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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

-M 232234-KLASSE 46 d. GRUPPE -M 232234-CLASS 46 d. GROUP

LUDWIK KNAUFF in WARSCHAU-PRAGA.LUDWIK KNAUFF in WARSAW-PRAGA.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1906 ab.Patented in the German Empire on January 26, 1906.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche durch erhitzte oder Explosionsgase oder -dämpfe betriebene Turbinenanlagen, in denen das Treibmittel nacheinander komprimiert, erhitzt oder verbrannt wird und Arbeit leistend expandiert. Bei den bekannten Turbinenarten dieser Art vollzog sich die Kompression der Treibgase sowie die Expansion derselben, also die Arbeitsleistung, in zwei getrennten, allerdings gewöhnlich miteinander gekuppelten Turbinen. Bei der vorliegenden Erfindung soll dies dagegen in derselben Turbine erreicht werden, und zwar dadurch, daß in dieser Turbine die Frischgase an einer Stelle des Gehäuses in die Schaufelräume mit niedriger Spannung eintreten, bei der Weiterdrehung des Rades zwischen den Schaufeln durch in einem mehrfach vom Schaufelkranz unterbrochenen, allmählich sich erweiternden, jedoch nach der Eintrittsstelle geschlossenen Kanal des Gehäuses zugeführte, bereits komprimierte Gase mehr und mehr verdichtet werden und schließlich infolge der Zentrifugalkraft, aus den Schaufelräumen heraustretend in den Erhitzungs- oder Verbrennungsraum gelangen, um von dort von neuem den Schaufelräumen zugeführt zu werden und unter wiederholtem Durchströmen der Schaufelräume, wobei zur wiederholten Ab- und Zuführung ein dementsprechend mehrfach durch den Schaufelkranz unterbrochener Kanal von allmählich zunehmendem Querschnitt dient, expandierend Arbeit zu leisten. Hierbei kann die Kompression und Expansion auf mehrere nach Art der Verbundmaschinen hintereinandergeschaltete gekuppelte Turbinenräder verteilt sein. Die Ausbildung der Turbinen kann derart vor sich gehen, daß die Teile des Kanals zur Ab-. und Zuführung der Gase auf ^; der Kompressions- und Expansionsseite am äußeren und inneren Umfang des Schaufelrades ausmünden, so daß die Gase die Schaufelräume in radialer Richtung durchströmen, jedoch können diese Teile des Kanals auch am äußeren Umfang und an einer Seite des Schaufelrades ausmünden, so daß die Gase die Schaufeln rechtwinklig durchströmen. Für den Fall, daß die Herausbeförderung der komprimierten Gase aus den Schaufelräumen allein unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nicht genügen sollte, können Ventilatoren zur An-Wendung kommen, die den Austritt der Gase und auch die Bewegung derselben auf der Eintrittsseite unterstützen. Zwecks Regelung der Eintrittsmenge der Frischgase kann eine Klappe vorgesehen werden; und ein gleiches Mittel kann zur Regelung der in die Erhitzungsoder Verbrennungskammer eintretenden komprimierten Gase Benutzung finden. Bei geschlossenem Austritt der expandierten und Eintritt der Frischgase kann die Druckminderung an dieser Stelle schließlich durch Abkühlung der Gase herbeigeführt werden.The present invention relates to those turbine systems operated by heated or explosive gases or vapors in which the propellant is successively compressed, heated or burned and expands to perform work. In the known types of turbines of this type, the compression of the propellant gases and the expansion of the same, that is to say the work, took place in two separate, but usually interconnected, turbines. In the present invention, on the other hand, this is to be achieved in the same turbine, namely by the fact that in this turbine the fresh gases enter the blade spaces with low voltage at one point on the housing, with the further rotation of the wheel between the blades through in a multiple of the blade ring Interrupted, gradually widening, but closed channel of the housing, supplied after the entry point, already compressed gases are more and more compressed and finally, as a result of centrifugal force, come out of the vane chambers into the heating or combustion chamber, to be fed from there again to the vane chambers and with repeated flow through the blade spaces, whereby a channel with a gradually increasing cross-section, which is accordingly repeatedly interrupted by the blade ring, is used for repeated discharge and supply, to perform expanding work. Here, the compression and expansion can be distributed over several turbine wheels connected one behind the other in the manner of compound machines. The formation of the turbines can be done in such a way that the parts of the channel to the off. and supplying the gases to ^; the compression and expansion side open out on the outer and inner circumference of the impeller, so that the gases flow through the blade spaces in the radial direction, but these parts of the channel can also open out on the outer circumference and on one side of the impeller, so that the gases the blades at right angles flow through. In the event that the conveyance of the compressed gases from the blade spaces alone under the influence of centrifugal force should not suffice, fans can be used, which support the exit of the gases and also the movement of the same on the inlet side. A flap can be provided for the purpose of regulating the amount of fresh gases entering; and similar means can be used to control the compressed gases entering the heating or combustion chamber. With a closed outlet for the expanded gases and the inlet for the fresh gases, the pressure reduction at this point can finally be brought about by cooling the gases.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung zur Veranschaulichung gekommen, und zwar ist:The invention has come to the accompanying drawing for illustration, namely is:

Fig. ι ein Querschnitt durch den Schaufelkranz ,und die daran angeordneten Einrichtungen rechtwinklig zur Drehachse, und zwar in der geradlinigen Abwicklung,Fig. Ι a cross section through the blade ring, and the devices arranged thereon at right angles to the axis of rotation, namely in the straight development,

Fig. 2 ein Querschnitt wie. in Fig. 1, nichtFig. 2 is a cross-section like. in Fig. 1, not

abgewickelt, mit geänderter Schaufelung und mit sonstigen an sich unwesentlichen Änderungen, handled, with changed blades and with other changes that are insignificant in themselves,

Fig. 3 teilweise ein Querschnitt nach y-y_v teilweise nach X-X₁ der Fig. 2,FIG. 3 partially a cross section according to yy _v partially according to XX ₁ of FIG. 2,

Fig. 4 ein Schnitt nach C-C₁ der Fig. 3 in der Ebene abgewickelt,Fig. 4 is a section according to CC ₁ of Fig. 3 developed in the plane,

Fig. 5 ein Schnitt teils nach y-y₂, teils nach χ-χ_Λ der Fig. 2 in einer arideren Ausführungsform des Turbinengehäuses,5 shows a section partly according to yy ₂ , partly according to χ-χ _Λ of FIG. 2 in an alternative embodiment of the turbine housing,

Fig. 6 ein Schnitt nach C-C₁ der Fig. 5 in der Ebene abgewickelt,6 shows a section according to CC ₁ of FIG. 5 developed in the plane,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Verbundanordnung der Turbinenanlage.7 shows a schematic representation of the composite arrangement of the turbine system.

Fig. 8 und 9 stellen einen Teil des Schaufelrades mit Einschnitten sowie eine Schaufel in Ansicht dar.8 and 9 show part of the paddle wheel with notches and a paddle in FIG View.

Fig. 10 bis 12 zeigen die Anwendung der Turbinenanlage bei der Umwandlung von Explosionsenergie von Gasen in mechanische Arbeit. Figs. 10 to 12 show the application of the Turbine system in the conversion of explosion energy of gases into mechanical work.

Auf der Welle W, W₁, (Fig. 2 und. 3) ist das Schaufelrad befestigt, das¹ aus einer Blechscheibe D und an deren Umfang sitzenden Blechschaufeln M besteht. Die .Blechschaufeln M erhalten die nach den bekannten Regeln des Dampfturbinenbaues zu bestimmende Form und werden in der Weise mit der Blechscheibe D verbunden, daß sie mit Ausnehmungen ζ und w versehen und in die Einschnitte φ des Blechscheibenrades (vgl. Fig. 8 und 9) hineingeschoben .werden, bis der Blechscheibenkörper in ζ eingedrungen ist, worauf sämtliche Schaufeln durch in die Ausnehmungen w. der Schaufeln eingebettete Drahtwindungen F (vgl. Fig. 3 und 5) gegen Herausschleudern gesichert werden. ■On the shaft W, W _1, (Fig. 2, and. 3), the impeller is mounted, the ¹ consists of a sheet metal disc D and at its periphery seated sheet blades is M. The sheet metal blades M receive the shape to be determined according to the known rules of steam turbine construction and are connected to the sheet metal disk D in such a way that they are provided with recesses ζ and w and in the incisions φ of the sheet metal disk wheel (see. Fig. 8 and 9) are pushed in until the sheet metal disc body has penetrated into ζ , whereupon all the blades are secured against being thrown out by wire windings F embedded in the recesses w. of the blades (cf. Figs. 3 and 5). ■

Das Schaufelrad dreht sich in einem zweiteiligen Gußkörper G, welcher dasselbe allseitig umschließt, und in welchem die Eintrittskammer A, die Kompressionskanäle I, II, ■ III, IV ..., die Admissionskammern S₁, S (Fig. ι und 2), die Expansionskanäle 1, 2, 3, 4... und die Austrittskammer Z hintereinander am Umfang des Schaufelkranzes angeordnet sind. In dem gewählten Ausführungsbeispiel soll die Ausdehnung eines Gases, z. B. der atmosphärischen Luft, durch Erhitzen mittels einer beliebigen Feuerung T (vgl. Fig. 1 und 2) zum Antrieb des Turbinenrades benutzt werden. Demgemäß besteht zunächst die Admissionskammer aus den innerhalb des Gehäuses G durch den Schaufelkranz voneinander getrennten Räumen S₁, S, die jedoch außerhalb des Turbinengehäuses G durch das Umlaufrohr B miteinander verbunden sind. Durch die in dem einen Kammerteil angeordnete Feuerung T wird das Volumen bzw. der Druck eines. Teiles der aus den Schaufeln kommenden Gase vergrößert. The paddle wheel rotates in a two-part cast body G, which surrounds the same on all sides, and in which the inlet chamber A, the compression channels I, II, III, IV ..., the administration chambers S ₁ , S (Fig. Ι and 2), the expansion channels 1, 2, 3, 4 ... and the outlet chamber Z are arranged one behind the other on the circumference of the blade ring. In the chosen embodiment, the expansion of a gas, for. B. the atmospheric air, can be used by heating by means of any furnace T (see. Fig. 1 and 2) to drive the turbine wheel. Accordingly, the admission chamber initially consists of the spaces S ₁ , S which are separated from one another by the blade ring inside the housing G , but which are connected to one another outside the turbine housing G by the circulation pipe B. Due to the furnace T arranged in one chamber part, the volume or the pressure of a. Part of the gases coming out of the blades enlarged.

Um die Wirkung dieser Turbinenanlage klarzustellen, sei zunächst die Expansionsseite derselben erläutert.In order to clarify the effect of this turbine system, let us first consider the expansion side of it explained.

Die in der Feuerung T beheizten Gase strömen durch Kanal B nach der Admissionskammer S₁ und gelangen von hier aus zum Teil direkt in die Schaufeln, zum Teil in den. mehrfach vom Schaufelrad durchbrochenen Expansionskanal i, 2, 3 ... bis 12, wobei die Gase gezwungen werden, zickzackförmig durch die Schaufeln M, M₁ zu gehen. Durch die dem Druckgefälle entsprechende Geschwindigkeit der aus Sj strömenden Gase wird zusammen mit den noch zwischen den Schaufeln vorhandenen, gleichfalls expandierenden Gasen eine schnelle Rotationsbewegung des Schaufelrades veranlaßt. Die Kanäle i, 3, 5, 7, 9, 11 sind an den den Schaufeln zugekehrten Seiten mit Leitschaufeln / (vgl. auch Fig. 3 und 5) von bekannter Form ausgestattet; die Querschnitte der Kanäle nehmen von der Admissionsseite aus in ebenfalls bekannter Weise entsprechend dem immer größer werdenden Volumen der expandierenden Gase bei annähernd gleicher Durchströmgeschwindigkeit zu. Die Anordnung der Kanäle zu den Schaufeln kann entweder, wie Fig. 3 zeigt, in der Weise vor sich gehen, daß die Kanäle am inneren und äußeren Umfang des Schaufelrades ausmünden und durch Verbindungskanäle H miteinander in Verbindung stehen, so daß die Gase die Schaufelräume in radialer Richtung durchströmen müssen; jedoch kann die Ausführung" auch, wie Fig. 5 zeigt, in der Weise vor sich gehen, daß die Ab- und Zuführung der Gase an zwei angrenzenden rechtwinklig zueinander stehenden Schaufelseiten erfolgt, so daß hier nur kurze Verbindüngskanäle H notwendig sind. Der letzte Expansionskanal (12 in Fig. 2 und 10 in Fig. 1) mündet in die Austrittskammer Z aus, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der Atmosphäre durch den Schornstein R in Verbindung steht. Der Austritt der verbrauchten und niedrig gespannten Gase aus den umlaufenden Schaufeln erfolgt unter dem Einfluß ■der bei der Drehung des Schaufelrades entstehenden Zentrifugalkraft. Im Bedarfsfalle kann aber auch ein Ventilator Α_Λ (Fig. 1) zur Anwendung kommen, der den . Austritt der Gase unterstützt. Auch ein Exhaustor £ (Fig. 1) im Schornstein R kann in diesem Sinne günstig wirken.The gases heated in the furnace T flow through channel B to the admissions chamber S ₁ and from here some of them get directly into the blades and some into the. Expansion channel i, 2, 3 ... to 12 perforated several times by the paddle wheel, the gases being forced to go zigzag through the blades M, M _1. The speed of the gases flowing out of Sj corresponding to the pressure gradient, together with the gases that are still expanding between the blades, cause a rapid rotation of the blade wheel. The channels i, 3, 5, 7, 9, 11 are equipped on the sides facing the blades with guide blades / (see also FIGS. 3 and 5) of a known shape; the cross-sections of the channels increase from the admissions side in a manner which is also known in accordance with the ever-increasing volume of the expanding gases at approximately the same flow rate. The arrangement of the channels to the blades may either, as shown. Figure 3 shows, going in the manner envisaged that the channels on the inner and outer circumference open out of the paddle wheel and are available through connecting channels H each other, so that the gases, the blade spaces in must flow through radial direction; However, as shown in FIG. 5, the "execution" can also proceed in such a way that the gases are discharged and fed in at two adjacent blade sides which are at right angles to one another, so that only short connecting ducts H are necessary here. The last expansion duct (12 in Fig. 2 and 10 in Fig. 1) opens into the exit chamber Z , which in the present embodiment is in communication with the atmosphere through the chimney R. The exit of the used and low-tension gases from the rotating blades takes place under the Influence ■ of the centrifugal force generated when the paddle wheel rotates. If necessary, a fan Α _Λ (Fig. 1) can also be used to support the exit of the gases. An exhaustor £ (Fig. 1) in the chimney R can also be used act favorably in this sense.

Die Wirkung der Kompressionsseite der Tur-. binenanlage ist folgende:The effect of the compression side of the door. The system is as follows:

In dem Maße, wie die verbrauchten Gase bei Z aus den Schaufeln des Schaufelrades unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft oder unter Zuhilfenahme des Ventilators A₁ heraustreten, füllen sich aus dem gleichen Grunde die Schaufelräume aus A der Eintrittsstelle mit Frischgasen. Letztere werden nun auf dem Wege nach der Admissionskammer S, S₁ inTo the extent that the used gases at Z emerge from the blades of the impeller under the influence of centrifugal force or with the aid of the fan A ₁ , the blade spaces from A at the entry point are filled with fresh gases for the same reason. The latter are now on the way to the administration chamber S, S ₁ in

ihrer Spannung stufenweise und in gewisser •Annäherung an die adiabatische Zustandsänderung bis zur Spannung der Admissionskammer erhöht. Diese Spannungserhöhung wird in der Weise erzielt, daß den Schaufelräumen auf dem Kompressionswege höher gespannte und dem Admissionskammerteil S entnommene Gase zugeführt werden, und zwar dadurch, daß die letztgenannten höher gespannten Gase in einentheir tension gradually and in a certain • approximation to the adiabatic change of state increased to the tension of the admissions chamber. This increase in voltage is in the Way achieved that the vane spaces on the compression path and higher tensioned the admissions chamber part S withdrawn gases are supplied, namely by the fact that the the latter, higher-tension gases into one

ίο vom Schaufelrad mehrfach durchbrochenen, bei dem Admissionskammerteil 5 beginnenden, dann sich allmählich erweiternden, nach der Eintrittsstelle A hin aber geschlossenen Kanal I, II, III ... bis X geleitet werden. Während des raschen Umlaufes des Schaufelrades werden dabei, von der Eintrittsstelle A aus beurteilt, immer neue Schaufelräume mit frischen Gasen gefüllt dem Einfluß der im Kompressionskanal befindlichen höher gespannten Gase ausgesetzt, und zwar derart, daß diese Schaufelräume unter Zusammendrückung der darin enthaltenen Frischgase mit höher gespannten Gasen gefüllt werden. Es resultiert hieraus also ein konstanter Gaszufluß in der zusammenhängenden Kanalleitung I, II, III ... bis X. Da sich, wie erwähnt, die Kanalleitung I, II, III ... bis X nach der Eintrittsstelle der Frischgase zu allmählich erweitert, andererseits der Kanal durch den Schaufel kranz mehrfach durchbrochen ist, so muß unter weiterer Berücksichtigung der Umdrehung des Schaufelrades in dem der Eintrittsstelle zunächst liegenden Kanalteil ein geringerer. Druck herrschen als in den ersten Teilen des Kanales, die in der Nähe des Admissionskammerteiles S liegen. Die von A kommenden Frischgase werden daher beim Passieren der Kammerteile X, IX, VIII ... bis I allmählich höher ge-, spannten Gase ausgesetzt und so stufenweise ihrerseits komprimiert, bis sie, auf den SpanlTungsgrad des Admissionskammerteiles S gebracht, bei diesem anlangen. Die in. den Schaufelräumen befindlichen komprimierten Gase werden mit dem Augenblick, wo sie in den Bereich des Kammerteiles S gelangen, unter dem Einfluß der bei der schnellen Rotation des Schaufelrades auftretenden Zentrifugalkraft herausgediückt und in gleichem Maße durch die im Admissionskammerteil S₁ befindlichen erhitzten Gase ersetzt. Sollte zu dieser Auswechslung der Gasarten die erwähnte Zentrifugalkraft nicht ausreichen, so kann sie durch einen in Fig. 1 dargestellten Ventilator V günstig unterstützt werden. Von den auf diese Weise in den Kammerteil S gelangenden Gasen, die mit Rücksicht auf die zur Einwirkung gebrachte Zentrifugalkraft einen etwas höheren Druck besitzen als die im Kammerteil S₁ befindlichen erhitzten Gase, wird ein größerer Teil unmittelbar wieder in den Kompressionskanal I, II, III... bis X hineinbefördert, während ein anderer Teil in Richtung der in Fig. 2 dargestellten Pfeile nach der Feuerung T strömt, hier unter dem Einfluß der Hitze eine Volumenvergrößerung erfährt und, wie schon oben beschrieben, über B nach der Admissionsseite S₁ gelangt und hier von neuem die Schaufeln M₁ füllt und gleichzeitig in den Expansionskanal 1,2,3 · · · gelängt und hier arbeitleistend expandiert. Die oben erwähnte und auf die Zentrifugalkraft zurückzuführende Druckdifferenz zwischen den Räumen S,S₁ kann, trotzdem die beiden Räume durch die Schaufelzwischenräume in direkter Verbindung stehen, nicht direkt- ausgeglichen werden, weil die Druckdifferenz stets durch die Drehung des Schaufelrades aufrechterhalten wird.ίο the paddle wheel perforated several times, beginning at the admission chamber part 5, then gradually widening, but closed channels I, II, III ... to X towards the entry point A. During the rapid rotation of the paddle wheel, judging from the entry point A , new paddle spaces filled with fresh gases are exposed to the influence of the higher tension gases in the compression channel, in such a way that these paddle spaces are subjected to higher tension under compression of the fresh gases contained therein Gases are filled. This results in a constant gas flow in the contiguous sewer line I, II, III ... to X. Since, as mentioned, the sewer line I, II, III ... to X gradually widens after the entry point of the fresh gases, on the other hand If the channel is broken through several times by the blade wreath, then, taking into account the rotation of the blade wheel in the channel part which is initially located at the point of entry, a smaller one must. Pressure prevail than in the first parts of the channel, which are close to the part S of the admission chamber. The fresh gases coming from A are therefore gradually exposed to higher tensioned gases as they pass through the chamber parts X, IX, VIII ... to I and are in turn gradually compressed until they reach the level of the admission chamber part S, brought to the same degree of tension. The compressed gases in the vane spaces are pushed out the moment they reach the area of the chamber part S under the influence of the centrifugal force occurring during the rapid rotation of the paddle wheel and are replaced to the same extent by the heated gases in the admission chamber part S ₁ . If the centrifugal force mentioned is not sufficient for this replacement of the types of gas, it can be favorably supported by a fan V shown in FIG. 1. Of the gases entering the chamber part S in this way, which have a slightly higher pressure than the _{heated gases in the chamber part S 1,} taking into account the centrifugal force exerted, a larger part is immediately returned to the compression channel I, II, III ... conveyed into X, while another part flows in the direction of the arrows shown in Fig. 2 after the furnace T , here experiences an increase in volume under the influence of the heat and, as already described above, reaches the admissions side S ₁ via B and here again fills the blades M ₁ and at the same time lengthened it into the expansion duct 1, 2, 3 · · · and expanded here doing work. The above-mentioned pressure difference between the spaces S, S ₁ , which is due to the centrifugal force, cannot be directly compensated, even though the two spaces are directly connected by the space between the blades, because the pressure difference is always maintained by the rotation of the blade wheel.

Zur Regulierung der Turbinenanlage können Klappen K, L zur Anwendung kommen, von denen die letztere die in die Schaufelräume eintretende Frischluftmenge bestimmt, während erstere die Menge der in die Erhitzungsoder Verbrennungskammer S bzw. T eintretenden komprimierten Gase regelt.To regulate the turbine system, flaps K, L can be used, the latter of which determines the amount of fresh air entering the blade spaces, while the former controls the amount of compressed gases entering the heating or combustion chamber S and T, respectively.

Die Ausbildung der Kompressionskanäle mit ihren Leitschaufeln / entspricht im übrigen der Anordnung der in Fig. 3 und, 5 dargestellten Expansionskanal querschnitte.The design of the compression channels with their guide vanes / corresponds otherwise the arrangement of the expansion duct shown in Fig. 3 and 5, cross-sections.

Die Eintrittskammer A, die in der Zeichnung als offen angenommen ist, braucht nicht go immer dem atmosphärischen Druck zugänglich zu sein, sie muß allseitig geschlossen sein bei solchen Turbinen der vorliegenden Art, bei denen die Druckänderung auch durch Abkühlung von Gasen in Drehung des Turbinenrades umgewandelt wird. Hierbei wird der Unterdruck durch bekannte Mittel,, z. B. durch Berieselungskühlung, in der Kammer A erzeugt. Ferner muß diese Kammer bei der Verbundanordnung immer geschlossen sein, sofern in ihr eine höhere Spannung als die atmosphärische zum Ausgleich kommt. Eine solche Verbundanordnung kann dann zweckmäßig sein, wenn es sich um die Umwandlung bedeutender Druck- bzw. Temperaturunterschiede von Gasen in Drehungsarbeit handelt. Eine solche Ausbildung ist schematisch in Fig. 7 dargestellt, wo angenommen ist, daß die beiden Turbinen T₁, T₂ mechanisch miteinander gekuppelt seien, also z. B. auf einer Welle aufgekeilte Turbinenräder besitzen können. S sei die gemeinsame Verbrennungskammer, T die gemeinsame Feuerung. Bei d, m befindet sich die Admissionskammer, bei c, η die Ausgleichkammer der Hochdruckturbine T_x, bei b, p die Admissionskammer der Niederdruckturbine T₂, deren Ausgleichkammer a, q, also den Räumen A, Z in Fig. ι und 2 entsprechend, mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Die Rohrverbindungen der einzelnen Kammern sind aus Fig. 7 ohne. weiteres ersichtlich. Es ist klar, daß die Drucke im Ausgleichkammerteil η und.des Admissions-The inlet chamber A, which is assumed to be open in the drawing, does not always need to be accessible to atmospheric pressure; it must be closed on all sides in such turbines of the present type, in which the pressure change is also converted into rotation of the turbine wheel by cooling gases will. Here, the negative pressure is applied by known means, e.g. B. by sprinkling cooling, generated in chamber A. Furthermore, this chamber must always be closed in the composite arrangement, provided that a higher voltage than atmospheric is compensated in it. Such a composite arrangement can be useful when it comes to converting significant pressure or temperature differences of gases into rotational work. Such a design is shown schematically in Fig. 7, where it is assumed that the two turbines T ₁ , T _{2 are} mechanically coupled to one another, so z. B. can have turbine wheels keyed on a shaft. Let S be the common combustion chamber, T the common furnace. At d, m is the admission chamber, at c, η the equalization chamber of the high-pressure turbine T _x , at b, p the admission chamber of the low-pressure turbine T ₂ , whose equalization chamber a, q, i.e. the spaces A, Z in FIGS , is related to the atmosphere. The pipe connections of the individual chambers are shown in FIG. 7 without. further visible. It is clear that the pressures in the compensation chamber part η and of the admissions

kammerteiles p einerseits und des Ausgleiclikammerteiles c und des Admissionskammerteiles b andererseits einander annähernd gleich sind. Man kann den Vorgang hier am einfachsten in der Weise deuten, daß Luft von Atmosphärenspannung bei α in die Turbine T₂ eintritt, bei b etwas komprimiert heraustritt, um bei c in die Turbine T_x einzutreten und bei d noch mehr komprimiert herauszukommen. Nachchamber part p on the one hand and the adjustment chamber part c and the admissions chamber part b on the other hand are approximately equal to each other. The simplest way of interpreting the process here is that air of atmospheric tension enters turbine T ₂ at α , exits somewhat compressed at b, enters turbine T _x at c, and comes out even more compressed at d. To

ίο erfolgter Volumen- eventuell Druckzunahme beim Durchtritt durch die Feuerung T gelangt der wirksame Gasstrom bei m in die Turbine T₁, expandiert hier Arbeit leistend bis zu einem gewissen Betrage, verläßt bei η die Turbine T₁, um bei p in die Turbine T₂ einzutreten, worauf er wieder Arbeit leistend expandiert, um bei q ins Freie zu gelangen.ίο If the volume or pressure increases when passing through the furnace T , the effective gas flow enters the turbine T ₁ at m , expands here doing work up to a certain amount, leaves the turbine T ₁ at η and enters the turbine T ₂ at p to enter, whereupon he expands again doing work in order to get into the open at q.

Handelt es sich um die Umwandlung von Explosionsenergie von Gasen in mechanische Arbeit, so kann gegebenenfalls während der Kompression eine Kühlung als besonders rationell erscheinen. Eine solche Kühlung läßt sich ohne weiteres und ohne' Schwierigkeiten anbringen. Die Anordnung der Turbine bei der Umwandlung von Explosionsenergie von Gasen in mechanische Arbeit kann etwa so gewählt sein, wie sie an Hand der schematischen Darstellungen in Fig. 10 bis 12 aus folgendem ersichtlich ist. Es ist hierzu zu bemerken, daß die gewählten Ausführungen lediglich als zufällig herausgegriffene Beispiele an-. zusehen sind, da selbstverständlich alle bekannten Verfahren der Erzeugung von Explosionen oder einer inneren Verbrennung ohne weiteres auch auf die vorliegende Vorrichtung anwendbar sind. It concerns the conversion of explosion energy of gases into mechanical Work, so cooling can be particularly efficient during the compression appear. Such a cooling can be carried out easily and without difficulties attach. The arrangement of the turbine in the conversion of explosion energy from Gases in mechanical work can be chosen roughly as shown on the basis of the schematic Representations in Fig. 10 to 12 can be seen from the following. It should be noted that that the selected explanations are only attacked as random examples. can be seen, of course, as all known methods of generating explosions or an internal combustion are also readily applicable to the present device.

Bei A (Ausgleichsraum) wird vom Turbinenlaufrad in der beschriebenen Weise eine explosible Mischung von reiner Atmosphärenluft mit brennbaren Gasen oder Dämpfen (Benzindampf, Leuchtgas o. dgl.) aus dem Zuleitungsrohr G₁ angesaugt. Diese Mischung wird nun auf dem Kompressionswege (in der Richtung des Pfeiles Q₁) komprimiert und gelangt in komprimiertem Zustande nach der geschlossenen Admissionskammer S₁, wo sie, wie dargestellt, mittels elektrischen Funkens bei E oder mittels einer beliebigen anderen bekannten Zündvorrichtung entzündet wird. Die durch die Explosion stark zusammengepreßten Gase expandieren auf dem Expansionswege in der bereits geschilderten Weise und gelangen schließlich als niedrig gespannte Abgase in die Ausgleichkammer A- Z, wo sie in die Atmosphäre entweichen. Es ist zweckmäßig, das komprimierte Gasgemisch im Admissionsraume nach dem Zünder E hinzulenken, um eine in jedem Falle sichere Zündung zu erzielen. Dies kann etwa in der Weise bewirkt werden, daß hinter dem Zünder ein enges Ausströmröhrchen F₁ angeordnet wird, wodurch ein Durchströmen des Gasgemisches nach der Öffnung hin erzwungen wird. ' ■At A (compensation space) an explosive mixture of pure atmospheric air with flammable gases or vapors (petrol vapor, luminous gas or the like) is sucked in from the supply pipe G _{1 by the turbine impeller in the manner described.} This mixture is now compressed on the compression path (in the direction of the arrow Q ₁ ) and reaches the closed admission chamber S ₁ in a compressed state, where it is ignited, as shown, by means of an electrical spark at E or by means of any other known ignition device. The gases strongly compressed by the explosion expand on the expansion path in the manner already described and finally reach the equalization chamber A-Z as low-tension exhaust gases, where they escape into the atmosphere. It is advisable to direct the compressed gas mixture in the admission space after the igniter E in order to achieve ignition that is always safe. This can be achieved, for example, by arranging a narrow discharge tube F ₁ behind the igniter, which forces the gas mixture to flow through towards the opening. '■

Die Ausführungen der Fig. 11 und 12 unterscheiden sich von derjenigen der Fig. 10 durch die geringere Länge des gewählten Kompressionsweges. Bei der Ausführung nach Fig. 11 wird das Gasgemenge in der Weise komprimiert, daß vom Expansionsfelde her Zuleitungen k_v U₁ nach den zwischen A-Z und S liegenden Schaufelzwischenräumen gelegt sind, wodurch die den einzelnen Expansionsdruckstufen entsprechend komprimierten Verbrennungsprodukte ein stufenweises Komprimieren des frisch ■zugeleiteten Explosionsgemisches bewirken.The embodiments of FIGS. 11 and 12 differ from that of FIG. 10 by the shorter length of the compression path selected. In the embodiment according to FIG. 11, the gas mixture is compressed in such a way that feed lines k _v U ₁ are laid from the expansion field to the vane spaces between AZ and S, whereby the combustion products compressed according to the individual expansion pressure stages gradually compress the freshly supplied Cause explosive mixture.

Noch einfacher ist das Komprimieren der Frischgase bei der Ausführungsform der Fig. 12 gedacht. Hier werden die zur Explosion gebrachten Gase aus S unmittelbar durch die kurzen Führungskanäle I₁,1₁, Ι_λ nach den das frische Gasgemisch führenden Schaufelzwischenräumen geleitet, wodurch die hierin befindlichen Gase durch die vordringenden Explosionsprodukte stark, wenn auch nur mit geringer Druckabstufung, komprimiert werden.The compression of the fresh gases in the embodiment of FIG. 12 is intended to be even simpler. Here the explosive gases from S are passed directly through the short guide channels I ₁ , 1 ₁ , Ι _λ to the space between the blades carrying the fresh gas mixture, whereby the gases contained therein are strongly compressed by the advancing explosion products, even if only with a low pressure gradation will.

Um die Leistung der Turbine beim Betrieb durch Explosion regulieren zu können, wird das Gasgemisch nicht ständig, sondern intermittierend aus F₁ zugeführt. Durch Änderung der Intervalle der Zuströmung einerseits, des Mischungsverhältnisses des Gasgemisches andererseits kann eine Regelung innerhalb der auch bei Kolbengasmaschinen möglichen Grenzen bewirkt .werden.In order to be able to regulate the power of the turbine during operation by explosion, the gas mixture is not fed continuously but intermittently from F _1. By changing the intervals of the inflow, on the one hand, and the mixing ratio of the gas mixture, on the other hand, regulation can be effected within the limits that are also possible with piston gas machines.

Claims

Patent Claims:

i. Turbine system operated by heated or explosive gases or vapors, in which the propellant is compressed, heated or burned one after the other and expands to perform too work, characterized in that the fresh gases in the same turbine at a point (A) of the housing in the blade chambers with low voltage occur, during the further rotation of the wheel between the blades by in a repeatedly interrupted by the blade ring, gradually widening, but closed on the inlet side channels (X to I) of the housing "supplied, already compressed gases are compressed more and more and finally as a result the centrifugal force coming out of the vane chambers into the heating or combustion chamber (S, S ₁ ) to be fed from there again to the vane chambers and with repeated flow through the vane chambers, with the repeated discharge and supply accordingly several times through the Blade ring lower smelled canal (1 to 12) from gradually increasing

increasing cross-section, expandie-! rend to do work. |

2. Embodiment of the turbine according to claim i, characterized in that the compression and expansion on several one after the other in the manner of compound machines switched coupled turbine wheels are distributed (Fig. 7).

3. embodiment of the turbine according to claim 1, characterized in that the parts of the channel for the discharge and supply of the gases on the compression and expansion side on the outer and inner The circumference of the paddle wheel open so that the gases flow through the paddle spaces in the radial direction (Fig. 3).

4. embodiment of the turbine according to claim 1, characterized in that the parts of the channel for the discharge and supply of the gases on the compression and expansion side on the outer circumference and open on one side of the paddle wheel (Fig. 5)

5. embodiment of the turbine according to claim 1, characterized. by fans (V), which support the exit of the compressed gases from the impeller and the movement of the same on the inlet side.

6. Embodiment of the turbine according to claim 1, characterized by a flap (L) for regulating the inlet amount of the fresh gases and by a flap (K) for regulating the compressed gases entering the heating or combustion chamber.

7. embodiment of the turbine according to claim i, characterized in that the pressure reduction when the outlet of the expanded gases and the inlet of the fresh gases are closed is brought about at this point by cooling the gases.

For this purpose 2 sheets of drawings.