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Bezeichnung: Drehantrieb
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Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Drehantriebe und insbesondere
auf einen Drehantrieb mit verschieblichen Rotorblättern.
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Es sind Drehantriebe bekannt, die Dampf oder unter Druck gesetzte
Gase, die aus der Zündung verbrennbarer Treibstoffe herrühren, in mechanische Ausgangsdrehmomente
umwandeln. Z. B. ist nach den US-Patenten Nr. 192 547 (Vaile ;) und 44 247 (Wood
et al) ein Drehantrieb bekannt, der aus einem mit einer Antriebswelle verbundenen
und konzentrisch innerhalb eines unbeweglichen Zylinders angeordneten zylindrischen
Rotor besteht. Eine Vielzahl Kammertrennwände erstrecken sich nach innen von dem
unbeweglichen Zylinder bis gegen die Außenfläche des Rotors, um eine große Anzahl
von Druckkammern zu bilden. Verschiebliche Rotorblätter, die in zueinander im Abstand
angeordneten radialen Schlitzen im Rotor geführt werden, erstrecken sich in die
Druckkammern, wo sie von dem unter Druck gesetzten
Treibmittel beaufschlagt
werden, um den Rotor und die Antriebswelle zu drehen.
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Die Drehantriebe, die in den Patenten von Wood und Vaile gezeigt sind
und zu den Antrieben mit verschieblichen Rotorblättern gehören, sind sehr kompliziert
und bestehen aus den verschiedensten Teilen, wodurch sich die Herstellungs- und
Betriebskosten wesentlich erhöhen. Z. B. sind sowohl bei Wood als auch bei Vaile
besondere Ventile für jede der Druckkammern vorgesehen, um unabhängig den Druckeinlaß
und den Ausströmauslaß in jeder Kammer zu steuern. Desweiteren sind die Einlaß-
und Ausströmkanäle dieser Ventile mit Versorgungsleitungen verbunden, die in einem
äußeren Mantel, der den unbeweglichen Zylinder umgibt, angelegt sind.
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Der äußere Mantel vergrößert dabei sowohl das Gewicht als auch die
Größe des Antriebs. Desweiteren sind sowohl bei Wood als auch bei Vaile die verschiebbaren
Rotorblätter in einem gegenüber Dampf dichten Sitz gegenüber dem unbeweglichen Zylinder
angelegt, wodurch sich die Reibung und die Abnutzung der Rotorblätter bedeutend
erhöht. Zur Behebung dieses Nachteils nach dem US-Patent 1 488 729 (Ballay) ist
ein Verfahren zur Begrenzung der nach außen gerichteten Bewegung der sich verschiebenden
Rotorblätter in einer Rotationspumpe bekannt, so daß die Reibung mit dem unbeweglichen
Zylinder verhindert wird. Dies wird aber nur.durch die Anlage von die Bewegung kontrollierenden
Schlitzen in den an den Seiten des Rotors angebrachten Flanschen erreicht, wobei
durch die Flansche sich wiederum die Größe und der komplizierte Aufbau der Pumpe
vergrößert.
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Ein weiteres Problem bei Drehantrieben mit verschieblichen Rotorblättern
besteht in der Notwendigkeit, die Rotorblätter während der Bewegung des Rotors unter
die unbeweglichen zur Bildung der Druckkammern benötigten Vorsprünge vorbeizubewegen.
Zur Erreichung dieses Zweckes sind die
meisten bekannten Vorrichtungen
entweder unnötig kompliziert und teuer oder weisen Probleme hinsichtlich einer äußerst
starken Abnutzung an den Rotorblättern auf. So werden in den Patenten von Wood und
Vaile am Maschinengehäuse befestigte Exzenter benutzt, die mit von den Rotorblättern
sich erstreckenden Nocken zusammenwirken, um die Rotorblätter in und aus ihren Schlitzen
im Rotor hin- und herzubewegen. Solch ein unnachgiebiger Eingriff zwischen den Teilen
führt zu einem schnellen Verschleiß der Nocken an den Rotorblättern, so daß sehr
oft die Rotorblätter ausgewechselt werden müssen und die Betriebskosten ansteigen.
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Das Patent von Ballay und das US-Patent 1 530 307 (Dawson) offenbaren
einen geschlitzten drehbaren Ring und eine Vielzahl Schaltsterne, um die Rotorblätter
in einem Rotationsantrieb hin- und herzubewegen. Bei diesen Vorrichtungen ist der
Verschleiß an den Rotorblättern wahrscheinlich etwas geringer als bei einem Eingriff
mit einem befestigten Exzenter.
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Jedoch muß der Ring von Ballay exzentrisch hinsichtlich des Rotors
befestigt werden, um die Umkehr der Rotorblätter zu erreichen, wodurch die Abmessungen
des Antriebs sich bedeutend vergrößern. Durch die Schaltsterne von Dawson können
die Rotorblätter lediglich ausgefahren und nicht zurückgezogen werden. Desweiteren
müssen die Schaltsterne in einer bestimmten zeitlichen Folge von der Antriebswelle
angetrieben werden, um die Rotorblätter auszufahren, wodurch ein Teil der vom Drehantrieb
erzeugten Antriebskraft zur Steuerung der Rotorblätter abgeführt werden muß.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Drehantrieb mit
verschieblichen Rotorblättern derart zu verbessern, daß dieser einfacher hergestellt,
billiger produziert und leichter gewartet werden kann. Desweiteren soll bei einem
Drehantrieb mit verschieblichen Rotationsblättern die Abnutzung der Maschinenteile
auf ein Minimum zurückgeführt und damit
die Standzeit der Maschine
verlängert und die Notwendigkeit zu einem öfteren Auswechseln verschlissener Teile
umgangen werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Drehantrieb gelöst,
der eine Antriebswelle mit einem gegenüber ihr arretiert befestigten Rotor aufweist.
Der Rotor führt eine Vielzahl bewegbarer radialer Rotorblätter, die nach außen vorragen,
um sich in eine Vielzahl von Druckkammern zu erstrecken, die zwischen der Außenfläche
des Rotors und der Innenfläche des unbeweglichen Zylinders angelegt sind, der den
Rotor konzentrisch umgibt. Der unbewegliche Zylinder ist mit Druck- und Ausströmkanälen
versehen, die mit jeder der Druckkammern in Verbindung stehen. Gleichartig ausgebildete
Endabdeckungen schließen beide Stirnseiten des unbeweglichen Zylinders und verbinden
die Druck- und Ausströmkanäle in dem Zylinder mit der Versorgung für ein unter Druck
gesetztes Antriebsmittel und einen Ausströmauslaß.
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Die Rotorblätter haben Vorsprünge, die nach außen von jeder Seite
vorragen und im Eingriff mit einer Vielzahl drehbarer am Rand gewellter Platten
gelangen, welche in den Endabdeckungen des Drehantriebs befestigt sind. Jede der
gewellten Platten hat eine Vielzahl im Abstand zueinander am Rand angeordneter Ausnehmungen
mit einer Sehnenlänge, die gleich der Sehnenlänge zwischen den Rotorblattvorsprüngen
auf benachbarten Rotorblättern ist. Mit Drehung der gewellten Platten verschieben
diese die Rotorblätter nach unten unter die Kammertrennwände. Dies da die gewellten
Platten mit den Rotorblattvorsprüngen in Eingriff stehen. Anschließend ermöglichen
sie es den Rotorblättern vorzuspringen und somit in unmittelbare Nähe an die Innenfläche
des unbeweglichen Zylinders zu gelangen. Desweiteren sind in dem Rotor zur Begrenzung
der nach außen gerichteten Bewegung der Rotorblätter Begrenzungsringe angelegt,
wodurch eine Abnutzung der Rotorblätter an der Innenfläche des unbeweglichen Zylinders
ausgeschlossen wrd.
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Die Versorgungsquelle für das unter Druck gesetzte Antriebsmittel
zur Beaufschlagung des Drehantriebes nach der Erfindung ist vorzugsweise in einer
ununterbrochen zündenden Verbrennungskammer angelegt,die mit den Endabdeckungen
des Drehantriebes durch ein drehbares Ventil, durch das die Drehrichtung des Antriebes
geeignet umgekehrt werden kann, verbunden ist. Wenn die Rotorblätter in die Druckkammern
ausgefahren sind, wobei deren äußere Enden sich gegenüber der Innenfläche des unbeweglichen
Zylinders angrenzen, wirkt das von der Verbrennungskammer durch eine der Endabdeckungen
in die im unbeweglichen Zylinder angelegten Druckkanäle geführte Antriebsmittel
auf die Rotorblätter, umdie Blätter und den Rotor anzutreiben. Mit der Vorwärtsbewegung
der Rotorblätter wird jegliches in der Druckkammer hinter dem vorhergehenden Rotorblatt
zurückgebliebenes unter Druck gesetztes Antriebsmittel ausgespült- Während die Rotorblätter
den in jeder der Kammern des unbeweglichen Zylinders angelegten Ausströmkanal erreichen,
gelangen die Vorspruenge der Rotorblätter mit den gewellten Platten in Eingriff,
um somit die Verschiebung des Rotorblattes unter die. Kammertrennwände..
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einzuleiten. Zwei Rotorblätter sind für jede Druckkammer -vorgesehen
und derart angelegt und durch die gewellten Platten gesteuert, daß ein Rotorblatt
sich immer in Arbeitsstellung zu jeder Zeit in jeder der Kammern befindet.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbelspiels in
den Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine Querschnittsansicht
eines Drehantriebs nach der Erfindung gemäß Linie 1 - 1 der Fig. 4; Fig. 2 den Teil
einer Seitenansicht des Drehantriebs nach der Erfindung; Fig. 3 die Querschnittsansicht
eines Drehantriebs nach der Erfindung entlang der Linie 3 - 3 der Fig. 1 Fig. 4
die teilweise Querschnittsansicht eines Drehantriebsnach der Erfindung entlang der
Linie 4 - 4 der Fig. 1; Fig. 5 den Teil einer Querschnitt.sansicht eines Drehantriebs
nach der Erfindung entlang der Linie 5 - 5 der Fig. 1; Fig. 6 die perspektivische
Ansicht eines Rotorblattes eines Drehantriebs nach der Erfindung; Fig. 7 die Vorderansicht
eines Drehantriebs nach der Erfindung.
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Wie aus den Figuren 1 und 4 ersichtlich, besteht ein Drehantrieb 1o
nach der Erfindung aus einer Antriebswelle 12 mit einem gegenüber dieser durch Federn
16 gesicherten zylinderförmigen Rotor 14. Der Rotor 14 weist eine Außenfläche 18
mit einer Vielzahl im Abstand-befindlichen Schlitzen 20 auf, die sich nach innen
von der Außenfläche 18 zu einem Kreisdurchmesser 22 erstrecken, der zwischen der
Außenfläche 18 und der Welle 12 liegt. -Eine kreisförmige Ausnehmung 24 ist in jeder
der Seiten des Rotors 14 zwischen der Welle 12 und dem Kreisdurchmesser 22 angelegt,
um eine kreisförmige Schulter 26 entlang des Krei.sdurchmessers 22 zu bilden. In
jeder der Ausnehmungen 24 ist ein zylinderförmiger Dichtungsring 28 mit einem 0-Ring
30 in der äußeren Stirnfläche aufgenommen, wobei der Dichtungsring 28 an den Schultern
26 anstößt, um das untere Ende der Schlitze 20 abzuschließen. Wenn die Dichtungsringe
28 in den Ausnehmungen 24 eingebracht sind, fluchten deren äußere Stirnflächen mit
den
Außenseiten des Rotors 14, wogegen die O-Ringe 30 etwas hervorragen,
um die später beschriebene Dichtungsfunktion auszuüben.
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Jeder'der Schlitze 20 ist in dem Rotor 14 als U-förmige Ausnehmung
angelegt, um ein U-förmiges Rotorblatt 32 -aufzunehmen, das aus einem horizontalen
Grundteil 34 und sich nach innen erstreckenden vertikalen Füßen 36 besteht. Entsprechend
Fig. 6 weist jeder der vertikalen Füße 36 des Schieberblattes 32 einen sich nach
außen vom Fuß erstreckenden Vorsprung 38 und eine Ausnehmung 40, die oberhalb des
Vorsprungs 38 liegt, auf.
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Jedes Rotorblatt besitzt einen mittig angeordneten Schlitz 42, der
durch die Ober- und Unterfläche des Grundteils 34 ragt.
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Entsprechend den Figuren 1 und 4 sind in beiden Seiten des Rotors
14 Kreisnuten 44 angelegt, in welche ein kreisförmiger Begrenzungsring 46 jeweils
fluchtend mit der Außenseite des Rotors 14 eingefügt ist. Die Begrenzungsringe 46
fassen innerhalb der Ausnehmungen 40 an den inden Schlitzen.
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20 geführten Rotorblättern 32 und ragen nach außen durch den jeweiligen
Schlitz 20 in den Rotor 14 hinein, um eine Bewegung der Rotorblätter 32 nach außen,
wie nachstehend beschrieben, zu begrenzen. Obwohl der Rotor 14 im dargestellten
Ausführungsbeispiel als besonderes Teil zur Antriebswelle 12 ausgelegt und gegenüber
dieser durch Federn 16 gehalten ist, kann der Rotor 14 natürlich gegebenenfalls
auch einstückig mit der Welle ausgebildet sein.
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Ein unbeweglicher Zylinder 50 umgibt den Rotor 14 konzentrisch und
ist radial gesehen in einem geringen Abstand von der Außenfläche 18 des Rotors 14
angelegt. Eine Vielzahl.Kammertrennwände 52, die von der Innenfläche des Zylinders
50 getragen werden, ragen nach innen, um an der Außenfläche 18 des Rotors 14 auf
zutreffen und somit eine Vielzahl in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnete
Druckkammern 54 für den Drehantrieb lo zu bilden. Jede der Kammertrennwände 52 besitzt
einen hinterschnittenen Teil 56, der in einer entsprechend hinterschnittenen
Ausnehmung
in der Innenfläche des Zylinders 50 verschiebbar ist,und einen rechteckigen Teil
58,der sich zwischer dem Zylinder 50 und dem Rotor 14 erstreckt. Obgleich die hinterschnittenen
Kammertrennwände 52 nach Fig. 4 bevorzugt werden, da sie einfach durch Verschiebung
aus den Ausnehmungen des Zylinders 50 ersetzt werden können, können die Trennwände
52 jede geeignete Form haben und einstückig mit dem Zylinder gearbeitet sein oder
verbolzt oder in einer anderen Weise starr mit dem Zylinder verbunden sein.
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Vorzugsweise werden gemäß der Erfindung die in Umfangsrichtung in
Abstand voneinander angeordneten Kammertrennwände 52 jeweils in Intervallen von
näherungsweise 3&0 um die Außenfläche des Antriebs lo angelegt, um zehn gleich
große Druckkammern 54 zu bilden.. Jede der Druckkammern 54 steht mit einem Druckkanal
60 und einem Ausströmkanal 62 in Verbindung, die in dem unbeweglichen Zylinder 50
angelegt sind. Die Kanäle 60, 62 sind in Umfangsrichtung und voneinander im Abstand
in 180 Intervallen angelegt und erstrecken sich seitlich durch den Zylinder 50,
um sich in dessen beiden Stirnflächen unter Verbindung mit den Druckkammern 54 über
die Innenfläche des Zylinders 50 zu öffnen. In ähnlicher Weise sind die durch die
Schlitze 20 in dem Rotor 14 geführten Rotorblätter 32 auch-im Abstand voneinander
in 180 Intervallen angeordnet, um so pro Druckkammer 54 zwei Rotorblätter zu stellen.
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Jedoch können auch andere Winkelabstände in dem Drehantrieb lo benutzt
werden, so daß sich eine größere oder kleinere Anzahl von Druckkammern und Rotorblättern
ergibt. Zum Beispiel kann bei Vergrößerung des Durchmessers des Drehantriebs 10
der Winkelabstand der Kammertrennwände 52 verringert werden, um zusätzliche. Druckkammern
bereitzustellen. Gemäß den Figuren 1 und 7 ist der unbewegliche Zylinder 50 an beiden
Seiten jeweils durch eine Endabdeckung 64 verschlossen, die an dem Zylinder mit
in Umfangsrichtung in Abstand angeordneten Stiftschrauben befestigt ist. In ähnlicher
Weise-sind die Dichtungsplatten 68
für die beiden Endabdeckungen
64 an deren äußeren Stirnflächen mit Hilfe von Stiftschrauben 70 befestigt. Sowohl
die Abdeckungen 64 wie auch die Dichtungsplatten 68-haben innere Kreisdurchmesser,
durch die die Antriebswelle 12 unter Erstreckung außerhalb der Platten 68 führt.
Jede Dichtungsplatte 68 der Endabdeckung weist eine sich nach außen erstreckende
Leitung 72 auf, die in geeigneter Weise mit einer Verbrennungskammer 110 mit fortlaufender
Zündung in Verbindung steht, wie nachstehend beschrieben wird.
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Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist jede der Endabdeckungen 64 eine kreisförmige
Schulter 74 über ihren inneren Kreisdurchmesser auf, die gegen das eine Ende eines
um die Antriebswelle 12 angeordneten Wälzlagers 76 stößt. Das andere Ende des Wälzlagers
76 stößt gegen eine in der Antriebswelle 12 ausgebildete Schulter 78, um so eine
Bewegung der Welle in Längsrichtung zu verhindern. Eine Dichtung 80 ist zwischen
der Antriebswelle 12 und dem inneren Kreisdurchmesser der Endabdeckung 64 in dem
Raum zwischen dem Lager 36 und der Dichtungsplatte 68 angelegt. In ähnlicher Weise
befindet sich eine O-Ring-Dichtung 82 zwischen jeder Endabdeckung 64 und dem unbeweglichen
Zylinder 50 und eine Flanschdichtung 84 zwischen den Endabdeckungen 64 und den Dichtungsplatten
68.
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Die O-Ringe 30 in den Dichtungsringen 28 verhindern dabei jeden Leckverlust
an Treibmitteln zwischen Rotor 14 und den Endabdeckungen 64. Außerdem werden sie
benötigt, wenn der Gebrauch eines Schmier- oder Kühlmittels um die Antriebswelle
12 wünschenswert erscheint.
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Jede der Endabdeckungen 64 ist zylinderförmig und hat den Durchmesser
des Zylinders 50. Die Endabdeckung 64 hat ebenfalls eine kreisförmige Rammer 86,
die an ihrem äußeren Ende mit der Einlaßleitung 72 in der Dichtungsplatte 68 der
Endabdeckung und an ihrem inneren Ende mit in der rechten Stirnfläche der Endabdeckung
64 angelegten öffnungen 88 in Verbindung steht.
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Die Öffnungen 88 sind in Umfangsrichtung um die Endabdeckung 64 verteilt
und zwar mit dem gleichen Abstand und Durchmesser wie die Druck- und Ausströmkanäle
60, 62 des unbeweglichen Zylinders 50; Wenn eine der Endabdeckungen 64 mit Stiftschrauben
66 an der linken Stirnfläche des Zylinders 50 befestigt ist, so sind die Öffnungen
88 zu den Druckkanälen 60 in dem unbeweglichen Zylinder 50 augerichtet und verbinden
damit die Druckkanäle 60 mit der Leitung 72 in der linken Dichtungsplatte 68 der
Endabdeckung über die kreisförmige Kammer 86. Wenn die andere Endabdeckung 64 sich
auf der rechten Stirnfläche des Zylinders 50 befindet, sind die dortigen Öffnungen
88 zu den Ausströmkanälen 62 statt den Druckkanälen o ausgerichtet und verbinden
damit die Ausströmkanäle 62 mit der Leitung 72 in der anderen Dichtungsplatte 68.
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Nach den Figuren 1,3 und 5weist jede der Endabdeckungen 64 -eine Vielzahl
mit einer Verbreiterung versehener Bohrungen 90 in der am Rotor 14 angrenzenden
Stirnfläche auf, und zwar entsprechend einem Kreisdurchmesser gemäß der Anlage der
Rotorblätter 32. Die Bohrungen 9o sind in .Umfangsrichtung um die Endabdeckung 64
in einem gleichen Abstand wie der der Kammertrennwände 52 verteilt. Wenn die Endabdeckung
64 geeignet gegenüber den unbeweglichen Zylinder 50 befestigt ist, befindet sich
jede der Bohrungen 9o direkt unterhalb einer der Kammertrennwände 52. Eine Welle
92 befindet sich unter Preßsitz in jeder der Bohrungen 90 rund ragt mit einem verjüngten
Ende in den verbreiterten Teil der Bohrung 90.
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Eine am Rand. mit Wellungen versehene Platte 96 ist drehbar auf dem
Ende 94 der Welle 92 gelagert und fluchtet mit der innere tirnfläche der Endabdeckung
64. Jede gewellte Platte 96 besitzt vier in Umfangsrichtung verteilte Ausnehmungen
98, die am Außenrand'angelegt sind, um dte Rohrblattvorsprünge.38 zu ergreifen und
die Rohrblätter 32 unter die Kammertrennwände
52 zu führen, wie
folgend beschrieben wird. Ein kreisförmiger Aufnehmer 100 für die Rotorblattvorsprünge,
der unmittelbar unterhalb der gewellten Platte 96 angelegt ist, ist durch Bolzen
oder Schrauben 102 gegenüber der inneren Sternfläche der Endabdeckung 64 gesichert
und fluchtend angelegt.
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Der Aufnehmer 100 hat eine Vielzahl in Abstand angeordneter gewölbter
Ausnehmungen 104, die unter den gewellten Platten 96 liegen, um die Rotorblattvorsprünge
zu ergreifen und während der Verschiebung der Rotorblätter zu führen.
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Gemäß Figur 7 weist eine Verbrennungskammer 110 eine ununterbrochen
tätige Brennstoffeinspritzvorrichtung 112 und eine fortlaufend arbeitende Zündvorrichtung
114 wie eine Zündkerze auf. Die Verbrennungskammer 110 kann dazu dienen, Wasser
in Dampf umzuwandeln oder einen brennbaren Kohlen-Wasserstoffkraftstoff wie Benzin
zu zünden, um ein unter Druck gesetztes Treibmittel für den Antrieb 10 zu erzeugen.
Es ist auch möglich, in der Kammer 110 eine Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt
wie Freon 12 zu verdampfen, das sich in einem geschlossenen Kreislauf befindet,
wodurch eine Rückgewinnung und ein Wiedergebrauch der Flüssigkeit nach dem Durchlaufen
des Antriebes 110 ermöglicht wird. Obwohl in Antrieben mit kleinen Durchmessern
bevorzugt eine einzige Brennkammer 110 außerhalb des Zylinders 50, wie in Figur
7 gezeigt, benutzt wird, können Drehantriebe mit größerem Durchmesser in jeder Druckkammer
54 jeweils mit einer besonderen ununterbrochen zündenden Zündkerze versehen werden.
Im letzteren Fall führen die Endabdeckungen 64 ungezündeten Brennstoff den Druckkammern
zu, statt aus dem Verbrennungsprozeß herrührende unter Druck gesetzte Gase Ein drehbares
Ventil 116 verbindet die Verbrennungskammer 110 und einen Ausströmauslaß 118 mit
den in jeder der Dichtungsplatten 68 der Endabdeckungen befindlichen Leitungen 72.
Wenn das Teil 116 des Ventils sich in der in Figur 7 in durchgehenden
Linienführung
gezeigten Lage befindet, ist die linke Seite des Antriebes 10 mit der Verbrennungskammer
110 verbunden und die rechte Seite des Antriebes 10 mit dem Auslaß 118.
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Wenn jedoch das drehbare Ventil um 900 in der in Figur 7 schwach angedeuteten
Lage gedreht wird, dann wird das aus dem Verbrennungsprozeß herrührende unter Druck
stehende Treibmittel nicht zur linken Seite sondern zur rechten Seite des Antriebes
10 geführt, wodurch die Ausströmkanäle 62 zu Druckkanälen und umgekehrt werden und
die Drehrichtung des Antriebes 10 sich umkehrt.
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Während des Betriebes des Antriebes 10 wird das in der Verbrennungskammer
11o erzeugte unter Druck stehende Treibmittel über die Einlaßleitung 72 durch die
linke Endabdeckung 64 in die im unbeweglichen Zylinder 50 befindlichen JDruckkanäle
6o geführt. Das Treibmittel, das aus Dampf oder den Gasen, welche aus der Verbrennung
des brennbaren Mittels herrühren, besteht, wirkt auf diejenigen Rotorblätter 32,
die in ihrer in Fig. 4 in ausgezogenen Linien dargestellten Arbeitsstellung ausgefahren
sind, um somit die Rotorblätter 32 vorzuschieben und damit den Rotor 14 der Welle
12 anzutreiben. Während die Rotorblätter 32 sich vorwärtsbewegen, dienen sie zum
Abführen des Treibmittels, das das vorhergehende Rotorblatt 32 in den Ausströmkanal
62 drückt, Die Schlitze 42 ermdglichen es, daß die Rotorblätter 32 in geeigneter
Weise in ihrer Arbeitsstellung ausgefahren werden, da das unter Druck gesetzte Treibmittel,
das ununterbrochen aus den Druckkanälen 16 ausströmt, durch die Schlitze 42 treten
kann und damit die nach oben gerichtete Bewegung des Rotorblattes 32 nicht behindert.
Zusätzlich sind Begrenzungsringe 46 angelegt, um gegen das Unterteil der Ausnehmungen
40 in den.RotorblAttern 32 zur Anlage zu kommen und die nach oben gerichtete Bewegung
der Rotorblätter 32 zu begrenzen. Die Begrenzungsringe 46 gewährleisten, daß in
seiner Arbeitastellung jedes Rotorblatt 32 nahe an der Innenfläche des unbeweglichen
Zylinders 5s angrenzt , dabei aber nicht in engen Kontakt mit diesem gebracht wird,
so daß der Grad der Abnutzung auf der Außenf he der Rotorblätter 32 sich verringert
und deren Standzeit verlagert wird Jedes Rotorblatt 32 hat einen Arbeitaschub von
nShQrungsw weise 180 vom Anfang der Druckkammer 60.bis zum Anfang des nachfolgenden
Auss'trmkanals 62. Wenn jeder der Rotorbltter 32 .den Anfang eines Ausstrdmkanals
62 erreicht, berühren die Rotorblattvorsprünge 38 eine der Ausnehmungen 98 in der
gewellten Platte 96 und setzen diese um ihr. Antriebswelle 92 in Drehbewegung,
Während
die gewellte Platte 96 sich unter der Kraftwirkung des Rotorblattvorsprunges 38
dreht, führt sie den Rotorblattvorsprung 38 nach unten in einen kreisförmigen Bogen,
um die Rotorblätter 32 unter die Kammertrennwände 52, wie in gestrichelten Linien
in Fig. 4 dargestellt, zu führen, wobei diese Verschiebung auch über einen Winkel
von 180 stattfindet. Der Aufnehmer 100 für den Rotorblattvorsprung führt die Rotorblätter'32
während deren Verschiebung, wobei die Ausnehmungen 104 die Rotorblattvorsprünge
38 berühren und diese in einem kreisförmigen Bogen führen.
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Während jedes Rotorblatt 32 seine Verschiebung unter eine Kammertrennwand
beginnt, hat das nachfolgende Rotorblatt 32 gerade seine vorangegangene 'Verschiebung
beendet und wird in seine Arbeitsstellung herausgetragen, so daß das einströmende
unter Druck gesetzte Treibmittel das Rotorblatt weiter antreiben kann. Ein Rotorblatt
befindet sich somit zu jeder Zeit in jeder der einzelnen Druckkammern 54 in Arbeitsstellung.
Dieses Merkmal wird dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen angrenzenden Ausnehmungen
98 auf einer jeden der gewellten Platten 96, entlang einer Kreissehne der gewellten
Platte 96 genommen, gleich dem Abstand zwischen angrenzendem Rotorblattvorsprüngen
38 entlang der Sehne eines Kreises ist, der gemäß Fig. 5 alle Rotorblattvorsprünge
38 enthält. Somit berührt die gewellte Platte 96 ein Rotorblatt 32, um dessen Verschiebung
unter eine Kammertrennwand einzuleiten, zur gleichen Zeit, zu der sie das vorhergehende
Rotorblatt für den Arbeitsschub losläßt. Obwohl vier Ausnehmunge 98 in der gewellten
Platte dargestellt sind, kann jede beliebige Anzahl in'Abhängigkeit von der Größe
der gewellten Platte 96 und der Lagerung der Rotorblätter 32 benutzt werden.
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Die Drehung der gewellten Platten 96 verringert auch die Abnutzung
an den Rotorblattvorsprüngen 38, da das Aufstoßen und damit die Reibung. mit den
Vorsprüngen 38 sich verringert.
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Wie vorstehend erwähnt, wird das unter Druck gesetzte Treibmittel,
wenn das drehbare Ventil 11o sich in der in Fig. 7 in ausgezogenen Linien dargestellten
Stellung befindet, von der ununterbrochen arbeitenden Verbrennungskammer 11o zur
linken Endabdeckung 64 geführt, wodurch der Rotor in eine Richtung in Bewegung gesetzt
wird.
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Wenn jedoch das drehbare Ventil 116 um 900 in seine gestrichelte
Stellung gedreht wird, werden die Druckkanäle 60 im Zylinder 50 zu Ausströmkanälen
und das Treibmittel wird dann zur rechten Endabdeckung 64 geführt, wodurch der Antrieb
1o in umgekehrter Richtung in Bewegung gesetzt wird. Somit kann der Drehantrieb
1o in jeder der beiden Richtungen je nach Wunsch gefahren werden, oder es kann auch
das Ventil 116 zwischen seinen beiden Stellung hin- und hergestellt werden, um den
Antrieb lo wie ein doppelt wirkendes Kolbenaggregat hin- und herzubewegen.
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Der Antrieb 1o kann auch als Rotationspumpe betrieben werden, indem
eine zu pumpende Flüssigkeit in die Druckkammern 54 geführt und die Antriebswelle
12 durch eine äußere Antriebsquelle gedreht wird.
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Der gemäß der Erfindung ausgebildete Drehantrieb 1o ist äußerst einfach
und billig in seiner Herstellung. Da die Endabdeckungen 64 und deren Dichtungsplatten
68 jeweils gleichartig ausgebildet werden, ist die Bearbeitung zu dessen Herstellung
auf ein Mindestmaß reduziert, wodurch Kosten eingespart werden. Der Antrieb kann
aus den verschiedensten Materialien hergestellt sein. Vielfach wird eine Kunststoffgußkonstruktion
für die Teile des Antriebs,abgesehen von der Verbrennungskammer ausreichend sein,
wobei die Metallteile auf ein Minimum beschränkt werden.
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Außerdem läßt der Antrieb 10 sich äußerst einfach bei der Herstellung
zusammenbauen und im Fall von Rdparaturen zerlegen. Es sind lediglich die Stiftschrauben
7c, die die Dichtungsplatten der Endabdeckungen an diesen halten, und die Stiftschrauben
66, die die Endabdeckungen 64 gegenüber
den unbeweglichen Zylinder
50 halten, zu lösen, worauf das Innere des Antriebes 10 für ein schnelles Ersetzen
der Verschleißteile leicht zugänglich ist. Jedoch sollte das Ersetzen von Teilen
nicht zur Regel werden, da die einzigen bedeutenden Verschleißflächen, anders als
das Hauptwälzlager 76, die gewellten Platten 96 und die Schiebervorsprünge 38 sind.
Diese Teile können auch aus Materialien mit genügender Verschleißkraft bzw. Standzeit
hergestellt werden. Da auch sie die Form von Teilen aus einfacher Serienproduktion
haben, sind sie wirtschaftlich herzustellen und zu ersetzen.
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Wenn der Antrieb 10, wie bevorzug iit einer gleichbleibenden Quelle
eines unter Druck gesetzten Treibmittels betrieben wird, erzeugt er ein gleichmäßiges
Drehmoment an der Antriebsweile 12. Jedoch muß der Zündvorgang nicht ununterbrochen
sein, sondern kann mit irgendeiner bestimmten gewünschten Frequenz erfolgen. Der
Antrieb 10 kann mit Wind oder Wasserkraft betrieben werden, solange eine solche
Kraftquelleziem lich konstant ist. Aufgrund der einfachen Art der Erfindung und
deren leistungsgerechten Betriebsweise ist das Leistungsgew.ichtsverhältnis des
Antriebes sehr hoch.
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Zusammengefaßt weist der Drehantrieb zur Erzeugung eines gleichbleibenden
Drehmomentes im wesentlichen eine Antriebswelle auf, gegenüber der ein.Rotor befestigt
ist. Der Rotor trägt eine Vielzahl radial verschiebbarer Rotorblätter und ist von
einem äußeren unbeweglichen Zylinder umgeben, zwischen dem eine Vielzahl Druckkammern
mit Hilfe von Kammertrennwänden gebildet werden. Drehbare mit Wellungen versehene
Platten verschieben die Rotorblätter hin und her aus den Druckkammern, so daß diese
nicht auf die Kammertrennwände auflaufen. Gleichartig ausgebildete Endabdeckungen
haben eine kreisförmige in der Nähe des unbeweglichen Zylinders angelegte Kammer
und verbinden die Druck- und Ausströmkanäle in jeder der Druckkammern mit einer
Versorgung für ein unter Druck gesetztes Antriebsmittel und mit einem-Ausströmauslaß.
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