DE3334281C2 - - Google Patents
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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.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8201404 | 1982-03-08 | ||
PCT/EP1983/000067 WO1983003119A1 (en) | 1982-03-08 | 1983-03-08 | Pressure medium driven machine tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3334281T1 DE3334281T1 (de) | 1984-02-09 |
DE3334281C2 true DE3334281C2 (de) | 1991-11-07 |
Family
ID=20346187
Family Applications (1)
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