FI120985B - Laite virtauksen jakamiseksi tasan kahden tai useamman kohteen kanssa - Google Patents

Description

Laite virtauksen jakamiseksi tasan kahden tai useamman kohteen kanssa Tämä keksintö koskee laitetta virtauksen jakamiseksi tasan kahden tai useamman 5 kohteen kanssa. Kysymyksessä on nimenomaan nestevirtauksen jakaminen tasan halutun määrän kohteita kanssa.

Tekniikan alalta tunnetaan lukuisia kohteita, joissa nestevirtauksien yhtäläisyydellä on suuri merkitys. Koska virtaukseen vaikuttavia tekijöitä on lukuisia, paine yhtenä 10 suurimmista, yksinkertaista laitteistoa virtauksien pitämiseksi yhtä suurina ei oikein ole olemassakaan. On toki olemassa myös tarkkuuslaitteistoja tiettyihin, yleensä pienehköjen virtauksien säätöön, mutta farkkuuslaitteet pyrkivät olemaan erittäin kalliita sekä hankkia että myös huoltaa ja koijata.

15 Toisaalta suurempien virtauksien ollessa kysymyksessä, kuten on laita monissa hydrauliikan kohteissa, eivät hienomekaaniset laitteet ole millään tavalla käyttökelpoisia.

Markkinoilla on laitteita, jotka perustuvat periaatteessa hydraulipumppurakentee-20 seen, jossa eri akseleille sijoitetut hammasrattaiden parit suorittavat nesteen annostelun kuljettamalla nestettä ratasvälien ja tiivissovitteisten rataspesien muodostamissa lokeroissa. Rattaat on sovitettu akseleille kiinteällä tavalla käyttäen esimerkiksi kiiloja tai hammastuksia. Haittana tälle ratkaisulle on, että virtauksien yhtäläisyydestä ei ole mitään takeita, virtaukset eri hammasrataspareilta voivat 25 vaihdella, joskin rajoitetussa määrin.

Edellä kuvatun tyyppisiä ratkaisuja on esitetty esimerkiksi eurooppapatenttihake-muksessa 0593125, US-patenttijulkaisussa 6857441 ja FR-patenttihakemuksessa 2504211.

30 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada laitteisto, joka on rakenteeltaan erittäin yksinkertainen, joka on valmistettavissa tavanomaisilla työkaluilla tavanomaisista raaka-aineista ja jossa lisäksi voidaan käyttää uudella tavalla olemassa olevia valmisosia ainakin rajoitetussa määrin. Tarkoituksena on nimen 2 omaan aikaansaada laitteisto, jossa virtaus eri hammasrataspareilta on mahdollista tasata täsmälleen yhtäläiseksi.

Edellä mainitut ja muut tämän keksinnön hyvät puolet ja edut on aikaansaatu siten 5 kuin esitetään tunnusomaiseksi oheisissa patenttivaatimuksissa.

Lyhyesti voidaan keksinnön mukaisen laitteiston yleisenä piirteenä mainita, että edellä mainittujen etujen ja hyvien puolien lisäksi keksinnön mukainen laitteisto on myös itsesäätyvä, jolloin haluttu yhtäläinen virtaus saavutetaan automaattisesti 10 tekemättä minkäänlaisia manuaalisia korjaustoimenpiteitä tai ilman että olisi järjestettävä virtauksille erillinen mittaus.

Keksintä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin patenttipiirustuk-siin, joissa esitetään eräs hyvänä pidetty keksinnön suoritusmuoto.

15

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitteistoa koottuna ja sellaisena kuin se nähdään ilman nestevirtauksen tuomiseen ja eteenpäin viemiseen tarkoitettuja letkuja tai sen kaltaisia; 20 Kuvio 2 esittää kuvion 1 laitetta räjäytyskuvana; ja

Kuvio 3 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisella säätöjärjestelmällä varustetusta rattaasta.

25 Kuten sanottu, keksinnön mukainen laitteisto voisi erään sovellusmuodon mukaisesti näyttää suunnilleen laatikkomaiselta kappaleelta 1. Nestevirtaus, jota on tarkoitus säädellä, tuodaan laitteeseen 1 yhteen 2 kautta. On selvää, että yhtee-seen 2 liittyy nesteen tuomista varten letku tai putki, jota kuvioon ei ole piirretty.

30 Esitetty laite on kolmiosainen, josta syystä ulosvirtausaukkoja 3 on myös kolme kappaletta. Ulos virtaava neste ohjataan luonnollisesti eteenpäin haluttuun kohteeseen sopivien putkien/letkujen kautta, jotka on nestetiiviillä tavalla liitetty aukkoihin 3.

3

Kuten myöhemmin esitetään, laitteeseen kuuluu kaksi akselia, joista toinen sijaitsee viitenumerolla 4 merkityn tulpan takana toisen liittyessä yhteeseen 2.

Edellisten lisäksi laitteeseen kuuluu osia tai jaoksia 5 ja 6, jotka sijaitsevat vuorotel-5 Ien perä jälkeen olevassa asemassa päätyosien 8 ja 9 välissä. Paketti on koottu sopivien kiinnittimien, kuten laitteen lävistävien ruuvien 7 avulla. Ruuvien kierre-osat voidaan esimerkiksi kiinnittää kuviossa 1 viimeisenä esitettyyn jaokseen 8 niiden kulkiessa kaikkien muiden osien/jaoksien läpi. Muitakin tapoja laitteen kokoamiseksi on toki olemassa, kuten tekniikkaa ymmärtävät henkilöt hyvin tietävät.

10

Kuviossa 2 on keksinnön mukaisen laitteen osat räjäytetty erilleen.

Akseleita on merkitty viitenumeroilla 10 ja 11. Akseli 11 on tavanomainen tanko-mainen akseli, jonka tarkoitus on tukea haluttua määrää rattaita 12, jotka pyörivät 15 vapaasti akselilla. Akselin 11 pituus on sellainen, että se ulottuu kootun laitteen 1 reunasta toiseen ollen tuettu sopivalla tavalla päätyihin 8 ja 9.

Akseli 10 on sen sijaan onttoja neste tuodaan akselille sen onttoon sisukseen yhteen 2 kautta.

20

Akselille 10 on tuettu rattaiden 12 lukumäärää vastaava määrä rattaita 13. Rattaiden mitoitus ja asema on sellainen, että ne limittyvät tiukasti toisiinsa ja pyörivät siis toisistaan riippuen yhtä matkaa akselisuunnasta katsoen eri suuntiin. Rattaat 12 ja 13 sijaitsevat myös välikappaleisiin 6 muodostetuissa rataskammioissa tiu-25 kasti sovitetulla tavalla. Myös sivusuuntainen rattaiden ulottuvuus vastaa välikappaleiden paksuutta niin, että kun laite on koottu, muodostuu olennaisesti suljettu ja tiivis, välikappaleiden 6 sivulta päin rajoittama kammio, jossa rattaat 12 ja 13 ovat pareittain. 1

Kuten mainittiin, neste tuodaan laitteeseen onton akselin 10 kautta ja sen on tarkoitus kulkea rattaiden 12 ja 13 hammasväleissä, joita rajoittaa toisaalta kammion seinämä. Itse asiassa kuviossa 2 esitetyssä tilanteessa neste kulkeutuu alhaalta ylöspäin ja kulkeutuu kummankin pyörivän rattaan ja viereisen kammion seinämän 4 muodostamissa hammasväleissä ylöspäin ja sitä kautta yläosasta poistoaukon 3 kautta kohteeseen.

Nesteen kulkeutuminen akselilta 10 rattaiden hammasväleihin on aikaansaatu 5 siten, että päätykappaleeseen 9 ja kunkin lisähammasparin viereiseen välikappaleeseen 5 on tehty uurre 14, josta neste purkautuu rattaiden hammasväleihin ja sitä kautta eteenpäin.

Ratas 13 ja akseli 10 ovat tarkoitettuja pyörimään yhdessä, mutta niiden keskinäi-10 nen asema on kuitenkin rajoitetussa määrin muuttuva. Kuviossa 3 esitetään poikkileikkaus rattaasta 13. Rattaan kohti akselia olevasta sylinteripinnasta on poistettu materiaalia niin, että tällä kohdalla akselin 10 ja rattaan väliin muodostuu kanava 17, jonka kautta akselilla 10 olevan virtausreiän 16 kautta tuleva nestevirta pääsee eteenpäin uraan 14 ja rattaiden 12 ja 13 väliin.

15

Viitenumerolla 15 on merkitty tappimaista elintä, joka sijaitsee akselilla 10 kanavan 17 kohdalla. Ratas 13 pääsee siis kääntymään akselin 10 suhteen matkan, jota rajoittavat kanavan 17 sivuseinät tapin 15 osuessa seiniin. Jousi 18 pyrkii pitämään rattaan 13 ja akselin 10 asemassa, jossa virtausreikä on avoin.

20

Mitä käytännössä tapahtuu jos jonkin ratasyksikön kautta rupeaa menemään enemmän nestettä kuin muiden kautta. Tällöin ratas 13 pyrkii kulkemaan nopeammin kuin naapuriyksikön rattaat, mistä seuraa, että virtausaukko 16 pienenee rattaan 13 ja akselin 10 keskinäisen aseman muuttuessa ja siitä luonnollisesti seuraa 25 virtauksen pieneneminen ja tilanteen vakautuminen halutulle tasolle. Säätö on siis täysin automaattinen ja itsesäätöinen. Kokonaisen laitteen kaikista virtausaukoista 3 poistuva nestemäärä tasaantuu yhtäläiseksi. Nestevirtaus tasaantuu aina vähiten nestettä syöttävän ratasparin mukaiseksi.

30 Kuten on selitetty, keksintö on varsin yksinkertainen ja edullinen toteuttaa. Tähän asti käytetyt menetelmät eivät ole pystyneet säätöön riittävällä tarkkuudella ja nopeudella, samoin kuin ratkaisut ovat olleet monimutkaisia ja kalliitakin.

5

Samoin tämä keksintö ratkaisee eräät aikaisempia rakenteita vaivanneet haitat, kuten esimerkiksi vuodot. Verrattuna aikaisemmin tunnettuihin ratkaisuihin, joissa rattaat ovat kiinteästi akseleille asennettuja, tässä sovelluksessa pääasiallinen paine ei kohdistu rattaiden yli tulevalle alueelle, vaan säätökanavaan 16.

5

Keksintöä on mahdollista muunnella monin tavoin pysyen silti keksinnön perusajatuksen ja oheisten patenttivaatimuksien suojapiirissä. Niinpä esimerkiksi säätöme-kanismiin kuuluva rajoitintappi 15 ja jousi 18 voidaan sijoittaa omana yksikkönään erilleen kanavista 16 ja 17. Samoin kanavan 17 sijoitus voi tarvittaessa olla akselil-10 la eikä rattaassa, jolloin rajoitintappi 15 sijaitsisi rattaan puolella.

Vielä eräs etu, jolla on valmistusteknisesti ja hinnan suhteen merkitystä on se, että rattaat 12 ja 13 ovat valmistettavissa muistakin materiaaleista kuin metallista. Esimerkkinä muista materiaaleista voitaneen mainita muovi tai jopa kumi. Laite 15 kevenee ja sen osien työstäminen ja yleisesti ottaen valmistaminen yksinkertaistuu.

Edellä on puhuttu yksinomaan hammasrataslaitteistoista, mutta keksintö on sovellettavissa myös esimerkiksi lamellipumppuihin, joita käytetään samalla tavalla kuin 20 hammasrataspumppuja, eli käänteisesti. Yleisesti lamellipumpussa on yksi akseli ja sille epäkeskeisesti asennettu nestettä siirtävä elin, lamelleilla varustettu ratas, joka pyörii pesässään, joka on pyöreä, siirtäen edellään nestemassaa.

Mainittakoon vielä, että jos kuvatuissa laitteissa virtaus tapahtuukin vastapäiseen 25 suuntaan, säätö toimii sellaisessakin rakenteessa tarvittaessa pienin muutoksin.

Claims (8)

1. Laite nestevirtauksen tasoittamiseksi ainakin kahdesta akselille (10,11) sijoitetusta, nestettä siirtävästä elementistä muodostuvan laitteen läpi tapahtuvassa 5 virtauksessa, jolloin virtauskanava muodostuu ontosta akselista (10), sen seinämässä olevasta virtausaukosta (16) ja virtausurasta (14) nesteen johtamiseksi nestettä siirtäville elementeille, tunnettu siitä, että nestettä siirtävä elementti (esim. 13) on sijoitettu akselilleen (10) sen suhteen rajoitetusti kääntyvällä ja vir-tausaukon (16) suuruutta säätävällä tavalla. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että nestettä siirtävä elementti muodostuu pesässään pyörivistä kahdesta eri akselille (10,11) sijoitetusta hammasrattaasta (12,13).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että nestettä siirtävä ele mentti muodostuu pesässään pyörivästä ja akselille sijoitetusta lamelleilla varustetusta rattaasta.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että elementin (esim. 13) 20 ja akselin (esim. 10) välinen rajoitettu kääntyvyys on aikaansaatu elementin leikkauksen (18) sallimissa rajoissa liikkuvan/rajoittavan rajoitintapin (15) avulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että leikkaus (18) on varustettu myös rajoitettua kääntymistä vastustavalla jousella (17). 25

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että peräkkäisiä, nestevirtauksen aiheuttavia yksiköitä on ainakin kaksi, jolloin nestevirtauksi-en säätyminen yksiköiden välillä on tarkoitettu tapahtumaan automaattisesti pienimmän virtauksen mukaiseksi. 30

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että leikkaus (18) on tarkoitettu kuljettamaan nestevirtaus kammion seinämässä olevalle virtausuralle.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että neste-virtaus on tarkoitettu rajoitettavaksi siirtämällä leikkauksen (18) reunaa vir-tausaukon (16) päälle sen kuristamiseksi. 5