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Steuerung von Brennkraftturbinen. Die Erfindung betrifft eine Brennkraftturbine
mit mehreren Verbrennungskammern, deren Verbrennungsgase die Schaufelräder umschichtig
beaufschlagen. Es ist bekannt, daß derartigen Turbinen die Ventile der Kammern oder
Kammergruppen durch mechanische Steuereinrichtungen gesteuert werden, die von den
durch den Druck der Verbrennungsgase angehobenen Auspuffventilen beeinflußt werden
und in der gewünschten Reihenfolge die Ventile nachgeordneter Kammern durch mechanische
Verbindungen, beispielsweise Hebel, stellen. Diese Art der Ventilsteuerung hat aber
den Nachteil der Sperrigkeit, welche die Zugänglichkeit der einzelnen Teile der
Turbine verringert, und bedarf einer guten Schmierung und Wartung, weil die naturgemäß
mit einer gewissen Reibung arbeitenden mechanischen Steuerglieder einer starken
Abnutzung unterworfen sind.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das
Auspuffventil einer Verbrennungskammer durch Öl auf die Einlaßventile nachgeschalteter
Verbrennungskammern einwirkt. Die Ventile (z. B. Auspuff-, Einlaß-, Spülluftventile)
der Verbrennungskammern sind mit Steuerkolben versehen, die in ölerfüllten, miteinander
durch Steuerleitungen verbundenen Zylindern gleiten. Bei Brennkraftturbinen, bei
denen die Spülluft in an sich bekannter Weise unter Umgehung der Schaufelräder ausströmt,
sind nach der Erfindung die Auslaßvorrichtungen für die Spülluft an die öldrucksteuereinrichtung
angeschlossen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung
gesteuerten Brennkraftturbine dargestellt.
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Die Welle E der Turbine T treibt: r. Eine Pumpe Pin für das vergaste
Gemisch, die durch Rohre g:1, g2, g3 die frischen Gase gegen die Einlaßventile
A', A2, A3 der Verbrennungskammern z, 2 und 3 drückt.
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2. Eine Luftpumpe Pa mit Leitungen nfl, in 2, m3, die zum Spülen
der Verbrennungskammern dient, um die Verbrennungsgase auszutreiben.
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3. Einen nicht veranschaulichten Zündmagneten irgend geeigneter Bauart.
Das
Anlassen erfolgt mit Hilfe einer mit der Welle E verbundenen elektrischen Anlaßv
orrichtung oder in irgend anderer geeigneter Weise. Die Welle E treibt die Pumpe
P in, die durch ihren Vergaser eine bestimmte Menge vergasten Gemisches ansaugt
und diese gegen eines der Einlaßventile hineindrückt. Dieses Ventil öffnet sich
selbsttätig.
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Um den Arbeitsgang zu erklären, sei angenommen, daß bei Beginn des
Kreislaufes das Ventil .-11 sich öffnet.
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Sobald die Einlaßperiode beendet ist, schließt das Ventil --il sich
selbsttiitig. Am Ende des Hubes wird durch die Spindel des @'entiles :11 ein Stromkreis
geschlossen, um durch die in der Verbrennungskammer z angeordneten Zündkerzen die
Gase zur Zündung zu bringen. -Nach der Explosion wird durch die nach den Schaufeln
entweichenden Gase das von dem in einem Zylinder q" arbeitenden Kolben p' getragene
Ventil B1 geöffnet. Im oberen Teil des Zylihders ql befindet sich Öl, welches durch
den sich verschiebenden Kolben p1 in die drei Leitungen i.1, j1, hl gedrückt wird.
Durch das die Leitung il strömend (5l wird das Einlaßventil .43 der Kammer 3 geöffnet,
die sich mithin mit dem durch die Leitung g' zuströmenden Gemisch füllt. Durch das
durch die Leitung jl strömende Öl wird das Druckluftventil C2 geöffnet, um durch
die von der Pumpe Pa durch die Leitung nie zu-
geführte Luft die Spülung der
Kammer 2 zu gewährleisten. Gleichzeitig wird durch das durch das Rohr k1 gepreßte
Öl das Ventil DZ geöffnet, durch -welches hindurch die Verbrennungskammer 2 entleert
wird.
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Es ergibt sich somit, daß durch die in der Kammer i hervorgerufene
Explosion das Einströmen der Gase nach der Kammer 3 und das Spülen der Kammer 2
gewährleistet wird.
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Nachdem die Gase über die Schaufeln der Turbine geströmt sind, wird
das Ventil B1 durch eine Feder geschlossen. Auf das Öl in dem Zylinder lil wird
kein Druck mehr ausgeübt, und die Ventile .Q3, Cl, DZ werden durch Federn geschlossen.
Beim Schließen des Ventiles A3 wird am Ende des Hubes durch dessen Spindel der Zündstromkreis
geschlossen, wodurch die Gase in der Kammer 3 eiltzündet werden.
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In diesem Augenblick wiederholt sich der oben für die Kammer i beschriebene
Vorgang für die Kammer 3, d. h. das Ventil B3 steuert mittels des Öles in dem Zylinder
1L3 die Ventile A=, Ci und Dl. Die Kammer 2 wird daher mit Gasgemisch gefüllt, -während
die Kammer i gespült und entleert wird. Beim Schließen des VentilesA= wird der Zündstromkreis
geschlossen, wonach die Explosion in der Kammer 2 erfolgt und das Ventil BZ geöffnet
wird, so daß durch das C'31 in <lein Zylinder h= die'Ventile Al, C3 und D3 gesteuert
werden.
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Es können drei, sechs oder neun Kammern vorgesehen werden.
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Die Verbrennungskammern sind mit einem Kühlmantel versehen, in dem
Wasser umläuft, und die Schaufeln werden dadurch abgekühlt, (laß sie in der. freien
Luft umlaufen.
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Die Turbine hat noch den Vorteil, daß die Verbrennungskammern durch
Luft unter geringem Druck gespült werden, die durch besondere Ventile ins Freie
gelangt. Letzteres ist besser als ein Entweichen über die Schaufeln der Turbine,
weil die zu Spülen benutzte Luft nicht die gleiche Geschwindigkeit hat wie die die
Turbine treibenden Gase, und mithin (las Rad bremsende Wirbelströme gebildet werden.
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Wenn die Turbine als ortsfeste Maschine benutzt werden soll, kann
die Leistung dadürch vergrößert werden, daß der größte Teil der in den Kammern entwickelten
Wärme zum Erhitzen von Wasser in einem Kessel ausgenutzt -wird. Letzterer kann z.
B. die Kammern umgeben, und der entwickelte Dampf kann zum Antrieb einer Dampfturbine
benutzt werden, die gegebenenfalls mit der Welle der Brennkraftturbine gekuppelt
wird.