DE2628269A1 - Gasturbinen-antriebsmaschine, insbesondere einwellige, einstufige gasturbine fuer kraftfahrzeuge, wie ackerschlepper - Google Patents
Gasturbinen-antriebsmaschine, insbesondere einwellige, einstufige gasturbine fuer kraftfahrzeuge, wie ackerschlepperInfo
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- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
Description
Case 11003
US Ser.No. 589.679
(1344/86c)
Gasturbinen-Antriebsmaschine t insbesondere
einwellige, einstufige gasturbine für Kraftfahrzeuge, wie Ackerschlepper
Die Erfindung betrifft eine Gasturbinen-Antriebsmaschine, insbesondere
einwellige, einstufige Gasturbine für Kraftfahrzeuge, wie Ackerschlepper, mit einem Verdichter, einer Turbinenstufe
mit Brenner kammer und einem von den komprimierten Wrasen und
den Abgasen durchströmten, Wärme zwischen diesen liasen austauschenden
Wärmetauscher, wobei die Turbinenstufe axial zwischen Verdichter und Wärmetauscher angeordnet ist.
Derartige Gasturbinen-Antriebsmaschinen sind allgemein bekannt (vergl. kanadische Patentschriften 586 159, 548 809 und die
US-PS 3 014 694). Bei dem ersten bekannten Fall handelt es sich um eine zweiwellige Gasturbine mit zwei Turbinenstufen, die jeweils
auf unterschiedlichen Wellen angeordnet sind. Die in die Maschine angesaugte Luft gelangt durch einen Verdichter zu zwei
Diffusorn. Der Enddiffusor trägt die unter hohem Druck stenende Luft axial nach vorne zu einem Lufterhitzer, den die Luft in
einer U-förmigen Schleife zweimal durchströmt. Die Gase gelangen dann an den radial inneren Bereich der Brennkammer und gelangen
durch eine erste Turbinenstufe und schließlich eine zweite den Verdichter antreibende Turbinenstufe. Die Abgase strömen durch
einen Diffusor und werden von diesem radial nach außen durch den Lufterhitzer geleitet.
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Diese Anordnung ist relativ aufwendig und raumbeanspruchend und eignet sich daher wenig für den Einbau in Kraftfahrzeuge, insbesondere
in den herkömmlichen Rahmen von Ackerschleppern.
Die Praxis zeigt außerdem, daß erhebj-^che Schwierigkeiten bezüglich
der Strömungsverluste und der Wärmeverluste auftreten, so daß die bekannten Maschinen mit nur relativ geringem Wirkungsgrad
arbeiten. Vor allem ergeben sich relativ komplizierte Strömungswege, die zu hoch komplizierten konstruktiven Gestaltungen
und einer Vielzahl von Teilen der Maschine führen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung hier Abhilfe zu schaffen
und eine Gasturbinen-Antriebsmaschine von besonders kompakter Bauweise vorzuschlagen, die sich besonders in den Einbau zum
Antrieb von Ackerschleppern eignet und die bei sehr geringen Abmessungen einen hohen Wirkungsgrad bei einfachem Aufbau und guten
Strömungsverhältnissen führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, datf zwischen
zwei einstückigen Bereichen eines zugleich den mechanischen tragenden
und die Turbinenwelle abstützenden Teil der Maschine bildenden Gehäuseabschnittes ein erster, nahe dem umfang der Maschine
etwa axial verlaufender Strömungskanal für das vom Verdichter gelieferte und dem Wärmetauscher zugeführte komprimierte
Gas begrenzt ist und daß ein zweiter Strömungskanal für erhitztes und komprimiertes Gas zwischen dem Wärmetauscher und der
Brennkammer vorgesehen ist, der wenigstens bereichsweise zwischen
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außen liegenden Strömungskanal und einem inneren Abgaskanal verläuft.
Wenn man von einer Antriebsmaschine dieser Art ausgeht, bei der ein einstufiger, insbesondere radial arbeitender Verdichter
gleichachsig mit einer radial von aui3en angeströmten Turbinenstufe
vorgesehen ist und bei der der Verdichter von der Turbinenstufe mit festem Drehzahlverhältnis, insbesondere direkt angetrieben
wird, ist es zweckmäßig, wenn als Wärmetauscher ein Scheibengenerator auf der axialen Abströmseite der Turbinenstufe
angeordnet ist und der radial äußere Strömungskanal die radial außenliegende Druckseite des Verdichters mit der von der Turbinenstufe
abgewandten Seite eines ersten Abschnittes des Scheibengenerators verbindet und sich im. Bereich der Maschinenaußenseite
und zwar unterhalb der Maschinenachse erstreckt.
•Aufgrund dieser Ausbildung erhält man einen außerordentlich
einfachen Aufbau, der zu übersichtlichen, geradlinigen und strömungstechnisch günstigen Strömungskanälen führt, bei denen die
Gase in einer Weise geführt werden, daß die Wärmeverluste außerordentlich gering bleiben. Auch von der konstruktiven Seite her
gesehen, ergibt sich ein einfacher Aufbau mit relativ wenigen Teilen und einfacher Einbaumöglichkeit in den üblichen Rahmen
eines Kraftfahrzeuges.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht von der rechten Seite her einer Einwellen-Gasturbinenmaschine
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Antriebsmaschine nach Fig. 1, wobei der Schnitt im wesentlichen entlang einer senkrechten
Ebene durch die zentrale Achse gelegt ist, während einzelne Abschnitte in die Zeichenebene zur Verdeutlichung
gedreht sind,
Fig. 3 eine rückwärtige Stirnansicht des Grundkörpers des Gehäuses
der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Maschine nach Fig. 1 mit Schnitt
entlang der Schnittlinie k-k der Fig. 2,
Fig. 5 eine vordere Stirnansicht des Hauptkörpers des Gehäuses der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 6 eine rückwärtige Ansicht des Lufteinlaßgehäuses der Maschine
nach Fig. 1,
Fig. 7 eine Draufsicht, teilweise weggebrochen, eines unter hohem
Druck arbeitenden Diffusors, der bei der Maschine nach Fig. 1 verwendet wird,
Fig. 8 einen Schnitt durch den Diffusor nach Fig. 7, wobei der
Schnitt entlang der Schnittlinie 8-8 gelegt "ist,
Fig. 9 eine rückwärtige Stirnansicht eines zur Abstützung der Lager dienenden Gehäuses der Maschine nach Fig. 1,
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Fig. 10 einen Schnitt durch das Gehäuse nach Fig. 9, wobei der Schnitt entlang der Schnittlinie 10-10 gelegt ist,
Fig. 11 eine vordere Stirnansicht des Lagergehäuses nach Fig. 9,
Fig. 12 eine rückwärtige Stirnansicht eines Regeneratorgehäuses der Maschine nach Fig. 1,
Fig. 13 eine rückwärtige Stirnansicht eines Regeneratordeckels,
der bei der Maschine nach Fig. 1 verwendet wird,
Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Gasturbinenantriebsmaschine gemäß der Erfindung,
wobei der Schnitt entlang einer senkrechten Ebene durch die zentrale Achse gelegt ist, und
Fig. 15 einen Schnitt durch eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Gasturbinenantriebsmaschine nach der Erfindung,
wobei der Schnitt ebenfalls im wesentlichen entlang einer senkrechten Ebene durch die zentrale Achse geführt ist.
Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist die Einwellen-Gasturbinenantriebsmaschine
10 gemäß der Erfindung im wesentlichen konzentrisch um eine zentrale Achse 12 angeordnet. Die Maschine
10 entwickelt annähernd 250 PS und ist dazu bestimmt, auf dem
Rahmen von 22 Zoll Breite eines üblichen landwirtschaftlichen Ackerschleppers montiert zu werden. Ein Getriebekasten 14 ist am
rückwärtigen Ende der Maschine 10 angeordnet und trägt zusätzliche Einrichtungen, wie einen elektrischen Startmotor 16, einen
Ölfilter 18 und ein übliches Kraftstoffsteuersystem 20. Das vordere
Ende des Getriebskastens 1*J ist mit dem rückwärtigen Ende
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des Hauptkörpers des Gehäuses 22 verbunden, der dreieckförmige
Lufteinlaßöffnungen 24 aufweist. Ein Spiralgehäuse 26 und eine Brennkammer 28 sind am vorderen Ende des Hauptkörpers des Gehäuses
22 angeordnet. Die Brennkammer 28 ist innerhalb eines Behälters 29 (vgl. Fig. 3) auf der rechten Seite außen an der Maschine
angeordnet, und zwar allgemein an der zylindrischen ümfangsfläche des Hauptgehäuses 22. Ein Regeneratorgehäuse 32, das einen aus
keramischen Scheiben zusammengesetzten Regenerator 34 konzentrisch
um die zentrale Achse 12 unterstützt, weist ein allgemein zylindrisches Äußeres auf, das im wesentlichen an das vordere
Ende des Hauptgehäuses 22 angepaßt ist. Ein Regeneratordeckel 36
paßt auf das vordere Ende des Regeneratorgehäuses 32, um das vordere Ende der Maschine abzuschließen und einen Auslaß 38 für die
Verbrennungsgase zu bilden.
Das Atmosphärengas gelangt in die Maschine 10 durch die Lufteinlaßöffnungen
24 und fließt dann durch einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Einlaßkanal 40 in ein Einlaßgehäuse 42, wobei
die Luftleitbleche oder -leitschaufeln HH passiert werden, die
den Gasen eine tangentiale Geschwindigkeitskomponente geben. Die auf diese Weise gerichteten Gase gelangen zu einer Verdichtereinrichtung
46. Die verdichteten Gase verlassen die Verdichtereinrichtung
46 mit einer radial nach außen und tangential gerichteten Geschwindigkeitskomponente, welche in einem dem Hochdruckverdichter
zugeordneten Diffusor 48 bezüglich ihrer kinetischen Energie in einen statischen Druck umgewandelt werden. Nachdem die
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verdichteten Gase den Verdichterdiffus or 48 in allgemein radialer
Richtung verlassen haben, werden sie in axialer Richtung nach vorn geleitet und in einem Sammelraum 50 gesammelt, der sich
um die Maschine 10 zwischen der Verdichtereinrichtung 46 und einer Turbineneinrichtung 52 erstreckt. Der Sammelraum 50 wird
zwischen einer äußeren zylindrischen Umfangswand 54 des Hauptgehäuses
22 und einer inneren Wand 56 des Hauptgehäuses 22 begrenzt,
welche sich axial nach vorn entlang dem unteren Bereich der Maschine 10 erstreckt, um einen Hochdruckkanal 58 zwischen der zylindrischen
Außenwand 5^ und dem sich axial nach vorn erstreckenden
Abschnitt der inneren Wand 56 zu begrenzen. Jenseits des Hauptgehäuses 22 setzt sich der Hochdruckkanal 58 axial nach vorn
entlang dem unteren Bereich der Maschine 10 fort. In diesem Bereich
wird der Kanal zwischen einer äußeren zylindrischen Wand 60 des Regeneratorgehäuses 32, welche an die äußere Wand 54 angepaßt
ist, und einer Trennwand 62 des Regeneratorgehäuses 32 begrenzt, die sich entlang dem unteren Abschnitt der Maschine 10
im radialen Abstand von der äußeren Wand 60 zwischen dem Regenerator 31* und der Innenwand 56 erstreckt.
Die untere Hälfte 64 des Regeneratordeckels 36, die allgemein der
halb zylindrischen Form der unteren Hälfte des Regenerators 3^
entspricht, liegt an einer D-förmigen Abdichtung 66 an, die sich horizontal quer über die Stirnseite des Regenerators 31* unmittelbar
unterhalb des Nabenabschnittes 68 sowie in Umfangsrichtung
über die obere Hälfte des Regenerators 3^ auf der vorderen Stirn-
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seite erstreckt. Ein nach rückwärts vorspringender Flansch 70
erstreckt sich um den Umfang des Regenerators J>k und ist an den
Verlauf der zylindrischen Außenwand 60 angepaßt und liefert eine Verbindung zwischen dem Hochdruckkanal 58 und der vorderen ebenen
Fläche der unteren Hälfte des Regenerators 3^· Auf der Rückseite
des Regenerators 3^ ist eine 0-förmige Dichtung 72 angeordnet,
welche einen horizontal verlaufenden Querabschnitt aufweist, der sich gegenüber dem Querabschnitt der D-förmigen Dichtung 66 erstreckt.
Die 0-förmige Dichtung 72 weist außerdem einen sich in Ümfangsrichtung erstreckenden Abdichtungsabschnitt auf, der um
den gesamten Umfang des Regenerators 3^ verläuft, und zwar auf
dessen Rückseite. Die Dichtungen 66 und 72 dienen dazu, den Scheibenregenerator 3^ unter Druck zu halten, indem der übergang
der Hochdruckgase zu dem abgedichteten äußeren zylindrischen Umfang 7^ und dem unteren Abschnitt des Regenerators 3** eingeschränkt
wird. Die Hochdruckgase können axial nach rückwärts durch die untere Hälfte des Regenerators strömen und Wärme aufnehmen,
die von den Abgasen auf den Regenerator übertragen worden sind. Die auf diese Weise erhitzten Gase werden dann durch eine
innere Wand 76 zu der Brennkammer 28 geleitet. Die innere Wand erstreckt sich entlang dem horizontalen Querabschnitt der Dichtung
72, um an der sich in Ümfangsrichtung erstreckenden Trennwand 62 anzugreifen und somit einen Kanal 78 für heiße und unter hohem
Drück stehende Gase zu bilden, durch die diese Gase, axial nach
rückwärts entlang dem unteren Umfang der Maschine 10 geleitet werden, und zwar zwischen dem Hochdruckkanal 58 und einer Auslaß-
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kammer 80 für Abgase.
Eine Gassammelkammer 82 nimmt die·erhitzten und unter hohem Druck
stehenden Gase von dem Kanal 78 auf und verteilt diese um den Umfang
der Turbineneinrichtung 52. Die Brennkammer 28 ist tangential
in bezug auf das Spiralgehäuse 26 angeordnet und nimmt die erhitzten und unter hohem Druck stehenden Gase von der Kammer 82
zusammen mit Kraftstoff von dem Kraftstoffsteuersystem 20 auf. Die Brennkammer 28 erhitzt die Gase bevor diese um die Turbineneinrichtung
52 durch das Spiralgehäuse 26 verteilt werden und bevor
die Gase radial nach innen an Düsenschaufeln 84 vorbeigeleitet
werden, von denen aus die Gase auf die Turbineneinrichtung mit vorbestimmter Drallgeschwindigkeit auftreffen. Nach Verlassen
der Turbineneinrichtung 52 in axial nach vorn weisender Richtung gelangen die Abgase durch einen radial orientierten Abgasdiffuser
86, der einen Teil der kinetischen Energie der Abgase wiedergewinnt, um die Ausgangsseite der Turbineneinrichtung 52 unter dem
Druck in der Austrittskammer 80 zu halten. Wenn die Abgase den
radialen Diffuser 86 verlassen, werden sie in der Abgaskammer 80 gesammelt, die zwischen dem oberen Abschnitt der äußeren Umfangswand
60 und der Innenwand 76 begrenzt wird. Von der Abgaskammer 80 gelangen die Abgase axial nach vorn durch die obere Hälfte
des Regenerators 3^» um diesen aufzuheizen, worauf sie durch den
Abgasauslaß 38 zur Atmosphäre hin abgeführt werden.
Eine anfängliche Geschwindigkeitsreduzierung wird durch ein
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Planetenradgetriebe 90 erreicht, das innerhalb des Getriebekastens
14 angeordnet ist. Dieses umfaßt ein Sonnenrad 92, das
drei in gleichen Umfangsabständen angeordnete Planetenräder 94
antreibt, von denen nur ein Planetenrad 94 in Fig. 2 gezeigt ist.
Die drei Planetenräder 94 treiben ihrerseits einen Zahnring 96
an, der über die genutete Welle 98 eine Abtriebskraft liefert.
Das Planetenradsystem 90 liefert eine Geschwindigkeitsreduzierung
von.annähernd 69.000 U/Min, auf 11.000 U/Min, am Zahnring 96 und
der Welle 98.
Ein zusätzliches Getriebe 102 ist antriebsmäßig an den Zahnring 96 angekoppelt und überträgt das Drehmoment durch ein Reduziergetriebepaar
104 auf ein Antriebsgetriebe IO6 für eine Hauptstromölpumpe
IO8 und die Kraftstoffsteuereinrichtung 20. Das Kraftstoffsteuersystem 20 kann in üblicher Weise ausgebildet sein
und steuert die Maschinengeschwindigkeit von einer Welle 110 aus, die durch das Antriebsrad IO6 der Ölpumpe angetrieben wird, um
die Zuführung von Kraftstoff zu der Brennkammer 28 in Abhängigkeit von der Maschinengeschwindigkeit, der Temperatur der Abgase
und äußeren Steuersignalen zu überwachen. Ein zweites Reduziergetriebepaar 112 kuppelt das zusätzliche Getrieberad 102 an ein
Antriebsrad 114 des üblichen elektrischen Startermotors l6.
Die Ölpumpe IO8 speist ein mit positivem Druck arbeitendes Schmiersystem
mit Öl, das in einem Sumpf 116 gesammelt wird. In dem Hauptrotorbereich II8 der Maschine werden relativ hohe Tempera-
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türen angetroffen. Es ist daher wünschenswert, ein synthetisches
Schmieröl zu verwenden, obwohl auch andere Schmierstoffe zugelassen sein können. Das unter hohem Druck stehende Schmiermittel
wird nach Verlassen der Auslaßöffnung 119 der ölpumpe 108 durch ein Röhrchen 122 (von dem ein zentraler Abschnitt zur Verdeutlichung
weggelassen ist) zu dem geschlossenen Ende einer Bohrung 128 geleitet, die eine Welle des Reduziergetriebepaares 104 aufnimmt.
Das Schmiermittel, das zwischen der Bohrung und der Welle entweicht, gelangt unter Schwerkraft wieder zu dem Sumpf 116. Der
größere Anteil des Schmiermittels gelangt weiter durch Röhrchen 124 zu Lagern 126, welche den Zahnring 96 unterstützen. Außerdem
wird unter Druck stehendes Schmiermittel durch Röhrchen 12 8 zu dem geschlossenen Ende einer Bohrung I30 geleitet, die eine Welle
des zweiten Reduziergetriebepaares 112 zur Schmierung der Welle aufnimmt. Ein Röhrchen 132 leitet überschüssiges öl aus der Bohrung
130 zu einem ölfilter 18, der das öl durch einen Auslaß 13^
an den ölsumpf II6 durch Schwerkraft zurückleitet. Das Röhrchen
132 leitet auch unter hohem Druck stehendes öl zu dem Röhrchen
136, das seinerseits eine Schmierverbindung mit den Stützlagern
138 für das Antriebsrad 114 des Startermotors liefert. Innen angeordnete
ölkanäle (die nicht gezeigt sind) lassen das öl von den Lagern I38 des Startermotors zu einem ölröhrchen l40 gelangen,
das das öl einer Stützlagereinrichtung 142 für eine Innenwelle zuleitet.
Ein Teil des Schmiermittels, das zu den Lagern 126 des Zahnringes
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geleitet wird, gelangt durch sich radial erstreckende Bohrungen 146 in die zentrale Nabe des Zehnringes 96 zu einer zentralen
axialen Bohrung 147 im Zahnring oder Zahnkranz 96. Diese Bohrung
liefert eine Verbindung zwischen den radialen Bohrungen 146 und
einer zentralen Bohrung 148 in der Innenwelle 144. Zwischen der Innenwelle 144 und dem Zahnkranz 96 ist ein Spiel vorgesehen, so
daß das Schmiermittel die Lagerflächen zwischen diesen beiden Elementen erreicht, welche mit unterschiedlicher Geschwindigkeit
in gegenläufigen Richtungen rotieren. Das öl gelangt durch die zentrale Bohrung 148 zu einer zentralen Bohrung 150 einer Hauptrotorwelle
152, die durch eine flexible Nut/Feder-Verbindung mit
der Innenwelle 144 gekuppelt und um die zentrale Achse 12 rotierbar montiert ist. Die Hauptrotorwelle 152 unterstützt die Verdichtereinrichtung
46 und die Turbineneinrichtung 52 freitragend jeweils auf einer Seite des Lagers I56 für die Hauptrotorwelle.
Radial verlaufende Bohrungen I1Il in der Hauptrotorwelle 152 leiten
das Schmiermittel von der zentralen Bohrung 150 in das Haupt lager I56. Nach Passieren des Hauptlagers sammelt sich das Öl im
Sumpfbe^eich I60 unterhalb des Hauptlagers I56 und gelangt durch
Innenbohrungen (die nicht gezeigt sind) in einem Hochdruckdiffusor 58 zu einem Kanal 162, der das Schmiermittel zum ölsumpf II6
zurückleitet. Wenn das Schmiermittel den Diffusor 48 passiert,
wird Hitze von dem Diffusor 48 auf das öl übertragen, so daß ein außenliegendes Röhrchen zur Verbindung des Sumpfes I60 mit dem
Sumpf 116 statt Kanälen durch den Diffusor 48 bevorzugt werden sollte. In einem vollständig getrennten Schmiermittelkühlsystem
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(nicht gezeigt) wird das Schmiermittel durch eine außenliegende
Ölpumpe vom Sumpf 116 durch einen Ölkühler und zurück zum Sumpf 116 gepumpt. Dieser ölkühlkreis kann in üblicher Weise ausgebildet
sein und ist nicht Teil dieser Erfindung. Er dient lediglich dazu, das Öl auf einer tolerierbaren Temperatur zu halten.
Aufgrund der hohen Drehgeschviindigkeiten der Innenwelle 144 und der Hauptrotorwelle 152 wird dem Schmiermittel eine sehr hohe
kinetische Energie erteilt, wenn es durch die zentralen Bohrungen 148 und 150 strömt. Diese hohe kinetische Energie führt zu Ölströmungsgeschwindigkeiten,
die nur schwierig zu kontrollieren sind. Äußere ölverbindungen zu den Stützlagern 142 für die Innenwelle
und den Stützlagern I56 für die Hauptwelle sind daher anstelle von ölkanälen durch die Wellenbohrungen 1*18,150 anzustreben.
Zusätzlich zu dem Getriebekasten 14 sind die hauptstrukturellen
und Stützmerkmale sowie die Form der Maschine 10 bestimmt durch fünf Gehäuseteile, von denen ein jeder ein einstückiges Element
ist. Ein Hauptgehäuseteil 22, der in Einzelheiten in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigt ist, bestimmt den äußeren Mantel der Maschine im
Bereich der Verdichtereinrichtung 46 und der Turbineneinrichtung 52. Unmittelbar vor den dreieckförmigen Lufteinlaßöffnungen 24
weist das Hauptgehäuse 22 eine äußere zylindrische Wand 54 und
eine Innenwand 56 auf, zwischen denen sich in Vorwärtsrichtung ein
Kanal 58 erstreckt, der das unter hohem Druck stehende Arbeitsgas
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von dem Hochdruckdiffusor 48 zum Generator 34 leitet. Der Raum
zwischen der Verdichtereinrichtung 46 und der Turbinenrotoreinrichtung 52 wird dazu benutzt, um eine Sammelkammer 50 zu begrenzen,
in der Hochdruckgase von dem Hochdruckdiffusor 48 vom gesamten Umfang der Maschine gesammelt und dem unteren Bereich der
Maschine 10 zugeleitet werden, wo die Gase axial durch den Kanal 58 nach vorn geleitet werden können. Diese Anordnung vermindert
die Verluste, indem eine großvolumige Kammer I60 geschaffen wird, welche es gestattet, daß die Gase in ümfangsrichtung mit relativ
niedrigen Geschwindigkeiten und Verlusten bewegt werden, während die Anordnung des Kanals 58, der sich nach vorn in axialer Richtung
zwischen der äußeren Wand 54 und der inneren Wand 56 erstreckt,
einen großvolumigen Durchgang in Richtung auf den Regenerator 3^ ermöglicht, ohne daß dadurch nennenswert die Maschinenbreite
vergrößert wird.
Das Hauptgehäuse 22 endet am rückwärtigen Ende in einen radialgerichteten
Umfangsflansch 164, der mittels Bolzen an einem sich
ebenfalls radial erstreckenden Umfangsflansch I66 des Einlaßgehäuses
42 zwecks Anschluß an den Getriebekasten 14 verbunden ist.
Das Lufteinlaßgitter I68 erstreckt sich axial nach vorn von dem
rückwärtigen Flansch 164 entlang eines allgemein zylindrischen Umfanges und liegt an der zylindrischen Außenwand 5^ an. Zwischen
dieser äußeren Wand 54 und der Innenwand 56 ist ein Kanal 170 ge-
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bildet, der sich über den ganzen Umfang des Hochdruckdiffusors 48 erstreckt. Der Kanal oder Durchgang 170 nimmt die verdichteten
Gase in radialer Strömungsrichtung auf und lenkt die Gase axial
nach vorn in Richtung auf die SammeIkammer 50 um, die als Verteiler
dient, um die Gase dem unteren Bereich des Haupt gehäuses, 22 zuzuführen. Hier werden die Gase in axialer Richtung auf den Regenerator
34 durch den Hochdruckkanal 58 geleitet. Für die Kammer
50 ist vorteilhafterweise der zur Verfügung stehende Raum zwischen der Verdichtereinrichtung 46 und der Turbineneinrichtung 52
ausgenutzt, um das in Umfangsriehtung verlaufende Volumen für die
Hochdruckgase zu vergrößern und dadurch die Verluste zu verringern,
Wie man am besten aus Fig. 4 ersehen kann, ist das Spiralgehäuse
so angeordnet, daß es die Turbineneinrichtung 52 umgibt. Die Verbrennungskammer
2 8 erstreckt sich tangential von der rechten Seite des Spiralgehäuses 26 aus. Das Gehäuse 29, das einstückig mit
dem Hauptgehäuse 22 verbunden ist, erstreckt sich von der rechten Seite des Hauptgehäuses aus, um eine zylindrische Ausnehmung 174
zu bilden, in der ein üblicher perforierter Brenner 2 8 angeordnet ist. Eine Kraftstoffdüseneinrichtung 178 ist mit der Kraftstoffinjektionseinrichtung
verbunden, um Kraftstoff durch den Boden der zylindrischen Verbrennungskammer 28 einzuspritzen, wobei eine
Zündeinrichtung 30 im kurzen Abstand oberhalb der Einspritzeinrichtung 178 angeordnet ist. Der Zünder 30 dient lediglieh zum
Starten, während die Verbrennung kontinuierlich und selbsterhaltend
während der normalen Betriebsweise der Maschine stattfindet.
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Erhitzte und unter hohem Druck stehende Gase fließen vom Regenerator
34 axial nach rückwärts durch den Kanal 78 in die Kammer 82,
von der sie in die zylindrische Ausnehmung 17*1 eintreten. Die Druckluft tritt durch die Bohrungen in der Brennkammer 28 in diese
ein und wird dort weiter bis auf eine Temperatur von etwa 9820C
durch das Verbrennen des Kraftstoffes erhitzt. Die erhitzten Gase werden durch den Auslaß I80 der Brennkammer 2 8 in ein Volumen
ausgestoßen, das innerhalb eines Spiralgehäuses 184 gebildet wird. Das Spiralgehäuse l84 und das eingeschlossene Volumen l82 erstrecken
sich in Umfangsrichtung um eine Turbinenabdeckung I86
und um Leitbleche 84, welche Düsen bilden, um die Gase von hoher Temperatur von dem Schneckengehäuse auf die Turbineneinrichtung
52 radial nach innen zu leiten, und zwar mit einer wesentlichen tangentialen Geschwindigkeitskomponente.
Wie aus den Fig. 2 und 6 hervorgeht, ist das Lufteinlaßgehäuse
42 am rückwärtigen Abschnitt der Maschine zwischen dem Getriebekasten 14 und der Verdichtereinrichtung 56 innerhalb des Hauptgehäuses
22 angeordnet. Das Einlaßgehäuse 42 weist eine allgemein
scheibenförmige rückwärtige Wand I88 auf, die sich zwischen einer
Nabe 190 nahe der zentralen Achse 12 und dem Flansch I66 am äußeren Umfang des Lufteinlaßgehäuses 42 erstreckt. Die Wand I88
ist auf der rückwärtigen Seite im allgemeinen flach und konzentrisch zur zentralen Achse 12, bildet jedoch auf der vorderen
Seite 192 die eine Seite eines Lufteinlaßkanals 40. Nachdem die
vordere Seite sich radial nach innen über eine kurze Strecke vom
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Plansch 166 weg erstreckt, folgt sie einer glatten oder stetigen Kurve,entlang der sich die Seite in axialer Richtung nach vorn
wendet, um eine Umfangsfläche zu bilden, welche im wesentlichen
den gleichen Durchmesser wie die Nabe am Einlaß der Verdichtereinrichtung 46 aufweist. Mehrere leitflächenförmige Stege 154
sind um die zentrale Achse 12 verteilt angeordnet und erstrecken sich axial nach vorwärts von der Vorderseite 192 der Wand l88 aus,
um ein im Querschnitt L-förmiges Element 196 abzustützen. Dieses
erstreckt sich in Umfangsrichtung um die zentrale Achse 12 und
bildet eine radial verlaufende rückwärtige Wand. 198 und eine
äußere Umfangswand 200 für den ringförmigen ölkanal 162. Die
rückwärtige Seite der Wand I98 erstreckt sich radial nach innen und folgt dann einer stetigen oder glatten Kurve in axialer
Richtung, um an die Verdichterabdeckung 238 anzuschließen. Ein
sich in Umfangsrichtung erstreckender Flansch 202 umgibt die vordere
Kante der äußeren Wand 200. Der Flansch schließt an den Hochdruckdiffusor 58 und an die äußere Wand 54 des Hauptgehäuses
22 an, um das L-förmige Element I66 am vorderen Ende weiter abzustützen.
Ein Rohr 204 mit einer kreisförmigen Öffnung 206 nahe dem Boden des Einlaßgehäuses 42 dient zur Herstellung einer Verbindung
zwischen dem ölkanal 162 und dem ölsumpf II6.
Das ölrohr l40 ist als einstückiger Teil der Wand I88 ausgebildet
und leitet unter Druck stehendes öl von einer Verbindung 258 nahe
dem rückwärtigen Flansch I66 zu einer Bohrung 260, die sich axial durch die Nabe I90 erstreckt. Nahe der Rückseite weist die Boh-
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rung 260 einen erweiterten Abschnitt 262 auf, in den das Stützlager
142 für die Innenwelle aufgenommen wird. Eine Öffnung 264
erstreckt sich von der erweiterten Bohrung 262 zur Rückseite der Wand 188, um aus dem Lager 142 austretendes Öl abzuleiten. Drei
Bohrungen 266 sind um die zentrale Bohrung 26O in gleichen Abständen
angeordnet j und zwar in der Nähe der Nabe 19O. Sie erstrecken
sich in axialer Richtung nach vorn durch die Wand I88 und nehmen die zentralen Wellen der Planetenräder 94 auf. Drei
Sacklöcher 267 sind in Umfangsrichtung in Abständen zwischen den Bohrungen 266 angeordnet, um Befestigungsbolzen zum Anschrauben
der Stützeinrichtung 268 für das Planetenradgetriebe an der Rückseite der Wand I88 vorzusehen. Das Lufteinlaßgehäuse 42 dient
somit auch zur Unterstützung des Planetenradsystems 90 sowie zur
Führung der in die Verdichtereinrichtung 46 eintretenden Luft.
Wie aus den Fig. 2, 7 und 8 hervorgeht, ist der ringförmige und Kanäle aufweisende Diffusor 48 konzentrisch um den äußeren Umfang
der Verdichtereinrichtung 46 angeordnet, um die aus dieser austretenden Gase hoher Energie aufzunehmen. Der Diffusor 48 weist
mehrere gleiche und in gleichen Abständen angeordnete Kanäle auf, die sich von der Innenumfangsfläche 226 von einem Durchmesser
von etwa 15,3 cm bis zu der Außenumfangsfläche 228 mit einem
Durchmesser von etwa 3Os5 cm erstrecken. Mehrere axialverlaufende
Bolzenbohrungen 230 sind um den Diffusor 48 nahe der äußeren Umfangsfläche
228 verteilt und dienen zur Aufnahme von Bolzen 232
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zur Befestigung des Diffusors 48 zwischen radialverlaufenden Planschen 234 des Hauptlagergehäuses 236 bzw. 202 des Einlaßgehäuses
42. Eine Verdichterabdeckung 238, die an dem Lufteinlaßgehäuse
236 befestigt ist, erstreckt sich entlang des äußeren
Umfanges der Verdichtereinrichtung 46 zwischen den Einlaßleitblechen 44 und dem Diffusor 48, um die Einlaßluftströmung nahe
den Verdichterschaufeln zu halten. Mehrere axialverlaufende Öffnungen
237 sind um den Diffusor 48 nahe der Umfangsfläche 228 angeordnet, um das öl von dem Hauptlagersumpfbereich 160 zum ölkanal
162 zu leiten. Die Kanäle 237 sind in Umfangsrichtung verteilt
angeordnet, und zwar so, daß sie die etwa radialverlaufenden Kanäle 224 vermeiden.
Wie insbesondere durch den Kanal 240 veranschaulicht ist, weist jeder Kanal 224 einen kreisförmigen Querschnitt, bezogen auf eine
in Längsrichtung des Kanals verlaufende zentrale Achse 242, auf. Die Achse 2 42 verläuft tangential zur inneren Umfangsfläche 226
und trifft auf diese im Bereich des tangentialen Berührungspunktes 244. Zwischen dem tangentialen Berührungspunkt 244 und einer
Ebene 246, die von diesem Punkt auf der Längsachse 242 einen Abstand
von etwa 4,1 cm aufweist, ist ein Einlaßabschnitt 248 von zylindrischer Form und einem Durchmesser von 0,71 cm vorgesehen.
Zwischen einer.»Ebene 250, die von dem tatgentialen Berührungspunkt
2 44 einen Abstand von etwa 5,7 cm aufweist, und der Ebene 246 ist ein konischer Diffusorbereich 252 vorgesehen, der einen gesamten
Divergenzwinkel von 3° einschließt. Ein dritter Abschnitt
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255 des Kanals 21JO erstreckt sich zwischen der Ebene 250 und einer
Auslaßebene 256, die entlang der Längsachse 242 des Kanals von
dem tangentinalen Punkt 244 einen Abstand von etwa 13,9 cm aufweist. Der Abschnitt 255 ist konisch mit einem Gesamtöffnungswinkel
von 6 .
Gemäß den Fig. 2,9,10 und 11 ist das Hauptlagergehäuse 236 innerhalb
des Hauptgehäuses22 unmittelbar hinter der Turbinenrotoreinrichtung
52 angeordnet und durch einen nach rückwärts weisenden radialen Flansch 234 und mit Hilfe von Bolzen 232 an dem
Hochdruckdxffusor 48 und dem Einlaßgehäuse 42 befestigt. Das
Lagergehäuse 236 weist eine äußere halbkugelschalenformxge
Mantelfläche 270 auf, die einstückig mit dem Flansch 234 verbunden
ist und nach rückwärts offen ist. Mehrere stegförmige Elemente
272 bis 277 erstrecken sich von dem halbkugelschalenformigen
Mantel 270 radial nach innen, um eine im wesentlichen zylindrische zur Unterstützung des Lagers dienende Nabe 280 zu halten, die
gegenüber der zentralen Achse 12 konzentrisch angeordnet ist. Die Nabe 280 nimmt das Hauptlager I56 auf, welches die Hauptunterstützung
für die Hauptrotorwelle 152 bildet.
Ein zentraler kreisförmiger Flansch 288 erstreckt sich radial nach rückwärts über einen kurzen Abstand über den äußeren Flansch
234 hinaus. Der Flansch 288 ist einstückig mit den Rippen oder
Stegen 272 bis 277 ausgebildet. Er weist eine äußere kreisförmige Umfangsfläche 29O auf, die an dem inneren Umfang 226 des Hoch-
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druckdiffusors 48 über einen kurzen axialen Abstand angreift, um
eine genaue Fluchtung und Konzentrizität des Diffusors in bezug auf die zentrale Achse und die Verdichtereinrichtung '46 sicherzustellen.
Die Innenfläche 292 des Flansches 288 ist geringfügig, größer als die Nabe 280, um jeden Konflikt mit der Hauptwelle 152
oder beim Einsetzen des Hauptlagers 156 zu vermeiden. Eine ringförmige
Vertiefung oder Ausnehmung 294 in einer nach rückwärts
weisenden Fläche 296 des Flansches 288 stellt eine Verbindung
über den ganzen Umfang des Flansches 2 88 mit einer sich axial erstreckenden Bohrung 298 her, die sich von der Ausnehmung 294
durch die Rippe oder Speiche 272 sowie durch das vordere Ende des halbkugelförmigen Mantels 236 erstreckt, und zwar in einem kurzen
Abstand oberhalb der Nabe 280. Die axiale Bohrung 298 trägt dazu bei, die axialen Kräfte auf die Verdichtereinrichtung 46, die
Turbineneinrichtung 52 und die Hauptwelle 152 dadurch zu vermindern,
daß der Druck zwischen den Bereichen unmittelbar hinter der Turbineneinrichtung 52 und unmittelbar vor der Verdichtereinrichtung
46 ausgeglichen wird.
Ein Lagergehäusering 300 erstreckt sich in Umfangsrichtung um den halbkugelförmigen Mantel 270 des Lagergehäuses 236 unmittelbar
hinter der Turbinenrotoreinrichtung 52. Der Lagergehäusering 300 ist an Vorsprüngen 302 an dem Mantel 270 durch in Umfangsrichtung
verteilte radialverlaufende kraftschlüssige Stifte 304
befestigt. Ein allgemein konischer Hitzeschild 306 erstreckt sich vom Lagergehäusering 300 nach hinten zum Flansch 2 34, wo der
Schild durch Bolzen 232 befestigt ist. Ein sich in Umfangsrichtung
erstreckender rückseitiger Flansch 310 ist zwischen dem Lagergehäusering 300 und einer düsenartigen Einrichtung 312 befestigt,
welche die Leitfläche 84 unterstützt. Der Flansch 310 bildet
einen Abschnitt einer rückwärtigen Wand, die sich in Umfangsrichtung
um die Rückseite der Turbineneinrichtung 52 erstreckt und
sich radial zwischen der Düsen- oder Leitflächenanordnung 312 und einer Nabe 31^ der Turbineneinrichtung 52 in einer axialen Stellung
ausdehnt, die unmittelbar hinter den Turbinenschaufeln 3l6
angeordnet ist. Hierdurch wird das Entweichen von Maschinengasen in einer Richtung begrenzt, die von der axialen Richtung nach
vorn aus der Turbineneinrichtung 52 abweicht. Eine innere Stützplatte 318 ist an dem Flansch 310 befestigt und erstreckt sich
in Umfangsrichtung um die Turbinennabe 314 unmittelbar hinter den
Schaufeln 316, um die rückwärtige Wand hinter dem Rotor zu vervollständigen.
Ein weiterer Schutz von der hohen Temperatur des Rötorbereiches ist durch ein«aIlgemein scheibenförmigen Hitzeschild
320 bestimmt, der hinter der Turbineneinrichtung 52 zwischen dem Flansch 310 und dem inneren Flansch 318 und dem
Lagergehäuse 236 angeordnet ist, um das Hauptlagergehäuse 2 36 zu schützen. Eine Labyrinthdichtung 322 dient zum Abdichten des
Hauptlagergehäuses 236 um die Nabe 315 des Turbinenrotors, um
das Lagerschmiermittel in diesem Bereich zu halten.
Die Leitflächeneinrichtung 312 liefert einen Raum von fester axialer Länge, durch den die heißen Gase passieren müssen, wenn
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sie das Spiralgehäuse 26 verlassen, um auf die Turbinenrotoreinrichtung
52 zu treffen. In Umfangsrichtung in Abständen um die Leiteinrichtung 212 sind mehrere Leitbleche 81J gemäß Fig. 4 angeordnet,
und zwar so, daß sie den Gasströmungsbereich begrenzen und den heißen Arbeitsgasen eine im wesentlichen tangentiale Geschwindigkeit
verleihen, bevor sie auf die Turbinenrotoreinrichtung 52 treffen.
Wie die Fig. 2 zeigt, umfaßt die Turbinenrotoreinrichtung 52, die
von üblicher Konstruktion sein kann, einen Turbinenabschnitt 330
und einen Ableitabschnitt 332, der axial oder stromabwärts von
dem Turbinenabschnitt 330 auf einem axial vorspringenden schmalen Zylinder 331* montiert ist, der integral mit der Nabe des Turbinenabschnittes
330 ausgebildet ist. Der Turbinenabschnitt 330 erstreckt sich frei tragend von der Hauptrotorwelle 152 nach vorn.
Ein zylindrischer Nabenabschnitt 336, der einstückig mit der Nabe
des Turbinenabschnittes 330 ausgebildet ist, erstreckt sich axial nach hinten, und zwar konzentrisch zur zentralen Achse, und weist
einen zylindrischen Kanal 338 auf, der sich darin axial nach vorn erstreckt. Dieser Kanal ist ebenfalls konzentrisch zur zentralen
Achse 12 und weist einen mittleren Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Nabenabschnittes
336, auf. Der zylindrische Kanal 338 nimmt die Hauptrotorwelle 152 auf, die allgemein rohrförmig am axial vorderen
Ende ausgebildet ist. Die Welle ist mit der Turbinenrotoreinrichtung
52 durch Elektronenstrahlschweißung verbunden. Am axial
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rückwärtigen Ende greift die Welle 152 an einem Nabenabschnitt
eines Verdichterrotors 3*12 an, und zwar mit Festsitz, um die Verdichterrotoreinrichtung
46 an der Hauptwelle 152 zu befestigen.
Die Verdichtereinrichtung 46 kann allgemein von üblicher Konstruktion sein und umfaßt im dargestellten Beispiel einen Laufradabschnitt
3*12 und einen Einlauf ab schnitt 344, der mit Festsitz
an einem zylindrischen Rohr 346 befestigt ist. Dieses ragt
axial nach rückwärts von der Nabe des Laufradabschnittes 342.
Wie aus den Fig. 2 und 12 hervorgeht, ist das Regeneratorgehäuse 32 ein allgemein zylindrisches Element mit einer äußeren zylindrischen
V/and 60, die sich von der äußeren zylindrischen Wand des Hauptgehäuses 22 axial nach vorn erstreckt, um an dem Regeneratordeckel
36 entlang des nach vorn weisenden radial verlaufenden
ringförmigen Flansches 348 anzugreifen. Eine Zwischenwand
erstreckt sich axial von der Wand 56 des Hauptgehäuses 22 nach vorn, und zwar im radialen Abstand innerhalb von der Wand 60 entlang
dem unteren Drittel des Umfanges des Regeneratorgehäuses 32, um den Kanal 58 zwischen der Wand 60 und der Wand 62 zu bestimmen,
Ein Flansch 350 am vorderen Ende der Zwischenwand 62 unterstützt einen halbkreisförmigen Abschnitt der Dichtung 72, die am Umfang
des Regenerators 34 auf der axial nach hinten weisenden Seite bis
zu einem Querstück 352 angreift. Dieses Querstück des Regeneratorgehäuses 32 ist einstückig mit der inneren Wand 76 ausgebildet
und trägt einen Querabschnitt der Abdichtung 72, die mit dem Regenerator 34 in einer Stellung kurz unterhalb der Nabe 68 an-
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greift. Von dem Querabschnitt 352 erstreckt sich ein halbkreisförmiger
Abschnitt 321J der Innenwand "J6 radial nach außen und
krümmt sich dann axial nach hinten, um an den konischen Abschnitt 326 der Innenwand 76 anzugreifen. Unterhalb des Querabschnittes
352 greift der konische Abschnitt 326 an dem halbkreisförmigen
Abschnitt 324 an, während oberhalb des Querabschnittes 352 der
konische Abschnitt 326 an der äußeren Wand 60 angreift und einstückig
mit dieser ausgebildet ist. Der konische Abschnitt 326 erstreckt sich axial nach hinten und radial nach innen, um an der
äußeren Umfangsfläche der Turbinenabdeckung I86 anzugreifen und
die Abgase, welche die Turbinenanordnung 52 verlassen, zusammenzuhalten
und in die Abgaskammer 80 zu leiten. Eine radialverlaufende Abdichtung 353 ist zwischen einem zylindrischen und sich
axial nach rückwärts erstreckenden Abschnitt des konischen Bereiches 326 und der Umfangsfläche der Abdeckung I86 vorgesehen,
um die Hochdruckkammer 2 82 gegenüber der niederen Druck aufweisenden Abgaskammer 80 abzudichten.
Der radiale Abgasdiffuser 86 ist in bezug auf die zentrale Achse 12 konzentrisch und nahe des konischen Wandabschnittes 326 anger
ordnet. Ein allgemein kanalförmiger rückwärtiger Wandabschnitt 36O weist einen axial nach rückwärts laufenden zylindrischen,
eingeschnürten Abschnitt 362 auf, der sich sanft in einen konischen Diffusorabschnitt J>6H erstreckt. Der eingeschnürte Abschnitt
362 weist eine lichte Weite von etwa 12,6 cm auf, während der konfeche Diffusorabschnitt 364 einen gesamten öffnungswinkel von
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einschließt. Der rückwärtige Wandabschnitt 360 ist durch einen Flansch 366 an Ort und Stelle befestigt, der sich geringfügig
radial nach außen erstreckt und über eine Rippe oder Kante 388 schnappartig greift, die sich um den inneren Umfang eines
dazu passenden verengten Abschnittes eines konischen Wandbereiches
326 des Regeneratorgehäuses 32 erstreckt. Zwei im gegenseitigen
Abstand angeordnete Rippen oder Stege 368,369 erstrecken sich um den inneren Umfang des konischen Abschnittes 326 an
Stellungen axial vor und radial außerhalb der Rippe oder des Steges 362, und zx^ar in stützender Anlage mit dem konischen
Diffusorabschnitt 364 der rückwärtigen Wand 36O. Dieser schnappartige
Eingriff gestattet es, daß der rückwärtige Wandabschnitt
36O fest, aber entnehmbar an dem Regeneratorgehäuse 32 befestigbar
ist, ohne daß Bolzen oder Schrauben notwendig sind, die in der Umgebung der Abgase korrodieren können oder als Ergebnis der
Temperaturänderungen und Maschinenvibrationen sich lockern könnten.
Ein vorderer Wandabschnitt 370 des Diffusors 86 ist an der rückwärtigen
Wand 360 mittels mehrerer U-förmiger Stützglieder 372 befestigt, welche mit einer ersten Seite 37*t am Umfang des rückwärtigen
Wandabschnittes 36O angeschweißt sind, während die entgegengesetzte
Seite 376 an dem vorderen Wandabschnitt 370 angeschweißt ist. Zwischen diesen beiden Seiten erstreckt sich eine
Verbindungsseite 378. Die letztere liegt jeweils in einer Ebene, die sich durch die zentrale Achse 12 erstreckt. Die Abgasge-
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schwindigkeit am äußeren Umfang des Diffusors, um den die U-förmigen
Stützglieder 372 im wesentlichen in gleichen Abständen verteilt sind, ist ausreichend niedrig, so daß die Verbindungsseiten
378 nicht als Leitbleche dienen. Sie haben im wesentlichen keinen Effekt auf das Strömungsmuster der Abgase. Vom äußeren Umfang, an
dem die U-förmigen Stützglieder 372 angeschweißt sind, erstreckt sich der vordere Wandabschnitt 370 entlang eines konischen Abschnittes
380 und von dort axial nach rückwärts und radial nach
innen, und zwar allgemein in angepaßter Beziehung zu dem konischen
Diffusorabschnitt 364 der rückwärtigen Wand 360 bis annähernd
auf den Radius des verengten Abschnittes 362. Von dort krümmt sich der Teil sanft in einen zentralen, schalenförmigen
Abschnitt 382, der nahe dem vorderen Ende des Turbinenrotorabschnittes 52 liegt. Ein scheibenförmiges Stützelement 384 mit
einem Radius von annähernd 20 cm ist an dem konischen Diffusorabschnitt 38O an einer Stelle angeschweißt, die geringfügig
radial außerhalb des Überganges des schalenförmigen Abschnittes 382 liegt, um Vibrationen und Lärmentwicklung zu vermindern. Da
der konische Diffusorabschnitt 38O einen gesamten Öffnungswinkel
von nur 120 einschließt, liegt eine geringe Divergenz zwischen dem konischen Diffusorabschnitt 364 und dem konischen Diffusorabschnitt
38O vor, und zwar in einer Richtung senkrecht zu dem
konischen Diffusorabschnitt 361J. An einer Stelle nahe der Engestelle
362 besitzen die konischen Abschnitte 364 und 38O einen
minimalen Abstand von annähernd 2 cm, welcher Abstand bis auf 2,5*1 cm nahe dem äußeren Umfang anwächst, wobei die Abmessungen
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jeweils in Richtung senkrecht zu dem konischen Abschnitt 364 geraessen
sind.
Wenn Abgase die Turbinenrotoreinrichtung 52 verlassen, unterliegen
sie einer Diffusion, wenn sie zwischen den konischen Diffusorabschnitten 364 und 38O hindurchströmen. Durch das Fehlen von jeglichen
Leitflächen in der Nachbarschaft der Turbinenrotoreinrichtung 52 in Verbindung mit der allmählichen Diffusion, die durch
den radialverlaufenden Abgasdiffusor 86 erzeugt wird, erhält man einen Anstieg des statischen Druckes entlang des Strömungsweges
der Abgase durch den Diffusor 86, wobei die Energie aus dem Abgasdrall
und der meridionalen Geschwindigkeit wiedergewonnen wird. Da der Abgasdruck innerhalb der Abgaskammer 80 nur sehr geringfügig
oberhalb des Atmosphärendruckes liegt und da ein Druckanstieg durch den Diffusor 86 erfolgt, ist der statische Druck am
Auslaß der Turbinenrotoreinrichtung 52 geringfügig unterhalb des
Atmosphärendruckes. Dadurch wird der effektive Druckabfall über die Turbinenrotoreinrichtung 52 vergrößert. Im Gegensatz zu
axialen Abgasdiffusoren, die notwendigerweise sehr lang sein
müssenj um eine effektive Wiedergewinnung der Geschwindigkeitskomponenten der Abgase zu erhalten, ist der radiale Abgasdiffusor
86 relativ kurz und vergrößert die Gesamtlänge der Turbinenmaschine 10 nur geringfügig, ohne die Breite oder die Höhe der
Maschine überhaupt zu vergrößern. Außerdem ist der radiale Diffusor 86 wesentlich effektiver, um die kinetische Drallenergie in
statischen Druck zu verwandeln.
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Wie aus den Fig. 2 und 13 hervorgeht, weist der Regeneratordeckel 36 einen nach rückwärts weisenden Umfangsflansch 70 auf,
der mit dem vorwärts weisenden Flansch 348 der äußeren Umfangswand
60 des. Regeneratorgehäuses 32 zusammenwirkt und verschraubt ist. Eine allgemein halbkreisförmige Wand 360 erstreckt sich
zwischen dem unteren Abschnitt des Flansches 70 und einem horizontalen
Querstab 392, um die Hochdruckgase in dem unteren Abschnitt des Regenerators 34 unterhalb der Querstange oder des
Querabschnittes 392 einzuschließen. Die flexible D-förmige Dichtung
66 erstreckt sich über den Querabschnitt 392 und entlang dem oberen Umfang des Flansches 70, um die Hochdruckgase von dem
oberen Austrittsabschnitt des Regenerators 34 abzudichten. Ein
Schaft 394 ist einstückig mit dem Querteil 392 und mit dem oberen
Abschnitt des Flansches 70 ausgebildet, um die Abgase, welche durch den Generator 34 in axialer Richtung nach vorn gelangen,
nach oben in den Auslaß 38 abzulenken.
Eine ebene Fläche 396 dient zur Aufnahme eines Regeneratormotors 398 und weist eine zentrale Bohrung 400 auf, durch die eine Motorwelle
402 greift und antriebsmäßig mit dem Regenerator 34 von
dessen zentraler Nabe aus in Verbindung steht. Während der Motor 398 in jeder geeigneten Weise ausgestaltet sein kann, z.B. als
Elektromotor oder sogar als mechanisches Verbindungsgetriebe zu
der Hauptrotorwelle 152, ist üblicherweise der Motor 398 als
Hydraulikmotor ausgebildet, wenn die Maschine bei einem üblichen Ackerschlepper eingesetzt wird, bei dem normalerweise hydrau-
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lische Treibmittel zur Verfügung stehen.
Diese Anordnung hat mehrere Vorteile vom Standpunkt der Effektivität
des Maschinengetriebes. Die Abgase von großem Volumen und hoher Temperatur werden auf diese Weise über einen optimal direkten
Weg mit den größten Querschnitten axial vorwärts durch den Regenerator 84 geleitet, um in die Atmosphäre zu gelangen. Nach
Verlassen des Regenerators3^ werden die erhitzten Hochdruckgase
durch den Kanal 78 geleitet, wo ein weiterer Wärmetausch zwischen
den erhitzten Gasen und den Abgasen über die Wände 76 stattfinden
kann. Dieser Temperaturaustausch steigert nicht nur weiterhin die Energie der Hochdruckgase, sondern hat auch die Neigung, die
thermischen Verluste der Abgase zu vermindern, bevor diese durch den Regenerator 3^ strömen. Die relativ kühlen Hochdruckgase gelangen
entlang dem Kanal 78 durch den Kanal 58 am äußeren Umfang
der Maschine 10, während sie sich axial nach vorn zum vorderen Ende des Regenerators 3 ^ bewegen. Mit den kühlsten Gasen zur
Außenseite gewandt werden die Wärmeverluste gegenüber der Atmo-' Sphäre entlang dieser Kanäle verringert. Die Maschinenanordnung
gestattet außerdem relativ kurze Strömungswege für alle Arbeitsgase.
Davon abgesehen sind es die Hochdruckgase von niedrigerer Temperatur und von geringerem Volumen, die den größeren Weg im
Vergleich zu den Abgasen durchströmen. Die Kanäle oder Leitungen zum Führen dieser Gase können somit in ihrer Größe klein gehalten
werden, da die Viskosität der Gase bei niedrigeren Temperaturen kleiner ist. Auf diese Weise werden Verluste ebenfalls verrin-
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gert, wenn die Gase zum Regenerator 34 hin und von diesem weg
transportiert werden. Außerdem gestattet diese Anordnung den Austritt der Abgase in die Atmosphäre an einer Stelle, die axial im
Abstand vom Einlaß der Maschine 10 ist, um das Aufheizen der Einlaßluft
durch die Abgase möglichst niedrig zu halten. Eine solche Aufheizung ist abträglich für die Maschinenausgangsleistung, die
ansteigt, wenn die Einlaßlufttemperatur abnimmt.
Unter Standardtestbedingungen erzeugt die einwellige Gasturbinenmaschine
10 eine korrigierte Leistung von 238 PS und weist einen
bremsspezifischen Kraftstoffverbrauch (BSFC) von 200 g pro PS χ
St. auf, wobei die Maschine mit einer Drehzahl von 67.152 U/Min, arbeitet. Die Luft tritt in die -Maschine durch die dreieckförmigen
Einlaßöffnungen 24 unter einem Druck von 1,0 kg/cm ein, und
zwar bei einer Temperatur von 15°C und einer Strömungsleistung von etwa 1.068 g pro Sek. Die Kombination der Verdichtereinheit
46, welche einen Außendurchmesser von etwa 15 cm aufweist, mit dem Hochdrückdiffusor 48 liefert ein Verhältnis.zwischen dem Gesamtdruck
zum statischen Druck von 6,2 : 1, wobei die Gase vom Hochdrückdiffusor 48 in Kanäle 170 und 50 mit einem Druck von
6,42 kg/cm und mit einer Temperatur von 264°C abgeleitet werden. Die Hochdruckgase werden in axialer Richtung nach vorn nahe dem
Umfang der Maschine 10 auf der unteren Seite der Maschine durch Kanal 50 zur vorderen Seite des Regenerators 34 geleitet. Während
sie axial nach hinten durch die untere Hälfte des Regenerators 34 strömen, erfahren die Arbeitsgase einen geringen Druckabfall
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von annähernd 0,02 kg/cm , der erforderlich ist, um die Gase durch den Regenerator zu treiben. Beim Durchgang durch den Regenerator 34 wird die Hitze von den Abgasen auf die Hochdruckgase übertragen, so daß diese den Regenerator 34 mit einer Temperatur von annähernd 4800C verlassen.
von annähernd 0,02 kg/cm , der erforderlich ist, um die Gase durch den Regenerator zu treiben. Beim Durchgang durch den Regenerator 34 wird die Hitze von den Abgasen auf die Hochdruckgase übertragen, so daß diese den Regenerator 34 mit einer Temperatur von annähernd 4800C verlassen.
Nach dem Austritt aus dem Regenerator 34 gelangen die Gase entlang
der Unterseite der Maschine durch den Kanal 78, der sich zwischen den Abgasen und den unerhitzten Hochdruckgasen im Kanal 58 erstreckt,
und zwar an dem radialen Abgasdiffusor 86 vorbei in die
Nähe der Verbrennungseinrichtung 26. Wenn die Hochdruckgase durch
den Regenerator 34 gelangen, erfahren sie einen Abdichtungsverlust
von annähernd 2,2 % der Massenströmung sowie einen Übertragungsverlust, d.h. einen Verlust an Gas, das in den Kanälen des
Regenerators 34 verbleibt, wenn dieser von dem unteren Hochdruckbereich
in den oberen Niederdruckbereich der Abgas zone rotiert,
von annähernd einem weiteren %. Die erhitzten Hochdruckgase treten daher in den Brenner 26 mit einer Massenströmungsleistung von
annähernd.I.O34 g pro Sek. ein.
Die Bxennereinrichtung 26 weist einen Wirkungsgrad von annähernd
99 % auf. Die Arbeitsgase verlassen die Brennereinrichtung mit
ρ
einem Gesamtdruck von 6,20 kg/cm und bei einer Temperatur von 982 C (die Druckangaben sind Angaben in absolutem Druck).
einem Gesamtdruck von 6,20 kg/cm und bei einer Temperatur von 982 C (die Druckangaben sind Angaben in absolutem Druck).
Die Turbinenrotoreinrichtung 52 weist einen Außendurchmesser von
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19,8 cm auf und nimmt eine Massenströmungsleistung an Arbeitsgas von 1.046 g pro Sek. bei einem gesamtadiabatischen Wirkungsgrad
von 0,90 auf.
Die Arbeitsgase verlassen die Turbinenrotoreinrichtung 52 mit einem Gesamtdruck von annähernd 1,12 kg/cm absolut und einer
Temperatur von 6770C. Sie gelangen durch den radialen Abgas diffusor
86, in dem der statische Druck geringfügig auf einen Wert von 1,086 kg/cm ansteigt. Wenn die Abgase axial nach vorn
durch die obere Hälfte des Regenerators 34 strömen, erfahren sie
einen Druckabfall von annähernd 0,06 kg/cm und gelangen zur Atmosphäre unter dem Standarddruck von 1 kg/cm absolut.
Beim Durchgang durch den Regenerator 3'I wird die Temperatur der
Abgase von annähernd 55O°C auf annähernd 333,80C gesenkt. Der
Regeneratormotor 398 benötigt annähernd 1/2 PS, während das Getriebe
lh und das Hauptrotorlager I56 annähernd 6,2 PS unter den angegebenen Bedingungen verbrauchen.
Bei einer alternativen Anordnung, die in Fig. 14 gezeigt ist,
weist eine einwellige Gasturbinenmaschine 5 gemäß der Erfindung eine Hauptrotorwelle 502 auf, die konzentrisch zur zentralen
Achse 504 angeordnet ist. Eine Verdichtereinrichtung 506 ist konzentrisch
an der Hauptwelle 502 etwa in der axialen Mitte der Maschine angeordnet. Eine Turbineneinrichtung 508 wird frei aus-
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kragend am vorderen axialen Ende der Hauptwelle 502 unterstützt.
Ein vorderes Hauptlager 510 ist zwischen dem Verdichter 506 und
der Turbineneinrichtung 508 angeordnet, während ein rückwärtiges Hauptlager 512 axial hinter dem Verdichter 506 vorgesehen ist, um
die Hauptwelle 502 zu unterstützen, und zwar mit größerer Stabilität, als dies durch das alleinige Hauptlager 156 der Gasturbine
10 möglich ist. Eine kurze Welle 14 verbindet das rückwärtige Ende der Hauptwelle 5O2mit einem Planetenradreduziergetriebe 516.
Die Eintrittsluft gelangt durch einen Lufteinlaß 518 zu dem radialen
Verdichter 506. Wenn die Einlaßgase den Verdichter 506 radial verlassen, gelangen sie durch einen ringförmigen, mit Kanälen
versehenen Hochdruckdiffusor 520 zu einer sich in Umfangsrichtung
erstreckenden Sammelkammer 522. Diese steht mit einem Kanal 524
in Verbindung, der sich entlang dem unteren Bereich der Maschine 500 nahe dem äußeren Umfang erstreckt bis zu der vorderen Fläche
der unteren Hälfte eines Regenerators 526, der um eine Regeneratorachse 528 rotiert, die parallel und annähernd, jedoch nicht
genau, in Fluchtung mit der zentralen Achse 504 angeordnet ist.
Die Hochdruckgase gelangen dann axial rückwärts durch die untere Hälfte des Regenerators 526 zu einem Kanal 530, der die Gase
axial nach rückwärts entlang dem unteren Bereich der Maschine 500
leitet, und zwar zwischen dem Kanal 524 und einer Austrittskammer
532. Die Gase gelangen zu einer Brennereinrichtung, die nicht gezeigt ist und die an dem Spiralgehäuse 534 befestigt ist. Die
Gase werden in der Brennereinrichtung erhitzt und über ein Spiral-
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gehäuse 53*1 durch eine Leitblecheinrichtung 536 verteilt, um
radial nach innen auf den Turbinenrotor 508 zu treffen. Die Austrittsgase
oder Abgase treten aus dem Turbinenrotor 508 in Richtung axial nach vorn aus und gelangen durch einen radial ausgerichteten
Abgasdiffusor 538 zu der Auslaßkammer 532, die mit der oberen Hälfte des Regenerators 526 auf dessen axialer Rückseite
in Verbindung steht. Von der Austrittskammer 532 gelangen die
Abgase in axialer Strömung nach vorn durch die obere Hälfte des Regenerators 526 in die Atmosphäre.
Während die Maschine 500 die gleichen vorteilhaften Merkmale sowie
das Strömungsmuster der Maschine 10 des vorhergehenden Beispiels beibehält, weist die Maschine 500 etwas einfachere Stützeinrichtung*/iauf.
Ein Einlaßgehäuse 5^0 an der Rückseite der Maschine
500 nimmt die Einlaßgase auf und verteilt diese in Umfangsrichtung
um den Einlaß des radialen Verdichters 506. Das Einlaßgehäuse 51JO stützt außerdem das Planetenradreduziergetriebe 516
und das rückwärtige Hauptlager 512. Ein Hauptgehäuse 5^2 ist mit
dem vorderen Ende des Einlaßgehäuses 51IO verbunden und unterstützt
das vordere Hauptlager 510. Das Hauptgehäuse 5^2 weist eine allgemein
zylindrische äußere Wand 5^2J und eine halbkreisförmige
Trennwand 5^6 auf, welche den Kanal 52 4 nahe der Außenwand 5^4
begrenzt.
Ein Regeneratorgehäuse 5^8 ist zwischen dem Hauptgehäuse 5^2 und
dem Regenerator 526 angeordnet. Das Gehäuse 5^8 weist eine zylin-
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drische Außenwand auf, die an die Außenwand 544 anschließt, sowie eine Trennwand 552, die an die Trennwand 546 entlang dem unteren
Bereich der Maschine 500 anschließt, sowie eine Innenwand 554, die sich entlang eines horizontalen Querteils 556 unmittelbar
unterhalb einer Nabe 558 des Regenerators 526 erstreckt. Von dort dehnt sich die Wand radial nach unten in halbkreisförmiger Gestalt
in Richtung auf einen konischen Abschnitt 56O aus, der einstückig
mit der äußeren zylindrischen Wand 550 oberhalb des Querteils
556 ausgebildet ist. Die Wand 554 trennt die Austrittskammer 532 von dem Kanal 530. Ein Radialdiffusor 538 ist an der
Innenseite des konischen Wandabschnittes 56O angeordnet.
Ein Regeneratordeckel 562 weist eine zylindrische Außenwand auf, die mit dem vorderen Ende der zylindrischen Wand 55O zusammenwirkt,
sowie einen halbkreisförmigen Deckelabschnitt 566, der sich horizontal quer über die vordere Seite des Regenerators
526 unterhalb der Nabe 558 erstreckt sowie radial nach unten, um am Umfang der zylindrischen Außenwand 564 anzugreifen und die
Hochdruckgase im Bereich der vorderen Seite der unteren Hälfte des Regenerators 526 einzuschließen. Ein Regeneratormotor 568
treibt die Nabe 558 des Regenerators 526 an.
Bei der.alternativen Ausführungsform, wie sie in Fig.15 gezeigt
ist, ist eine Einwellen-Gasturbinenmaschine 6OO mit einem Verdichter
602, einer Turbine 6O4 und einem torroidalen Regenerator 606 aufeinanderfolgend entlang einer zentralen Achse 608 angeord-
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net, um welche Achse die Teile rotieren. Der Verdichter 602 und
die Turbine 6oh sind auf einer einzigen Welle 610 angeordnet, die
drehbar um die zentrale Achse 6O8 durch Lager 612, 614 und 6l6
unterstützt ist. Die zentrale Welle 610 ist mit einem entsprechenden Rduziergetriebe 620 gekuppelt, um eine Ausgangswelle 622
ebenso wie Zubehöreinrichtungen, wie einen Starter 62*4, eine
Kraftstoffsteuereinrichtung 626 und einen Wechselstromerzeuger, anzutreiben.
Wie durch Pfeile angedeutet ist, gelangt die Luft radial nach innen durch Lufteinlaßöffnungen 63Ο, welche die Maschine 6OO umgeben,
in Richtung auf den Verdichter 602 mit radialem Austritt. Die Frischluft gelangt in den Verdichter 602 und strömt in allgemein
axialer Richtung nach vorn und wird durch den Verdichter radial nach außen zu einem Hochdruckdiffusor 632 geleitet, der
den Umfang des Verdichters 602 auf der Auslaßseite umgibt. Eine Sammelkammer 63^, die den äußeren Umfang des Hochdruckdiffusors
632 umgibt und von dem die Hochdruckgase ausgestoßen werden,
sammelt die Hochdruckgase vom Umfang der Maschine und leitet diese zu der unteren Hälfte der Maschine, und zwar in axialer
Richtung nach vorn zu dem torroidalen Regenerator 606.
Die Hochdruckgase gelangen von der Sammelkammer 63^ in allgemein
axialer Richtung nach vorn durch die untere Hälfte des Regenerators 606, um Wärme aufzunehmen, die von den Maschinenabgasen abgegeben
worden ist. Nach Passieren des Regenerators 606 sammelt
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eine zweite Kammer 636 die erhitzten Hochdruckgase von der unteren
Hälfte des Regenerators 6O6 und verteilt die erhitzten Gase erneut über den Umfang der Turbine 6O4 und einen konischen Abgas diffusor
638, der mitten durch den torroidalen Regenerator 606 und innerhalb der erhitzten Hochdruckgase verläuft. Die Sammelkammer
636 führt die erhitzten Hochdruckgase axial nach rückwärts zwischen dem inneren Umfang des torroidalen Regenerators 6O6 und
einer etwas kleineren äußeren Umfangsflache des konischen Abgasdiffusors
638 zu einem Spiralgehäuse und der Brennereinrichtung 640.
nachdem die Koehdruckgase weiter durch Kraftstoffzuführung in der
Spiralgehäuse- und Brennereinrichtung 640 erhitzt worden sind, gelangen sie radial nach innen zwischen Leitbleche 642, um sich
in der Turbine 604 auszudehnen und diese anzutreiben. Die Abgase verlassen die Turbine 6O4 in axialer Richtung nach vorn zu dem
konischen Abgasdiffusor 638 hin, der die Abgase axial nach vorn durch die Mitte des Regenerators 606 leitet. Danach werden die
Abgase zur oberen Hälfte des Regenerators 606 geführt, den sie axial nach rückwärts passieren. Beim Durchgang durch den Regenerator
606 wird den Gasen Hitze entzogen, um die Hochdruckgase aufzuheizen und die Abgase abzukühlen. Die abgekühlten Abgase
werden in einem Sammler 644 gesammelt und durch den Abgasauslaß
646 ins Freie an der Oberseite der Maschine 6OO abgeleitet.
Die Maschine 6OO gibt somit eine alternative Anordnung einer Ein-
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wellen-Gasturbinenmaschine wieder, welche einen Rekuperator axial
in Fluchtung mit einer zentralen Achse und auf der dem Verdichter abgewandten Seite der Turbine aufweist. Die Maschine 600 unterscheidet
sich von den Maschinen nach Fig. 2 und Ik hauptsächlich
dadurch, daß die Maschine 600 einen torroidalen Regenerator anstelle eines Scheibenregenerators sowie einen konischen Diffusor
anstelle eines radialen Abgasdiffusors verwendet. Die Gasströmungsrichtungen durch den Regenerator sind umgekehrt, wobei die
Hochdruckgase in axialer Richtung nach vorn durch die untere Hälfte des Regenerators 606 und die Abgase von niedrigerem Druck
axial nach hinten durch die obere Hälfte des Regenerators 606 in Richtung auf die Turbine 6OiJ und den Kompressor 602 strömen. Der
torroidale Regenerator 606 ist in üblicher Weise unterstützt und rotierend angetrieben vom äußeren Umfang her, im Gegensatz zu dem
nabenförmigen Antrieb des scheibenförmigen Regenerators.
809853/0381
Claims (1)
- Case 11003- 40 - US Ser.No.589,679(1344/86C)Ansprüche 26282691.J Gasturbinen-Antriebsmaschine, insbesondere einwellige, einstufige Gasturbine für Kraftfahrzeuge, wie Ackerschlepper, mit einem Verdichter einer Turbinenstufe mit Brennkammer und einem von den komprimierten Gasen und den Abgasen durchströmten, Wärme zwischen diesen Gasen austauschenden Wärmetauscher, wobei die Turbinenstufe axial zwischen Verdichter und Wärmetauscher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen zwei einstückigen Bereichen (54, 56) eines zugleich den mechanisch tragenden und die Turbinenwelle abstützenden Teil der Maschine bildenden Gehäuseabschnittes (22) ein erster, nahedem Umfang der Maschine etwa axial verlaufender, vorzugsweise einziger Strömungskanal (58) für das gesamte vom Verdichter (46) gelieferte und dem Wärmetauscher (34) zugeführte komprimierte Gas begrenzt ist und daß ein zweiter Strömungskanal (78) für erhitztes und komprimiertes Gas zwischen dem Wärmetauscher und der Brennkammer (28) vorgesehen ist, der wenigstens bereichsweise zwischen dem außen liegenden Strömungskanal (58) und einem inneren Abgaskanal (80) verläuft.2. Antriebsmaschine nach Anspruch 1, bei der ein einstufiger, insbesondere radial arbeitender νei dichter gleichachsig mit einer radial von außen ansgeströmten Turbinenstufe angeordnet und von dieser mit festem Drehzahlverhältnis, insbeaondere direkt angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet , daß als Wärmetauscher ein Scheibenregenerator (34) auf der axialen Abströmseite der Turbinenstufe (84) angeordnet ist und609853/0381der radial äußere Strömungskanal (58) die radial außen liegende Druckseite des Verdichters &6) und der von der Turbinenstufe abgewandten Seite eines ersten Abschnittes des Scheibengenerators verbindet und sich im Bereich der Maschinenaußenseite und zwar unterhalb der Maschinenachse (12) erstreckt.3. Antriebsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der mechanische tragende Gehäuseabschnitt (22) der Maschine axial an ein Regeneratorgehäuse (32, 64) anschließbar ist und mit dessem Inneren der beiden Wandbereiche (56) wenigstens bereichsweise den inneren Kanal (82) einschließt, der die der Turbinenstufe (84) zugewandten Seite des von den komprimierten Gasen durchströmten Abschnittes des Regenerators mit der Brennkammer (28) verbindet.4. Antriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e nnzeichnet , daß der äußere Strömungskanal (58) als eine im wesentlichen geradlinige, zur zentralen Achse der Maschine etwa parallele Strömungsverbindung zwischen dgm radial außen liegenden Austritt des Verdichters (46) bzw. eines dieses umgebenden Diffusors (48) und dem betreffenden Anströmbereich des Wärmetauschers (34) ausgebildet ist.5. Antriebsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der von dem äußeren Strömungskanal (58) eingeschlossene innere Strömungskanal (78, 82) als eine relativ geradlinige Strömungsverbindung zwischen dem betreffenden Ab-609853/0381Strömbereich des Wärmetauschers {34) und der Brennkammer (28) ausgebildet; ist und weder den äußeren Strömungskanal (58) noch den die Abgase zu dem Wärmetauscher (34) führenden Kanal (80) kreuzt.6. AntrJe bsmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß der die Strömungskanäle für das kühle und für das erhitzte komprimierte Gas bildende Gehäuseabschnitt an einem Ende den Verdichterabschnitt mit dessem Lufteintritt (24, 40) und am anderen Ende das Wärmetauschgehäuse (32) mit Abgasaustritt (36, 38) unterstützt.7. Antriebsmaschine nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein Abgaskanal (80) den axialen Austritt der Turbinenstufe (84) mit der der Turbinenstufe zugevandten Seite eines oberhalb der Maschinenachse (12) liegenden zweiten Bereiches des Scheibengenerators verbindet.8. Antriebsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Abgaskanal von einem Abschnitt des Regeneratorgehäuses (32) gebildet wird..9. Antriebsmaschine nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der tragende Gehäuseabschnitt (22) einen ringförmigen Sammelraum (50) begrenzt, der axial zwischen dem Austritt des Verdichters bzw. eines diesem zugeordneten Diffusors (48) und der Brennkammer (28) liegt und daß der äußere609853/0381Strömungskanal (50) von dem unter der Maschinenachse (12) liegenden Bereich des Sammelraumes (50) ausgeht.10. Antriebsmaschine nach Anspruch 2 bis 8, bei dem die Turbinenstufe von einem Spiralgehäuse mit tangential angeschlossenem Brenner umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem äußeren Strömungskanal eingeschlossene innere1 Strömungskanal (78) auf einem wesentlichen Bereich ebenfalls unterhalb der Maschinenachse (12) angeordnet ist.11. Antriebsmaschine nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß eine Sammelkammer (50) die Achse im Bereich zwischen dem Verdichter (46) und der Turbinenstufe (84) zum umfänglichen Sammeln der komprimierten Gase des Verdichters und zum Weiterleiten der Gase zu dem alleinigen Strömungskanal (58) aufweist.. 609853/0381
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8263 | Opposition against grant of a patent | ||
8281 | Inventor (new situation) |
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