DE213672C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

—■ΛΙ213672 KLASSE 46 rl. GRUPPE

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anlassen von Turbinen mit einer oder mehreren Verbrennungskammern und besteht darin, daß mittels eines besonderen von Hand bewegten Hilfssteuergetriebes nach Ausrücken des eigentlichen Steuergetriebes, eines Explosionsraumes, eine den Explosionsraum mit einem Vorratsbehälter für Explosivstoff, wie Benzin, Spiritus, Petroleum u. dgl., verbindende Leitung geöffnet,

ίο nach oder beim Einströmen des Explosivstoffes in die Kammer das Durchtrittsventil in den Radraum geöffnet und darauf der Explosionsstoff gezündet wird, dessen Explosionsgase dann in das Turbinengehäuse expandieren und das Turbinenrad in Umdrehung versetzen, worauf nach erfolgtem Anlassen der Steuermechanismus des einen Explosionsräumes wieder in seine ursprüngliche Lage zurückkehrt und der normale Gang der Turbine beginnt.

Aiii der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Einrichtung zum Anlassen der. Turbine mit zwei Explosionskammern dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine Vorderansicht nebst teilweisem Schnitt nach Linie A-B der Fig. 2,

Fig. 2 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt nach Linie C-D der Fig. 1, ■

Fig. 3 eine Draufsicht nebst teilweisem Schnitt nach Linie E-F der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Düse nach Linie G-H der Fig. 3 und
Fig. 5 und 6 ein Meßgefäß mit darüber befindlichem Vorratsbehälter für eine zum Anlassen der Turbine erforderliche explosive Flüssigkeit. . -35

Das auf der Welle 1 befestigte Turbinenrad 2 ist von einem Gehäuse 3 umschlossen, welches von den Kühlräumen 4 und den Wandungen 5 umgeben ist. Die Schaufeln 6 des Turbinenrades 2 sind, durch Scheiben 7 nach der Seite hin abgeschlossen, so daß eine gute Dichtung durch den engen, aber langen, zwischen den Scheiben 7 und den Gehäusewandungen 3. befindlichen Raum- bewirkt wird.

In das Turbinengehäuse 3 münden beiderseits Kanäle 12, 13, 14, 15 (Fig. 2). Die Kanäle 12 und 14 führen zu den Explosionsräumen 16 und 17, welche durch gesteuerte \^entile 18, 19, die an der Mündung der Kanäle 12 und 14 in die Kammern 16, 17 vorgesehen sind, gesperrt und geöffnet werden können. An die Kammern 16 bzw. 17 schließen sich mittels gesteuerter Ventile 20 bzw. 22 absperrbare Gaszuführungsrohre 21 bzw. 23 an. Die Kammern 16, 17 sind je mit Bohrungen 30, 31 (Fig. 2) versehen, durch welche die Ventile 18, 19, 20 und 22 zugänglich sind und welche auch zur Aufnahme einer geeigneten Zündvorrichtung 34 dienen.

Die Steuerung der Ventile geschieht in folgender Weise: .

Auf der Welle 1 ist ein Zahnrad 35 aufgekeilt, welches das Getriebe 36 in Bewegung setzt, das seinerseits mit der Welle 37 durch die Welle 38 und konische Räder 39 verbunden ist (Fig. 1,

2 und 3)· Die Bewegung der Welle 37 wird durch die konischen Räder 40, 41 auf die senkrecht stehenden Wellen 42, 43 übertragen. Die Welle 43 ist mit zwei Daumen ausgerüstet, durch welche zwei Hebel 44 um ihre Drehachse 45 bewegt werden (Fig. 3), die so das Ventil 20 für den Einlaß des Explosionsgemenges aus der Pumpe und das Ventil 18 für den Eintritt der Explosionsgase in das Radgehäuse regelmäßig öffnen und sich infolge Federbelastung schließen lassen. Auf die Welle 42 ist eine Hülse 46 geschoben, welche durch einen Stift 47 gegen Verdrehung gesichert ist (Fig. 1). Das achsiale Verschieben der Hülse 46 auf der Welle 42 ist dadurch ermöglicht, daß dieselbe mit einem dem Stift 47 als Gleitbahn dienenden Längsschlitz 48 ausgerüstet ist. Auf der verschieb-. baren Hülse 46 sind die Nocken oder Daumen 49, 50 (Fig. 1) vorgesehen, durch welche bei der Drehung der Welle 42 und der Hülse 46 die Hebel 51, 52 (Fig. 1 und 2) gedreht und so die Ventile 22, 19 geöffnet und durch Wirkung der auf den Ventilstangen sitzenden Feder (Fig. 2) geschlossen werden. Das Drehen des Hebels 52 erfolgt durch Auftreffen des Daumens 50 auf den kugelartig ausgebildeten Teil 52" des Hebels 52 (Fig. 3).

An dem unteren Ende der Hülse 46 greift ein zweiarmiger, mit einem gabelartigen Ende ausgerüsteter Hebel 53 (Fig. 1) gelenkig an, welcher auf der Achse 54 (Fig. 3) drehbar gelagert-ist. An dem freien Ende des Hebels 53 greift ein Daumen 56 an, der auf der Handradspindel 57 befestigt, ist und durch das Handrad 55 oder eine sonstige Handhabe oder Einrichtung gedreht wird. Auf der Spindel 57 befinden sich außer dem Daumen 56 noch die Daumen 58 und 59 (Fig. 2 und 3), die zum Bewegen weiterer Hebel dienen. Der Daumen 58 dreht nämlich einen zweiarmigen Hebel 60 (Fig. 3), welcher durch eine in der Gabel 61 gelenkig befestigte Stange 62 (Fig. 6) mit. einem oberhalb des Hebels liegenden Hahn 63 (Fig. 5) verbunden ist, der den auf dem Turbinengehäuse angeordneten Hilfsbehälter 66, 69 abschließt. Dieser Hahn 63 steht unter der Wirkung einer Feder 64, mit welcher derselbe durch den zweiarmigen Hebel 65 verbunden ist (Fig. 6). Der Hahn 63 schließt ein mit der Luft durch eine Bohrung o. dgl. in Verbindung stehendes Gefäß 66 ab, welches durch die Rohrleitung 67 mit dem Vorratsbehälter 68 verbunden ist. An dem Vorratsbehälter 68 ist eine Skala 69 angebracht, durch welche . die in dem Vorratsbehälter befindliche, ein explosives Gas liefernde Flüssigkeit gemessen wird, während durch den in der Rohrleitung 67 vorgesehenen Hahn 70 die Menge der Flüssigkeit, die in den Behälter 66 geleitet werden soll, geregelt wird.

Der Hahn 63 schließt die nach der zweckmäßig brausenartig ausgeführten Düse 71 (Fig. 4) führende Rohrleitung ab, welche in den Explosionsraum 17 führt.

Durch den gleichfalls auf der Handradspindel 57 sitzenden Daumen 59 wird ein zweiarmiger Hebel 72 bewegt (Fig. 3), der auf der Achse 54 schwingbar gelagert ist und mit einem Arm unter der Spindel 57 in der Bahn des Daumens 59 liegt. Der andere Arm des Hebels 72 ist gelenkig durch eine im vorliegenden Falle abgekröpfte Stange 73 (Fig. 2) mit dem Winkelhebel 74 gelenkig verbunden, der auf der Achse 75 drehbar gelagert ist. Der aufrecht gerichtete Arm des Winkelhebels 74 (Fig. 2) trifft bei seiner Drehung auf das kugelförmig gestaltete Ende 52* des bereits erwähnten Doppelhebels 52 (Fig. 3), der bei normalem Gang der Turbine durch Auf treffen des Daumens 50 der Hülse 46 auf den Kugelteil 52" gedreht wird und so gleichfalls das Ventil 19 öffnet. Die Steuerung, die für gewöhnlich durch die Maschine selbst bewirkt wird, kann also auch von Hand geschehen, indem, der Öffnungshebel 52 auch von Hand mit Hilfe des Handrades 55, der Spindel 57, des Daumens 59, des Doppelhebels 72, der Stange 73, des Winkelhebels 74 geöffnet werden kann, während eine auf der Ventilstange sitzende Feder o. dgl. das Schließen bewirkt.

Auf dem zweiten Ende der Welle 1 ist ein Exzenter 77 befestigt, durch welches in dem Zylinder 81 ein Kolben 78 von ausreichend großem Durchmesser und geringem Hub hin und her bewegt wird, der mit dem Exzenter durch die Stange 79 und den Bolzen 80 verbunden ist. An dem Boden 84 befinden sich die Ventile 85, 86. Das Ventil 85 schließt die vom Vergaser kommende Rohrleitung 87 ab, während das Ventil 86 die nach den Explosionsräumen 16,17 führende Leitung 88 sperrt. Beide Explosionsräume sind durch die Leitung 88 an die einseitig wirkende Pumpe angeschlossen. Durch einen Hub werden beide bei jeder Raddrehung beschickt, sobald beide Einlaßventile 20 und 22 von den zugehörigen Steuerhebeln nacheinander geöffnet werden.

Das Anlassen der Turbine nach vorliegender Erfindung wird auf folgende Weise bewirkt:

Nachdem der Behälter 68 (Fig. 5) mit einem geeigneten explosiven Stoff, wie Benzin, Spiritus o. dgl., gefüllt und der Hahn 70 entsprechend eingestellt ist, so daß eine bestimmte Menge der Explosionsflüssigkeit' in den Behälter 66 fließen kann, wird das Handrad 55 um eine volle Umdrehung nach rechts gedreht, so daß es nach erfolgter Umdrehung seine ursprüngliche Lage wieder einnimmt. Bei dieser Drehung bewegt der Daumen 56 den Hebel 53 derart, daß er die Hülse 46 hebt und auf der Welle 42 verschiebt. Hierdurch werden auch die an der Hülse 46 sitzenden Daumen 49, 50 gehoben, so daß sie aus ihrer eigentlichen Bahn gebracht werden und daher bei Drehung der Hülse 46 die Hebel

51, 5² nicht bewegen können. Die Hauptsteuerorgane werden also bei Beginn der Drehung des Handrades ausgerückt.

Bei der fortschreitenden Drehung des Handrades 53 gelangt der mitgedrehte Daumen 58 an den Hebel 60, drückt die eine Seite desselben nach unten und hebt mit der Gabel 61 die Stange 62, wodurch der Hahn 63 geöffnet wird und so die in dem Behälter 66 befindliche Flüssigkeit durch die Verbindungsleitung zwischen Hahn 63 und Düse 71 in den Explosionsraum 17 fließt.

Bei dem Weiterdrehen des Handrades 55 wird infolge der Wirkung der Feder 64 der Hahn 63 wieder in seine Anfangsstellung zurückbewegt, also gesperrt. Die Feder kann zur Wirkung kommen, weil der Daumen 58 den 'einen Arm des Hebels 60 wieder verlassen hat. [# Es kommt bei fortschreitender Drehung des Handrades 55 der dritte Daumen 59 mit dem Hebel 72 in Berührung, bewegt die Angriffsstelle nach unten und das mit der Stange 73 gelenkig. verbundene Ende nach oben. Hierdurch wird zu gleicher Zeit der Winkelhebel 74 (Fig. 2) in Drehbewegung versetzt und zum Anschlag mit dem Doppelhebel 52 gebracht. Durch die Drehung des Hebels 52 wird das Ventil 19 geöffnet und so die Verbindung des Explosionsraumes 17 mit dem Turbinengehäuse 3 hergestellt. Im Augenblick des Öffnens des Ventiles 19 oder kurze Zeit nachher findet die Zündung des in dem Explosionsraum 17 befindlichen explosiven Stoffes statt. Die bei der Explosion entstehenden Gase expandieren dann durch die Rohrleitung 14 in das Turbinengehäuse (Fig. 2), treffen das Turbinenrad tangential und üben einen Druck auf die Schaufeln aus, wodurch die Drehbewegung des Rades 2 eingeleitet wird. Bei dem Vorwärtsbewegen des Rades 2 gelangen die aus der Öffnung der Rohrleitung 14 ausströmenden Gase nach der Öffnung der Rohrleitung 13, durch welche sie abgeführt werden. Bei der Drehung des Turbinenrades 2 findet infolge der Rädertriebe 35,

⁴S 36, 39, 40, 41 (Fig. ι und 3) eine Bewegung der Wellen 38, 37, 42 und 43 statt. Die Bewegung der Welle 42 ist ohne Einfluß auf den Gang der Turbine, da, wie schon bemerkt, die Daumen der Hülse 46 außer Eingriff mit den zugehörigen Steuerhebeln gebracht sind. Die Steuerwelle 43 tritt jedoch in Tätigkeit und bewegt die Ventile 18 und 20. Da bei der Drehung der Welle 1 auch der Kolben 78 der Gaspumpe in Bewegung gesetzt wird, so wird aus dem nicht dargestellten Vergaser beliebiger Art der zum Betrieb der Turbine gewählte Stoff, wie Benzin-, Spiritus-, Petroleum- oder anderes Gas, angesaugt und durch die Rohrleitung 88 in den Explosionsraum 16

- gedrückt. In den Raum 17 kann das Treibmittel nicht gelangen, da das Ventil 22 bei der Drehung wegen des hochgehobenen Daumens 49 nicht geöffnet werden kann. Da durch Drehen der Welle 43 und Bewegen der die Ventile 18, 20 steuernden Hebel das Öffnen der Rohrleitungen 21 bzw. 23 bewirkt wird, so werden im Augen-' blick des Öffnens der Ventile 18 die aus dem Explosionsraum 16 gezündeten Gase in das Turbinengehäuse durch die Zuleitung 12 expandieren, worauf die Gase nach Nutzbarmachung der ihnen innewohnenden Energie durch die Rohrleitung 15 abgeführt werden.

Es findet also bei dem Anlassen der Turbine keine besondere Verrichtung, wie Preßluft einführung o. dgl., sowie umständliche Umsteuerungen statt. Das Anlassen erfolgt lediglich durch Drehen eines Handrades, welches in einer Richtung einmal oder mehrmals umgedreht wird, je nachdem eine oder mehrere Hilfsexplosionen zum selbsttätigen Gang der Turbine erforderlich sein sollten. Es erfolgt zunächst das Außereingriffsetzen der einen Steuerdaumenreihe durchVerschieben der Steuerwelle auf der Antriebswelle. Dann wird durch Öffnen eines Hahnes der Explosivstoff für eine Hilfs- oder Anlaßexplosion in den Explosionsraum eingelassen und mittels des Handrades das Einlaßventil zum Turbinengehäuse geöffnet und in demselben Augenblick oder kurz darauf gezündet. Da mit dem Handrad eine vollständige Umdrehung gemacht wird, gelangt die verschiebbare Steuerhülse mit ihren Daumen wieder infolge ihres Eigengewichts in ihre ursprüngliche Lage, so daß auf beiden Seiten eine selbsttätige Steuerung der Ventile erfolgt. Es werden eine oder mehrere Explosionen durch die Handsteuerung veranlaßt, worauf nach Ingangsetzen die normale Steuerweise Platz greift.

Durch die fast in einer Achse liegenden, die Explosionsgase zu- und abführenden Kanäle wird die Wirkung und Ausnutzung der Explosionsgase insofern äußerst günstig beeinflußt, als ein vorteilhaftes Durchströmen der Gase ohne Ablenkung stattfinden kann.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Anlaß vorrichtung für Gasturbinen mit einer oder mehreren Explosionskammern, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Drehung des Handrades (55) einer Hilfssteuerung (56, 58, 59, 53, 61, 72, 46) das zu einer Explosionskammer (17) gehörige normale Steuergetriebe ausgerückt, die diese Explosionskammer mit einem Vorratsbehälter (66, 68) für Explosivstoff verbindende Zuleitung geöffnet und geschlossen, alsdann das Auslaßventil (19) der Explosionskammer (17) geöffnet und dabei oder kurz darauf die Zündung bewirkt wird, wodurch.die Umdrehung des Turbinenrades (2) eingeleitet 12a wird, während sämtliche Steuerungsteile in ihre gewöhnliche Lage zurückkehren.
2. 2. Anlaßverrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mittels auf der Handradwelle (57) befestigter Daumen (56,58,59) zunächst die die eigentlichen Steuerdaumen (49, 50) tragende Hülse (46), die auf der die Drehbewegung übertragenden Welle (42) achsial verschiebbar, aber nicht drehbar gelagert ist, von zweckmäßig zwischengeschalteten Hebeln gehoben wird, wodurch die Steuerdaumen (49, 50) von den Steuerhebeln (51, 52) entfernt werden, worauf nach Weiterdrehen des Handrades nach erfolgtem hilfsweisen Öffnen der Ventile und Zündung die Gleithülse, in ihre Anfangslage zurückkehrt, wodurch die Steuerdaumen wieder in die Bahn der Steuerhebel gelangen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.