NO762826L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører tetninger for hydrauliske motorer og pumper.

Oppfinnelsen tar særlig sikte på å tilveiebringe

en tetning for hydrauliske pumper eller motorer av vingetypen,

det vil si motorer eller pumper som innbefatter et hus, en ro-

tor i huset, hvilken rotor er forsynt med radielt bevegbare vinger som ligger an mot en fast stator eller kamring rundt rotoren. Oppfinnelsen er eksempelvis anvendbar i forbindelse med en motor eller en pumpe av den type hvor en boring strekker seg aksialt og sentralt gjennom huset og rotoren og opptar en hylse som er drivtilknyttet rotoren. Hylsen er rotasjonsopplag-ret ved sine ender ved hjelp av egnede lagre anordnet i uttak i boringen, og opptar en kraftuttaksaksel.

I det etterfølgende skal tetningen ifølge oppfinnelsen beskrives i forbindelse med bruk i en motor, men som man vil forstå er tetningen naturligvis like godt anvendbar i hydrauliske pumper med lignende konstruksjon. For mange motor og pumpetyper er det en fordel å innstalere motoren på en slik måte at akselen som er drivtilknyttet rotoren, utgjør en permanent del av den drevne mekanisme og ikke er en del av motoren.

For slike konstruksjoner vil tetningen være uavhengig av akselen.

For de fleste motorer av den type som benytter en med vinger forsynt rotor er lekkasje langs de motliggende sidevegger av rotor og rotorkammer et vanlig problem som krever bruk, av tetninger på sideveggflåtene i rotorhuset eller en akseltet-ning som utgjør en permanent del av motoren. Den mest vanlige sideveggtetning er en homogen ringtetning med fire utpregede avsnitt. Disse tetninger er opptatt i ringspor enten i rotor- veggen eller i rotorkammerets sidevegg. Tetningen ifølge oppfinnelsen er utviklet med det for øyet å erstatte de nevnte tetninger og på en effektiv måte hindre lekkasje fra området mellom sideveggene til rotoren og rotorkammeret. En av hoved-ulempene ved de kjente tetninger i dette spesielle området er at fluidumtrykket har en tendens til å deformere tetningen i ringsporet og trykke en del av tetningsringen ut av tetningssamvirke med den motliggende flate. Det er kjent metoder for å redusere O-ringdeformasjoner men sideveggtetninger av denne type har en tendens til kontinuerlig å slippe fordi en liten fluidummengde som følge av overflateujevnheter i ringsporet eller i sideveggen som O-ringen ligger an mot. Denne lekkasje har en tendens til å øke etter som trykket øker. Tetninger av den tidligere kjente type er dessuten vanskelig tilgjengelige i motorer og man må ofte helt demontere motoren for å komme til den.

Det er således hensikten med foreliggende oppfin-nelse å tilveiebringe en tetning for en hydraulisk motor eller pumpe som kan eliminere de foran nevnte ulemper ved den tidligere kjente teknikk. Særlig tar man sikte på å tilveiebringe en tetning som er uavhengig av en aksel. Man tar også sikte på å tilveiebringe en tetning som i hovedsaken er lekkasjefri. Spe-sielt tar man sikte på å tilveiebringe en tetning som presses til strammere tetningssamvirke når det fluidumtrykk som virker på tetningen øker. Man tar også sikte på å tilveiebringe an tetning som er lett tilgjengelig for vedlikehold og utbytting etter behov.

Tetningen ifølge oppfinnelsen er anordnet i en utsparing utformet i boringen på hver side av rotoren og nær denne. Hver tetning innbefatter en sylindrisk hylse hvis lengdeakse er parallell med boringens lengdeakse. Hylsen har en radiell flens på den ene enden. Den flensforsynte hylse er limt eller på annen måte festet til rotorens sidevegg. Den sylindriske hylse strekker seg således aksialt ut i fra rotoren. Hylsens indre diameter og dens lengde i forhold til boring og utsparing er slik at hylsen er anordnet helt inne i utsparingen slik at den ikke hindrer innføringen av enddrivaksel i boringen. Et tetningsorgan er anordnet i det rom som begrenses av utsparin-gens bunn og hylsen. Tetningsorganet tetter mellom utsparingen og hylsen og hindrer fluidumlekkasje fra området mellom de mot liggende sidevegger på rotor og rotorkammer og inn til boringen. Tetningen er uavhengig av drivakselen. Tetningsorganet er utformet slik at det deformeres til øket tetningssamvirke med bunnen av utsparingen og med hylsen i samsvar med en øking av det fluidumtrykk som virker på tetningsorganet.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under hen-visning til tegningene hvor

fig. 1 viser et perspektivriss av en motor hvor

tetningen ifølge oppfinnelsen er særlig godt egnet,

fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1, fig. 3 viser et snitt etter linjen 3-3 i fig- 1, fig. 4 viser et snitt gjennom en tetning ifølge

oppfinnelsen, og

fig. 5 viser et forstørret utsnitt av fig. 4. Selve motoren er betegnet med 10. Motorhuset be-står i hovedsaken av endedekslene 12 og 14 og en mellomliggende stator eller kamring 16. Komponentene holdes sammen ved hjelp av bolter 18 som går gjennom endedekslet 14 og statoren 16. Boltene er skrudd inn i gjengeboringer 20 i endedekslet 12. Tilsvarende bolter er ført inn fra den andre siden, og er altså skrudd inn i ggengeboringer i endedekslet 14. Gjennom motoren 10 går det en åpning eller boring 24, se fig. 2. Endedekslene 12 og 14 og statoren 16 danner sammen et rotorkammer 26 for opptak av en rotor 28. Rotoren 28 er her utført som en ring med flere radielt bevegbare vinger 30 anordnet i radielle slisser 32. Vingene presses radielt utover og til samvirke med kamringen 16 ved hjelp av fjærer 34. Statoren eller- kamringen 16' har fire utsparede partier 38 som sammen med periferiflaten til rotoren 28 begrenser arbeidskammeret40, 42, 44 og 46. De utsparte partier 38 er koak-siale med rotoren 28 over en vesentlig del av deres periferi-lengde. Som i og for seg kjent tjener vingene til vekselvis å utvide og redusere volumet i arbeidskammerne. Arbeidskammerne står i forbindelse med henholdsvis fluidumtrykkilde og utløp i samsvar med den vekslende utvidelse og reduksjon av arbeidskam-mervolumene.

Rotorens sentrale åpning er aksialt innrettet i forhold til boringen 24 og er forsynt med aksialt forløpende kiler225 som samvirker med kiler på en aksel som er opptatt i boringen 24. I utførelseseksemplet har rotoren direkte samvirke med akselen og akselen tjener til å lokalisere rotoren i forhold til kamringen 16 og endedekslene 12 og 14. Akselen er i sin tur fiksert og opplagret i ggnede lagre. Disse lagre kan være anordnet i lagerseter 52 og 54, eller lagerne og akselen kan være en permanent del av en maskin som skal brukes i forbindelse med motoren. I lagersetene 52 og 54 er det uttatt spor 56 og 58 for låseringer for fastholding av lagerne. Ved noen tidligere kjente motortyper er det utvendige og innvendige kileforsynte sylindriske hylser opptatt i motorens sentrale boring og har drivsamvirke med rotoren. Hylsene er opplagret i lagre mens akslene i sin tur er opptatt i innvendige kileforsynte hylser for drivsamvirke med motsvarende kiler på de respektive aksler.

Endedekslene 12 og 14 har samme konstruktive ut-førelse og har henholdsvis innløp og utløp 60 og 62. Motorens dreieretning reverseres ved å reversere forbindelsen mellom passasjene 60 og 62 til henholdsvis innløp og utløp. Som det best går frem av fig. 2 har hver av passasjenen.60 og 62 forbindelse med aksiale passasjer 64 og 66 som på sin side står i forbindelse med fire likt avstandspåasserte porter anordnet i et sirkulært mønster i endedekslene, og slik radielt avstandsplås-sert fra motorens senterlinje at de står i forbindelse med arbeidskammerne 40 til 46. De aksiale passasjer 64 og 66 for hvert arbeidskammer står i forbindelse med innløps- og utløpsportene 60 og 62 ved hjelp av ringpassasjer 68 og 70. Passasjene 72 og 74 står også i forbindelse med ringpassasjen 70*for utballanse-ring av trykket på rotoren 28.

Hovedhensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tetning som skal hindre lekkasje av fluidum fra området mellom rotoren 28 og motliggende sidevegger i rotorkammeret 26. Som nevnt benytter mange tidligere kjente pumper og motorer homogene tetninger anordnet i spor på en av veggflåtene. Ulempe-ne ved disse tidligere kjente tetninger er nevnt foran. En av de mer alvorlige ulemper er at det trykk som virker på tetningene har en tendens feil å deformere og presse tetningene ut av samvirke med den motliggende sidevegg, hvorved fluidum tillates å lekke forbi og inn i den sentrale boring 24.

Tetningen ifølge pppfinnelsen er vist mer detal-jert i figurene 4 og 5- Tetningen innbefatter som nevnt en hylse 80 med en radiel flens 82 på den ene enden. Den radielle flens

82 er limt og skrudd fast (med skruer 83) til rotorens 28 side vegg, se fig. 2. Boringen 24 har en utvidet boring 84 på hver side av rotoren 28, slik at det dannes utsparinger 86. Flensen 82 er limt fast på den delen av rotorens sidevegg som ligger rett overfor den respektive utsparing 86. Hylsen 80 har en innerdiameter som litt større enn boringen 24, men mindre enn diameteren til den utvidede boring 84. Hylsen 80 kan således opptas inne i utsparingen 86,., som vist i fig. 2. Hensikten med dette er å unngå at hylsen hindrer innføringen av drivakselen. Den utvidede boring 84 har et bunnparti 88 hvor det er fastlimt et elastomert ringformet tetningsorgan 90- I tverrsnitt har tetningsorganet 90 en basisdel 91 med sylindrisk yt-terflate "92. Ytterflaten 92 er limt fast til sylinderflaten 88 i boringen 84. I ett med basisen 91 er det en radielt innoverrettet del 93 som går over i en innoverbøyet del 94. Denne innr overbøyede del 94 avsluttes med en leppedel 95 som samvirker med hylsen. Leppedelen 95 har en avsmalnende kant 96 som gir linjekontakt mellom tetningsorganet og den ytre omkretsflaten til hylsen 80. En holdering 98 er innlagt i et spor 97 på yt-tersiden av leppedelen, og denne holdering har en diameter som bidrar til å presse leppedelen til samvirke med hylsen.

Under drift vil hylsen 80 dreie seg sammen med rotoren mens tetningsorganet 90 forblir stasjonært. Øker lekka-sjetrykket så vil det trykk som virker på tetningen øke, og derved økes tetningstrykket mot bunnen av utsparingen.

Claims (7)

1. Fluidumtrykkomvandler innbefattende en rotor, en kamring som omgir rotoren og danner flere arbeidskammere med denne, vinger som er glidbart opptatt i radielle slisser i rotoren og presses til kontakt med kamringen, et hus for rotoren, hvilket hus definerer et rotorkammer som har sidevegger som vender mot rotorens sidevegger, en sentral, aksialt forløpende boring i huset og i rotoren og beregnet for opptak av en aksel, en anordning for drivsamvirke mellom rotor og aksel, og tetnings-anordninger på hver side av rotoren for forhindring av fluidumlekkasje fra området mellom sideveggene og inn i boringen, karakterisert ved at feetningsanordningene hver innbefatter en sylindrisk hylse som er festet til rotoren og strekker seg -aksialt ut fra denne i boringen, med radiell avstand i

fra huset, og et ringformet elastomert tetningsorgan som er anordnet mellom hylsen og huset.

2. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen for drivsamvirke mellom rotor og aksel innbefatter aksialt forløpende, innbyrdes sam-virkende kiler på rotor og aksel.

3. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, karakterisert ved aat den radielt forløpende flens er festet til den enden av hylsen som vender mot rotoren, idet denne flens er festet til rotorens sidevegg.

4. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at boringen er forsynt med en ringformet utsparing på hver side av rotoren og nær denne, idet tetningsorganet er anordnet i utsparingen og er festet til huset, og hylsen har en større innerdiameter enn boringen og er anordnet inne i utsparingen.

5. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, kar akk - terisert ved at tetningsorganet innbefatter et ringformet legeme som i tverrsnitt har avlang form og ligger an mot huset, en radielt innoverrettet ringdel som går ut i fra ring-legemet nær den enden som vender fra rotoren, hvilken innover-rettede del har en nédre ende hvorfra det strekker seg en ringformet del beregnet for kontakt med hylsen, hvilken sistnevnte del strekker seg i retning mot rotoren og radielt sett ligger innenfor det førstnevnte ringlegeme slik at det dannes et del-vis lukket ringformet rom som er åpent mot rotoren, hvorved fluidumtrykk fra det området som avtettes kan bevirke at ring-legemet og den del av tetningsorganet somhhar kontakt med hylsen presses radielt utover henholdsvis innover, for strammere tetningssamvirke med henholdsvis hus og hylse.

6. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter en holdering som omgir den del av tetningsorganet som er beregnet for kontakt med hylsen, og presser denne tetningsorgandel til kontakt med hylsen.

7. Fluidumtrykkomvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at den del av tetningsorganet som er beregnet for kontakt med hylsen har en avskrånet eller avsmalnende kant for tilveiebringelse av en linjekontakt med hylsen.