DE133041C

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Publication number: DE133041C
Application number: DENDAT133041D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 133041 KLASSE 21 d.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ableitung der in Dynamomaschinen entwickelten Wärme sowie auf Dynamomaschinen, bei welchen dieses Verfahren angewendet ist. Die nach vorliegender Erfindung gebauten Dynamomaschinen bieten aulser verhältnifsmäfsig guter Abkühlung auch den Vortheil, dafs die Leerlaufsarbeit klein und der Gang der Maschine beinahe geräuschlos ist.

Bei Dynamomaschinen, die mit grofser Geschwindigkeit getrieben werden, verursacht die Luftreibung einen recht wesentlichen ..Effectverlust, d. h. der Leerlaufseffect wird grofs; auch entsteht bei verschiedenen Maschinentypen ein grofses Geräusch, wenn ein Motor von unregelmäfsiger Form mit grofser Geschwindigkeit in der Luft umläuft. Bei vorliegender Erfindung wird dieser Uebelstand dadurch beseitigt, dafs der Anker oder Läufer derart angeordnet wird,, dafs er in einem Mittel von geringerer Dichtigkeit als der der atmosphärischen Luft kreist.

Dies würde man derartig ausführen können, dafs man die Dynamomaschine mit einer luftleeren Decke mit dichten Packungen an den Achsenenden umgäbe und in geeigneter Weise die Luft verdünnte. Dadurch würde man allerdings den Vortheil erreichen, dafs der Leerlaufseffect und das Geräusch vermindert würden, da aber dieselbe Luftmenge immer die Dynamomaschine umgäbe, würde nicht die entwickelte Wärme abgeleitet werden. Die Temperatur würde darum binnen Kurzem die zulässigen Grenzen übersteigen, weshalb eine derartige Anordnung aus praktischen Gründen nicht ausführbar ist.

Um an Dynamomaschinen, die in einem dicht geschlossenen Gehäuse eingeschlossen sind, diesen Uebelstand zu beseitigen, wird nach vorliegender Erfindung die Anordnung getroffen, dafs Dampf von niedrigem Druck, unter Umständen der Abflufsdampf des Dampfmotors, der die Dynamomaschine treibt, durch letztere bezw. ihren Anker hindurchgeht und dabei die Wärme vom Anker oder Läufer und von den Feldmagneten ableitet. Wenn Condensation verwendet wird, wird der Leerlaufseffect infolge der geringen Dichtigkeit des Abflufsdampfes wesentlich vermindert; aber auch ohne Condensation erreicht man eine sehr grofse Verminderung, indem die Dichtigkeit des Wasserdampfes bei einem Drucke von einer Atmosphäre weniger als die Hälfte der Dichtigkeit der Luft bei demselben Drucke ist.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine^;. Turbinendynamomaschine, bei welcher die Turbine und die Dynamomaschine - in je einem Räume eingeschlossen sind, welche Räume durch eine -Rührleitung in Verbindung mit einander stehen. Fig. 2 veranschaulicht einen senkrechten Schnitt

durch eine Abänderung dieser Anordnung, bei welcher die Turbine und die Dynamomaschine in demselben Räume eingeschlossen sind. Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher eine unipolare Dynamo verwendet wird und der Turbinenkörper den Anker oder Läufer derselben bildet. Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 kann die Dynamomaschine von beliebiger Bauart sein. Die Figuren zeigen eine Dynamomaschine mit festen Anker- und Erregerwickelungen, wobei der umlaufende Theild mit der Achse b fest vereinigt ist und mit einer geeigneten Anzahl Polen c versehen ist. Nach der Anordnung in Fig. 1 ist die Achse b mittelst einer geeigneten Kupplung d mit der Achse f des Turbinenrades e vereinigt. Das Turbinenrad ist dabei in einem Räume g und die Dynamomaschine in einem anderen Räume Λ eingeschlossen, welch letzterer durch einen Abflufs i mit einem Condensator in Verbindung steht, wobei ein Rohr k zu dem Räume g führt. Selbstverständlich müssen dabei die Austrittsöffnungen der Achse mit Stopfbüchsen versehen sein, um die Luft auszuschliefsen. Die stromführenden Leitungen werden z. B. mit in die Wände des Gehäuses luftdicht und isolirt eingesetzten Contacten

angeschlossen.

Der Frischdampf strömt durch eine oder mehrere gewöhnliche konische Düsen ρ für isoentropische Expansion ein, giebt der Turbine e seine lebendige Kraft ab, gelangt durch das Verbindungsrohr k nach der, Dynamomaschine, umspült diese und geht darauf zum Condensator. Die Beschädigung der Isolirung der Spulen wird dadurch verhindert, dafs entweder hoch überhitzter Dampf verwendet wird, so dafs noch der expandirte Dampf trocken ist, oder dadurch, dafs die Isolirung aus wasserdichtem Material, z. B. vulkanisirtem Kautschuk, hergestellt wird. Ein anderes Verfahren, wodurch die Spulen der Maschine geschützt werden können, besteht darin, dafs der feste Eisenkern aufserhalb des Gehäuses derart angeordnet wird, dafs nur seine Polenden in den Raum h eintreten, wobei das. Gehäuse aus nicht magnetischem Material hergestellt wird. In diesem Falle wird nur die Temperatur des Motors und der Polstücke durch die Einschliefsung gesteigert. Da diese Theile indessen sehr, wenig empfindlich sind, kann man hier Dampf auch von höheren Temperaturen verwenden und unter Umständen den Abdampf in die freie Luft ablassen. In jedem Falle verhindert der Abdampf, dafs die Temperatur der eingeschlossenen Theile eine gewisse Grenze übersteigt.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind der Motor α der Dynamomaschine und das Turbinenrad e auf derselben Achse angebracht und in demselben Räume eingeschlossen. Der Abflufs i führt zu einem Condensator. Auch hier können die Spulen aufserhalb des Gehäuses angeordnet werden, so dafs nur die Polenden des feststehenden Theiles durch das Gehäuse hineintreten. Das Gehäuse soll dabei aus nicht magnetischem Material hergestellt werden. Wie in Fig. ι mufs die Achse bei ihren Durchtrittsöffnungen mit Stopfbüchsen versehen sein, und die aufseren und inneren Leitungen werden zweckmäfsig an in der Wand des Gehäuses dicht eingesetzte, isolirte Contacte angeschlossen.

Bei der in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsform wird eine unipolare Dynamomaschine verwendet, wobei der Turbinenkörper e als Anker dient. Die Feldmagnete / sind an den Wänden des Turbinengehäuses befestigt, wobei letztere als magnetische Rückleitung dienen. Der Strom wird mittels einer Schleifbürste m von dem Umfange des Turbinenrades abgeleitet, während die Rückleitung durch die Bürste η und die Achse 0 geschieht. Auch hier leitet der Abflufsdampf die in der Dynamomaschine entwickelte Wärme ab, wobei eine so gute Condensation angeordnet wird, dafs die Temperatur nicht zu einer der Isolirung der Magnetspulen schädlichen Temperatur steigt. Die Isolirung wird aus wasserdichtem Material, z.B. vulkanisirtem Kautschuk, hergestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform werden sowohl die Bürste m als die Stopfbuchsen und die Lager der Achse 0 elektrisch von dem Maschinengestell isolirt, und die Bürste aufserdem luftdicht in das Gehäuse eingesetzt. Statt die Spulen innerhalb des Gehäuses anzuordnen, kann man auch die Magnete derart anbringen, dafs nur ihre Polenden in das Gehäuse eintreten und ihre Spulen aufserhalb desselben liegen.

Obgleich die ganze Dampfmenge bei den gezeigten Ausführungsformen durch die Dynamomaschine geht, kann die Anordnung selbstverständlich derart verändert werden, dafs nur ein Theil des Abflufsdampfes durch den Dynamoraum geleitet wird. Auch ist es einleuchtend, dafs die Verwendung der Erfindung nicht auf Turbinendynamomaschinen beschränkt ist, sondern dafs die Erfindung auch bei Dynamomaschinen verwendet werden kann, welche von beliebigen Dampfmotoren ' angetrieben werden.

Claims

Patent-Ansprüche: .

1. Verfahren zur Ableitung der Wärme und Verminderung der Leerlaufsarbeit von Dynamomaschinen, die in Gehäusen luftdicht nach aufsen abgeschlossen sind, dadurch

gekennzeichnet, dafs Wasserdampf, dessen Dichtigkeit niedriger als die der atmosphärischen Luft ist, unter Umständen der Abflufsdampf der antreibenden Dampfmaschine durch das Gehäuse geleitet wird.
Bei Verwendung von Dampfturbinen als Antriebsmaschinen für dieDynamomaschinen eine Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs die Dynamomaschine bezw. ihr umlaufender Theil in dem Turbinengehäuse selbst oder in einem mit diesem durch ein Rohr verbundenen Gehäuse eingeschlossen ist.
Beim Antrieb von Unipolarmaschinen eine Abänderung der Ausführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafs der umlaufende Theil der Dampfturbine als Anker der Unipolarmaschine ausgebildet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.