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Drehkolbenmotor, insbesondere für pressluftbetriebene Schleifmaschinen, Bohr- maschinen od. dgl.
Die Erfindung betrifft Drehkolbenmaschinen, deren Arbeitsmedium Pressluft ist. Die Motor- achse ist im Zylinder exzentrisch zur Zylinder- achse angeordnet. Die Kolbenflügel verschieben sich während des Laufes radial im sichelförmi- gen Arbeitsraum. Die Pressluft wird bei den be- kannten Maschinen axial zugeführt und vor dem Einströmen in den Arbeitsraum radial nach aussen geleitet, um in Richtung radial zur Achse in den Kolbenraum zwischen den Kolbenflügeln einzuströmen.
Es bestand die Meinung, dass die radiale Ein- strömrichtung vorteilhaft wäre, da durch diese
Strömungsrichtung die Pressluft auf die Rotorflügel auftrifft. Die höhere Leistung sollte durch die kinetische Energie der strömenden Pressluftsäule erzielt werden, die die Drehung der Rotorflügel beschleunigt und die Expansionswirkung unterstützt. Versuche haben je- doch ergeben, dass eine unverhältnismässig grö- ssere Leistung erzielt werden kann, wenn die Pressluft nicht radial, sondern axial in den Raum zwischen den Rotorflügeln eintritt. Vermutlich wird die grössere Leistung durch die bessere Leitungsführung der Luft in den Arbeitsraum erzielt.
Bei Arbeitsmaschinen besteht die Gefahr, dass der unbelastete Rotor eine zu hohe Drehzahl erreicht, d. h. durchgeht. Um dies zu verhindern, erfolgt die Luftzuführung zur Maschine vielfach über ein Einströmventil, das von Hand aus, z. B. mittels Drehgriffes, gesteuert wird, wobei das Ventil nach Freigabe durch eine Feder in die Leerlaufstellung zurückgeführt wird. Es hat sich jedoch als zweckmässig erwiesen, die aus dem Arbeitsraum austretende Luft zu steuern, weil der Rückstau der am Ausströmen gehinderten Pressluft eine elastische Bremsung der Drehzahl und einen raschen übergang auf Vollast ermöglicht. Hiezu kann ein Fliehkraftregler verwendet werden, der auf der Antriebswelle aufgekeilt ist und dessen beweglicher Teil die Ausströmöffnungen bei Überschreitung einer Höchstdrehzahl verschliesst.
Es sind Drehkolbenmotoren bekannt, bei welchen das Druckmedium wohl axial in das Gerät ein-und aus diesem austritt, doch wird auch bei diesen Maschinen die Druckluft radial in das Motorgehäuse ein-und mitunter auch radial ausgeführt. Durch diese Umlenkung der Press- luft um 900 erfolgt ein grosser strömungstech- nisch begründeter Druckabfall, der die Leistung des Motors stark vermindert.
Der Gegenstand der Erfindung wird an einem
Ausführungsbeispiel erläutert. Fig. 1 stellt eine
Pressluftschleifmaschine gemäss der Erfindung im Axialschnitt dar. Fig. 2 zeigt die Maschine im Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1 mit den Ausströmöffnungen und Fig. 3 die Maschine im Schnitt nach der Linie C-D in Fig. 1 mit den Einströmöffnungen.
Auf der Arbeitswelle 1, die exzentrisch zum Motorgehäuse 2 mit zwei Kugellagern 3 gelagert ist, ist der Rotor 4 mit den axial verschiebbaren Rotorflügeln 5 aufgekeilt. Die einströmende
Arbeitsluft wird axial durch den Einlassstutzen 6 über das Sieb 7 und durch den Drehschieber 8 dem Zylinderraum zugeführt und fliesst von dort in axialer Richtung in das Motorgehäuse. Die Druckluft durchströmt weiter in axialer Richtung den Raum zwischen zwei benachbarten Rotorflügeln, der gerade in Verbindung mit der Einlassöffnung 9 des Motorgehäuses steht. Während des Durchströmens expandiert die Pressluft und verursacht dadurch eine Drehung des Rotors um 1800 bis zu den Auslassschlitzen 10, um wieder axial in eine Ausströmkammer 11, welche zwischen den Lagerkörpern 12 und dem Zylindermantel 2 besteht, abzufliessen.
Dieser Lagerkörper besitzt in seinem zylindrischen Innenmantel Öffnungen 13. Die von den Rippen des Reglertellers 14 entsprechend der Drehzahl des Rotors mitgenommenen Kugeln 3' verschieben die Reglermuffe 16 in Achsrichtung entgegen der Wirkung der Feder 17 und verschliessen bei erhöhter Drehzahl die Ausström- öffnungen 13. Die durch die Öffnung 13 ausströmende Luft gelangt durch den Auspuffschlitz 15 im Freie.
Durch die im wesentlichen axiale Druckluftführung vom Einströmstutzen bis zum Auspuff, wobei auch die ausströmende Pressluft durch die vom Regler gesteuerten Öffnungen 13 keinen nennenswerten Druckabfall erleidet, wird eine höhere Leistung um etwa 25tao gegenüber den bekannten Maschinen gleicher Grösse und glei-
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chen Druckluftverbrauches erzielt.
Die erzielte Leistungssteigerung ist durch die Führung des Pressluftstrahles durch das Motorgehäuse ohne Richtungsänderung bedingt. Beim Durchströmen des Motorgehäuses expandiert die Pressluft und der sich ausbreitende Pressluftstrahl wird durch die Rotordrehung, ohne seine Strahlrichtung zu ändern, nur parallel zu sich selbst, also ohne Leistungsverlust, verschoben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Drehkolbenmotor, insbesondere für pressluftbetriebene Schleifmaschinen, Bohrmaschinen od. dgl., mit zur Zylinderachse exzentrisch liegender Rotorachse und radial verschiebbaren Kolbenflügeln, wobei ein Schlauchanschlussnip- pel zur Zuleitung des Druckmediums koaxial zum Motorgehäuse angeordnet ist, dadurch ge- kennzeichnet, dass sowohl die öffnung für den Eintritt des Druckmediums in das Motorgehäuse als auch die öffnung für den Austritt des Druckmediums aus dem Gehäuse in den beiden einander gegenüberliegenden, zur Gehäuseachse normal stehenden Wänden des Motorgehäuses angeordnet ist, so dass das Druckmedium im wesentlichen im gleichen Richtungssinn durch die Maschine strömt.