DE275574C

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Publication number: DE275574C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft Maschinen, bei welchen aufeinanderfolgende Explosionen dazu benutzt werden, einen Wasserpfropfen, also eine Wassersäule, in kurzen Zwischenräumen durch eine Turbine hindurchzutreiben oder mehrere getrennte Wasserpfropfen zu demselben Zwecke hindurchzuschleudern. Gemäß der Erfindung wird nach jeder Explosion die gesamte Wassermenge durch die Turbine geschleudert. DieThe invention relates to machines in which successive explosions are used be, a plug of water, i.e. a column of water, in short intervals through a To drive turbine through it or several separate plugs of water for the same purpose to fling through. According to the invention, after each explosion, the entire amount of water thrown through the turbine. the

ίο Wasserleitungen werden in Verbindung mit der ■ Turbine und der Explosionskammer bzw. den Explosionskammern so angeordnet, daß der vorwärts geschleuderte Wasserpfropfen durch seine eigene kinetische Energie auf seinem Wege zur Turbine die Explosionsgase nachsaugt. Ferner bewirkt der Wasserpfropfen durch seine kinetische Energie bei seiner Rückkehr zur Explosionskammer von der Turbine unmittelbar die Verdichtung der frischen Ladung.ίο Water pipes are in conjunction with the ■ Turbine and the explosion chamber or chambers arranged so that the Plugs of water flung forward by its own kinetic energy on its Ways to the turbine that sucks in explosion gases. Furthermore, the water plug causes through his kinetic energy on its return to the explosion chamber from the turbine immediately the compression of the fresh cargo.

Das Ansaugen der explodierten Gase kann direkt eine frische explosive Mischung in die Explosionskammer hineinsaugen. Die dem fortgeschleuderten Wasser folgenden Verbrennungsprodukte können entweichen, ohne daß für sie ein Austrittsventil in der Verbrennungskammer nötig wäre.The suction of the exploded gases can direct a fresh explosive mixture into the Suck in the explosion chamber. The combustion products following the thrown off water can escape without an outlet valve in the combustion chamber for them would be necessary.

In dem schematischen Ausführungsbeispiele der Zeichnung ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt, und Fig. 2 ein Grundriß der neuen Maschine, teilweise,im Schnitt.In the schematic exemplary embodiment of the drawing, FIG. 1 is a vertical section, and Fig. 2 is a plan view, partly in section, of the new machine.

α ist die Explosionskammer, in welcher das Gasgemisch zur Explosion gebracht wird, b ist die Turbine und c eine Leitung, welche von der Explosionskammer zur Turbine führt. α is the explosion chamber in which the gas mixture is made to explode, b is the turbine and c is a line which leads from the explosion chamber to the turbine.

d ist eine Leitung, welche von der Turbine zur Explosionskammer zurück durch einen Teil der Leitung c führt. ■ e ist ein Absperrventil, welches von einer Feder e¹ geregelt wird, die an dem Verbindungspunkte der Leitungen d und c liegt. Dieses Ventil erlaubt einen Durchfluß von der Leitung d in die Leitung c, aber nicht umgekehrt. Die Leitung c ist an ihrem unteren Teil ellbogenförmig umgebogen, und dieser Ellbogen oder dieses Kniestück ist mit Wasser bis zur Höhe f angefüllt, wenn die Maschine nicht läuft und auch absatzweise angefüllt, wenn die Maschine läuft. d is a conduit which leads back from the turbine to the explosion chamber through part of the conduit c . ■ e is a shut-off valve which is regulated by a spring e ¹ , which is located at the connection point of the lines d and c. This valve allows flow from line d into line c, but not vice versa. The line c is bent over in an elbow shape at its lower part, and this elbow or this knee piece is filled with water up to the level f when the machine is not running and also filled intermittently when the machine is running.

Wenn die Turbine stillsteht, ist die Wasserhöhe so, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Explosionskammer α und der linke Teil der Röhre c oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ist mit einem explosiven Gas oder einer explosiven Mischung gefüllt, welche etwa hineingepumpt oder sonst irgendwie hineingepreßt worden ist. Diese Ladung wird entzündet, und der hierdurch entstehende Druck schleudert oder preßt das Wasser in der Leitung c an dem geschlossenen Sperrventil β vorbei zu der und durch die Turbine und ihr Gehäuse in die Leitung d. Die hierbei verwendete Wassermenge und die Querschnitte und Formen der Leitungen sind derartig, daß das Wasser eine hinreichende kinetische Energie erlangt, um die folgenden Arbeitsleistungen auszuführen.When the turbine is at a standstill, the water level is as shown in FIG. The explosion chamber α and the left part of the tube c above the liquid level is filled with an explosive gas or an explosive mixture, which has been pumped into it or somehow pressed into it. This charge is ignited, and the resulting pressure hurls or presses the water in line c past the closed shut-off valve β to and through the turbine and its housing into line d. The amount of water used and the cross-sections and shapes of the pipes are such that the water acquires sufficient kinetic energy to carry out the following work.

Die Verbrennungsprodukte folgen dem hinteren Ende des Wasserpfropfens zu der und zum größten Teil auch durch die Turbine hindurch. Hierdurch wird ein teilweises Vakuum in derThe products of combustion follow the rear end of the water plug to and from mostly through the turbine. This creates a partial vacuum in the

Explosionskammer und in der Leitung c erzeugt, welches zur Wirkung hat, daß ein Gasgemisch in die Explosionskammer und in die Leitung, durch ein Einlaßventil hindurch, nachgesaugt wird, welches in der Explosionskammer liegt. Die Einrichtungen, durch welche die explosive Ladung zur Explosionskammer hinzu geleitet wird, sind zweckmäßig so getroffen, daß Luft in die Explosionskammer zuerst eintrittExplosion chamber and generated in the line c, which has the effect that a gas mixture sucked into the explosion chamber and into the conduit through an inlet valve which lies in the explosion chamber. The institutions through which the explosive charge is passed to the explosion chamber are expediently made so that Air enters the explosion chamber first

ίο und unmittelbar den Verbrennungsprodukten folgt, welche ihrerseits dem Wasser folgen. Ungefähr in dem Augenblicke, wo die eingesaugte frische Ladung den Verbrennungsprodukten folgt und das Ventil e erreichen will, erreicht auch das vordere Ende des Wasserpfropfens, welcher von der Turbine her durch die Leitung d kommt, dasselbe Ventil, bewegt es einwärts und tritt in die Leitung c hinein, wodurch die Bewegung der frischen Ladung gehemmt und die Ladung zur Explosionskammer zurückgetrieben und komprimiert wird. Das Ventil e kann so eingestellt werden, daß es sich öffnet oder zu öffnen beginnt, bevor das Vorderende des Wasserverschlusses es erreicht, eine Folge des teilweisen Vakuums in der Leitung c. Wenn das Wasser vollständig in die Leitung zurückgekehrt ist und ungefähr die Stellung gerade einnimmt, in welcher es in Fig. ι dargestellt ist, schließt sich das Ventil e wieder. Das Wasser setzt jedoch seine Bewegung nach links fort, wobei sich das linke Ende des Wasserverschlusses oder der Wassersäule etwa bis zu der Höhe f^x hebt, wodurch die Ladung in der Explosionskammer weiter komprimiert wird. Darauf folgt wieder die Zündung, und der beschriebene Arbeitsvorgang wiederholt sich. Die Zündung erfolgt selbsttätig, beispielsweise durch das Schließen des Ventiles e, wobei ein Teil dieses Ventiles den elektrischen 'Stromkreis schließt, in welchem die Zündkerze liegt.ίο and immediately follows the combustion products, which in turn follow the water. At about the moment when the fresh charge drawn in follows the products of combustion and tries to reach valve e , the front end of the water plug, which comes from the turbine through line d , also reaches the same valve, moves it inward and enters the line c, thereby inhibiting movement of the fresh charge and forcing the charge back to the explosion chamber and compressing it. Valve e can be set to open or begin to open before the front end of the water seal reaches it, as a result of the partial vacuum in line c. When the water has completely returned to the line and is approximately in the position in which it is shown in Fig. Ι, the valve e closes again. However, the water continues to move to the left, with the left end of the water seal or water column rising approximately to height f ^x , further compressing the charge in the explosion chamber. This is followed by the ignition again, and the process described is repeated. The ignition takes place automatically, for example by closing the valve e, with part of this valve closing the electrical circuit in which the spark plug is located.

Die Verbrennungsprodukte, welche dem Wasser durch die Turbine folgen, werden in irgendeiner Weise abgeleitet. Nach dem Ausführungsbeispiele wird das Wasser durch die Turbine nur in einer geringen Höhe hindurchgeschleudert. Die Verbrennungsprodukte steigen sofort in dem Turbinengehäuse von dem Wasser hoch, welches zur Leitung d gelangt, und treten hierbei aus dem Wasser aus. Sie können jedoch auch aus der Turbine herausgesaugt werden, beispielsweise durch einen Ventilator oder ein Gebläse g, welches auf der Welle g^l des Turbinenrades sitzt,-- so daß die Verbrennungsprodukte in die Austrittsleitung h abgesaugt werden.The combustion products that follow the water through the turbine are diverted in some way. According to the exemplary embodiment, the water is only thrown through the turbine at a low height. The combustion products rise immediately in the turbine housing from the water which reaches the line d , and in doing so emerge from the water. However, they can also be sucked out of the turbine, for example by a fan or a blower g, which sits on the shaft g ^{l of} the turbine wheel - so that the combustion products are sucked off into the outlet line h.

Aus der beschriebenen Anordnung ergibt sich, daß das in die Leitung c von der Turbine zurückkehrende und seinen Weg in Richtung zur Explosionskammer fortsetzende Wasser die Verbrennungsprodukte, welche hinter dem Wasserpfropfen folgen, abschneidet und dadurch eine Rückkehr der Gase zur Verbrennungskammer hindert.From the arrangement described it follows that the in the line c from the turbine water returning and continuing its way towards the explosion chamber Combustion products, which follow behind the water plug, cut off and thereby prevents the gases from returning to the combustion chamber.

In dem Ausführungsbeispiel ist eine einzelne Explosionskammer in Verbindung mit einer Turbine dargestellt, jedoch könnten auch mehrere getrennte Explosionskammern angeordnet sein, von denen jede ihre eigenen Leitungen c und d besitzt und das Wasser auf verschiedene Teile desselben Turbinenrades schleudert. Ferner kehrt nach dem Ausführungsbeispiele das von dem Turbinenrade kommende · Wasser unmittelbar in seine eigene Explosionskammer zurück, von welcher aus es.zu der und durch die Turbine geschleudert war. Wenn man zwei oder mehrere Explosionskammern und Gruppen von Leitungen anordnet, kann jedoch das von der einen Explosionskammer zu der Turbine kommende Wasser zu einer anderen Explosionskammer durch geeignete Leitungen weitergeleitet werden, wo es in der bereits beschriebenen Weise wieder durch eine Zündung fortgeschleudert wird.In the exemplary embodiment a single explosion chamber is shown in connection with a turbine, but several separate explosion chambers could also be arranged, each of which has its own conduits c and d and which hurls the water onto different parts of the same turbine wheel. Furthermore, according to the exemplary embodiment, the water coming from the turbine wheel returns directly to its own explosion chamber, from which it was thrown to and through the turbine. If two or more explosion chambers and groups of lines are arranged, however, the water coming from one explosion chamber to the turbine can be passed on to another explosion chamber through suitable lines, where it is thrown away again by an ignition in the manner already described.

Zum Ersatz des verloren gegangenen oder durch Verdampfung, Leckverluste und Spritzen abhanden gekommenen Wassers, und um das Wasser dauernd auf einer niedrigen Temperatur zu erhalten, kann ein Wassereinlaßventil an geeigneter Stelle angeordnet sein, so daß bei jedem Wasserumlauf ein wenig Wasser in das System hinzugelangt. Das Ventil / steht nach der Zeichnung unter Einfluß einer Feder und öffnet sich, um Wasser von dem Behälter k in die Leitung c eintreten zu lassen, wenn der Druck in der letzteren fällt, nachdem der Wasserpfropfen herausgeschleudert worden war. Dieses Ventil j besitzt einen solchen Querschnitt, daß es die erforderliche Wassermenge nachtreten läßt. Die Leitungen c und d müssen möglichst wenig Krümmungen besitzen, um dem Wasser eine möglichst gerade Durchfluß- und Rückkehrbewegung zu ermöglichen.To replace the water lost or lost through evaporation, leakage and splashing, and to keep the water at a constant low temperature, a water inlet valve can be placed in a suitable place so that a little water enters the system with each water circulation. The valve / is under the influence of a spring according to the drawing and opens to allow water from the container k to enter the line c when the pressure in the latter falls after the water plug has been ejected. This valve j has such a cross section that it allows the required amount of water to follow. The lines c and d must have as few bends as possible in order to allow the water to flow through and return as straight as possible.

Wenngleich nach dem Ausführungsbeispiel angenommen war, daß das explosive Gemisch durch Ansaugung durch das teilweise Vakuum in der Leitung c in die Explosionskammer eintritt, könnte man auch das Gemisch unter geeignetem Druck in die Explosionskammer eintreten lassen, wobei der Eintritt beispielsweise durch die Bewegung des Ventiles e geregelt wird. Wenn dieses Ventil sich öffnet, um Wasser von der Leitung d in die Leitung c wieder eintreten zu lassen, kann es gleichzeitig den Eintritt eines explosiven Gemisches in die Explosionskammer herbeiführen und ebenso, wenn es sich schließt, auch die Zufuhr des Explosionsgemisches wieder abschneiden.Although it was assumed in the exemplary embodiment that the explosive mixture enters the explosion chamber by suction through the partial vacuum in the line c , the mixture could also be allowed to enter the explosion chamber under a suitable pressure, the entry for example by the movement of the valve e is regulated. When this valve opens to allow water to re-enter from line d into line c, it can simultaneously cause an explosive mixture to enter the explosion chamber and, if it closes, also cut off the supply of the explosive mixture again.

Das Ventil, durch welches eine Ladung des Gasgemisches zur Explosionskammer hinzugelassen wird, um die Maschine anzulassen, kann auch während des Laufes der MaschineThe valve through which a charge of the gas mixture is admitted to the explosion chamber to start the machine can also be done while the machine is running

als Hilfsventil verwendet werden, welches entsprechend eingestellt werden kann, um die Menge oder die Zusammensetzung des Gemisches zu verändern.be used as an auxiliary valve, which can be adjusted accordingly to the To change the amount or the composition of the mixture.

Die von der Maschine gelieferte Leistung kann durch einen Regler geregelt werden, welcher von der Turbinenwelle angetrieben wird und entweder die Menge oder die Zusammensetzung des zur Explosionskammer gelangenden Gasgemisches oder aber das Gewicht oder die Schnelligkeit des Wassers regelt, indem in letzterem Falle das Volumen desselben durch öffnen oder Schließen des Ventiles j vergrößert oder verringert wird. Die Turbine kann beliebige Arbeitsmaschinen o. dgl. antreiben. Zu diesem Zweck ist ihre Welle nach dem A-us;-führungsbeispiele mit einer Riemenscheibe.:.?» ausgerüstet. ^:"^: The power delivered by the machine can be regulated by a regulator, which is driven by the turbine shaft and regulates either the amount or the composition of the gas mixture reaching the explosion chamber or the weight or the speed of the water by regulating the volume of the same in the latter case opening or closing the valve j is increased or decreased. The turbine can drive any work machines or the like. For this purpose, your shaft is according to the A-us; -guide examples with a pulley.:.? » equipped. ^: " ^:

Claims

Patent claims: ir., R

i. Turbine, in which by explosion ^ gaseous thrown water acts, characterized in that with each explosion the whole amount of liquid is thrown into the turbine and thereby The negative pressure created in the explosion chamber not only for suction, the combustion products, but also for sucking in a fresh charge of explosive mixture is used.

2. Turbine according to claim 1, characterized in that the kinetic energy of the water exiting the turbine is used to suck in the water To compress the charge of the explosive mixture, immediately after the exit from the turbine Explosion chamber is supplied.

3. Turbine according to claim 1, characterized in that with each water circulation a valve (/) is temporarily opened by the partial vacuum in the line which is fresh water in the connection line between the explosion chamber and lets the turbine in to make up for water loss and keep the water cool.

4. Turbine according to claim 1, characterized in that the connecting line

(c) is curved between the explosion chamber and the turbine so that the water returning from the turbine forms a water seal and thus the Access of the combustion gases that have not yet emerged from the turbine to the explosion chamber shut off.

1 sheet of drawings.