DE204632C

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Publication number: DE204632C
Application number: DENDAT204632D
Authority: DE

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 204632 — KLASSE 46^ GRUPPE

EMIL PAUL in KÖPENICK.

Gegenstand der Erfindung ist eine Gasturbine, deren Laufrad durch Zusammenlegen dünner, ringsum von Schlitzkanälen durchbrochener Scheiben hergestellt wird, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Durchbrechungen die Schaufelkurve ergeben.

Die Erfindung besteht darin, daß die Scheiben durch eine Drehvorrichtung im Winkel gegeneinander verstellbar sind, so daß die

ίο Schaufelkurve zwecks Regelung der Kraft und Radgeschwindigkeit veränderlich ist. Das Verändern der Schaufelkurve geschieht nach der Erfindung dadurch, daß die Scheiben des Laufrades als Zahnräder ausgebildet sind und mit ebenso vielen auf einer der Laufradachse parallelen Welle sitzenden Zahnrädern in Eingriff stehen, die mit Federkeil in eine mit wachsender Steigung verlaufende Spiralnut der achsial verschiebbaren Welle eingreifen.

Eine Äusführungsform der neuen Gasturbine ist in der Zeichnung durch Fig. 1 im Längsschnitt, durch Fig. 2 im Querschnitt schematisch dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie x-x (Fig. ι und 2) durch die Laufrad- und Leitradkanäle der Scheiben in einem der wirklichen Konstruktion angenäherten Maßstab, während in Fig. ι und 2 das Verhältnis der Dicke der Scheiben zu ihrem Durchmesser vergrößert

dargestellt ist. .

In dem doppelwandigen Gehäuse x¹ ist die Laufradwelle b und die dazu parallele Welle a gelagert. In die letztere, deren Lagerung bei c und ä (Fig. 1) ersichtlich ist, ist die spiralförmige Nut e mit wachsender Steigung eingefräst. Die Zahnscheiben f¹ bis Z²⁰ der

Welle α greifen mit einer Feder in die genannte Spiralnut e. Mit den gezahnten Scheiben/¹ bis /²⁰ arbeiten ebensoviele gezahnte Scheiben der Laufradwelle b derart zusammen, daß sie wie Kapselräder Gas durch einen Einlaß y aus dem Gasraum g und von dort durch ein nicht gezeichnetes Absperrventil und ein Verbindungsrohr s nach dem Raum h des Turbinengehäuses drücken. Von dort strömt das Gas durch das Rückschlagventil i nach dem Explosionsraum k, sobald der dort herrschende Druck das Sichheben des Rückschlagventils gestattet. Das aus den Scheiben n¹ bis w²⁰ zusammengesetzte Laufrad läuft zwischen den festen Leitscheiben I¹ und I², und sämtliche Scheiben sind mit Schlitzen m von geeigneter Zahl, Größe und Form zum Durchlaß . des Gases versehen. Die gezahnten Scheiben n¹ bis M²⁰ sitzen mit der Büchse 0 drehbar auf der Welle b.

Durch verschiedenartiges Übereinanderstellen der Räder n¹ bis «²⁰ und der dadurch hervorgerufenen gegenseitigen Lagenveränderung der durch die Schlitze gebildeten Zellen lassen sich nun Veränderungen der Schaufelform erzielen. Die. Verdrehung der Räder n¹ bis n²⁰ in ihrer gegenseitigen Lage wird mit Hilfe der in sie eingreifenden Räder/¹ bis /²⁰ erzwungen. Die Lage der letzteren wird durch Höher- oder Tieferschrauben der Welle α verändert, und zwar mit Hilfe des Handrades p. und des Gewindes q. Das Handrad r dient zur Sicherung der Welle α in der jeweiligen Stellung.

Die Verstellung der Welle« und die dadurch erzielte Veränderung der Schaufelform

Claims

■ nach ihrem Ein- und Austrittswinkel hat bei gleichbleibender Belastung der Turbine eine Veränderung der Umdrehungszahl zur Folge. Die Verstellung der Welle in der Weise, daß der Verlauf der Schaufelform der ursprünglichen Richtung entgegengesetzt ist, wie in Fig. 3 punktiert angedeutet ist, ändert die Drehrichtung des Rades. In diesem Falle der Umsteuerbarkeit ist die Steigung des Schraubenganges β vorzugsweise so gewählt, daß die mittlere .Schaufelkurve in jeder Lage eine Gerade bildet, während die Kurve sowohl des Eintritts- wie des Austrittsleitrades I¹ und I² eine achsiale Gerade bildet. Wird die mittlere Schaufelkurve des Laufrades zu dessen Achse parallel gestellt, so wird der Schaufeldruck gleich Null. Wenn die Turbine nur in einer Richtung umzulaufen bestimmt ist, so kann das Austrittsleitrad wegfallen, das vorzugsweise nur zu dem Zweck verwendet wird,-damit es bei Umkehrung des Laufes auch als Eintrittsleitrad dienen kann.

Der Arbeitsvorgang der Maschine spielt sich nun folgendermaßen ab: Aus einem Gasbehalter wird das Gas durch die Kapselräder angesaugt und komprimiert. Das komprimierte Gas wird durch den Zünder 0 in dem Explosionsraum Ä zur Entzündung gebracht und pflanzt seinen Druck auf die Schaufeln fort, so daß auf diese Weise eine Umsetzung des Druckes in Drehbewegung stattfindet. Der Zünder wird so gesteuert, daß, wenn immer · die Laufradkanalmündungen sich mit denjenigen der beiden Leiträder decken, mit mehr oder weniger Aussetzern eine Explosion stattfindet. Die Räder n¹ bis w²⁰ treiben ihrerseits die Räder f¹ bis /^ao an, und da diese mit der Welle α verfedert sind, kann von der letzteren die Arbeit nach außen übertragen werden.

Das Anlassen der Maschine kann dadurch erfolgen, daß aus dem Gasdruckbehälter Gas in den Explosionsraum k gelassen und dort zur Entzündung gebracht wird; es ist daher nicht nötig, die Turbine anzudrehen.

Die Regelung des Gaszulasses zu dem Explosionsraum k oder dem Räume h durch das Rohr s kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß auf der Welle a ein Zahnrad t aufgesetzt ist, welches in ein Zahnradi¹ eingreift, das mit einem Ventil ν verbunden ist. Die Bohrungen v¹ des Ventils stehen in gewissen Stellungen mit dem Gasbehälter durch ein Rohr u in Verbindung und leiten durch das Rohr s das Gas weiter.

Patent-Α ν Sprüche:

ι. Gasturbine, deren Laufrad durch Zusammenlegen dünner, ringsum von Schlitzkanälen durchbrochener Scheiben hergestellt wird, die so gegeneinander versetzt sind, daß die Durchbrechungen die Schaufelkurve ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (n) gegeneinander verstellbar sind, so daß die Schaufelkurve zwecks Regelung der Kraft und Radgeschwindigkeit veränderlich ist.
2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (n) des Laufrades als Zahnräder ausgebildet sind und mit ebenso vielen auf einer der Laufradachse parallelen Welle (a) sitzenden Zahnrädern ff J in Eingriff stehen, die mit Federkeil in eine mit wachsender Steigung verlaufende Spiralnut (e) der achsial verschiebbaren Welle (a) eingreifen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.