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Artikel und Hintergründe zum Thema

Schwenkflügelmotor

Keine Berührung

Einen neuen Schwenkflügelmotor stellt Georg Binnen vor. Der Motor wurde vorrangig für den Betrieb mit Heißgasen oder Dampf entwickelt und eignet sich für den Einsatz in Blockheizkraftwerken oder der Geothermie. Der Schwenkflügelmotor gehört zu den Flügelzellenmotoren, dessen Flügel jedoch zwangsgesteuert aus dem Rotor aus- und einschwenken. Dabei berühren sie weder Rotor noch Stator im gesamten Umfangslauf. Flügelzellenmotoren sind unkomplizierte, einfache Motoren mit gutem Wirkungsgrad. Allerdings unterliegen sie wegen der großen Reibung der Flügel auch großem Verschleiß. Deshalb müssen sie überwiegend mit Schmierung betrieben werden – oder die Lamellen sind aus Werkstoffen hergestellt, die für den Trockenlauf geeignet sind. Das macht den Betrieb dieser Motoren mit heißen Gasen oder Dampf problematisch, ja sogar unmöglich. Diese Nachteile hat der nun präsentierte Schwenkflügelmotor nicht, da sich keine beweglichen Teile (außer den Lagerungen) berühren und somit auch keine Teile geschmiert werden müssen. Die Schwenkflügel des Motors werden im exzentrisch zum Gehäuse gelagerten Rotor durch eine Zwangssteuerung außerhalb des aktiven Strömungsbereiches gesteuert. Im Rotor gelagert schwenken sie berührungslos – unter einem minimalen Abstand von wenigen hundertstel Millimeter zum Rotor und axial zum Gehäuse. Dabei folgen die Spitzen radial dem exzentrischen Innenumfang des exzentrischen Gehäuses. Weil die abgedichteten Lagerungen und die Zwangssteuerung außerhalb des Strömungsbereiches liegen, ist der Einsatz in heißen Gasen oder Dampf möglich. Die abgetrennte Steuerung kann dabei notfalls mit Schmierstoff versehen werden. Zwischen Strömungsbereich und Steuerung ist Platz für die Kühlung der Steuerung. Da die Schwenkflügel relativ lang sind, ist der Schwenkwinkel bei einer normalen Exzentrizität mit rund 15 Grad sehr gering. Die Schubkräfte des Druckmediums (heißes Gas oder Dampf) stoßen radial über die Schwenkflügel auf die Lagerungen, wobei es keine Kippkräfte und Verkantungen gibt, wie es bei den Lamellen der Flügelzellenmotoren der Fall ist. Um einen leckagefreien Betrieb zu erreichen, lassen sich die Schwenkflügel mit Dichtungen versehen, die für einen Trockenlauf geeignet sind. pb

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