DE262802C

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Publication number: DE262802C
Application number: DENDAT262802D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

H 262802'-KLASSE 46 d. GRUPPE

JEAN JACQUES HEILMANN in PARIS.

zylindrischen Rotor.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Februar 1911 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Explosionsturbine mit zwischen zwei feststehenden zylindrischen Körpern umlaufendem zylindrischen Läufer. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Anordnung der für die Einströmung des kompriemierten Explosionsgemisches, für die Explosion und für den Auspuff in Betracht kommenden Kanäle und Kammern. Infolge dieser besonderen Anordnung der Kanäle und Kammern wird der Druck des zuströmenden komprimierten Explosionsgemisches für den Umlauf des Läufers dahingehend nutzbar gemacht, daß die Explosionen während des durch den Druck des einströmenden Explosionsgemisches veranlaßten Umlaufs in vollkommen geschlossenen Kammern stattfinden können, so daß die Explosionsgase mit ihrem vollen Hochdruck im Augenblick der Verbindung mit den AuspUffkammern zur Wirkung kommen, indem sie durch Rückdruck die Weiterdrehung des Läufers bewirken.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand durch zwei Figuren dargestellt worden, und zwar zeigt Fig. 1 die Turbine im Längsschnitt, während Fig. 2 einen Querschnitt darstellt.

Die für die Erfindung wesentlichen Teile sind der äußere Zylinder 1, der innere Zylinder 2 und der dazwischen umlaufende Läufer 4. Auf diese drei Körper verteilen sich die für die besondere Wirkungsweise der Turbine in Betracht kommenden Kanäle und Kammern.

Der Läufer 4 ist zweckmäßig in Kugellagern 5, 6 gelagert. Dem achsialen Druck kann durch ein Kugellager 7 oder ein anderes geeignetes Mittel entgegengewirkt werden.

Die Einführung des komprimierten Explosionsgemisches erfolgt von innen her durch im inneren Stator vorgesehene Kanäle 3, die sich gegen den Umfang des inneren Zylinders hin zu Kammern 9 erweitern. In dem Läufer 4 sind die eigentlichen Explosionskammern 8 in geeigneter Richtung und Form vorgesehen. Im äußeren Stator 1 sind Auspuffkammern 10 angeordnet, die an ihrem einen Ende Verbindung mit einem um den äußeren Stator gelegten Ringraum 12 durch Zwischenkanäle 11 (Fig. 1) erhalten haben, und gelangen auf diesem Wege die Explosionsgase nach Abgabe ihrer Rückdruckwirkung ins Freie, wie es in den Fig. 1 und 2 durch Pfeile angedeutet worden ist.

Wie die Zeichnung zeigt, können die Kammern in den drei Teilen 1, 2 und 4 an verschiedenen Stellen in der Länge dieser Teile zu entgegengesetzt wirkenden Gruppen verteilt werden, indem die wirksamen Flächen der Kammern für Vorwärts- und Rückwärtsgang die entgegengesetzte Richtung bei den beiden Gruppen erhalten. Man kann auch mehr als zwei Kanal- und Kammergruppen anwenden, z. B. drei, von denen man zwei für den Vorwärtsgang und eine für den Rückwärtsgang nutzbar machen kann.

Für die Regelung der Einströmung des komprimierten Explosionsgemisches in die Ka-

(2. Auflage, ausgegeben am 29. November 1913J

näJe 3 des inneren Stators 2 ist ein mit öffnungen 14 versehenes drehbares Verteilerrohr 13 vorgesehen, das gleichsam einen Drehschieber bildet. Die Steuerung dieses Drehschiebers S kann durch irgendwelche für den besonderen Arbeitsgang der Turbine geeignete Mittel bewirkt werden, z. B. mittels einer Daumenscheibe 15, die durch ein Zahnrad 16 angetrieben wird, das auf der Welle der magnetelektrischen Zündvorrichtung festgekeilt ist. Bei jedesmaligem Vorbeigehen des Daumens an einem mit dem Drehschieber 13 verbundenen Zapfen erhält der Drehschieber 13 eine kurze Drehung in der einen Richtung, während eine an einen anderen Zapfen des Drehschiebers angreifende Gegenfeder die sofortige Rückdrehung des Drehschiebers bewirkt. Anstatt in Schwingungen kann der Drehschieber auch dauernd in Umdrehung versetzt werden und wird in diesem Falle die Drehrichtung zweckmäßig entgegengesetzt zu derjenigen des Läufers gewählt.

Die Zuführung und Regelung der passenden Mengen komprimierter Luft und Gas wird mittels eines Einsatzrohres 20 bewirkt, das mit einem Rohr 21 verbunden ist. Dieses Rohr 21 verschließt die Einströmungsöffnungen 14 des Drehschiebers zu geeigneter Zeit. Das Einsatzrohr 20 ist mit radialen Kanälen 22 (Fig. 2) versehen, die in ein die Druckluft zuführendes Rohr 23 münden. Die Druckluft strömt also durch die radialen Kanäle 22 hindurch, wobei durch kleine Seitenkanäle 24 ein Zustrom des zur Bildung des Explosionsgemisches bestimmten Gases stattfindet, das durch Kanäle 25 zugeleitet wird. Diese Kanäle 25 sind parallel zu dem zentralen Rohre 23 angeordnet.

Die Mengenregelung des Gasluftgemisches wird ermöglicht durch Längsverschiebung des Einsatzrohres 20 in dem Drehschieber 13, derart, -daß je nach der jeweils erwünschten Menge des Gemisches die Kanäle 22 mehr oder weniger weit in den Weg der öffnungen 14 des Drehschiebers 13 gelangen. Je nachdem nun die Kanäle 22 durch Verschiebung der ein Ganzes bildenden Rohre 20, 21, 23 in den Weg der zur einen oder zur anderen Explosionskammergruppe gehörenden Drehschieberöffnungen 14 gebracht werden, wird die Turbine vorwärts oder rückwärts laufen.

Die Regelung der zuströmenden Luftmengen kann mittels beliebiger Absperrvorrichtungen, z. B. mittels einer im Luftzuführungsrohr 23 angeordneten Drosselklappe 26, bewirkt werden, die mittels einer Zugstange 27 eingestellt werden kann. Die Längsverschiebung des Einsatzrohres 20 kann mittels eines Hebels 28 und einer Zugstange 29 bewirkt werden.

Die Entzündung des Explosionsgemisches wird mittels der Zündkerzen 30 bewirkt, die an geeigneten Stellen des Zylinders 2 oder des äußeren Zylinders 1 angeordnet sein können und von der magnetelektrischen Vorrichtung 17 Strom erhalten.

Der Antrieb der magnetelektrischen Vorrichtung 17 kann bewirkt werden mittels der Wellen 31, 32, der Zahnräder 33 und eines Schraubenrades 34, das von einem auf der Welle 36 des Turbinenlaufrades 4 festgekeilten Rades 35 abhängig ist, das gleichzeitig mittels eines Rades 38 eine Welle 37 antreibt.

Zum Zweck der Kühlung können in dem äußeren Stator Wasserkammern i/> im Läufer -·.. Wasserkammern 4' und im inneren Zylinder Wasserkammern 2' angeordnet werden, die dureh ein System von Rohrleitungen 39 und eine von einer Verlängerung der Welle 32 angetriebene Rotationspumpe gespeist werden.

Für die Kompression der durch das Rohr 23 zugeführten Preßluft wird zweckmäßig von der Turbine selbst eine geeignete Luftpumpe angetrieben. Die Luft wird in einen Preßluftbehälter hineingepumpt und von dort zu dem Einströmungsrohr 23 übergeleitet,

Ein Gehäuse 47 dient dazu, die Antriebsorgane der Turbine einzuschließen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Explosionsturbine ist nun folgende.

Bei der Fig. 2 ist die Stellung des Läufers 4 so gewählt, daß die Kammern 8 noch nicht ganz die Auspuff kammern 10 erreicht haben, während sie dagegen am inneren Ende mit den Erweiterungen oder Kammern 9 der Einströmungskanäle 3 in voller Verbindung sind. In diesem Augenblick, welchen die Zeichnung festhält, sollen die Explosionen stattfinden. Da der Drehschieber, wie Fig. 2 zeigt, die Kanäle .3 am inneren Ende abschließt, findet im Augenblick der Explosion kein Ausströmen der Explosionsgase statt. Es würde nur ein gleichmäßiger Druck der Explosionsgase auf die Wände der in Verbindung stehenden Kammern 3, 9 und 8 stattfinden, ohne daß der Läufer in Drehung versetzt würde. Nun geht aber die Absicht des Erfinders dahin, gerade diese Explosionen in den vollkommen geschlossenen Kammern stattfinden zu lassen, um die hochgespannten Verbrennungsgase ganz plötzlich bei der Drehung des Läufers in die Kammern 10 auspuffen zu lassen. Es ist also nötig, daß dem Läufer auch in der in Fig. 2 dargestellten Stellung eine Drehbewegung erteilt wird, um die äußeren Enden der die Explosionsgase enthaltenden Kammern 8 mit den Auspuff kammern 10 in Verbindung zu bringen. Zu diesem Zweck sind nun in dem inneren Zylinder 2 die Kammern 9 vorgesehen, die gewissermaßen Erweiterungen der Einströmungskanäle 3 darstellen. Diese Erweiterungen oder iao Kammern 9 ermöglichen eine längere Zeitdauer für das Uberschleifen der Explosions-

kammern 8 und hierbei eine längere Einwirkung des zuströmenden komprimierten Explosionsgemisches auf die in der Drehrichtung des Läufers die vordere Stellung einnehmen-S den Wandflächen der Kammern 8. In dem Augenblick also, in welchem der Läufer 4 eine solche Stellung einnimmt, daß die Kammern 8 gerade mit den Kammern 9 die erste Verbindung erhalten, übt das durch die Kanäle 3 hindurchströmende komprimierte Explosionsgemisch in Art eines Strahles auf jede der vorangehenden Wandflächen, der Kammern 8 einen direkten Druck aus, welcher eine Drehung des Läufers in Riehtung des durch die obere Kammer 8 bei Fig. 2 gehenden Pfeiles veranlaßt. Sobald die Kammern 8 und 9, wie in Fig. 2 gezeigt, einander voll gegenüberstehen, wird die weitere Zufuhr des komprimierten Explosionsgemisches durch den Drehschieber abgeschnitten. Hierbei befindet sich aber der Läufer infolge der vorangegangenen Druckwirkung des komprimierten Explosionsgemisches noch in Drehbewegung und findet also die Explosion in den Kammern 8 während dieser Drehbewegung statt, auch geht die Drehung des Läufers auf Grund des vorangegangenen Druckes des komprimierten Explosionsgemisches noch so weit, daß die Kammern 8 mit den hochgespannten Explosionsgase!! die Kammern 10 erreichen In diesem Augenblick findet ein plötzliches Auspuffen des hochgespannten Explosionsgases aus sämtlichen Kammern 8 in die sämmtlichen Kammern 10 statt, wobei durch den heftigen Rückdruck eine Weiterdrehung des Läufers in der Pfeilrichtung hervorgerufen wird, bis die Kammern 8 die in der Reihenfolge nächsten Kammern 9 des inneren Zylinders gerade zu erreichen beginnen, wobei ein neuer Zustrom von komprimiertem Explosionsgemisch und ein entsprechender Druck auf die vorangehenden Wände der Kammern 8 stattfindet. Hierauf wiederholt sich dann das Spiel. Ist die Turbine richtig im Gange, dann könnte wohl auch durch den Rückdruck des explodierten Gemisches bzw. durch die Explosionsgase eine ausreichende Teildrehung des Läufers unter Mitwirkung der Schwungkraft desselben oder eines angeordneten Schwungrades erzielt werden, doch ist es zweckmäßiger, wenn die im Augenblick der Explosionen wegen der Geschlossenheit der Explosionskammern durchaus notwendige kurze Teildrehung durch ein direkt wirkendes Druckmittel, hier also durch den vorangegangenen Druck des direkt auf die vorderen Flächen der Kammern 8 wirkenden komprimierten Explosionsgemisches, gesichert wird, wie es Zweck der Erfindung ist.

Claims

Patent-An SPR υ ch:

Explosionsturbine mit zwischen zwei feststehenden zylindrischen Körpern umlaufendem zylindrischen Läufer, gekennzeichnet durch im inneren Zylinder (2) angeordnete, gegen seinen Umfang hin zu Kammern (9) erweiterte Einströmungskanäle (3) für das komprimierte Explosionsgemisch, im Läufer (4) angeordnete Explosionskammern (8) und im äußeren Zylinder angeordnete Auspuffkammern (10) derart, daß der Läufer (4) zunächst von dem aus den Kammern ©) der Einströmungskanäle (3) gegen die eine schräge oder gekrümmte Wand der Explosionskammern (8) wirkenden Explosionsgemisch in Drehung versetzt wird und die Explosion während dieser Drehung kurz vor dem Augenblick erfolgt, in welchem die Explosionskammern (8) mit den Auspuffkammern (10) in Verbindung kommen, worauf die plötzlich in die Auspuffkammern (10) überströmenden hochgespannten Explosionsgase durch Rückdruck die weitere Drehung des Läufers bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.