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Gaserzeuger für Gasturbinen, bei welchen eine Anzahl sternförmig angeordneter
umlaufender Zylinder zur Verwendung kommt. Die Erfindung bezieht sich auf Gaserzeuger
für Gasturbinen, bei welchen eine Anzahl sternförmig angeordneter Zylinder zur Verwendung
kommt, welche sich innerhalb eines Rahmens drehen, der die Ansauge- und Auspuffkanäle
und die Zündorgane enthält.
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Gemäß der Erfindung werden die Kolben der Zylinder durch Daumenscheiben
angetrieben, die sich in umgekehrter Richtung zum Zylinderblock mit einer Geschwindigkeit
drehen, die das Mehrfache der Geschwindigkeit des Zylinderblocks beträgt. Hierbei
kann die Vorkehrung getroffen werden, daß das Explosivgemisch in den Zylindern entzündet
wird, bevor diese Zylinder in Verbindung mit den Auspuffkanälen kommen, zum Zwecke,
einen Teil der durch die Explosion erzeugten Kraft dazu benutzen zu können, den
Zylinderblock in Umdrehung zu versetzen.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dar, und zwar veranschaulicht Fig. x einen senkrechten Schnitt durch die Achse der
Turbine und des Gaserzeugers nach Linie x-x der Fig. 2, von -rechts gesehen;
Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. x.
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A ist der Turbinenläufer, welcher lose auf der Welle a sitzt. a1 sind
die Turbinenschaufeln, und a2 sind die Auspuffkanäle für die, Abgase (Fig. 2).
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Der Gaserzeuger besteht im wesentlichen aus einer Anzahl sternförmig
angeordneter Zylinder, welche sich im Innern eines Rahmens B drehen, der die Ansauge-
und Auspuffkanäle sowie die Zündorgane für die in den Zylindern verdichteten Gase
enthält.
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Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind
1q. Zylinder Cl, Ca, C8 ... C14 vorgesehen, die mit Bezug aufeinander um einen Winkel
von
gegeneinander versetzt sind. Die Kolben d zweier einander gegenüberliegender Zylinder
werden durch eine Daumenscheibe angetrieben, deren Peripherie mit einer Führungsnut
versehen ist, in welche das Ende der Kolbenstange dl eingreift. Es sind also 7 Daumenscheiben
El, EZ ... E7 vorhanden. Sie werden von einer konzentrisch zur Welle a angeordneten
Muffe F getragen und sind mit Bezug aufeinander um einen Winkel von
gegeneinander versetzt. Die Kolben der Zylinder Cl und C8 werden durch die Daumenscheibe
Ei angetrieben, die Kolben der Zylinder C2 und C9 durch die Daumenscheiben EZ usw.
Der Rahmen B steht fest und ist mit Lagern b versehen, in welchen sich die Welle
a dreht. Der Zylinderblock ist auf die Welle a aufgekeilt; er dreht sich mit der
Geschwindigkeit V in der Pfeilrichtung x (Fig. z) und erhält seine Bewegung vom
Läufer A der Turbine unter Vermittelung des Zahnrädergetriebes g, g1, g8, g3 (Fig.
2).
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Die Muffe F sitzt lose auf einer Muffe f, die an dem Rahmen B befestigt
ist und konzentrisch zur Welle a angeordnet ist; sie dreht sich mit der Geschwindigkeit
2 # V in der
Pfeilrichtung y (Fig. i), d. h. also umgekehrt zur
Pfeilrichtung x, und erhält ihre Bewegung von dem Zylinderblock unter Vermittlung
des Zahnrädergetriebes h, hl, h2.
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Die Eintrittskanäle J sind im Rahmen B untergebracht und mit Bezug
aufeinander um einen Winkel von gegeneinander versetzt. Dasselbe ist der
Fall bezüglich der Auspuffkanäle K und der Zündkerzen L. Die Auspuffkanäle K münden
in Düsen k (Fig. 2), durch welche hindurch die Gase gegen die Schaufeln a1 des Läufers
A strömen.
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Die verschiedenen Organe sind so angebracht, daß jeder Zylinder nach
den Auspuffkanälen K in dem Augenblick frei liegt, wo der Kolben d seine
von der Welle a am weitesten entfernte Stellung einnimmt (siehe Stellung
des Zylinders Cl) und derart, daß er das Ende des Eintrittskanals J in dem Augenblick
erreicht, wo der Kolben d seine der Welle a zunächst liegende Stellung erreicht
(siehe Stellung des Zylinders C8). Im übrigen ist klar, daß, wenn diese Bedingung
für zwei einander gegenüberliegende Zylinder erfüllt ist, dies auch für alle übrigen
Zylinder der Fall ist.
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Der Zylinderblock macht eine Umdrehung in der Pfeilrichtung x, während
der Daumenscheibenblock zwei Umdrehungen nach der entgegengesetzten Richtung macht.
Hieraus ergibt sich, daß der Kolben eines jeden Zylinders heiz jeder Umdrehung des
Zylinderblocks um die Achse a drei vollständige Vorwärts- und Rückwärtshübe ausführt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich aus Obigem ohne weiteres.
Während ein jeder Zylinder vor dem Ansaugekanal J vorbeigeht, füllt er sich mit
Gasgemisch. Sobald der Ansaugekanal J vgrbei ist, erfolgt die Verdichtung des Gemisches.
Die Entzündung findet kurz vor Beendigung des Kornpressionshubes statt, und zwar
durch die erste Zündkerze L; welche angetroffen wird. Schließlich entweichen die
verbrannten Gase bei dem Höchstdruck in die Auspuffkanäle K und speisen die Turbine,
indem sie durch d:e Düsen k hindurchtreten.
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Der in der Zeichnung veranschaulichte Gaserzeuger liefert also bei
einer Umdrehung des Zylinderblocks 3 mal =¢ Explosionen. Diese Explosionen erfolgen
niemals gleichzeitig, was sich aus dem Verhältnis der Anzahl 1q. der Zylinder zur
Anzahl 3 der Explosionen für die Umdrehung erg,* bt.
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Geeignet angeordnete Kugellager Sichern einen ruh#gen Lauf.
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Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die im Obigen beschriebene
und in der Zeichnung veranschaulichte Ausführungsform. So kann z. B. die Anzahl
der Zylinder und die Anzahl der Explosionen für die Umdrehung eine beliebige sein,
und insbesondere könnte die Zahl der Zylinder eine ungerade sein, in welchem Falle
jeder Zylinderkolben durch eine besondere Daumenscheibe angetrieben werden könnte.