DE520978C

DE520978C - Internal combustion turbine whose working chambers arranged in the impeller are acted upon in the axial direction

Info

Publication number: DE520978C
Application number: DER75115D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-06-15
Filing date: 1927-06-15
Publication date: 1931-03-14

Description

Brennkraftturbine, deren im Laufrad angeordnete Arbeitskammern in axialer Richtung beaufschlagt werden Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftturbinen, deren Laufrad in axialer Richtung beaufschlagte Arbeitskammern auf der gegen eine Leitscheibe abgedichteten Seitenfläche des Radkranzes besitzt. Die Erfindung bezweckt, die Abdichtung, Ableitung der Wärme und Schmierung gegenüber Bekanntem zu verbessern..Internal combustion turbine, the working chambers of which are arranged in the impeller in applied in the axial direction The invention relates to internal combustion turbines, whose impeller is acted upon in the axial direction working chambers on the against a Has idler sealed side surface of the wheel rim. The invention aims to improve the sealing, dissipation of heat and lubrication compared to the known ..

Die Erfindung besteht darin, daß das Laufrad außer einseitig offenen Arbeitskammern in einem Teil des Radkranzes, noch im anderen Teil des Radkranzes Durchlässe in axialer Richtung besitzt, durch welche die Verbrennungsgase, nachdem sie sich aus den Arbeitskammern in Kammern der Leitscheibe hinein entspannt haben, aus den Leitscheibenkammern in den Auspuffkanal entlassen werden.The invention consists in that the impeller is open on one side Working chambers in one part of the wheel rim, still in the other part of the wheel rim Has passages in the axial direction through which the combustion gases after they have relaxed from the working chambers into chambers of the guide disc, can be discharged from the guide disk chambers into the exhaust duct.

Durch die Anordnung der Arbeitskammern im Kranz des Rades ist die Möglichkeit gegeben, das Rad als Speichenrad auszubilden und lediglich durch Luftventilation eine ausgiebige Wärmeableitung von der zugleich verkleinerten Masse des durch die Verbrennungsgase erhitzten Radteiles zu erzielen. Diese ausgiebige Luftkühlung ist insbesondere wichtig für Brennkraftmaschinen, die für Flugzeuge verwendet werden sollen. Sie ist unerläßlich, um das Dichtungsöl zwischen den Flächen des Radkranzes und der Leitscheibe kühl zu halten. Die Erfindung ermöglicht, weiterhin die Verdichtungszylinder parallel zur Welle anzuordnen und durch Zwischenwände miteinander zu verbinden, so daß sie ein zylindrisches Gehäuse bilden, welches der Länge nach von einem Kanal für die durchströmende Kühlluft durchzogen wird.The arrangement of the working chambers in the rim of the wheel is the It is possible to design the wheel as a spoked wheel and only through air ventilation extensive heat dissipation from the simultaneously reduced mass of the To achieve combustion gases heated wheel part. This extensive air cooling is particularly important for internal combustion engines used for aircraft should. It is essential to keep the sealing oil between the surfaces of the wheel rim and the idler pulley to keep it cool. The invention enables the compression cylinder to continue to be arranged parallel to the shaft and connected to one another by partition walls, so that they form a cylindrical housing which is longitudinally covered by a channel for the cooling air flowing through it.

Die Ableitung der Verbrennungsgase nach der Erfindung soll einer schädlichen Wärmestauung im Laufrad und im Gehäuse entgegenwirken. wodurch auch die Luftkühlung begünstigt wird.The derivation of the combustion gases according to the invention is said to be harmful Counteract heat build-up in the impeller and in the housing. thereby also the air cooling is favored.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einer Ausführungsform dargestellt. Es zeigen Abb. i eine Ansicht von der Schnittfläche A-B der Abb. i auf die Steuertrommel, Abb. 2 eine Längsansicht der Turbine mit teilweisem Schnitt, Abb.3 links eine Ansicht auf die Leitscheibe von der Schnittfläche C-D der Abb. 5 aus, rechts eine Ansicht auf die Steuertrommel von der Schnittfläche E-F der Abb. 2 aus, Abb. 4. eine Ansicht des Laufrades von der Schnittfläche C-D der Abb. 5 aus.The invention is shown in one embodiment in the drawing. Fig. I shows a view from the section A-B of Fig. I onto the control drum, Fig. 2 is a longitudinal view of the turbine with a partial section, Fig. 3 is a view on the left onto the guide disk from the section surface C-D in Fig. 5, a view on the right onto the control drum from the section E-F in Fig. 2, Fig. 4. a view of the impeller from section C-D in Fig. 5.

Abb. 5 einen Längsschnitt durch die Turbine, Abb.6 eine Ansicht des hinteren Lagerschildes von Schnittfläche G-H der Abb. 5 aus. Das Gehäuse der Brennkraftturbine besteht aus einem zylindrischen Teil 38 (Abb.2, 5), in welchem fünf Verdichtungszylinder 69 und die fünf zugehörigen Schiebergehäuse 56 im Kreise angeordnet sind. An den Teil 38 schließt links in Abb. 5 der Zylinderboden 30 an, der zusammen mit dem Lagerschild 36 eine Kammer bildet, in der das Turbinenrad umläuft. - Der Boden 3o bildet die Leitscheibe. Die Welle i des Rades 32 ist einerseits im Lagerschild 36, anderseits im rückwärtigen Lagerschild io gelagert, das durch die fünf Streben 58 (Abb. 3) mit dem Zylinderkörper 38 verbunden ist. Die Welle i läuft in Kugellagern, die in den Lagerschilden i o, 36 ruhen, und trägt außer dem Turbinenrad 32 ein Ventilatorrad 55, die Steuertrommel 8 und die Schnecke 2, die zum Antrieb der Steuertrommel dient. Letztere ist lose in Kugellagern um die Welle i drehbar. In die Schnecke 2 greift das im Lagerschild io mittels des Lagerbockes 9 befestigte Zahnrad 3 (Abb. 6), das durch Kegelräder q., 5 und das Vorgelege 6, 7 die Steuertrommel 8 im Sinne des Uhrzeigers (s. den Pfeil in Abb. i und q.) antreibt. In gleicher Richtung läuft auch die Welle i um. Die Lagerschilde sind durchbrochen, das Turbinenrad und die Steuertrommel speichenradförmig ausgebildet. Zwischen den Streben 58 sind Verkleidungsbleche 59 eingespannt. Mit 7o sind Hohlräume bezeichnet, die mit zur Kühlung dienen. Das Turbinenrad 32 besitzt auf dem halben Umfang (s. Abb. a.) Arbeitskammern 31, auf dem übrigen Umfang Auspufflöcher 3q., die den Ringkanal 35 im Lagerschild 36 mit den muldenförmigen Vertiefungen 33 (Abb. 3) der Leitscheibe 30 verbinden. Die fünf Leitkanäle 29 (Abb. 3) dieser Scheibe schließen an die fünf Schiebergehäuse 56 an, in denen die Kolbenschieber sich bewegen.Fig. 5 is a longitudinal section through the turbine, Fig. 6 is a view of the rear end shield from section GH in Fig. 5. The housing of the internal combustion turbine consists of a cylindrical part 38 (Fig. 2, 5) in which five compression cylinders 69 and the five associated slide valve housings 56 are arranged in a circle. The cylinder base 30 adjoins the part 38 on the left in FIG. 5, which, together with the bearing plate 36, forms a chamber in which the turbine wheel rotates. - The bottom 3o forms the guide disc. The shaft i of the wheel 32 is supported on the one hand in the bearing plate 36 and on the other hand in the rear bearing plate io, which is connected to the cylinder body 38 by the five struts 58 (FIG. 3). The shaft i runs in ball bearings which rest in the end shields io, 36 and, in addition to the turbine wheel 32, carries a fan wheel 55, the control drum 8 and the worm 2, which is used to drive the control drum. The latter can be rotated loosely in ball bearings around the shaft i. The gear 3 (Fig. 6), which is fastened in the end shield io by means of the bearing block 9, engages in the worm 2, the control drum 8 by means of bevel gears q., 5 and the countershaft 6, 7 in the clockwise direction (see the arrow in Fig. i and q.) drives. The shaft i also rotates in the same direction. The end shields are perforated, the turbine wheel and the control drum are spoked wheel-shaped. Lining panels 59 are clamped between the struts 58. With 7o cavities are designated, which are used for cooling. The turbine wheel 32 (. S. Fig. A) has on the half circumference of the working chambers 31, exhaust holes on the other circumferential 3q., The annular channel 35 in the bearing plate 36 with the trough-shaped recesses 33 (Fig. 3) of the idler pulley 30 to connect. The five guide channels 29 (Fig. 3) of this disc connect to the five valve housings 56 in which the piston valves move.

Der Kolben 1q. jedes Zylinders 69 wird mittels der Schubstange 13, deren Rolle 12 in die für alle diese Kolben gemeinsame Nut i z der Steuertrommel 8 eingreift, hin und her geführt. In der anderen Nut 15 der Steuertrommel sind auf gleiche Art mittels der Rollen i8 die Schubstangen i9 der Kolbenschieber ao geführt. Alle Schubstangen sind außerdem in Führungslagern 21 (Abb. i, 3) eines Ringes 2z, der zwischen den Streben 58 eingespannt ist, ferner in halbkreisförmigen Deckeln 57 (Abb. 2) der Arbeitszylinder 69 und der Schieberzylinder 56 geführt. Die Schieber 2o bewegen sich in Hülsen 27.The piston 1q. Each cylinder 69 is guided back and forth by means of the push rod 13, the roller 12 of which engages in the groove iz of the control drum 8 that is common to all these pistons. In the other groove 15 of the control drum, the push rods i9 of the piston slide ao are guided in the same way by means of the rollers i8. All push rods are also guided in guide bearings 21 (Fig. I, 3) of a ring 2z, which is clamped between the struts 58, and also in semicircular covers 57 (Fig. 2) of the working cylinder 69 and the slide cylinder 56. The slides 2o move in sleeves 27.

Durch die N ut 15 und das Gestänge 17, .4 (Abb. 2) wird ein Hebel a3 (s. auch Abb. 5) um das am Lagerschild io befestigte Gelenk 24 so geschwenkt, daß er in gerader Linie mit der Schubstange 13 des zugehörigen Verdichtungskolbens 1q. liegt, wenn im Verdichtungsraum 41/6o die Verbrennung stattfindet. In diesem Augenblick ist, wie Abb. 2 zeigt, der Raum 41/6o mit dem Zylinder des zugehörigen Steuerschiebers 2o und durch diesen hindurch mit dem Kanal 29 der Leitscheibe 30 verbunden, so daß die hochgespannten Verbrennungsgase in die umlaufenden Arbeitskammern 31 des Turbinenrades eintreten.By N ut 1 5 and the linkage 17, .4 (Fig. 2), a lever a3 (s. Also Fig. 5) about the pivoted on the bearing plate io fixed hinge 24, that in a direct line with the push rod he 13 of the associated compression piston 1q. is when the combustion takes place in the compression chamber 41 / 6o. At this moment, as Fig. 2 shows, the space 41 / 6o is connected to the cylinder of the associated control slide 2o and through this with the channel 29 of the guide disk 30, so that the highly stressed combustion gases enter the rotating working chambers 31 of the turbine wheel.

Die Verdichtungskolben 14 werden nacheinander durch die Steuertrommel 8 gesteuert. Das Arbeitsspiel in einem Zylinder ist folgendes: Beim ZJmlauf des Turbinenrades, dem die Steuertrommel mit z. B. 2ofach geringerer Geschwindigkeit folgt, werden nacheinander die Verdichtungskolben 1q. bewegt, wodurch das Gemisch angesaugt und verdichtet wird. Nach erfolgter Verbrennung des Gemisches strömen die Verbrennungsgase durch die Schieberkammern in die Arbeitskammern 31 des Turbinenrades, wodurch das Rad angetrieben wird. Wenn eine Arbeitskammer 31 durch den Leitkanal 29 (Abb.3) mit Verbrennungsgasen gefüllt ist, gibt sie beim Weiterlauf die Gase an die Aussparungen 33 der Leitscheibe 30 ab, die die entspannten Verbrennungsgase aufnehmen, bis die Reihe der Auspufflöcher 34 des Turbinenrades herankommt. Durch diese Löcher wird der Inhalt der Aussparungen 33 in den Ringkanal 35 des Lagerschildes 36 geleitet, aus dem er bei 66 ins Freie tritt. Die Auspufflöcher haben schräge Wandungen 67 (Abb. 2) und wirken auf diese Weise als Ventilator, um eine schnelle Ableitung der Gase zu erzielen.The compression pistons 14 are controlled one after the other by the control drum 8. The working cycle in a cylinder is as follows: When the turbine wheel is running, the control drum with z. B. 2 times lower speed follows, the compression pistons 1q. moves, whereby the mixture is sucked in and compressed. After the mixture has been burned, the combustion gases flow through the slide chambers into the working chambers 31 of the turbine wheel, whereby the wheel is driven. When a working chamber 31 is filled with combustion gases through the guide channel 29 (Fig. 3), it releases the gases to the recesses 33 of the guide disk 30 as it continues to run, which absorb the relaxed combustion gases until the row of exhaust holes 34 of the turbine wheel comes up. The contents of the recesses 33 are passed through these holes into the annular channel 35 of the bearing plate 36, from which it emerges at 66 into the open. The exhaust holes have sloping walls 67 (Fig. 2) and in this way act as a fan in order to achieve rapid discharge of the gases.

Claims

PATENT CLAIM: Internal combustion turbine, the working chambers of which are arranged in the impeller are acted upon in the axial direction, characterized in that the impeller apart from working chambers open on one side in one part of the wheel rim and in the other Part of the wheel rim has passages in the axial direction, which the combustion gases, after they move out of the working chambers into chambers of the guide disk have relaxed, lead from the guide disk chambers into the exhaust duct.