DE2354821A1 - Mediumdurchflussturbine - Google Patents

Description

& FLORAGK

PAT BNTANWALT S BÜRO •4 DÜSSELDORF SCHÜMANNSTR. 97

[naohqereicht j

PATENTANWAtIEs DfpL4ne- W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF - Dr.-Ing., Dipl.-WirtMf1.-ln9. A. GERBER

C.A.Y. Limited /

Well Street

GB-Birmingnam 31· Oktober 1973

Mediumdurchf lugtarbine

Die Erfindung "betrifft eine Kediumdurchflußturbine, mit einem Laufrad mit Schaufeln, einem einen Mediumströmungskanal bildenden Gehäuse, einer "DiiifangBÖffnung, durch die Medium aus dem Kanal zum Aufprallen auf die eTurbinenschaufein strömt, und einer Anzahl von Leitschaufeln in der Öffnung, wobei angrenzende Schaufeln Msen bilden, welche den Mediumstrom auf die Schaufeln des Laufrads leiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Turbine in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen.

E£rfindungsgeniäß sind in einer Mediumdurchflußturbine der genannten Art einige oder alle Leitschaufeln aus der Öffnung zurückziehbar, derart, daS die effektive Querschnittsfläche der Öffnung geändert wird. . . ■

Me Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Pig. 1 ein Schnitt adurch einen Teil der Turbine und Fig. 2 eine Endansicht eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Turbine.

Die Turbine weist ein mit Schaufeln bestücktes Laufrad 10 mit einer Habenpartie 11 auf, die an einer drehbaren Felle befestigt ist, welche in einem Gehäuseteil 12 gelagert ist,, und mit Schaufeln 13, die an der Eabenpartie angebracht sind. Me Schaufeln erstrecken sich im wesentlichen in radialer Richtung, und ein Hantel 14 umschließt das Laufrad

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Wa/Ti _ 2 -

NACHQERclCHT I

.und bildet einen axialen Auslaß 15. m dem Gehäuse bzw. Mantel ist ein Kanal 16 vorgesehen, der einen nicht dargestellten Einlaß zur Verbindung mit einer Mediumquelle aufweist. Der Kanal erstreckt sich um das Laufrad und nimmt in sexner Qaerschnittsfläche in Längsrichtnng ab. Eine reduzierte Partie des Kanals ist bei 16a gezeigt.

Der Kanal 16 steht über seine Länge hinweg mit einer TJmfangsöffnung 17 zur Peripherie der Schaufeln des Laufrads hin in Verbindung. Ferner sind in der Öffnung eine Anzahl von Leitschaufeln 18 angeordnet. Die Leitschaufeln sind tangential dem Laufrad gegenüber angeordnet, und angrenzende Leitschaufeln bilden zwischen sich eine Düsenfläche bzw einen Düsenbereich. Die mehrexen in dieser Weise gebildeten Düsenbereiche leiten das durch den Kanal 16 strömende Medium auf die Schaufeln 13 der Turbine.

Die hier infrage stehende Turbine ist zur Verwendung als ein igoxbolader eines Brennkraftniotors vorgesehen, und bei dem Medium handelt * es sich um die Abgase des Motors. Wie bekannt, ist dann, wenn fter Motor langsam läuft, die Menge an Abgas relativ klein im Vergleich zur Menge an Abgas, die anfällt, wenn der Motor schnell läuft. IJm nut dem erhöhten Durchfluß von Abgas fertig zu werden, der bei hohen Motordrehzahlen auftritt, während sichergestellt wird, daß die Turbine bei niedrigen Motordrehzahlen zufriedenstellend funktioniert, sind einigender alle Schaufeln 18 axial bewegbar, und sie können aus der Öffnung 17 zurückgezogen werden. Indem .die Schaufeln zurückgezogen werden, wird die Qaerschnittsfläche der öffnung 1₇- effektiv vergrößert, um einen erhöhten Durchfluß von Abgas zu ermöglichen, so daß ein zu schneller Lauf der Turbine verhindert wird.

¥ie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Gehäuseteil 12 mit einer sich nach außen erstreckenden Planschpartie 19 versehen, zwischen der und dem Gehäuse bzw. Mantel Η ein ringförmiger Einsatz 20 erheblicher axialer Breite sitzt. Der Einsatz 20 erstreckt sich zwischen diesen Teilen zu den Schaufeln I? hin und ist mit einer ringförmigen Kammer 21 versehen. In der Kammer sitzt eine Singplatte 23, die die beweglichen Schaufeln trägt, und die Platte 25 ist mit einer Kolben 22 an mehreren im

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NAOHeEREIOHT

gleichen Winkelahstand liegenden Stellen verbunden, wobei die Kolben -jeweils in Zylindern sitzen. Die Kolben sind durch Federkraft in Richtung nach außen gespannt, um ein Zurückziehen der Schaufeln 18 zu bewirken, ein den Zylindern kann Medium -unter Druck zugeleitet' werden, um die Schaufeln in die Öffnung 17 zu "bewegen. Das Medium unter Druck j das den Zylindern zugeleitet wird, kann von irgendeiner geeigneten Quelle kommen, "beispielsweise vom Kompressor, der die Druckluft für die Bremsen des Fahrzeugs erzeugt, in dem sich der Motor befindet* Die Zufuhr von Druckluft "wird in geeigneter Weise durch eine Yentilanordnung geregelt. ^v

Wie erläutert worden ist, kann jede der Schaufeln 18 zurückziehbar sein, so daß die effektive Querschnittsfläehe der Öffnung 17 auf das maximale Ausmaß vergrößert werden kann. Ferner ist zu sehen, daß die Schaufeln 18 gerade sind und einen konstanten Querschnitt haben. Diese Konstruktionsform läßt geringste» Fertigungskosten entstehen und beeninflußt im vorliegenden Anwendungsfall die Funktion der turbine nicht nennenswert.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es wünschenswert sein, zwei Abgaseinlässe an der Turbine vorzusehen. Das dient dazu, die Abgase von zwei Gruppen von Ho tor zylindern getrennt zu halten, um die Impulsenergie in den Abgasen zu bewahren. In diesem Falle sind zwei Kanäle 16 vorgesehen, die sich jeweils im wesentlichen Tim die halbe Peripherie des. Laufrads erstrecken. \ "

Ansprüche

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Claims (3)

T NAOHQEREIOHT Ansprüche

1. Mediumdurchflußturbine mit einem Laufrad mit Schaufeln, einem einen MediumBtrömungskanal bildenden Gehäuse, einer Umfangsöffnung, durch die Medium aus dem Kanal zum Aufprallen auf die Turbinenschaufeln strömt, und einer Anzahl von Leitschaufeln in der Öffnung, wobei angrenzende Schaufeln Düsen bilden, welche den Mediaumstrom auf die Schaufeln des Laufrads leiten, dadurch gekennzeichnet, dafl einige oder alle Leitschaufeln aus der Öffnung zurückziehbar sind, derart, daß die effektive Querschnittsfläche der Öffnung geändert wird.

2. Turbine nach Ansperuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Schaufeln axial bewegbar sind«

3 · Turbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß druckmittelbetätigbare Kolben zur Bewegung der bewegbaren Schaufeln vorgesehen sind.

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