneholder eksenterne over en kanal 45 som fører inn til et av delens 21 nållagere og videre langs klaringen mellom delen 21 og akselen 14. Dette rom som opptar eksenterne får tilført hydraulisk medium for smøring av lagerne og for trykkutjevning gjennom en åpning 46 fra tilløps-kanalen.

Virkemåten for denne hydrauliske arbeidsmaskin er som

følger:

Eksenterne 16 og 20 har samme eksentrisitet, og kan, som det vil fremgå av det foranstående, ved hjelp av delen 21 innstilles til vilkårlig fasevinkel mellom dem, fra 0 til 180°. Når denne fasevinkel er 180°, vil det ene av de to stempler 19

og 24 foreta et sugeslag nøyaktig/^amme tidspunkt som det annet av disse to stempler foretar et trykkslag, og resultatet herav vil bli at det hverken innsuges eller utpresses hydraulisk medium. Arbeidsmaskinens kapasitet vil da være lik null. Når derimot fasevinkelen mellom eksenterne innstilles til 0°, vil de to stempler 19 og 24 arbeide nøyaktig i samme takt, og det oppnås maksimal kapasitet hos arbeidsmaskinen. Det vil være innlysende for en fagmann på området at det i mellomliggende fasevinkler mellom 0

og 180° vil oppnås kapasiteter som er tilsvarende redusert, og at arbeidsmaskinens kapasitet følgelig kan innstilles trinnløst mellom null og maksimum.

Videre vil det også være innlysende for en fagmann på området, at dersom man lar arbeidsmaskinen arbeide fritt som pumpe uten å sette det hydrauliske medium i del-hulrommet 37A under trykk, vil arbeidsmaskinen søke tilbake til nullstillingen, det vil si med fasevinkel 180°, hvor det ikke leveres trykkmedium i det hele tatt. Reaksjonstrykket inne i arbeidsrommet 27 vil virke mot stemplet 24 og presse dette i retning mot 180° fasevinkel.

Tilføres det imidlertid hydraulisk medium under et visst overtrykk til rommet 37A, vil dette bevirke at fremspringet 40 presses i urviserretningen i fig. 3. Dette bevirker at delen 21 dreies, og da i en retning som bevirker at fasevinkelen minsker. Er trykket inne i rommet 37A lik eller høyere enn reaksjonstrykket i arbeidsrommet 27, vil eksenteren 20 bli dreiet inntil fasevinkelen er null. I denne stilling sørger en ikke vist mekanisk stopper for at delen 21 har nådd sin maksimale vinkelutsvingning i forhold til eksenteren 16.

Herav vil det fremgå at man kan oppnå å innstille arbeidsmaskinen til en vilkårlig ytelse mellom null og maksimum ved å avpasse trykket i rommet 37A til en egnet størrelse. Innstilles for eksempel dette trykk til en størrelse som svarer til en ytelse på maksimalt 50 HK, og akselen 14 belastes med et dreie-moment som ved full kapasitet svarer til 100 HK, vil eksentrisi-teten automatisk innstille seg slik at arbeidsmaskinen arbeider med halv kapasitet, idet eksenteren 20 søker seg hen til den eksentrisitet hvor reaksjonstrykket eller mottrykket i arbeidsrommet 27 utbalanseres av trykket i rommet 37A.

Det vil sees av fig. 2 at et egnet antall stempler kan plasseres i stjerneform rundt akselen 14 for å oppnå jevn leveranse av trykkmedium når arbeidsmaskinen arbeider som pumpe.

Claims (4)

1. Hydraulisk pumpe eller motor som omfatter et hus med

minst ett par stempler som går frem og tilbake i to sylindre som er forbundet med et kammer, hvorunder stemplene er tilkoblet hver sin av to roterbare eksenterdeler med fast eksentrisitet for over-føring av roterende bevegelse av en aksel som bærer eksenterdelene til en frem- og tilbakegående bevegelse av stemplene, idet eksenterdelene dreier seg sammen for å bevirke maskinens drift og i forhold til hverandre for å variere faseforskyvningen mellom stemplenes bevegelser, karakterisert ved at den ene eksenterdel er fast forbundet med akselen mens den andre eksenterdel er fast forbundet med en del som er konsentrisk dreibar om akselen idet den er forbundet med den ene av en hydraulisk vingemotors bevegelige deler mens den andre bevegelige del er forbundet med akselen.

2. Hydraulisk pumpe eller motor i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den eksenterdel (21) som er konsentrisk dreibar på akselen (14) bærer en aksialt rettet forlengelse (32) som omgir akselen (14) og hvis ende bærer et utadrettet fremspring (40) som er opptatt i et ringformet spor (37) i et med akselen (14) fast forbundet kapselstykke' (33) med et innadrettet fremspring (38), idet de forskjellige fremspring ligger tett an mot sporets flater henholdsvis forlengelsen (32), slik at det på i og for seg kjent måte dannes to atskilte rom (37, 37A) som tilføres hydraulisk medium under forskjellige trykk for å bevirke dreining av den ene eksenterdel i forhold til den andre.

3. Hydraulisk pumpe eller motor i samsvar med krav 2, karakterisert ved at den del av sporet (37A) som har størst volum når fasevinkelen mellom eksenterdelene (16,20) er null, kommuniserer med en kilde for hydraulisk medium under variabelt trykk, idet det .andre rom (37) kommuniserer med det indre av huset idet dette står under konstant trykk, slik at en økning av det variable trykk vil bevirke en øket kapasitet på pumpen eller motoren.

4. Hydraulisk pumpe eller motor i samsvar med krav 3, karakterisert ved at kapselstykket (33) bar en sylindrisk ytterflate som er glidbart lagret i en del av huset som på kjent måte har et omkretsspor (42) som kommuniserer med mediumkilden samt en åpning (43) fra sporet og inn til den første del av sporet (37A).