DE974768C - Druckluftzahnradmotor mit gerad- oder schraegverzahnten Rotoren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 20. APRIL 1961

D I20I0 Ia/46d

Die Erfindung betrifft einen druckluftbetriebenen Zahnradmotor mit gerad- oder schrägverzahnten Rotoren, welche zur Drehrichtungsänderung in Abhängigkeit von einer Steuervorrichtung wahlweise von der einen oder anderen Seite an ihrem Eingriff mit Druckmittel beaufschlagt werden.

Das starke Betriebsgeräusch dieser Motoren ist sehr nachteilig, da es eine mündliche Verständigung in ihrer Nähe unmöglich macht und sich störend und gesundheitsschädlich für die Bedienung sowie die ganze Umgebung auswirkt. Insbesondere wirkt sich der durch diese Motoren verursachte Lärm in engen Grubenräumen sehr nachteilig aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, umsteuerbare Druckluftzahnradmotoren so zu gestalten, daß eine weitgehende Geräuschminderung eintritt. Man hat bereits versucht, den Lärm von Druckluftmotoren durch günstigere Gestaltung der Luftaustrittsöffnungen herbeizuführen, weil ein wesentlicher Teil des Geräusches durch das Vorbeilaufen der mit hochgespanntem Druckmittel gefüllten Zahnlücken an den Gehäusekanten der Abluftöffnungen hervorgerufen wird. Beispielsweise ist es bei einem nicht umsteuerbaren Druckluftzahnradmotor bekannt, den Abluftkanal durch eine allmählich sich verringernde Öffnung in das Rotorgehäuse übergehen zu lassen. Eine solche Maßnahme kann bei einer umsteuerbaren Zahnradmaschine nicht angewendet werden.

Außerdem ist eine weitere Maßnahme zur Herbeiführung einer Geräuschminderung bekannt, die darin besteht, daß die Abluftöffnung nicht un-

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mittelbar in den ins Freie führenden Auspuff übergeht, sondern daß durch ein den Motor umgebendes Gehäuse ein Auspuffraum geschaffen wird, der aus mehreren Kammern bestehen kann, in denen die Auspuffluft stufenweise expandiert. Ein solcher Vorschlag ist für eine Drehkolbenmaschine bekanntgeworden. Die stufenweise Expansion ist jedoch bei einem Druckluftzahnradmotor nachteilig, weil hierdurch der Wirkungsgrad nicht unerheblich beeinträchtigt werden kann.

Außerdem ist es nach einem weiteren, nicht vorveröffentlichten Vorschlag _t bei einem Druckluftzahnradmotor bekannt, die die Rotoren umgebenden Gehäusewandungen in einem an die Stelle, an der die Druckluft ihre Arbeit geleistet hat, anschließenden Umfangsbereich, der sich über eine Mehrzahl von Zahnlücken des Rotors erstreckt, durch einen oder mehrere radiale, möglichst schmale Schlitze zu durchbrechen, durch welche die Druckao luft, sich fortschreitend entspannend, nach außen entweichen kann. Durch eine solche Maßnahme kann zwar eine gewisse Verringerung der Lärmentwicklung herbeigeführt werden, jedoch wird durch die teilweise Vorausströmung ein gewisser Leistungsabfall hervorgerufen, der möglichst vermieden werden soll.

Die Erfindung geht daher einen anderen Weg, um die erstrebte Wirkung zu erzielen. Sie besteht bei einem Druckluftzahnradmotor mit gerad- oder schrägverzahnten Rotoren, bei dem mittels einer Steuervorrichtung zur Drehrichtungsumkehr die jeweilige Ein- und Austrittsöffnung für die Druckluft vertauschbar und dementsprechend ein Auspuffraum über wechselweise auch der Einströmung dienende Kanäle mit der jeweiligen Abluftseite verbindbar ist und bei dem der durch einen Mantel gebildete Auspuffraum den die Rotoren umfassenden Gehäuseteil und die diesen Gehäuseteil mit der Steuervorrichtung verbindenden Kanäle umgibt, darin, daß auch die Steuervorrichtung von diesem Mantel umgeben ist, in den die Abluft aus dem in bekannter Weise bis auf zwei Ein- bzw. Austrittsöffnungen für die Druckluft vollkommen geschlossenen Rotorgehäuse über die Steuervorrichtung eintritt und bei atmosphärischem Druck expandiert, wobei der Auspuffraum so gestaltet ist, daß er zusammen mit dem jeweiligen Abluftkanal eine Geräuschminderung herbeiführt.

Damit wird eine wirksame Geräuschminderung erreicht, die jedoch keine Wirkungsgradyerschlechterung der Maschine mit sich bringt.

Die Erfindung geht hierbei aus von der an sich bekannten Maßnahme, die Rotoren durch ein Gehäuse bis auf die Ein- und Austrittsöffnungen der Druckluft vollständig zu umschließen. Durch diese bei einem als Bremsmotor ausgebildeten Spezialmotor angewandte Maßnahme wird bereits eine erhebliche Geräuschminderung erzielt, die jedoch für die praktischen Bedürfnisse noch nicht ausreicht, sondern der Ergänzung durch weitere Vorkehrungen bedarf, insbesondere um die Auspuffgeräusche und die Geräusche in der Steuervorrichtung zu verringern.

Das wesentliche Merkmal der Ummantelung des Rotorgehäuses einschließlich der Steuervorrichtung durch einen einheitlichen Gehäuseteil ist zwar an sich bekannt. Es handelt sich jedoch lediglich um eine aus konstruktiven Gründen gewählte Ausbildungsform, mit der eine wesentliche Geräuschdämpfung nicht bewirkt wird.

Durch die Verbindung der Maßnahmen nach der Erfindung gelangt die Abluft nicht mehr, wie bei den bekannten Bauarten, über mehr oder weniger kurze Leitungen unmittelbar zum Auspuff, sie wird vielmehr durch einen größeren Auspuffraum um das Motorgehäuse herumgeleitet, wodurch eine bisher nicht erreichte Geräuschminderung erzielt wird. Auch wird diese Geräuschminderung nicht, wie bei den andererseits bekanntgewordenen Bauarten, durch Wirkungsgradverschlechterung infolge eines mehr oder weniger großen Gegendruckes erzielt. Die Expansion der Abluft erfolgt bei atmosphärischem Druck, wobei die weitgehende Geräuschminderung in nicht unerheblichem Maße durch die besondere Gestaltung und Anordnung des Auspuffraumes ermöglicht wird. In wirkungsvoller Weise werden hierbei sogar auch der Einströmung dienenden Leitungen, die bei entgegengerichtetem Antrieb den Zustrom des Druckmittels zu den Zahnrädern leiten, nun als Auspuffraum oder Teil dieses Auspuffraumes verwendet·.

Ein weiterer erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen . Ausbildung einer Druckluftzahnradmaschine besteht noch darin, daß durch die vollkommen geschlossene Ummantelung des Rotors außer der geräuschdämpfenden Wirkung eine ins Gewicht fallende Ersparnis an Druckluft im Vergleich zu Maschinen mit nicht vollkommener Ummantelung und gleicher Leistungsfähigkeit erzielt wird.

Zweckmäßig wird der Übergang der Rotorenummantelung zu den einander gegenüberliegenden Luftöffnungen abgerundet oder -allmählich verlaufend ausgebildet, so daß ein stoßweiser Austritt der Abluft aus den Zahnlücken in die jeweilige Abluftöffnung vermieden bzw. gemindert wird. Die bisherige Sirenen wirkung wird dadurch vermieden bzw. stark verringert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung im Schnitt schematisch dargestellt.

Mit ι sind in bekannter Weise gerad- oder schrägverzahnte Rotoren bezeichnet, die in der Ummantelung 2 liegen. Die Ummantelung 2 ist bis auf die Öffnung 3 der Luftleitung 4 und die gegenüber- "5 liegende öffnung 5 der Luftleitung 6 vollkommen geschlossen;

Der Doppelkolbenschieber 7, welcher in dem Steuergehäuse 8 angeordnet ist, leitet bei der in der Zeichnung dargestellten linken Endlage die durch die Lufteintrittsöffnung 9 in den Raum 10 zugeführte Druckluft über die Leitung 4 zur öffnung 3, so daß die Rotoren 1 entsprechend der eingezeichneten Drehrichtung in Umlauf gesetzt werden. Die Abluft strömt aus den Zahnlücken bei der öffnung 5 aus. Eine starke Geräuschbildung an dieser

Stelle wird schon weitgehend durch die Abrundungen und den allmählichen Übergang vermieden. Die eigentliche Geräuschdämpfung wird durch die besondere Führung der Abluft über die Leitung 6, das Steuergehäuse 8 in den Auspuffraum 11 erreicht, welcher von einem Mantel 12 gebildet wird, der das Motorgehäuse 13 umschließt. Mit 14 ist der Auspuff bezeichnet und mit 15 angebaute Rippen, die zur Luftumleitung und damit zur weiteren Geräuschdämpfung beitragen. Falls erwünscht, können weitere geräuschdämpfende Einbauten oder besondere geräuschdämpfende Einsätze in dem AuspufFraum 11 angebracht werden.

Ohne Anwendung umständlicher Mittel, etwa besonderer angebauter Schalldämpfer, und ohne ins Gewicht fallenden Mehraufwand an Material bzw. Raumbeanspruchung wird nach dem Vorschlag gemäß der Erfindung ein Druckluftzahnradmotor geschaffen, der sich — verglichen mit den bekannten Ausführungen — durch, seine verhältnismäßig geringe Geräuschentwicklung und hohe Leistung auszeichnet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Druckluftzahnradmotor mit gerad- oder schrägverzahnten Rotoren, bei dem mittels einer Steuervorrichtung zur Drehrichtungsumkehr die jeweilige Ein- und Austrittsöffnung für die Druckluft vertauschbar und dementsprechend ein Auspuffraum über wechselweise auch der Einströmung dienende Kanäle mit der jeweiligen Abluftseite verbindbar ist und bei dem der durch einen Mantel gebildete Auspuffraurn den die Rotoren umfassenden Gehäuseteil und die diesen Gehäuseteil mit der Steuervorrichtung verbindenden Kanäle umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Steuervorrichtung (7) von diesem Mantel (12) umgeben ist, in den die Abluft aus dem in bekannter· Weise bis auf zwei Ein- bzw. Austrittsöffnungen (3, 5).·. für die Druckluft vollkommen geschlossenen Rotorgehäuse über die Steuervorrichtung (7) eintritt und bei atmosphärischem D,ruck expandiert, wobei der Auspuffraum (11) so gestaltet ist, daß er zusammen mit dem jeweiligen Abluftkanal (4, 6) eine Geräuschminderung herbeiführt.
2. 2. ■ Druckluftzahnradmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang der Rotorummantelung (2) zu den einander gegenüberliegenden Luftöffnungen (3, 5) abgerundet ist.
3. 3. Druckluftzahnradmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorummanteiung (2) an den Luftöffnungen (3, 5) einen allmählichen Übergang zum Rotorumfang hat.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 323 327, 388 830, 608, 500 917, 509 756, 687 269, 733 265; französische Patentschriften Nr. 673 979,

   οίο, 819 988, 953 014;

   Zeitschrift »Glückauf«, 1951, Heft47/48, S.1112.

   In Betracht gezogene ältere Patente:

   Deutsche Patente Nr. 931 553, 971 176.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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