DE2215914A1

DE2215914A1 - Fluid betriebener Motor

Info

Publication number: DE2215914A1
Application number: DE19722215914
Authority: DE
Inventors: Peter Leendert Potters Cornells Johannes Theresia Smulders Hendncus Franciscus Gerardus Eindhoven Holster (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1971-04-07
Filing date: 1972-04-01
Publication date: 1972-10-19
Also published as: FR2136213A5; NL7104635A

Description

Dip!.-Ing. F-J. KUPFERMANN

A-.:r.e:&c-r: N. V. Philips'Gbeifamper.fcibriekeB

Akte No. PHN- 5473 ' -f

Anmelciung vom: 3O.MärZ 1972 WIJ/HV.

"Pluid-betriebener Motor".

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pluid-betriebenen Motor zum Erzeugen hin- und hergehender Bewegungen mit einer Arbeitskammer, die eine bewegliche Wand aufweist, wobei im Hauptstrb'mungsweg des Fluids durch den Motor, das heisst demjenigen Teil des Weges des Fluids, von der Fluidzuführ ingsöffnung über die Arbeitskammer nach einer Fluidabführungsöffnun,?, über den im Betrieb des Fluid-betriebenen Motors das Fluid immer im wesentlichen in derselben Richtung strömt, ein absperrbares Fluidspeisotor liegt, das unter dem Einfluss eines durch den Fluiddruck in der Arbeitskammer steuerbaren Fluid-betriebenen bistabilen Schalters absperrbar ist.

Ein derartiger l'luid-betriebener Motor ist aus der niederländischen Offenlegungsechr.ft Nr. 68.17.186 der Anmelderin bekannt. Eine Besonderheit derartiger Motoren ist, dass der Motor durch eine

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GRlGfNAL INSfICTED

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äussere Begrenzung der Bewegung der beweglichen Wand der Arbeitskammer nicht zum Stillstand zu bringen ist. Wird beispielsweise auf dem Weg des Teiles des Motors, der die hin- und hergehende Bewegung macht, ein Hindernis aufgerichtet, so wird dieses Hindernis nur als Anschlag zur Begrenzung der Bewegungen wirksam sein und der Motor wird nach wie vor arbeiten, jedoch mit einem kürzeren Hub und einer kleineren Zykluszeit. Der Motor lässt sich nur stoppen wenn jede Bewegung der beweglichen Wand der Arbeitskammer unmöglich gemacht wird. Biese Besonderheit wird verursacht durch die Tatsache, dass der Motor durch einen bistabilen Schalter gesteuert wird, der auf den Druck des Fluids in der Arbeitskammer reagiert. Es dürfte einleuchten, dass dieser Druck auch von der Belastung abhängig ist, welche die bewegliche Wand der Arbeitskammer erfährt. Im allgemeinen wird es wichtig sein, die Belastbarkeit dieser Art von Motoren möglichst gross zu machen, was bedeutet, dass der Fluidbetriebene Schalter bei Druckgrenzen, die möglichst weit auseinander liegen, schalten muss.

In der obengenannten Patentanmeldung wird deswegen ein Fluidbetriebener Motor vorgeschlagen mit einem bistabilen Fluid-betriebenen Schalter, der einen unter dem Einfluss von FluiddruckkrSften beweglichen Schaltteil enthält, der, was seine Wirkung anbelangt, als Differentialkolben zu betrachten ist, dessen Ende mit der grSsseren Oberfläche den Druck in der Arbeitskammer erfährt und dessen Ende mit der. kleineren Oberfläche als Ventilkörper wirksam ist, der mit zwei konzentrischen Ventilsitzen zusammenarbeitet. In den inneren Ventilsitz mündet der Fluidspeisekanal, während der Raum zwischen dem inneren und dem äusseren Ventilsitz fiber eine Fluiddrossel mit der Umgebung verbunden ist. Der Raum ausserhalb des äusseren der zwei konzentrischen Ventil-

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sitze ist über eine zweite iluiddrossel mit der Arbeitskammer des Motors verbunden. Der bewegliche Schaltteil besteht nicht aus einem Kolben sondern aus zwei Teilen, die mit je einer Dichtungsmembrane verbunden sind und eine profilierte Form haben. Der Teil mit der kleineren Oberfläche muss mit den zwei konzentrischen Ventilsitzen zusammenarbeiten. Für eine gute Wirkung dieses bistabilen Schalters ist es notwendig, dass der bewegliche Ventilkcrper die beiden konzentrischen Ventilsitze gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig abdichten kann. Es stellt sich nun heraus, dass dies in der Praxis zu Schwierigkeiten führt, insbesondere wenn noch als zusätzliche Anforderung gestellt wird, dass der Fluid-betriebene Motor bei einem Minimaldruck in der Grössenordnung von 0,8 at muss arbeiten können. Bei niedrigen Drücken ist die Differentialkraft auf den beweglichen Veatilkörper nämlich zu klein um die Membranen derart zu verformen, dass die beiden Ventilsitze tatsächlich gleichzeitig abgedichtet werden. Auch spielen dabei fertigungstechnische Prägen eine Rolle, wie die Unmöglichkeit, in einem Spritzgussverfahren mit Hilfe thermoplastischer Kunststoffe eine derartige Genauigkeit zu erzielen in bezug auf die Höhe der beiden konzentrischen Ventilsitze, dass innerhalb der Toleranzen, die für eine einwandfreie Wirkung des bistabilen Schalters erforderlich wären, gearbeitet wird. Ausserdem sind thermoplastische Kunststoffe zeitlich gesehen, nicht Massstabil, so dass eine Verschlechterung der Eigenschaften des Motors nach gewisser Zeit spürbar ist.

Die Erfindung bezweckt nun, diese Nachteile auszuschalten und wird dadurch gekennzeichnet, dass auf demjenigen Teil des genannten liauptströmungsweges zwischen dem Fluidspeisetor und der Arbeitskammer eine Fl i-betriabene Diode liegt, deren Durchlassrichtung der Strömungs-

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richtung des Fluids von der Fluidspeiseöffnung nach der Arbeitskammer entspricht. Durch Verwendung der genannten Fluid-betriebenen Diode ist es nicht lSnger notwendig, zwei konzentrische Ventilsitze zu verwenden. Man kann nun einen einzigen Ventilsitz verwenden und den Raum um den Ventilsitz über eine Fluiddrossel mit der Umgebung verbinden. Es ist ja in der Lage, in der der bewegliche Ventilkörper den Ventilsitz abdichtet, unmöglich, dass Fluid von der Arbeitskammer über den Raum um den Ventilsitz in die Umgebung wegströmen könnte, weil die Fluid-betriebene Diode, welche die Form eines Rückschlagventils aufweisen kann, dieselbe Strömung verhindert oder wenigstens weitgehend verhindert. Durch das Fehlen des äusseren der zwei Ventilsitze ist im geschlossenen Zustand die DifferentialoberflSche des beweglichen Ventilkörpers grosser. Weiter ist die ganze Schliesskraft verfügbar um den einzigen Ventilsitz abzudichten und ist die Anforderung, dass die zwei konzentrischen Ventilsitze in einer Ebene liegen müssen, was bei aus Kunststoff bestehenden Spritzgusserzeugnissen einer hohe Anforderung ist, fortgefallen. Zum Schluss werden auch keine hohen Anforderungen mehr an die Flachheit desjenigen Teils der Membrane gestellt, der einen Teil des bistabilen Schalters bildet und der als Ventilkörper wirksam ist. Weil der aus Kautschuk bestehende Ventilkörper nicht verformt zu werden braucht um eine vollstandige Dichtung des Ventilsitzes zu erhalten und weil mit einer gröeseren Differentialoberfläche nur ein Ventilsitz abgesperrt zu werden braucht ist es möglich geworden, einen Fluid-betriebenen Motor zu konstruieren, der bei sehr geringem Druck zuverlässig arbeitet. Bei Versuchen hat es sich herausgestellt, dass ein erfindungsgemässer Motor mit Leitungswasser als Flui<i bei einen Druck von nur 0,3 at zuverlässig arbeiten kann. Dies ist zum Gebrauch eines derartigen Motors als Schalt-

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uhr in einer Steuervorrichtung eines Haushaltgerätes, wie einer Waschmaschine oder eines Geschirrspülers von wesentlicher Bedeutung. Eine Ausführungsform der Erfindung bietet den Vorteil, dass eine Schaltuhr hergestellt werden kann mit einem bistabilen Schalter, der in konstruktiver Hinsicht eine Anzahl Vorteile bietet. Diese Ausführungsform wird dadurch gekennzeichnet, dass der bistabile Fluid-betriebene Schalter ein Dreiwegventil aufweist und zwar vom Typ, bei dem ein VentilkSrper zwischen zwei gegenubereinander angeordneten Ventilsitzen verschiebbar ist und zwar durch einen Ventilstösser, der sich in einem in einen der Ventilsitze mündenden Kanal befindet.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Fluid-betriebenen Motors vom Typ, der aus der niederländischen Patentanmeldung Nr. 68.171·86 bekannt ist mit einem bistabilen Fluid-betriebenen Schalter, dessen beweglicher Schaltteil mit zwei konzentrischen Ventilsitzen zusammenarbeitet,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Verlaufes in der Zeit des Fluiddruckes in der Arbeitskammer des Motors nach Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fluid-betriebenen Motors nach der Erfindung,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Verlaufes in der Zeit des Fluiddruckes in der Arbeitskammer des Motors nach Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fluid-betriebenen Motors nach einer Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen angegeben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fluid-be-

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triebenen Motors, wie dieser aus der niederländischen Patentanmeldung Nr. 68.171.86 der Anmelderin bekannt ist. Der Motor hat eine Arbeite- ' kammer 1 mit einer beweglichen Wand 2 in Form einer Rollmembran 3. Die Rollmembran 3 drückt gegen einen Kolben 4t der durch eine Druckfeder 5 ständig belastet wird. Die Kolbenstange 6 überträgt die Bewegungen des Kolbens 4 auf einen gegebenenfalls anzutreibenden Teil ausserhalb des Motors. Auf dem Teil des Weges des Fluids von der FluidzufUhrungsöffnung 7 durch die Arbeitskammer 1 nach der FluidabfUhrungsöffnung 8, über den im Betrieb des Fluid-betriebenen Motors das Fluid immer im wesentlichen in derselben Richtung strömt, liegt ein absperrbares Fluidspeisetor 9· Das Fluidspeisetor 9 ist unter dem Einfluss des durch den Fluiddruck in der Arbeitskammer 1 steuerbaren Fluid-betriebenen bistabilen Schalters J_0 absperrbar· Der Schalter J_0 besteht aus einem ersten Membranteil 11 und einem zweiten Membranteil 12. Der erste Membranteil 11 bildet über einen Verbindungsteil 13 mit der Dichtung 14 ein Ganzes. Auf gleiche Weise bildet der zweite Membranteil 12 über den verdünnten Teil 15 mit der Dichtung 16 ein Ganzes. Die Dichtung 14, die Dichtung und die Rollmembran 3 sind zwischen den Gehäuseteilen I7» 18, I9 und des Motors eingeklemmt und zwar mit Hilfe nicht dargestellter Klemmmittel. Im Gehauseteil 17 befinden sich zwei Ventilsitze 21 und 22. In den Ventilsitz 21 mündet der Speisekanal 23; die Mündungsöffnung des Speisekanals 23 im Ventilsitz 21 ist das Speisetor 9. Der Ventilsitz liegt konzentrisch um den Ventilsitz 21, die beiden konzentrischen Ventilsitze 21 und 22 arbeiten mit dem l'lembranteil 11 des bistabilen Schalters JK) zusammen. Der Raum 24 zwisohen den Ventilsitzen 21 und 22 ist mittels des Kanals 25 mit der FluidabfUhrungsöffnung 8 verbunden. Weiter ist mit der Fluidabfijhrungsöffnung θ der Kanal 26 verbunden, der

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durch die Kanäle 27, 28 und 29 mit dem Raum 30 im Gehäuseteil 17, der Kammer 31 im Gehäuseteil 19 bzw. der Arbeitskammer 1 im Gehäuseteil 19 verbunden ist. Im Kanal 25 oefindet sich eine Pluiddrossel R,, i^ffl Kanal 27 eine Pluiddrossel R₁ und im Kanal 26 eine Pluiddrosse! R_. Die Wirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Motors wird an Hand der in Fig. 2 dargestellten graphischen Darstellung näher erläutert,

In Fig. 2 wird der Druckverlauf in der Arbeitskammer 1 bei einem unbelasteten Motor aus Fig. 1 dargestellt. Bei t. fängt ein Zyklus an. In diesem Augenblick wird unter dem Einfluss des Speisedrucks der bistabile Schalter IQ umgeschaltet, was bedeutet, dass der Membranteil 11, der als Ventil wirksam ist, von den Ventilsitzen 21 und 22 abgehoben wird. Das primäre Tor 9 öffnet sich also, so dass Fluid über die Kanäle 27 mit darin der Drossel R den Kanal 26 und den Kanal 29 zur Arbeitskammer 1 des Motors fliessei kann. Die Drosseln R₁ im Kanal 27, Rp im Kanal 26 und R, im Kanal 25 sind derart gewählt worden, dass der Dz^uck in der Arbeitskammer 1 ansteigen kann, damit der Kolben 4» entgegen der entgegenwirkende Kraft der Druckfeder 5» bewegt wird. Der Kolben 4 wird jedoch durch die Druckfeder 5 gegen die Wand 32 in Gehäuseteil 19 gedruckt, und zwar solange der Druck in der Arbeitskammer den Druck P

nicht erreicht hat. Zum erreichen dieses Druckes ist das Zeitintervall t.-t- notwendig. Im Augenblick t , wenn der Druck P erreicht ist, wird der Kolben 4 unter dem Einfluss des Fluiddrucks in der Arbeitskammer 1 bewegen. Der Druck in der Arbeitskammer 1 wird dabei entsprechend der federkennlinie der Druckfeder 5 steigen. Im Zeitpunkt t-, stösst der Kolben 4 gegen die Wand 33 ies Gehäuseteils 20. Der Kolben wird sich nun nicht weiter bewegen können und der Druck in der Arbeitskammer wird

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sehr £c!,._lS"] von einen Drue* P , bis zum Druck P, ansteigen. Über die

ab D

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Kanäle 29, 26 und 28 sind die Arbeitskammer 1 und die Kammer 31 miteinanaer verbunden, so dass in der Kammer 31 immer derselbe Fluiddruck herrschen wird wie in der Arbeitskammer 1. Im Zeitpunkt t. schaltet der bistabile Fluid-betriebene Schalter JjD wieder um und zwar unter dem Einfluss der auf die Membranteile 11 und 12 einwirkenden Fluidkräfte. Der Membranteil 11 wird wieder gegen die konzentrischen Ventilsitze 21 und 22 geraten. Die Arbeitskammer 1 ist nun nicht länger mehr mit dem Speisekanal 23 verbunden, so dass Fluid aus der Arbeitskammer über die Kanäle 29 und 26 mit darin der Drossel R₂ zur Fluidabführungsöffnung 8 wegströmen kann, so dass der Druck in der Arbeitskammer abfallen wird. Dieser Druckabfall wird weitergehen, so dass im Zeitpunkt t^ in der Arbeitskammer wieder der Druck P , erreicht wird. In diesem Zeitpunkt

ab

ist die Druckfeder 5 wieder imstande, den Kolben 4 entgegen dem Fluiddruck in der Arbeitskammer 1 aufwärts zu bewegen. Der Kolben 4 fängt im Zeitpunkt t^ wieder zu bewegen an und während des nun folgenden Inter·

valls t^-t, wird ι er Druck in der Arbeitskammer 1 mit einer Geschwindig-5 ο

keit abnehmen, die u.a. durch die Federkennlinie der Druckfeder 5 und die Grosse der Fluiddrossel R bestimmt wird. Diese zwei Grossen können derart gewählt werden, dass das Zeitintervall *c-*£ im Vergleich zu den übrigen Zeitintervallen eines gesamten Arbeitszyklus verhältnismässiß gross ist. Im Zeitpunkt t, stösst die bewegliche Wand 2 gegen den Gehäuseteil 32, so dass der Kolben 4 sich nicht weiter bewegen kann. Der Druck wird nun von t, bis t sehr schnell abnehmen, bis wieder der Druck P„ erreicht ist, wonach der Fluid-betriebene Schalter 10 wieder um-

u —~

schaltet und der Zyklus sich wiederhohlt.

Der Fluid-betriebene Schalter JjO umfasst die beiden Membranteile 11 und 12 und die dazu gehörenden umringenden dünneren Teile 13

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und 15. Diese haben verschiedene Abmessungen, die Kammer 3I hat deswegen eine grössere Oberfläche als die Summe der Oberflächen des primären Tores 9, der Kammer 24 und der Kammer 30. Wird die Oberfläche des primären Tores 9 durch F. angegeben, und die Oberfläche der Kammer 31 durch F₂ und die Oberfläche der Kammer 30 durch F.. und die Oberfläche der Kammer 24 durch F , so lässt sich auf einfache Weise aus dem statischen Gleichgewicht des Fluid-betriebenen Schalters J_0 herleiten, dass der Druck P_Q der nachfolgenden Beziehung entspricht

^F1
ρ _β ! ρ

^r0 F₂ - F ν

in der P der Speisedruck ist. Der Druck P, entspricht der Beziehung

F₄ + F, + F.
P _ ¹ 3 4 ρ

b - F₂ V
Fig. 3 zeigt einen Fluid-betriebenen Motor, der den obengenannten, dem bekannten Motor nach Fig. 1 anhaftenden Nachteil nicht aufweist nämlich dass der Membranteil 11 gleichzeitig an zwei konzentrischen Ventilsitzen 21 und 22 muss abdichten können. Beim Motor nach Fig. 3 liegt nämlich entsprechend der Erfindung im Teil des Hauptströmungsweges zwischen dem Fluidspeisetor 7 und der Arbeitskammer 1 eine Fluid-betriebene Diode D, deren Durchlassrichtung der Strömungsrichtung des Fluids von der Fluidspeiseöffnung 7 zur Arbeitskammer 1 entspricht. Die Diode D, die in Fig. 3 symbolisch als Rückschlagventil dargestellt ist, vermeidet während des Intervalls ^,.-t,-, dass Fluid aus der Arbeitskammer 1 über die Kanäle 29 und 26 nach dem Kanal 27 und folglich nach der Kammer 30 strömen kann. Das bedeutet, dass während des Intervalls t,--t^ der Druck in der Kammer 30, der ja über den Kanal 25 mit darin der Fluiddrossel R, mit der Fluidabführungsöffnung 8 verbunden ist bis zum atmosphärischen Druck abnehmen kann. Dadurch entsteht als zusätz-

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licher Vorteil auch noch eine Verbesserung der Motoreigenschaften gegenüber denen eines Motors nach Fig. 1, was an Hand der Fig. 4 erläutert wird, welche Figur den zeitlichen Verlauf des Druckes in der Arbeitskammer 1 des Motors nach Fig. 3 auf graphische Weise darstellt.

Nennen wir wiederum die Oberfläche des primären Tores 9 F., die Oberfläche der Kammer 31 F und die Oberfläche der Kammer 30 F,, wobei berücksichtigt wird, dass die Oberfläche F des Motors nach Fig. der Oberfläche F„ des Motors nach Fig. 1 entspricht und die Summe der Oberflächen F₁ und F, des Motors nach Fig. 3 der Summe der Oberflächen F , F₃. und F. des Motors nach Fig. 1 entspricht, so wird aus dem statischen Gleichgewicht des Fluid-betriebenen Schalters 10 des Motors nach Fig. 3 hervorgehen, dass der in der Arbeitskammer 1 maximal auftretende Fluiddruck P, dem Druck P, , der beim Motor nach Fig. 1 erreicht wird, entsprechen wird. Beim Motor nach Fig. 3 wird jedoch der Druck P_ niedriger sein können als der Druck P_, der mit dem Motor nach Fig. 1 erzielbar ist. Das bedeutet, dass, wenn die graphischen Darstellungen der Fig. 2 und 4 miteinander vergleichen werden, das Intervall *c-*i in Fig. 4 grosser ist als das Intervall tc-tg ^{in Fi}£· ²· Auch ist das Intervall t -t grb*sser. Die Intervalle t.-t_, das Intervall t*-tc und das Intervall t-.-t,, sind einander gleich. Da der Druckanstieg im Intervall t -t ο I c-j

durch die geeignete Wahl der Drosseln R. und R„ wesentlich steiler verläuft als der Druckabfall im Intervall tc-tgi ^{wlrd d}»s Verhältnis des Intervalls t^-t^ zur Gesamtzykluszeit t -t„ bei der graphischen Darstellung nach Fig. 4 grosser sein als bei der graphischen Darstellung nach Fig. 2. Da der Druckabfall im Intervall t -t^ vom Speisedruck unabhängig ist, bedeutet dies, dass der Motor nach Fig. 3 sich noch besser zum Gebrauch als Schaltuhr eignet als der Motor nach Fig. 1.

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Fluid-betriebene Motoren nach den Fig. 1 und 3 sind als Schaltuhren in der Steuereinheit zum Beispiel für eine Waschmaschine oder einen Geschirrspüler verwendbar, wobei dann die Schaltuhr mit Wasser arbeitet und zum Antrieb eines Programmträgers, beispielsweise in Form einer Nockenscheibe dient. Eine wichtige Eigenschaft derartiger Schaltuhre ist selbstverständlich die Belastbarkeit des Motors; eine Eigenschaft, die von der GrBsse des Zufuhrdruckes abhängig ist. Es ist deswegen für eine derartige Verwendung in Haushaltgeräten von Bedeutung, dass auch bei niedrigen Zufuhrdrücken die Belastbarkeit des Motors gewährleistet ist. Ein Nachteil, aus diesem Gesichtspunkt betrachtet, der Motoren nach den Fig. 1 und 3 ist, dass die Wirkung des bistabilen Schalters 10 gewissermassen durch die Starrheit der verdünnten Membranteile 13 und 15 erschwert wird, welche Teile gleichsam die Aufhängung der Membranteile 11 bzw. 12 bilden.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wobei das Absperren des primären Tores nicht durch irgendeine Aufhängung eines Ventilkörpers beeinflusst wird. Dazu weist der Fluid-betriebene Motor nach Fig. 5 entsprechend der Erfindung einen bistabilen Fluid-betriebenen Schalter _1£ auf, der ein Dreiwegventil mit einem Ventilkörper 34 aufweist, der zwischen den gegenubereinander angeordneten Ventilsitzen 21 und 35 durch einen Ventilstösser 36 beweglich ist, welcher Stösser sich im Kanal 37 befindet, der in den Ventilsitz 35 mündet. Der Ventilstösser 36 bildet mit dem 'lembranteil 12, der bei diesem Motor etwas anders ausgebildet ist als bei den Motoren nach den Fig. 1 und 3, ein Ganzes.

Die Wirkungsweise des Motors nach Fig. 5 wird nun verkürzt beschrieben, da dies und jenes bereits bei den obenstehenden Motoren

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weitgehend erläutert wurde und die Wirkungsweise des Motors nach Fig. 5 weitgehend der nach Fig. 1 und 3 entspricht.

Am Anfang eines Zyklus wird der Ventilkörper 34 des bistabilen Schalters vom Ventilsitz 21 auf den Ventilsitz 35 umgeschaltet werden. Das Fluid aus der Speiseöffnung 7 kann nun durch das Speisetor und durch die Kanäle 3Θ, 39» 40 und 41 in die Arbeitskammer 1 fliessen. Da der Ventilkörper 34 den Ventilsitz 35 abschliesst, wird kein Fluid unmittelbar durch den Abführungskanal 26 zur Fluidabführungsöffnung 8 strömen können. In den Kanal 39 sind die Fluid-Diode D und die Fluid-Drossel R, in Reihe aufgenommen. Parallel dazu ist in den Fluidkanal 41 die Drossel R„ aufgenommen. Die Fluiddrossel R_? hat einen grösseren Fluidwiderstandswert als diu Fluiddrossel R,, so dass das Zufliessen von Fluid während des nun folgenden Intervalls des Arbeitszyklus des Fluid-betriebenen Motors hauptsächlich durch die Kanäle 38, 39 und 40 stattfindet, also über die ?luiddiode D und die Fluiddrossel R,. Die Arbeitskammer 1 ist über die Kanäle 41 und 42 ständig mit dem Raum 31 verbunden. Nachdem der Kolben 4 an die Wand 33 gestossen ist, wird der Fluid-betriebene Schalter JK) umschalten, wodurch der Ventilkörper 34 vom Ventilsitz 35 nach dem Ventilsitz 21 verschoben wird, wodurch ersterer freigegeben und letzterer abgedichtet wird. Das Fluidspeisetor 9 ist auf diese Weise abgeschlossen, so dass keine Speisung des Motors mehr stattfindet und das Fluid wird aus der Arbeitskammer 1 des Motors unter dem Einfluss der Druckfeder 5 vertrieben werden. Das Fluid wird durch die Kanäle 40, 41 mit darin der Fluiddrossel R„, 38, 37 un den Fluidabführungskanal 26 zur Fluidabführungsöffnung 8 flieesen. Nachdem die bewegliche Wand 2 der Arbeitskammer gegen die Wand 32 gestossen ist, wird der Druck in der Arbeitskammer 1 wieder so weit sinken, dass der Fluid-

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betriebene Schalter J_0 wieder umschaltet, wonach sich der Zyklus wiederholen wird.

Aus der obenstehenden Beschreibung des Motors nach Fig. 5 dürfte es einleuchten, dass für eine asymmetrische Wirkung des Motors, d.h. für einen Motor mit eir.er Wirkung entsprechend den graphischen Darstellungen nach Fig. 2 und Fig. 4, wobei das Zeitintervall t_c-t^ sehr

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gross ist im Verhältnis zu den übrigen Zeitintervallen, das Vorhandensein der Fluiddiode D wesentlich ist. Denn die Fluiddiode D gewährleiste^ dass beim Zufliessen von Fluid zur Fluidkammer 1 ein anderer Fluidwiderstand durch das strömende Fluid erfahren wird als beim Abfliessen des Fluids aus der Arbeitskammer 1.

In den Fig. 3 und 5 ist die Fluid-Diode als Rückschlagventil dargestellt. Es ist jedoch durchaus möglich, Fluid-Dioden einer anderen Art zu verwenden, wesentlich ist nur, dass die Fluid-Diode in der Strömungsrichtung der Fluidzuführungsöffnung 7 zur Arbeitskammer 1 einen wesentlich geringeren Fluidwiderstand aufweist als in der umgekehrten Strömungsrichtung. Eis ist also durchaus möglich, Fluid-Dioden ohne bewegliche 'l'eile zu verwenden, wie zum Beispiel Tesla-Dioden, Vortex-Dioden oder andere bekannte Fluid-Dioden. Beim Motor nach Fig. 5 "tut sich die Möglichkeit dar, die Fluid-Diode D mit den beiden Fluiddrosseln R_p und R₃. zu kombinieren und zwar durch Verwendung eines Rückschlagventils, das einen Ventilkörper aufweist, der mit einem Ventilsitz zusammenarbeitet, diesen ,jedoch nicht völlig absperren kann, wobei weiter die Fluid-Diode in der Strömungsrichtung von der Fluidzuführungsöffnung 7 zur Arbeitskammer 1 einen Fluidwiderstand aufweist, der im wesentlichen dem Fluidwiderstand R, entspricht und in entgegengesetzter Strömungsrichtung dadurch, dass nich . vollständig abgedichtet wird, einen Leckwiderstand mit einem Fluidw: derstandswert, der im wesentlichen dem des Fluidwiderstandes Rgentspriciht. 2098A3/072A

Claims

Γ An . P A T E N T A N S P H U C K E ;

1. Fluid-betriebener Motor zum Erzeugen hin- und hergehender Bewerbungen mit einer Arbeitskair^er, die eine bewegliche Vand aufvaist, wobei im iiauptströnungsweg des Fluids dui'ch den Motor, das heicst demjenigen Teil des Weges des Fluids, von einer Fluidzuführungsöffnung durch die Arbeitskammer nach einer Fluidabführungscf fnung,»ü"ber welcher V/eg im Betrieb des Fluid-betriebenen Motors das Fluid i-amer im wesentlichen in derselben Richtung strömt, ein absperrbares Fluidspeisetor liegt, das unter dem Einfluss eines durch den Fluiddruck in der Arbeitskammer steuerbaren Fluid-betriebenen bistabilen Schalters absperrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf demjenigen Teil des genannten Hauptströmungsweges zwischen dem Fluidspeisetor und der Arbeitskammer eine Fluid-betriebene Diode liegt, deren Durchlassrichtung der Strcmungsrichtung des Fluids von der Fluidspeiseöffnung nach der Arbeitskammer entspricht.

2. Fluid-betriebener Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeic! net, dass der bistabile Fluidschalter ein Dreiwegventil aufweist, wobei ein Ventilkörper zwischen zwei gegenübereinander angeordneten Ventilsitzen verschiebbar ist und zwar durch einen Ventilstösser, der sich in einem in einen der Ventilsitze nündenden Kanal befindet.

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ORIGINAL INSfECTro