DE265353C

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Publication number: DE265353C
Application number: DENDAT265353D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JiIi 265353 KLASSE 46 d. GRUPPE

CARL WALTHER BAUMANN ν. FORST in DÜSSELDORF-UNTERRATH.

Gasturbine mit zweiteiliger Explosioriskammer. Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. September 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinen,

bei denen eine zweiteilige Explosionskammer in Anwendung kommt, deren Teile durch einen von den Explosionsgasen zu verschiebenden, die beiden Teilen gemeinsame Auslaßöffnung steuernden Schieber oder Kolben voneinander getrennt werden. Derartige ohne Kurbel ' arbeitende Explosionsmaschinen sind bekannt.

Abweichend von den bekannten Maschinen be-.

steht das Wesen der Erfindung darin, daß die Explosionskammer an der der Auslaßöffnung entgegengesetzt gelegenen Seite eingeschnürt ist, der Steuerkolben exzentrisch auf der Kolbenstange angebracht, auf beiden Seiten mit der Einschnürung angepaßten Leitflächen versehen ist Und seine Stange mittels eingearbeiteter Kanäle die Verbindung der Explosionskammern mit den die Ladung vermittelnden Gas- und Luftbehältern herstellt. Hierbei ist die Ausbildung und Verteilung der Kanäle so getroffen, daß nach erfolgter Explosion des Gasgemisches in der einen Kammer Spülluft in diese Kammer und Gas in die andere Kammer eingeleitet wird.

Durch diese Bauart wird nicht nur ein gedrängter Zusammenbau der Maschine auf möglichst kleinem Raum und eine verdeckte Anordnung sämtlicher wirksamen Teile erzielt, sondern auch geringe Arbeitswege, kleine Dichtungsflächen, gleichmäßige Kraftverteilung sowie rasche und wirksame Ausleitung der explodierten Gase gewährleistet.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführung der Erfindung. Fig. 1 und 2 zeigen einen Explosionszylinder mit Gas- und Luftkammern in zwei verschiedenen Stellungen des Steuerungskolbens. Fig. 3 gibt beispielsweise die Anordnung der Explosionszylinder um das Turbinenrad wieder.

In einem Explosionszylinder α führt sich ein auf einer Achse c sitzender Kolben b. Durch letzteren wird der Explosionszylinder α in zwei Kammern I und II geteilt. In den Kammern explodiert abwechselnd ein Gasluftgemisch und strömt durch den Stutzen d auf die Schaufeln des Turbinenrades f, dieses antreibend. Die Zuleitung des Gases zu den Kammern I und II erfolgt durch Bohrungen g und g¹ der Achse c, welche je in Gaskammern h bzw. h¹ und in die Kammern I und II einmünden. Auf den in den Kammern I und II mündenden Enden der Bohrungen g und g¹ befinden sich Rückschlagventile i und i¹, welche es ermöglichen, daß Gase in die Kammern I und II ein-, jedoch nicht aus letzteren in die Gaskammern Ά und. h¹ zurückströmen. Die zur Bildung des Explosionsgemisches erforderliche Luft strömt durch Bohrungen k und k¹ der Achse c aus den Luftkammern I und I¹ in die Kammern I und II. Die Luft wird auch dazu benutzt, die nach der Explosion des Gemisches in den Kammern I und II verbleibenden Verbrennungsgase durch den Stutzen d auszutreiben.

Das Gas bzw. die Luft in den Kammern h, h¹ und I, I¹ werden unter Kompressionsdruck gehalten, was mittels eines Gaskompressors m

und eines Luftkompressors η erreicht wird, welche das Gas bzw. die Luft durch Zuleitungen o, o¹ und j>, p¹ in die Gas- bzw. Luftkammern einpressen.

In die unteren Teile der Kammern I und II ragen die Enden zweier elektrischer Zündkerzen q und q¹ hinein. Um die Entzündung - des Kammerinhaltes etwas zu regeln, befinden sich vor den Zündkerzen Querwände r und r¹.

ίο Die Wirkungsweise des Motors ist folgende. Nehmen der Kolben b und die Achse c die in Fig. ι dargestellte Lage ein, so tritt durch die Bohrung g aus der Kammer h Gas in die Kammer I ein. Das in die Gaskammer h¹ mündende Ende der Bohrung g¹ wird durch eine muffenartige Führung s¹ der Kolbenstange in der Wand ν verschlossen gehalten, so daß in die Kammer II kein Gas einzutreten vermag. Die beiden Mündungen der Bohrung k liegen innerhalb der Luftkammer I, so daß sie ebenfalls unwirksam sind. Dagegen leitet die Bohrung k¹ aus der Luftkammer I¹ Luft in die Kammer II und preßt die in letzterer befindlichen Rückstände der letzten Explosion durch den Stutzen d aus.

In der Kammer I befindet sich Luft von der vorherigen Ausspülung her. Tritt nun durch die Bohrung g· Gas in die erstere ein, so entsteht ein explosibles Gemisch. Wird dieses durch die Zündkerze q entzündet, so treibt es den Kolben b nach rechts. Der Stutzen d, welcher vorher durch den Kolben b für den Inhalt der Kammer I verschlossen war, wird geöffnet, und die Explosionsgase strömen durch ihn auf die Schaufeln des Turbinenrades f, dieses antreibend.

Jetzt ist die in Fig. 2 dargestellte Stellung des Kolbens b und der Achse c erreicht. Durch die Bohrung k strömt Luft in die Kammer I und treibt die Explosionsrückstände durch den Stutzen d heraus, während die Bohrung k¹ unwirksam ist. Die Bohrung g¹ ermöglicht es jetzt, daß Gas in die Kammer II eintritt, während die Bohrung g durch die Wandung s verschlossen gehalten wird. Das in die Kammer II eintretende Gas mischt sich mit der noch in ihr befindlichen Luft, wodurch ein Explosionsgemisch entsteht, das durch die Zündkerze q¹ entzündet wird. Bei der Explosion treiben die Gase den Kolben b wieder nach links und treten durch den Stutzen d in die Schaufeln des Turbinenrades, dieses antreibend. Nun wiederholt sich der erstbeschriebene Vorgang und so fort, so daß ein fortwährendes Füllen des Explosionszylinders mit Gemisch, Explodieren des letzteren und Antrieb der Turbine stattfindet. Der Explosionszylinder wird zweckmäßig ständig durch Wasser gekühlt.

In Fig. 3 ist beispielsweise wiedergegeben, wie die Explosionszylinder um das Turbinenrad angeordnet sein können. Natürlich kann die Zahl der ersteren beliebig vermehrt oder verringert werden. Die der Achse der Turbinenscheibe mitgeteilte Bewegung kann z. B. bei einem Kraftfahrzeuge auf die Antriebsräder übertragen werden, ohne daß es einer Kurbel bedarf.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Gasturbine mit zweiteiliger Explosionskammer, deren Teile durch einen von den Explosionsgasen zu verschiebenden, die beiden Teilen gemeinsame ' Auslaßöffnung steuernden Kolben voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Explosionskammer (a) an der der Auslaßöffnung gegenüberliegenden Seite eine Einschnürung hat, welche den Steuerschieber (b) führt, und daß die Einschnürung der Kammer sowie der Steuerkolben seitlich so begrenzt sind, daß die Verbrennungsgase nach der Austrittsstelle hin geleitet werden.

2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (c) des Steuerkolbens (b) mittels Kanäle (g, g¹, k, k¹) die Verbindung der Explosionskammer (I, II) mit den Gas - und Luftbehältern (h, h¹, I, I¹J vermittelt.

3. Gasturbine nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung' der Kanäle (g, g¹, k, k¹) so getroffen ist, daß unmittelbar nach erfolgter Explosion des Gasgemisches in der einen Kammer Spülluft in diese Kammer und Gas in die andere Kammer eintritt.

4. Gasturbine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der die Gaszufuhr vermittelnden Kanäle (g, g¹), welche in die Explosionskammern (I, II) einmünden, von Rückschlagventilen (i, i¹) abgeschlossen werden.

5. Gasturbine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas- und Luftkammern (h, h¹, I, I¹J sich unmittelbar an die Explosionskammern (I, II) anschließen und die Trennwände dieser Kammern mittels muffenartiger Stangenführungen die . Schieberkanalöffnungen der Steuerkolbenstange (c) vorübergehend ab- ' decken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.