DD228610A1 - Schwenkfluegelmotor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwenkfluegelmotor, der im Maschinenbau zur Erzeugung einer begrenzten Drehbewegung, unter Verwendung von Druckluft oder -fluessigkeit als Arbeitsmedium, Anwendung findet. Es ist das Ziel der Erfindung, einen geringverschleissenden Schwenkfluegelmotor zu entwickeln, der einen hohen Wirkungsgrad bei niedrigem Materialeinsatz gewaehrleistet. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Schwenkfluegelmotor so auszubilden, dass eine symmetrische Druckbelastung gegeben ist und ein beliebig grosser Schwenkwinkel erreicht werden kann. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass zwischen Gehaeuse und Rotor des Motors ein oder mehrere Fluegelringe ineinander angeordnet werden. Fig. 1

Description

Schwenkflügelmotor Anwendungsgebiet der Erfindung

' -, 5 Die Erfindung betrifft einen Schwenkflügelmotor, der im Maschinenbau zur Erzeugung einer begrenzten Drehbewegung, unter Verwendung von Druckluft oder -flüssigkeit als Arbeitsmedium, Anwendung findet·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Schwenkflügelmotoren sind aus dem Stand der Technik in verschiedenen Ausführungen bekannt· Im allgemeinen bestehen sie aus zylindrischem Gehäuse mit einem oder mehreren fest verbundenen Innenflügeln und dem Rotor, der sich mit zentralangeordneter Welle im Gehäuse befindet· Mit Rotor oder Welle sind ein oder mehrere (_O Schwenkflügel fest verbunden, wobei die Schwenkbewegung über die Welle nach außen abgegeben wird· Bei Schwenkflügelmotoren mit einem Schwenkflügel treten die Nachteile auf, daß diese Geräte einseitig druckbelastet sind und in ausgeschwenkter Stellung große hydraulische Radialkräfte auf Welle und Lagerung wirken. Dies führt zu erheblichen Reibungsmomenten und damit zur Reduzierung des Y/irkungs grades. Gleichzeitig erfordern diese Kräfte eine große Dimensionierung der Welle und Radiallager, was einen hohen Materialeinsatz bedeutet. Die unsymmetrische Druckbelastung wirkt sich auch ungünstig auf die Abdichtung des einflügeligen Motors aus.

Der Schwenkflügelmotor mit zwei angeordneten Schwenkflügeln ermöglicht swar durch symmetrische Druckbelastung eine Reduzierung der Radialkräfte auf Welle und Lagerung, beinhaltet aber den Nachteil, daß durch die konstruktive Gestaltung nur ein geringer Schwenkwinkel erreicht wird, was die Einsatzmöglichkeit des Motors stark einengt. Entsprechend einer weiteren bekannten Lösung wird der Rotor eines Flügelmotors in drei Etagen ausgebildet. Drei in Achsrichtung übereinander liegende Ringnuten

Ί0 stellen drei fest miteinander verbundene einflügelige Schwenkflügelmotoren dar, wobei die Schwenkflügel zueinander versetzt sind. Diese Lösung hat den Nachteil, daß der Rotor einer Biegebeansprungung unterliegt, da die gegeneinander gerichteten radialen Druckbelastungen nicht in einer Ebene liegen. Weitere Nachteile bestehen darin, daß die innere Leckage die Druckverhältnisse in den Ring— kammern der einzelnen Ringnuten gegenseitig beeinflußt. Die axiale Ausdehnung dieses Motors ist sehr groß, das vorgeschlagene Prinzip ermöglicht nur einen begrenzten Schwenkwinkel»

Ziel der Erfindung

Es ist das 2iel der Erfindung, einen geringverschleißen— den Schwenkflügelmotor zu entwickeln, der einen hohen Wirkungsgrad bei niedrigem Materialeinsatz gewährleistet.

Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den .Schwenkflügelmotor so auszubilden, daß eine symmetrische Druckbelastung gegeben ist, wobei die sich ausgleichenden radialen Belastungen in einer Ebene liegen, und ein beliebig großer Schwenkwinkel erreicht werden kann· Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen Gehäuse und Rotor ein oder mehrere Flügelringe drehbar gelagert und ineinander liegend angeordnet sind an deren Außenseiten sich je zwei FlügeIringschwenkflüge1

und gegenüberliegend an den Innenseiten je zwei Flügelringinnenflügel befinden, wobei die-Flügelringe jev/eils vier Flügelringkanäle aufweisen, die so angeordnet sind, daß sie zwischen den äußeren Ringkammern und den inneren Ringkammern eine Verbindung darstellen.

Die Flügelringkanäle sind weiterhin so angeordnet, daß sich jeweils zwei Flügelringkanäle kreuzen aber nicht berühren, wobei sie jede beliebige Form aufweisen können. Die Anzahl der Flügelringe wird durch die Anzahl der Motorstufen und die Größe des Schwenkwinkels bestimmt. Zwischen Gehäuse und Flügelringen, zwischen Rotor und Flügelringen und zwischen den einzelnen Flügelringen sind dichte äußere Ringkammern und innere Ringkammern angeordnet, welche durch die Gehauseinnenflügel und Flügelringinnenflügel sowie die FlügeIringschwenkflügel und Rotorschwenkflügel seitlich begrenzt werden. Die Querschnitte der äußeren und inneren Ringkammern können jede beliebige Form und Größe aufweisen,.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung solLiiach^st.ehend_an einem Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Schwenkflügelmotors näher erläutert werden.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Schnitt B-B der Fig. 2 Fig. 2: Schnitt A-A der Fig. 1

Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 erkennbar, besteht der Schwenkflügelmotor aus einem zylindrischen Gehäuse 2, an dessen Innenseite die Gehäuseinnenflügel 3 und 4 angebracht sind. Diese Innenflügel weisen die Gehäusekanäle 11 bis 14 auf. Im Gehäuse 2 ist der Flügelring 1 drehbar gelagert, welcher an seiner Außenseite die Flügelringschwenkflügel 7 und 8 und an seiner Innenseite die Flügelringinnenflügel 5 und 6 trägt. Im Flügelring 1 befinden sich Kanäle 15 bis 18, die sich kreuzen aber nicht berühren, da sie in verschiedenen Ebenen liegen. Im Gehäuse 2 und im Flügelring

ist der Rotor 27 drehbar gelagert. Er trägt an seiner Außenseite die Rotorschwenkflügel 9 und 10 und in seinem Zentrum eine Bohrung mit Paßfedernut zur Aufnahme der Welle 28.

Die Gehäuseinnenflügel 3,4 und die FlügeIringinnenflügel 5,6 teilen mit den Flügelringschwenkflügeln 7,8 und den RotorschwenkflügeIn 9,10 die Räume des Motors in innere Ringkammern 19 Ms 22 und äußere Ringkammern 23 "bis 26. Die Toleranzen sind dabei so gering, daß. die inneren und äußeren Ringkammern gut abgedichtet sind. Die inneren Ringkammern 19 bis 22 sind mit den äußeren Ringkammern 23 bis 26 durch die Flügelringkanäle 15 bis 18 verbunden, die Verbindung mit der Oberfläche des Gehäuses 2 erfolgt durch die Gehäusekanäle 11 bis 14.

Wird der Motor über die Gehäusekanäle 11,13 druckbeaufschlagt, so pflanzt sich dieser Druck in die äußeren Ringkammern 25,26 und von dort über- die Flügelringkanäle 16,18 in die inneren Ringkammern 19,20 fort. Übersteigt das so entstehende Moment das Lastmoment, welches über die Welle 28 am Rotor 27 angreift, beginnen sich Flügelring 1 und Rotor 27 zu drehen, wobei sie ineinander angeschlagen bleiben.

Das in den äußeren Ringkammern 23,24 befindliche Medium wird über die Gehäusekanäle 12,14 ausgestoßen.

Dreht der Motor sich soweit, daß die Flügelringschwenkflügel 7,8 an den Gehäuseinnenflügeln 3,4 anschlagen, setzt nach einer Druckerhöhung, die dem Verhältnis der Gesamtflügelfläche zur Rotorflügelfläche entspricht, der Rotor 27 die Drehbewegung allein fort, wobei das in den inneren Ringkammern 21,22 befindliche Medium durch die Flügelringkanäle 15,17 in die äußeren Ringkammern 23,24 gedruckt und von dort durch die Gehäusekanäle 12,14 ausgestoßen wird· Die Umsteuerung des Motors kann durch ein an der Welle angreifendes Moment oder durch gegengerichtete Druckbeaufschlagung erfolgen. Bei gegengerichteter Druckbeaufschlagung pflanzt sich der Druck durch die Gehäusekanäle 12,14 in die äußeren Ringkammern 23,24 fort,

Dabei dreht sich zunächst der Flügelring 1 "bis die Flügelringschwenkflügel 7,8 , je nach Stellung des Motors, an den GehäuseinnenflügeIn 3,4 oder die Flügel— ringinnenflügel 5,6 an den Rotorschwenkflügeln 9,10 anschlagen·

Danach dreht sich der Rotor 27 j oder er ist in der Lage, ein an der Welle angreifendes Moment statisch auszugleichen.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der Schwenkflügelmotor symmetrisch druckbelastet wird, wodurch der Motor einen liohen Wirkungsgrad und gutes Laufverhalten gewährleistet

Die symmetrische Drucktelastung bewirkt, daß die Welle· 28 keiner Biegebeansprungung ausgesetzt ist und Welle sowie deren Radiallagerung relativ gering dimensioniert werden können« Die radialen Dichtprobleme werden ebenfalls wesentlich verbessert

Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Lösung besteht darin, daß durch Anordnung weiterer Flügelringe 1 zwischen Rotor 27 und Gehäuse 2 eine beliebige Erweiterung des Schwenkwinkels möglich ist.

Claims (2)

Erfindungsanspruch

1· Schwenkflügelmotor zur Erzeugnung einer "begrenzten Drehbewegung, bestehend aus einem Gehäuse mit Innenflügeln und einem Rotor mit Schwenkflügeln, der auf einer Welle im Gehäuse zentrisch angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Gehäuse (2) und Rotor (27) ein oder mehrere Flügelringe (1) drehbar gelagert und ineinander liegend angeordnet sind, an deren Außenseiten sich je zv/ei Flügelringschwenkflügel (7:8) und gegenüberliegend an den Innenseiten Je zv/ei Flüge Ir inginnenf lüge 1 (5:6) befinden, wobei die Flügelringe (1) jeweils vier Flügelringkanäle (15 bis 18) aufweisen, die so angeordnet sind, daß sie zwischen den äußeren Ringkammern (23 bis 26) und den inneren Ringkammern (14 bis 22) eine.Verbindung darstellen.

2. Schwenkflügelmotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Flügelringkanäle (15 bis 18) so angeordnet sind, daß sich jeweils die zwei Flügelringkanäle (15;16) und die zwei Flügelringkanäle (17;18) kreuzen aber nicht berühren und jede beliebige Form aufweisen können.

Schwenkflügelmotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anzahl der Flügelringe (1) durch die Anzahl der Motorstufen und die Größe des Schwenkwinkels bestimmt wird*

-T-

Schwenkflügelmotor nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen Gehäuse (2) und Flügelringen (1) zwischen Rotor (27) und Flügelringen (1) und zwischen den einzelnen Flügelringen (1) dichte äußere Ringkammern (23 bis 26) und innere Ringkaramern (19 bis 22) angeordnet sind, welche durch die Gehäuseinnenflügel (3;4) und FlügeIringinnenflüge1 (5;6) sowie die Flügelringschwenkflügel (7;8) und Rotorschwenkflügel (9:10) seitlich begrenzt werden, wobei die Querschnitte der äußeren und inneren Ringkammern (19 bis 26) jede beliebige Form und Größe aufweisen können.

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