DE2149210A1 - Durch unter Druck stehendes Fluid angetriebene Turbine - Google Patents

Durch unter Druck stehendes Fluid angetriebene Turbine

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DE2149210A1
DE2149210A1 DE19712149210 DE2149210A DE2149210A1 DE 2149210 A1 DE2149210 A1 DE 2149210A1 DE 19712149210 DE19712149210 DE 19712149210 DE 2149210 A DE2149210 A DE 2149210A DE 2149210 A1 DE2149210 A1 DE 2149210A1
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DE
Germany
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shaft
rotor
fluid
axis
rotation
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DE19712149210
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English (en)
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Mccord John Bronnell
Holly Harry Harold
Theis James Vincent
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Hollymatic Corp
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/06Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/32Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with pressure velocity transformation exclusively in rotor, e.g. the rotor rotating under the influence of jets issuing from the rotor, e.g. Heron turbines
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Description

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mechanische Hebelwirkung ausübt, durch die die Rotation bewirkt wird. Das Fluid im Inneren des Rotors tritt, nachdem es diesen Druck auf die geneigte Fläche ausgeübt hat, frei durch einen Ausgang aus, der im wesentlichen frei von irgendwelchen das Fluid kornpremierenden Strömungsverengungen ist.
Die Erfindung betrifft eine durch ein unter Druck stehendes Fluid antreibbare Turbine mit einem Läufer, der um eine mittlere Drehachse und in einem Gehäuse drehbar ist, wobei der Läufer ein hohles Innere aufweist, das im wesentlichen auf seinem ganzen inneren Umfang durch wenigstens eine geneigte Fläche begrenzt wird, die im wesentlichen parallel zu der Achse und der Achse zugewandt ist, wobei die Fläche in Bezug auf die Drehrichtung ein Führungsende aufweist, das näher an der Achse liegt als ihr nachlaufendes Ende, damit der nach auswärts gerichtete Fluiddruck auf die Fläche oder Flächen eine mechanische Hebelwirkung ausübt, der die Rotation be- \ wirkt. Das Fluid im Inneren des Läufers tritt, nachdem es diesen Druck auf die geneigte Fläche ausgeübt hat,frei durch einen Ausgang aus, der im wesentlichen frei von irgendwelchen, das Fluid kompremierenden 8trömungsverengungeη ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung soll eine durch ein unter Druck stehendes Fluid angetriebene Turbine oder ein Motor angegeben werden, die einen hohlen Läufer mit einer ringförmigen inneren Seitenwand oder einen Umfang enthält, die bzw. der
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durch wenigstens eine geneigte Fläche gebildet wird, gegen die das unter Druck stehende Fluid drückt bevor es durch einen Ausgang austritt,um den Läufer zu drehen.
Vorzugsweise soll ein solches Triebwerk bzw. eine Turbine angegeben werden, bei der dieser innere Umfang zwei geneigte Flächen umfaßt, von denen sich jede über l8o Grad erstreckt und von denen jede im wesentlichen entsprechend einer Spirale gebogen ist, deren Mittelpunkt in der Drehachse des Läufers liegt, wobei sieh der Radius der Fläche von der Führungskante dieser Fläche gegen den Ausgang für das Fluid hin vergrößert.
Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Beispiels erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen vergrößerten Axiallängsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Luftmotor oder durch eine Luftturbine, wobei die vorliegende Ausführungsform in ungefähr der doppelten Größe ihrer tatsächlichen Größe dargestellt ist,
Fig. 2 eine Teilschnittansicht durch den Läufer der Turbine im wesentlichen auf einem senkrechten Durchmesser der Fig. 1 im wesentlichen entlang der Linie-H-II,
Fig. 3 eine Endansicht des Läufers der Fig. 2, wobei jedoch das Ende entfernt ist, so daß man eine Ansicht im wesentlichen entlang der Linie HI-III in Fig. 2 erhält,
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Fig. 4 eine Rückansicht des Turbinengehäuses, wobei die große Zahl von Auslaßdurchgängen bei diesem Ausführungsbeispiel dargestellt ist.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsform wird der Fluidmotor oder die Pluidturbine 10 mit einem unter Druck stehenden Fluid, im vorliegenden Falle mit Preßluft, über ein Luftrohr 11 gespeist, das mit dem Inneren des Gehäuses 12 in Verbindung steht. In dem Gehäuse 12 ist koaxial eine drehbare Welle 13 angeordnet, die an ihrem vorderen Ende durch \ ein Kugellager 14 und an ihrem hinteren Ende durch ein Kugellager 15 gehalten wird.
Rückwärts von dem Kugellager 15 erweitert sich das Gehäuse 12 im Durchmesser, so daß eine kreisförmige Kammer l6 gebildet wird, die im wesentlichen koaxial zu der Welle I3 angeordnet ist. Auf dieser Welle ist rückwärts von dem Lager 15 und in der Kammer ein Läufer 17 angeordnet, der selbst koaxial zu der Welle 13, dem Gehäuse 12 und der Kammer l6 ist.
Der Läufer 17 besitzt ein hohles Inneres l8, das auf seinem Umfang durch eine gebogene Wand aus zwei Abschnitten 19 und 20 begrenzt wird. Die beiden Wandabschnitte 19 und 20 liegen ™ entlang einem Kreis, dessen Mittelpunkt mit der Drehachse 21 der Welle 13 und des Läufers 17 zusammenfällt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, liegen die Ende der beiden Abschnitte 19 und 20 in einem Abstand voneinander, so daß zwei Fluidausgänge 22 und 27> gebildet werden, von denen das Fluid, das durch das hohle Innere l8 fließt, im wesentlichen tangentia] zu dem Kreis austritt, der durch die Wandabschnitte 19 und 20 gebildet wird, wie es durch die Pfeile 2h angedeutet ist.
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Auf der Innenseite des Wandabschnittes 19 und mit geringerer Höhe ist ein Wandglied 25 angeordnet, das als eine Fluidbegrenzungswand wirkt, die eine gebogene Fläche 26 besitzt, die nach rückwärts und auswärts von einem Führungsende 27 aus zu einem nachlaufenden Ende 28 hin geneigt ist, das das äußere Ende des Ausganges 25 bildet. Die Fläche 26 und die gleiche Fläche 31 auf der gegenüberliegenden gleichen Wand 30 sind im rechten Winkel eben, was aus Fig. 2 anhand der Fläche 26 ersichtlich ist. Das nachlaufende Ende 28 liegt weiter von der Achse 21 entfernt als das Führungsende bzw. das vorauslaufende Ende, wodurch bewirkt wird, daß der Fluiddruck in dem hohlen Inneren l8 des Läufers 17 nach auswärts gegen die geneigten Flächen 26 und 31 drückt, wodurch eine mechanische Hebelwirkung auf den Läufer 17 und somit die Welle I3 ausgeübt wird und diese in der Richtung gedreht werden, die durch den Pfeil 29 in Fig. 3 angedeutet ist.
Bei der in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsform liegt die gebogene oder sich ausdehnende Fläche 36 auf zu mindest annähern!einer Spirale, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer archimedischen Spirale besteht, deren Mittelpunkt im wesentlichen auf der Drehachse liegt.
Diametral gegenüber dem Wandglied 25 liegt ein ähnliches Wandglied 30, das das Spiegelbild des Wandgliedes 25 ist und das gleichfalls eine gebogene Fläche 3I ebenso wie die Fläche 26, ein vorauslaufendes Ende 32 und ein nachlaufendes Ende 33 an dem Ausgang 22 besitzt. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, liegen sich die vorauslaufenden Enden, die nachlaufenden Enden und die gebogenen Flächen der beiden Wandglieder jeweils diametral einander gegenüber.
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Zur Herstellung eines geeigneten Gleichgewichtes werden vorzugsweise nicht weniger als zwei Fluidbegrenzungswandglieder 25 und 30 verwandt, um dazu beizutragen, daß die Rotationskräfte des Läufers ausgeglichen werden. Wenn zwei oder mehr Wandglieder verwandt werden, so sollten diese symmetrisch um den Läufer herum angeordnet werden, so daß eine zusätzliche Wirkung-bei der Erzeugung einer Drehkraft 29 erzielt wird, wenn der Fluiddruck auf die gebogenen Flächen auftrifft, was durch die Fluidströmungspfeile 3^ a in Fig. 3 angezeigt wird.
Um den besten Wirkungsgrad zu erzielen, sind die vorauslaufenden Enden 27 und 52 der Wandglieder 25 und JO im wesentlichen entsprechend den Führungskanten eines Tragflügelprofils geformt. Dies bedeutet, daß sich diese Enden, wenn der Läufer sich bei der dargestellten AusfUhrungsform im Uhrzeigersinn dreht, mit dem geringsten Drehwiderstand durch das Fluid im Inneren des Rotors 17 bewegen. In der Tat ist dadurch, daß die vorauslaufende Kante entsprechend einem Tragflügelprofil gebogen ist, der Widerstand sogar geringer als er sein würde, wenn diese Kanten als Messerkanten ausgebildet wären.
Im Betrieb strömt das Fluid, wie etwa unter Druck stehende Luft in der dargestellten Ausfuhrungsform, durch das Rohr 11 und in und durch den Luftdurchgang 35, der in der hinteren Endabdeckung 36 im wesentlichen koaxial zu der Drehachse angeordnet ist. Dieser Luftdurchgang 35 führt die Luft zu dem Eintritt 40 an dem hohlen Inneren 18 des Läufers. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, tritt die Luft in die Eintrittsöffnung 40 koaxial zu der Drehachse 21 ein und wird sodann um einen Winkel von 90° umgelenkt ausgeblasen, so daß sie im wesentlichen unter einem rechten Winkel zu der Achse 21 nach auswärts und auf die Wandflächen 26 und 31 zu gerichtet ist, so daß sie die oben beschriebene mechanische Drehhebelwirkung aus-
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übt. Um diese Führung und Ausrichtung der Luft zu unterstützen, erstreckt sich das hintere Ende der Welle 13 durch die Vorderwand 37 des Läufers, so daß die hintere Fläche oder das hintere Ende 38 konisch konkav als eine Fortsetzung der Krümmung der Innenfläche 4l in dem Inneren 18 des Läufers ausgebildet ist.
Der Läufer 17 selbst ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie etwa festem Nylon, hergestellte Das Metallende 28 der Welle I3 bildet deshalb eine harte Fläche, auf die irgendwelche Festteilchen in dem Fluidstrom aufprallen.
Die Luft, die entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Pfeil 42 in den Rotor 17 einströmt, wird somit um einen rechten Winkel gedreht, wie es oben beschrieben wurde, und sie wird, nachdem sie auf die geneigten Flächen 26 und 31 aufgetroffen ist. aus den Düsenausgängen ausgestoßen, wie es durch die Pfeile 24 in Fig. 3 angedeutet ist.
Um das Anbringen und das Entfernen von Werkzeugen zu erleichtern, sind bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die einander gegenüber liegenden Seiten der Welle 13 abgeflacht, wie es bei 4j> gezeigt ist, und das Gehäuse weist einen Schlitz auf, durch den ein Werkzeug eingeführt werden kann, um an dem Bereich 43 anzugreifen und um somit die Welle I3 gegen eine Drehung zu halten.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Turbine kann irgendein unter Druck stehendes Fluid, entweder gasförmig oder flüssig, verwandt werden, oder es können hierzu gasförmige Verbrennungsprodukte verwandt werden, wie sie etwa bei einer explosiven Brennstoff-Luft Mischung erzeugt werden.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei geneigte Flächen 2.6 und 31 vorgesehen, die als schiefe Ebenen wirken, um eine mechanische Hebelwirkung auszuüben, wenn auf sie das sich radial ausdehnende Fluid auftrifft, wie es durch die Pfeile y\ a dargestellt ist. Es kann entweder eine oder es können so viele geneigte Flächen vorgesehen werden, wie gewünscht werden, solange ihre Gesamtausdehnung im wesentlichen den gesamten Umfang des hohlen Inneren l8 umfaßt. Hierunter wird verstanden, daß sich die geneigten Flächen zur Erzielung bester Ergebnisse um wenigstens 90 % des gesamten inneren Umfanges des Läufers erstrecken sollten.
Die beiden einander diametral gegenüber liegenden Ausgänge 22 und 23 sind bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen frei von irgendwelchen, das Fluid kompremierenden Strömungsverengungen, das heißt die Seitenwände 45 und 46 ebenso wie die anderen Begrenzungswande jedes Ausganges kompremieren das ausströmende Fluid nicht, damit beim Durchgang des Fluids durch die Ausgänge 22 und 27) keine Energie auf dieses Fluid übertragen wird.
Die Wichtigkeit der Tatsache, daß die gesamten geneigten Flächen, die bei 26 und Z>1 dargestellt sind, so angeordnet werden, daß sie sich im wesentlichen über den gesamten Umfang des Inneren l8 des Läufers erstrecken, zeigte sich auf Grund von Versuchsergebnissen. So wurden, wenn sich die Summe dieser Fläche lediglich über z.B. 240° erstreckte, bei einem gegebenen Druck mit Luft als Fluid ungefähr 100.000 U/min, erreicht. Wenn sich die gesamten geneigten Flächen über volle 3600 erstreckten, so erhöhte sich die Drehzahl unter denselben Bedingungen, wie Abmessungen der Turbine, Luftdruck usw., auf 140.000 U/min. . Noch überraschender ist jedoch die Tatsache, daß diese Untersuchungen zeigen, daß sich das Drehmo-
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ment, wenn dieser Bogenbereich von 240° auf 36O0 erhöht wird, um über 100 % erhöht.
Der erfindungsgemäße Pluidmotor weist, insbesondere wenn er als eine von Hand gehaltene Vorrichtung verwandt wird, um einen Schleifer oder dergleichen anzutreiben, eine Reihe von sehr wichtigen Vorteilen auf, und von diesen Vorteilen seien die folgenden genannt. Der Motor besitzt eine sehr geringe Masse und ein leichtes Gewicht, was hauptsächlich auf der kleinen Zahl von Teilen und der vorzugsweisen Verwendung einer Kombination aus einem Aluminiumgehäuse, einer Stahlwelle und einem festen Kunststoffläufer beruht. Wie aus der Beschreibung der vorzugsweisen Ausführungsform, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, hervorgeht, bilden diese Teile im wesentlichen allen Teile des Motors.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Luftaustritt aus dem Läufer 17* selbst wenn der Läufer bei hohen Geschwindigkeiten, wie etwa 140.000 U/min, oder mehr arbeitet, keinen Lärm verursacht, daß heißt der Luftaustritt erfolgt leise.. Dies wird dadurch erreicht, daß die Luft aus dem sich drehenden Läufer radial auswärts in die Kammer l6 in dem Bereich maximalen Innenumfangs ausströmt. Diese Abströmluft, die bei 35 a gezeigt ist, kehrt sodann ihre Strömungsrichtung um und strömt schließlich, wie es bei 45 a gezeigt ist, nach rückwärts durch die große Zahl von Auslaßöffnungen und 47 aus, die zusammen eine große Gesamtaustrittsfläche bilden.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß die abströmende Luft, die,wie es durch die Pfeile 45 a gezeigt ist, axial nach rückwärts strömt, von der Hand der Bedienungsperson, die die Vorrichtung an dem Handgriff 48 hält, und gleichfalls von
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der Kleidung der Bedienungsperson und von dem Arbeitsstück selbst weggeleitet wird, das sich an dem vorderen oder linken Ende der angetriebenen Welle Ij5 befindet. Dies bedeutet, daß nicht nur die Bedienungsperson nicht mit der ausströmenden Luft in Berührung kommt, sondern daß auch kein Staub und feine Teilchen von dem Werkstück in die Luft geblasen werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die angetriebene Welle 15 und der die Bewegung erteilende Läufer 17 leicht ausrichten lassen, und daß diese Ausrichtung während der Lebensdauer der Turbine oder des Motors konstant bleibt.
Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß der durch das Fluid betätigte Läufer an dem hinteren Ende der Vorrichtung angeordnet ist, so daß der Handgriffteil 48 einen kleinen Durchmesser aufweist und somit leicht von der Bedienungsperson ergriffen werden kann. Dies erleichtert nicht nur das Halten der Vorrichtung, wenn diese mit hoher Drehzahl arbeitet, sondern hierdurch kann auch die Bedienungsperson die Vorrichtung leicht und genau führen. Da im Gebrauch die vergrößerte Kammer, die den Läufer enthält, gegen den Rand der Handfläche gegenüber dem Daumen der Bedienungsperson anliegt, kann die Bedienungsperson die Vorrichtung auch sicher greifen.
Bei einer besonderen Ausführungsform wurden lediglich ungefähr 1 VoI. % Luft so abgelenkt, daß diese wie es durch die Pfeile 49 angezeigt ist, nach vorwärts strömte, um die Lager 14 und 15 zu kühlen, Die anderen 99 % wurden nach rückwärts geleitet, wie es oben erläutert wurde. Auf Grund seiner Konstruktionsmerkmale erreicht dieser Luftmotor eine Drehzahl von 140.000 U/min und höher in 1 oder 2 Sekunden bei einem Luftdruck von 4,9
bis 5,6 kg/cm . Selbst bei diesen Drehzahlen tritt in der Hand der Bedienungsperson im wesentlichen keine Vibration
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Jede der Kugellager-Anordnungen 14 und 15 wird von vier symmetrisch angeordneten vorstehenden Rändern gehalten, die natürlich im Abstand von ungefähr 90° von einander angeordnet sind. So wird die vordere Kugellageranordnung I^ von vier vorstehenden Rändern 50 gehalten. Die hintere Anordnung 15 wird von ähnlichen vorstehenden Rändern 51 gehalten.
Um die Welle 13 und den Läufer 17 sicher-einzubauen und als Hilfe, diese beiden Teile axial ausgerichtet zu halten, weist die Welle 13 an dem Läufer 17 einen quer verlaufenden, kreisförmigen Basisflanseh 52 auf, der eine ebene hintere Fläche 53 besitzt, die in einem rechten Winkel zu der Längsachse der Welle IJ liegt, wobei diese Fläche von einer kreisörmigen Aussparung 5^ an der Seite der Vorderwand des Läufers aufgenommen wird, die an den Flansch 52 angrenzt.
Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich das vordere Ende 55 der Welle 13 über die vordere Kugellager-Anordnung 14 hinaus und ist mit einem Gewinde versehen, so daß dieses Ende ein Futter bzw. eine Spannzange (nicht dargestellt) zur Halterung eines Werkzeuges, wie etwa eines kleinen Schleifrades aufnehmen kann, wie es überlicherweise beim Schleifen von Gegenständen während eines Fertigungsschrittes verwandt wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die beiden Fluidausgänge 22 und 23* an denen das Fluid aus dem Inneren 18 des Rotors ausgestoßen wird, nachdem dieses seine Druckkraft auf die geneigten Flächen ausgeübt hat, frei von irgendwelchen das Fluid kompremierenden StrömungsVerengungen. Bei der dargestellten Ausführungsform wird dies dadurch erreicht, daß
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diese Durchgänge 22 und 25 so kurz wie möglich gehalten werden, daß jede innere Seitenwand 45 an dem Ausgang eben und im wesentlichen parallel zu einer Tangente an den Läufer verläuft und daß jede äußere Seitenwand 46 eine glatte Verlängerung des hinteren Endes der entsprechenden geneigten Fläche 26 und 31 "ist. Somit wird das Erregungsfluid, das seine Druckenergie abgegeben hat, um ein Drehmoment auf den Läufer auszuüben, von dem Inneren 18 des Läufers so schnell wie möglich freigegeben und ohne daß auf das Erregungsfluid Energie übertragen wird. Wie bereits oben erläutert wurde, tragen die in Form eines Tragflügelprofils ausgebildeten vorauslaufenden Enden 27 und 32 der Wandglieder 25 und 30, die die Flächen 26 und 31 bilden, gleichfalls dazu bei, daß das Fluid rasch ausströmt, ohne daß das Fluid auf seinem Weg zu den Ausgängen und durch die Ausgänge hindurch im wesentlichen kompremiert wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die vordere Wand des Läufers 17 mit einer hinteren Wand 56 an der hinteren Kante 57 des das Fluid begrenzenden Wandgliedes 25 vereinigt. Hierdurch wird natürlich das hohle Innere l8 gebildet, das als ein Teil eines Fluidleitungssystems dient,um das strömende Fluid radial auswärts gepen die geneigten Flächen 26 und 3I zu richten, wie es oben beschrieben wurde. Gegebenenfalls " könnte jedoch die hintere Wand 56 von der vorderen VJand 37 getrennt und in einer solchen Stellung fest angebracht v/erden, daß die sich drehende Vorderwand 37 an der Kante 57 ein geringes Spiel zu der hinteren Wand 56 aufweist.Vorzugsweise wird jedoch die dargestellte Konstruktion verwandt.
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Claims (1)

  1. 2H9210
    - 13 Patentansprüche
    / l.JDurch ein unter Druck stehendes Fluid antreibbare Turbine, "·— g ekennzeichnet durch einen Läufer (17)* der um eine Mitteldrehachse drehbar ist und ein hohles Inneres (l8) aufweist, das auf im wesentlichen seinem ganzen inneren Umfang durch mindestens eine geneigte Fläche (26,Jl) begrenzt wird, die im wesentlichen parallel zu der Achse verläuft und der Achse zugewandt ist, wobei die geneigte Fläche in Bezug auf die Drehrichtung ein vorauslaufendes Ende (27,32) aufweist, das näher an der Achse liegt, als ihr nachlaufendes Ende (28,33), durch Einrichtungen (40, 4l), um einen nach auswärts gerichteten Fluiddruck auf diese geneigte Fläche einwirken zu lassen, so daß eine mechanische Hebelwirkung ausgeübt wird, durch die die Drehung bewirkt wird; dureh Einrichtungen (35,40), um den Inneren (l8) des Läufers unter Druck stehendes Fluid zuzuführen, um diesen nach auswärts gerichteten Fluiddruck auf die geneigte Oberfläche auszuüben? und durch wenigstens einen Auslaß (22,23). der im wesentlichen frei von irgendwelchen, . das Fluid kompremierenden StrömungsVerengungen an dem nachlaufenden Ende der geneigten Fläche ist, um das Fluid aus dem hohlen Inneren des Läufers im wesentlichen tangential rückwärts aus dem Läufer in Bezug auf die .Drehrichtung ausströmen zu lassen.
    2» Turbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wandglieder (25,30) vorgesehen sind, von denen, jede eine geneigte Fläche (26,31) mit einem vorauslaufenden und einem nachlaufenden Ende aufweist, wobei das vorauslaufende Ende einer Fläche in der Nähe des nachlaufenden Endes einer anderen Fläche liegt.
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    3. Turbine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Fläche oder die geneigten Flächen (26,31) im wesentlichen auf einer Spirale liegt bzw. jeweils auf einer Spirale liegen, deren Mittelpunkt bzw. deren Mittelpunkte auf der Drehachse liegt bzw. liegen.
    4. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaß (22,23) das vorauslaufende Ende des nächsten Wandgliedes umfaßt, wobei dieses vorauslaufende Ende abgerundet ist, um den Bewegungswi-
    w derstand dieses Endes in Bezug auf das Fluid in dem hohlen Inneren bei einer Drehung des Rotors zu verringern.
    5· Turbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgerundete Ende (27,32) eines Wandgliedes entsprechend der Führungskante eines TragflügelprofiIs ausgebildet ist.
    6. Turbine nach einem der Ansprüche 2 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß zwei Wandglieder (25,30) vorgesehen sind, die auf diametral einander gegenüberliegenden gebogenen Teilen des Läufers (17) angeordnet sind, und daß jedes Wandglied eine geneigte Fläche (26,31) aufweist,, die ■ sich über annähernd l8o° erstreckt.
    7. Turbine nach Anspruch 6 , dadurch gekennz e lehne t daß die beiden Wandglieder vorauslaufende Enden (27,32), nachlaufende Enden (28,33) und DUsenauslässe (22,23) aufweisen, die im wesentlichen diametral einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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    8. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslässe zwei im wesentlichen parallele Oberflächenteile (45,46) aufweisen, von denen einer einen äußeren Teil und einer einen inneren Teil in Bezug auf die Drehachse bildet, wobei der äußere Oberflächenteil (46) eine Verlängerung des nachlaufenden Endes einer geneigten Fläche bildet und der innere Oberflächenteil radial einwärts im Abstand hiervon angeordnet ist.
    9. Fluidmotor ge kennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse (12); durch eine drehbare Welle (15)* die sich in Längsrichtung in dem Gehäuse erstreckt; durch eine Kammer an dem hinteren Ende des Gehäuses; durch einen Läufer (17) in dieser Kammer, der koaxial auf dieser Welle angebracht ist, so daß er mit der Welle um diese Achse drehbar ist; durch Düseneinrichtungen (22,25) in dem Läufer, die einen annähernd tangential zu dem Umfang des Läufers gerichteten Auslaß bilden; durch Fluidzufuhrdurchlässe (42) in dem Läufer zu den DUseneinrichtungen, durch Einrichtungen, um Fluid unter Druck durch dieses Gehäuse in die Läuferdurchlässe zuzuführen; und durch Einrichtungen, um Fluid aus den DUseneinrichtungen durch das Gehäuse hauptsächlich nach rückwärts von dom vorderen Ende des Gehäuses weggerichtet abzuführen.
    10. Motor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine hintere Wand (36) rückwärts von dem Läufer aufweist und daß die Einrichtungen zum Abführen der Luft mehrere öffnungen in der hinteren Wand umfassen.
    11. Motor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Wand quer zu der Welle (15) verläuft und daß die öffnungen auf einem Kreis angeordnet sind, dessen Mitte
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    im wesentlichen konzentrisch zu dem Läufer und der Welle liegt.
    12. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß an dem vorderen Ende der Welle (15) Einrichtungen vorgesehen sind, um daran eine Vorrichtung zu befestigen, die durch den Motor betätigbar ist, und daß in dem Gehäuse im Abstand voneinander angeordnete Lager (l4,15) zur drehbaren Lagerung der Welle und des Läufers vorgesehen sind, wobei ein vorderes Lager (l4) unmittelbar hinter der Einrichtung zur Befestigung einer Vorrichtung und ein hinteres Lager (15) unmittelbar vor dem Läufer (17) angeordnet ist.
    13. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 12 , dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid durch Luft gebildet wird und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um einen kleineren Teil der aus den Düseneinrichtungen ausströmenden Luft in dem Gehäuse und entlang der Welle und über die Lager zu führen, um die Lager durch diese Luft zu kühlen»
    14. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 1J>, dadurch gekennzeichnet, daß der Pluidzuführdurchlaß eine Eintrittsöffnung (40) aufweist, und daß die hintere
    " Wand einen Pluideinlaß (35) aufweist, der im wesentlichen mit der Eintrittsöffnung zusammenfällt, um ein Fluid in diese Eintrittsöffnung einzuführen.
    15· Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Eintrittsöffnung (40) kreisförmig ist und im wesentlichen konzentrisch zu der Drehachse des Läufers angeordnet ist durch einen ringförmigen,sich verjüngenden Rand gebildet wird, der in einer Nute in der Innenfläche
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    der Endwand angeordnet, ist.
    l6. Motor nach einem der Ansprüche 9 bis 15> dadurch gekennzeichnet, daß die Welle aus Metall besteht, daß der Läufer aus einem festen Kunststoff besteht, und daß das Ende der Welle so geformt ist, daß es bis zu der Eintrittsöffnung des Pluidzufuhrdurchganges vorsteht.
    17· Motor nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Wellenende (58) zugespitzt ist und sich konzentrisch zu der Drehachse der Welle und des Läufers verjüngt und in dem Läufer frei liegt, so daß es eine glatte Strömung des in den Läufer eintretenden Fluids ermöglicht.
    18. Motor nach Anspruch l6 oder 17* dadurch gekennzeich< net, daß die Welle in dem an den Läufer angrenzenden Bereich mit einer vergrößerten Oberfläche (55) versehen ist, die quer/zu der Achse der Welle verläuft und gegen die angrenzende Seite des Läufers anliegt, so daß eine stabile Befestigung der Welle an dem Läufer ermöglicht wird, und daß die Welle, der Läufer und der querverlaufende erweiterte Teil (52) koaxial zu der Drehachse der Welle und des Läufers sind.
    19. Motor nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß der querverlaufende Wellenteil (52,55) in einer Aussparung (5^) an dieser Seite des Läufers angeordnet ist.
    20. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (I5) zwischen
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    den Lagern (14,15) ein nicht kreisförmiger Querschnitt, (43) vorgesehen ist, um die Welle während der Befestigung eines Arbeitsgerätes an dieser Welle gegen eine Drehung zu halten , und daß in dem Gehäuse (12) eine öffnung (44) vorgesehen ist, durch die der Teil der Welle mit nicht kreisförmigem Querschnitt zugänglich ist.
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DE19712149210 1970-11-27 1971-10-01 Durch unter Druck stehendes Fluid angetriebene Turbine Pending DE2149210A1 (de)

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