DE3334281C2 - - Google Patents

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DE3334281C2 DE3334281T DE3334281T DE3334281C2 DE 3334281 C2 DE3334281 C2 DE 3334281C2 DE 3334281 T DE3334281 T DE 3334281T DE 3334281 T DE3334281 T DE 3334281T DE 3334281 C2 DE3334281 C2 DE 3334281C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein durch eine Strahlturbine antreib­ bares Maschinenwerkzeug mit einer eine drehbare Spindel mit einem Werkzeughalter antreibenden Strahlturbine, wobei die Spindel in einem Spindelgehäuse untergebracht ist und die Strahlturbine einen scheibenförmigen Turbinenrotor aufweist, der von einem Turbinengehäuse eng umschlossen ist und umfangsseitig angeordnete, voneinander getrennte Vertiefungen aufweist, von denen ein jede eine konkave vordere Betätigungs­ wand für den Strahl und eine seitwärts angeordnete Auslaßöffnung aufweist, die sich in axialer Richtung des Rotors öffnet, wobei im Gehäuse wenigstens eine in die Vertie­ fungen gerichtete Strahleinlaßdüse sowie wenigstens eine Auslaßöffnung für das verbrauchte Strahlmedium vorgesehen sind.
Ein bekanntes Maschinenwerkzeug (SE 4 18 259) besitzt einen Turbinenrotor, an dessen Außenumfang Turbinenschaufeln ange­ ordnet sind. Jedes Schaufelpaar bildet zusammen mit der benachbarten Innenwand des Turbinengehäuses eine Kammer, die an zwei einander axial gegenüberliegenden Seiten des Rotors offen ist. Insbesondere das verbrauchte und expandierte Strahlmedium, das die Kammer an der der Auslaßöffnung des Gehäuses gegenüberliegenden Seite verläßt, trifft auf den stationären Teil des Gehäuses und stört dabei das frische Strahlmedium, das in die Kammer während der nächsten Umdrehung des Turbinenrotors eintritt. Aus dieser permanenten Störung des frischen Mediums durch das verbrauchte Medium resultiert insofern ein Nachteil, als das Maschinenwerkzeug beim Arbeiten an verschiedenen Materialien und bei ansteigenden oder variierenden Belastungen keine gleich­ mäßige Leistungsabgabe zeigt. Es ist jedoch wünschenswert, daß das Maschinenwerkzeug möglichst unabhängig von Änderungen der Belastung mit konstanter Drehzahl arbeitet.
Ein weiteres bekanntes Maschinenwerkzeug (GB 5 47 777) ent­ hält einen scheibenförmigen Turbinenrotor mit getrennten Vertiefungen im Umfang, wobei die Vertiefungen in Umfangs­ richtung mit Zwischenabständen angeordnet sind. Vom Grund jeder Vertiefung führt eine radiale Bohrung zu radial weiter innen angeordneten, axial verlaufenden Auslaßkanälen. Zusätzlich beginnt eine schräge Bohrung in der vorderen Auf­ treffwand jeder Vertiefung und führt in die radiale Bohrung aus der nächstfolgenden Vertiefung. Störungen zwischen frisch zugeführten Medium und dem verbrauchten und expanierten Medium lassen sich nicht vermeiden und ein beträchtlicher Teil der Strahlenergie wird für das Abführen des Mediums durch die langen Kanäle vergeudet. Weiterhin ist die Herstellung des Rotors unzweckmäßig aufwendig und teuer.
Aus der US-PS 8 45 059 ist eine Strahlturbine mit einem scheibenförmigen Turbinenrotor bekannt, der annähernd halb­ kreisförmige Taschen in einer Seitenfläche enthält, die durch Trennwände voneinander abgeschirmt sind. Die Taschen und die Trennwände sind in Strahlrichtung geneigt. Jede Tasche besteht aus drei versetzten Stufen mit gleicher Länge. Jede Stufe hat eine gekrümmte vordere Auftreffläche. Der Strahl tritt in die Tasche an einer Seite ein, wird entlang der Auftreffläche umgelenkt und verläßt die Tasche an der gegenüberliegenden Seite, an der eine Auslaßöffnung vorgesehen ist. Auf seinem Weg entlang der Fläche erzeugt der Strahl eine Reaktionskraft, mit der schließlich der Rotor angetrieben wird. Der Strahl arbeitet in jeder Tasche nur für eine außerordentlich kurze Zeitspanne. Über eine längere Zeitspanne wird er aufgeteilt und hat in zwei Taschen gleichzeitig zu arbeiten. Ein beträchtlicher Teil der Strahl­ energie wird benötigt, um das expandierte Medium aus den Taschen auszutreiben. Trotzdem verbleibt ein bestimmter Anteil des expandierten Mediums in jeder Tasche und stört den bei der nächsten Umdrehung eintretenden Strahlanteil.
Schließlich ist aus der US-PS 8 48 587 eine Strahlturbine bekannt, bei der ein scheibenförmiger Rotor mit annähernd halbkreisförmigen und taschenförmigen Vertiefungen in einer Seite oder im Umfang ausgestattet ist. Die Taschen sind in Strahlrichtung geneigt. Jede Tasche ist von der benachbarten durch Trennwände abgeschirmt und besteht aus einem Haupttaschenteil und einem dazu versetzten Zusatztaschen­ teil innerhalb des Haupttaschenteiles. Zwischen den Teilen der Tasche ist eine weitere Trennwand vorgesehen, die an der Einlaßseite der Tasche ausgeschnitten ist, um eine enge Einlaßöffnung zum Haupttaschenteil zu definieren. Der Strahl tritt in jede Tasche oder jeden Taschenteil an einer Seite ein, wird dann entlang den halbkreisförmigen Flächen umge­ lenkt und verläßt die Tasche an der gegenüberliegenden Seite, wo Auslaßöffnungen vorgesehen sind. Die Taschen sind schwierig herzustellen und es lassen sich auch hier keine Störungen des Strahls durch das bereits expandierte Medium ver­ meiden und sind auch Störungen für den Strahl durch die Trennwände unvermeidlich. Diese bekannte Turbine ist eben­ falls eine Reaktionsturbine, die durch Strahlumlenkung angetrieben wird.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Strahlturbine der vor­ erwähnten Art in einem Maschinenwerkzeug zu verbessern. Die Strahlturbine soll einfach herstellbar und preiswerter als die Bekannten sein. Ferner soll ihr Wirkungsgrad verbessert sein, indem Störungen zwischen dem Strahl und dem bereits verbrauchten oder expandierten Medium in jeder Vertiefung vermieden werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Eigenschaft eines solchen Maschinenwerkzeuges, eine im wesentlichen konstante und hohe Arbeitsdrehzahl auch dann beizubehalten, wenn die Last sich ändert. Dies bedeutet, daß die Leistung der Turbine weitgehend belastungsunab­ hängig bleiben soll.
Diese vorerwähnten Ziele werden mit einer Strahlturbine erreicht, bei der die Einlaßdüse auf den tiefsten Abschnitt der vorderen und konkaven Auftreffwand gerichtet ist, bei der ferner jede Vertiefung mit einer konkaven Seitenwand ausgestattet ist, die der Auslaßöffnung gegenüberliegt, und die ferner mit einer konkaven Rückwand ausgestattet ist, die der vorderen Auftreffwand gegenüberliegt. Dazu gehört auch, daß ein ebener Boden der Vertiefung vorliegt, der durch die vordere Auftreffwand, die Seitenwand und die Rückwand, die miteinander verbunden sind, umgeben ist, und daß der Boden relativ zur Strömungsrichtung des Strahls nach rückwärts geneigt ist und daß die Seitenwand, die Rückwand und der Boden einen Expansionsraum unterhalb des Strahles definieren, dessen Tiefe in Richtung zur Rückwand zunimmt, und gleichzeitig einen Führungspfad in Richtung zur Auslaß­ öffnung für das expandierende Strahlmedium bilden.
Da bei dieser Ausbildung der Strahl in den tiefsten Abschnitt der vorderen Fläche gerichtet ist und da zusätzlich die Form der Rückwand zu einer größeren Umfangslänge der Vertiefung führt, trifft der Strahl die vordere Fläche über eine lange Zeitdauer und mit seiner vollen Auftreffkraft, so daß jede Vertiefung besonders wirkungsvoll arbeitet. Die Turbine arbeitet als Aktionsturbine mit den Auftreffkräften des Strahls und nicht, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, als Reaktionsturbine mit Strahlumlenkung. Der Turbinenrotor läßt sich einfach herstellen, da die Konfiguration jeder Vertiefung sehr einfach ist. Der bedeutendste Vorteil dieser Ausbildung liegt in der Tatsache, daß der Strahl durch das expandierende Medium nicht gestört wird, da ein Pumpeffekt in dem Expansionsraum und entlang dem Führungspfad für das expandierende Medium eintritt. Als Folge der Drehbewegung der Vertiefung (in Strahlarbeitsrichtung) wird das von der Vorderwand zurückgeworfene Medium der Seitenwand und der Rückwand entlang in Richtung zur Auslaßöffnung gezwungen, wobei diese erzwungene Bewegung durch den Pumpeffekt unter­ stützt wird, der unterhalb des Strahles auftritt. In dem Expansionsraum nahe der Rückwand hat dieser einen dreieckigen Querschnitt - in axialer Richtung des Rotors gesehen - herrscht in ihm ein niedrigerer Druck als in der Nähe der vorderen Wand, und zwar als Folge, daß in der Nähe und in der Grenzschicht des Mediumsstrahls ein niedriger Druck entsteht, der in diesem Fall dazu beiträgt, daß das expan­ dierende Medium von dem Bereich der vorderen Wand weggesaugt wird, wo der Strahl auftritt. Bei der kontinuierlichen Beschleunigung des Rotors und während und nach der Arbeits­ dauer des Strahles in der jeder Vertiefung wird die Masse des gefangenen Mediums dem Führungsweg entlang durch die Auslaßöffnung gezwungen. Sobald jede Vertiefung erneut die Einlaßdüse passiert, ist sie vollständig geleert und bereit für einen neuen Arbeitsschritt unter denselben positiven Arbeitsbedingungen. Da hier die Vertiefung nur in Richtung zum Gehäuseauslaß hin offen ist und da das verbrauchte Medium sehr rasch ausgetrieben wird, ergeben sich erheblich verbesserte Strömungsbedingungen im Vergleich zu denen bei bekannten Turbinen, was direkt die Leistungsfähigkeit des mit dieser Turbine betriebenen Maschinenwerkzeuges so steigert, daß dieses auch bei sich ändernden Belastungs­ zuständen eine konstante Drehzahl einhält. Der Wirkungs­ grad des Mediumsstrahls wird ebenfalls bemerkenswert erhöht. Ein Maschinenwerkzeug mit einer erfindungsgemäßen Strahlturbine hat eine Druchgangsdrehzahl von annähernd 80 000 min-1 bei einem Mediumdruck von 6 bar, wobei die Arbeitsdrehzahl bei normalen Arbeitsbedingungen bei annähernd 74 000 min-1 gehalten wird.
Infolge der verbesserten und vorteilhaften Strömungsbe­ dingungen ist auch das Geräuschniveau des Maschinenwerk­ zeuges extrem niedrig, was im Hinblick auf die Geräusch­ belästigung der Umgebung bedeutsam ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen hervor.
Es zeigt
Fig. 1 ein Maschinenwerkzeug mit einer erfindungsgemäßen Strahlturbine, teilweise in einem Längsschnitt,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Turbinenrotors, teilweise im Radialschnitt,
Fig. 3 eine Rückansicht des Turbinenrotors von Fig. 2,
Fig. 4 einen Teil einer zweiten Ausführungsform eines Turbinenrotors mit modifizierten Vertiefungen,
Fig. 5 einen Teil einer weiteren Ausführungsform eines Turbinenrotors,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil des Gehäuses des Maschinenwerkzeuges, wobei einige Teile weggelassen sind, und
Fig. 7 eine Schnittansicht aus Fig. 6 in der Ebene VII-VII.
Ein Maschinenwerkzeug (Fig. 1) besitzt ein Turbinenge­ häuse 1 und ein Spindelgehäuse 2. Eine Spindel 3 erstreckt sich vom Inneren des Turbinengehäuses 1 durch das Spindel­ gehäuse 2 und endet mit einem Spannkopf 4, der aus einem Spannteil 5 und einer Spannmutter 6 besteht. Mit dem Spann­ kopf 4 läßt sich ein Werkzeug, z. B. ein Schleifstift, ein Fräswerkzeug, eine Hartmetallfeile, ein Gravierstift oder ein Bohrer, festspannen. Der Grundkörper des Maschinenwerk­ zeuges besteht aus zwei Teilen, nämlich aus einem Hand­ griff 7 und einem kappenförmigen Gehäuse 8. Der Handgriff 7 erstreckt sich mit einer Hülse 7a und einem Halsteil in das Spindelgehäuse 2. Das Gehäuse 8 ist mit einer tangen­ tialen Druckmedium-Einlaßdüse 9 ausgestattet, die z. B., an ihrer Öffnung einen Durchmesser von 1,6 mm hat. Der Hals­ teil und das Gehäuse 8 sind durch Gewinde 21 miteinander verschraubt.
Im Turbinengehäuse ist ein Turbinenrotor 10 angeordnet, dessen Ausbildung aus den Fig. 2 bis 7 im Detail erkennbar ist. Der Turbinenrotor 10 besteht zweckmäßigerweise aus Aluminium und ist am hinteren Ende der Spindel 3 durch Gewinde 14, eine Mutter 12 und eine Unterlegscheibe 13 befestigt. Im Gehäuse 8 ist eine Öffnung 15 vorgesehen, die die Auslaßöffnung für das verschraubte Druckmedium darstellt. Die Öffnung 15 enthält einen Geräuschdämpfer-Körper 16, 16a, der mit perforierten Platten 17 und 18 bedeckt ist. Der Geräuschdämpfer-Körper 16, 16a ist mit einem Haltedraht 19 gegen eine Schulter 20 in der Öffnung 15 gehalten. Er besteht aus einem luftdurchlässigen, luftabsorbierenden Material, zweckmäßigerweise Porolon, was ein registriertes Warenzeichen für eine besondere Art von verdichtetem Schaum­ gummi ist. Der Körper 16, 16a verteilt auch das verbrauchte Medium, so daß es die Bedienungsperson nicht belästigt. Die Öffnung 15 beansprucht eine Querschnittsfläche, die annähernd der Querschnittsfläche des Turbinenrotors 10 entspricht.
Die Hülse 7a ist durch einen aufgeschrumpften Kunststoff­ schlauch 22 bedeckt. Das Spindelgehäuse 2 endet nahe dem Spannkopf 4 mit einer Endplatte 23, die in die Hülse 7a eingepreßt ist und eine Öffnung für die Spindel 3 besitzt. In der Endplatte 23 ist ein Staubsammler 24 aus Filz ange­ ordnet, um Partikel an einem Eindringen in das Spindel­ gehäuse 2 zu hindern. Die Spindel 3 sit im Spindelgehäuse 2 mit Wälzlagern 25, 26 gelagert und wird durch Gummi-O-Ringe 25a, b und 26a, b abgedichtet. Das Wälzlager 25 wird durch eine Ringscheibe 27 und einen Spannring 28 gesichert. Das Wälzlager 26 ist durch eine federnde Unterlegscheibe 29 gesichert, ferner durch eine ebene Platte 30 und einen Spannring 31. Die Wälzlager 25, 26 sind dauergeschmiert, d. h., daß die Wälzlager nur in Verbindung mit der allgemeinen Wartung Maschinenwerkzeuges geschmiert werden, im Gegensatz zu Schmierverfahren, bei denen konstant oder intermittierend Schmiermittel den Lagern zugeführt werden.
Eine Abstandshülse 32 ist zwischen dem Turbinenrotor 10 und dem Innenring des Wälzlagers 26 angeordnet und auf die Spindel 3 aufgepreßt. Ihre Außenoberfläche ist fein bearbeitet und sehr glatt. Eine Dichtung 33 in Form einer Graphithülse ist zwischen die Abstandshülse 32 und dem Halsteil 7b eingepreßt. Abdeckscheiben 34, 35 sind an den gegenüberliegenden Enden der Dichtung 33 angeordnet. Die Dichtung 33 mit den Abdeckscheiben 34, 35 wird an einer Seite durch einen Spannring 31 und auf der anderen Seite durch Sperrmittel 36 lagegesichert. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine sehr gute Abdichtung gegen Luft­ leckagen zwischen dem Turbinengehäuse 1 und dem Spindel­ gehäuse 2 erreicht wird, vorausgesetzt, daß die auf die Spindel 3 aufgepreßte Dichtung mit einer vorbestimmten Kraft in Berührung mit der Abstandshülse 32 und der Innen­ wand des Halsteiles 7b steht. Trotz dieser vorbestimmten Kraft, die für die Dichtfunktion notwendig ist, sind hohe Gleitgeschwindigkeiten wie 40 m/s zwischen der Abstands­ hülse 32 und der Graphitdichtung 33 möglich. Bei dieser Ausführungsform des Maschinenwerkzeuges liegt die Gleit­ geschwindigkeit bei annähernd 25 bis 30 m/s, welche Gleit­ geschwindigkeit die Graphitdichtung 33 ohne weiteres aus­ hält.
Der Turbinenrotor (Fig. 2) besitzt entlang seinem Außenum­ fang eine Reihe identischer Vertiefungen 37 und 38. Die Vertiefung 37 wird nachstehend im Detail erläutert. Sie besitzt eine vordere konkave Auftreffwand 37a, welche durch einen Anteil des Druckluftstrahles getroffen wird, den die Einlaßdüse 9 erzeugt.
Die Vertiefung besitzt weiterhin eine rückwärtige, in der entgegengesetzten Richtung konkave Wand 37b und eine axiale Auslaßöffnung 37c in Richtung zur Auslaßöffnung 15 des Gehäuses. Die vordere und die Rückwand 37a, 37b bilden zusammen mit einer ebenen Bodenfläche 37d und einer konkaven Seitenwand 37e mit der enganliegenden Innenwand des Gehäuses 8 einen optimalen Arbeits- und Expansions-Raum für den Strahlteil des Druckluftstrahls, der aus der Einlaßdüse 9 kommt.
Bei dieser Ausführungsform haben die Vertiefungen 37 eine kreisförmige Konfiguration, z. B. mit einem Durchmesser von 7,5 mm. Dies ist insbesondere herstellungstechnisch günstig, da jede Vertiefung mit einem einfachen Bohr- oder Fräs­ schritt hergestellt werden kann. Diese Vertiefung 37 hat eine Tiefe von 2,5 mm. In Umfangsrichtung liegen zwischen den Vertiefungen 37 gleiche Abstände von 0,8775 mm vor. Der Mittelpunkt jeder kreisförmigen Vertiefung 37 hat einen axialen Abstand von 2,7 mm zur Auslaßöffnung 37c.
Obwohl die Bodenfläche 37 parallel zur Achse des Turbinen­ rotors 10 gezeigt ist, kann sie auch leicht nach innen in Richtung zur Auslaßöffnung 37c geneigt sein, um das Aus­ treiben der expandierten Luft zu begünstigen. Die Rückwand 37b kann mit der konkaven Konfiguration gemäß Fig. 4 aus­ gebildet sein, bei der die konkave Krümmung in Richtung zur Auslaßöffnung 37c abnimmt, was das Austreiben der expanierten Luft aus der Vertiefung begünstigt. Diese Form der Ver­ tiefung mag zwar schwieriger herzustellen sein, jedoch läßt sie sich einfach durch Formgießen erreichen, wenn der Rotor aus Aluminium hergestellt wird, oder durch Spritzgießen, wenn der Rotor aus Kunststoffmaterial hergestellt wird.
Die vordere Auftreffwand der Vertiefung kann ebenfalls eine nicht-kreisförmige Form haben. In Fig. 4 ist die vordere Wand stärker konkav gekrümmt, als in Fig. 2. Die vordere Wand kann auch gerade sein, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Jedoch hat eine gerade vordere Auftreffwand den Nachteil, daß sich eine geringere Turbinenleistung ergibt.
Die Einlaßdüse 9 ist so angeordnet, daß der Mediumsstrahl in den tiefsten Abschnitt der konkaven vorderen Wand 37a (Fig. 6) zielt. Das heißt, daß die Einlaßdüse 9 zweck­ mäßigerweise in einer Ebene angeordnet ist, die senkrecht zur Achse des Rotors 10 steht und die die Mittelpunkte aller Vertiefungen in den Fig. 2 oder 6 enthält.
Fig. 4 zeigt, daß die Einlaßdüse 9 den Strahl in bezug auf den Umfang des Turbinenrotors 10 tangential leitet. Daraus resultiert, daß der Strahl zunächst den oberen Rand der konkaven Vorderwand 37a trifft und dann zunehmend auf die gesamte Höhe der Wand 37a einwirkt, sobald sich der Rotor dreht. Da die Vertiefungen 37 eine bemerkenswerte Ausdehnung in Umfangsrichtung haben und da auch die Rückwände 37b in entgegengesetzter Richtung konkav ausgebildet sind, wird der Strahl durch den oberen Rand der hinteren Wand 37b solange nicht gestört oder unterbrochen, bis ein bestimmter und großer Strahlanteil die vordere Wand getroffen hat. Infolge der Höhe der hinteren Wand 37b und dem ebenen Boden 37b der nach rückwärts in bezug auf die Strahlrichtung geneigt ist, wenn der Strahl die vordere Wand 37A trifft, wird unter dem Strahl ein Expansionsraum geschaffen. Dieser Expansions­ raum hat - in axialer Richtung des Rotors betrachtet - einen dreieckigen Querschnitt. Weiterhin formt die Seitenwand 37e mit der Rückwand 37b, der Bodenfläche 37d und der inneren Wand des Gehäuses 8 einen asymmetrischen und gekrümmten Führungsweg in Richtung zur Auslaßöffnung 37c. Bei der Beschleunigung des Turbinenrotors wird die Masse des expandierenden Mediums entlang diesem Führungsweg geleitet, welche Bewegung durch einen Pumpeffekt im Expansionsraum unter­ halb des Strahles begünstigt wird, in welchem Expansions­ raum ein niedriger Druck dominiert. Der niedrige Druck in diesem Bereich der Vertiefung resultiert aus dem physikalischen Phänomen, daß in der Nachbarschaft zur Grenz­ schicht eines Strahles ein bemerkenswert niedriger Druck vorliegt. Der Führungsweg und der Expansions­ raum mit dem niedrigen Druck zwingen zusammen das von der Vorderwand 37 abprallende Medium in Richtung zur Auslaßöffnung 37c und sind dafür ver­ antwortlich, daß das expandierte Medium rasch entfernt wird. Eine nennenswerte Störung des Strahles durch das expandierende oder expandierte Medium wird vermieden. Die Turbine kann als Aktionsturbine arbeiten und wird hauptsächlich durch die Auf­ treffkraft des Strahls getrieben. Da das zurück­ prallende Medium rasch abgeführt wird, kann der Strahl ungehindert arbeiten, bis die Trennwand zur nächstfolgenden Vertiefung den Strahl abschneidet. Das Säubern der Vertiefung wird jedoch danach fort­ gesetzt, so daß sichergestellt ist, daß die Ver­ tiefung für den Strahl wieder vollständig leer ist, wenn die Umdrehung des Turbinenrotors vervollständigt ist.
In Fig. 7 ist das Gehäuse 8 hinter der Ebene VII-VII geschnitten dargestellt und der Turbinenrotor 10 zeigt seine Rückseite benachbart zum Geräuschdämpfer­ körper 16a. Nur die Auslaßöffnung 37c der Vertiefungen 37 sind erkennbar, ausgenommen dreier Ver­ tiefungen, die in strichlierten Linien angedeutet sind.

Claims (7)

1. Maschinenwerkzeug mit einer Strahlturbine, die eine einen Werkzeughalter tragende und in einem Spindelgehäuse angeordnete Spindel antreibt, mit einem scheibenförmigen Turbinen­ rotor, der durch ein Turbinengehäuse eng umschlossen wird, mit in Umfangsrichtung angeordneten, getrennten Vertiefungen im Umfang des Turbinenrotors, von denen jede eine konkave vordere Auftreffwand für den Strahl und eine seitwärts angeordnete Auslaßöffnung aufweist, die sich in axialer Richtung des Rotors öffnet, mit wenigstens einer im Gehäuse angeordneten Einlaßdüse für den Strahl, die in die Vertiefungen zielt und mit wenigstens einer Auslaßöffnung für das verbrauchte Strahlmedium, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüse (9) auf den tiefsten Abschnitt der vorderen und konkaven Auftreffwand (37a) gerichtet ist, daß jede Vertiefung (37) mit einer konkaven Seitenwand (37e) gegenüberliegend zur Auslaßöffnung (37c) und mit einer konkaven Rückwand (37b) gegenüberliegend zur vorderen Auftreffwand (37a) ausgestattet ist, daß ein ebener Boden (37d) vorgesehen ist, der von der vorderen Auftreffwand, der Seitenwand und der Rückwand umgeben wird, die miteinander verbunden sind und daß der ebene Boden (37d) relativ zur Strömungsrichtung des Strahls nach rückwärts geneigt ist, wobei die Seitenwand, die Rückwand und der Boden unterhalb des Strahles einen Expansionsraum mit in Richtung zur Rückwand zunehmender Tiefe sowie einen Führungsweg in Richtung zur Auslaßöffnung (37c) für das expandierende Strahlmedium definieren.
2. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Rückwand (37b) einer Ver­ tiefung (37) und der vorderen Wand (37a) der nächstfolgenden Vertiefung in Umfangsrichtung ein Abstand vorgesehen ist.
3. Maschinenwerkzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertiefung (37) in radialer Richtung auf den Turbinenrotor (10) gesehen - eine kreis­ förmige Gestalt hat und eine Seitenfläche des Turbinenrotors zweimal schneidet, wobei die Auslaßöffnung (37c) zwischen den beiden Schnittpunkten definiert wird.
4. Maschinenwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vertiefung (37) eine radiale Blindbohrung in der zylindrischen Umfangsfläche des Turbinenrotors (10) ist und alternativ durch Bohren, Fräsen oder Gießen hergestellt ist.
5. Maschinenwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (37d) jeder Vertiefung (37) in Richtung zur Auslaßöffnung (37c) abfallend geneigt ist, derart, daß die Tiefe der Vertiefung in Richtung zur Auslaßöffnung, zunimmt.
6. Maschinenwerkzeug gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Außendurchmesser D des Turbinenrotors (10) eine Anzahl von 0,375 D Vertiefungen um den Umfang des Turbinenrotors mit gleichen Zwischenabständen von 0,0183 D mit Innendurch­ messern von 0,156 D vorgesehen ist, daß jede Vertiefung (37) eine radiale Tiefe von 0,052 D besitzt, und daß der axiale Abstand zwischen dem Mittelpunkt jeder Vertiefung und seiner Auslaßöffnung annähernd 0,056 D beträgt.
7. Maschinenwerkzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die konkave Krümmung der Rückwand (37b) in Richtung zur Auslaßöffnung (37c) abnimmt, um die in Umfangsrichtung gesehene Größe der Auslaßöffnung (37c) zu vergrößern.
DE19833334281 1982-03-08 1983-03-08 Maschinenwerkzeug Granted DE3334281T1 (de)

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