DE4310508A1

DE4310508A1 - Power plant (driving system, drive mechanism)

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Publication number: DE4310508A1
Application number: DE19934310508
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-06

Abstract

The invention relates to a power plant having a rotatably mounted shaft on which a rotor is arranged firmly with respect to rotation, and an air feed and a fuel feed, as well as having at least one combustion chamber and an ignition device. In order to be able to operate such a power plant without wear of a turbine by carbon dust, it is proposed that each combustion chamber is arranged on the rotor at a radial distance from the centre of rotation of the shaft and has an exhaust gas opening directed tangentially in the same circumferential direction for all, as well as an inlet opening which is directed towards the centre of the shaft and, all connected to a central chamber which, for its part, is connected to a feed line running centrally through the shaft. This feed line can be charged with a mixture of compressed air and fuel via a coupled supply unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebwerk mit einer drehbar gelagerten Welle, an der ein Läufer drehfest angeordnet ist, einer Luft- und einer Brennstoffzuführung sowie mit mindestens einer Brennkammer und einer Zündeinrichtung.The invention relates to an engine with a rotatably mounted shaft on the a rotor is rotatably arranged, an air and a fuel supply and with at least one combustion chamber and an ignition device.

Triebwerke der beschriebenen Art sind ganz allgemein bekannt z. B. als Triebwerke von Düsenflugzeugen. Lufteinlaßseitig weisen solche Triebwerke in der Regel einen mehrstufigen Axialverdichter, gefolgt von einem stationären Brennkammerkranz auf, wobei sich hinter den Brennkammeraustrittsöffnungen auf der gleichen Welle angeordnet wie der Axialverdichter eine ein- oder mehrstufige Turbine mit ihren Läufern im Abgasstrom liegend befindet. Diese Turbine wird vom Abgasstrom angetrieben und dreht damit die mit dem Axialverdichter gemeinsame Welle, so daß hiervon auch der Axialverdichter angetrieben wird. Die Turbine kann so ausgelegt sein, daß am Triebwerksauslaß nur noch geringer Schub entsteht und die gesamte Triebwerksleistung in Wellenleistung umgesetzt wird oder sie kann auch so ausgelegt sein, daß die Hauptleistung eines solchen Triebwerks in der Schublieferung liegt und nur, gemessen an der Hauptleistung, eine geringe Wellenleistung entnommen wird. Soweit solche Triebwerke als stationärer Antrieb verwendet werden sollen, wird die gesamte Brennkammerleistung in Wellenleistung umgesetzt. Der verbleibende Restschub des Abgases ist hierbei ohne Bedeutung.Engines of the type described are generally known for. B. as Jet aircraft engines. Such engines have air intake usually a multi-stage axial compressor, followed by a stationary one Combustion chamber rim on, behind the combustion chamber outlet openings arranged on the same shaft as the axial compressor one or multi-stage turbine with its rotor lying in the exhaust gas flow. This Turbine is driven by the exhaust gas flow and rotates it with the Axial compressor common shaft, so that also the axial compressor is driven. The turbine can be designed so that on Engine outlet produces only a small thrust and the entire Engine power is converted into shaft power or it can do so be designed so that the main performance of such an engine in the Thrust delivery is and only, measured against the main performance, a small one Shaft power is taken. As far as such engines as stationary Drive to be used, the total combustion chamber performance is in Shaft power implemented. The remaining thrust of the exhaust gas is here without meaning.

Solche Triebwerke werden mit gasförmigen Brennstoffen betrieben. Wünschenswert wäre auch ein Betrieb mit festen Brennstoffen, wie z. B. Kohlenstaub. Es ist problemlos möglich, die vorhandenen Brennkammern mit Verbrennungsluft und Kohlenstaub zu beschicken, so daß ein solches Triebwerk auch mit Kohlenstaub betrieben werden könnte. Bei einem Betrieb mit Kohlenstaub bildet sich jedoch nach der Verbrennung feinstaubiger Koks, der im schnellen und heißen Abgasstrom durch die Turbine getrieben wird, die die gewünschte Wellenleistung erzeugt. Hierbei werden jedoch die Rotorschaufeln und soweit vorhanden, auch die Statorschaufeln durch den sehr harten und sehr schnellen Koks einem hohen Abrieb ausgesetzt und sind sehr schnell zerstört.Such engines are operated with gaseous fuels. Operation with solid fuels, such as e.g. B. Coal dust. It is easily possible to use the existing combustion chambers To feed combustion air and coal dust, so that such Engine could also be operated with coal dust. During an operation with coal dust, however, after the combustion of fine dust coke, which is driven through the turbine in the fast and hot exhaust gas flow generates the desired shaft power. Here, however, the Rotor blades and, if available, also the stator blades through the very hard and very fast coke and are subject to high abrasion destroyed very quickly.

Ausgehend von dieser Situation liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Triebwerk der eingangs beschriebenen Art für hohe Wellenleistung vorzuschlagen, bei dem der beschriebene hohe Turbinenverschleiß vermieden werden kann.Based on this situation, the invention is based on the object Engine of the type described above for high shaft power propose in which the described high turbine wear avoided can be.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Triebwerk der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß jede Brennkammer in einem radialen Abstand zum Drehzentrum der Welle am Läufer angeordnet ist und eine in für alle gleiche Umfangsrichtung tangential gerichtete Abgasaustrittsöffnung aufweist, sowie eine zum Zentrum der Welle gerichtete Eingangsöffnung, welch letztere alle mit einer Zentralkammer verbunden sind, die ihrerseits mit einer zentral durch die Welle verlaufenden Zuführleitung verbunden ist, wobei diese Zuführleitung mit einem Gemisch aus Druckluft und Brennstoff über eine abgekoppelte Versorgungseinheit beschickbar ist. Bei dieser Ausführung kann als Brennstoff problemlos Kohlenstaub verwendet werden, obwohl das Triebwerk als Brennstoff auch gasförmige Brennstoffe verarbeiten kann. Dadurch, daß außen am Läufer die Brennkammern angeordnet sind und infolgedessen mit dem Läufer rotieren, ist keine Turbine mehr notwendig, die durchströmt werden müßte. Es liegen keinerlei Schaufeln mehr in einem abrasiven Abgasstrom.This task is based on an engine at the beginning described type in that each combustion chamber in a radial Distance to the center of rotation of the shaft is arranged on the rotor and one in for all the same circumferential direction tangentially directed exhaust outlet and an input opening directed towards the center of the shaft, which the latter are all connected to a central chamber, which in turn with a feed line running centrally through the shaft is connected, wherein this supply line with a mixture of compressed air and fuel via a decoupled supply unit can be loaded. This version can coal dust can easily be used as fuel, although that Engine can also process gaseous fuels as fuel. Characterized in that the combustion chambers are arranged outside on the rotor and as a result, rotating with the rotor, no turbine is necessary anymore should be flowed through. There are no more blades in one abrasive exhaust gas flow.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Zündeinrichtung in der Zentralkammer angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich mit einer Zündeinrichtung in der Zentralkammer zu zünden und über die inneren Druckverhältnisse des zugeführten Gemisches von dort aus die Flamme in die Brennkammern zu blasen. Die Zündung in der Zentralkammer hat den Vorteil, daß dort eine einfache Zündeinrichtung in Form einer normalen Zündkerze eingesetzt sein kann, die mit dem Drehzentrum der Welle dreht und keine Umlaufbewegung um das Drehzentrum macht. Hierdurch wird die Stromzuführung für die Zündung erleichtert.According to one embodiment of the invention it is proposed that the Ignition device is arranged in the central chamber. This makes it possible to ignite with an ignition device in the central chamber and over the internal pressure conditions of the mixture supplied from there Blow flame into the combustion chambers. The ignition in the central chamber has the advantage that there is a simple ignition device in the form of a normal spark plug can be used with the center of rotation of the shaft turns and makes no orbital movement around the turning center. This will the power supply for the ignition easier.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in der Verbindung zwischen Eingangsöffnung und Zentralkammer vor der Eingangsöffnung eine Venturidüse angeordnet ist. Diese Venturidüse sorgt dafür, daß das Luft- Brennstoffgemisch während des Betriebes des Triebwerkes vor der Einlaßöffnung jeder Brennkammer eine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweist, so daß ein Rückschlag der Flamme aus der Brennkammer erschwert wird.Another embodiment of the invention provides that in the connection between the entrance opening and the central chamber in front of the entrance opening Venturi nozzle is arranged. This Venturi nozzle ensures that the air Fuel mixture during the operation of the engine before Inlet opening of each combustion chamber has a high flow rate has, so that a flashback of the flame from the combustion chamber is difficult becomes.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß der Querschnitt der Abgasaustrittsöffnung kleiner ist als der Querschnitt der Brennkammern. Hierdurch kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Brennkammer beträchtlich kleiner gehalten werden als an der Abgasaustrittsöffnung. Außerdem kann mit der Größe des Querschnitts der Abgasaustrittsöffnung Massendurchsatz und Austrittsströmungsgeschwindigkeit beeinflußt werden.A further embodiment provides that the cross section of the Exhaust outlet opening is smaller than the cross section of the combustion chambers. This allows the flow rate in the combustion chamber be kept considerably smaller than at the exhaust outlet. In addition, with the size of the cross section of the exhaust outlet Mass flow rate and outlet flow rate can be influenced.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Versorgungseinheit eine Druckluftzuführung und eine Brennstoffleitung aufweist, wobei Druckluft und Brennstoff vor Eintritt in die Zuführleitung miteinander vermischt werden. Hierdurch kann dem Triebwerk auf sehr einfache Weise ein in einer separaten Einheit bereits verbrennungsfertig aufbereitetes Gemisch von Luft und Brennstoff z. B. in Form eines Gemisches von Luft und Kohlenstaub zugeführt werden. Es ist hierzu ergänzend vorgeschlagen, daß die Druckluftleitung in einem Injektor mündet, der mit seinem Ansaugbereich zur Brennstoffleitung hin offen ist. Die strömende Druckluft reißt dann den angebotenen Kohlenstaub mit. Die Zuführöffnung für den Kohlenstaub kann hierbei bei Bedarf in ihrem Querschnitt verändert, insbesondere geregelt werden, so daß die Triebwerksleistung über die geregelte Masse des zugeführten Kohlenstaubs ebenfalls geregelt werden kann.Another embodiment of the invention provides that the Supply unit a compressed air supply and a fuel line having compressed air and fuel before entering the supply line be mixed together. This can put the engine on a lot easy to burn ready in a separate unit prepared mixture of air and fuel z. B. in the form of a mixture of air and coal dust. It is complementary to this proposed that the compressed air line opens into an injector with its suction area is open to the fuel line. The pouring Compressed air then entrains the coal dust on offer. The feed opening for if necessary, the cross section of the coal dust can be changed, in particular be regulated so that the engine power over the regulated mass of the coal dust supplied can also be regulated can.

Eine alternative Ausgestaltung schließlich sieht vor, daß als Versorgungseinheit am freien Ende der Welle ein Axialverdichter mit Rotor und Stator vorgesehen ist, wobei der Axialverdichter axial vom Läufer weg verdichtet und wobei der Stator als Druckluftzuführung ein Umlenkgehäuse aufweist mit einer zentralen Brennstoffleitung. Hierdurch ist das Triebwerk unabhängig von einer Fremdversorgung mit Druckluft und in der Lage, über den Axialkompressor den Druckluftbedarf selbst zu decken. Über die zentrale Brennstoffleitung kann hierbei der Kohlenstaub zugeführt werden und hierbei entweder von der strömenden Luft in Injektorwirkung mitgerissen oder aber mit leichtem Überdruck in den Luftstrom eingedüst werden. Der hierzu erforderliche Überdruck kann durchaus von dem genannten Axialverdichter geliefert werden.An alternative embodiment finally provides that as Supply unit at the free end of the shaft an axial compressor with rotor and Stator is provided, the axial compressor axially away from the rotor compresses and the stator as a compressed air supply a deflection housing has with a central fuel line. This is the engine independent of an external supply of compressed air and able to the axial compressor to cover the compressed air requirement itself. About the central The coal dust can be fed to the fuel line and here either entrained by the flowing air in the injector effect or be injected into the air stream with a slight overpressure. The one for this required overpressure can certainly from the axial compressor mentioned to be delivered.

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Skizzen, die ein Funktionsschema des Triebwerkes zeigen, erläutert werden.The invention will now be based on the accompanying sketches, the one Functional diagram of the engine show, are explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Längsschnitt durch eine Triebwerkanordnung, Fig. 1 a longitudinal section through the engine assembly,

Fig. 2 Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1, jedoch ohne Schnitt der zentralen Nabe; Fig. 2 section along the line II-II of Figure 1, but without section of the central hub.

Fig. 3 das den Brennkammern abgewandte Ende des Triebwerks mit Triebwerkswelle und Axialverdichter in einer Versorgungseinheit. Fig. 3 shows the end of the engine facing away from the combustion chambers with the engine shaft and axial compressor in a supply unit.

Das dargestellte Triebwerk 1 besteht im wesentlichen aus einer in einer beliebigen, nicht dargestellten Halterung angeordneten Lagerbuchse 8, in welcher eine Welle 5 in Kugellagern 6 und 7, die in der Lagerbuchse 8 angeordnet sind, drehbar abgestützt sind.The illustrated engine 1 essentially consists of a bearing bush 8 arranged in any desired holder, not shown, in which a shaft 5 is rotatably supported in ball bearings 6 and 7 , which are arranged in the bearing bush 8 .

An einem freien Ende der Welle 5 ist eine Nabe 15 angeordnet, auf der kreuzförmig vier radial gerichtete Konsolen 17 vorgesehen sind.At a free end of the shaft 5 there is a hub 15 , on which four radially directed brackets 17 are provided.

Die Welle 5 ist in Längsrichtung bis in den Bereich der Nabe 15 durchbohrt, wobei diese Bohrung eine Zuführleitung 9 bildet. Diese Zufürleitung 9 endet in der in der Nabe 15 vorgesehenen Zentralkammer 13. Von der Zentralkammer 13 gehen sternförmig radial gerichtet Zweigleitungen 14 ab, die in den radial außen auf den Konsolen 17 angeordneten Brennkammern 16 münden. Im Ausführungsbeispiel sind die Brennkammern 16 flaschenartig ausgebildet, mit einem in tangentialer Richtung gerichteten "Flaschenhals", der die Abgasaustrittsöffnung 18 enthält. Alle Abgasaustrittsöffnungen 18 sind tangential und in gleiche Richtung gerichtet. Vor der nicht näher bezeichneten Eintrittsöffnung der Brennkammern 16 ist eine Venturidüse 20 eingesetzt.The shaft 5 is drilled in the longitudinal direction into the area of the hub 15 , this hole forming a feed line 9 . This feed line 9 ends in the central chamber 13 provided in the hub 15 . From the central chamber 13 branch radially directed radially branch lines 14 which open into the combustion chambers 16 arranged radially on the outside of the brackets 17 . In the exemplary embodiment, the combustion chambers 16 are bottle-shaped, with a “bottle neck” directed in the tangential direction and containing the exhaust gas outlet opening 18 . All exhaust outlet openings 18 are directed tangentially and in the same direction. A Venturi nozzle 20 is inserted in front of the inlet opening of the combustion chambers 16 , which is not described in any more detail.

In die zentrale Brennkammer 13 ist eine Zündeinrichtung 19 in Form einer normalen Kfz-Zündkerze eingesetzt, wobei diese Zündkerze in einem Gewinde sitzt, dessen Mittellinie vom Drehzentrum der Welle 5 gebildet wird. Hierdurch dreht sich die Zündeinrichtung 19 zwar mit der Welle 5 und der Nabe 15 mit, ohne indessen exentrisch zum Drehzentrum umzulaufen. An ignition device 19 in the form of a normal motor vehicle spark plug is inserted into the central combustion chamber 13 , this spark plug being seated in a thread whose center line is formed by the center of rotation of the shaft 5 . As a result, the ignition device 19 rotates with the shaft 5 and the hub 15 without, however, rotating eccentrically to the center of rotation.

Nabe 15, Konsolen 17 und Brennkammern 16 bilden gemeinsam den Läufer 4. Dieser Läufer 4 ist umgeben von einer Schutzhaube 25. Diese Schutzhaube 25 kann bei Bedarf als Abgaskanal dienen und sich in einer Abgasleitung fortsetzen, in der, wenn dies gewünscht ist, einerseits ein Staubfilter und andererseits ein Katalysator angeordnet sein kann. Gleichzeitig kann diese Schutzhaube 25 als Lärmschutz dienen.Hub 15 , brackets 17 and combustion chambers 16 together form rotor 4 . This rotor 4 is surrounded by a protective hood 25 . If necessary, this protective hood 25 can serve as an exhaust gas duct and continue in an exhaust gas line, in which, if desired, a dust filter on the one hand and a catalyst on the other hand can be arranged. At the same time, this protective hood 25 can serve as noise protection.

An dem dem Läufer 4 abgewandten Ende der Welle 5 befindet sich in einer ersten Variante eine Versorgungseinheit 21, die im wesentlichen besteht aus einem Anschlußstück 26, mit angeformter Brennstoffleitung 12 und koaxial zur Welle 5 eingesetztem Düsenstück 27. Das Düsenstück 27 weist ebenfalls koaxial zur Welle 5 verlaufend eine Druckluftzuführung 11 auf. Das Anschlußstück 26 ist in einem Gehäuse 2 aufgenommen, das von einer beliebigen Stelle über eine Leitung 28 mit Druckluft versorgt wird, die über eine - nicht zwingend notwendige - Kammer 3 in die Druckluftzuführung 11 eintreten kann.In a first variant, at the end of the shaft 5 facing away from the rotor 4, there is a supply unit 21 , which essentially consists of a connecting piece 26 with a molded fuel line 12 and a nozzle piece 27 inserted coaxially to the shaft 5 . The nozzle piece 27 also has a compressed air supply 11 running coaxially to the shaft 5 . The connecting piece 26 is accommodated in a housing 2 , which is supplied with compressed air from any point via a line 28 , which can enter the compressed air supply 11 via a chamber 3 , which is not absolutely necessary.

Das Gehäuse 2 kann in beliebiger Weise getragen werden in einer solchen Anordnung, daß das Anschlußstück 26 das freie Ende der Welle 5 dichtend umfassen kann, so daß die Welle 5 im Anschlußstück 26 drehbar gelagert ist.The housing 2 can be carried in any manner in such an arrangement that the connector 26 can sealingly enclose the free end of the shaft 5 , so that the shaft 5 is rotatably supported in the connector 26 .

Das im Anschlußstück 26 angeordnete Düsenstück 27 ist auf seiner der Welle 5 zugewandten Seite kegelförmig ausgebildet, wobei das freie Ende der Welle 5 entsprechend kegelförmig ausgebildet ist. Die Anordnung der beiden Teile ist so, daß zwischen den beiden Kegeloberflächen ein Abstand verbleibt, so wie in Fig. 1 angestellt, zur Bildung eines Injektors 10.The nozzle piece 27 arranged in the connecting piece 26 is conical on its side facing the shaft 5 , the free end of the shaft 5 being correspondingly conical. The arrangement of the two parts is such that a distance remains between the two cone surfaces, as shown in FIG. 1, to form an injector 10 .

Fig. 3 zeigt eine zur Versorgungseinheit 21 alternative Ausbildung einer Versorgungseinheit 21′. Während bei der Versorgungseinheit 21 eine Fremdversorgung mit Druckluft vorgesehen ist, kann durch die Versorgungseinheit 21′ eine Eigenversorgung mit Druckluft erreicht werden. Fig. 3 shows an alternative to the supply unit 21 embodiment of a supply unit 21 '. While an external supply of compressed air is provided in the supply unit 21, an internal supply of compressed air can be achieved by the supply unit 21 '.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist auf dem verbleibenden freien Ende der Welle 5 ein Rotor 22 eines Axialverdichters angeordnet, der im Ausführungsbeispiel nur schematisch angedeutet als mehrstufiger Axialverdichter ausgebildet ist. Zwischen den einzelnen Stufen des Rotors befinden sich nicht näher dargestellte und bezeichnete Statoren, die vom Statorgehäuse 23 gehalten werden, das auch gleichzeitig als Luftleitkanal und als Umlenkgehäuse 24 dient. Die Umlenkung erfolgt dabei derart, daß die angesaugte und komprimierte Luft aus der Strömungsrichtung des Axialverdichters in die entgegengesetzte Richtung umgelenkt und in die Zuführleitung 9 der Welle 5 geführt wird, wie dies in Fig. 3 durch den Verlauf der Pfeile angedeutet ist.In the embodiment according to FIG. 3, a rotor 22 of an axial compressor is arranged on the remaining free end of the shaft 5 , which in the exemplary embodiment is only indicated schematically as a multi-stage axial compressor. Between the individual stages of the rotor there are stators, not shown and designated, which are held by the stator housing 23 , which also serves simultaneously as an air duct and as a deflection housing 24 . The deflection takes place in such a way that the sucked-in and compressed air is deflected from the flow direction of the axial compressor in the opposite direction and is fed into the feed line 9 of the shaft 5 , as is indicated in FIG. 3 by the course of the arrows.

Auch die Versorgungseinheit 21′ weist eine durch das Statorgehäuse 23, das als Blechgehäuse ausgeführt sein kann, hindurchgeführte Brennstoffleitung 12′ auf. Diese Brennstoffleitung 12′ kann mit Kohlenstaub versorgt werden, der von der strömenden Luft in Injektorwirkung entweder mitgerissen wird, oder aber mit leichtem Überdruck zugeführt werden kann. Der notwendige Überdruck kann hierbei durchaus vom Axialverdichter geliefert werden.The supply unit 21 'has a through the stator housing 23 , which may be designed as a sheet metal housing, passed through fuel line 12 '. This fuel line 12 'can be supplied with coal dust, which is either entrained by the flowing air in the injector effect, or can be supplied with a slight excess pressure. The necessary overpressure can be supplied by the axial compressor.

Die von dem Triebwerk gelieferte Wellenleistung kann an jeder beliebigen Stelle der Welle 5 oder der Nabe 15 abgenommen werden. Für eine solche Abnahme bietet sich insbesondere der entsprechend gestaltbare freie Bereich zwischen dem Ende der Lagerbuchse 8 und dem gegenüberliegenden Ende der Versorgungseinheit 21 bzw. 21′ an.The shaft power supplied by the engine can be taken from any point on the shaft 5 or the hub 15 . For such a decrease, the correspondingly designed free area between the end of the bearing bush 8 and the opposite end of the supply unit 21 or 21 'is particularly suitable.

Um das Triebwerk in Gang zu setzten, wird zunächst in der beschriebenen Weise über eine Fremdversorgung Druckluft und Kohlenstaub zusammengeführt und gemischt und durch die Zuführleitung 9 in die Zentralkammer 13 transportiert. Hierbei kann im Falle der Ausführungsform nach Fig. 3 die erste Fremdversorgung auch dadurch erfolgen, daß das Triebwerk von einer Fremdkraft nach Art eines Anlassermotors angetrieben wird, wodurch der Rotor 22 die erforderliche Druckluft erzeugt.In order to start the engine, compressed air and coal dust are first combined and mixed in the manner described via an external supply and transported through the feed line 9 into the central chamber 13 . In this case, in the case of the embodiment according to FIG. 3, the first external supply can also take place in that the engine is driven by an external force in the manner of a starter motor, whereby the rotor 22 generates the required compressed air.

Wenn das brennbare Gemisch in der Zentralkammer 13 angekommen ist, wird es dort von der Zündkerze 19 gezündet, so daß aufgrund der Durchströmung die nun kontinuierlich brennende Flamme (die Zündkerze ist nun überflüssig) sich über die Zweigleitungen 14 ausbreitet und in die Brennkammern 16 strömt, so daß die Flamme aus der Zentralkammer 13 über die Zweigleitungen 14 nach außen und vollständig in die Brennkammern 16 getrieben wird. Wenn auf diese Art und Weise die Brennkammer gezündet ist, wird der Druck des ankommenden brennbaren Gemisches erhöht und auch dessen Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Die vor den Eingangsöffnungen der Brennkammern 16 angeordneten Venturidüsen 20 beschleunigen das ankommende brennbare Gemisch noch einmal, so daß in diesem engen Bereich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit besteht, die dafür sorgt, daß während des Betriebes die Flamme aus den Brennkammern 16 nicht zurückströmt. Die zugeführte Druckluft wird nun aufgrund der Verbrennung in den Brennkammern 16 hoch erhitzt und damit hoch beschleunigt und tritt so hoch beschleunigt in zum Läufer 4 radialer Richtung aus den Abgasaustrittsöffnungen 18 aus, so daß der Läufer 4 aufgrund des Rückstoßes in Drehung versetzt wird. Je nach Durchmesser des Läufers 4 und damit je nach radialem Abstand der Brennkammern 16 von der Drehachse stellt sich eine mehr oder weniger hohe Drehzahl bzw. ein entsprechend größeres oder kleineres Drehmoment an der Welle 5 ein.When the combustible mixture has arrived in the central chamber 13 , it is ignited there by the spark plug 19 so that the flame which is now continuously burning (the spark plug is now superfluous) spreads through the branch lines 14 and flows into the combustion chambers 16 due to the flow. so that the flame from the central chamber 13 via the branch lines 14 is driven outwards and completely into the combustion chambers 16 . If the combustion chamber is ignited in this way, the pressure of the incoming combustible mixture is increased and its flow rate is also increased. The Venturi nozzles 20 arranged in front of the inlet openings of the combustion chambers 16 accelerate the incoming combustible mixture again, so that there is a high flow rate in this narrow area, which ensures that the flame does not flow back from the combustion chambers 16 during operation. The supplied compressed air is then heated up in the combustion chambers 16 due to the combustion, thereby speeding up and occurs as high accelerated in the radial to the rotor 4 in the direction from the exhaust gas outlet openings 18, so that the rotor 4 is displaced due to the recoil in rotation. Depending on the diameter of the rotor 4 and thus depending on the radial distance of the combustion chambers 16 from the axis of rotation, a more or less high speed or a correspondingly larger or smaller torque is set on the shaft 5 .

Die bei der vorbeschriebenen Inbetriebnahme verwendete Zündkerze ist vorzugsweise eine solche Zündkerze, die mittels eines Hochfrequenzfeldes eine leistungsstarke Plasmaflamme zünden kann. Solche Zündkerzen sind bekannt und bedürfen daher hier nicht der näheren Beschreibung.The spark plug used for the commissioning described above is preferably such a spark plug using a high frequency field can ignite a powerful plasma flame. Such spark plugs are known and therefore do not need a detailed description here.

Es ist aber auch möglich, mit einer üblichen Kolbenmotorzündkerze zu zünden. Hierzu wird zunächst ein brennbares Gas-Luftgemisch zugeführt und gezündet. Sodann wird in dem Gemisch der Gasanteil zügig vermindert und der Kohlenstaubanteil entsprechend erhöht.But it is also possible to ignite with a conventional piston engine spark plug. For this purpose, a flammable gas-air mixture is first supplied and ignited. The gas content in the mixture is then rapidly reduced and the proportion of coal dust increased accordingly.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß anstelle von Kohlenstaub auch alle anderen brennbaren Stäube verwendet werden können. Dies gilt auch für z. B. frische Pflanzenfasern in geeigneter Aufbereitung, wodurch auch die CO₂ -Bilanz günstig beeinflußt wird, da durch die Verbrennung dieser Fasern nur soviel CO₂ in die Atmosphäre zurückgeführt wird, wie ihr vorher von der Pflanze entnommen wurde. Eine zusätzliche Zufuhr von CO₂ tritt nicht ein.It should be noted at this point that all other combustible dusts can be used instead of coal dust. This also applies to e.g. B. fresh plant fibers in a suitable preparation, which also has a favorable influence on the CO ₂ balance, since by burning these fibers only as much CO _{2 is returned} to the atmosphere as was previously removed from the plant. There is no additional supply of CO ₂ .

Die Brennkammern 16, die flaschenähnlich ausgebildet sind, sind auf den Konsolen 17 so angeordnet, daß in Umfangsrichtung zu beiden Seiten einer jeden Konsole 17 etwa eine gleiche Masse übersteht, damit die bei einseitiger Massenverteilung auftretende Biegebelastung der Konsolen 17 vermieden wird. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Brennkammerform ist jedoch keineswegs zwingend.The combustion chambers 16 , which are bottle-like, are arranged on the brackets 17 in such a way that approximately the same mass protrudes in the circumferential direction on both sides of each bracket 17 , so that the bending load on the brackets 17 that occurs with one-sided mass distribution is avoided. However, the shape of the combustion chamber shown in the exemplary embodiment is by no means mandatory.

BezugszeichenlisteReference list

1 Triebwerk
2 Gehäuse
3 Kammer
4 Läufer
5 Welle
6 Lager
7 Lager
8 Lagerbuchse
9 Zuführleitung
10 Injektor
11, 11′ Druckluftzuführung
12, 12′ Brennstoffleitung
13 Zentralkammer
14 Zweigleitung
15 Nabe
16 Brennkammern
17 Konsolen
18 Abgasaustrittsöffnung
19 Zündeinrichtung
20 Venturidüse
21, 21′ Versorgungseinheit
22 Rotor
23 Statorgehäuse
24 Umlenkgehäuse
25 Schutzhaube
26 Anschlußstück
27 Düsenstück
28 Leitung 1 engine
2 housings
3 chamber
4 runners
5 wave
6 bearings
7 bearings
8 bearing bush
9 feed line
10 injector
11 , 11 ' compressed air supply
12 , 12 ' fuel line
13 central chamber
14 branch line
15 hub
16 combustion chambers
17 consoles
18 Exhaust outlet
19 ignition device
20 venturi nozzle
21 , 21 ' supply unit
22 rotor
23 stator housing
24 deflection housing
25 protective cover
26 connector
27 nozzle piece
28 line

Claims

1. Engine with a rotatably mounted shaft on which a rotor is rotatably arranged, an air and a fuel supply and with at least one combustion chamber and an ignition device, characterized in that each combustion chamber ( 16 ) at a radial distance from the center of rotation of the shaft ( 5 ) is arranged on the rotor ( 4 ) and has an exhaust gas outlet opening ( 18 ) directed tangentially for all the same circumferential direction, and an inlet opening directed towards the center of the shaft ( 5 ), the latter all being connected to a central chamber ( 13 ), which in turn is connected is connected to a feed line ( 9 ) running centrally through the shaft ( 5 ), this feed line ( 9 ) being able to be fed with a mixture of compressed air and fuel via a coupled supply unit ( 21 , 21 ').

2. Engine according to claim 1, characterized in that the ignition device ( 19 ) is arranged in the central chamber ( 13 ).

3. Engine according to one of claims 1 or 2, characterized in that a Venturi nozzle ( 20 ) is arranged in the connection between the inlet opening and the central chamber ( 13 ) in front of the inlet opening.

4. Engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cross section of the exhaust gas outlet opening ( 18 ) is smaller than the cross section of the combustion chambers ( 16 ).

5. Engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the supply unit ( 21 , 21 ') has a compressed air supply ( 11 , 11 ') and a fuel line ( 12 , 12 '), with compressed air and fuel before entering the Feed line are mixed together.

6. Engine according to claim 5, characterized in that the compressed air line ( 11 ) opens into an injector ( 10 ) which is open with its suction area to the fuel line ( 12 ).

7. Engine according to claim 5, characterized in that an axial compressor with rotor ( 22 ) and stator ( 23 ) is provided as a supply unit ( 21 ') at the free end of the shaft ( 5 ), wherein the axial compressor axially away from the rotor ( 4 ) compresses and the stator ( 23 ) as a compressed air supply ( 11 ') has a deflection housing ( 24 ) with a central fuel line ( 12 ').