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Turbine mit Innenbeaufschlagung.
Die Erfindung bezieht sich auf Turbinen mit Innenbeaufschlagung, deren Laufradraum von wesentlich senkrecht zur Laufradachse angeordneten gewellten Scheiben durchsetzt ist.
Die Erfindung bezweckt, bei Turbinen dieser Art eine möglichst günstige Ausnutzung des Treibmittels bei einfacher und in der Wirkung zuverlässiger Konstruktion der Maschine. Diese Zwecke werden der Erfindung zufolge durch eine besondere Ausgestaltung der Durchflussräume des Rotors erreicht. Diese Ausgestaltung der Durchflussräume des Rotors besteht darin, dass jedem der Räume die Form eines von innen nach aussen in der Ebene wesentlich senkrecht zur Laufradachse sich erweiternden Zickzackkanales gegeben wird, dessen wellen annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung des von innen nach aussen strömenden Treibmittels gerichtet sind. Diese Anordnung ergibt eine besonders günstige Ausnutzung der Stosskraft des Dampfes oder sonstigen
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dieDurchflussräumehervorgerufenwerden.
Zur Führung des Arbeitsmittels empfiehlt es sich, zwischen den von innen nach aussen durchlaufenden Leitflächen des Rotors kürzere Leitflächen nahe dem äusseren Umfange des Rotors anzuordnen, die sich der Richtung der genannten von innen nach aussen durchlaufenden Leit-
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vprbunùen sind.
Der Rotor besitzt eine auf der Welle 2U sitzende Nabe 21 und ist mit einer Flansche 22 versehen, welche am Umfange einen Kranz 23 besitzt. Auf einer oder bgeiden Seiten dieser Flansche
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die Abteile hindurchgeht. Die Leitscheiben sind wesentlich rechtwinkelig zu den Schaufeln 26 angeordnet. Von ihren Kanten stehen flache Rippen oder Ansätze 32 (Fig.''5) vor, welche einen Teil der Schlitze 28 (Fig. 4) der Schaufeln ausfüllen. Ein Satz Leitscheiben ist von der einen, ein anderer Satz von. der entgegengesetzten Seite in die Schaufel 26 eingesetzt.,
Nahe den Aussenkanten der Leitscheiben sind eine Mehrzahl gekrümmter Schlitze 33, ein
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ring zu verbinden.
Zwei Rotorringe können an jedem Rotor vorgesehen sein. Wenn die Maschine umkehrbar ist, sind die Schaufeln in dem einen Ring gegen die Radien in einer und in dem anderen Ring in entgegengesetzter Richtung geneigt.
An dem Kasten 14 ist bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 und 3 eine Mehrzahl hohler Düsengehäuse 40 befestigt, welche nach der Maschinenmitte zu offen sind. Diese Ende an Ende angeordneten Gehäuse bilden einen ortlaufenden Ring. Die äusseren Enden dieser Gehäuse bilden zusammen eine abgesetzte Flansche in deren Kreisnute 41 der Rotorseitenring 24 sitzt. Über den offenen Seiten dieser Gehäuse sitzen Deckelplatten 42. Die Enden jeder Düsenschaufel 43 passen in Schlitze des Düsengehäuses und der Deckelplatte und werden dadurch sicher festgehalten. Sie bilden einen im wesentlichen fortlaufenden Ring von Düsen, welche gegen die Drehrichtung geneigt sind.
Jedes Gehäuse bildet also mit seiner Deckelplatte eine Kammer, von welcher unter schrägen Winkeln zu den Rotorradien Expansionsdüsen nach aussen führen. Jede Kammer besitzt einen Kanal 44, welcher hinter einem gleichen Kanal in der Seite des Kastens 14 liegt und durch ein Ventil 45 überwacht wird, welches von der Aussenseite der Maschine her betätigt wird.
Ein gleicher Satz von Düsen ist auf der anderen Seite des Rotors vorgesehen, welche in der entgegengesetzten Richtung geneigt sind, wenn die Maschine umkehrbar ist.
Die Maschine gemäss Fig. 2 besitzt einen fortlaufenden Satz von Düsenschaufeln und das Treibmittel wird von der Turbineninnensseit direkt durch die Expansionsdüsen hindurch in den Rotor eingelassen.
Bei beiden Ausführungsformen ist die Wirkung die gleiche. In den Expansionsdüsen wird die Energie des Treibmittels von Druckenergie in Geschwindigkeitsenergie umgewandelt. Der Rotor ist an seinen Umfängen offen, so dass das Treibmittel quer durch ihn hindurchgehen kann, wobei es durch die von den Schaufeln gebildeten Abteile in den an der Aussenseite des Rotors befindlichen Ringraum und durch den Auslasskanal ? 7 abströmt. Die zwischen den Seitenringen und Schaufeln gebildeten Abteile sind nach der Aussenseite des Rotorringes zu, zwecks Erzeugung der Expansion des Treibmittels von sich vergrösserndem Rauminhalt. Wenn das Treibmittel aus dem Rotor ausströmt, wird es durch die äusseren gekrümmten Enden 29 der Schaufeln und durch die Querschaufeln 36, 37 und 38 abgelenkt.
Dies wirkt dahin, den Rotor anzutreiben.
Die Hinzufügung von Schaufeln zwischen den Seitenringen des Rotors vergrössert die Treibwirkung infolge der erheblich vergrösserten Flächen, über welche das Treibmittel hinweggeht, welche dasselbe verzögern und eine antreibende Wirkung auf den Rotor erzeugen.
Die Leitscheiben sind, wie erwähnt, gewellt und teilen die Räume zwischen den Seitenringen des Rotors in eine Mehrzahl paralleler, wellenähnlicher Kanäle, deren Wellen quer zu dem Strom des Treibmittels durch jedes Abteil liegen, so dass das Treibmittel herüber und hinüber abgelenkt wird.
Wenn das Treibmittel in eines dieser Abteile eintritt (Fig. 7), wird es nach der einen Seite hin geleitet, wodurch es etwas von seiner Geschwindigkeit aufgibt und eine antreibende Kraft entwickelt ; dann wird es nach der anderen Seite geleitet, wo dasselbe eintritt, und so weiter nach der äusseren Peripherie hin, wo es durch die Schaufeln und die Querschaufeln abgelenkt wird.
Das Treibmittel strömt so durch Bahnen von ständig anwachsenden Querschnitten, welche keine Verengungen aufweiten, hindurch, so dass es ununterbrochen hindurchgeht und in jedem Teil seiner Bahn eine antreibende Wirkung auf den Rotor ausübt ; auf diese Weise wird in einer Mehrzahl von Kraftstufen oder Kraftstaffeln die Geschwindigkeit des Treibmittels in nutzbare Energie umgesetzt.
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Die Maschine kann mit nur einer Düse arbeitend ausgeführt werden. Mit einer Mehrzahl von Düsen, welche praktisch wie in Fig. 2 den ganzen inneren Umfang des Rotorringes einnehmen, kann sie jedoch eine grössere Kraft entwickeln. Bei den ventilüberwachten Düsensätzen gemäss Fig. 1 und 3 kann die Düsenzahl je nach den Belastungen geändert werden.
Die vorliegende Turbinenkonstruktion schafft nicht nur eine einfache, gedrängte und starke Maschine, durch welche eine sehr grosse Kraft von einer verhältnismässig kleinen Maschine entwickelt werden kann, sondern es wird auch Kraft wegen der neuen Anordnung der aktiven Treibmittelkanäle nach Ansicht des Erfinders mit einem grösseren Wirkungsgrad entwickelt, als es bisher bei Turbinen möglich war, welche durch ein expansibles Treibmittel angetrieben erden.
PATENT=ANSPRÜCHE: 1. Turbine mit Innenbeaufschlagung, deren Laufradraum von im wesentlichen senkrecht zur Laufradachse angeordneten, gewellten Scheiben durchsetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (31) der gewellten Scheiben (30) annähernd parallel zueinander laufen, so dass sie Zickzackwege für das die Turbine durchströmende Treibmittel bilden, und dass jeder der parallelwandigen Zickzackdurchflussräume quer zur Laufradripgfiache in von der Mitte nach dem Laufrad11mfang hin sich erweiternde Kammern geteilt ist, in deren jeder die Wellen der die Seitenwäpdp bildenden Scheiben annähernd senkrecht zur Strömungsrichtung des Treibmittels angeordnet sind.