NO121990B - - Google Patents

Description

Anordning ved tannhjulspumpe eller -motor.

Foreliggende oppfinnelse angår tannhjulspumper og -motorer av den type som kan utføres med enten konstant eller variabelt fortrengningsvolum.

For å opprettholde trykket og unngå innvendige lekkasjer i vanlige tannhjulspumper og -motorer, må tannhjulene være anbragt nøyaktig i huset med overordentlig småklaringer. I almindelighet vil væsketrykket på en side av tannhjulene når d:' sse er utsatt for stor belastning, føre til at tannhjulene avbøyes og berører huset på den motstående side, slik at det oppstår gnid-ning, friksjon og slitasje. Denne tilstand er særlig alvorlig ved oppstarting av en pumpe eller motor under belastning på grunn av sperringen ved statisk friksjon. I almindelighet kan en tann-hjulsmotor som stanses under belastning ikke startes på nytt før den er avlastet.

Tannhjulspumper og -motorer av vanlig utførelse kan ikke ha variabelt volum (ved adskillelse av tannhjulene), fordi tannhjulene må bibeholde sine radielle stillinger om det skal være tetning mellom tanntoppene og huset.

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en tannhjulspumpe eller -motor som omtrent ikke har friksjon og som lett kan startes under belastning. En annen hensikt er å skaffe en tannhjulspumpe eller -motor der tannhjulene ikke kan komme i berøring med husets vegg under drift. Det er videre en hensikt å komme frem til fritt flytende radielle trykkbalanserte tetningsdeler som på en effektiv måte danner skille mellom høytrykks- og lavtrykksområder og som ikke kan ha særlig friksjon. Dessuten er det hensikten med oppfinnelsen å komme frem til en tannhjulpumpe eller en motor som kan bygges med konstant eller variabelt fortrengningsvolum.

Oppfinnelsen angår således en anordning ved tannhjulspumpe eller -motor av den art som omfatter et hus med to parallelle sylindriske boringer og to tannhjul som er dreibart lagret i disse og står i inngrep med hverandre, der det er klaring mellom veggene av boringene i huset og tanntoppene på tannhjulene med tetningsdeler i klaringen i tettende anlegg mot tanntoppene på tannhjulene og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at tetningsdelene har utvendige tenner i inngrep med tenner i boringens vegg og gjennomgående hull gjennom tetningsdelene for sikring av trykkbalanse radielt for tetningsdelene.

En hensiktsmessig utførelsesform er kjennetegnet ved at de utvendige tenner har en mindre delsirkel enn del&-sirkelen for de innvendige tenner.

Andre trekk og detaljer ved oppfinnelsen vil frem-gå av følgende beskrivelse under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et snitt etter linjen 1-1 på fig. 2, fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 på fig. 1, fig. 3 viser et snitt etter linjen 3_3 P a fig- 1 og

fig. 4 og 5 viser en tetningsdel sett i snitt og

i forstørret målestokk.

På tegningene har tannhjulspumpen eller -motoren et hus 10 med en høytrykksport A og lavtrykksport B. Et drivende tannhjul 11 er festet på en aksel 12 som er lagret i lageret 13 i sideplater 14 og 15. Sideplatene 14 og 15 hold sammen på huset 10 ved hjelp av skruer 21.

Det løpende tannhjul 16 er lagret på en eksen-trisk lagertapp 17 på en aksel 18. Akselen l8 kan dreies i lageret 20 ved hjelp av et håndtak 27 for innstilling av avstanden mellom tannhjulene 11 og 16 for derved å stille inn fortreng-nings volumet .

På begge sider av hver av portene A og B finnes

et sett innvendige tenner 22 som er utformet i huset 10. Utvendige tenner 24 i inngrep med et sett med de innvendige tenner 22, er anordnet på en tetningsdel 23 som ligger i klaringen 30 mellom veggen av huset 10 og tanntoppene på tannhjulene 11 og 16. De utvendige tenner 24 kan være utført med samme delesirkel som de innvendige tenner 22 i en pumpe eller motor med konstant fortreng-nings volum. I en pumpe eller motor der dette fortrengningsvolum er regulerbart, er de utvendige tenner 24 utformet med en noe mindre delesirkel enn delesirkelen for de innvendige tenner 22, slik at tetningsdelen 23 kan rulle svakt når en endring foretas i stillingen av tannhjulene 11 eller 16 enten ved avbøyning under belastning eller ved hjelp av håndtaket 27 når fortrengningsvolumet skal omstilles uten at den tettende kontakt mellom de innvendige tenner 22 og de utvendige tenner. 24 opphører.

Tetningsdelene 23 kan plaseres hvor som helst i klaringen 30 > men er fortrinnsvis anbragt nær ved portene A og B for å redusere sidebelastningen på tannhjulene 11 og 16. (Hvis tetningsdelene 23 ble plasert midtveis mellom portene A og B ville tannhjulene 11 og 16 kunne oppta den størst mulige sidebelastning). Under drift som pumpe kan tannhjulene 11 og 16 rotere mot urviserretningen resp. i urviserretningen og dermed befordre olje fra lavtrykksporten B rundt tannhjulenes omkretser til høytrykksporten A. Under drift som motor vil høytrykksolje i porten A drive tannhjulene 11 og l6 henholdsvis i urviserretningen og mot urviserretningen, og olje drives fra høytrykksporten A rundt omkretsene av tannhjulene 11 og 16 og slipper ut ved porten B. Under drift enten som pumpe eller motor er tennene på tannhjulene 11 og 16 i inngrep med hverandre og hindrer lekkasje av olje fra høytrykks-porten A til lavtrykksporten B. Hver tetningsdel 23 er i tettende

berøring med tanntoppene på tannhjulene 11 og 16 og tennene 24

på tetningsdelen 23 er i tettende kontakt med de innvendige tenner 22 på huset 10 for å hindre lekkasje fra høytrykksporten A til lavtrykksporten B.

På fig. 5 er den ytre del av en tann F på tannhjulet 16 vist i den stilling der den tetter mot tetningsdelen 23 for å hindre lekkasje tilbake til lavtrykksområdet. Høytrykks-væsken. i porten A tvinger også tetningsdelen 23 til tettende stilling med alle tenner 24 i inngrep med alle tenner 22, der tetning oppstår mellom tennene, slik at lekkasje ikke finner sted.

Når tannen F på tannhjulet 16 beveger seg videre, vil den komme klar av tetningsdelen 23 når den neste tann G kommer i tettende berøring med tetningsdelen 23. Væske under høyt trykk vil nu fylle rommet C mellom tennene F og G og også flyte gjennom alle åpninger 26 i tetningsdelen 23, hvilke åpninger fører fra rommet C til mellomrommet mellom tennene 22 og 24 slik at disse tenner også blir påvirket av væske under høyt trykk. På denne måte vil dette parti av tetningsdelen 23 være påvirket av væske med høyt trykk på begge sider og tetningsdelen blir derved hydrau-lisk balansert i radialretningen. Rommet D mellom tannhjuls-tenner G og H inneholder væske med lavt trykk og er skilt fra høytrykksområdet av tannen G på en side av tetningsdelen 23 og av tennene 22 og 24 i inn-grep med hverandre på den annen side, og gjennom hull 26 blir også dette parti av tetningsdelen 23 hydrau-lisk balansert i radialretningen.

De tangentielt rettede ubalanserte væsketrykk opp-tas på- de forholdsvis store kontaktflater mellom de innvendige tenner 22 og de utvendige tenner 24, der den spesifikke belastning er så lav at den ikke forstyrrer tetningsdelens 23 frie bevegelse i klaringen 30*

I tannhjulsmotorer og -pumper kan fortrengningsvolumet reguleres på én enkel måte ved å endre senteravstanden mellom de to tannhjul. Med evolventetenner vil denne forandring i senteravstand ikke redusere de tettende berøringsflater. Ved vanlige tannhjulsmotorer og -pumper er imidlertid regulering av fortrengningsvolumet på denne måte upraktisk, fordi virkningsgraden av motoren eller pumpen er avhengig av at man opprettholder minst mulig klaring mellom tannhjul og husets vegg.

Ved foreliggende oppfinnelse vil den store klaring JO mellom tanntoppene på hjulene 11 og 16 og veggen av huset 10 tillate bevegelse av tannhjulene fra hverandre når fortrengningsvolumet skal nedsettes. Som vist på fig. 1 og 3 er tannhjulet 11 fast lagret, mens tannhjulet 16 (som kan omstilles med den eksentriske lagertapp 17) kan beveges i forhold til tannhjulet 11 for delvis adskillelse av tennene. Fortrengningsvolumet er størst når tannhjulene 11 og 16 griper mest i hverandre og volumet avtar når tannhjulene beveges fra hverandre. En tetningsdel 23 som samvirker med tannhjulet 11 har en omtrent fast stilling der bevegelsen bare skyldes avbøyning av de deler som står under trykkbelastning. En tetningsdel 23 som samvirker med tannhjulet l6 og som har utvendige tenner 24 med en mindre delesirkel enn delesirkelen for de innvendige tenner 22 kan vippe eller rulle fritt når stillingen av tannhjulet 16 endres for regulering av fortrengningsvolumet og disse bevegelser i forhold til hverandre foregår uten at det får innvirkning på tetningen mellom tennenes evolventeflater.

Claims (3)

1. Anordning ved tannhjulspumpe eller -motor av den art som omfatter et hus med to parallelle sylindriske boringer og to tannhjul som er dreibart, lagret l lisse og står i inngrep med hverandre, der det er klaring mellom veggene av boringene i huset og tanntoppene på tannhjulene med tetningsdeler i klaringen i tettende anlegg mot tanntoppene på tannhjulene, karakterisert ved at tetningsdelene (23) har utvendige tenner (24) i inngrep med tenner (22) i boringens vegg og gjennomgående hull (26) gjennom tetningsdelene (23) for sikring av trykkbalanse radielt for tetningsdelene (23).

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de utvendige tenner (24) har en mindre delesirkel enn delesirkelen for de innvendige tenner (22).

3. Anordning som angitt i krav 1, der en drivaksel (12) er lagret i huset (10) og bærer det ene av de to tannhjul (11), mens en ytterligere aksel (17) er lagret i huset (10) og bærer det annet tannhjul (16),karakterisert ved at den ytterligere aksel (18) er stillbar for innstilling av avstanden mellom de to tannhjul (11, 16) ved innstilling av pumpens eller motorens fortrengningsvolum, og ved at tetningsdelen (23) kan vippe samtidig med at tetning bibeholdes ved kontakten mellom de indre og ytre tenner (22, 24) som har forskjellige delesirkel-diametre.