191758. lajstromszámú szabadalom • Axiáldugattyús, gorgóhengeres szivattyú berendezés folyadék szállítására
1 A találmány tárgya axiáldugattyús, forgóhengeres szivattyú folyadék szállítására, nyomásának fokozására, vagy áramló közeg energiájának felhasználásával forgómozgás létrehozására, forgástengellyel szöget bezáró normálisú, ferde tárcsa által vezérelt dugattyúk segítségével, amely dugattyúk hengerbe mozognak. A találmány szerinti berendezés előnyösen felhasználható kis-, közép-, és nagynyomású technikában, változó fordulatszámon egyaránt kis nyomáslüktetéssel és nagy folyadékszállítással üzemeltethető. A találmány szerinti berendezés kis befoglaló méretekkel rendelkező hidromotorként is alkalmazható a gép-, sorszámgép-, mezőgépipar, a vízgazdálkodás, a fúrástechnika számos területén. Az eddig ismert axiáldugattyús szerkezetek pl. a GB 2019948 General Motors, a GB 2064674 Robert Bosch GmbH vagy a GB 2058235 Renault szabadalom közös jellemzője az, hogy egy forgó ferde tárcsa által vezérelt dugattyúk hengerben alternáló mozgást végeznek. Ezzel a rendszerrel matematikai szem pontból teljesen egymértékű a GB 1431261. az USA 3816038, 3877850, a GB 2055150 Manesmann szabadalmakban bemutatott slantaxis rendszer, ahol két szöget bezáró tengely forgása közben előálló relatív elmozdulás szabályozza a dugattyúk mozgását. Az ismert megoldások hátránya az, hogy kevés számú dugattyú alkalmazása esetén jelentős nyomáslüktetéssel dolgoznak; a dugattyúszám növelése pedig a súrlódó felületek növekedéséhez vezet. További hátrány még, hogy a befoglaló mérethez viszonyított hasznos űrtartalom sem optimális. Egyes konstrukcióknál a dugattyút rugó téríti vissza alaphelyzetébe a szívó fázisban. A tehetetlen rugó alkalmazása magas fordulatszámon előnytelenül jelentkezik. A találmány célja igen kis gépméretekkel jellemezhető, maximális térkihasználású, a fordulatszámtól függetlenül egyenletes nyomással, folyadékszállítással és nyomatékfelvétellel rendelkező, széles nyomástartományban üzemeltethető, tehetetlenül lengő rezgő és excentrikus elemeket kiküszöbölő, kényszervezérelt dugattyúmozgású, nagy dugattyúszám esetén is jó hatásfokú berendezés kialakítása. A találmány alapja az a felismerés, hogy egy tárcsasíkot, amelynek normálisa egy forgástengellyel szöget zár be — megforgatva — a tárcsasíknak egy tetszőleges pontja a forgástengely irányában cosinus idő-függvény szerint mozog. Ha a forgó, ferde tárcsa a kör bizonyos pontjaiban elhelyezett dugattyúrúdakat mozgat a tárcsa forgástengelyével párhuzamosan akkor bebizonyítható, hogy a dugattyúkkal szemben olyan forgó homlokfelület helyezhető el, amelyen a dugatytyú bármely pillanatban rajta van. A felület egyenlete: Z = c.R.cos (na-wt), ahol c — állandó R - forgástengelytől merőlegesen mért távolság W - a homlokfelület szögsebessége t - idő Z - forgástengely irányú koordináta a - álló koordináta rendszerben egy rögzített pont pozíciószöge A forgó homlokfelület hengerben helyezkedik el. A henger szögsebessége a meghajtó tárcsa szögsebességének n-ed része. Az elhelyezhető dugáttyúk száma: n—1. 2 A találmány szerinti berendezés lényege, hogy a henger meghajtó tengelytől függetlenül elfordítható módon van kiképezve, továbbá a henger a kerület mentén körbefutó, sugárirányban egyenes alkotókkal rendelkező cosinushullám alakú homlokfelülettel va lammt be- és kiömlő szelepekkel, vagy furatokkal, és a hengertől eltérő fordulatszámú forgást biztosító mechanizmussal rendelkezik. A hengerbe a homlok hullámfelülethez tömíthetően illeszkedő tengelyirányú mozgást végző dugattyúk vannak elhelyezve. A találmány szerinti berendezés egyik lehetséges kiviteli alakjában a henger hullámfelülete olyan sugár irányban egyenes alkotókkal rendelkező cosinus hullám, amelynek periódusa a teljes kör, vagy tetszőleges egész számmal képzett törtrésze, a hullámfelülethez tömíthetően illeszkedő dugattyúk maximális száma a henger homlok felülete hullámszámnál eggyel kisebb. A találmány szerinti berendezés másik lehetséges kiviteli alakjában a henger homlokfelületének külső oldalán, a forgástengelyhez rögzített tárcsával rendelkezik, amelyen a ferde tárcsa hengerhez képest hátrahajló félkerületével szemben beömlő hasíték van elhelyezve, amely hasíték pozíciójának megfelelően a henger is rendelkezik axiális furatokkal, ezen furatok a hullámfelület mélypontjain vannak, továbbá a henger külső felületén belső fogazású fogaskerék van, amelynek síkjával egybeesőén helyezkedik el a tengelyhez rögzített fogaskerék úgy, hogy ezen fogaskerék és a belső fogazású fogaskerék között, osztókörük különbségével egyező osztókor átmérőjű, a házhoz rögzített tengelyű fogaskerék van elrendezve. A találmányt rajzok segítségével ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az 1. ábra a berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlatos hosszmetszete 2. ábra az I—E egyenes mentén felvett keresztmetszet 3. ábra a II—IL egyenes mentén felvett keresztmetszet 4. ábra a henger perspektivikus rajza. Az ábrákon látható kiviteli példában szereplő be ' rendezés 1 házzal rendelkezik, amelyen a 2 nyomócsonk és 3 szívócsonk van kiképezve. Az 1 ház 23 fix karimával rendelkezik, amelyhez a 24 fedél van rögzítve. A 24 fedél magába foglalja a 4 golyóscsapá gyat és csavarkapcsolattal hozzá van rögzítve a 25 tömszelence. Az 1 ház 24 fedéllel szembenéző oldalán lévő fészekben kerül elhelyezésre a 26 golyóscsapágy, amely a 4 csapággyal együtt a 5 forgástengely ágyazását biztosítja. Az 5 forgástengely végén 27 tengelykapcsoló van. Az 5. tengelyen van elhelyezve a 6 csapágypárral a 7 henger. A 7 henger belső 8 homlokfelülete cosinushullámként van megmunkálva. A hullámfelület sugárirányú alkotói egyenesek. A hengerben egészszámú hullám helyezkedik el. A hullámfelület mélypontjain 9 axiális furatok vannak. A furatszám a hullámszámmal megegyező A 7 henger a 10 dugattyúk közös befoglaló tere. A dugattyúk alakja körgyűrűcikk, amely tengelyirányban sík szárny felületekkel záródik. A dugattyúk csak tengelyirányban mozdíthatóak. A 11 dugattyúrudak az 1 ház 28 elválasztó falában elhelyezett 14 csúszó csapágyakban ágyazódnak. A 28 elválasztófal. amely az 1 házat a 191.758 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
