DE2406442A1

DE2406442A1 - Positive displacement rotary hydraulic motor - has recesses cut in rotor to form working surfaces

Info

Publication number: DE2406442A1
Application number: DE19742406442
Authority: DE
Inventors: Engelbert Frank
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1974-02-11
Publication date: 1975-08-28

Abstract

The motor has a rotor concentric within a cylindrical casing. The rotor has recesses containing spring loaded blades. Its surface is spiral rather than circular so that the diameter at the front of a recess is less than at the back, so that the blade is exposed at the front to the pressure of the working fluid, whilst its back transfers this pressure to the stepped face of the rotor. Fluid is admitted to the space between casing and rotor by an inlet passage the end of which is closed by a spring loaded valve in a recess in the casing. Fluid leaves through exhaust ports in the end faces of the casing which are uncovered as the rotor turns.

Description

Durch ein unter Druck stehendes Strömungsmittel antreibbarer Motor Die Erfindung bezieht sich auf einen durch ein unter Druck stehendes Strömungsmittel antreibbaren Motor. Motor driven by a pressurized fluid The invention relates to a pressurized fluid drivable motor.

Motoren, in denen die Energie eines unter Druck stehenden Strömungsmittels durch hin- und hergehende Teile oder rotierende Teile in mechanische Energie umgewandelt wird, sind bekannt. Die Motoren mit hin- und hergehenden Teilen enthalten mindestens einen Zylinder, in dem ein Kolben beweglich angeordnet ist. Der Druck des nur mit geringer Geschwindigkeit strömenden Mediums wirkt auf den Kolben ein. Das Strömungsmittel wird intermittierend zugeführt, Bei Motoren mit rotierenden Teilen wird die Druckenergie des kontinuierlich zugeführten Strömungsmittels in eine Geschwindigkeit umgesetzt, mit der das Strömungsmittel auf umlaufende Schaufeln trifft. Gegenüber Motoren mit hin- und hergehenden Kolben zeichnen sich Motore mit rotierenden Schaufelrädern durch höhere Drehzahlen und niedrigere Gewichte je Leistungseinheit aus. Ferner lassen sich Motore mit rotierenden Schaufelrädern für größere Leistungen verwenden.Motors in which the energy of a pressurized fluid converted into mechanical energy by reciprocating parts or rotating parts is known. The motors with reciprocating parts contain at least a cylinder in which a piston is movably arranged. The pressure of just having Low speed flowing medium acts on the piston. The fluid is supplied intermittently. For motors with rotating parts, the pressure energy of the continuously supplied fluid converted into a speed, with which the fluid strikes rotating blades. Compared to engines with reciprocating pistons are characterized by motors with rotating paddle wheels through higher speeds and lower weights per power unit the end. Furthermore, motors with rotating paddle wheels can be used for greater powers use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen durch ein unter Druck stehendes Strömungsmittel antreibbaren Motor zu entwickeln, bei dem ohne hin- und hergehende Arbeitsorgane vorwiegend die Druckenergie des Strömungsmittels in mechanische Energie umgesetzt wird.The invention has for its object to provide a through a pressurized to develop stationary fluid drivable motor, in which without back and forth Outgoing working organs mainly the pressure energy of the fluid in mechanical Energy is converted.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Rotationskammer ein Läufer drehbar angeordnet ist, daß zwischen den Innenwänden der Rotationskammer und dem Umfang des Läufers mindestens ein Zwischenraum mit einer vom Läufer vorspringenden Angriffsfläche für das Strömungsmittel vorgesehen ist, das in die Rotationskamrner über mindestens eine an der inneren Mantelfläche der Rotationskammer angeordnete Einlaßöffnung einleitbar ist, die von mindestens einer Auslaßöffnung durch eine an der inneren Mantelfläche schwenkbar gelagerte Klappe getrennt ist, und daß innerhalb des Zwischenraums durch Andrücken der Klappe gegen den Läufer ein mit der Einlaßöffnung verbundener Expansionsbereich und ein mit der Auslaßöffnung verbundener Auslaßbereich herstellbar ist, wobei von einem den Zwischenraum begrenzenden Vorsprung am Läufer die Klappe bei der Läuferdrehung in eine Aussparung des Rotationskammergehäuses drückbar ist.The object is achieved according to the invention in that in a rotation chamber a rotor is rotatably arranged that between the inner walls of the rotation chamber and the circumference of the runner at least one gap with one protruding from the runner Attack surface for the fluid is provided, which is in the Rotationskamrner via at least one arranged on the inner circumferential surface of the rotation chamber Inlet opening can be introduced from at least one outlet opening through a on the inner lateral surface pivotably mounted flap is separated, and that within of the gap by pressing the flap against the runner with the inlet opening connected expansion area and an outlet area connected to the outlet opening can be produced, with a projection on the runner that delimits the gap the flap during the rotor rotation in a recess in the rotation chamber housing is pressable.

Als Strömungsmittel eignen sich flüssige und gasförmige Stoffe, z. B Druckluft, Dampf, Wasser, Öl oder Alkohol. Ein besonderer Vorteil der Anordnung ist darin zu sehen, daß sich hohe Drehzahlen und große Leistungen bei niedrigen Gewichten je Leistungseinheit erreichen lassen. Die Anordnung kann in einem großen Drehzahlbereich bei gutem Wirkungsgrad betrieben werden. Das drehzahl elastische Verhalten bildet einen wesentlichen Vorteil der Anordnung. Da die Anordnung nur wenig bewegte Teile enthält und einfach aufgebaut ist, kann sie wirtschaftlich gefertigt werden.Liquid and gaseous substances, e.g. B compressed air, steam, water, oil or alcohol. A particular advantage of the arrangement can be seen in the fact that high speeds and high performance at low Allow weights per unit of performance to be achieved. The arrangement can be in a large Speed range can be operated with good efficiency. The speed elastic Behavior forms a major advantage of the arrangement. As the arrangement only If it contains few moving parts and has a simple structure, it can be manufactured economically will.

Vorzugsweise mündet die Einlaßöffnung in der Aussparung des Rotationskammergehäuses Wenn der Vorsprung am Läufer die Klappe in die Aussparung drückt, verschließt die Klappe gleichzeitig die Einlaßöffnung. Mit dieser Anordnung wird die intermittierende Zufuhr des Strömungsmittels in einfacher Weise gesteuert.The inlet opening preferably opens into the recess of the rotation chamber housing When the projection on the runner presses the flap into the recess, it closes At the same time, flap the inlet opening. With this arrangement, the intermittent Controlled supply of the fluid in a simple manner.

Bei einer günstigen Ausführungsform ist die Klappe von einer sich in der Aussparung am Rotationskammergehäuse abstützenden Feder in das Innere der Rotationskammer drückbar. Wenn der Motor im Stillstand nicht vom Strömungsmittel beaufschlagt wird, drückt die Feder die Klappe gegen den Umfang des Läufers, Wird das Strömungsmittel dem Motor zugeführt, dann entsteht sofort der Expansionsbereich, und der Motor beginnt sich zu drehen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Motor ein großes Anfahrmoment aufweist.In a favorable embodiment, the flap is of a self in the recess on the rotation chamber housing supporting spring into the interior of the Rotation chamber can be pressed. When the engine is not running from the fluid is acted upon, the spring presses the flap against the circumference of the runner, Will the fluid is fed to the engine, then the expansion area is created immediately, and the engine starts turning. This arrangement has the advantage that the engine has a large starting torque.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der Zwischenraum durch eine keilförmige Aussparung am Läufer gebildet ist, deren Basis für die Kraftübertragung vom Strömungsmittel vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung ist eine gute Zufuhr des Strömungsmittels über einen weiten Drehwinkelbereich des Läufers möglich, In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen an der inneren Mantelfläche der Rotationskammer je eine Klappe mit zugehöriger Einlaß- und Auslaßöffnung vorgesehen ist und daß längs des Umfangs des Läufers drei keilförmige Aussparungen gleichmäßig verteilt sind. Bei dieser Anordnung steht während der Läuferdrehung immer mindestens eine der Aussparungen unter dem Druck des Strömungsmittels. -Auf den Läufer wird daher ständig ein Drehmoment übertragen. Die Anordnung zeigt eine gute Laufruhe.An expedient embodiment is that the space is formed by a wedge-shaped recess on the runner, the basis for the power transmission is provided by the fluid. With this arrangement, a good supply of the Fluid possible over a wide angle of rotation range of the rotor, in one preferred embodiment is provided that on two diametrically opposite one another Place a flap with an associated flap on the inner surface of the rotation chamber Inlet and outlet openings are provided and that three along the circumference of the rotor wedge-shaped recesses are evenly distributed. With this arrangement stands during the rotor rotation always at least one of the recesses under the pressure of the fluid. -Torque is therefore constantly transmitted to the rotor. The arrangement shows a good smoothness.

Vorzugsweise sind Auslaßkanäle im Rotationskammergehäuse in axialer Richtung verlaufend angeordnet. Die Auslaßöffnungen lassen sich in dieser Art fertigungstechnisch leicht und schnell herstellen.Preferably, the outlet channels in the rotation chamber housing are axial Direction arranged running. The outlet openings can be manufactured in this way easy and quick to manufacture.

Bei einer anderen günstigen Ausführungsform ist längs der Basis jeder keilförmigen Aussparungen ein in einer Nut gehaltener Flügel in radialer Richtung verschiebbar und unter Federvorspannung gegen die innere Mantelfläche der Rotationskammer andrückbar. Von den Flügeln werden Expansionsbereiche und Auslaßbereiche gut gegeneinander abgedichtet. Dadurch ergibt sich ein höherer Wirkungsgrad der Anordnung.In another preferred embodiment, each is along the base wedge-shaped recesses a wing held in a groove in the radial direction displaceable and under spring tension against the inner surface of the rotation chamber pressable. Of the blades, expansion areas and exhaust areas become well against each other sealed. This results in a higher efficiency of the arrangement.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß der Zwischenraum durch einen gleichmäßig starken Spalt zwischen innerer Mantelfläche der Rotationskammer und dem Läufer gebildet ist und daß als Angriffsfläche für das Strömungsmittel ein in einer Nut des Läufers gehaltener, in radialer Richtung verschiebbarer Flügel vorgesehen ist, der unter Federvorspannung gegen die innere Mantelfläche drückbar ist. Bei dieser Anordnung ist der Läufer zylindrisch ausgebildet und läßt sich fertigungstechnisch deshalb leicht herstellen. Durch den Druck des Strömungsmittels wird eine Kraft auf den Flügel ausgeübt, der die Kraft auf den Läufer überträgt. Der Flügel dichtet gleichzeitig den Expansionsbereich gegen den Auslaßbereich ab. Der Läufer kann aufgrund seiner zylindrischen Form gut ausgewuchtet werden. Die Anordnung eignet sich insbesondere für sehr hohe Drehzahlen und kleinere Leistungen.Another advantageous embodiment is that the space through an evenly thick gap between the inner circumferential surface of the rotation chamber and the runner is formed and that as an engagement surface for the fluid Blade held in a groove of the rotor and displaceable in the radial direction is provided, which can be pressed against the inner lateral surface under spring tension is. In this arrangement, the rotor is cylindrical and can be manufactured therefore easy to manufacture. The pressure of the fluid creates a force exerted on the wing, which transfers the force to the runner. The wing seals at the same time, the expansion area from the outlet area. The runner may be due its cylindrical shape must be well balanced. The arrangement is particularly suitable for very high speeds and lower powers.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen der Rotationskammer je eine Klappe mit zugehöriger Einlaß-und Auslaßöffnung vorgesehen ist, und daß am Umfang des Läufers in gleichmäßigen Abständen voneinander drei Flügel in radialer Richtung verschiebbar gelagert sind Auf mind-estens einen der Flügel wird bei dieser Anordnung ständig über den Druck des Strömungsmittels eine Kraft ausgeübt, durch die ein Drehmoment auf den Läufer wirkt. Der Läufer führt daher eine nahezu gleichmäßige Drehbewegung aus.In another preferred embodiment it is provided that at two diametrically opposite points of the rotation chamber one each Flap with associated inlet and outlet openings is provided, and that on the circumference of Three wings in equal distances from one another are mounted displaceably in the radial direction on at least one of the wings with this arrangement a force is constantly exerted via the pressure of the fluid, through which a torque acts on the rotor. The runner therefore leads a nearly uniform rotary motion.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform münden die Auslaßöffnungen in der inneren Mantelfläche der Rotationskammer und sind an einen ringförmigen Kanal im Rotationskammergehäuse angeschlossen, der über einen Rohranschluß mit einer Rückleitung für das Strömangsmittel verbunden ist. Vorzugsweise sind auch die Einlaßöffnungen mit einem ringförmigen Kanal im Rotationskammergehäuse verbunden, dem über eine Rohrleitung das unter Druck stehende Strömungsmittel zuführbar ist Diese Anordnungen haben den Vorteil, daß mehrere Einlaß- und Auslåßöffnungen in der inneren Mantelfläche vorhanden sein können, während die Rotationskammer nur über je ein Zuleitungs- und Ableitungsrohr an die entsprechenden Einrichtungen zur Erzeugung des Drucks bzw. Rückgewinnung des Strömungsmittels angeschlossen ist Eine andere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß an die Einlaßöffnungen über einen Kanal eine Düse eines Brenners angeschlossen ist, in dem ein Gasgemisch verbrennbar ist Der Motor wird bei dieser Anordnung durch die heißen Verbrennungsgase angetrieben. In der Düse kann z B ein Sauerstoff-Wasserstoffgemisch verbrannt werden Sauerstoff und Wasserstoff werden dabei dem Brenner aus Druckbehältern zugeführt Eine derartige Anordnung eignet sich als Fahrzeugantrieb.In a further advantageous embodiment, the outlet openings open in the inner circumferential surface of the rotation chamber and are attached to an annular channel connected in the rotation chamber housing, which has a pipe connection with a return line for the fluid is connected. Preferably the inlet ports are also connected to an annular channel in the rotation chamber housing, which has a Pipeline the pressurized fluid can be supplied to these arrangements have the advantage that several inlet and outlet openings in the inner jacket surface can be present, while the rotation chamber only has one supply line and Discharge pipe to the appropriate equipment for generating the pressure or Recovery of the fluid is connected. Another advantageous embodiment consists in that a nozzle of a burner is attached to the inlet openings via a channel is connected, in which a gas mixture is combustible. The engine is in this Arrangement powered by the hot combustion gases. In the nozzle, for example, a Oxygen-hydrogen mixture burned will be oxygen and hydrogen in the process supplied to the burner from pressure vessels. Such an arrangement is suitable as a vehicle drive.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform sind die Flügel aus einem selbstschmierenden Sintermetall hergestellt. Bei dieser Anordnung ist keine Schmierung des Motors erforderlich.In a further advantageous embodiment, the wings are made of one made of self-lubricating sintered metal. at this arrangement no motor lubrication is required.

Besonders vorteilhaft sind der geringe Verschleiß und die daraus sich ergebende lange Betriebsstundenzahl des Motors.The low wear and tear that results from it are particularly advantageous resulting long engine operating hours.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.The invention is illustrated below with reference to in a drawing Embodiments explained in more detail, from which further features and advantages result.

Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt eines Motors; Fig. 2 den Motor gemäß Fig. 1 mit auf einer Seite entferntem Gehäusedeckel von vorne, teilweise im Schnitt, Fig. 3 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform eines Motors, Fig. 4 den Motor gemäß Fig. 3 mit auf einer Seite entferntem Gehäusedeckel von vorne, teilweise im Schnitt.1 shows a longitudinal section of an engine; Fig. 2 shows the engine 1 with the housing cover removed on one side from the front, partly in the Section, Fig. 3 shows a longitudinal section of another embodiment of a motor, Fig. 4 the motor according to FIG. 3 with the housing cover removed on one side from the front, partly in cut.

Ein Motor enthält eine Welle 10, die starr mit einem Läufer 14 verbunden ist, der in einer Rotationskammer 68 drehbar gelagert ist. Die Welle 10 dient zum Antrieb nicht näher dargestellter Maschinenteile. Die zylinderförmige Rotationskammer 68 ist von einem hohlzylinderartigen Rotationskammergehäuse 32 umgeben, dessen Seiten durch zwei Deckel 36, 38 verschlossen sind. Die Deckel 36, 38 sind über nicht näher dargestellte Befestigungsmittel 44 mit dem Gehäuse 32 verbundes In den Deckeln 36, 38 befinden sich in nicht näher bezeichneten Aussparungen, die koaxial zur Rotationskammer 68 angeordnet sind, Kugellager 40, in denen die Welle 10 drehbar gelagert ist. Während der Deckel 36 als Scheibe mit geschlossener Außenwand ausgebildet ist, enthält der Deckel 38 eine Bohrung, durch die die Welle 10 in den Raum außerhalb des Motors ragt, Die Welle 10 ist von einer Dichtung 42 im Deckel 38 umgeben, mit der die Rotationskammer 68 gegen den Austritt von Strömungsmittel abgedichtet wird, mit dem der Läufer 14 angetrieben wird.A motor contains a shaft 10 which is rigidly connected to a rotor 14 which is rotatably mounted in a rotation chamber 68. The shaft 10 is used for Drive of machine parts not shown in detail. The cylindrical rotation chamber 68 is surrounded by a hollow cylinder-like rotary chamber housing 32, the sides of which are closed by two covers 36, 38. The covers 36, 38 are not closer than above illustrated fastening means 44 connected to the housing 32 in the lids 36, 38 are located in unspecified recesses that are coaxial with the rotation chamber 68 are arranged, ball bearings 40 in which the shaft 10 is rotatably mounted. While the cover 36 is designed as a disc with a closed outer wall, contains the Cover 38 has a hole through which the shaft 10 into the space outside the Engine The shaft 10 is surrounded by a seal 42 in the cover 38, with which the rotation chamber 68 is sealed against the escape of fluid with which the rotor 14 is driven.

Das Strömungsmittel wird über eine Rohrleitung 64 einem Kanal 66 zugeführt, der in der Rotationskammerwand 32 verläuft und in einer Aussparung 50 an der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68 mündet. Uber die am Ende des Kanals 66 vorhandene Einlaßöffnung strömt das Mittel für den Antrieb des Läufers 14 in die Rotationskammer 68.The fluid is fed to a channel 66 via a pipe 64, which runs in the rotation chamber wall 32 and in a recess 50 on the inner The outer surface of the rotation chamber 68 opens. About the existing at the end of the channel 66 Inlet opening flows the agent for driving the rotor 14 into the rotation chamber 68.

Von den Innenwänden der Rotationskammer 68 und dem Umfang des Läufers 14 werden Zwischenräume 58 umgeben, die eine vom Läufer 14 vorspringende Angriffsfläche für das über die Einlaßöffnung zugeführte Strömungsmittel aufweisen. Durch die von dem unter Druck stehenden Strömungsmittel auf die Angriffsfläche ausgeübte Kraft wird im Läufer 14 ein Drehmoment erzeugt, das an der Welle 10 zur Verfügung steht.From the inner walls of the rotation chamber 68 and the circumference of the rotor 14, spaces 58 are surrounded, which form an engagement surface projecting from the runner 14 for the fluid supplied via the inlet opening. Through the from the force exerted by the pressurized fluid on the attack surface a torque is generated in the rotor 14 that is available at the shaft 10.

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung bewirkt der auf Flügel 16 ausgeübte Druck des Strömungsmittels eine Kraft, die von den Flügeln 16 auf vorspringende Flächen am Läufer 14 übertragen wird, gegen die die Flügel angepreßt werden0 Die Flügel 16 sind in Nuten 18 des Läufers 14 in radialer Richtung verschiebbar gelagert. Mittels von am Nutgrund sich abstützenden Federn 20 werden die Flügel 16 gegen die innere Mantelfläche der Rotationskammer 68 gedrückt Nahe an den Einlaßöffnungen befinden sich Auslaßöffnungen 62, durch die das Strömungsmittel die Rotationskammer 68 verläßt Die Einlaßöffnungen sind von den Auslaßöffnungen 62 durch Klappen 48 getrennt, die an der inneren Mantelfläche der Rotaticnskammer 68 schwenkbar gelagert sind. Die Klappen 48 enthalten nicht näher bezeichnete zylindrische Achsen, die in entsprechende Aussparungen eingesetzt sind, die sich von einer Öffnung in der inneren Mantelfläche in das Innere des Rotationskammergehäuses 32 erstrecken.In the arrangement shown in FIGS. 1 and 2, the effects on wings 16 exerted pressure of the fluid a force exerted by the vanes 16 on projecting Areas on the runner 14 is transferred against which the wings are pressed Vanes 16 are mounted displaceably in the radial direction in grooves 18 of the rotor 14. By means of springs 20 supported on the groove base, the wings 16 are against the inner circumferential surface of the rotation chamber 68 pressed close to the inlet openings there are outlet ports 62 through which the fluid enters the rotating chamber 68 exits. The inlet openings are from the outlet openings 62 through Succeed 48 separated, which are pivotably mounted on the inner circumferential surface of the Rotaticnskammer 68 are. The flaps 48 contain unspecified cylindrical axes that are inserted into corresponding recesses that extend from an opening in the inner circumferential surface extend into the interior of the rotation chamber housing 32.

Die Abmessungen der Aussparungen 50 sind auf die Klappen 48 abgestimmt. Die Klappen 48 lassen sich in die Aussparungen 50 einfügen. Die dem Inneren der Rotationskammer 68 zugewandten Seiten der Klappen haben vorzugsweise konkave Wölbungen, die im Durchmesser mit der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68 übereinstimmen. Jede Klappe 48 wird von einer sich in der Aussparung 50 am Rotationskammergehäuse 32 abstützenden Feder 52 in das Innere der Rotationskammer 68 gedrückt.The dimensions of the recesses 50 are matched to the flaps 48. The flaps 48 can be inserted into the recesses 50. The inside of the Rotation chamber 68 facing sides of the flaps preferably have concave curvatures, which correspond in diameter to the inner jacket surface of the rotation chamber 68. Each flap 48 is located in the recess 50 on the rotation chamber housing 32 supporting spring 52 is pressed into the interior of the rotation chamber 68.

Die Klappen 48 legen sich unter dem Druck des Strömungsmittels, das in der in Fig 2 gezeigten Ansicht in Richtung des mit 60 bezeichneten Pfeils in den Zwischenraum 58 strömt, sowie unter dem Druck der Federn 52 an den Umfang des Läufers 14 an. Wenn sich vor einer Klappe 48 ein Zwischenraum 58 befindet, teilt die gegen den Läufer 14 gedrückte Klappe 48 den Zwischenraum in einen mit der Einlaßöffnung verbundenen Expansionsbereich und einen mit der Auslaßöffnung 62 verbundenen Auslaßbereich. Durch die vom Druck des Strömungsmittels auf die Angriffsfläche des Läufers ausgeübte Kraft vergrößert sich der Expansionsbereich. Dadurch findet eine Läuferdrehung statt. Gleichzeitig verkleinert sich der Auslaßbereich, wobei eine gewisse Menge an Strömungsmittel mit geringerem Druck, die ihre Energie an den Läufer 14 abgegeben hat, über die Auslaßöffnung 62 aus der Rotationskammer 68 ausgestoßen wird Während der Drehung des Läufers 14 drückt der den Zwischenraum 58 begrenzende Vorsprung am Läufer 14 beim Vorbeilaufen an den Klappen 48 diese in die Aussparungen 50. Dabei wird die Einlaßöffnung des Kanals 66 geschlossen und die Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel kurzzeitig unterbrochen. Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung bilden die Flügel 16 und die benachbarten Läuferabschnitte die Vorsprünge am Läufer 14, mit denen die Klappen 48 in die Aussparungen 50 bewegt werden Um den Läufer 14 in Drehung zu versetzen, ist mindestens ein Zwischenraum 58 mit einer Angriffsfläche am Läufer 14 für das unter Druck zugeführte Strömungsmittel sowie mindestens eine Klappe, eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung erförderlich In den Fig. 1 und 2 ist ein Motor dargestellt, der an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68 je eine Klappe 48 mit zugehöriger Einlaß- und Auslaßöffnung 62 aufweist. Längs des Umfangs des Läufers 12 sind, gleichmäßig verteilt, drei keilförmige Aussparungen angeordnet. An der Basis jeder keilförmigen Aussparung befindet sich ein Flügel 16. Uber den Flügel 16 und die Basis der Aussparung, gegen die der Flügel 16 gedrückt wird, erfolgt die Kraftübertragung auf den Läufer 14. An die Einlaßöffnungen schließen sich zwei Kanäle 66 an, denen das unter Druck stehende Strömungsmittel über zwei Rohrleitungen 64 zugeführt wird. Die Auslaßöffnungen 62 sind bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung mit Kanälen verbunden, die in der Wand 36 in axialer Richtung verlaufen.The flaps 48 fold under the pressure of the fluid that in the view shown in Fig. 2 in the direction of the arrow designated 60 in the gap 58 flows, as well as under the pressure of the springs 52 on the circumference of the Runner 14. If there is a gap 58 in front of a flap 48, divides the flap 48 pressed against the runner 14 brings the gap into one with the inlet opening connected expansion area and an outlet area connected to the outlet opening 62. Due to the pressure exerted by the fluid on the contact surface of the runner Force increases the expansion range. This causes the rotor to turn. At the same time, the outlet area is reduced, with a certain amount of fluid with lower pressure, which has given its energy to the rotor 14 over the Outlet port 62 is ejected from the rotation chamber 68 during rotation of the rotor 14, the projection on the rotor 14 that delimits the intermediate space 58 presses when walking past the flaps 48, these into the recesses 50. The inlet opening of the channel 66 is closed and the supply from below Pressurized fluid briefly interrupted. When in Figs. 1 and The arrangement shown in FIG. 2 form the wings 16 and the adjacent rotor sections the projections on the runner 14 with which the flaps 48 move into the recesses 50 In order to set the rotor 14 in rotation, there is at least one gap 58 with an engagement surface on the runner 14 for the fluid supplied under pressure and at least one flap, an inlet opening and an outlet opening are required In Figs. 1 and 2, a motor is shown on two diametrically opposed Place the inner jacket surface of the rotation chamber 68 each with a flap 48 with associated Has inlet and outlet openings 62. Along the circumference of the rotor 12 are uniform distributed, three wedge-shaped recesses arranged. At the base of each wedge-shaped Recess is a wing 16. Above wing 16 and the base of the recess, against which the wing 16 is pressed, the force is transmitted to the runner 14. Two channels 66 adjoin the inlet openings, which are pressurized standing fluid is supplied via two pipes 64. The outlet openings 62 are connected in the arrangement shown in FIGS. 1 and 2 with channels which extend in the wall 36 in the axial direction.

Durch die Betätigung der Klappen 48 gelangt das unter Druck stehende Strömungsmittel intermittierend in die Rotationskammer 68. Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 und 2 ist während der Drehung des Läufers 14 immer ein Expansionsbereich vorhanden, d. h mindestens ein Teil eines Zwischenraums 58 ist mit einer Einlaßöffnung verbunden, über die Strömungsmittel in die Rotationskammer 68 strömt. Daher wird auf den Läufer 14 ständig ein Drehmoment ausgeübt. Mit dieser Maßnahme läßt sich eine große Laufruhe erzielen.By actuating the flaps 48, the pressurized passes Fluid intermittently into the rotation chamber 68. With the arrangement according to FIG 1 and 2 is always an area of expansion during rotation of the rotor 14 present, d. h at least a portion of a gap 58 is with an inlet port connected, via the fluid flows into the rotation chamber 68. Therefore, a torque is constantly exerted on the rotor 14. With this measure great smoothness can be achieved.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Motor ist der Zwischenraum durch einen gleichmäßig starken Spalt 22 zwischen der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68 und einem Läufer 12 gebildet, der eine zylindrische Form aufweist. Als Angriffsflächen für das Strömungsmittel sind Flügel 16 vorgesehen, die in Nuten 18 in radialer Richtung des Läufers 12 verschiebbar sind, Die Flügel 16 werden von Federn 20, die sich am Nutgrund abstützen, gegen die innere Mantelfläche der Rotationskammer 68 gedrückt. Wie bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung befinden sich an diametral einander gegenüberliegenden Stellen an der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68 schwenkbare Klappen 48, neben denen Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Strömungsmittel angeordnet sind. Die-Ausbildung und Befestigung der Deckel 36, 38, die Lagerung der Welle 10 sowie deren Abdichtung, die Lagerung der Klappen 48, die Anordnung der Federn 52 und die Form der Aussparungen 50 stimmen bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Motoren überein.In the engine shown in FIGS. 3 and 4, the gap is by a uniformly thick gap 22 between the inner surface of the rotation chamber 68 and a rotor 12 is formed, which has a cylindrical shape. As attack surfaces vanes 16 are provided for the fluid, which in grooves 18 in the radial direction of the rotor 12 are displaceable, the wings 16 are of springs 20, which are located on Support the groove base, pressed against the inner circumferential surface of the rotation chamber 68. As in the arrangement shown in Figs. 1 and 2 are located at diametrically each other opposite points on the inner circumferential surface of the rotation chamber 68 pivotable Flaps 48, next to which inlet and outlet openings for the fluid are arranged are. The formation and fastening of the covers 36, 38, the bearing of the shaft 10 as well as their sealing, the mounting of the flaps 48, the arrangement of the springs 52 and the shape of the recesses 50 match those shown in FIGS Motors match.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 und 4 sind drei Flügel 16 in gleichmäßigen Abständen voneinander am Umfang des Läufers 12 angeordnet. Wenn sich der zwischen zwei benachbarten Flügeln 16 liegende Zwischenrauin 22 im Bereich einer Klappe 48 befindet, wird diese gegen den Umfang des Läufers 12 gedrückt und teilt den Zwischenraum 22 in einen Expansionsbereich, der über eine Einlaßöffnung mit unter Druck stehendem Strömungsmittel versorgt wird, und einen Auslaßbereich, in dem Strömungsmittel von niedrigerem Druck durch eine Auslaßöffnung aus der Rotationskammer 68 entfernt wird. Im Expansionsbereich wird die Druckenergie des Strömungsmittels auf den Flügel 16 übertragen, von dem eine Kraft auf die Wände der Nut 18 ausgeübt wird. Im Läufer 12 entsteht dadurch ein Drehmoment, das den Läufer 12 in Drehung versetzt.In the arrangement according to FIGS. 3 and 4, three blades 16 are uniform At a distance from one another on the circumference of the rotor 12. If the between Intermediate roughness 22 lying between two adjacent wings 16 in the region of a flap 48 is located, this is pressed against the circumference of the rotor 12 and divides the space 22 into an expansion area, which via an inlet port with pressurized Fluid is supplied, and an outlet area in which fluid is from lower pressure is removed from the rotary chamber 68 through an outlet port. In the expansion area, the pressure energy of the fluid is applied to the wing 16 transmitted, from which a force is exerted on the walls of the groove 18. In the runner 12 thereby creates a torque which sets the rotor 12 in rotation.

Die Einlaß- und Auslaßöffnungen stehen je mit einem Kanal 31, 34 in Verbindung. Die Kanäle 31, 34 sind im Rotationskammergehäuse an ringförmige Kanäle 24, 26 angeschlossen. Sowohl die Einlaß- als auch die Auslaßöffnungen befinden sich an der inneren Mantelfläche der Rotationskammer 68. Die ringförmigen Kanüle 24, 26 sind über nicht näher bezeichnete Bohrungen im Rotationskammergehäuse 32 an je eine Rohrleitung 28 bzw 30 angeschlossen. Uber die Rohrleitung 28 wird das Strömungsmittel, das unter Druck steht, der Rotationskammer 68 zugeführt.The inlet and outlet openings each have a channel 31, 34 in Link. The channels 31, 34 are in the rotation chamber housing on annular channels 24, 26 connected. Both the inlet and outlet ports are located on the inner circumferential surface of the rotation chamber 68. The annular cannula 24, 26 are via unspecified bores in the rotation chamber housing 32 on each a pipe 28 or 30 is connected. The fluid, which is under pressure, supplied to the rotation chamber 68.

Strömungsmittel von niedrigerem Druck, das seine Energie an den Läufer 12 abgegeben hat, verläßt den Motor über die Rohrleitung 30, In einem Expansionsbereich strömt das unter Druck stehende Medium in Richtung des mit 54 bezeichneten Pfeils, Das in einem Auslaßbereich unter niedrigem Druck stehende Strömungsmittel gelangt in Richtung des mit 56 bezeichneten Pfeils zu einer Auslaßöffnung. Der Läufer dreht sich in Richtung des mit 46 bezeichneten Pfeils, An die mit den Einlaßöffnungen verbundenen Kanäle können Düsen eines Brenners 66 angeschlossen sein, in dem ein Gasgemisch verbrannt wird, das zum Antrieb des Läufers 14 dient.Fluid of lower pressure that transfers its energy to the runner 12 has delivered, leaves the engine via the pipe 30, in an expansion area the pressurized medium flows in the direction of the arrow marked 54, The fluid under low pressure in an outlet area arrives in the direction of the arrow designated 56 to an outlet opening. The runner turns in the direction of the arrow designated 46, to the with the inlet openings Connected channels can be connected to nozzles of a burner 66, in which a Gas mixture is burned, which is used to drive the rotor 14.

Die-Flügel 16 sind zweckmäßigerweise aus einem selbstschmierenden Sintermetall hergestellt Dadurch erübrigt sich eine Schmierung für die Läufer 12 oder 14. Ferner tritt nur ein geringer Verschleiß auf. Deshalb ergibt sich eine hohe Lebensdauerder Motoren gemäß den Fig. 1 bis 4 Als Antriebsmittel für die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Motoren können gasförmige oder flüssige Stoffe, wie Druckluft, Dampf, Öl, Wasser oder Alkohol verwendet werden. Diese Stoffe müssen unter einem bestimmten Druck stehen. Wenn der Druck des Strömungsmittels an den Ausgängen der Rotationskammer 68 etwas über dem atmosphärischen Luftdruck liegt, muß der Druck an den Einlaßöffnungen einige atü betragen.The wings 16 are expediently made of a self-lubricating one Sintered metal produced. As a result, there is no need for lubrication for the rotors 12 or 14. Furthermore, there is little wear. Therefore there is one long service life of the motors according to FIGS. 1 to 4 1 to 4 motors shown can be gaseous or liquid substances, such as compressed air, Steam, Oil, water or alcohol can be used. These substances must be under a certain Standing under pressure. When the pressure of the fluid at the exits of the rotation chamber 68 is slightly above atmospheric air pressure, the pressure at the inlet ports must some atü.

Von den Motoren gemäß den Fig. 1 bis 4 wird vorwiegend die Druckenergie eines Strömungsmittels über die Läufer 12, 14 in mechanische Energie umgewandelt Die Zufuhr des Strömungsmittels erfolgt intermittierend, jedoch sind keine hin- und hergehenden Teile für die Ubertragung der Energie vom Strömungsmittel auf das Arbeitsorgan erforderlich. Die Energie des Strömungsmittels wird den rotierenden Teilen 12, 14 zugeführt. Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Anordnungen sind daher nur mit wenigen mechanisch bewegten Teilen ausgestattet.From the motors according to FIGS. 1 to 4, the pressure energy is predominantly of a fluid converted into mechanical energy via the runners 12, 14 The supply of the fluid takes place intermittently, but there are no hindrances. and going parts for the transfer of energy from the fluid to the Working body required. The energy of the fluid becomes the rotating one Parts 12, 14 supplied. The arrangements shown in Figures 1 through 4 are therefore equipped with only a few mechanically moving parts.

Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Motors. Besondere Maßnahmen zum Ausgleich der durch die Bewegung träger Massen entstehenden Kräfte können entfallen Kompliziert geformte Düsen und Schaufeln von Laufrädern sind ebenfalls nicht erforderlich. Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Motore lassen sich daher wirtschaftlich herstellen.This results in a very simple structure of the engine. Special Measures to compensate for the forces generated by the movement of inert masses can be omitted Complicated nozzles and blades of impellers are also used not mandatory. The motors shown in Figs. 1 to 4 can therefore produce economically.

Da die Läufer 12, 14 Drehbewegungen ausführen, können die Motore gemäß den Fig. 1 bis 4 für sehr hohe Drehzahlen und große Leistungen bemessen werden0 Dabei läßt sich ein niedriges Gewicht je Leistungseinheit erzielen. Die Motoren können in einem weiten Drehzahlbereich bei gutem Wirkungsgrad betrieben werden und zeigen ein drehzahlelastisches Verhalten.Since the rotors 12, 14 perform rotary movements, the motors can according to 1 to 4 for very high speeds and large powers are measured0 A low weight per power unit can be achieved in this way. The motors can be operated in a wide speed range with good efficiency and show a speed-elastic behavior.

Für Anwendungsfälle, in denen in einem weiten Bereich liegende Drehzahlen vorkommen, sind im Vergleich zu bekannten Motoren bei den erfindungsgemäßen Motoren keine oder nur eine geringere Zahl von Schaltstufen aufweisende Schaltgetriebe erforderlich.For applications in which speeds lie in a wide range occur, are in comparison with known motors in the motors according to the invention no manual transmission or only a small number of gear stages is required.

Durch die Verwendung von Flügeln 16 in Motoren, die Läufer 14 mit bis nahe an die innere Mantelfläche der Rotationskammer 18 heranreichende Vorsprünge enthalten, wird im wesentlichen die Abdichtung zwischen den benachbarten Zwischenräumen 58 verbessert. Die Strömungsverluste zwischen benachbarten Räumen 58, in denen je nach der Stellung des Läufers in bezug auf die Klappen 48 abwechselnd Strömungsmittel mit hohem oder niedrigerem Druck vorhanden ist, werden durch die Abdichtung mit den Flügeln 16 sehr klein. Daraus ergibt sich ein höherer Wirkungsgrad.Through the use of vanes 16 in motors, the runners 14 with projections reaching up to the inner lateral surface of the rotation chamber 18 contained, is essentially the seal between the adjacent spaces 58 improved. The flow losses between adjacent spaces 58 in which each fluid alternately according to the position of the rotor with respect to the flaps 48 with high or lower pressure are present through the seal with the wings 16 very small. This results in a higher degree of efficiency.

Im Stillstand wird den Motoren gemäß den Fig. 1 bis 4 kein unter hohem Druck stehendes Strömungsmittel zugeführt. Die Klappen 48 werden daher nur von den Federn 52 gegen die Läufer 12, 14 gedrückt. Wenn das Strömungsmittel in die Rotationskammer 68 gelangt, ist der mit der jeweiligen Einlaßöffnung verbundene Zwischenraum bereits gegen die Auslaßöffnung abgedichtet. Der Motor kann daher sofort und mit einem großen Anfahrmoment anlaufen.At standstill, the motors according to FIGS. 1 to 4 are not under high Pressurized fluid supplied. The flaps 48 are therefore only of the Springs 52 pressed against the runners 12, 14. When the fluid in the rotation chamber 68, the intermediate space connected to the respective inlet opening has already been reached sealed against the outlet opening. The engine can therefore immediately and with a large Start starting torque.

Wenn gleichzeitig mehr als eine Angriffsfläche vom Druck des Strömungsmittels beaufschlagt werden soll, ist die Möglichkeit gegeben, längs der inneren Mantelfläche der Rotationskammer in gleichmäßigen Abständen mehr als zwei diametral einander gegenüberliegende Klappen 48 mit den zugehörigen Einlaß- und Auslaßöffnungen anzubringen. Beispielsweise können vier derartiger Klappen mit den erforderlichen Öffnungen vorgesehen sein. Der Läufer muß in einem derartigen Fall sechs Angriffsflächen aufweisen. Diese Angriffsflächen sind vorhanden, wenn z B. längs eines zylindrischen Läuferkörpers sechs Flügel 16 radial verschiebbar gelagert sind.If at the same time there is more than one surface to be attacked by the pressure of the fluid is to be acted upon, there is the possibility along the inner lateral surface the rotation chamber at regular intervals more than two diametrically opposite each other to attach opposite flaps 48 with the associated inlet and outlet openings. For example, four such flaps can be provided with the required openings be. In such a case, the runner must have six contact surfaces. These Attack surfaces are present, for example, along a cylindrical rotor body six wings 16 are mounted so as to be radially displaceable.

Ansprüche: Expectations:

Claims

Claims: Drivable by a pressurized fluid Motor that is in a rotation chamber (68) a rotor (12, 14) is rotatably arranged that between the inner walls of the Rotation chamber (68) and the circumference of the rotor (12, 14) at least one space (58, 22) with an engagement surface for the fluid projecting from the runner (12, 14) is provided that in the rotation chamber (68) via at least one on the inner The inlet opening arranged on the circumferential surface of the rotation chamber (68) can be introduced, from at least one outlet opening (62) through one on the inner lateral surface pivotally mounted flap (48) is separated, and that within the space (58, 22) by pressing the flap (48) against the runner (12, 14) with the inlet opening connected expansion area and an outlet area connected to the outlet opening can be produced, with a projection delimiting the intermediate space (58, 22) (16) on the runner (12, 14) the flap (48) into a recess when the runner rotates (50) of the rotation chamber housing (32) can be pressed.

2. Motor according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the inlet opening in the recess (50) of the rotation chamber housing (32) flows out.

3. Motor according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the flap (48) is located in the recess (50) of the rotation chamber housing (32) supporting spring (52) can be pressed into the interior of the rotation chamber (68),

4th Motor according to Claim 1 or one of the following, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the intermediate space (58) through a wedge-shaped recess on the Läifer (14) is formed, the base of which is provided for the transmission of force from the fluid is

5. Motor according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that at two diametrically opposite points on the inner lateral surface the rotation chamber (68) each have a flap (48) with an associated inlet and outlet opening (62) is provided and that along the circumference of the rotor (14) three wedge-shaped Recesses (58) are evenly distributed.

6. Motor according to claim 4 or 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that outlet channels in the rotation chamber housing (32) in the axial direction are arranged to run.

7. Motor according to claim 4 or one of the following, thereby g e does not indicate that along the base of each wedge-shaped recess in a groove (18) held wing (16) displaceable in the radial direction and below Spring preload can be pressed against the inner circumferential surface of the rotation chamber (68) is,

8 Motor according to claim 1, 2 or 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the gap is formed by a uniformly strong gap (22) between inner Jacket surface of the rotation chamber (68) and the rotor (12) is formed and that as Attack surface for the fluid one in a groove (18) of the Rotor (12) held, displaceable in the radial direction wing (16) is provided is, which can be pressed against the inner circumferential surface under spring tension.

9 Motor according to claim 8, d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that at two diametrically opposite points of the rotation chamber (68) a flap (48) with an associated inlet and outlet opening is provided, and that on the circumference of the rotor (12) at equal distances from one another three wings (16) are mounted displaceably in the radial direction.

10. Motor according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the outlet openings in the inner circumferential surface of the rotation chamber (68) open and to an annular channel (26) in the rotation chamber housing (32) are connected, which has a pipe connection (30) with a return line for the Fluid is connected.

11, engine according to claim 8 or one of the following, d a -d u r c it is noted that the inlet openings with an annular channel (24) are connected in the rotation chamber housing (32) to which a pipe (28) the pressurized fluid can be supplied.

12 engine according to claim 1 or one of the following, d a -d u r c h It is not noted that a nozzle is attached to the inlet openings via a channel a burner (66) is connected, in which a gas mixture is combustible

13th Motor according to Claim 7 or one of the following, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the wings (16) are made of a self-lubricating sintered metal are.