DE225139C

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Publication number: DE225139C
Application number: DENDAT225139D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung. bezieht sich auf solche Gasturbinen, bei welchen das Explosionsgemisch in eine oder mehrere geeignete, mit der Turbine in Verbindung stehende Verbrennungskammern gepreßt wird.The invention. refers to such gas turbines, in which the explosion mixture into one or more suitable combustion chambers in communication with the turbine is pressed.

Gegenstand der Erfindung ist eine besondere Ausbildung der Verbrennungskammer.The subject of the invention is a special design of the combustion chamber.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt,
ίο Fig. ι ist die Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung.The invention is shown in the drawing in various exemplary embodiments,
ίο Fig. ι is the front view of an embodiment of the invention.

Fig. 2 und 3 sind Seitenansichten von links bzw. rechts auf Fig. i, wobei Fig. 2 teilweise geschnitten ist.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie v-w von Fig. 3·Figures 2 and 3 are left and right side views, respectively, of Figure i, Figure 2 being partially sectioned.
Fig. 4 is a section along line vw of Fig. 3.

Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie x-y von Fig. i.Fig. 5 is a section along line xy of Fig. I.

Fig. 6 ist eine Ansicht des Antriebsgestänges für das Auslaßventil in größerem Maßstabe.Fig. 6 is an enlarged view of the drive linkage for the exhaust valve.

Fig. 7 ist eine in der unteren Hälfte geschnittene Aufsicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7 is a section in the lower half Top view of another embodiment of the invention.

Mittels Pumpen A wird das Explosionsgemisch aus einem geeigneten Karburator oder Gasmischer durch Röhren b angesaugt, welche mit einem ringförmigen und durch den Anschluß B mit dem Karburator verbundenen Rohr B¹ in Verbindung stehen, und unter Druck in einer Kammer C aufgespeichert, von wo es nach den Verbrennungskammern D befördert wird. Die aus der Vorratskammer C führenden Speiseleitungen c sind vermittels eines Hahnes c¹ oder eines anderen geeigneten Ventiles abschließbar, welches zwischen der Kammer C und den Verbrennungskammern D angeordnet ist.By means of pumps A , the explosion mixture is sucked in from a suitable carburator or gas mixer through tubes b , which are connected to an annular tube B ¹ connected to the carburator through connection B, and stored under pressure in a chamber C , from where it is the combustion chambers D is conveyed. The feed lines c leading from the storage chamber C can be closed by means of a tap c ¹ or another suitable valve which is arranged between the chamber C and the combustion chambers D.

Die Verbrennungskammern D, deren bei dem gewählten Ausführungsbeispiel zwei einander diametral am Turbinengehäuse E angeordnet sind, bestehen aus zwei hohlen Teilen D¹ D², welche die Gestalt von abgestumpften Kegeln haben. Der eine dieser Teile, nämlich D², kann mit dem Turbinengehäuse E in einem Stück gegossen werden, während der andere Teil D¹ in geeigneter Weise mit dem anderen Teil verbunden wird, derart, daß eine sich nach beiden Enden verjüngende hohle Kammer gebildet wird. Im Innern dieser Kammer D sind zwei Drehschieber d¹ d² angeordnet, welche eine derartig konische äußere Form besitzen, daß sie sich der konischen Kammer anpassen. Die Schieber sind gut eingeschliffen, so daß sie gasdicht schließen. Die Spindeln d^lx d^2x tragen Federn, welche die Schieber gegen das Gehäuse drücken. An jede Verbrennungskammer sind zwei Kanäle D³ D¹ angeschlossen, von denen der eine, nämlich D³, die Kammer mit der Vorratskammer C und der andere, nämlich £>⁴, die Kammer mit der Laufradkammer verbindet. Die Kanäle können durch die Drehschieber d¹ d² abgeschlossen werden. Letztere besitzen nämlich den Kanälen D^s D* entsprechende Öffnungen d³ d^k, durch welche die Gase in die Verbrennungskammer und aus derselben treten können. Um die Reibung zwischen den Schiebern und ihrem Sitze zu verringern, ist die Oberfläche der Schieber amThe combustion chambers D, two of which are arranged diametrically on the turbine housing E in the selected embodiment, consist of two hollow parts D ¹ D ² , which have the shape of truncated cones. One of these parts, namely D ² , can be cast in one piece with the turbine housing E , while the other part D ^{1 is connected} in a suitable manner to the other part, in such a way that a hollow chamber which tapers towards both ends is formed. Inside this chamber D two rotary valves d ¹ d ² are arranged, which have such a conical outer shape that they adapt to the conical chamber. The slides are well ground in so that they close gas-tight. The spindles d ^lx d ^2x carry springs which press the slide against the housing. Two channels D ³ D ^{1 are} connected to each combustion chamber, of which one, namely D ³ , connects the chamber with the storage chamber C and the other, namely £> ⁴ , connects the chamber with the impeller chamber. The channels can be closed by the rotary valve d ¹ d ² . The latter namely have openings d ³ d ^k corresponding to the channels D ^s D * , through which the gases can pass into and out of the combustion chamber. In order to reduce the friction between the sliders and their seats, the surface of the sliders is on

Umfange mit Rillen versehen. In diese Rillen fließt öl, welches die aus den zwischen den festen Böden der Schieber und den Gehäuseböden gebildeten Kammern enthalten. Die Verbrennungskammern werden in bekannter Weise vorzugsweise durch Luft oder Wasser gekühlt.Grooved around the circumference. Oil flows into these grooves, which is released from the between the contain solid bottoms of the slide and the housing bottoms formed chambers. the Combustion chambers are preferably air or water in a known manner chilled.

Auf der Achse A¹ der Turbine oder auf einer mit dieser in geeigneter Weise verbundenen Welle sitzen zwei Nockenscheiben F F¹, welche mit Stangen f bzw. f¹ zusammenwirken. Die Stange f ist mit einem Zahn oder Ansatz f^x in Berührung, welcher an der Spindel d^lx des Schiebers d¹ befestigt ist und unter der Einwirkung einer Feder f^xx steht. Die'Stange f dreht den Schieber d¹ in dem gewünschten Augenblick derart, daß sich die Öffnung d^z und die Öffnung D³ in dem Gehäuse decken und der Gaseinlaß in die Verbrennungskammer!) stattfinden kann. Um den Schieber d¹ in seine Schlußstellung zurückzubringen* wenn die Nockenscheibe F nicht mehr auf die Stange f einwirkt, ist die Feder f^xx eingelegt. Wenn der Schieber d¹ nach der Betätigung der Nockenscheibe F durch die zugehörige Feder f^xx geschlossen worden ist, schließt ein auf der Stange f befestigter Kontakt e¹ mit e² einen elektrischen Strom. Hierdurch wird ein Funke erzeugt, welcher das Gasgemisch in der Verbrennungskammer zur Entzündung bringt. Falls erforderlich, kann ein geeignetes Drahtnetzgewebe zwischen der Vorratskammer C- und der Explosionskammer D angeordnet werden, so daß jegliche Möglichkeit einer Ent- Two cam disks FF ¹ , which interact with rods f and f ¹ , are seated on the axis A ^{1 of} the turbine or on a shaft connected to it in a suitable manner. The rod f is in contact with a tooth or shoulder f ^x which is attached to the spindle d ^{lx of} the slide d ¹ and is under the action of a spring f ^xx . Die'stange f rotates the slide d ¹ at the desired moment in such a way that the opening d ^z and the opening D ³ in the housing coincide and the gas inlet into the combustion chamber!) Can take place. In order to bring the slide d ^{1 back} into its final position * when the cam disk F no longer acts on the rod f , the spring f ^{xx is} inserted. When the slide d ^{1 has} been closed by the associated spring f ^xx after the cam disk F has been actuated, a contact e ¹ with e ² attached to the rod f closes an electrical current. This creates a spark which ignites the gas mixture in the combustion chamber. If necessary, a suitable wire mesh fabric can be placed between the storage chamber C- and the explosion chamber D , so that there is no possibility of escape.

.35 zündung des Gemisches in der Vorratskammer durch die explodierte Gasmenge ausgeschlossen ist..35 ignition of the mixture in the storage chamber due to the amount of gas exploded excluded is.

Das Auslaßventil d² wird geöffnet, sobald die Entzündung des Gemisches stattgefunden hat. Ein mit einem Kolben G¹ versehener Zylinder G steht mit der Verbrennungskammer vermittels einer Öffnung g in Verbindung, derart, daß, wenn sich die Gase entzünden, der dadurch entstehende Druck den Kolben in den Zylinder drückt. Die Spindel g² des Kolbens steckt in einer Hülse g³, welche mit einem Schlitz g^ax versehen ist. Eine Spindel g^2x ist in das andere Ende der Hülse geschraubt und geht durch eine geeignete Führung.The outlet valve d ² is opened as soon as the mixture has ignited. A cylinder G provided with a piston G ¹ communicates with the combustion chamber through an opening g such that, when the gases ignite, the resulting pressure pushes the piston into the cylinder. The spindle g ^{2 of} the piston is inserted in a sleeve g ³ which is provided with a slot g ^ax . A spindle g ^2x is screwed into the other end of the sleeve and goes through a suitable guide.

Zwischen dieser und der Hülse ist eine Feder g¹ angeordnet, welche für gewöhnlich das Ventil G¹ auf seinen Sitz drückt. Der Schlitz g³ nimmt eine Kurbel f^lx auf, welcher an der Spindel d^2x des Auslaßventils d² befestigt ist. Sobald nun die Explosion stattfindet, treten die Gase in die Kammer G ein und verschieben den Kolben G¹ entgegen der Wirkung der Feder g¹. Hierdurch wird der Anschlag f^lx verschoben und die Auslaßöffnung geöffnet, so daß die Verbrennungsgase in das Turbinengehäuse E treten können, in der Turbine E¹ Arbeit verrichten und schließlich durch die Öffnung Eⁱ in bekannter Weise ins Freie entweichen. Sobald die Kurbel f^lx verschoben worden ist, wird sie durch den Sperrhaken g⁴ unter der Einwirkung einer Feder gesperrt. Der Anschlag f^lx wird so lange in der gesperrten Stellung festgehalten, bis die Stange f¹ durch ihre zugehörige Nockenscheibe F¹ betätigt wird. Dann wirkt das Ende derselben auf das Ende g^ix des Hebels g⁴, wodurch sich letzterer um seinen Zapfen drehen und die Kurbel f^lx zurückschwingen kann. Falls erwünscht, können zwei Kolben verwendet werden, welche hintereinander auf derselben Stange arbeiten. Zwischen beiden befindet sich Öl, welches durch eine geeignete Ventilvorrichtung zugeführt und geregelt wird. Die vorbeschriebene Antriebsvorrichtung für das Auslaßventil kann in einer geeigneten Ölkammer arbeiten. Dank dieser Vorrichtung wird das Auslaßventil nicht. eher geöffnet werden, bis eine Explosion stattgefunden hat. ^{A spring g 1} , which usually ^{presses the valve G 1} onto its seat, is arranged between this and the sleeve. The slot g ³ receives a crank f ^lx which is attached to the spindle d ^{2x of} the outlet valve d ² . As soon as the explosion takes place, the gases enter the chamber G and move the piston G ¹ against the action of the spring g ¹ . As a result, the stop f ^{lx is} displaced and the outlet opening is opened so that the combustion gases can enter the turbine housing E , do work in the turbine E ¹ and finally escape into the open in a known manner through the opening E ^i. As soon as the crank f ^{lx has been} moved, it is locked by the locking hook g ⁴ under the action of a spring. The stop f ^lx is held in the locked position until the rod f ¹ is actuated by its associated cam disk F ^1. Then the end of the same acts on the end g ^{ix of} the lever g ⁴ , whereby the latter can rotate about its pin and the crank f ^lx can swing back. If desired, two pistons can be used which work in series on the same rod. Between the two there is oil, which is fed and regulated by a suitable valve device. The above-described drive device for the outlet valve can operate in a suitable oil chamber. Thanks to this device, the exhaust valve will not. rather be opened until an explosion has occurred.

Es können zwei oder mehr Verbrennungskammern D angewendet werden, die mit dem Explosionsgemisch geladen und abwechselnd entzündet werden. Den Laufschaufeln E² können Leitschaufeln E³ gegenüberstehen. Die Vorratskammer kann mit einer oder mit mehreren Sicherheitsklappen versehen sein, durch welche die Gase entweichen können, wenn eine Explosion stattfinden sollte.Two or more combustion chambers D can be used, which are charged with the explosive mixture and ignited alternately. The rotor blades E ² can be opposed by guide blades E ^3. The storage chamber can be provided with one or more safety flaps through which the gases can escape if an explosion should occur.

Zwecks Anlassens der Turbine werden die Hähne C¹ zwischen den Verbrennungskammern D und der Vorratskammer C geschlossen, und es wird das Turbinenrad Z?¹ vermittels einer geeigneten, auf der Achse Ά¹ der Turbine befestigten Andrehkurbel gedreht. Hierdurch werden die Kompressorpumpen A betätigt, bis der Inhalt der Vorratskammer C den gewünschten Druck erreicht. Dann werden die Hähne C¹ geöffnet, so daß sich die Verbrennungskammern D mit dem Explosionsgemisch füllen können. Hierauf wird, nachdem die Handkurbel entfernt worden ist, der elektrische Strom zwecks Explosion des Gemisches und Anlassens der Turbine eingeschaltet. Die Geschwindigkeit der Turbine wird durch eine geeignete, mit Hilfe des vorgenannten Hahnes zu bewirkende Veränderung des Explosionsgemisches geregelt. Das Anhalten der Turbine wird durch Ausschalten des elektrischen Stromes bewirkt. Um darauf die Turbine wieder anzulassen, ist es lediglich erforderlich, den elektrischen Strom einzuschalten, da eine oder mehr Verbrennungskammern mit dem Explosionsgemisch geladen und fertig zur Zündung sind. Werden zur Kompression des Gemisches Kreiselkompressoren verwendet, so sind deren Flügelräder aus Material zu fertigen, welches beim Anschlagen an das Gehäuse keine Funken erzeugt. .To start the turbine, the taps C ¹ between the combustion chambers D and the storage chamber C are closed, and the turbine wheel Z? ¹ rotated by means of a suitable starting crank attached to the axis Ά ^{1 of the turbine.} This actuates the compressor pumps A until the contents of the storage chamber C reach the desired pressure. Then the cocks C ^{1 are} opened so that the combustion chambers D can fill with the explosive mixture. Then, after the hand crank has been removed, the electrical current is switched on in order to explode the mixture and start the turbine. The speed of the turbine is regulated by a suitable change in the explosion mixture to be effected with the aid of the aforementioned cock. The turbine is stopped by switching off the electrical current. In order to start the turbine again, it is only necessary to switch on the electrical current, since one or more combustion chambers are charged with the explosive mixture and ready for ignition. If centrifugal compressors are used to compress the mixture, their impellers must be made of a material that does not generate sparks when it hits the housing. .

Das Einlaßventil kann mit Bezug auf das Auslaßventil so angeordnet werden, daß das erstere nicht geöffnet werden kann, wenn das Auslaßventil offen ist. Zu diesem Zwecke kann auf dem Auslaßventil eine Nockenscheibe o. dgl. angeordnet werden, welche während der Drehung des Auslaßventiles durch ein geeignetes Stangen- und Hebelsystem auf einen durch Federn betätigten Keil wirkt und einenThe inlet valve can be arranged with respect to the outlet valve so that the the former cannot be opened when the exhaust valve is open. To this end Can be arranged on the outlet valve, a cam disk or the like, which during the Rotation of the exhaust valve by a suitable rod and lever system on one spring operated wedge acts and one

ίο Zahn oder Anschlag auf dem beweglichen Einlaßventil hebt oder niederdrückt.ίο Tooth or stop on the movable inlet valve raises or depresses.

Claims

Patent claim:
Explosion chamber for gas turbines, in which the explosion takes place with the mixture inlet element closed and the explosion pressure exposes the outlet for the explosion gases, characterized in that the double-conical explosion chamber (D) contains two rotary valves (D ¹ D ² ) through which the inlet (D ³ ) and the outlet (D ¹ ) are opened and closed alternately.

1 sheet of drawings.