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Gasturbine.
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von den bekannten Turbinen dieser Art unterscheidet. Im Gegensatz zu den bisher bekannt gewordenen Gasturbinen wird nämlich der Brennstoff, z. B. Gas, und die Verbrennungsluft durch eine beständig rotierende Speisetrommel nacheinander der Verbrennungskammer oder den Verbrennungskammern derart zugeführt, dass die Zuführung der beiden Bestandteile des Explosionsgemisches unter Druck in verschiedenen, je für sich regelbaren Mengen erfolgen kann. Diese neue Art der Zuführung des Betriebsmittels schliesst ein Rückschlagen der Explosion aus und gestattet die Zündung in beliebig vielen Verbrennungskammern mit Hilfe nur einer oder beliebig weniger Zündkerzen, welche dauernd im Glühen erhalten werden können.
Sie gestattet ferner folgende neue und besonders vorteilhafte Betriebsweise : Einer beliebigen Anzahl von Verbrennungskammern, welche gegen die Düsen bezw. Leitvorrichtungen der Gasturbine durch ein bei Überdruck sich öffnendes Ventil abgeschlossen sind. wird Gas und Luft je nach einander zugeführt, indem durch Kanäle jede Verbrennungkammer beispielsweise zuerst mit dem Vorrateraum oder Kompressor für Luft in Verbindung gesetzt, dann abgeschlossen und dann mit dem Vorratsraum oder Kompressor für Gas verbunden wird.
Dann wird die Kammer wieder abgeschlossen und nach'einer so reichlich bemessenen Zeit, dass genügende Mischung in der Verbrennungskammer von Gas und Luft hat stattfinden könnten. gelangt nach dem Luftzuführungskanal und dem Gaszuführungskanal die Zündkerze an die
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Zündkerze dauernd im Glühen zu erhalten.
Eine Ausführungsform der Turbine ist in beigefügten Zeichnungen dargestellt : Fig. 1
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der Linie a der Fig. 1, von links gesehen ; Fig. 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt in der Ebene der Linie b der Fig. l, von rechts gesehen. Der grnssere Teil des Turbinentades ist abgebrochen : Fig. 4 @ zeigt einen vertikalen Querschnitt in der Ebene der Linie e der Fig., 1, von links gesehen ; Fig. 5 zeigt einen vertikalen Querschnitt in der Ebene der Linie d der Fig. 1, von links gesehen ; Fig. 6 zeigt einen horizontalen Schnitt in der Ebene der Linie e der Fig. 1 durch eine der Düsen.
Das Turbinenrad ist in Abwicklung dargestellt.
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des Gehäuses, insbesondere der Abzugskammer für die Abgase, ist die Welle durch eine Stopfbüchse abgedichtet, so dass diese nur unter dem geringen Druck der Abgase steht. Auf der entgegengesetzten Seite des Turbinenrades 4 schliesst sich die Steuerungsvorrichtung an. Diese besteht aus einem Umdrehungskörper 17, der innen hohl ist und dessen Innenraum durch eine Scheidewand 20 in zwei Abteilungen geteilt ist.
Der Umdrehungskörper 17, der fortan als Drehschieber bezeichnet werden soll, dreht sich, angetrieben von einem Schneckengetriebe 30, 31 (Fig 5) in einem Lagerkörper 11, der mit den nötigen Kanälen 12 und 14 zur Einführung der Luft und des Gases versehen ist (Fig. l). Die Schnecke 31 wird durch einen steuerbaren Motor, @. B. einen Elektromotor 32 gesondert angetrieben (Fig. 5).
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Die oben erwähnte Scheidewand 20 am Drehschieber 17 bildet zwei Kammern, von denen die eine durch eine Onnung M mit dem Ringkanal 22 und die andere Kammer durch eine Onnung. 84 mit dem Ringkanal 14 in ständige Verbindung gebracht sind. Die Ringkanäle 12 und 14 befinden sich im Lagerkörper 11. An dem Lagerkörper 11 sind an der Stelle des Ringkanals 28 ein Stutzen 1 ; J' am Ringkanal14 ein Stutzen 15 angebracht. An den Stutzen 13 wird die von einer Druckluftquelle kommende Rohrleitung, unter den Stutzen 15 die von einer Druckgasquelle kommende Rohrleitung angeschlossen. An dem Drehschieber 17 unmittelbar angeschlossen ist eine Speisetrommel 19, deren Innenraum durch die gleichen Scheidewände 20 in zwei Kammern 22 und 25 geteilt ist.
Die Luftkammer des Drehschiebers ist durch Kanäle 23 mit der Kammer 22 und die Gaskammer des Drehschiebers durch einen Kanal 26 mit der Kammer 25 räumlich verbunden.
Die Kammern der Speisetrommel sind mit je einer Auslassöffnung 28 bezw. 29 versehen, die mit den Einlassöffnungen 27 der Vetbrennungskammern 7 sich zeitweise decken. Die Verbrennungkammern 7 sind konzentrisch zur Speisetrommel 19 angeordnet und mit Einlasskanälen 27 radial zur Speisetrommel 29 versehen. Gegen die Fläche der Kanäle 27 schleift dicht die Mantelfläche der Speisetrommel 19 (Fig. 1 und 2). Wenn die Kanäle 27 und 28 bezw. 29 sich decken, dann strömt die gespannte Luft bezw. das gespannte Gas aus der Speisetrommel in die entsprechende Verbrennungskammer 7 in einer genau zugemessenen Menge, die durch die Dichte der Luft bezw. des Gases und den Raumgehalt des Verbrennungsraumes bestimmt wird.
Die Luft und das Gas werden nacheinander in den Verbrennungsraum geleitet und zwar in bestimmten Zeitabständen, deren Dauer von der Geschwindigkeit der Drehung der Speisetrommel abhängt.
In der Verbrennungskammer 7 findet also die Vereinigung von Luft und Gas statt und dadurch die Bildung des Explosionsgemisches. Damit die Vermischung eine innige wird, erfolgt die Entzündung erst nach einiger Zeit. Die Zündung geschieht durch eine ständig glühende Zündkerze 33, die zwischen den Kanälen 28 und 29 der Luft-und Gaskammer der Speisetrommel 19 im Mantel derselben untergebracht ist (Fig. 2). Die Erwärmung der Zündkerze 33 erfolgt am besten auf elektrischem Wege. Zu diesem Zwecke sind die Enden der elektrischen Leitung 35 der Zündkerze. die etwa in der Scheidewand 20 entlang geführt werden, an Schleifringe 34 auf einen achsial zum Rotationssteuerkörper an diesem angebrachten Zapfen angeschlossen. Auf den Schleifringen 34 schleifen Bürsten 36, die in bekannter Weise mit den Polen einer Elektrizitätsquelle verbunden sind.
Die Entzündung des Explosionsgemisches erfolgt in der Kammer 7, sobald die Zündkerze 33 unter den einen Kanal 87 einer Verbrennungskammer 7 tritt. Damit die Kammer 7 bis nach vollendeter
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kann durch eine Feder 10 ausserhalb der Verbrennungskammer {geschehen, wobei die Ventilstange durch eine Stopfbüchse im Deckel der Verbrennungskammer i geführt wird. Die Spannung der Feder 10 kann in bekannter Weise durch eine Stellschraube. wie dargestellt, geregelt werden. Die Spannung muss derjenigen Spannung entsprechen. welche die Verbrennung-
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Sobald die Betriebsspannung erreicht ist, dann treten die hochgespannten Verbrennungs- transe in die Düse 8 (Fig. l ind 6).
Der l) üsenkanal verläuft in der Bewegungsrichtung des Turbinen- rades J und seine Mündung schliesst möglichst dicht an die Stirnfläche des Schaufelkranzes des Turbint'nrù. des 4 an. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rades 4 treten die Abgase in die Abzugs- kammer 16 und aus der Maschine.
Es ist klar. dass vorstehend beschriebenes Ausführungsbeispiel in mehrfacher Weise abgeändert werden kann, ohne dass hierdurch die Erfindung wesentlich geändert wird. Es können z. B. in der Speisetrommel mehr als zwei Kammern vorgesehen werden und ebenso mehr als eine Zündkerze usf.
Die Spannung der Luft und des Gases usw. erfolgt durch Kompressoren irgend einer bekannten Art, die einer besonderen Beschreibung und Darstellung nicht bedürfen, weil es für jeden Fachmann keine Schwierigkeit mehr bietet, nach obiger Beschreibung diese Apparate oder Maschinen mit der Gasturbine zu vereinigen.
Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende : Die aus den Kompressoren oder Ladepumpen gepresste und dadurch erwärmte Druckluft bezw. Druckgas wird durch die Speiseschleusen 21 und 24 und die Kanäle 23 und 26 in die Kammern 22 und 25 der Speisetrommel 19 getrennt voneinander geleitet. Aus diesen tritt die Luft und das Gas nacheinander in den Verbrennungsraum 7, je nachdem die betreffende Kammer mit ihrem Kanal 28 bezw. 29 unter den Kanal 27 einer Verbrennungskammer 7 gelangt. Das Mischungsverhältnis im Verbrennungsnum 7 ist deshalb ein ganz genau bestimmtes.
Sobald die Vereinigung von Luft und Gas stattgefunden hat, vergeht noch eme genau bemessene Zeitdauer, ehe die Zündkerze unter die Öffnung der Ver- - brennungskammer 7 tritt, so dass das Gemenge genügend Zeit hat, sich innig zu vermischen. Das
Explosionsgemisch ist also hochgespannt und seinem Druck auf das Ventil 9 wirkt die Feder 10
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Zündung und Verbrennung. Hierdurch wird der Druck in der Verbrennungskammer derart gesteigert, dass die Federspannung 10 überwunden und das Ventil 9 von den Verbrennungsgasen geöffnet wird. Diese strömen in die Düse 8 und in der Bewegungsrichtung des Rades 4 unter hohem Druck in die Schaufeln des Rades, wodurch dasselbe in Drehung versetzt wird, welche die Welle 3 und Kupplung 5 zur Arbeitsverrichtung weitergetragen wird.
Die Maschine zeichnet sich durch grosse Einfachheit aus, da sie zur Steuerung nur einer
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1. Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass getrennt voneinander verdichtete Luft-und Gasströme in die Kammern einer Speisetromm. el (19) geleitet werden, aus denen sie nacheinander in regelbaren Mengen in eine durch ein belastetes Ventil (9) abgeschlossene Verbrennungskammer (i) zur Mischung übergeführt und dort verbrannt werden, worauf die hochgespannten Verbrennungsgase nach Überschreitung eines bestimmten Druckes das Ventil (9) selbsttätig einen und durch eine Düse seitlich gegen den Schaufelkranz des Laufrades (4) der Turbine strömen.