DE557859C

DE557859C - Drehkraftmaschine, deren Laufrad mit Kanaelen fuer den Durchtritt des Treibmittels versehen ist

Info

Publication number: DE557859C
Application number: DES95075D
Authority: DE
Original assignee: EXPLOROTOR A G
Current assignee: EXPLOROTOR A G
Priority date: 1928-11-28
Filing date: 1929-11-19
Publication date: 1932-08-29

Description

Drehkraftmaschine, deren Laufrad mit Kanälen für den Durchtritt des Treibmittels versehen ist Die Erfindung betrifft eine Drehkraftmaschine, deren Laufrad mit Kanälen für den Durchtritt des Treibmittels versehen ist, und besteht darin, daß die Hauptstromlinien der Kanäle kontinuierliche Raumkurven sind, deren Ein- und Austrittsenden in Richtung der Kurven verlaufen. Durch diese Ausbildung der Kanäle wird ermöglicht, ihnen bei raumsparender Anordnung in dem Laufrad eine große Länge zu geben, wodurch außer der kinetischen Energie des Treibmittels auch dessen potentielle Energie weitgehend ausgenutzt werden kann. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß das Treibmittel die Kanäle nicht ununterbrochen, sondern absatzweise durchströmt. Es ist anzunehmen, daß das Treibmittel beim Eintritt in den leeren Kanal einen Aktionsstoß ausübt, sodann seine potentielle Energie im Wege einer annähernd isothermischen Expansion in äußere Arbeit umgesetzt wird und daß schließlich beim Austritt des Treibmittels ein Reaktionsstoß erfolgt.
Die Form der Kanäle gemäß der Erfindung hat jedoch auch bei ständiger Treibmittelzufuhr Bedeutung, da die Kanalform, bei welcher sich die geringste Reibung des Treibmittels an den Kanalwänden ergibt, einer Raumkurve entspricht. Der Weg, den jedes Teilchen des Treibmittels zu durchlaufen bestrebt ist, hat die Form einer Schraubenlinie mit konstantem oder veränderlichem Windungsdurchmesser. Wenn die Kanalformen bei einer ausgeführten Maschine auch nicht immer Teilen solcher Schraubenlinien genau entsprechen können, so nähern sich kontinuierliche Raumkurven nach der Erfindung solchen Schraubenlinien am meisten, wodurch die schädliche Wandreibung auf das geringste Maß gebracht wird.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. i bis 3 eine Kanalwand in drei Ansichten, und die Fig. 4 bis 6 stellen Querschnittstormen der Kanäle dar, und die Fig.7 und 8 zeigen Kanäle mit den in Fig.4 und 5 dargestellten Querschnittsformen.
Gemäß den Fig. i bis 3 ist angenommen, daß der Kanal halbkreisförmigen Querschnitt (Fig.4) hat. Der Kanal wird durch zwei miteinander zu verbindende Wände gebildet, von weichen nur die Wand a, die die I-ralbkreisform des Kanalquerschnittes begrenzt, dargestellt ist. Es. ist angenommen, daß die Hauptstromlinie b auf einer Kegelfläche liegt. Eintritts- und Austrittsöffnung des Kanales sind mit c und d bezeichnet.
Zur Vereinfachung der Bauweise ist ' es zweckmäßig, die Form der Hauptstromlinie so zu wählen, daß ihre Tangenten in einer Rotationsregelfläche, z. B. einem einschaligen Hyperboloid, liegen.
Die Querschnitte der Kanäle nehmen gegen die Austrittsöffnung ab. Diese Verengung bewirkt eine Stauung des Treibmittels, wodurch ein größerer Teil der potentiellen Energie in äußere Arbeit umgesetzt wird.
Die Fig. 4 bis 6, in welchen die Drehrichtung durch Pfeile angedeutet ist, lassen erkennen, daß der Querschnitt der Kanäle an der in bezug auf die Drehrichtung vorn liegenden Seite erweitert ist.
Hierdurch wird erzielt, daß die Flächenteile der Kanäle, auf welche die der Drehrichtung entgegenwirkenden Kraftkomponenten des Treibmitteldruckes auftreffen, möglichst klein werden.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Teile von Kanälen mit den in Fig. 5 und 4 dargestellten Querschnittsformen. Nach Fig.7 sind auf der Fläche des Kanales zwei Linien 2-3 und 7-8 gezeichnet, die den konvexen Teil von dem konkaven trennen. Es ist hierbei die konvexe Fläche i, 2, 3, 4, 8, 7, i wesentlich kleiner als die konkave Fläche 2, 3, 6, 8, 7, 5, 2. Ebenso ist es bei dem in Fig. 8 dargestellten Kanal, dessen durch die Kanten 9, io, i i, i2 begrenzte- konvexe Fläche kleiner als die konkave Fläche io, 14, i2, 13 ist.
Die Maschine gemäß der Erfindung ist insbesondere zum Betrieb mit Verbrennungsgasen geeignet, aber auch mit anderen Treibmitteln (Druckgas, flüssige und feste Brennstoffe, Dampf, Flüssigkeiten) betriebsfähig. Sie vereinigt die Vorteile des unmittelbaren Drehantriebes mit verhältnismäßig großer Leistung und sehr geringem Gewicht, so daß sie sich nicht nur als ortsfester oder Kraftfahrzeugmotor, sondern insbesondere auch als Flugzeugmotor, für den Lufttorpedo- und Geschoßantrieb u. dgl, eignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkraftmaschine, deren Laufrad mit Kanälen für den Durchtritt des Treibmittels versehen ist, dadurctr gekennzeichnet, daß die Hauptstromlinien der Kanäle kontinuierliche Raumkurven sind, deren Ein- und Ausströmenden in Richtung der Kurven verlaufen.
2. Drehkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten der Hauptstromlinie jedes Kanals in einer Rotationsregelfläche, z. B. in der Fläche eines einschaligen Hyperboloides, liegen.
3. Drehkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Kanäle gegen das Austrittsende abnimmt.
4. Drehkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Oberfläche jedes Kanales an der in bezug auf die Drehrichtung des Rades vorn liegenden Seite größer ist als auf der in bezug auf die Drehrichtung hinten liegenden Seite.