DE682733C - Fluegelkolbenmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft 'einen Flügelkolbenmotor mit in einem, exzentrischen Gehäuse umlaufenden hydraulisch angedrückten Flügeln, insbesondere für den Antrieb von Werkzeugmasehinen. Die Kammern im Motor, also die hinter dem Flügelkolben liegenden Räume, sind dabei durch teüringförmige Kanäle mit dem Einlaß- oder Auslaß ventil verbunden. Derartige Flügelkolbenmotoiren sind bereits bekannt. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art ist für die Saug- und Druckseite einer Pumpe bzw. für die ,Einlaß- oder Auslaßseite .eines Motors je ein teilringförmiger Kanal vorgesehen, der etwa bis zum oberen Drittel der Pumpe reicht. In dem oberen Zwischenraum zwischen diesen beiden Kanälen ist ein dritter teilringförmiger Kanal angeordnet, der durch ein besonderes Umschaltventil je nach der Drehrichtung mit dem Einlaßraum · des Motors bzw. dem Druckraum der Pumpe verbunden werden kann. Im Bereich des Arb'eitsraumes der Flügelkolben sind also zwei Trennungsstellen zwischen 'den teüringförmigen Kanälen angeordnet, die vor bzw. hinter der Mitte der Pumpe liegen. Wenn der Flügelkolben diese Trennuingsstellen passiert, ist seine Kammer .also abgeschlossen und steht mit keinem der Kanäle in Verbindung. Gerade in diesem Moment aber muß der Flügelkolben infolge der exzentrischen Ausbildung des Arbeitsraumes nach außen bzw. nach innen gehen, was durch den Abschluß der Kammer verhindert wird. Es ergibt sich also dadurch eine Undichtigkeit außen am Flügel bzw. ³S eine verstärkte Reibung an der gleichen Stelle. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Trennungsstelle in Stärke eines Flügels der zwei symmetrisch angeordneten teilringförmigen Kanäle im der Mitte der Pumpe zwischen Einlaß- und Auelaßraum' angeordnet ist. Hierdurch wird außerdem eine besondere Umschaltung der Verbindung des dritten Kanals bei Änderung der Drehrichtung entbehrlich.

Ein Außführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargeistellt.

Fig. ι ist im wesentlichen ein senkrechter Schnitt durch einen Flügelkolbenmotor mit drei Läufern.

Fig. 2 und 3 sind waagerechte Schnitte durch die Läufer .<4 und B der Fig. 1.

Fig. 4 ist eine Aufsicht auf einen der Läufer und Läuferventilplatten.

Fig. s ist ein Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 4, und

Fig. 6 ist eine sehauibildliche Darstellung eines der Lauf er flügel.

Fig. ι zeigt die allgemeine Anordnung eines Flügelkolbenmotörs nach 'der Erfindung mit drei Läufern, der beispielsweise zum Antrieb einer Bohrspindel dient. Es ist eine he-..; sondere Vorrichtung angeordnet, um jeGteJtf' der drei Läufer wahlweise allein oder in VIi;-'-; bindung mit anderen Läufern ednzusichalteife,y um so die Drehzahl und das Drehmoment der Spindel den jeweils gewünschten Ver- \o hältnissen anpassen zu können. Diese Einrichtung ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Jeder der Läufer 4, B und C ist durch radiale Nuten mit einer unverschiebbaren Hülse 23 verbunden, die dhrerseitis mit Nut und Feder mit der längs verachieblichen Spindelwelle s in Verbindung steht. Die Hülse 23 ist oben und unten in Kugellagern 24 und 24° gelagert.

zo Aus Fig. 2, 3 und 4 ist ersichtlich, daß das Motorgehäuse 15* eine; Bohrung 16 besitzt, in welcher die geschlitzten Ringe 17«, 17*und ij^c durch Nut und Feder oder in anderer Weise befestigt sind. Jeder dieser Ringe ist von den benachbarten Ringen durch Zwisehenscheiben 18 getrennt und stellt sozusagen einen gesonderten Zylinder für die Schaufeln, odier Flügel des zugehörigen Läufers dar. Jeder Ring besitzt .einander gegenüber angeordnete Ein- und Auslaßöffnungen oder -schlitze 19° und ι g^b, welche in die Ein- und Auslaßkanäle 20° und 20* des Gehäuses münden.

Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen den Aufbau der Läufer. Jeder Läufer besitzt eine kreisförmige Scheibe, die eine Anzahl radial angeordneter Schlitze 20 enthält. In jedem dieser Schlitze befindet sich eine radial verschiebbare Schaufel 21 von gleicher axialer Höhe wie die Stärke des Läufers. Ein Teil der inneren Aussparung des Ringes 17° bzw. I7^b ist über die Umfangslinie 'der Scheibe^ bzw. B hinaus vergrößert und bildet somit eine exzentrische Kammer 22 zwischen dem Läufer und dem Ring, die ein radiales Heraustreten- der Flügel oder Schaufeln gestattet. Der Abstand zwischen den .Schützen ig^a und 19^s ist etwas größer als die Entfernung zwischen wenigstens zwei der Schaufeln 21 in dem Läufer, so daß immer eine Schaufel in die Aussparung 22 hineinragt und eine direkte Verbindung zwischen der Ein- und Auislaßöffnung vermieden wird. Die beiden Enden der bogenförmigen Kammer 22 verlaufen, wie bei 22' und 22" angedeutet, schräg, so daß die Schaufeln 21 stoßfrei in die Arbeitsstellung und wieder zurückgelangen können.

Der Läufer wird dadurch getrieben, daß

ein Druckmittel in die Leitung 20« geleitet wird und von dort durch den Schlitz 19° in die durch eine der Schaufeln 21 begrenzte Kammer einströmt. Durch die fortgesetzte Zuführung von Druckflüssigkeit, die auf die eine Seite der Schaufel 21 wirkt, wird diese Ι..»; der Aussparung 22 vorwärts bewegt, bis "]|$e nächste Schaufel die Kammer abschließt jÄder, anders gesagt, das Ende des Einlaßvschlitzes 19" überschreitet. Alsdann kommt die folgende Schaufel unter die Einwirkung des strömenden Druckmittels und bewirkt so die weitere.Drehung des Läufers. Wenn eine Schaufel genügend weit bewegt ist, um die Öffnung 19* freizugeben, kann die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schaufeln eingeschlossene Flüssigkeit sich entleeren; indem der Läufer sich weitexdreht, wird die Schaufel durch die 'schrägen Wände 22" nach innen zurückgeführt.

Während einer vollen Umdrehung des mit einer Mehrzahl von Schaufeln oder Flügeln versehenen Läufers .wirkt jede Schaufel nicht nur als ein in der Arbeitskammer sich bewegender Kolben, sondern sie hat auch teil an den Funktionen eines Ventils, derart, daß die richtige, zeitlich abgestimmte Ventilwirkung zwischen den Ein- und Auslaßöffnungen selbsttätig erreicht wird.

Die während einer Umdrehung des Läufers von der Einlaßöffnung zur Auelaßöffnung beförderte Flüssigkeitsmenge ist bei einem Laufer mit 14 Schaufeln beispielsweise I4mal so groß wie der Fassungsraum der Kammer 22 zwischen zwei Schaufeln; für einen Läufer mit fünf Schaufehl ist die Menge das Fünffache des Fassungsraumes der Kammer, für einen Läufer mit neun Schaufeln das. Neunfache usw.

Je mehr Läufer gleichzeitig in die Zuflußleitung eingeschaltet werden, um so größer ist die Drehzahlverringerung der getriebenen Welle, wobei gleichzeitig das Drehmoment entsprechend wächst.. Bei Verwendung für Werkzeugmaschinen ist dies besonders vorteilhaft, da die größeren Werkzeuge gewöhnlich mit geringerer Drehzahl, jedoch, ver- »05 größertem Drehmoment getrieben werden sollen.

Die Bewegung der Flügel oder Schaufeln 21 der Läufer in 'die Arbeitsstellung und aus dieser heraus erfolgt bei der Erfindung durch hydraulischen Druck, der auf die Rückseite der Schaufeln oder Flügel wirkt. Wie aus Fig. 2 bis 5 ersichtlich, fließt das in die Leitung 20« und den Schlitz 19° eintretende Druckmittel auch in die Öffnungen 46, von U5 denen radiale: Leitungen 47 in .die bogenförmigen Kanäle 48 führen. Diese liegen an der Rückseite der Schaufeln und stehen dadurch mit den Kammern 20 in Verbindung. Jede Schaufel ist vorzugsweise mit einem Ansatz 2i° versehen, wie. am besten aus Fig. 6 hervorgeht, Um sicherzustellen, daß die Kammer

2o stets in Verbindung mit den Kanälen 48 ist, wenn die Schaufel sich in der entsprechenden Winkelstellung befindet. Den teilringförmigen Kanälen 48 dar Einlaßseite entsprechen symmetrisch dazu angeordnete teilringförmige Kanäle 49,' die mit dem Auslaßrautn 19* verbunden sind. Wenn der Läufer sich weiterdreht und die Schaufeln naicih innen gedrückt werden, entlädt sich daher die Flüssigkeit hinter den Sichaufeln in die Kanäle 49 und fließt durch die Öffnungen 50 und 51 in die Rückleitung 20⁶. Wird die Drehrichtung umgeschaltet, so wird der Raum 19* zum Einlaßraum und der Ramm 19° zum Auslaßraum, ohne daß sich sonst etwas an der Arbeitsweise der Maschine ändert. Wie in Fig. 2, 3 und 4 punktiert angedeutet, besitzen die symmetrisch angeordneten teölringförimigen Kanäle 48 und 49 eine Trennungsstelle in

ao Stärke eines Flügels oder einer Schaufel 21, und zwar in der Mitte zwischen Einlaß- und Auslaßraum. Eine Umschaltung der Kanäle und 49 bei Änderung der Dreihrichtung wird dadurch entbehrlich.

In der Zeichnung sind die Flügel der einzelnen Läufer in der gleichen Winkellage dargestellt. Es ist 'ersichtlich, daß man durch Versetzen der Flügel des einen Läufers gegenüber denjenigen der anderen Läufer einen gleichmäßigeren und ruhigeren Antrieb ohne Klopfen und Erschütterungen erzielen kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flügelkolbenmotor, insbesondere für den Antrieb von Werkzeugmaschinen, mit hydraulisch angedrückten Flügeln, deren Kammern im Rotor durch teilringförmige Kanäle mit dem Einlaß- oder Ausiaßrauim verbunden sind, gekennzeichnet durch die Anordnung der Trennungsistelle (in Stärke eines Flügels) der symmetrisch angeordneten teilringförmigen Kanäle (48, 49) in der Mitte zwischen Einlaß- und Auslaßraum (19°, 19*)·

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen