Algemeen

Floating cup technologie voor hoge toerentallen

Innas floating cup
Doorsnede van een floating cup motor met een slagvolume van 24 cm3. De wanddikte van de cups en zuigers is in blauw weergegeven (foto: Innas).

Echte innovaties hebben we in de hydrauliek lange tijd niet gezien, afgezien van de floating cup technologie. Deze technologie is al een aantal jaren op de markt, maar wordt nog steeds doorontwikkeld. Aandrijftechniek toog naar Breda en vroeg dr.ir. Peter Achten van Innas naar de voordelen van de laatste ontwikkeling; het verminderen van de wanddikte van cups en zuigers in floating cup hydropompen en -motoren.

Innas is vooral bekend door de ontwikkeling van de ‘floating cup’ technologie. Pompen en motoren volgens dit principe lijken op axiale plunjereenheden, maar de opbouw verschilt aanmerkelijk. Een opvallend verschil is de doorgaande as bij een floating cup pomp, waar bij axiale plunjereenheden sprake is van twee assen die onder een hoek staan. De kracht wordt direct overgebracht op de zuigers die, in tegenstelling tot bij axiale plunjereenheden, bij de floating cup eenheden vast zitten aan de rotor.

Floating cup

Op het moment dat de eenheid door de vloeistof onder druk wordt gezet, wordt de kracht overgedragen op de zuiger en is er geen scharnierpunt meer dat wrijving kan veroorzaken. Dat zorgt er voor dat de unit een hoog rendement heeft; bij metingen is bij vollast 97 % vastgesteld. De cup kan onder een hoek van 8° bewegen.

Een plunjer- of tandwielpomp vertoont pulsvariaties die kunnen oplopen tot 20 % van het koppel. Innas heeft de eenheden van meer plunjers voorzien dan de gangbare zeven of negen bij axiale plunjereenheden (en tandwiel- en gerotoreenheden). Met 24 en zelfs 28 plunjers in de floating cup pomp worden twee kwalen uit de wereld geholpen: koppelpulsaties en het geluidsniveau.

Dunnere wanden

Innas wilde naar hogere toerentallen én een goedkopere pomp. Beide waren mogelijk door de wanden van cup en zuiger dunner te maken. Hoe dunner het materiaal, des te gemakkelijker (en goedkoper) het is om het te vormen. Er is wel een grens aan de verhouding tussen de lengte en de diameter van een cilinder.

Voor Innas zijn de restspanningen in het materiaal en de spanningen die ontstaan door het omvormen geen issue. De deformatie is dat wel, gezien nauwkeurigheid van microns om de spleet af te dichten. Bij lage en hoge druk wisselende temperaturen moet in elke positie de afdichting tussen cup en cilinder zijn gegarandeerd.

Uit simulaties werd duidelijk, dat bij iedere positie van de slag een bepaalde uitzetting is te realiseren, wat bij een dikwandige cup moeilijker is dan bij een dunwandige. Met een dunwandige cup is een groter bereik mogelijk waarbinnen de uitzetting gelijk blijft. Waar bij de cilinders met de originele wanddikte het toerental begrensd was, is dat bij de dunnere wanddikte niet meer het geval, ook niet bij lage drukken. Met de dunnere wanddikten kunnen de pompen tot 6000 min-1 aan.

Het complete artikel over de ontwikkelingen van de floating cup technologie, is te lezen in de nieuwe Aandrijftechniek, die 30 november uitkomt.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven