DE2308790A1

DE2308790A1 - CIRCULATING THERMAL POWER MACHINE WORKING ACCORDING TO THE CLAUSIUS RANKINE PROCESS

Info

Publication number: DE2308790A1
Application number: DE19732308790
Authority: DE
Inventors: William Allen Doerner
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1973-02-22
Publication date: 1973-08-30
Also published as: CH547434A; IT979345B; NL7302407A; FR2173566A5; CA980136A; JPS4896901A; IL41594A0; IL41594A

Description

Or. ma. Waiter M»tz Or. Dieter F. *o« 22. IEO. U?3Or. Ma. Waiter M »tz Or. Dieter F. * o «22nd IEO. U? 3

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E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Del. I9898, V.St.A.E. I. DU PONT DE NEMORS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Del. I9898, V.St.A.

Umlaufende, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitende WärmekraftmaschineCirculating heat engine working according to the Rankine process

Die Erfindung betrifft umlaufende Wärmekraftmaschinen und insbesondere umlaufende, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitende Maschinen mit einer neuartigen Einrichtung zur Schmierung der inneren beweglichen Teile der Haschine.The invention relates to rotating heat engines and, more particularly, to rotating heat engines based on the Rankine process working machines with a new type of device for the lubrication of the internal moving parts the machine.

Eines der Probleme beim Bau von Maschinen, die nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeiten, is.t die Schmierung der inneren beweglichen Maschinenteile, was insbesondere auf umlaufende Maschinen der erwähnten Art zutrifft. Wenn innere, sich bewegende Maschinenteile, wie Lager, Zahnräder u. dgl. in herkömmlicher Weise mit öl oder Fett geschmiert werden, muß das Arbeitsmedium vom Schmiermittel isoliert sein, um zu verhindern, daß das Schmiermittel weggewaschen und durch das Arbeitsmedium verdünnt wird. Die vollständige Trennung des ArbeitsmediumsOne of the problems with building machines that use the Rankine process is lubrication the inner moving machine parts, which applies in particular to rotating machines of the type mentioned. If internal, moving machine parts, such as bearings, gears and the like. In a conventional manner with oil or To be lubricated with grease, the working medium must be isolated from the lubricant in order to prevent the lubricant from getting washed away and diluted by the working medium. The complete separation of the working medium

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und des Schmiermittels ist sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, zu erzielen und aufrecht zu erhalten. Aus diesem Grunde hat man immer wieder versucht, das Problem durch die Verwendung eines Arbeitsmediums zu lösen, das Eigenschaften hat, die auch eine Schmierung für die inneren beweglichen Teile der Maschine ergeben.and the lubricant is very difficult if not impossible to achieve and maintain. For this reason one has tried again and again to solve the problem by using a working medium that has properties that also provide lubrication for the internal moving parts of the machine.

Obwohl diese Lösung einen gewissen Erfolg bei nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitenden Maschinen in Form von Kolbenmaschinen gehabt hat, steht kein Arbeitsmedium zur Verfügung, das angemessene Schmierungseigenschaften besitzt, durch welche der Wirkungsgrad und dieStabilität erhalten werden, die für einen zufriedenstellenden Betrieb einer umlaufenden Maschine der erwähnten Art erforderlich ist. Andererseits entsteht durch die Verwendung eines gesonderten Schmiermittels für die sich bewegenden Teile einer umlaufenden, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitenden Maschine das Problem und die Schwierigkeit der wirksamen Isolierung des Arbeitsmediums vom Schmiermittel. Dies kann bis zu einem gewissen Grade durch die Verwendung von Dichtungen für hohe Drehzahlen erreicht werden, jedoch stellen diese, abgesehen von der Komplizierung und den Kosten solcher Dichtungen keine zufriedenstellende Lösung des Problems dar, in erster Linie, da sie eine beträchtliche Leistung von der Maschine aufnehmen und da sie nicht völlig wirksam gemacht werden können.Although this solution has a certain success in machines working according to the Clausius-Rankine process of piston engines, there is no working medium available that has adequate lubrication properties by which the efficiency and stability necessary for satisfactory operation are obtained a rotating machine of the type mentioned is required. On the other hand, arises from the use a separate lubricant for the moving parts of a rotating, according to the Clausius-Rankine process working machine the problem and the difficulty of the effective isolation of the working medium from the lubricant. This can be done to some extent through the use of gaskets for high speeds can be achieved, however, apart from the complexity and cost of such Seals do not provide a satisfactory solution to the problem, primarily because they provide significant performance from the machine and as they cannot be made fully effective.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Angabe einer umlaufenden, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitenden Maschine mit einer neuartigen Einrichtung zur Schmierung und Kühlung der inneren beweglichen Teile der Maschine.The object of the invention is therefore to provide a circulating, operating according to the Clausius-Rankine process Machine with a new type of device for lubricating and cooling the internal moving parts of the machine.

Eine erfindungsgemässe umlaufende Maschine, die nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitet, besitzt ein zy-A rotating machine according to the invention, which according to the Clausius-Rankine process works, has a cy-

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lindrisches Gehäuse, das um seine Achse drehbar ist, und enthältLindrisches housing, which is rotatable about its axis, and contains

einen ringförmigen Kessel zur Aufnahme eines ringförmigen Körpers des flüssigen Arbeitsmediums, eine Einrichtung zum Erhitzen der Flüssigkeit im Kessel, um aus dem Arbeitsmediums unter Druck stehenden Dampf in diesem zu erzeugen,an annular tank for receiving an annular body of the liquid working medium, a device for heating the liquid in the kettle to remove it from the working medium under pressure To generate steam in this,

eine Einrichtung, durch welche das Gehäuse in ein Entspannungsmaschinen-Abteil und in ein Schmiermitte1-Abteil unterteilt wird,a device through which the housing into an expansion machine compartment and a lubricant 1 compartment is subdivided,

eine Entspannungsmaschine in dem Entspannungsmaschinenabteil zur Arbeitsaufnahme von dem unter Druck stehenden Dampf, mit einer gleichachsig drehbaren Welle, die von der Entspannungsmaschine angetrieben wird, und sich in das Schmiermittelabteil des Gehäuses erstreckt, einen ringförmigen Sumpf in dem Schmiermittelabteil zur Aufnahmea relaxation machine in the relaxation machine compartment to take up work from the pressurized steam, with a coaxially rotatable shaft driven by the expansion machine is powered and extends into the lubricant compartment of the housing, an annular sump in the lubricant compartment for receipt

eines ringförmigen Schmiermittelbades von bestimmter radialer Tiefe,an annular lubricant bath of a certain radial depth,

eine Einrichtung, die dazu dient, das Gehäuse und den Kessel um die erwähnte Achse mit einer bestimmten Geschwindigkeit zur Drehung anzutreiben, um die ringförmigen t"lüssigkeitskörper aus Arbeitsmedium und Schmiermittel im Kessel bzw. Sumpf aufrecht zu erhalten, eine Pumpe im Schmiermittelabteil, die nicht mit dem Gehäuse drehbar ist,a device which serves to move the housing and the boiler around the axis mentioned at a certain speed to be driven to rotate around the annular body of fluid made of working medium and lubricant to maintain in the boiler or sump, a pump in the lubricant compartment, which is not with the Housing is rotatable,

einen Schmiermittelkanal besitzt und sich vom Schmiermittelbad nach innen zu der erwähnten Welle erstreckt, wobei der Einlaß des SchmiermittelkanalB in das Schmiermittel taucht, und der Drehrichtung des Gehäuses entgegengesetzt ist,
und eine Einrichtung zum Erhitzen und Verdampfen über-has a lubricant channel and extends inwardly from the lubricant bath to said shaft, the inlet of lubricant channel B being immersed in the lubricant and the direction of rotation of the housing being opposite,
and a device for heating and evaporating over-

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schüssigen Arbeitsmediums, das längs der Welle vom Entspannungsmaschinenabteil zum Sumpf wandert, um den Dampfdruck im Schmiermittelabteil im wesentlichen auf den Dampfdruck im Entspannungsmaschinenabteil zu erhöhen.schüssigen working medium that migrates along the shaft from the expansion machine compartment to the sump the vapor pressure in the lubricant compartment essentially to the vapor pressure in the expansion machine compartment to increase.

Die Erfindung und die verschiedenen Merkmale und Einzelheiten der Bauweise und Arbeitsweise derselben werden nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:The invention and the various features and details of construction and operation thereof are set forth described in more detail below in connection with the accompanying drawings, namely show:

Fig. 1 eine typische Teilansicht im diametralen Schnitt einer erfindungsgemässen umlaufenden, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitende Maschine;1 shows a typical partial view in diametrical section of a circumferential according to the invention, according to the Clausius-Rankine process working machine;

Fig. 2 eine schematische Ansicht nach der Linie 2-2 in Fig. 1;FIG. 2 is a schematic view taken along line 2-2 in FIG. 1; FIG.

Fig. 3 eine Teilansicht im Schnitt ähnlich der Fig. 1, welche eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine zeigt undFIG. 3 is a partial view in section similar to FIG. 1, showing another embodiment of the inventive Machine shows and

Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3.FIG. 4 is a partial view in section along the line 4-4 in FIG. 3.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemässe umlaufende, nach dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitende Maschine dargestellt, die ein Gehäuse H mit einem Kessel B besitzt, ferner eine geeignete Entspannungsmaschine wie z.B. eine Turbine T, einen umlaufenden Kondensator C, der mit dem Kessel gekuppelt ist, so daß er sich mit diesem als eine Einheit dreht, und eine Einrichtung, die durch die Entspannungsmaschine angetrieben wird und mit derIn Fig. 1 is an inventive revolving, according to the Rankine process working machine shown, which has a housing H with a boiler B, also a suitable expansion machine such as a turbine T, a rotary condenser C, the is coupled to the kettle so that it rotates with it as a unit, and a device that passes through the relaxation machine is driven and with the

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Kessel-Kondensator-Einheit verbunden ist, um die letztere mit einer bestimmten Drehzahl anzutreiben, wie nachfolgend erläutert wird.Boiler-condenser unit is connected to drive the latter at a certain speed, like will be explained below.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Aus f ührungs form der Erfindung sind das drehbare Gehäuse H mit dem Kessel B von der Bauart und Arbeitsweise im wesentlichen wie in der US-Patentschrift 3 613 368 beschrieben und gezeigt. Ein solches Gehäuse mit Kessel besitzt eine zylindrische Kammer 1, die durch eine kontinuierliche, sich in der Umfangsrichtung erstreckende Aussenwand 2, Seitenwänden 3 und 4 und eine zylindrische Innenwand 5 begrenzt wird. Die Kesselkammerwand 3 erstreckt sich radial na da innen und ist an ihrem inneren Ende mit einer ringförmigen Nabe 6 verbunden, die gleichachsig zum Kessel B und innerhalb desselben angeordnet ist. Die Nabe 6 besitzt eine Mittelbohrung 7, die sich axial durch diese erstreckt, und gleichachsig im äusseren Ende derselben ist eine Welle 8 angeordnet, die in der Nabe zur Drehung mit dieser befestigt ist. Die Welle 8 ist in einem Lager 9 drehbar gelagert, die in einem festen Ständer 10 angeordnet ist.In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the rotatable housing H is with the boiler B of the type and operation essentially as described and shown in US Pat. No. 3,613,368. Such a housing with boiler has a cylindrical chamber 1, which is formed by a continuous, outer wall 2 extending in the circumferential direction, Side walls 3 and 4 and a cylindrical inner wall 5 is limited. The boiler chamber wall 3 extends radially na inside and is connected at its inner end to an annular hub 6 which is equiaxed to the boiler B and within the same is arranged. The hub 6 has a central bore 7 which extends axially extends through this, and coaxially in the outer end of the same a shaft 8 is arranged, which in the hub is attached for rotation with this. The shaft 8 is rotatably mounted in a bearing 9, which is in a fixed Stand 10 is arranged.

Die zylindrische Innenwand 5 des Kessels ist am Umfangsteil der benachbarten Fläche einer sich radial erstreckenden gleichachsigen kreisförmigen Platte oder Scheibe 12 befestigt, die vom inneren Ende einer sich gleichachsig erstreckenden Hohlwelle 13 nach aussen ragt, Die Hohlwelle 13 und die Platte 12 sind 'fiurch ein Lager IH auf einer sich gleichachsig erstreckenden stationären Achse 16 drehbar gelagert, deren ausseres Ende in geeigneter Weise gleichachsig zur Maschine gelagert ist.The cylindrical inner wall 5 of the boiler is on the peripheral part of the adjacent surface of a radially extending equiaxed circular plate or disc 12 attached to the inner end of a coaxially extending hollow shaft 13 protrudes outward, the hollow shaft 13 and the plate 12 are 'fiurch a bearing IH on a coaxially extending stationary Axis 16 rotatably mounted, the outer end in a suitable Way is coaxially mounted to the machine.

Der drehbare Kessel ist für den Antrieb um seine geo-The rotatable boiler is designed to be driven around its geo-

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metrische Achse mit einer bestimmten Drehzahl bestimmt, die so berechnet ist, daß die Fliehkraft erzeugt wird, die notwendig ist, um die gewählte Kesselflüssigkeit in diesem gleichmässig in der Umfangsrichtung verteilt um die Innenfläche der äusseren Umfangswand 2 des Kessels herum anzuordnen und in Kontakt mit dieser zu halten derart, daß eine Flüssigkeit/Dampf-Grenzfläche, die in Fig. 1 mit χ bezeichnet ist, zu erhalten, die von hoher Stabilität und im wesentlichen zylindrisch sowie konzentrisch zur Drehachse des Kessels ist. Im wesentlichen befindet sich die Flüssigkeits-Dampf-Grenzfläche χ in einem bestimmten Radius von der Drehachse des Kessels, um hochsiedende Wärmeströme über diejenigen hinaus zu erzielen, die durch die Wirkung der Schwerkraft erhalten werden. Der ringförmige Flüssigkeitskörper im Kessel kann auf die erforderliche Siedetemperatur erhitzt werden, um diese zu verdampfen, beispielsweise durch die Verbrennung eines geeigneten Brennstoff-Luft-Gemisches in einem stationären Verbrennungsraum 21, der um den Kessel herum ausgebildet und angeordnet sein kann, wie in der vorgenannten Patentschrift beschrieben.metric axis determined with a certain speed, which is calculated so that the centrifugal force is generated, which is necessary to the selected boiler liquid in this evenly distributed in the circumferential direction around the inner surface of the outer To arrange circumferential wall 2 of the boiler around and to keep it in contact with this in such a way that a liquid / vapor interface, denoted in FIG. 1 by χ is to be obtained, which is of high stability and substantially cylindrical and concentric to the axis of rotation of the boiler. Essentially is located the liquid-vapor interface χ at a certain radius from the axis of rotation of the boiler to achieve high-boiling heat flows beyond those obtained by the action of gravity will. The ring-shaped body of liquid in the boiler can be heated to the required boiling temperature be in order to vaporize them, for example by the combustion of a suitable fuel-air mixture in a stationary combustion chamber 21, the may be formed and arranged around the boiler as described in the aforesaid patent.

Die Entspannungsmaschine in der Form einer Turbine T, die beispielsweise im wesentlichen wie in der vorgenannten US-Patentschrift 3 613 368 gezeigt und beschrieben ausgebildet und betriebsfähig sein kann, besitzt einen Läufer 22 mit einer Reihe von Turbinenschaufeln 23, die um den Umfang des letzteren herum angeordnet sind. Der Turbinenlaufer 22 befindet sich innerhalb feiner ringförmigen Ausnehmung 2«* in der Nabe 6 und ist zur gleichachsigen Drehung unabhängigThe expansion machine in the form of a turbine T, which may for example be constructed and operative substantially as shown and described in the aforesaid US Pat. No. 3,613,368, has a rotor 22 with a series of turbine blades 23 extending around the circumference of the latter are arranged. The turbine runner 22 is located within a fine ring-shaped recess 2 «* in the Hub 6 and is independent of coaxial rotation

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von dem Kessel B auf einer Welle 25 angeordnet, die zur Drehung innerhalb der Bohrung 7 der Nabe 6 durch Lager 26 gelagert ist. In der Nabe 6 ist eine ringförmige Reihe von Düsen 27 gleichachsig benachbart dem Turbinenläufer 22 gegenüberliegend den Schaufeln 23 desselben vorgesehen, welchen Düsen 27 Hochdruckdampf von einer ringförmigen Sammelleitung 28 zugeführt wird.arranged by the boiler B on a shaft 25, which for rotation within the bore 7 of the hub 6 by Bearing 26 is stored. In the hub 6, an annular row of nozzles 27 is coaxially adjacent the turbine runner 22 is provided opposite the blades 23 of the same, to which nozzles 27 high-pressure steam is supplied from an annular collecting line 28.

Hochdruckdampf wird von der Kesselkammer 1 der Sammelleitung 28 durch eine Vielzahl von Dampfrohren 29 zugeführt, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung um die Achse herum angeordnet sind, um die dynamische Auswuchtung im Kessel sicherzustellen. Der von der Sammelleitung 28 zugeführte und durch die Düsen 27 austretende Hochdruckdampf beaufschlagt die Schaufeln 23, um den Turbinenlaufer 22 und dessen Welle 25 mit der gewünschten Drehzahl anzutreiben. Um die Welle 25 herum ist benachbart dem Turbinenläufer 22 nach innen eine berührungsfreie Labyrinthdichtung 30 vorgesehen, um die Wanderung des Hochdruckdampfes aus der Turbine längs der Welle 25 zu verringern.High-pressure steam is supplied from the boiler chamber 1 to the manifold 28 through a plurality of steam pipes 29 which are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the axis around which ensure dynamic balancing in the boiler. The one supplied from the manifold 28 and through the nozzles 27 escaping high-pressure steam acts on the blades 23 to the turbine rotor 22 and its shaft 25 with to drive the desired speed. Around shaft 25 is adjacent turbine runner 22 inward a non-contact labyrinth seal 30 is provided, the migration of high pressure steam from the turbine along the shaft 25 to decrease.

In der Nabe 6 ist ferner ein ringförmiger Diffusor 31 zur Aufnahme des Abdampfes aus der Entspannungsmaschine, beispielsweise aus der Turbine T, aufzunehmen und diesen in eine ringförmige Austrittskammer 32 zu leiten, von wo er in den Kondensator C gelangt. In der Austrittskammer 32 ist eine Anzahl von sich axial erstreckenden radialen Trennwänden bzw. Leitwänden 3 3 vorgesehen, die in gleichen Abständen in der Umfangsrichtung um die Maschinenachse herum angeordnet sind, um die Winkelgeschwindigkeit des Abdampfes auf derjenigen der umlaufenden Kessel-Kondensdsr-Einheit zu halten und den Dampf zum und in den Kondensator CIn the hub 6 there is also an annular diffuser 31 for receiving the exhaust steam from the expansion machine, for example from the turbine T, and to guide it into an annular outlet chamber 32, from where it passes into the condenser C. In the Exit chamber 32 is a number of axially extending radial partition walls or guide walls 33 provided, which are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the machine axis, by the angular velocity of the exhaust steam on that of the rotating boiler condensate unit to hold and steam to and from the condenser C

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Cr-7 2 35-BCr-7 2 35-B

zu leiten.to direct.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Kondensator C im Aufbau und in der Arbeitsweise wie in der vorgenannten US-Patentschrift 3 613 gezeigt und beschrieben. Der Kondensator C besitzt eine gleichachsige Anordnung von ringförmigen radialen Rippen 34 und axiale Wärmeaustauschrohre 35, die mit dem Kessel B, mit der Platte 12 und mit der Welle 13 als eine Einheit umlaufen. Der Mittelteil der Platte 12 ist nach innen und in der Endrichtung zur Welle 13 gekrümmt, wie bei 36 angegeben, um eine glatte gekrümmte Fläche zu erhalten, durch welche ein Kühlmittel, beispielsweise Luft, nach aussen durch die Kondensatorrippen 34 geleitet wird. Der zur Kammer 32 austretende Turbinenabdampf gelangt in die Wärmeaustauschrohre 35, in welchen er durch Wärmeaustausch mit einem Kühlmittel kondensiert und dann in einen ringförmigen Sammler 37 fließt, aus dem er radial durch die Fliehkraft, welche durch die Drehung des Kondensators C erzeugt wird, über eine Anzahl Leitungen 38 ausgetragen und zur Kesselkammer 1 zurückgeführt wird.In the illustrated embodiment of the invention Capacitor C is in construction and operation as in the aforementioned US Pat. No. 3,613 shown and described. The capacitor C has an equiaxed arrangement of annular radial ribs 34 and axial heat exchange tubes 35 connected to the boiler B, to the plate 12 and to the shaft 13 as circulate a unit. The central part of the plate 12 is inward and in the end direction of the shaft 13 curved, as indicated at 36, to provide a smooth curved surface through which a coolant, for example Air is passed to the outside through the condenser fins 34. The exiting to chamber 32 Turbine exhaust steam enters the heat exchange tubes 35, in which it condenses through heat exchange with a coolant and then into an annular collector 37 flows, from which it flows radially through the centrifugal force generated by the rotation of the capacitor C, is discharged via a number of lines 38 and returned to the boiler chamber 1.

Die Kessel-Kondensator-Einheit wird durch die primäre Leistungsabgabe der Maschine über ein inneres eingeschlossenes Getriebe mit einem festen Obersetzungsverhältnis kontinuierlich zur Drehung angetrieben, das gleichachsig zur Maschinenachse und innerhalb der umlaufenden Kessel-Kondensator-Einheit angeordnet ist. Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besiti das Getriebe ein Sonnenrad 40, das fest auf der Turbinenwelle 25 angeordnet ist, und von dieser angetrieben wird. Mit dem Sonnenrad 40 stehen mehrere Planetenräder 41 in Eingriff, die ferner mitThe boiler-condenser unit is enclosed by the primary power output of the machine via an interior Gearbox continuously driven for rotation with a fixed gear ratio, the is arranged coaxially to the machine axis and within the rotating boiler-condenser unit. In the embodiment of the invention shown in Figs. 1 and 2, the transmission possesses a sun gear 40, which is fixedly arranged on the turbine shaft 25, and is driven by this. Stand with the sun gear 40 several planet gears 41 in engagement, which also with

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einem umgebenden Hohlrad 4 2 kämmen, das fest auf einem ringförmigen Flansch 4 3 angeordnet ist und von diesem getragen wird, welcher Flansch mit der Platte 12 aus einem Stück besteht und von deren benachbarten Fläche axial nach innen ragt. Bei der dargestellten Ausführungs· form sind drei Planetenräder 41 vorgesehen, die in gleichen Umfangsabständen um die Maschinenachse herum angeordnet sind. Jedes der Planetenräder 41 ist auf einem Achsstummel 44 mittels eines Lagers 45 drehbar gelagert und jeder Achsstummel 44 ist an einem stationären Armkreuz 46 befestigt, das am inneren Ende der stationären Achse 16 vorgesehen ist. Das stationäre Armkreuz 46 dient als Drehmomentabstützung und wirkt dem Reaktionsdrehmoment entgegen, das durch die Maschine erzeugt wird. Durch diese Bauform sind die Achsen der Planetenräder 41 fest angeordnet, so daß sie nicht umlaufen oder sich in der Umfangsrichtung mit Bezug auf die Maschinenachse oder um diese herum bewegen. Es wird daher die volle Leistungsabgabe der Entspannungsmaschine von dem treibenden Sonnenrad über die Planetenräder 41 unmittelbar auf das getriebene Hohlrad 4 2 an der Kessel-Kondensatoreinheit mit dem festen Obersetzungsverhältnis des besonderen Getriebes übertragen.mesh with a surrounding ring gear 4 2, which is fixedly arranged on an annular flange 4 3 and from this which flange is integral with the plate 12 and from its adjacent surface protrudes axially inwards. In the embodiment shown, three planetary gears 41 are provided, which are shown in FIG equal circumferential distances around the machine axis are arranged. Each of the planetary gears 41 is rotatable on a stub axle 44 by means of a bearing 45 stored and each stub axle 44 is attached to a stationary spider 46 which is at the inner end of the stationary axis 16 is provided. The stationary spider 46 serves as a torque support and acts counter to the reaction torque generated by the machine. Due to this design, the Axes of the planet gears 41 fixedly arranged so that they do not revolve or move in the circumferential direction Move in relation to or around the machine axis. It is therefore the full power output of the relaxation machine from the driving sun gear the planet gears 41 directly on the driven ring gear 4 2 on the boiler-condenser unit with the Transfer the fixed gear ratio of the special gear.

Beim Anlaufen wird jedoch kein Dampfdruck durch den Kessel B erzeugt, um die Turbine und damit die Kessel-Kondensator-Einheit anzutreiben. Beim Anlaufen muß daher die Kessel-Kondensatoreinheit unabhängig mit der vorgesehenen bestimmten Drehzahl angetrieben werden, um in der Kesselkammer 1 die Flüssigkeit-ZGrenzflache χ herbeizuführen und aufrechtzuerhalten, bis der ringförmige Flüssigkeitskörper im Kessel auf die Temperatur erhitzt ist, durch welche der gewünschteWhen starting, however, no steam pressure is generated by the boiler B in order to drive the turbine and thus the boiler-condenser unit. When starting must Therefore, the boiler-condenser unit can be driven independently with the intended specific speed in order to bring about and maintain the liquid Z boundary surface χ in the boiler chamber 1 the ring-shaped body of liquid in the kettle is heated to the temperature by which the desired

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Dampfdruck für den Antrieb des Turbinenläufers 22 erhalten wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Anlaufmotors M geschehen, der eine auf der Maschinenwelle 8 befestigte Riemenscheibe 70 über einen Riemen 71 antreibt. Für den Antrieb der Maschinenwelle 8 durch den Motor M kann auch ein Kettentrieb vergesehen werden. Ferner kann eine Einrichtung, beispielsweise eine Kupplung (nicht gezeigt) zur Unterbrechung des Antriebs zwischen dem Motor M und der Riemenscheibe 70 vorgesehen werden, wenn die Maschine den normalen Betriebszustand erreicht oder es kann von der Welle 8 aus der Motor angetrieben werden, so daß er als Generator arbeitet, beispielsweise zum Aufladen einer Batterie, welche Zubehöreinrichtungen, wie den Anlaufmotor, Lampen u. dgl. speist.Steam pressure for driving the turbine runner 22 is obtained. This can be done, for example, with the help of of a starting motor M happen, the one on the machine shaft 8 drives attached pulley 70 via a belt 71. For driving the machine shaft 8 a chain drive can also be provided by the motor M. Furthermore, a device, for example a clutch (not shown) for interrupting the drive between the motor M and the pulley 70 can be provided when the machine reaches normal operating condition or it can be taken from the shaft 8 driven from the engine so that it works as a generator, for example to charge a battery, which accessories, such as the starter motor, lamps and the like.

Erfindungsgemäss werden die verschiedenen, sich bewegenden Teile der Maschine durch eine Druckschmierung unter Verwendung einer Pitot-Pumpe geschmiert. Wie in Fig. 1 gezeigt, wirken die Platte 12 und der Flansch 4 3 mit dem benachbarten Teil der Maschinennabe 6 zusammen, um einen ringförmigen Schmiermittelsumpf 48 mit einem Füll- und Ablaufstopfen 19 zu bilden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Hohlrad 42 des Getriebes von festem Übersetzungsverhältnis, da es am Flansch 4 3 angebracht ist, wie vorangehend beschrieben, im Sumpf 48 angeordnet. Die Pitot-Pumpe weist einen radialen Kanal 50 auf, der im stationären Armkreuz 46 ausgebildet ist und an seinem aussereη Ende mit einer L-förmigen Spitze 51 versehen ist, während sein inneres Ende in ein ringförmiges Schmierir.ittelbad 5 2 im Sumpf 48 eintaucht, welcher Einlaß der Drehrichtung der Maschine entgegengesetzt gerichtet ist. Die bestimmte Drehzahl, mit welcher der Kessel zur Drehung angetrieben wird, um den ringförmigenAccording to the invention, the various moving Parts of the machine are lubricated by pressure lubrication using a pitot pump. As in Fig. 1 shown, the plate 12 and the flange 4 3 cooperate with the adjacent part of the machine hub 6 to an annular lubricant sump 48 with a filling and drain plug 19 to form. In the embodiment shown, the ring gear 42 of the transmission is solid Transmission ratio, since it is attached to the flange 4 3, as described above, arranged in the sump 48. The pitot pump has a radial channel 50 formed in the stationary spider 46 and on its The outer end is provided with an L-shaped tip 51 is, while its inner end is immersed in an annular lubricant bath 5 2 in the sump 48, which Inlet is opposite to the direction of rotation of the machine. The specific speed at which the Boiler is driven to rotate around the annular

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Flüssigkeitskörper aus Arbeitsmedium im Kessel aufrecht zu erhalten, hält auch das ringförmige Schmiermittelbad 5 2 im Sumpf 48 aufrecht.Maintaining bodies of liquid from working medium in the vessel also maintains the annular lubricant bath 5 2 in the sump 48.

Das innere Ende des Kanals 50 ist mit einem gleichachsigen Kanal 53 verbunden, der im Armkreuzteil 46 ausgebildet ist und sich ein kurzes Stück in den benachbarten Endteil der Achse 16 erstreckt, wo er mit einem radialen Kanal 54 in Verbindung steht, welcher benachbart dem Lager 14 mündet. Ein gleichabnsiger Kanal 55 erstreckt sich durch das Sonnenrad 40 und einen benachbarten Teil der Turbinenwelle 25 , wo er mit einem radialen Kanal 56 in Verbindung steht, der zwischen den axial voneinander in Abstand befindlichen Lagern 26 mündet. Zur Verbindung zwischen dem nicht umlaufenden Kanal 53 und dem Kanal 55 in dem sich drehenden Sonnenrad 40 dient ein Verbindungsrohr 57, dessen eines Ende im Kanal 55 zur Drehung mit dem Sonnenrad 40 befestigt ist, während das andere Ende gleichachsig innerhalb des stationären Kanals 5 3 mittels einer Schraubdichtung 58 angeordnet ist, beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt.The inner end of the channel 50 is connected to an equiaxed channel 53, which is in the spider part 46 is formed and extends a short distance in the adjacent end portion of the axle 16, where he with a radial channel 54 communicates, which adjacent to the bearing 14 opens. An equidistant channel 55 extends through sun gear 40 and 40 an adjacent part of the turbine shaft 25 where it communicates with a radial channel 56 in communication between the axially spaced apart bearings 26 opens. For the connection between the non-rotating channel 53 and the channel 55 in the rotating Sun gear 40 serves a connecting tube 57, one end of which is fastened in the channel 55 for rotation with the sun gear 40, while the other end is arranged coaxially within the stationary channel 5 3 by means of a screw seal 58, for example as in FIG Fig. 1 shown.

Die Drehung der Maschine mit Bezug auf das sich nicht drehende Armkreuz 46 bewirkt, daß Schmiermittel aus dem Bad 52 von der Spitze 51 nach innen über den Kanal 50 und die Verbindungskanäle zu den Lagern 14 und 26 gepumpt wird. Da das Hohlrad 4 2 in das ringförmige Schmiermittelbad eintaucht, wie in den Zeichnungen gezeigt, werden die Zahnräder 40 und 41 durch den Eingriff mit dem Hohlräd geschmiert und das durch die Zahnräder 40 und 41 aufgenommene Schmiermittel fließt radial über diese Zahnräder und zum Sumpf zurück. Wenn sich das Hohlrad 42 nicht im Schmiermittelbad 5 2 befindet,The rotation of the machine with respect to the non-rotating spider 46 causes lubricant to come out the bath 52 from the tip 51 inwards via the channel 50 and the connecting channels to the bearings 14 and 26 is pumped. Since the ring gear 4 2 is immersed in the ring-shaped lubricant bath, as shown in the drawings, the gears 40 and 41 are lubricated by the engagement with the ring gear and that by the Lubricant received from gears 40 and 41 flows radially over these gears and back to the sump. if the ring gear 42 is not in the lubricant bath 5 2,

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können die Zahnräder dadurch wirksam geschmiert werden, daß ein radialer Kanal (nicht gezeigt) im Sonnenrad 40 vorgesehen wird, der von dem axialen Kanal 55 ausgeht und an den Zähnen des Sonnenrades mündet, das mit den Planetenrädern 41 in Eingriff steht. Das den Zahnrädern und Lagern zugeführte Schmiermittel läuft unter dem Einfluß der Fliehkraft zum Bad 5 2 im Sumpf 48 zurück.the gears can be lubricated effectively characterized in that a radial passage (not shown) in the sun gear 40 is provided which extends from the axial passage 55 and opens to the teeth of the sun gear engaged with the planetary gears 41 is engaged. The lubricant supplied to the gears and bearings runs back to the bath 5 2 in the sump 48 under the influence of centrifugal force.

Der Schmiermittelsumpf 4 8 wird im IdealfäLl eng benachbart dem Kondensator C angeordnet, so daß er so kühl wie möglich ist. Für diesen Zweck ist der Sumpf 48 von den heissen Turbinenteilen der Maschine durch ringförmige Hohl- bzw. Zwischenräume 5 9 und 60 isoliert, die zwischen ihnen vorgesehen sind, und das Schmiermittelbad 52 im Sumpf wird ferner durch den Kontakt mit dem gekrümmten Teil 4 6 der Gehäuseplatte 12 gekühlt, der seinerseits durch einen Kontakt mit dem Wärmeaustauschmedium (Luft), das durch den Kondensator C strömt, gekühlt wird. Eine Hülse bzw. ein Bund 61 am stationären Armkreuz 4 6 erstreckt sich axial von diesem und umgibt das innere Ende der drehbaren Hohlwelle 13, um das Schmiermittel . zu sammeln, das aus dem Lager 14 abläuft, und dieses über die Innenfläche des luftgekühlten Teils 36 der Platte 12 zu leiten, so daß es auf seinem Weg zum Sumpf 48 zurück weitergekühlt wird. Ausserdem sind der Sumpf und das Schmiermittelbad von der hohen Temperatur in der Turbinenaustrittskammer 32 durch eine ringförmige Barriere 62 aus einem geeigneten Isoliermaterial, beispielsweise aus Glasfaser, wärmeisoliert, die ferner die Aufgabe hat, das Innere des Maschinengehäuses in ein Entspannungsmaschinenabteil und in ein Schmiermittelsumpf abteil zu unterteilen. The lubricant sump 4 8 is ideally closely adjacent placed the condenser C so that it is as cool as possible. For this purpose the sump 48 is from the hot turbine parts of the machine by annular cavities or spaces 5 9 and 60 isolated, the are provided between them, and the lubricant bath 52 in the sump is further curved by contact with the Part 4 6 of the housing plate 12 is cooled, in turn by contact with the heat exchange medium (Air) flowing through the condenser C is cooled. A sleeve or collar 61 on the stationary arm cross 46 extends axially therefrom and surrounds the inner end of the rotatable hollow shaft 13 for the lubricant. to collect that drains from the bearing 14, and this over the inner surface of the air-cooled part 36 of the Guide plate 12 so that it is further cooled on its way back to the sump 48. Also are the swamp and the lubricant bath from the high temperature in the turbine outlet chamber 32 by an annular barrier 62 made of a suitable insulating material, for example made of fiberglass, thermally insulated, which also has the task of the inside of the machine housing in to divide a relaxation machine compartment and compartment into a lubricant sump.

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Ein neuartiges Merkmal der Erfindung besteht in der Ausbildung und Anordnung, welche die Verwendung eines gesonderten Arbeitsmediums und Schmiermittels ermöglicht, ohne daß eine formschlüssige Dichtung für hohe Drehzahlen auf der Welle 25 vorgesehen werden muß, um die Wanderung des Arbeitsmediums längs der Welle 25 von der Turbine T zum Schmiermittelsumpf 48 zu verhindern. Ein typisches Beispiel eines geeigneten Arbeitsmediums, das im Rahmen der Erfindung wirksam verwendet werden kann, ist ein Gemisch der Isomeren von Trichlortrifluorbenzol und das Schmiermittelbad 5 2 im Sumpf 48 kann beispielsweise durch ein Gemisch von etwa gleichen Gewichtsteilen des vorerwähnten Arbeitsmediums und eines Schmiermittels, wie "Krytox" 143 fluoriertes öl gebildet werden. Andere Schmiermittel wie z.B. PoIy-(phenylather) und "Zonyl" E-7 und E-91 Fluoralkylester können ebenfalls verwendet werden. Gegebenenfalls können auch geeignete Mengen von fein verteiltem Graphit oder fein verteiltem Molybdändisulfid als Schmiermittel im Bad 5 2 vorgesehen werden. In jedem Falle muß das Schmiermittel bei hohen Temperaturen stabil sein und eine sehr geringe Flüchtigkeit haben, um die Verluste desselben aus dem Schmierinittelbad 5 2 im Sumpf so gering wie möglich zu halten.A novel feature of the invention is that Design and arrangement, which enables the use of a separate working medium and lubricant, without the need for a positive seal for high Rotational speeds on the shaft 25 must be provided to prevent the migration of the working medium along the shaft 25 from the turbine T to the lubricant sump 48. A typical example of a suitable working medium which can be effectively used in the context of the invention is a mixture of the isomers of Trichlorotrifluorobenzene and the lubricant bath 5 2 in the sump 48, for example, by a mixture of about equal parts by weight of the aforementioned working medium and a lubricant such as "Krytox" 143 fluorinated oil are formed. Other lubricants such as poly (phenyl ether) and "Zonyl" E-7 and E-91 fluoroalkyl esters can also be used. Optionally, suitable amounts of finely divided graphite or finely divided molybdenum disulfide as a lubricant in Bath 5 2 are provided. In either case, the lubricant must be stable and very stable at high temperatures have low volatility in order to minimize the losses of the same from the lubricant bath 5 2 in the sump to keep.

Der Füll- und Ablaufstopfen 49 kann dazu verwendet werden, den Sumpf 48 mit der erforderlichen Menge Arbeitsmedium- und Schmiermittelgemisch zu beliefern. Eine Löslichkeit des Schmiermittels im Arbeitsmedium des Bades 52 ist nicht erforderlich, da die Rührwirkung, welche durch die Drehbewegung des Sumpfes mit Bezug auf die Pumpenspitze 51 verursacht wird, eine Emulsion oder eine zeitweilige Suspension des Schmiermittels im Arbeitsmedium des Bades 52 bildet.The filling and drainage plug 49 can be used to supply the sump 48 with the required amount of working medium and lubricant mixture. A solubility of the lubricant in the working medium of the bath 52 is not required because the stirring action, which is caused by the rotary movement of the sump with respect to the Pump tip 51 is caused, an emulsion or a temporary suspension of the lubricant in the working medium of the bath 52 forms.

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Cr-72 35-BCr-72 35-B

Während des Betriebs der Maschine w ndert zumindest anfänglich etwas Arbeitsmedium von der Turbine T längs der Welle 25 durch die berührungsfreie Labyrinthdichtung 30 und findet seinen Weg in das Schmiermittelbad 5 2 im Sumpf 48. Diese zusätzliche Zufuhr von Arbeitsmedium zum Schmiermittel im Sumpf 48 hat zur Folge, daß die radiale Tiefe des Bades 5 2 zunimmt, so daß erfindungsgemäß eine Einrichtung zum Abdestillieren oder Verdampfen von überschüssigem Arbeitsmedium aus dem Schmiermittelbad 52, wenn das Letztere eine bestimmte maximale radiale Tiefe erreicht, vorgesehen ist.During the operation of the machine, at least initially, some working medium changes longitudinally from the turbine T of the shaft 25 through the non-contact labyrinth seal 30 and finds its way into the lubricant bath 5 2 in the sump 48. This additional supply of working medium to the lubricant in the sump 48 has the consequence that the radial depth of the bath 5 2 increases, so that according to the invention a device for distilling off or Evaporation of excess working medium from the lubricant bath 52, if the latter has a certain reached maximum radial depth, is provided.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung geschieht dies dadurch, daß in der Nabe 6 eine ringförmige Kammer 63 von geringer radialer Abmessung vorgesehen ist, die sich axial seitlich vom Sumpf 48 erstreckt und radial zur Maschinenachse in einem Abstand angeordnet ist, der dem Oberflächenspiegel des Schmiermittelbades bei der bestimmten maximalen radialen Tiefe desselben entspricht. Daher läuft, wenn durch die Wanderung von Arbeitsmedium aus der Turbine längs der Welle 25 zum Sumpf 4 8 die radiale Tiefe des Bades 52 über die bestimmte maximale Tiefe hinaus zugenommen hat, das Gemisch aus Schmiermittel und überschüssigem Arbeitsmedium aus dem Sumpf in die Kammer 63 über, wo es auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreichend hoch ist, um das überschüssige Arbeitsmedium aus dem Schmiermittel abzudestillieren oder zu verdampfen. Die Kammer 63 wird auf dia erforderliche Temperatur durch heissen unter Druck stehenden Dampf aus dem Boiler B er· wärmt, der durch Rohre 64 einer benachbarten umgebenden ringförmigen Heizkammer 65 zugeführt wird.In the illustrated embodiment of the invention happens this in that an annular chamber 63 of small radial dimensions is provided in the hub 6, which extends axially laterally from the sump 48 and is arranged radially to the machine axis at a distance that corresponds to the surface level of the lubricant bath at the certain maximum radial depth of the same. Therefore, when the working medium migrates from the turbine along the shaft 25 to the sump 4 8, the radial The depth of the bath 52 has increased beyond the certain maximum depth, the mixture of lubricant and excess working medium from the sump into the chamber 63, where it is heated to a temperature that is sufficiently high to distill or evaporate the excess working medium from the lubricant. The chamber 63 is heated to the required temperature by hot pressurized steam from the boiler B warms through pipes 64 of an adjacent surrounding annular heating chamber 65 is supplied.

Durch das Erhitzen des Oberlaufs aus dem Sumpf 48 in der Kammer 63 zum Abdestillieren oder Verdampfen des inBy heating the overflow from the sump 48 in the chamber 63 to distill off or evaporate the in

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Cr-7235-B „-.Cr-7235-B "-.

dieser enthaltenen überschüssigen Arbeitsmediums wird der Dampfdruck in der Maschinenkammer 66, die den Sumpf und das Getriebe enthält, auf den Dampfdruck an der Turbine T erhöht*, wodurch der Druck über die Labyrinthdichtung 30 angeglichen und eine weitere Wanderung von Arbeitsmedium längs der Welle 25 aus der Turbine T zum Sumpf H8 verhindert wird. Durch diese Anordnung wird die Notwendigkeit einer Dichtung für hohe Drehzahlen auf der Welle 25 völlig ausgeschaltet, welche Dichtung nicht nur teuer ist, sondern auch beträchtliche Leistung verbraucht und schwierig so zu gestalten ist, daß sie völlig wirksam ein Fliessen des Arbeitsmediums verhindert.this contained excess working medium is the steam pressure in the machine chamber 66, which is the sump and the gearbox contains, on the steam pressure at the turbine T increased *, whereby the pressure over the labyrinth seal 30 adjusted and a further migration of working medium along the shaft 25 from the turbine T to the Sump H8 is prevented. This arrangement will the need for a high speed seal on shaft 25 is completely eliminated, which seal does not is only expensive, it also consumes considerable power and is difficult to design to be entirely effectively prevents the working medium from flowing.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf umlaufende Maschinen der vorangehend beschriebenen Bauart beschränkt, bei welcher die Kessel-Kondensator-Einheit über ein inneres Getriebe unmittelbar von der primären Leistungsabgabe der Maschine zur Drehung angetrieben wird, und die Erfindung kann wirksam zur Schmierung der inneren sich bewegenden Teile einer umlaufenden Maschine verwendet werden, bei welcher die Kessel-Kondensator-Einheit unabhängig von der mit dem Clausius-Rankine-Prozeß arbeitenden Maschine durch eine ausserhalb der Maschine vorgesehene Drehantriebs-Kraftquelle zur Drehung angetrieben wird.The invention is not revolving in its application Limited machines of the type described above, in which the boiler-condenser unit via a inner gear is driven to rotate directly by the primary power output of the machine, and the invention can be effectively used to lubricate the internal moving parts of a rotating machine in which the boiler-condenser unit is independent of the operating with the Clausius-Rankine process The machine is driven to rotate by a rotary drive power source provided outside the machine will.

Eine Ausführungsform einer von aussen angetriebenen umlaufenden Maschine, bei der die Erfindung angewendet ist, ist in Fig. 3 und U gezeigt. Mit Ausnehmender nachfolgend beschriebenen baulichen unterschiede ist die in Fig. 3 gezeigte Maschine im übrigen der Ausführungsform nach Fig. 1 identisch, so daß Elemente und Teile in Fig. 3, die mit Elementen und Teilen nach Fig. 1 identisch sind,An embodiment of an externally driven rotating machine in which the invention is applied, is shown in Figs. With exception below The structural differences described is the machine shown in Fig. 3 in the rest of the embodiment Fig. 1 is identical, so that elements and parts in Fig. 3 which are identical to elements and parts according to Fig. 1,

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Cr-7 2 35-B _fzCr-7 2 35-B _f e.g.

durch die gleichen Bezugsziffern und Buchstaben gekennzeichnet sind, um eine unnötige Widerholung der Beschreibung zu vermeiden.are identified by the same reference numerals and letters in order to avoid unnecessary repetition of the Avoid description.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind das Maschinengehäuse, der Kessel, die Entspannungsmaschine und der Kondensator in der vorangehend beschriebenen Weise ausgebildet und angeordnet, mit der Ausnahme, daß das innere Getriebe von festem Übersetzungsverhältnis für den Antrieb der Kessel-Kondensator-Einheit weggelassen ist und diese kontinuierlich mit der gewünschten Drehzahl durch den Motor M angetrieben wird, der die auf der Maschinenwelle 8 befestigte Riemenscheibe 70 über den Riemen bzw. die Kette 71 antreibt. Ferner ist die Turbinenwelle 25' unmittelbar mit der gleichachsigen Welle 8o des Rotors R eines Generators G gekuppelt, um diesen zur Drehung anzutreiben, welcher Generator gleichachsig innerhalb des Kondensators C angeordnet ist und mit seinem Ständer und Wicklungen S fest am Maschinengehäuse H zur Drehung mit dem Kessel-Kondensator als eine Einheit mit Bezug auf den Rotor R angebracht ist. Natürlich können auch andere Maschinen und Ausrüstungen mit der Turbinenwelle 25' gekuppelt und von dieser angetrieben werden. In the embodiment shown in Fig. 3, the machine housing, the boiler, the expansion machine and the condenser are designed and arranged in the manner described above, with the exception that the internal gear with a fixed gear ratio for driving the boiler-condenser unit is omitted and this is continuously driven at the desired speed by the motor M, which drives the belt pulley 70 fastened on the machine shaft 8 via the belt or the chain 71. Furthermore, the turbine shaft 25 'is directly coupled to the coaxial shaft 8o of the rotor R of a generator G in order to drive it to rotate, which generator is arranged coaxially within the capacitor C and with its stator and windings S fixed to the machine housing H for rotation with the Boiler-condenser mounted as a unit with respect to the rotor R. Of course, other machines and equipment can also be coupled to and driven by the turbine shaft 25 '.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden die inneren, sich bewegenden Maschinenteile durch ein Druckschmiersystem der vorangehend beschriebenen Art unter Verwendung einer Pitot-Pumpe ge'schmiert, die in ein Pendel 75 mit einem Nabenteil 76 eingebaut ist, der auf der Turbinenwelle 25' mittels Lagern 77 gelagert ist. Das· Pendel ist von bestimmter Dichte und bestimmten Abmessungen, durch welche das Pendel in der gezeigten Stellung gehalten und eine Drehung des-In the embodiment shown in FIG the internal moving machine parts by a pressure lubrication system of the one previously described Kind of lubricated using a pitot pump that is built into a pendulum 75 with a hub part 76, which is mounted on the turbine shaft 25 'by means of bearings 77 is. The pendulum is of a certain density and dimensions that make the pendulum in held in the position shown and a rotation of the

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selben um die Maschinenachse während des Betriebs der Maschine verhindert wird. Wie gezeigt, ist das Pendel 75 radial aufgehängt und endet benachbart dem Betriebsoberflächenspiegel des Schmiermittelbades 52' im Sumpf 48'. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Pitot-Pumpe einen radialen Kanal 78, der im Pendel 75 ausgebildet ist und an seinem äusseren Ende eine L-förmige Spitze 51' aufweist. Das Ende der Spitze 51' taucht in das Schmiermittelbad 52' ein und der Einlaß der Spitze ist so angeordnet, daß seine Richtung der Drehrichtung der Kessel-Kondensator-Einheit entgegengesetzt ist, wie vorangehend beschrieben.the same around the machine axis is prevented during operation of the machine. As shown is the pendulum 75 suspended radially and terminating adjacent the operating surface level of the lubricant bath 52 ' in the swamp 48 '. In the illustrated embodiment, the pitot pump has a radial channel 78 which is formed in the pendulum 75 and on its outer Has an L-shaped tip 51 'at the end. The end of the tip 51 'is immersed in the lubricant bath 52' and the inlet of the tip is arranged so that its direction is opposite to the direction of rotation of the boiler-condenser unit, as previously described.

Das innere Ende des radialen Kanals 78 im Pendel steht mit einem radialen Kanal 79 in der Turbinenwelle 25' in Verbindung, der seinerseits mit einem gleichachsigen Kanal 55* in dieser in Verbindung steht. Der gleichachsige Kanal 55* steht mit einem radialen Kanal 56* in Verbindung, der zwischen den Wellenlagern 26* mündet und ferner mit einem radialen Kanal 5H¹ verbunden ist, der benachbart dem Lager IU* mündet, in welchem die Welle des Rotors R des Generators G gelagert ist. Wie angegeben, jedoch nicht voll dargestellt, erstreckt sich der Kanal 55* axial über den Kanal 54* hinaus zum anderen Ende der Welle des Rotors R, um ein Lager zu schmieren, das dem Lager It* ähnlich ist und zur drehbaren Lagerung des äusseren Endes der Rotorwelle dient. Während des Betriebs dor Maschine bewirkt die Drehung der Kessel-Kondensator-Einheit und des Sumpfes 48' mit Bezug auf das stationäre bzw. sich nicht drehende Pendel 75, daß Schmiermittel aus dem Bad 52* in die Spitze 51 · und durch die Kanäle 78, 79, 55', 56* und 54' zu den beschriebenen Lagern gepumptThe inner end of the radial channel 78 in the pendulum is connected to a radial channel 79 in the turbine shaft 25 ', which in turn is connected to a coaxial channel 55 * in this. The coaxial channel 55 * is connected to a radial channel 56 * which opens between the shaft bearings 26 * and is also connected to a radial channel 5H ¹ which opens adjacent to the bearing IU * in which the shaft of the rotor R of the generator G is stored. As indicated, but not fully shown, the channel 55 * extends axially beyond the channel 54 * to the other end of the shaft of the rotor R in order to lubricate a bearing which is similar to the bearing It * and for the rotatable support of the outer end the rotor shaft is used. During operation of the machine, the rotation of the boiler-condenser unit and sump 48 'with respect to the stationary or non-rotating pendulum 75 causes lubricant from the bath 52 * into the tip 51 and through the channels 78, 79, 55 ', 56 * and 54' are pumped to the bearings described

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wird. Das auf diese Weise den Lagern zugeführte Schmiermittel läuft zum Bad 5 2 * im Sumpf H8' unter dem Einfluß der Fliehkraft zurück.will. The lubricant supplied to the bearings in this way runs back to the bath 5 2 * in the sump H8 'under the influence of centrifugal force.

Abgesehen von den beschriebenen Unterschieden ist die Arbeitsweise der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Maschine im wesentlichen die gleiche wie vorangehend beschrieben, so daß sich eine Wiederholung erübrigt.Apart from the differences described, the mode of operation is that of the embodiment shown in FIG the machine essentially the same as described above, so that a repetition is not necessary.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung ein neuartiges Schmierungssystem für umlaufende Maschinen geschaffen wurde, die nach dem geschlossenen Clausius-Rankine-Prozeß arbeiten, welches die gesonderte Verwendung des Arbeitsmediums und des Schmiermittels ermöglicht und ausserdem die Notwendigkeit der Verwendung von Dichtungen für hohe Drehzahlen zur Isolierung des Arbeitsmediums vom Schmiermittel vermeidet.From the foregoing it follows that the invention provides a novel lubrication system for rotating Machines was created that work according to the closed Clausius-Rankine process, which the separate Use of the working medium and the lubricant enables and also the need for use of seals for high speeds to isolate the working medium from the lubricant.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehend beschriebenen und dargestellten bestimmten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.The invention is of course not limited to the particular embodiments described and illustrated above, but can be used within its scope experience various changes.

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Claims

Circulating, working according to the Clausius-Ränkine process Machine characterized by a cylindrical housing that is rotatable about its axis is and contains

an annular tank for receiving an annular body of a liquid working medium, a device for heating the liquid in the boiler to remove the pressurized working medium To generate steam,

a device for dividing the housing into an expansion machine compartment and a lubricant compartment,

and a relaxation machine in the relaxation machine compartment to take up work from the pressurized steam with a coaxially rotatable shaft, which through this is driven and extends into the lubricant 1 compartment of the housing, an annular one Sump in the lubricant compartment to accommodate an annular lubricant bath of certain radial depth, a device for rotary drive of the housing and the boiler around the aforementioned axis at a certain speed, around the annular Liquid body from working medium and lubricant in the tank respectively. upright in the swamp received, a pump in the lubricant compartment, which cannot be rotated with the housing, and a lubricant 1 channel has, which is from the lubricant bath after

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extends inside to the shaft where the inlet of the mentioned channel immersed in the lubricant bath and is directed opposite to the direction of rotation of the housing,

and means for heating and vaporizing excess working medium along the shaft migrates from the expansion machine compartment to the sump to substantially reduce the vapor pressure in the lubricant compartment to increase the steam pressure in the expansion machine compartment.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the device for the rotary drive of the housing and of the boiler includes a gear with a fixed gear ratio, which is between the shaft and the Housing is switched and is lubricated by lubricant from the bath.

Machine according to Claim 2, characterized in that the gearbox with a fixed gear ratio is a Has number planet gears and the non-rotatable pump is a stationary element on which the planet gears are rotatably supported so that their axes in the circumferential direction with respect to the axis of rotation the machine are fixed.

U. Machine according to claims 1-3, characterized in that bearings for the rotatable mounting of the shaft are provided and formed in the shaft channels

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are used to direct lubricant from the pump to the bearings for their lubrication.

5. Machine according to claims 1 - U, characterized in that the device for heating and Evaporation of the excess working medium that migrates to the sump, has an annular chamber, the laterally adjacent to the lubricant sump essentially at the surface level of the certain radial depth of the lubricant bath are arranged in this and a device for heating the annular chamber for the evaporation of the overflow of the working medium in this from the Lubricant bath.

Machine according to Claim 5, characterized in that the device for heating the annular chamber is a has second annular chamber, which surrounds the former concentrically, arranged adjacent to the lubricant sump is, as well as a device for the supply of hot pressurized working fluid vapor is provided from the boiler to the second annular chamber.

Machine according to claims 1-6, characterized in that the non-rotatable pump is a pendulum which is mounted on the relaxation machine shaft and has such a density and dimensions has that the pendulum is in the hanging position

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is held and a rotation of the same about the axis of rotation of the machine is prevented.

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