DK151491B - Tumleskrivemekanisme, isaer til aksialstempelpumpe - Google Patents

Description

151491

Den foreliggende opfindelse angår en tumleskivemekanisme af den i den indledende del af krav 1 angivne type og især til styring af en pumpe med aksialstempler.

En sådan mekanisme, der har været kendt gennem længere tid, 05 er eksempelvis beskrevet i dansk fremlæggelsesskrift nr. 137 396. Mekanismen indeholder indvendigt i et hus et styrelegeme, der er monteret drejeligt i to faste lejer, som fastlægger en rotationsakse. Styrelegemet er forsynet med en flade, der er skråstillet i forhold til rotationsaksen, og på denne flade støtter en tumleskive, der er TO monteret drejeligt på styrelegemet omkring en akse, som forløber skråt i forhold til rotationsaksen og skærer denne i et svingningscentrum for tumleskiven. Tumleskivens rotationsakse er fastlagt af et leje, som er udformet i styrelegemet i centrum for den skrå flade. Styrelegemet danner således en rotor, som drives af en motor 15 omkring dens rotationsakse, og som tildeler tumleskiven en nuta-tionsbevægelse omkring svingningscentrum, idet tumleskiven er blokeret mod rotation af en forbindelsesstang. Pumpens stempler, der er fordelt regelmæssigt omkring rotationsaksen, støtter mod tumleskiven enten direkte eller, i større pumper, igennem stempel-20 stænger forsynet med kuglehoveder. De kræfter, som udøves af stemplerne på tumleskiven, bliver overført til styrelegemet af et aksialt trykleje, som er indsat mellem tumleskiven og den skrå flade. Styrelegemet støtter mod en stationær flade igennem et andet aksialt trykleje, som er indsat mellem den stationære flade og en 25 tværflade på styrelegemet vinkelret på rotationsaksen. Igennem de to tryklejer optager den stationære flade således de kræfter, som er parallelle med rotationsaksen og udøves af stemplerne på tumleskiven, hvis nutationsbevægelse bestemmer pumpestemplernes frem- og tilbagegående bevægelse styret af styrelegemets rotation.

30 Det hus, hvori konstruktionen er monteret, bærer de to lejer for styrelegemet samt den stationære flade.

For at gøre huset lettere foreslås det i ovennævnte danske fremlæggelsesskrift at forbinde husets to endestykker ved hjælp af en bolt, som forspændes før ibrugtagningen på en sådan måde, at 35 den optager de kræfter, som udøves af tumleskiven på den faste flade og dermed pi huset. I en speciel udførelsesform forløber den forspændte bolt indvendigt i et rørformet mellemstykke, som optager 151491 2 forspændingskraften, og som endvidere bestemmer rotationsaksen for styrelegemet.

Den foreliggende opfindelses formål er at forenkle montagen af en mekanisme af denne type.

05 i den netop omtalte kendte pumpe frembringer forspændingen af den centrale bolt endvidere en sammenspænding af det aksiale trykleje til støtte af styrelegemet, og denne sammenspænding modvirker i høj grad de skiftende tryk- og trækkræfter, som er resultat af pumpens funktion. På denne måde kan man imidlertid ikke 10 indstille tryklejets sammenspænding. Opfindelsen afhjælper denne ulempe ved at foreslå en sammenspænding af tryklejet, som er uafhængig af boltens forspændingskraft.

De med opfindelsen opnåede fordele er imidlertid ikke begrænset til pumper i overensstemmelse med det nævnte fremlæggel ses-15 skrift, idet opfindelsen også mere generelt giver andre fordele i forbindelse med pumper af tumleskivetypen, således som det forklares i det følgende.

Ifølge opfindelsen er den stationære flade udformet i den ene ende af en central søjle eller tap, som bærer lejesøler, der bestem-20 mer drejeaksen for styrelegemet, mens den anden ende af den centrale tap er indrettet som støtte for et middel til elastisk tilspæn-ding af styrelegemet imod den stationære flade, og endvidere er huset forsynet med midler til aftagelig fastgørelse af tappen. På grund af dette arrangement danner tappen en kompakt enhed sam-25 men med styrelegemet og tumleskiven, og denne enhed kan monteres og demonteres under ét i det indre af huset.

I en speciel udførelsesform udgøres midlet til tilspænding af styrelegemet af en bøsning, som er monteret glidende på enden af tappen og har en cirkulær ansats til sammentrykning af en elastisk 30 mellemlægsring imod en cirkulær ringskive, som støtter mod styrelegemet, samt en møtrik til tilspænding af bøsningen ved indgreb med et gevind udformet i enden af tappen.

I det følgende beskrives opfindelsen nærmere på grundlag af udførelsesformer og under henvisning til tegningen, hvor 35 figur 1 viser et aksialt snit gennem en tumleskivemekanisme ifølge opfindelsen, og figur 2 et aksialt sn|t gennem en anden udførelsesform for 3 151491 mekanismen ifølge opfindelsen.

Pi tegningen er mekanismen ifølge opfindelsen vist indvendigt i et hus, som er sammensat af to endeplader 11 og 12, der er forbundet af en sidevæg 13. De to endeplader 11 og 12 bør være me-05 get stive, men som antydet ovenfor, hvis der anvendes en forspændt central bolt i overensstemmelse med dansk fremlæggelsesskrift nr. 137 396, deltager sidevæggen 13 ikke i kraftoptagelsen og kan dermed være meget let. På den ene endeplade 12 er der monteret en pumpe 2, og det ene af pumpens stempler 21 er vist.

10 De to endeplader 11 og 12 i huset er endvidere forbundet ved deres centre af en central søjle eller tap 3 og hvorpå et hult legeme, som danner mekanismens styrelegeme 4, er drejeligt monteret og lejret. Styrelegemet 4 er drejeligt i to lejer, som bæres af tappen 3.

Det ene af disse lejer 31 er monteret ved den ende af tappen 3, 15 som vender mod pumpen 2. Det andet leje 32 er monteret ved periferien af en flange eller flade 33, der er udformet ved den af leje-sølens ender, som vender mod den anden endeplade 11 i huset.

Lejet 31 er monteret indvendigt i en aksial boring udformet i den tilsvarende ende af styrelegemet 4. Styrelegemet er imidlertid 20 centreret i det andet leje 32 ved hjælp af en tand krans 42, som er fastgjort til styrelegemet 4, og som står i indgreb med et tandhjul 43, der modtager en motors bevægelse.

Stemplerne 21 i pumpen er forbundet med en tumleskive 5 ved hjælp af stempel stænger 22, der er forsynet med kugleled 23.

25 Tumleskiven er monteret drejeligt i forhold til styrelegemet 4 ved hjælp af et leje 51, som fastlægger en rotationsakse 50, der forløber skråt i forhold til rotationsaksen 10 for styrelegemet, og de to akser skærer hinanden i et punkt O, der udgør tumleskivens svingningscentrum. I et plan, som ikke ligger i figurens plan, er tumle-30 skiven forbundet med huset 1 ved hjælp af en forbindelsesstang, der forhindrer tumleskiven i at dreje sig omkring aksen 10, men forbindelsesstangen tillader imidlertid, at tumleskiven svinger omkring centret O i overensstemmelse med bevægelserne af tumleskivens akse 50, der beskriver en kegleflade med toppunkt i O, når 35 tandhjulet 43 roterer styrelegemet 4.

Tumleskiven 5 er afstøttet på en skri flade 40, der er ud- 151491 4 formet pi styrelegemet 4 vinkelret på aksen 50, ved hjælp af et aksiait trykleje 52, som eksempelvis er af nålelejetype, og som kan overføre de påvirkninger, som udøves på tumleskiven af stemplerne 21 og stempelstængerne 22, til styrelegemet 4 uden at forstyrre 05 tumleskivens drejning på lejet 51.

De påvirkninger, som modtages af styrelegemet 4, overføres til den stationære flade 33 ved hjælp af et aksiait trykleje 44, som er indsat mellem den stationære flade 33 og en tværstående flade 45, der er udformet i den ende af styrelegemet 4, som vender mod 10 endepladen 11, og står vinkelret på rotationsaksen 10.

Når der anvendes en forspændt stagbolt i overensstemmelse med dansk fremlæggelsesskrift nr. 137 396, udgøres denne bolt af et centralt skaft 14, som forløber i en aksial boring i tappen 3, hvis ender støtter mod de to endeplader 11 og 12 i huset, og tap-15 pen eller søjlen danner således et rørformet mellemstykke til at optage forspændingskræfterne.

Det er således et første karakteristisk træk ved opfindelsen, at det aksiale trykleje 44 for styrelegemet 4 støtter mod en stationær flade 33, der er udformet på tappen 3, hvorimod hidtil 20 kendte mekanismer har styrelegemet støttet direkte på endepladen svarende til endepladen 11 i figur 1.

Ifølge et andet karakteristisk træk er tappen ved sin anden ende forsynet med midler 6 til sammenspænding af tryklejet. Disse midler udgøres af en bøsning 61, som kan glide aksiait langs en cy-25 lindrisk bæreflade 34, der er udformet ved enden af tappen 3. Bøsningen 61 er forsynet med en cirkulær ansats 62, der tjener til at sammentrykke en elastisk mellemlægsring 63 imod en cirkulær ringskive 64, som støtter mod styrelegemet 4 ved hjælp af et nåle-trykleje 65. I den viste udførelsesform støtter tryklejet 65 mod 30 yderringen i lejet 31 for styrelegemet.

Tilspændingen af bøsningen 61 er bestemt af en møtrik 66, som er i indgreb med et gevind 35, som er udformet i enden af tappen 3 uden for den cylindriske bæreflade 34.

Møtrikken 66 fremkalder således ved hjælp af den elastiske 35 mellemlægsring 63 en kontrolleret sammenspændingskraft i aksiallejet 44.

Med en anden møtrik 7 kan der i øvrigt udøves en sammen- 5 151491 spændingskraft på tryklejet 52 for tumleskiven ved at sammentrykke en elastisk mellemlægsring 71 imod en cirkulær ringskive 72, der støtter mod tumleskiven ved hjælp af et trykleje 73.

Som netop antydet er lejet 31 fastholdt ved hjælp af tilspænd-05 ingsmidlerne 6.

Inderringen i det andet leje 32 for styrelegemet kan hensigtsmæssigt være udgjort af den faste lejering i det aksiale trykleje 44, der afstøtter fladen 45 imod den faste flade 33.

I en variant, der er vist i figur 2, er de aksiale tryklejer 44 10 og 52 udgjort af rullelejer med koniske ruller 44' og 52'. I dette tilfælde er det muligt at udelade lejet 32, idet styrelegemets 4 centrering nu er sikret af rullelejet 44' med koniske ruller, hvis akser forløber skråt i forhold til rotationsaksen 1.

Lejerne 31 og 51 er ligeledes erstattet af rullelejer med koniske 15 nåle 41' og 51'. Dette giver mulighed for at forenkle montagen ved at udelade den elastiske mellemlægsring 63, den cirkulære ringskive 64 samt tryklejet 65.

I denne anden udførelsesform støtter den forskydelige bøsning 61, der er tilspændt af møtrikken 66, direkte på inderringen i lejet 20 311, hvis yderring er fastlåst i styrelegemet 4, som dermed overtag er tilspændingskraften og overfører denne til den stationære flade 33.

Lejet 31' er udgjort af en opstilling af rullelejer med koniske nåle, som er skråstillet i forhold til aksen 10. På grund af denne 25 skråstilling bevirker den aksiale sammenspændingskraft en elastisk radial deformation af lejernes yderringe og af styrelegemet 4.

Ved rullelejet 44' bevirker de skråstillede koniske ruller, som overfører den aksiale påvirkning fra lejets inderring til den stationære flade 33, på tilsvarende måde en radial deformation af lejets 30 yderring og af styrelegemet 4.

Denne elastiske deformation af lejerne og af styrelegemet 4 virker således på tilsvarende måde som den elastiske mellemlægsring 63, som følgelig kan udelades.

Det tilsvarende gør sig gældende ved tilspændingen af tumle-35 skiven 5 mod den skrå flade 40. Lejet 51 og aksiallejet 52 er således udgjort af rullelejer med skråstillede koniske ruller 51' og 52'. Dermed bevirker den aksiale tilspændingskraft, der udøves af møtrikken 7 på inderringen i rullelejet 51' og overføres til den skrå flade 151491 6 40, en elastisk radial deformation af lejerne og af tumleskiven 5, hvilket har tilsvarende virkning som den elastiske mellemlægsring 71, der ligeledes kan udelades.

Anvendelsen af koniske rullelejer bevirker således en væsentlig 05 forenkling af mekanismen.

I de to beskrevne udførelsesformer danner tappen 3 sammen med styrelegemet 4 og tumleskiven 5 en kompakt konstruktion, der holdes sammen af tilspændingsbøsningen 61 og møtrikken 61. Pi denne made kan denne konstruktion monteres i værkstedet, og tryk-10 lejernes sammenspænding kan indstilles. Der dannes således en kompakt mekanisk enhed, som anbringes indvendigt i huset 1, idet den ende af tappen 3, som anbringes ved pumpen, bringes i indgreb med et anslag 15, som er udformet i husets endeplade 12 eller nærmere betegnet i enden af et rørformet mellemstykke 25, som er 15 anbragt langs aksen for pumpen 2. Den mekaniske konstruktion, som bæres af tappen 3, bliver således fastholdt imellem husets 2 endeplader 11 og 12.

Stagbolten 14 anbringes derefter indvendigt i søjlen eller tappen 3 og i mellemstykket 25, hvorefter stagbolten sættes under 20 spænding og blokeres ved hjælp af en møtrik 17. Forspændingskraften i bolten 14 bliver optaget af tappen 3 og mellemstykket 25, der er anbragt i forlængelse af hinanden. Den mekaniske konstruktion, som er monteret på tappen 3, er således fastgjort fuldstændigt imellem de to endeplader 11 og 12, og hovederne på stempelstænger-25 ne 22 kan anbringes på plads på tumleskiven 5.

Konstruktionens montage er således forenklet betragteligt på grund af foranstaltningerne ifølge opfindelsen, der gør det muligt at udføre alle indstillinger af mekanismen på værkstedet.

I tilfælde af havari er det tilsvarende let at udtrække den me-30 kaniske enhed efter demontering af den centrale stagbolt 14, hvorefter enheden kan udskiftes med en ny enhed, der er indstillet i forvejen.

I mekanismen ifølge opfindelsen kan der anvendes glatte tryklejer og lejer af passende type i stedet for rullelejer med koniske 35 eller cylindriske ruller som beskrevet.

Som allerede antydet er opfindelsen endvidere beskrevet i forbindelse med det specielle tilfælde, hvor husets 2 endeplader er for

Claims (5)

151491 bundet af en forspændt stagbolt, men mekanismen ifølge opfindelsen har de samme fordele i forbindelse med tumleskivepumper af andre typer. 05

1. Tumleskivemekanisme især til en aksialstempelpumpe, som indvendigt i et hus (1) indeholder 10 et styrelegeme (4), som er monteret drejeligt pi i det mindste ét fast leje (31, 32), som bestemmer en akse (10), omkring hvilken styrelegemet (4) kan drives til rotation, en tumleskive (5), som er blokeret mod rotation og er monteret drejeligt pi styrelegemet (4) omkring en akse (50), som forløber 15 skråt i forhold til rotationsaksen (10) og skærer denne, et første aksialt trykleje (52) indsat imellem tumleskiven (5) og en skråflade (40) udformet på styrelegemet (4) vinkelret på tumle-skiveaksen (50) og et andet aksialt trykleje (44) indsat imellem en flade (45), som 20 er udformet på styrelegemet (4) vinkelret på rotationsaksen (10), og en stationær flade (33), som, igennem de to tryklejer (44, 52), optager påvirkninger i retning parallelt med rotationsaksen (10) udøvet på tumleskiven (5), KENDETEGNET ved, AT den stationære flade (33) er udformet 25 på den ene ende af en central tap (3), som bærer lejesøler, der bestemmer rotationsaksen for styrelegemet (4), mens den anden ende af tappen er indrettet til montering af et middel (6) til elastisk tilspænding af styrelegemet (4) imod den stationære flade (33), og AT huset (1) er forsynet med midler til aftagelig fastgørelse af 30 tappen (3), som sammen med styrelegemet (4) og tumleskiven (5) danner en enhed, som under ét kan monteres i og udtages fra det indre af huset (1).

2. Mekanisme ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, AT midlet (6) til tilspænding af styrelegemet (4) udgøres af en bøsning (61), som 35 er monteret glidende på enden af tappen (3) og har en cirkulær ansats (62) til sammentrykning af en elastisk mellemlægsring (63) imod en cirkulær ringskive (64), som støtter mod styrelegemet (4), samt en møtrik (66) til tilspænding af bøsningen (61) ved indgreb 151491 med et gevind udformet i enden af tappen (3).

3. Mekanisme ifølge krav 1 eller 2, KENDETEGNET ved, AT det ene (32) af lejerne for styrelegemet (4) er indsat imellem en cylinderflade pi den del af tappen, der bærer det andet trykleje 05 (44) og den indvendige periferi på en krans (42), som er fastgjort til styrelegemet (4).

4. Mekanisme ifølge krav 1, 2 eller 3, KENDETEGNET ved, AT hvert aksial trykleje (52, 44) er et rulleleje (52', 44') med koniske ruller, som samtidigt bevirker overførsel af aksiale kræfter og cen- 10 trering ved styrelegemet (4), hhv. ved tumleskiven (5), i forhold til disses respektive akser.

5. Mekanisme ifølge ethvert af kravene 1-4, KENDETEGNET ved, AT i det mindste det ene (31) af lejerne for styrelegemet (4) er et rulleleje (31') med koniske ruller, som er skristillet i forhold 15 til rotationsaksen (10), og AT midlet (6) til tilspænding af styrelegemet er en bøsning (61), som støtter mod inderringen i lejet (31')/ hvis yderring er fastlåst i styrelegemet (4), samt en møtrik (66) til tilspænding af bøsningen ved indgreb med et tilsvarende gevind udformet i enden af tappen (3).