DE249565C

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Publication number: DE249565C
Application number: DENDAT249565D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 249565 KLASSE .46 rf. GRUPPE

ALEXANDER EVNEVITSCH in ODESSA, Ruszl Explosionsturbine mit Kolbenverdichter.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Februar 1911 ab.

Die Erfindung betrifft eine Gasturbine, bei welcher ein Kolbenverdichter in der Hochdruckperiode nach der Explosion als Kraftmaschine wirkt.

Die Erfindung besteht darin, daß, um lediglich während der Hochdruckperiode vom Verdichter Arbeit aufnehmen zu lassen, der Kolben dieses Verdichters mit einem Hilfskolben versehen ist, der sich zeitweise vom Hauptkolben trennt, so daß der Hilfskolben nach einem Bruchteil des Hauptkolbenhubes zum Stillstand kommt und zwischen beiden Kolben ein Ansaugeraum entsteht. Ferner wird als Steuerorgan für die Turbine der Hilfskolben verwendet.

Auf der Zeichnung zeigt

Fig. ι den Schnitt senkrecht zur Welle durch das Kolbensystem nach 1-1 der Fig. 2,

Fig. la den nämlichen Schnitt bei abweichender Ausführung gewisser Hilfseinrichtungen,

Fig. 2 den in der Längsrichtung der Welle geführten Schnitt nach 3-4 der Fig. 2 a,

Fig. 3 den Schnitt nach 5-6 der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt durch den Vergaser.

Die Kolben f, f¹, f^% des sternförmig angeordneten Zylinders A, A¹, A² arbeiten mittels der Pleuelstangen g, g¹, g³ auf die gemeinschaftliche Kurbelwelle /, die zu beiden Seiten der Kurbel in Kugellagern Q läuft und mittels zweier Spurlager Q¹ gegen Achsialverschiebung gesichert ist. Auf der Kurbelwelle / sitzt das Laufrad B, dessen Kranz i. mit Achsialschaufeln K besetzt ist. Leitkanäle 0 führen von den Explosionskammern M, M¹, M² nach dem Kranz i.

Die Kolben f, f¹, f² besitzen je einen Hilfsboden C, C¹, C², der, da er sich zeitweise vom zugehörigen Kolben vollständig trennt, auch als Schieber bezeichnet werden kann. Diese Schieber sind mittels der starr mit ihnen verbundenen Stangen D im Zylinderdeckel geführt und werden durch außen befindliche kräftige Federn E¹ (Fig. ia und 2) oder durch in Bremszylindern E laufende Kolben a (Fig. 1) dauernd im oberen Teile der zugehörigen Zylinder erhalten. In jedem Schieber befindet sich ein unter kräftigem Federdruck stehendes Rückschlagventil I, welches sich nach dem Zylinderkopfe hin öffnet.

Sooft sich die Hilfsböden C, C¹, C² von den zugehörigen Kolben f, f¹, f² trennen, entstehen Hohlräume W, W¹, W², welche weiterhin als Kompressionskammern bezeichnet wer- den sollen. Diese sind wohl zu unterscheiden von den zwischen den Hilfsböden C, C¹, C² und den zugehörigen Zylinderdeckeln befindlichen Kammern M, M¹, M², welche schon oben als Kompressionskammern bezeichnet wurden.

Jeder Explosionskammer wird das im Vergaser (Fig. 4) bereitete Gemisch durch ein hinreichend tief in der Zylinderwandung angeordnetes Saugventil P zugeführt. Die Zündung erfolgt mittels in die Explosionskammern M, M¹, M² reichender Zündkerzen T.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind zum Hemmen der Abwärtsbewegung der Hilfsböden Bremszylinder vorgesehen, die aus je

einem Zylinder E, einer Stopfbüchse φ zum Abdichten der Führungsstäbe D und dem Bremskolben bestehen. Der Raum unterhalb dieser Hilfskolben steht durch enge öffnungen β mit dem Kühlmantel χ des Zylinders in Verbindung, so daß bei Verstellung der Hilfskolben die Kühlflüssigkeit durch jene Öffnungen hindurchtreten muß und somit auf die jeweilige Bewegung der Hilfsböden im Sinne

ίο einer Bremsung einwirkt. Der Kühlmantel selbst ist bei der Einlaßleitung γ¹ durch ein nach innen sich öffnendes Ventil ό¹ bei der Auslaßleitung γ durch ein nach außen sich öffnendes Auslaßventil ό abgeschlossen, so daß die Bremskolben gleichzeitig als Pumpenkolben dienen, welche die Kühlflüssigkeit durch den Zylindermantel treiben. Oberhalb der Bremskolben sind in den Bremszylindern kleine LuftdurchtrittsöffnuDgen t vorgesehen, welche ebenfalls bremsend wirken. Der Zweck dieser Einrichtung ist der, zu verhüten, daß die Hilfsböden unmittelbar nach dem Aufschlagen der Hauptkolben elastisch zurückprallen.

Die drei Zylinder sind unter Winkeln von je 120° gegeneinander versetzt.

Die beschriebene Einrichtung wirkt wie folgt:

Bei der obersten Kolbenstellung (in den Fig. ι und ia oben ersichtlich) liegen der Kolben und sein Hilfsböden unmittelbar aufeinander, das Rückschlagventil I ist geschlossen, im Raum M befindet sich hoch verdichtetes zündfähiges Gemisch. Im Augenblick des Hubwechsels (oder kurz zuvor) erfolgt die Zündung mit der Wirkung, daß der Hilfsböden C nebst dem Kolben f zunächst in der Weise nach der Kurbelwelle hingedrückt wird als wären beide Teile zusammen ein einziger starrer Kolben. Bei dieser Bewegung wird vom Hilfsböden die Leitung 0 freigelegt und nunmehr strömt das Gemisch, welches inzwischen auf wesentlich niedrigeren Druck und gleichzeitig auf wesentlich niedrigere Temperatur sich ausgedehnt hat als den zur · Zeit der Zündung herrschenden Druck und die zugehörige Temperatur, aber immer noch den überwiegenden Teil der verfügbaren Energie in sich aufgespeichert enthält, durch die Düse 0 in die Turbine, während der Hilfsboden unter dem Einflüsse der auf ihn einwirkenden Bremsvorrichtung unmittelbar unterhalb des Überströmkanales 0 zum Stillstand kommt. Ist die verfügbare Arbeit an die Turbine abgegeben, so wirken die Schaufeln i saugend auf den Explosionsraum zurück, so daß dieser von den dort befindlichen Verbrennungsrückständen entleert wird.

Der Kolben f bewegt sich, während der Hilfsböden zum Stillstand kommt, weiter und erzeugt zwischen sich und dem Hilfsböden einen Unterdruck, der zur Eröffnung des Einlaßventiles P Anlaß gibt. Nunmehr füllt sich der Kompressionsraum mit frischer Ladung. Während des unteren Hubwechsels schließt sich das selbsttätige Ansaugventil P. Es beginnt die Verdichtung, die so weit fortschreitet, bis unter der Einwirkung des in der Kompressionskammer herrschenden Überdruckes das Rückschlagventil I sich öffnet. Durch diesen Überdruck wird ferner die Aufwärtsbewegung des Hilfskolbens eingeleitet und damit zugleich der Überströmkanal 0 abgeschlossen. Immerhin bewegt sich wegen der Bremsung der Hilfsböden langsamer nach oben als der Hauptkolben, so daß der letztere den ersteren noch vor dem Hubwechsel erreicht und schließlich beide sich gemeinsam nach oben bewegen, indem sie dabei das inzwischen vollständig in die Explosionskammer gedrückte Gemisch zu Ende verdichten. Alsdann wiederholt sich das beschriebene Spiel. Zwei Zwischenstellungen des Hauptkolbens und die zugehörigen Lagen der Hilfsböden sind rechts und links unten in den Fig. 1 und ι a ersichtlich.

Der in Fig. 4 dargestellte Vergaser besteht aus der Düse α, der Hauptluftzutrittsöffnung b, den Zusatzluftöffnungen c, der Klappe d, dem Zerstäubungssieb e, der Drosselklappe f und dem zum Einlaßventil P führenden Rohr g.

Claims

Pate NT-An SPRU CH :

Explosionsturbine mit Kolbenverdichter, bei welcher die Gase nach der Explosion zuerst den Kolben antreiben und dann in die Turbine übertreten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verdichterkolben (fj und dem Explosionsraum (M) ein Hilfskolben (C) eingeschaltet ist, welch letzterer, nachdem er den nach der Türbine (B) führenden Leitkanal (0) freigelegt hat, zum Stillstand gebracht wird, während der Verdichterkolben, seinen Hub vollendend, hinter sich frisches Gemisch ansaugt, beim Rückgang das angesaugte Gemisch verdichtet und in die inzwischen von der Turbine leergesaugte Explosionskammer durch ein im Hilfskolben (C) befindliches Rückschlagsventil (I) hinübertreibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.