DE1216616B

DE1216616B - Druckturbine mit einer in einem Gehaeuse rotierenden, Druckkanaele enthaltenden Scheibe

Info

Publication number: DE1216616B
Application number: DEN20434A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Nikes
Original assignee: ALBRECHT NIKES
Current assignee: ALBRECHT NIKES
Priority date: 1959-02-18
Filing date: 1960-04-14
Publication date: 1966-05-12

Description

Druckturbine mit einer in einem Gehäuse rotierenden, Druckkanäle enthaltenden Scheibe Zusatz zum Zusatzpatent: 1189 797 Gegenstand des Zusatzpatentes 1189 797 ist eine Druckturbine mit einer in einem Gehäuse rotierenden Scheibe, in deren Umfang ein Druckkanal ausgespart ist oder mehrere Druckkanäle ausgespart sind, in den oder in die in gasförmiges oder ein flüssiges Arbeitsmedium über eine Düse in der Drehrichtung der Scheibe mit großer Geschwindigkeit zur Beaufschlagung der Druckfläche des einen Druckkanals oder mehrerer Druckkanäle zwecks Drehens der Scheibe eingelassen wird, wobei die Düsen und die Einlaßöffnungen des Druckkanals oder der Druckkanäle an einer anderen Begrenzungsfläche der Scheibe liegen als derjenigen, an der sich die Auslaßöffnungen befinden, und mit in der den Druckkanal-Auslaßöffnungen zugeordneten Gehäusewand angeordneten dicht an dicht liegenden Auslaßöffnungen.
Von den verschiedenen Möglichkeiten der Ein-und Ausströmung im Sinne des Vorpatentes hat sich gemäß der Erfindung als besonders vorteilhaft eine Anordnung erwiesen, bei der die Druckkanäle von der Umfangsfläche der Scheibe aus in Form bogenförmiger Taschen in die Scheibe hinein verlaufen und zu einer oder beiden Stirnflächen der Scheibe hin ebenso bogenförmige Druckkanalöffnungen aufweisen, über die bei der Drehung der Scheibe die Einströmung erfolgt, solange eine Druckkanalöffnung an einer Düsenöffnung vorbeistreicht, und bei der die Auslaßöffnung des Druckkanals bzw. die Auslaßöffnungen der Druckkanäle sich in der Umfangsfläche der Scheibe befinden.
Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß das Druckmittel-wenn die Einströmung abgerissen wird oder sonstwie aufhört - fast umlenkungsfrei und zudem unterstützt durch die Fliehkraft expandieren kann. Ein leistungsverzehrender Rückdruck des ausströmenden Mittels auf die zur äußeren Auslaßseite hinführenden rückwärtigen Flächen der Scheibe wird dadurch gemindert oder unter einem vorherrschenden Einfluß der Fliehkraft gar vermieden.
In der Zeichnung, die auch noch weitere Erfindungsmerkmale erkennen läßt, ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht, eine Stirnwand des Gehäuses etwa zur Hälfte weggeschnitten, und F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A in F i g. 1, die in F i g. 1 nicht weggeschnittene Gehäusewand in Ansicht.
Das Gehäuse des Motors besteht aus einer Stirnwand 1 mit angegossenen Stegen 1 a am Außenrand, gegen die die zweite Stirnwand 1 b gegengesetzt wird. Zwischen den Stegen 1 a befinden sich einige nicht dargestellte Schrauben, mit denen die beiden Gehäuseteile verbunden werden.
In den Naben der Gehäusewandungen ist eine Welle 6 gelagert, auf der die rotierende Scheibe 5 mit den Druckkanälen 7 sitzt. Es sind im Ausführungsbeispiel vier Druckkanäle vorgesehen, die erfindungsgemäß von der Umfangsfläche der Scheibe 5 aus in Form bogenförmiger Taschen in die Scheibe hineinverlaufen, wie in F i g. 1 , rechte Hälfte, gestrichelt angedeutet ist. Am inneren Ende der Druckkanäle 7 befinden sich die Druckflächen 8: Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Querschnitt der Druckkanäle sich zum Auslaßende 7a hin verändert, und zwar zunimmt.
Die Druckkanäle können mit einem hitzebeständigen Werkstoff ausgekleidet sein, wie auch die Scheibe 5 Hohlräume zur Kühlung aufweisen kann, wenn die Temperatur einströmender Gase oder Dämpfe dies notwendig macht.
Die Druckkanäle 7 sind also mit ihren Ausläufen 7a zur Umfangsfläche der Scheibe 5 hin offen. Das Gehäuse ist ebenfalls bis auf die Stege 1 a gegenüber dem Scheibenumfang offen, wodurch die dicht bei dicht liegenden Auslaßöffnungen 12 im Sinne des Vorpatentes gebildet werden. Nach der Lehre des vorliegenden Patentes soll die Einströmung des Arbeitsmittels an einer anderen Seite der Scheibe erfolgen. Hierzu weisen die Druckkanäle 7 zu der der Gehäusewand 1 b zugeordneten Stirnfläche der Scheibe sowie zu den vier Düsen 4 hin Druckkanalöffnungen 19 auf, die ebenso bogenförmig sind wie die Druckkanäle 7 selbst. Diese bogenförmigen Druckkanalöffnungen 19 streichen bei der Rotation der Scheibe 5 in Pfeilrichtung an den Düsenöffnungen vorbei.
Wird durch die Düsen 4 ein Gas oder eine Flüssigkeit in die Druckkanäle eingelassen, so wird in den Kanälen 7 ein Staudruck aufgebaut, der gegen die Druckflächen 8 drückt und sich an dem eine Stützwand bildenden Strahl der Einströmung abstützt, womit die Scheibe 5 gedreht wird. Ist eine Druckkanalöffnung 19 ganz an einer Düsenöffnung vorbeigestrichen, so wird die Einströmung abgerissen, und das im Druckkanal 7 befindliche Gas kann nach außen rückwärts durch die Auslaßöffnungen 12 entspannen.
Die Scheibe 5 muß notwendigerweise mit einem-Axialspiel in ihrem Gehäuse laufen. Um größere Druckverluste zu vermeiden, ist in die Stirnwand 1 b des Gehäuses ein Ringnutenpaar 17 eingestochen, das die bogenförmigen Druckkanalöffnungen 19 zwischen sich einschließt. In die Nuten wird eine Sperrflüssigkeit eingeführt und unter Druck gehalten, die eine Abdichtung bewirkt. Die Nuten 17 können selbstverständlich auch in die Scheibe 5 eingestochen sein.
Zwischen den Druckkanalöffnungen 19 sind in die Scheibe 5 Dichtleisten 18 federnd eingesetzt, die sich radial erstrecken, an der Gehäusewand 1 b anlaufen und das Abdichten in Drehrichtung kurz vor den Druckflächen 8 übernehmen.
Es ist auch möglich, von beiden Gehäusewänden her einzuströmen, also im vorliegenden Falle mit acht Düsen zu arbeiten, wozu die Druckkanäle 7 zu beiden Stirnseiten der Scheibe 5 hin Druckkanalöffnungen 19 haben müssen.

Claims

Patentansprüche: 1. Druckturbine mit einer in einem Gehäuse rotierenden Scheibe, in deren Umfang ein Druckkanal ausgespart ist oder mehrere Druckkanäle ausgespart sind, in den oder in die ein .gasförmiges oder ein flüssiges Arbeitsmedium über eine Düse in der Drehrichtung der Scheibe mit großer Geschwindigkeit zur Beaufschlagung der Druckfläche des einen Druckkanals oder mehrerer Druckkanäle zwecks Drehens der Scheibe eingelassen wird, wobei die Düsen und die Einlaßöffnungen des Druckkanals oder der Druckkanäle an einer anderen Begrenzungsfläche der Scheibe liegen als derjenigen, an der sich die Auslaßöffnungen befinden, und mit in der den Druckkanal-Auslaßöffnungen zugeordneten Gehäusewand angeordneten dicht an dicht liegenden Auslaßöffnungen, nach Zusatzpatent 1189797, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkanäle (7) von der Umfangsfläche der Scheibe (5) aus in Form bogenförmiger Taschen in die Scheibe hinein verlaufen und zu einer oder beiden Stirnflächen der Scheibe hin ebenso bogenförmige Druckkanalöffnungen (19) aufweisen, über die bei der Drehung der Scheibe die Einströmung erfolgt, solange eine DruckkanalöfEnung (19) an einer Düsenöffnung (4) vorbeistreicht, und daß die Auslaßöffnung des Druckkanals bzw. die Auslaßöfnungen der Druckkanäle sich in der Umfangsfläche der Scheibe befinden.
2. Druckturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stirnflächen der Scheibe 5 oder eine innere Stirnfläche des Gehäuses (1 b) ein Ringnutenpaar (17) eingestochen ist, das die bogenförmigen Druckkanalöffnungen (19) zwischen sich einschließt und in das eine Sperrflüssigkeit eingeführt wird.
3. Druckturbine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Scheibe (5) zwischen die Druckkanalöffnungen (19) sich radial erstreckende und an der oder den Gehäusewandungen (l a bzw.1 b) anlaufende Dichtungsleisten (18) eingesetzt sind.
4. Druckturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkanäle (7) mit hitzebeständigem Werkstoff ausgekleidet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1168 167, 1189797.