EP3746637B1 - Lamellenmotor - Google Patents

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EP3746637B1
EP3746637B1 EP19704559.4A EP19704559A EP3746637B1 EP 3746637 B1 EP3746637 B1 EP 3746637B1 EP 19704559 A EP19704559 A EP 19704559A EP 3746637 B1 EP3746637 B1 EP 3746637B1
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EP
European Patent Office
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lubricant
vane
vane motor
rotor body
lubricant reservoir
Prior art date
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EP19704559.4A
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English (en)
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EP3746637A1 (de
Inventor
Ewald Sawitzki
Simon Brose
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J D Neuhaus Holding & Co KG GmbH
Original Assignee
J D Neuhaus Holding & Co KG GmbH
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Publication date
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    • F04C2240/60—Shafts
    • F04C2240/603—Shafts with internal channels for fluid distribution, e.g. hollow shaft

Definitions

  • the invention relates to a vane motor with a rotor body driven by compressed air with vane gaps for radially movable vanes and with a rotor shaft for rotatably mounting the rotor body with respect to a motor bushing.
  • the invention also relates to a method for lubricating such a vane motor.
  • Vane motors are known in various configurations from the prior art and are used for a wide variety of applications, for example as a pneumatic motor for a hoist.
  • a rotor body In such a vane motor, a rotor body is arranged eccentrically in a motor bushing. In the rotor body there are longitudinal slots, the lamella gaps, in which the lamellae are slidably arranged.
  • the operating fluid or gas supplied to the vane motor for example compressed air, is passed into chambers formed between the vanes. The compressed air then drives the motor so that the rotor body begins to rotate in the motor sleeve.
  • the lamellas can be pressed outwards by springs and with increasing speed under the effect of centrifugal force, so that they fit tightly against the motor socket and thus form the chambers.
  • vane motor During operation, the vane motor must be lubricated, in particular due to the frictional contact of the lamellas with the inner wall of the motor bushing.
  • vane motors For this purpose, several methods and corresponding designs of vane motors are known from the prior art.
  • a first method provides for adding oil or another lubricant to the operating fluid, in particular the operating compressed air, so that this oil is distributed throughout the vane motor and ensures continuous and uniform lubrication.
  • the operating compressed air is initially oil must be added and this must then either be subsequently removed or recovered or the used operating compressed air must be disposed of in such a way that the added oil that has remained in the operating compressed air does not get into the environment or the environment. Both of these have the consequence that operation is only possible with complex and expensive systems, the oil consumption and therefore also the operating costs are high and leakage of oil into the environment is unavoidable to a certain extent.
  • the pamphlet U.S. 3,084,677 A discloses a fluid-operated vane motor with a rotor rotatable within a housing, in the center of which a hollow axle is arranged.
  • the rotor is formed from at least four rotor segments, between which rotor gaps are arranged, each of which accommodates a longitudinally displaceable lamella.
  • the hollow axis is arranged eccentrically in the cylindrical housing.
  • the vane motor is operated by means of the steam supplied through a fluid inlet. In order to lubricate the lamellae and also to cool them at the same time, they are supplied with a lubricant from a lubricant source not shown in the figures.
  • the exemplary embodiment discloses that oil as a lubricant is supplied to the hollow axle through an inlet pipe and is distributed to the individual lamellar gaps by means of oil shafts in the interior of the rotor. The oil is then passed through the vane motor and discharged from the vane motor through an outlet pipe also located in the area of the hollow axle.
  • a pneumatic motor is already known in which a rotor driven by compressed air rotates in a cylindrical motor sleeve.
  • the Rotor are used to hold a lubricant and connecting tracks are provided for the transport of the lubricant from the cavities into the motor sleeve, the cavities are filled once with the assembly of the pneumatic motor with lubricant, which is for the entire service life or the period between two Maintenance is sufficient.
  • the pneumatic motor in particular under adverse operating conditions such as great heat and heavy load, has to be regularly and completely dismantled for maintenance, in which case the cavities can then be refilled with lubricant.
  • the vane motor according to the invention has a rotor body driven by an operating fluid, in particular compressed air, with lamella gaps for radially movable lamellae and a rotor shaft for the rotatable mounting of the rotor body relative to a motor bushing.
  • an operating fluid in particular compressed air
  • the rotor shaft is formed as a hollow shaft with a first lubricant reservoir inside, the first lubricant reservoir having a lubricant filler opening accessible from the outside of the vane motor and the first lubricant reservoir being arranged by means of at least one radial lubricant bore with at least one further, in a section of the rotor body between two lamellar gaps Lubricant reservoir and / or is connected to an outlet opening arranged in one of the lamellar gaps for supplying lubricant into the lamellar gap, the first lubricant reservoir being provided for receiving and storing lubricant and being formed in such a way that no continuous supply of lubricant takes place during operation of the lamellar motor .
  • the invention relates to a method for lubricating a vane motor, in particular a vane motor according to the invention, wherein first a lubricant press is connected to a lubricating nipple arranged on a rotor shaft of the vane motor and accessible from the outside of the vane motor, and then a lubricant is added to at least a first one arranged in the rotor shaft , a lubricant reservoir provided for receiving and storing lubricant and preferably also into further lubricant reservoirs connected to the first lubricant reservoir via radial lubricant bores in a rotor body of the vane motor.
  • the lubricant press is then detached from the lubricating nipple and the vane motor is put into operation, with the rotation of the rotor body and the rotor shaft dispensing the lubricant from the at least one lubricant reservoir through at least one outlet opening onto the surface of the rotor body and / or into a lamella gap of the rotor body, no continuous supply of lubricant taking place during the operation of the vane motor.
  • the design of the vane motor according to the invention and the method according to the invention enable the vane motor to be lubricated in a simple manner when it is ready for operation, i.e. the vane motor does not have to be dismantled for this purpose. On the one hand, this enables particularly long and low-wear operation and, on the other hand, ensures that downtimes due to the maintenance required to lubricate the engine components are reduced to a minimum. Furthermore, the invention enables the vane motor to be operated with oil-free compressed air and with a particularly low consumption of lubricant, as a result of which the operating costs are kept low and the environment is protected.
  • the vane motor is preferably an expansion motor, in particular a gas expansion motor. Furthermore, the vane motor is preferably provided for driving a hoist and in particular a chain of a hoist. In this case, however, the vane motor can not only be a pneumatic motor, but in principle also be operated by means of a liquid, that is to say hydraulically.
  • the rotor body When the vane motor is in operation, the rotor body rotates in a cylindrical motor bushing and is arranged eccentrically.
  • the rotor body is preferably rotated together with the rotor shaft and / or around the central longitudinal axis of the rotor shaft.
  • the rotor body has lamella gaps, a lamella being arranged in each lamella gap, which is displaced radially around the rotor shaft during rotation of the rotor body and / or slides on the motor bushing, thereby forming a closed chamber.
  • the rotor body and the rotor shaft can in principle be formed from any material and have any shape.
  • the rotor body is preferably arranged non-rotatably on the rotor shaft, and particularly preferably the rotor shaft and the rotor body are formed in one piece and / or are connected to one another in a materially bonded manner.
  • the rotor shaft is designed as a hollow shaft and has a lubricant reservoir inside for receiving a lubricant, in particular a lubricating grease.
  • the hollow shaft is hollow over at least part of its length, particularly preferably over its entire length, or has a recess which is provided for receiving a lubricant.
  • the lubricant reservoir is preferably formed rotationally symmetrical to the axis of rotation of the rotor shaft and / or has a central longitudinal axis which lies in the axis of rotation of the rotor shaft.
  • the first lubricant reservoir is very particularly preferably formed by a cylindrical bore arranged centrally within the rotor shaft.
  • the rotor shaft can initially have any diameter and the lubricant reservoir can have any volume.
  • the volume of the first and / or any further lubricant reservoir is preferably between 0.1 cm 3 and 500 cm 3 , particularly preferably between 0.5 cm 3 and 50 cm 3 and very particularly preferably between 1 cm 3 and 5 cm 3 .
  • Each further lubricant reservoir is also preferably cylindrical and particularly preferably formed by a cylindrical bore.
  • the vane motor has a lubricant filling opening which is accessible from the outside and through which lubricant can be filled at least into the first lubricant reservoir.
  • accessible from the outside means that the lubricant filler opening is accessible to a user must be achievable without having to dismantle essential components of the vane motor.
  • the lubricant filler opening is preferably arranged on the vane motor in such a way that it is located on a surface of the vane motor when it is ready for operation. In this case, however, in the case of a vane motor installed in a hoist, the lubricant filler opening can be covered and / or closed in order to prevent damage or contamination.
  • a removable cover is preferably arranged on a hoist in front of the lubricant filler opening.
  • the cover is also preferably removable in a simple manner, in particular latched and / or fixed in a detachable manner by means of a few screws.
  • a radial lubricant bore connects the first lubricant reservoir in the rotor shaft with at least one further lubricant reservoir in the rotor body.
  • the first lubricant reservoir is preferably connected to each further lubricant reservoir by means of precisely one radial lubricant bore.
  • a radial lubricant bore can initially be formed as desired and thereby have any desired cross-section.
  • the radial lubricant bore is preferably formed by a bore with a round cross section and / or a constant diameter.
  • a radial lubricant bore does not have to run exclusively in the radial direction in relation to the axis of rotation of the rotor body or to the rotor shaft, but can also contain only one radial component.
  • the lubricant bore can, for example, also run diagonally through the rotor body and / or the rotor shaft, at least in sections.
  • each lubricant bore has a straight course and very particularly preferably two lubricant bores each run along a common linear course on opposite sides of the axis of rotation of the rotor body. Furthermore, the central longitudinal axis of all lubricant bores preferably intersects the axis of rotation of the rotor body or the rotor shaft.
  • the outlet opening according to the invention of the lubricant reservoir into the lamella gap can initially be arranged as desired on or in the lamella gap and have any shape.
  • the outlet opening basically connects one Surface of the lamella gap with the interior of at least one lubricant reservoir.
  • the outlet opening is preferably formed by a round bore, which particularly preferably has a constant diameter along the entire length.
  • a central longitudinal axis of the outlet opening preferably runs at right angles to a surface of the lamella gap.
  • the outlet opening is particularly preferably arranged in a surface of the lamella gap facing the rotor shaft, in particular the bottom of the lamella gap in relation to the direction of movement of the lamella in the lamella gap.
  • a further lubricant reservoir is arranged in at least one section of the rotor body between two lamellar gaps, the further lubricant reservoir having at least one outlet opening for lubricant on a surface of the rotor body, whereby on the one hand the lubricant volume that can be accommodated and stored in the vane motor is more advantageous Way is increased and, on the other hand, a particularly good and comprehensive lubrication of the rotor body and the lamellae can be achieved.
  • Each of the further lubricant reservoirs preferably extends over the full length of the rotor body, in particular in the direction of the rotor shaft or the axis of rotation of the rotor body.
  • the further lubricant reservoir is likewise preferably arranged parallel to the first lubricant reservoir in the rotor shaft.
  • the further lubricant reservoir of the rotor body and in particular each further lubricant reservoir is preferably formed by a cylindrical bore and particularly preferably has the same diameter and / or the same internal volume as the first lubricant reservoir in the rotor shaft.
  • the at least one outlet opening from the further lubricant reservoir can initially be formed as desired.
  • the outlet opening is preferably formed by a bore which runs at least parallel to and particularly preferably along the central longitudinal axis of the further lubricant reservoir.
  • a further lubricant reservoir preferably has several, in particular two, outlet openings, the distance between the outlet openings and the axis of rotation of the rotor body or the rotor shaft being particularly preferably the same. Very particularly preferably, all outlet openings of further lubricant reservoirs each have the same distance from the Rotor shaft on.
  • An advantageous embodiment of the vane motor according to the invention provides that the outlet opening of the further lubricant reservoir is arranged on at least one end face of the rotor body and particularly preferably one outlet opening on each of the two end faces of the rotor body, in particular in the axial direction to the rotor shaft, whereby a This prevents lubricant from being thrown out during operation and at the same time ensures uniform lubrication of the vane motor.
  • the further lubricant reservoir preferably has no opening and in particular no outlet opening in the radial direction.
  • a production bore can be closed in any way, for example by arranging a plug or other component in the bore, by filling in a hardening substance, in particular an adhesive, or by welding.
  • the end face of the rotor body is understood to mean, in particular, the side of the rotor body in the axial direction of the axis of rotation.
  • the at least one and preferably all of the outlet openings of the further lubricant reservoir are closed with a sintered material or a membrane material through which the lubricant can pass, the sintered material or the membrane material advantageously, on the one hand, providing a slow and even release of lubricant or a diffusion of grease contained in the lubricant and, on the other hand, enables a pressure difference between the lubricant reservoir and the exterior of the rotor body or the inside of the motor, so that even with several outlet openings of a lubricant reservoir and in particular a system of several interconnected lubricant reservoirs, none Pressure short circuit occurs within the lubricant reservoir or reservoirs, which makes it difficult or even prevents the lubricant from escaping.
  • the sintered material can in principle be formed from any material, in particular metallic or ceramic, as long as it is suitable for allowing the lubricant or a component of the lubricant, for example an oil contained in the lubricating grease, to pass through.
  • a membrane can be used, which can also be formed from any metallic, inorganic or organic material, for example from plastic, whereby the membrane must also have permeability for the lubricant or a component thereof.
  • the sintered material or the membrane are preferably pressed into the outlet opening, fixed therein in a form-fitting manner or connected to it in a materially bonded manner.
  • the outlet opening provided with the sintered material or the membrane furthermore preferably has the same diameter as the respective lubricant reservoir.
  • the sintered material or the membrane particularly preferably extends over the entire cross section of the lubricant reservoir.
  • At least two further lubricant reservoirs are arranged in the rotor body opposite one another in relation to the rotor shaft or a rotation axis of the rotor body, whereby an unbalance of the rotor body can be avoided in a simple manner.
  • a further lubricant reservoir is particularly preferably arranged in each section of the rotor body between two lamellar gaps, and very particularly preferably each further lubricant reservoir in the rotor body has a further lubricant reservoir opposite in relation to the rotor shaft.
  • vane motor in which exactly a single radial lubricant bore is connected to a single outlet opening arranged in one of the vane gaps for supplying lubricant into the vane gap, whereby a pressure short circuit, in particular in the first lubricant reservoir, can be prevented in a simple manner.
  • a design can, however, have any number of further radial lubricant bores, which are connected to at least one, preferably in each case with a further lubricant reservoir.
  • the first lubricant reservoir extends over the entire length of the rotor shaft in the axial direction, the first lubricant reservoir being closed at one end, in particular by a closure or plug, and having the lubricant filler opening at the other end.
  • a lubricating nipple rotating with the rotor shaft for filling the lubricant reservoir or reservoirs is preferably arranged at the lubricant filler opening.
  • the grease nipple is arranged to be accessible from the outside of the vane motor.
  • the lubricating nipple is particularly preferably screwed into one end of the rotor shaft in the area of the first lubricant reservoir.
  • the lubricating nipple is also preferably arranged axially to the rotor shaft and / or runs precisely through the axis of rotation of the rotor shaft.
  • a particularly preferred embodiment of the vane motor is designed in such a way that the lubrication can be activated by compressed air, wherein the compressed air for operating the vane motor can be used to press lubricant out of at least one lubricant reservoir. It is particularly preferred that the amount of lubricant to be pressed out can be regulated via the applied pressure of the compressed air. Alternatively, a separate compressed air supply can also be provided for activating or regulating the lubrication.
  • One possibility of such a compressed air activation is to connect a compressed air inlet to at least one of the compressed air reservoirs in such a way that air can be pressed in and pressure can thereby be exerted on the lubricant contained in the lubricant reservoir.
  • At least one lubricant reservoir can have a disk or a corresponding piston which can be displaced along the length of the lubricant reservoir and which can be acted upon with compressed air from one side so that the other side can pass the pressure on to the lubricant located in the lubricant reservoir.
  • the lubrication can also be activated by compressed air, in which there is an external lubricant reservoir next to the hoist, which is connected to the lubricant filler opening, in particular via a hose to the lubricating nipple on the rotor shaft.
  • an external lubricant reservoir next to the hoist, which is connected to the lubricant filler opening, in particular via a hose to the lubricating nipple on the rotor shaft.
  • a lubricant in particular grease
  • the size of the external lubricant reservoir can be chosen at will.
  • the further lubricant reservoir is provided for receiving and storing lubricant, so that lubricant does not have to be continuously supplied during operation of the vane motor and preferably long-term operation, particularly preferably over more than 10 operating hours and very particularly preferred more than 100 operating hours without supplying a lubricant to one of the lubricant reservoirs.
  • the lubricant reservoir and particularly preferably the entire vane motor is formed in such a way that, in the operating state, there is no connection between the at least one lubricant reservoir and an external lubricant supply.
  • the vane motor is at the same time preferably designed in such a way that lubricant can be introduced into at least one of the lubricant reservoirs particularly easily and quickly during a break in operation.
  • a load on a chain K can be raised and lowered.
  • the hoist H has a vane motor 1 and other components behind a motor cover M.
  • the vane motor 1 has means for lubricating the motor components without the vane motor 1 having to be dismantled.
  • the vane motor 1 has a rotor body 2 that is rotatably arranged within a motor bushing 11. In order to enable the rotor body 2 to rotate, it is formed in one piece with a rotor shaft 4 which is arranged eccentrically in the cylindrical motor bushing 11. A bearing L is arranged at both ends of the rotor shaft 4 between the rotor shaft 4 and a motor housing or a part of the motor bushing 11. Furthermore, several lamellae are each guided in lamella gaps 3 of the rotor body 2 in such a way that they form a closed chamber between a surface 21 of the rotor body 2 and the motor sleeve 11, the volume of this chamber increasing when the rotor body 2 rotates due to the eccentric arrangement in the Motor socket 11 changed.
  • the rotor shaft 4 is formed as a hollow shaft which is closed on one side by means of a sealing plug 10.
  • the grease nipple 61 is arranged with a lubricant filler opening 6 (see FIG Fig. 2 ).
  • the volume in the interior of the rotor shaft 4 thus forms a first lubricant reservoir 5 for receiving and storing a lubricating grease.
  • the volume of the first lubricant reservoir 5 is 3590 mm 3 .
  • a radial bore is provided which opens into one of the lamella gaps 3 and serves as an outlet opening 8 for lubricant into the lamella gap 3 (see FIG Fig. 3 ).
  • the lubricant escaping into this vane gap 3 is quickly distributed, so that the lamellae in the other vane gaps 3 are also lubricated.
  • the latter In order to avoid a pressure short circuit within the lubricant reservoir 5, the latter has precisely one outlet opening 8 leading into a lamella gap 3.
  • a further lubricant reservoir 50 is arranged in each of two opposite sections 20 of the rotor body 2, which are each delimited by two successive lamellar gaps 3, the volumes of all lubricant reservoirs 5, 50 being approximately identical.
  • the volume of a further lubricant reservoir 50 be somewhat smaller and in particular be about 2700 mm 3 .
  • the two further lubricant reservoirs 50 are each connected to the first lubricant reservoir 5 in the rotor shaft 4 via a radial lubricant bore 7.
  • the lubricant bores 7 are formed as a single bore from the outside of the rotor body 2, so that one of the lubricant reservoirs 50 also has an auxiliary bore 7a, which is created when the lubricant bores 7 are drilled and is subsequently closed again with a plug (in Fig. 4 shown without stopper).
  • the two further lubricant reservoirs 50 are formed as cylindrical bores which are arranged parallel to the rotor shaft 4 and completely penetrate the rotor body 2.
  • each further lubricant reservoir 50 has an opening on each of the two end faces 22a, b of the rotor body 2.
  • a disk of sintered material 9 is arranged in a receiving area 9a at both ends of the further lubricant reservoir 50, the sintered material 9 on the one hand allowing a continuous passage of lubricant and on the other hand, a pressure difference can be maintained in the lubricant reservoir 50 with respect to the outside of the rotor body 2.
  • the lubricant escaping there first reaches an area of the vane motor 1 between the end face 22a, b of the rotor body 2 and the rotor bushing 11 and is then evenly distributed within the rotor bushing 11 during operation of the vane motor 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lamellenmotor mit einem durch Druckluft angetriebenen Rotorkörper mit Lamellenspalten für radial bewegliche Lamellen und mit einer Rotorwelle zur rotierbaren Lagerung des Rotorkörpers gegenüber einer Motorbuchse. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schmieren eines solchen Lamellenmotors.
  • Lamellenmotoren sind in vielfältiger Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt und werden für verschiedenste Anwendungen eingesetzt, beispielsweise als pneumatischer Motor für ein Hebezeug.
  • Bei einem solchen Lamellenmotor ist ein Rotorkörper exzentrisch in einer Motorbuchse angeordnet. In dem Rotorkörper befinden sich Längsschlitze, die Lamellenspalte, in denen Lamellen verschieblich angeordnet sind. Das dem Lamellenmotor zugeführte Betriebsfluid bzw. -gas, beispielsweise Druckluft, wird in zwischen den Lamellen gebildete Kammern geleitet. Die Druckluft treibt dann den Motor an, sodass sich der Rotorkörper in der Motorbuchse zu drehen beginnt. Die Lamellen können hierbei durch Federn und mit zunehmender Drehzahl unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen gedrückt werden, sodass sie dichtend an der Motorbuchse anliegen und so die Kammern bilden.
  • Im Betrieb muss der Lamellenmotor, insbesondere aufgrund des Reibungskontaktes der Lamellen mit der Innenwand der Motorbuchse, geschmiert werden. Hierfür sind aus dem Stand der Technik mehrere Verfahren sowie entsprechende Ausgestaltungen von Lamellenmotoren bekannt.
  • Ein erstes Verfahren sieht vor, dem Betriebsfluid, insbesondere der Betriebsdruckluft, Öl oder ein anderes Schmiermittel zuzusetzen, sodass sich dieses Öl im gesamten Lamellenmotor verteilt und für eine kontinuierliche und gleichmäßige Schmierung sorgt. Jedoch ergeben sich hieraus die Nachteile, dass der Betriebsdruckluft zunächst Öl zugesetzt werden muss und dieses dann entweder nachfolgend wieder entfernt bzw. rückgewonnen werden muss oder die verbrauchte Betriebsdruckluft derart entsorgt werden muss, dass das zugesetzte und in der Betriebsdruckluft verbliebene Öl nicht in die Umgebung bzw. Umwelt gelangt. Beides hat zur Folge, dass ein Betrieb nur mit komplexen und teuren Anlagen möglich ist, der Ölverbrauch und dadurch auch die Betriebskosten hoch sind und ein Austreten von Öl in die Umgebung in gewissem Umfang nicht vermeidbar ist.
  • Ein weiteres Verfahren des Standes der Technik sieht vor, dass der Lamellenmotor in regelmäßigen Intervallen auseinandergebaut und die einzelnen Bauteile mit einem Schmierfett versehen werden, das über einen längeren Zeitraum eine Schmierung der beweglichen Teile gewährleistet. Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, dass der Lamellenmotor regelmäßig demontiert werden muss, was mit einem hohen Aufwand und langen Ausfallzeiten einhergeht. Darüber hinaus ist ohne eine Demontage schwer erkennbar, ob der Lamellenmotor noch über eine ausreichende Schmierung verfügt, was die notwendigen Wartungsintervalle weiter verkürzt.
  • Die Druckschrift US 3 084 677 A offenbart einen fluidbetriebenen Lamellenmotor mit einem innerhalb eines Gehäuses drehbaren Rotor, in dessen Mitte eine Hohlachse angeordnet ist. Der Rotor ist dabei aus mindestens vier Rotorsegmenten gebildet, zwischen denen Rotorspalte angeordnet sind, die jeweils eine längsverschiebliche Lamelle aufnehmen. Dabei ist die Hohlachse exzentrisch im zylindrischen Gehäuse angeordnet. Der Lamellenmotor wird mittels des durch einen Fluideinlass zugeführten Dampfes betrieben. Um die Lamellen zu schmieren und zugleich auch zu kühlen, werden diese mit einem Schmiermittel aus einer nicht in den Figuren dargestellten Schmiermittelquelle versorgt. Dazu offenbart das Ausführungsbeispiel, dass Öl als Schmiermittel durch ein Einlassrohr der Hohlachse zugeführt und mittels Ölschächten im Inneren des Rotors zu den einzelnen Lamellenspalten verteilt wird. Anschließend wird das Öl durch den Lamellenmotor geleitet und aus einem ebenfalls im Bereich der Hohlachse angeordneten Auslassrohr aus dem Lamellenmotor abgeführt.
  • Schließlich ist aus der WO 00 / 04276 A1 bereits ein Pneumatikmotor bekannt, bei dem ein von Druckluft angetriebener Rotor in einer zylindrischen Motorhülse rotiert. Im Rotor dienen dabei Hohlräume zur Aufnahme eines Schmiermittels und Verbindungsbahnen sind für den Transport des Schmiermittels aus den Hohlräumen hinein in die Motorhülse vorgesehen, wobei die Hohlräume bei dem Zusammenbau des Pneumatikmotors einmalig mit Schmiermittel gefüllt werden, welches für die gesamte Lebensdauer bzw. dem Zeitraum zwischen zwei Wartungen ausreichend ist. Dieses hat jedoch den Nachteil, dass der Pneumatikmotor, insbesondere unter widrigen Betriebsbedingungen, wie großer Hitze und starker Belastung, regelmäßig zur Wartung vollständig demontiert werden muss, wobei dann die Hohlräume erneut mit Schmiermittel gefüllt werden können.
  • Es kann daher als Aufgabe angesehen werden, einen Lamellenmotor sowie ein Verfahren zum Schmieren eines Lamellenmotors bereitzustellen, die einen besonders langen, wartungsarmen Betrieb gewährleisten, wobei der Lamellenmotor in einfacher Weise zu warten ist sowie besonders kostengünstig und umweltschonend betrieben werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Lamellenmotor gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Der erfindungsgemäße Lamellenmotor weist einen durch ein Betriebsfluid, insbesondere Druckluft, angetriebenen Rotorkörper mit Lamellenspalten für radial bewegliche Lamellen und eine Rotorwelle zur rotierbaren Lagerung des Rotorkörpers gegenüber einer Motorbuchse auf. Erfindungsgemäß ist die Rotorwelle als Hohlwelle mit einem ersten Schmiermittelreservoir im Inneren gebildet, wobei das erste Schmiermittelreservoir eine vom Äußeren des Lamellenmotors zugängliche Schmiermitteleinfüllöffnung aufweist und wobei das erste Schmiermittelreservoir mittels wenigstens einer radialen Schmiermittelbohrung mit wenigstens einem weiteren, in einem Abschnitt des Rotorkörpers zwischen zwei Lamellenspalten angeordneten Schmiermittelreservoir und/oder mit einer in einem der Lamellenspalte angeordneten Austrittsöffnung zur Schmiermittelzuführung in den Lamellenspalt verbunden ist, wobei das erste Schmiermittelreservoir zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehen ist und derart gebildet ist, dass während des Betriebs des Lamellenmotors kein kontinuierliches Zuführen von Schmiermittel erfolgt.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schmieren eines Lamellenmotors, insbesondere eines erfindungsgemäßen Lamellenmotors, wobei zunächst eine Schmiermittelpresse an einen an einer Rotorwelle des Lamellenmotors angeordneten, vom Äußeren des Lamellenmotors her zugänglichen Schmiernippel angeschlossen und nachfolgend ein Schmiermittel in wenigstens ein erstes, in der Rotorwelle angeordnetes, zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehenes Schmiermittelreservoir sowie bevorzugt auch in weitere, mit dem ersten Schmiermittelreservoir über radiale Schmiermittelbohrungen verbundene Schmiermittelreservoirs in einem Rotorkörper des Lamellenmotors eingepresst wird. Danach wird die Schmiermittelpresse vom Schmiernippel gelöst und der Lamellenmotor in Betrieb genommen, wobei durch die Rotation des Rotorkörpers und der Rotorwelle das Schmiermittel aus dem wenigstens einen Schmiermittelreservoir durch wenigstens eine Austrittsöffnung auf die Oberfläche des Rotorkörpers und/oder in einen Lamellenspalt des Rotorkörpers abgegeben wird, wobei während des Betriebs des Lamellenmotors kein kontinuierliches Zuführen von Schmiermittel erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lamellenmotors sowie das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen in einfacher Weise eine Schmierung des Lamellenmotors im betriebsbereiten Zustand, d.h., der Lamellenmotor muss hierzu nicht zerlegt werden. Dadurch wird zum einen ein besonders langer und verschleißarmer Betrieb ermöglicht und zum anderen erreicht, dass die Ausfallzeiten aufgrund notwendiger Wartungen zum Schmieren der Motorbauteile auf ein Minimum reduziert werden. Weiterhin ermöglicht die Erfindung den Lamellenmotor mit ölfreier Druckluft sowie mit einem besonders geringen Schmiermittelverbrauch zu betreiben, wodurch die Betriebskosten geringgehalten werden und die Umwelt geschont wird.
  • Bei dem Lamellenmotor handelt es sich bevorzugt um einen Expansionsmotor, insbesondere einen Gasexpansionsmotor. Weiterhin bevorzugt ist der Lamellenmotor zum Antrieb eines Hebezeugs und insbesondere einer Kette eines Hebezeugs vorgesehen. Dabei kann der Lamellenmotor jedoch nicht nur ein Pneumatikmotor sein, sondern grundsätzlich auch mittels einer Flüssigkeit, also hydraulisch, betrieben werden.
  • Im Betrieb des Lamellenmotors rotiert der Rotorkörper in einer zylinderförmigen Motorbuchse und ist dabei exzentrisch angeordnet. Dabei erfolgt die Rotation des Rotorkörpers bevorzugt gemeinsam mit der Rotorwelle und/oder um die Mittellängsachse der Rotorwelle. Der Rotorkörper weist Lamellenspalte auf, wobei in jedem Lamellenspalt eine Lamelle angeordnet ist, die während einer Rotation des Rotorkörpers um die Rotorwelle radial verschoben wird und/oder an der Motorbuchse gleitet und dabei eine geschlossene Kammer bildet. Der Rotorkörper und die Rotorwelle können grundsätzlich aus einem beliebigen Material gebildet sein und eine beliebige Form aufweisen. Bevorzugt ist der Rotorkörper verdrehfest an der Rotorwelle angeordnet und besonders bevorzugt sind die Rotorwelle und der Rotorkörper einstückig gebildet und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden.
  • Die Rotorwelle ist erfindungsgemäß als Hohlwelle gebildet und weist im Inneren ein Schmiermittelreservoir zur Aufnahme eines Schmiermittels, insbesondere eines Schmierfettes auf. Dabei ist die Hohlwelle über wenigstens einen Teil ihrer Länge, besonders bevorzugt über die gesamte Länge hohl bzw. weist eine Ausnehmung auf, die zur Aufnahme eines Schmiermittels vorgesehen ist. Weiterhin bevorzugt ist das Schmiermittelreservoir rotationssymmetrisch zur Drehachse der Rotorwelle gebildet und/oder weist eine Mittellängsachse auf, die in der Rotationsachse der Rotorwelle liegt. Ganz besonders bevorzugt ist das erste Schmiermittelreservoir durch eine mittig innerhalb der Rotorwelle angeordnete zylindrische Bohrung gebildet.
  • Die Rotorwelle kann zunächst einen beliebigen Durchmesser und das Schmiermittelreservoir ein beliebiges Volumen aufweisen. Bevorzugt beträgt das Volumen des ersten und/oder jedes weiteren Schmiermittelreservoirs zwischen 0,1 cm3 und 500 cm3, besonders bevorzugt zwischen 0,5 cm3 und 50 cm3 und ganz besonders bevorzugt zwischen 1 cm3 und 5 cm3. Auch jedes weitere Schmiermittelreservoir ist bevorzugt zylinderförmig und besonders bevorzugt durch eine zylindrische Bohrung gebildet.
  • Erfindungsgemäß weist der Lamellenmotor eine vom Äußeren her zugängliche Schmiermitteleinfüllöffnung auf, durch die Schmiermittel wenigstens in das erste Schmiermittelreservoir gefüllt werden kann. Vom Äußeren her zugänglich bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Schmiermitteleinfüllöffnung für einen Benutzer erreichbar sein muss, ohne wesentliche Bauteile des Lamellenmotors demontieren zu müssen. Bevorzugt ist die Schmiermitteleinfüllöffnung derart am Lamellenmotor angeordnet, dass diese sich im betriebsbereiten Zustand auf einer Oberfläche des Lamellenmotors befindet. Dabei kann die Schmiermitteleinfüllöffnung bei einem in einem Hebezeug eingebauten Lamellenmotor jedoch abgedeckt und/oder verschlossen sein, um eine Beschädigung oder Verschmutzung zu verhindern. Bevorzugt ist an einem Hebezeug vor der Schmiermitteleinfüllöffnung eine abnehmbare Abdeckung angeordnet. Die Abdeckung ist dabei weiterhin bevorzugt in einfacher Weise abnehmbar, insbesondere verrastet und/oder mittels weniger Schrauben lösbar festgelegt.
  • Eine mögliche Ausführung der Erfindung sieht vor, dass eine radiale Schmiermittelbohrung das erste Schmiermittelreservoir in der Rotorwelle mit wenigstens einem weiteren Schmiermittelreservoir in dem Rotorkörper verbindet. Bevorzugt ist das erste Schmiermittelreservoir mit jedem weiteren Schmiermittelreservoir mittels genau einer radialen Schmiermittelbohrung verbunden.
  • Eine radiale Schmiermittelbohrung kann zunächst beliebig gebildet sein und dabei einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt ist die radiale Schmiermittelbohrung durch eine Bohrung mit rundem Querschnitt und/oder gleichbleibendem Durchmesser gebildet. Grundsätzlich muss eine radiale Schmiermittelbohrung auch nicht ausschließlich in radialer Richtung in Bezug zur Rotationsachse des Rotorkörpers bzw. zur Rotorwelle verlaufen, sondern kann auch lediglich eine radiale Komponente enthalten. Dabei kann die Schmiermittelbohrung beispielsweise auch zumindest abschnittsweise diagonal durch den Rotorkörper und/oder die Rotorwelle verlaufen. Besonders bevorzugt weist jede Schmiermittelbohrung einen geraden Verlauf auf und ganz besonders bevorzugt verlaufen jeweils zwei Schmiermittelbohrungen entlang eines gemeinsamen linearen Verlaufs an sich gegenüberliegenden Seiten der Rotationsachse des Rotorkörpers. Weiterhin bevorzugt schneidet die Mittellängsachse aller Schmiermittelbohrungen die Rotationsachse des Rotorkörpers bzw. die Rotorwelle.
  • Die erfindungsgemäße Austrittsöffnung des Schmiermittelreservoirs in den Lamellenspalt kann zunächst beliebig am bzw. im Lamellenspalt angeordnet sein und eine beliebige Form aufweisen. Dabei verbindet die Austrittsöffnung grundsätzlich eine Oberfläche des Lamellenspalts mit dem Inneren wenigstens eines Schmiermittelreservoirs. Bevorzugt ist die Austrittsöffnung durch eine runde Bohrung gebildet, die besonders bevorzugt entlang der gesamten Länge einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Weiterhin bevorzugt verläuft eine Mittellängsachse der Austrittsöffnung rechtwinklig zu einer Oberfläche des Lamellenspalts. Besonders bevorzugt ist die Austrittsöffnung in einer zur Rotorwelle weisenden Oberfläche des Lamellenspalts, insbesondere dem Boden des Lamellenspalts in Bezug zur Bewegungsrichtung der Lamelle im Lamellenspalt, angeordnet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors ist in wenigstens einem Abschnitt des Rotorkörpers zwischen zwei Lamellenspalten ein weiteres Schmiermittelreservoir angeordnet, wobei das weitere Schmiermittelreservoir wenigstens eine Austrittsöffnung für Schmiermittel auf eine Oberfläche des Rotorkörpers aufweist, wodurch zum einen das im Lamellenmotor aufnehmbare und speicherbare Schmiermittelvolumen in vorteilhafter Weise erhöht wird und zum anderen eine besonders gute und umfassende Schmierung des Rotorkörpers sowie der Lamellen erreicht werden kann. Bevorzugt erstreckt sich jedes der weiteren Schmiermittelreservoirs über die volle Länge des Rotorkörpers, insbesondere in Richtung der Rotorwelle bzw. der Rotationsachse des Rotorkörpers. Ebenfalls bevorzugt ist das weitere Schmiermittelreservoir parallel zu dem ersten Schmiermittelreservoir in der Rotorwelle angeordnet. Das weitere Schmiermittelreservoir des Rotorkörpers und insbesondere jedes weitere Schmiermittelreservoir ist bevorzugt durch eine zylindrische Bohrung gebildet und weist besonders bevorzugt den gleichen Durchmesser und/oder das gleiche Innenvolumen wie das erste Schmiermittelreservoir in der Rotorwelle auf.
  • Die wenigstens eine Austrittsöffnung aus dem weiteren Schmiermittelreservoir kann zunächst beliebig gebildet sein. Bevorzugt ist die Austrittsöffnung durch eine Bohrung gebildet, die wenigstens parallel zur und besonders bevorzugt entlang der Mittellängsachse des weiteren Schmiermittelreservoirs verläuft. Weiterhin bevorzugt weist ein weiteres Schmiermittelreservoir mehrere, insbesondere zwei Austrittsöffnungen auf, wobei besonders bevorzugt der Abstand der Austrittsöffnungen zur Rotationsachse des Rotorkörpers bzw. zur Rotorwelle gleich ist. Ganz besonders bevorzugt weisen alle Austrittsöffnungen weiterer Schmiermittelreservoirs jeweils den gleichen Abstand zur Rotorwelle auf.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors sieht vor, dass die Austrittsöffnung des weiteren Schmiermittelreservoirs an wenigstens einer Stirnseite des Rotorkörpers und besonders bevorzugt jeweils eine Austrittsöffnung an jeder der beiden Stirnseiten des Rotorkörpers, insbesondere in axialer Richtung zur Rotorwelle, angeordnet ist, wodurch in einfacher Weise ein Herausschleudern von Schmiermittel im Betrieb verhindert wird und zugleich eine gleichmäßige Schmierung des Lamellenmotors erreicht wird. Entsprechend weist das weitere Schmiermittelreservoir bevorzugt keine Öffnung und insbesondere keine Austrittsöffnung in Radialrichtung auf. Zur Vereinfachung der Herstellung des Rotorkörpers und insbesondere dabei der radialen Schmiermittelbohrung kann es notwendig sein, zunächst auch im Bereich eines weiteren Schmiermittelreservoirs eine Öffnung bzw. Bohrung in radialer Richtung zu erzeugen, die jedoch dann wieder verschlossen wird, sodass keine Austrittsöffnung des weiteren Schmiermittelreservoirs in radialer Richtung im Betrieb besteht. Das Verschließen einer solchen Produktionsbohrung kann dabei in beliebiger Weise erfolgen, beispielsweise durch das Anordnen eines Stopfens oder anderen Bauteils in der Bohrung, durch Einfüllen einer aushärtenden Substanz, insbesondere eines Klebstoffs, oder durch Verschweißen. Unter der Stirnseite des Rotorkörpers wird insbesondere die Seite des Rotorkörpers in axialer Richtung der Rotationsachse verstanden.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors ist die wenigstens eine und sind bevorzugt alle Austrittsöffnungen des weiteren Schmiermittelreservoirs mit einem Sintermaterial oder einem Membranmaterial verschlossen, durch das Schmiermittel hindurchtreten kann, wobei das Sintermaterial bzw. das Membranmaterial in vorteilhafter Weise zum einen eine langsame und gleichmäßige Abgabe von Schmiermittel bzw. eine Diffusion von im Schmiermittel enthaltenen Fett erlaubt und zum anderen eine Druckdifferenz zwischen den Schmiermittelreservoirs und dem Äußeren des Rotorkörpers bzw. des Motorinneren ermöglicht, sodass es auch bei mehreren Austrittsöffnungen eines Schmiermittelreservoirs und insbesondere eines Systems aus mehreren miteinander verbundenen Schmiermittelreservoirs zu keinem Druckkurzschluss innerhalb des bzw. der Schmiermittelreservoirs kommt, wodurch ein Austritt des Schmiermittels erschwert oder sogar verhindert würde.
  • Das Sintermaterial kann grundsätzlich aus einem beliebigen, insbesondere metallischen oder keramischen Material gebildet sein, solange es geeignet ist, das Schmiermittel bzw. einen Bestandteil des Schmiermittels, beispielsweise einem im Schmierfett enthaltenen Öl, durchzulassen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Membran verwendet werden, die ebenfalls aus einem beliebigen metallischen, anorganischen oder organischen Material gebildet sein kann, beispielsweise aus Kunststoff, wobei auch die Membran eine Durchlässigkeit für das Schmiermittel bzw. einen Bestandteil daraus aufweisen muss.
  • Das Sintermaterial bzw. die Membran werden dabei bevorzugt in die Austrittsöffnung eingepresst, darin formschlüssig festgelegt oder stoffschlüssig damit verbunden. Die mit dem Sintermaterial bzw. der Membran versehene Austrittsöffnung hat weiterhin bevorzugt den gleichen Durchmesser wie das jeweilige Schmiermittelreservoir. Insbesondere bevorzugt erstreckt sich das Sintermaterial bzw. die Membran über den gesamten Querschnitt des Schmiermittelreservoirs.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors sind wenigstens zwei weitere Schmiermittelreservoirs in dem Rotorkörper sich in Bezug zur Rotorwelle bzw. einer Rotationsachse des Rotorkörpers gegenüberliegend angeordnet, wodurch in einfacher Weise eine Unwucht des Rotorkörpers vermieden werden kann. Besonders bevorzugt ist in jedem Abschnitt des Rotorkörpers zwischen zwei Lamellenspalten ein weiteres Schmiermittelreservoir angeordnet und ganz besonders bevorzugt weist jedes weitere Schmiermittelreservoir in dem Rotorkörper ein in Bezug zur Rotorwelle gegenüberliegendes weiteres Schmiermittelreservoir auf.
  • Weiterhin bevorzugt ist eine Ausführung des Lamellenmotors bei der genau eine einzige radiale Schmiermittelbohrung mit einer einzigen in einem der Lamellenspalte angeordneten Austrittsöffnung zur Schmiermittelzuführung in den Lamellenspalt verbunden ist, wodurch ein Druckkurzschluss, insbesondere im ersten Schmiermittelreservoir in einfacher Weise verhindert werden kann. Eine solche Ausführung kann jedoch beliebig viele weitere radiale Schmiermittelbohrungen aufweisen, die mit wenigstens einem, bevorzugt jeweils mit einem weiteren Schmiermittelreservoir verbunden sind.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors erstreckt sich das erste Schmiermittelreservoir über die gesamte Länge der Rotorwelle in axialer Richtung, wobei das erste Schmiermittelreservoir an einem Ende, insbesondere durch einen Verschluss bzw. Stopfen, verschlossen ist und an dem anderen Ende die Schmiermitteleinfüllöffnung aufweist. Weiterhin bevorzugt ist an der Schmiermitteleinfüllöffnung ein mit der Rotorwelle mitrotierender Schmiernippel zum Befüllen des bzw. der Schmiermittelreservoirs angeordnet. Insbesondere ist der Schmiernippel dabei von der Außenseite des Lamellenmotors her zugänglich angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Schmiernippel an einem Ende der Rotorwelle im Bereich des ersten Schmiermittelreservoirs eingeschraubt. Ebenfalls bevorzugt ist der Schmiernippel axial zur Rotorwelle angeordnet und / oder verläuft genau durch die Rotationsachse der Rotorwelle.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Lamellenmotors ist derart gebildet, dass eine Druckluftaktivierung der Schmierung möglich ist, wobei die Druckluft zum Betrieb des Lamellenmotors dazu verwendet werden kann, Schmiermittel aus wenigstens einem Schmiermittelreservoir heraus zu drücken. Besonders bevorzugt ist dabei die Menge des herauszudrückenden Schmiermittels über den angelegten Druck der Druckluft regelbar. Alternativ kann zur Aktivierung oder Regelung der Schmierung auch eine separate Druckluftversorgung vorgesehen sein. Eine Möglichkeit einer solchen Druckluftaktivierung ist, einen Druckluftzugang derart mit wenigstens einem der Druckluftreservoirs zu verbinden, dass Luft eingepresst und dadurch Druck auf das im Schmiermittelreservoir enthaltene Schmiermittel ausgeübt werden kann. Alternativ kann wenigstens ein Schmiermittelreservoir eine entlang der Länge des Schmiermittelreservoirs verschiebliche Scheibe bzw. einen entsprechenden Kolben aufweisen, der von einer Seite mit Druckluft beaufschlagt werden kann, sodass die andere Seite den Druck an das im Schmiermittelreservoir befindliche Schmiermittel weitergeben kann.
  • Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Druckluftaktivierung der Schmierung möglich, bei der sich neben dem Hebezeug ein externes Schmiermittelreservoir befindet, das mit der Schmiermitteleinfüllöffnung, insbesondere über einen Schlauch mit dem Schmiernippel an der Rotorwelle verbunden ist. Über dieses externe Schmiermittelreservoir kann mittels Druckluft ein Schmiermittel, insbesondere Fett, in das interne erste Schmiermittelreservoir gedrückt werden, wobei die Größe des externen Schmiermittelreservoirs beliebig gewählt werden kann.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Lamellenmotors ist das weitere Schmiermittelreservoir zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehen, sodass während des Betriebs des Lamellenmotors nicht kontinuierlich Schmiermittel zugeführt werden muss und dabei bevorzugt ein langandauernder Betrieb, besonders bevorzugt über mehr als 10 Betriebsstunden und ganz besonders bevorzugt mehr als 100 Betriebsstunden, ohne Zuführung eines Schmiermittels in eines der Schmiermittelreservoirs erfolgen kann. Zugleich ist das Schmiermittelreservoir und besonders bevorzugt der gesamte Lamellenmotor derart gebildet, dass im Betriebszustand keine Verbindung des wenigstens einen Schmiermittelreservoirs mit einer externen Schmiermittelzuführung besteht. Andererseits ist der Lamellenmotor zugleich bevorzugt derart gebildet, dass in einer Betriebspause besonders einfach und schnell Schmiermittel in wenigstens eines der Schmiermittelreservoirs eingebracht werden kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1
    in mehreren perspektivischen Ansichten die Anordnung eines Lamellenmotors in einem Hebezeug,
    Fig. 2
    eine perspektivische Schnittzeichnung des in Fig. 1 dargestellten Lamellenmotors,
    Fig. 3
    eine gegenüber Fig. 2 um 90° rotierte perspektivische Schnittzeichnung des in Fig. 2 dargestellten Lamellenmotors, und
    Fig. 4
    eine perspektivische Schnittzeichnung des in Fig. 3 dargestellten Lamellenmotors mit einem um 90° rotierten Rotorkörper.
  • Mittels eines in Fig. 1 dargestellten Hebezeugs H kann eine Last an einer Kette K angehoben und abgesenkt werden. Zum Antrieb der Kette K weist das Hebezeug H hinter einer Motorabdeckung M einen Lamellenmotor 1 sowie weitere Bauteile auf. Der Lamellenmotor 1 hat Mittel zum Schmieren der Motorbauteile, ohne dass dazu der Lamellenmotor 1 demontiert werden muss. Bei abgenommener Motorabdeckung M ist dazu ein Schmiernippel 61 vom Äußeren Ä des Lamellenmotors 1 her zugänglich (siehe Fig. 1b), sodass ein Schmieren des im Hebezeug H eingebauten, voll montierten Lamellenmotors 1 möglich ist.
  • Der Lamellenmotor 1 weist dabei einen innerhalb einer Motorbuchse 11 rotierbar angeordneten Rotorkörper 2 auf. Um eine Rotation des Rotorkörpers 2 zu ermöglichen, ist dieser einstückig mit einer Rotorwelle 4 gebildet, die exzentrisch in der zylindrischen Motorbuchse 11 angeordnet ist. Zwischen der Rotorwelle 4 und einem Motorgehäuse bzw. einem Teil der Motorbuchse 11 ist an beiden Enden der Rotorwelle 4 ein Lager L angeordnet. Weiterhin sind mehrere Lamellen jeweils in Lamellenspalten 3 des Rotorkörpers 2 derart geführt, dass diese eine geschlossene Kammer zwischen einer Oberfläche 21 des Rotorkörpers 2 und der Motorbuchse 11 bilden, wobei sich das Volumen dieser Kammer bei einer Rotation des Rotorkörpers 2 aufgrund der exzentrischen Anordnung in der Motorbuchse 11 verändert.
  • Die Rotorwelle 4 ist als Hohlwelle gebildet, die an der einen Seite mittels eines Verschlussstopfens 10 geschlossen ist. Auf der anderen Seite ist der Schmiernippel 61 mit einer Schmiermitteleinfüllöffnung 6 angeordnet (siehe Fig. 2). Das Volumen im Inneren der Rotorwelle 4 bildet somit ein erstes Schmiermittelreservoir 5 zur Aufnahme und Speicherung eines Schmierfettes. Das Volumen des ersten Schmiermittelreservoirs 5 beträgt dabei 3590 mm3. In der Wandung der Rotorwelle 4 im Bereich des ersten Schmiermittelreservoirs 5 ist eine radiale Bohrung vorgesehen, die in einem der Lamellenspalte 3 mündet und als Austrittsöffnung 8 für Schmiermittel in den Lamellenspalt 3 dient (siehe Fig. 3). Während des Betriebs des Lamellenmotors 1 wird das in diesen Lamellenspalt 3 austretende Schmiermittel schnell verteilt, sodass auch die Lamellen in den übrigen Lamellenspalten 3 geschmiert werden. Um einen Druckkurzschluss innerhalb des Schmiermittelreservoirs 5 zu vermeiden, weist dieses genau eine in einen Lamellenspalt 3 führende Austrittsöffnung 8 auf.
  • In zwei sich gegenüberliegenden Abschnitten 20 des Rotorkörpers 2, die durch jeweils zwei aufeinander folgende Lamellenspalten 3 begrenzt sind, ist jeweils ein weiteres Schmiermittelreservoir 50 angeordnet, wobei die Volumina aller Schmiermittelreservoirs 5, 50 in etwa identisch sind. Alternativ kann das Volumen eines weiteren Schmiermittelreservoirs 50 etwas kleiner sein und dabei insbesondere etwa 2700 mm3 betragen. Die beiden weiteren Schmiermittelreservoirs 50 sind jeweils über eine radiale Schmiermittelbohrung 7 mit dem ersten Schmiermittelreservoir 5 in der Rotorwelle 4 verbunden. Dabei sind die Schmiermittelbohrungen 7 als eine einzige Bohrung von der Außenseite des Rotorkörpers 2 her gebildet, sodass eines der Schmiermittelreservoirs 50 auch eine Hilfsbohrung 7a aufweist, die beim Bohren der Schmiermittelbohrungen 7 entsteht und nachfolgend mit einem Stopfen wieder verschlossen wird (in Fig. 4 ohne Stopfen dargestellt).
  • Die beiden weiteren Schmiermittelreservoirs 50 sind als zylindrische Bohrungen gebildet, die parallel zur Rotorwelle 4 angeordnet sind und den Rotorkörper 2 vollständig durchdringen. Entsprechend weist jedes weitere Schmiermittelreservoir 50 an jeder der beiden Stirnseiten 22a, b des Rotorkörpers 2 eine Öffnung auf.
  • Um einen kontrollierten Austritt von Schmiermittel bzw. Öl aus dem Schmierfett durch diese Öffnungen zu gewährleisten, ist an beiden Enden des weiteren Schmiermittelreservoirs 50 jeweils eine Scheibe aus Sintermaterial 9 in einem Aufnahmebereich 9a angeordnet, wobei das Sintermaterial 9 einerseits einen kontinuierlichen Durchtritt von Schmiermittel erlaubt und andererseits ein Aufrechterhalten einer Druckdifferenz im Schmiermittelreservoir 50 gegenüber der Außenseite des Rotorkörpers 2 ermöglicht. Das dort austretende Schmiermittel gelangt zunächst in einen Bereich des Lamellenmotors 1 zwischen der Stirnseite 22a, b des Rotorkörpers 2 und der Rotorbuchse 11 und verteilt sich nachfolgend im Betrieb des Lamellenmotors 1 gleichmäßig innerhalb der Rotorbuchse 11.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Lamellenmotor
    2
    Rotorkörper
    20
    Abschnitt zwischen zwei Lamellenspalten
    21
    Oberfläche des Rotorkörpers
    22a, b
    Stirnseiten des Rotorkörpers
    3
    Lamellenspalt
    4
    Rotorwelle
    5
    erstes Schmiermittelreservoir
    50
    weiteres Schmiermittelreservoir
    6
    Schmiermitteleinfüllöffnung
    61
    Schmiernippel
    7
    Schmiermittelbohrung
    7a
    Hilfsbohrung
    8
    Austrittsöffnung
    9
    Sintermaterial
    9a
    Aufnahmebereich für Sintermaterial
    10
    Verschlussstopfen
    11
    Motorbuchse
    Ä
    Äußeres des Lamellenmotors
    H
    Hebezeug
    K
    Kette
    L
    Lagereinheit
    M
    Motorabdeckung

Claims (12)

  1. Lamellenmotor (1), mit
    - einem durch Druckluft angetriebenen Rotorkörper (2) mit Lamellenspalten (3) für radial bewegliche Lamellen und
    - einer Rotorwelle (4) zur rotierbaren Lagerung des Rotorkörpers (2) gegenüber einer Motorbuchse (11),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Rotorwelle (4) als Hohlwelle mit einem ersten Schmiermittelreservoir (5) im Inneren gebildet ist, wobei
    - das erste Schmiermittelreservoir (5) eine vom Äußeren (Ä) des Lamellenmotors (1) zugängliche Schmiermitteleinfüllöffnung (6) aufweist und wobei
    - das erste Schmiermittelreservoir (5) mittels wenigstens einer radialen Schmiermittelbohrung (7) mit wenigstens einem weiteren, in einem Abschnitt (20) des Rotorkörpers (2) zwischen zwei Lamellenspalten (3) angeordneten Schmiermittelreservoir (50) und/oder mit einer in einem der Lamellenspalte (3) angeordneten Austrittsöffnung (8) zur Schmiermittelzuführung in den Lamellenspalt (3) verbunden ist und wobei das erste Schmiermittelreservoir (5) zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehen ist und derart gebildet ist, dass während des Betriebs des Lamellenmotors (1) kein kontinuierliches Zuführen von Schmiermittel erfolgt.
  2. Lamellenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schmiermittelreservoir (5) mittels wenigstens einer radialen Schmiermittelbohrung (7) mit wenigstens einem weiteren, in einem Abschnitt (20) des Rotorkörpers (2) zwischen zwei Lamellenspalten (3) angeordneten Schmiermittelreservoir (50) verbunden ist, wobei bevorzugt das weitere Schmiermittelreservoir (50) zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehen ist und derart gebildet ist, dass während des Betriebs des Lamellenmotors (1) kein kontinuierliches Zuführen von Schmiermittel erfolgt.
  3. Lamellenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Abschnitt (20) des Rotorkörpers (2) zwischen zwei Lamellenspalten (3) ein weiteres Schmiermittelreservoir (50) angeordnet ist, welches wenigstens eine Austrittsöffnung (8) für Schmiermittel auf eine Oberfläche (21) des Rotorkörpers (2) aufweist.
  4. Lamellenmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (8) des weiteren Schmiermittelreservoirs (50) an wenigstens einer Stirnseite (21), bevorzugt beiden Stirnseiten (21a, b) des Rotorkörpers (2) angeordnet ist.
  5. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Austrittsöffnungen (8) des weiteren Schmiermittelreservoirs (50) mit einem Sintermaterial (9) oder einem Membranmaterial verschlossen sind, durch das Schmiermittel hindurchtreten kann.
  6. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Schmiermittelreservoirs (50a, b) in dem Rotorkörper (2) sich in Bezug zur Rotorwelle (4) gegenüberliegend angeordnet sind, wobei bevorzugt in jedem Abschnitt (20) des Rotorkörpers (2) zwischen zwei Lamellenspalten (3) ein Schmiermittelreservoir (50) angeordnet ist.
  7. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine der wenigstens einen radialen Schmiermittelbohrungen (7) mit einer in einem der Lamellenspalte (3) angeordneten Austrittsöffnung (8) zur Schmiermittelzuführung in den Lamellenspalt (3) verbunden ist.
  8. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Schmiermittelreservoir (5) über die gesamte Länge der Rotorwelle (4) erstreckt, wobei das erste Schmiermittelreservoir (5) an einem Ende verschlossen ist und an dem anderen Ende die Schmiermitteleinfüllöffnung (6) aufweist.
  9. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schmiermittelreservoir (5) durch eine mittig innerhalb der Rotorwelle (4) angeordneten zylindrischen Bohrung gebildet ist.
  10. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schmiermitteleinfüllöffnung (6) ein mit der Rotorwelle (4) mitrotierender Schmiernippel (61) angeordnet ist.
  11. Lamellenmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (4) und der Rotorkörper (2) einstückig gebildet sind.
  12. Verfahren zum Schmieren eines Lamellenmotors (1), nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
    - Anschließen einer Schmiermittelpresse an einen an einer Rotorwelle (4) des Lamellenmotors (1) angeordneten, vom Äußeren des Lamellenmotors (1) her zugänglichen Schmiernippel (61),
    - Einpressen von Schmiermittel in wenigstens ein erstes, in der Rotorwelle (4) angeordnetes, zur Aufnahme und zum Speichern von Schmiermittel vorgesehenes Schmiermittelreservoir (5) sowie bevorzugt auch in weitere, mit dem ersten Schmiermittelreservoir (5) über jeweils eine radiale Schmiermittelbohrung (7) verbundene Schmiermittelreservoirs (50) in einem Rotorkörper (2) des Lamellenmotors (1),
    - Lösen der Schmiermittelpresse vom Schmiernippel (61), und
    - Betreiben des Lamellenmotors (1), wobei durch die Rotation des Rotorkörpers (2) und der Rotorwelle (4) das Schmiermittel aus dem wenigstens einen Schmiermittelreservoir (5, 50) durch wenigstens eine Austrittsöffnung (8) auf die Oberfläche (21) des Rotorkörpers (2) und/oder in einen Lamellenspalt (3) des Rotorkörpers (2) abgegeben wird, wobei
    - während des Betriebs des Lamellenmotors (1) kein kontinuierliches Zuführen von Schmiermittel erfolgt.
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