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Durch den Rückstoss ausströmender 6as getriebene Verbrennungsturbine mit umlaufender
Verbrennungskammer.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Verbrennungsturbine mit durch den Rückdruck der ausströmenden Verbrennungsgase in Umlauf versetzter Verbrennungskammer.
Von den bekannten Ausführungen dieser Art unterscheidet sich die neue Maschine dadurch, da* ein in die Luftzuführungsleitung eingebautes Absperrventil bei seiner durch den Explosionsdruck herbeigeführten Schlussbewegung das Verbundventil für Gemischeinlass und Auspuff so betätigt, dass die Gemischzufuhr abgeschlossen und der Auspuff geöffnet wird.
Diese Neuerung ermöglicht den Betrieb der Maschine mit unter Druck stehendem Verbrennungsgemisch ohne Anwendung irgend welcher äusseren Steuerung für die Ventile.
Um nun die Betätigung der Ventile auch bei Fehlzündungen beim Anlassen der Maschine bzw. auch bei Überschreitungen der höchst zulässigen Umlaufzahl zu gewährleisten, wird die Zuleitung zur Verbrennungskammer nach Überschreiten der Zündlage jedesmal mit einer Auspufföffnung in Verbindung gesetzt, so dass der Druck in der Zuleitung sich verringert und eine Schliessung des Luftabsperrventils unter dem Einfluss des in der Verbrennungskammer herrschenden Überdruckes stattfindet.
Der Fortfall jedweder äusseren Ventilsteuerung hat bei der neuen Maschine die Schwierigkeit einer Regelung des Ganges im Gefolge. Diese Schwierigkeit wird nach der Erfindung dadurch behoben, dass für die Gemisch-und Spülluftzufuhr zwei konzentrische, gegeneinander verdrehbare Ringachieberspiegel angeordnet sind. Die gegenseitige Verdrehung dieser beiden Ringschieberspiegel ermöglicht eine Beeinflussung des Ganges der Maschine ohne jedwede äussere Beeinflussung der Ventile.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. l ist eine Seitenansicht eines Teiles des umlaufenden Radkörpers zum Teil im Schnitt, Fig. 2 ein senkrechter Querschnitt durch den Radkörper nebst zugehörigen Ringschieberspiegeln.
Die umlaufende Maschinenwelle ist mit A bezeichnet. Dieselbe trägt die Nabe B, an welche die Verbrennungskammern C mittels der hohlen Speichen D angeschlossen sind. Die Kammern C sind durch einseitig Durchlass gewährende Trennwände E unterteilt, um eine gründliche Durchspülung der Kammern C zu ermöglichen. Der Hohlraum dieser Speichen D steht mit Kanälen F im linken Teil der Nabe B in Verbindung. in die hohlen Speichen D sind Rohrstutzen G eingesetzt, welche mit Kanälen H im rechten Teil der Nabe B in Verbindung stehen.
Auf der linken Seite der Nabe B ist ein feststehender Ringschieberspicgel J und auf der rechten Seite der Nabe ein ebenfalls feststehender Ringschieberspiegel K angeordnet. Beide Schieberspiegel sind zwecks nachstehend noch zu besprechender Regelung der Maschine gegeneinander verdrehbar. Der Schieberspiegel J ist mit einem Kanal L versehen, welcher an die Pressluftleitung 111 angeschlossen ist. Ausserdem ist in den Schieberspiegel J noch ein Auspuffkanal N angeordnet. Die Kanäle L und N werden von den Öffnungen F der Nabe B überschleift.
Den Kanälen H der Nabe B entsprechen Kanäle 0 des Schieberspiegels K, welche in den Ringraum P einmünden, dem durch eine Pumpe oder dgl. Brenngemisch unter Druck zugeführt wird.
Jedem Rohrstutzen G entspricht ein Ventil Q, welches durch eine Feder R belastet ist, die sich gegen ein in der hohlen Speiche D durch entsprechende Arme befestigtes Widerlager S stützt. Mit diesem Ventil Q, das in Fig. 1 in geschlossener und in Fig. 2 in geöffneter Lage dargestellt ist, ist durch die Spindel T ein Ventil U verbunden, welches die Auspuffdüse V steuert. Das 'entil U ist in Fig. 1 in geöffneter und in Fig. 2 in geschlossener Stellung gezeichnet.
Die Ventilspindel T ist in der Querwand E der Verbrennungskammer C geführt und ist von der durchbohrten Spindel t7 eines Ventiles Z umgeben, das in dem Widerlager S geführt ist und die äussere Öffnung der hohlen Speiche D steuert. Die Länge der hohlen Spindel W ist so bemessen, dass bei geschlossenem Ventil Q zwischen dem inneren Ende der Spindel W und der äusseren Stirnfläche des Ventils Q noch ein die Öffnung des letzteren Ventils ermöglichender Zwischenraum verbleibt, wie dies Fig. 1 zeigt.
Die Wirkungsweise der Maschine ist die folgende : Wenn, wie dies Fig. 2 veranschaulicht, der Kanal H dem zugehörigen Kanal 0 des für die Gemischzuführung bestimmten Schieberspiegels A gegenübersteht, so wird in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise durch den Überdruck des Brenngemisches das Ventil Q angehoben und dadurch das Ventil U nach aussen gegen seinen Sitz gepresst, so dass die Auspuffdüse V verschlossen ist. Die Verbrennungskammer C füllt sich jetzt unter dem Einflusse des Überdruckes des Brenngemisches und des durch die Zentrifugalkraft bei der Umdrehung des Rades in der Kammer vorher gebildeten Unterdruckes mit Brenngemisch.
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Nachdem der Kanal H an dem Kanal 0 vorbeigegangen ist, wird durch eine beliebig gesteuerte Zündung das Brenngemisch in der Kammer 0 entflammt.
Der durch die Explosion hervorgerufene Überdruck drückt hiebei auf das Ventil X und schleudert dieses aus der Stellung nach Fig. 2 radial nach innen, wobei die hohle Ventilspindel W mit ihrer inneren Stirnfläche auf das Ventile drückt und dieses mit Unterstützung der Feder R gegen die Zentrifugalkraft auf seinen Sitz niederdrückt, so dass das Rohr G verschlossen und gleichzeitig wegen der Verbindung der beiden Ventile Q und U duroh die Spindel T die Auspuffdüse V von dem Ventil U freigegeben wird. Infolgedessen strömen die Verbrennungsgase durch die Düse V (in Fig. 1 nach links) aus, und durch den Rückdruck wird die Verbrennungskammer in zu der Gasausströnumg entgegengesetztem Sinne in Umdrehung versetzt.
Bei beendeter Expansion ist der Kanal F an dem Kanal L des Schieberspiegels J angelangt, so dass ein Strom von Spülluft durch die hohle Speiche D radial nach aussen strömt und im Verein mit der Zentrifugalkraft das bisher geschlossene Ventil X in die Ofinungslage zurückführt. Durch die Anordnung der Trennwand E in der Verbrennungskammer C wird eine gründliche Spülung dieser Kammer ermöglicht.
Nach vollzogener Spülung gelangt der Kanal H wieder zur Deckung mit dem Kanal 0 des Schieberspiegels JE usw.
In der Zeichnung ist der Einfachheit halber die Auspufföffnung N in derselben Ebene wie der Gemischzuführungskanal 0 dargestellt. In der Praxis wird naturgemäss diese Auspufföfinung so gelegt, dass sie im Umdrehungssinn der Nabe B auf den Kanal 0 folgt, so dass der Kanal F mit der Auspuftöfinung N erst dann in Verbindung tritt, wenn die Verbindung des Kanals 0 mit dem Kanal H bereits unterbrochen ist.
Wenn beim Anlassen der Maschine Fehlzündungen eintreten, so bleiben die Ventile in der durch Fig. 2 veranschaulichten Stellung, in welcher die Auspundüse geschlossen, also keine Triebkraft vorhanden ist, und die Maschine würde, wenn man nicht für Öffnung der Auspuffdüse sorgte, stehen bleiben. Derselbe Fall würde eintreten, wenn bei Überschreitung der zulässig höchsten Umlaufszahl in eine übermässig hohe Zentrifugalkraft die Ventile nach aussen drückt.
Um nun auch in diesen Fällen den Schluss der Ventile Q und X sowie die Öffnung des Ventiles U zu gewährleisten, dient die Auspufföffnung N, welche von dem Kanal F jedesmal nach dem Zündungsmoment überschleift wird. Infolgedessen tritt in dem Hohlraum der Speichen D Druckentlastung ein, so dass der in der Verbrennungskammer C herrschende Überdruck bzw. die unter dem Einfluss dieses Überdruckes eintretende, radial nach innen gerichtete Strömung das Ventil X und damit auch das Ventil Q schliesst sowie das Ventil U öffnet.
Dadurch, dass man die gegenseitige Lage der Schieberspiegel J und K durch Verdrehung eines dieser Schieberspiegel oder beider ändert, hat man es in der Hand, den Zeitpunkt des Überschleifens der Kanäle L und F einerseits sowie H und 0 andererseits bzw. den Zeitpunkt der Ladung und Spülung beliebig zueinander zu versetzen und dadurch den Gang der Maschine ohne äussere Beeinflussung der Ventile zu verändern ; das Prinzip der Ventilsteuerung ausschliesslich
EMI2.1
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Durch den Rückstoss ausströmender Gase getriebene Verbrennungsturbine mit umlaufender Verbrennungskammer, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Luftzuführungsleitung eingebautes Absperrventil bei seiner durch den Explosionsdruck herbeigeführten Schlussbewegung das Verbundventil für Gemischeinlass und Auspuff so betätigt, dass die Gemischzufuhr abgeschlossen und der Auspuff geöffnet wird.