DE580314C

DE580314C - Internal combustion turbine with concentric to the impeller and with the same rotating compression cylinder

Info

Publication number: DE580314C
Application number: DEM119848D
Authority: DE
Original assignee: P HERMANN MARQUARDT
Current assignee: P HERMANN MARQUARDT
Priority date: 1932-05-20
Filing date: 1932-05-20
Publication date: 1933-07-08

Description

Es ist bei Brennkraftturbinen, bei denen das Gemisch in von der Turbine selbst angetriebenen Kolbenverdichtern verdichtet wird, bekannt, den Verdichtungszylinder im Laufrad, konzentrisch zu demselben und mit dem Laufrad fest verbunden, anzuordnen. Bekannt ist es weiterhin, das verdichtete Gemisch in besonderen Brennkammern zu verdichten und diese während der Verbrennung abzuschließen.It is in internal combustion turbines where the mixture is driven in by the turbine itself Piston compressors are known to be compressed, the compression cylinder in the impeller, concentric to the same and firmly connected to the impeller. It is still known to compress the compressed mixture in special combustion chambers and these during the Complete combustion.

to Nach der vorliegenden Erfindung soll der Verbrennungsraum den Verdichtungszylinder halbringförmig umgeben und der Einlaß zur Brennkammer durch eine Öffnung im umlaufenden Zylinder gesteuert werden; ferner soll erfindungsgemäß der Brennkammerauslaß durch einen von der Turbinenwelle zwangsläufig hin und her bewegten, konzentrisch, um den Verbrennungsraum angeordneten Düsenring gesteuert werden, durch dessen Düsen die Verbrennungsgase aus der Brennkammer zu den Laufradschaufehl strömen, sobald bei der entsprechenden Stellung des Düsenringes die Düsen den Brennkammeraustrittsöffnungen gegenüberstehen. Durch die Erfindung soll der Vorteil erreicht werden, daß der Brennkammereinlaß sowohl als auch Brennkammerauslaß zwangsläufig gesteuert werden, ohne daß besondere Schieber oder Ventile und ohne daß ferner besondere Kanäle zwischen Verdichtungsraum und Brennkammer oder zwischen Brennkammer und Düsen verwendet werden, wodurch sich ein sehr einfacher und wenig Platz beanspruchender Aufbau der Turbine ergibt.According to the present invention, the combustion chamber should form the compression cylinder in the shape of a semicircle surrounded and the inlet to the combustion chamber through an opening in the circumferential Cylinders are controlled; furthermore, according to the invention, the combustion chamber outlet should pass through one of the turbine shaft inevitably moved back and forth, concentrically arranged around the combustion chamber nozzle ring can be controlled by whose nozzles the combustion gases flow from the combustion chamber to the impeller blades, as soon as the nozzles close to the combustion chamber outlet openings in the corresponding position of the nozzle ring face. The invention is intended to achieve the advantage that the combustion chamber inlet as well as the combustion chamber outlet inevitably be controlled without special slide or valves and without further special channels between the compression space and combustion chamber or between the combustion chamber and nozzles, which creates a very simple and small space demanding structure of the turbine results.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigenIn Figs. 1 to 3 is an embodiment of the invention shown. Show it

Fig. ι einen Längsschnitt durch die Turbine und dieFig. Ι a longitudinal section through the turbine and the

Fig. 2 und 3 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 1 mit zwei verschiedenen Stellungen des umlaufenden Zylinders.2 and 3 show a cross section along the line AB of FIG. 1 with two different positions of the rotating cylinder.

Es bezeichnet α das Turbinengehäuse, das durch, den Deckel e verschlossen wird, c ist das Laufrad und ä der mit dem Deckel e fest verbundene Leitapparat; der Verdichtungszylinder ist mit dem Laufrad c starr verbunden und im Gehäuse α drehbar gelagert. An dem Gehäuseteil δ ist die Kurvenbahn q angeordnet, die dazu dient, den Kolben k eine hin und her gehendeBewegung in axialer Richtung zu erteilen. Der Kolben k wird dabei durch den Zapfen r in den Nuten s im Zylinder geführt. Im Zylinder befindet sich die Öffnung u, die die Eintrittsöffnung i' des Verbrennungsraumes g steuert, ferner befindet sich an der Stirnseite "des Zylinders eine Einlaßöffnung t von halbringförmigem Querschnitt. Der Verbrennungsraum g hat ebenfalls halbringförmige Gestalt. Er umgibt den Verdichtungszylinder und ist mit dem Gehäusedeckel e starr verbunden. Um den Verbrennungsraum ist der Düsenring h drehbar angeordnet. Er enthält die Düsen x, die die Verbrennungsgase aus der Brennkammer auf das Laufrad leiten. Für jede Düse enthält der Verbrennungsraum eine Austrittsöffnung i. Der « Düsenring h wird durch das Steuerorgan m, It denotes α the turbine housing, which is closed by the cover e, c is the impeller and ä the diffuser firmly connected to the cover e; the compression cylinder is rigidly connected to the impeller c and rotatably mounted in the housing α. The cam track q is arranged on the housing part δ and serves to give the piston k a reciprocating movement in the axial direction. The piston k is guided through the pin r in the grooves s in the cylinder. In the cylinder there is the opening u, which controls the inlet opening i 'of the combustion chamber g , furthermore there is an inlet opening t with a semicircular cross-section on the end face of the cylinder. The combustion chamber g also has a semicircular shape Housing cover e rigidly connected. The nozzle ring h is rotatably arranged around the combustion chamber. It contains the nozzles x which guide the combustion gases from the combustion chamber onto the impeller. The combustion chamber contains an outlet opening i for each nozzle. The nozzle ring h is controlled by the control member m,

welches durch einen auf der Welle sitzenden Nocken angetrieben wird; über Ritzel w undwhich is driven by a cam seated on the shaft; about pinion w and

• Zahnkranz I hin und her gedreht. Mit y, f ist die Ansaugleitung im Gehäuse bezeichnet; durch die Hilfswelle η kann das Laufrad über Ritzel ο und Zahnkranz φ um den Zylinder angedreht werden, ζ ist der Auspuff stutzen.• Gear ring I rotated back and forth. The suction line in the housing is designated by y, f; through the auxiliary shaft η the impeller can be turned around the cylinder via pinion ο and ring gear φ , ζ is the exhaust port.

Die Wirkungsweise der beschriebene;! Einrichtung ist folgende: Zunächst wird das LaufradThe mode of action of the described ;! Facility is the following: First is the impeller

ίο durch die Hilfswelle η in Drehung versetzt. Der Kolben k wird dabei vom Laufrad c mitgenommen und erhält vermittels der Kurvenbahn^seineaxialehin und her gehende Bewegung. Befindet sich der Kolben k im rechten Totpunkt seiner axialen Bewegung, so ist gleichzeitig die Einlaßöffnung t vor den Kanal f (s. Fig. 2) gelangt, und es findet der Anfang des Ansaugens statt. Ist Kolben k am linken Totpunkt angelangt, so ist das Ansaugen beendet. Beiίο set in rotation by the auxiliary shaft η. The piston k is carried along by the impeller c and, by means of the curved path, receives its axial back and forth movement. If the piston k is at the right dead center of its axial movement, then at the same time the inlet opening t has reached the channel f (see FIG. 2), and suction begins. When piston k has reached the left dead center, suction is ended. at

ao weiterer Drehung des Laufrades tritt nun die öffnung η vor die Öffnung i' des 'Verbrennungsraumes g. Die Austrittsöffnungen i desselben (s. Fig. 3) sind durch den Düsenring h geschlossen. Die angesaugten brennbaren Gase werden nun, wenn Kolben k nach dem rechten Totpunkt geht, in den Verbrennungsraum g geschoben und dabei verdichtet (s. Fig. 3). Ist Kolben k wieder im Totpunkt rechts angelangt (Fig. 1), so ist die Kompression beendet, die öffnung u wirdAfter further rotation of the impeller, the opening η now occurs in front of the opening i 'of the combustion chamber g. The outlet openings i of the same (see FIG. 3) are closed by the nozzle ring h . The sucked in combustible gases are now pushed into the combustion chamber g when piston k goes to the right dead center and compressed in the process (see FIG. 3). When the piston k has reached dead center on the right again (FIG. 1), the compression is ended and the opening becomes u

an Öffnung i' vorbeigedreht, d.h.. der Verbrennungsraum ist jetzt auch auf der Eintrittsseite geschlossen. Nun folgt die Entzündung des eingeschlossenen Gemisches durch die Zündkerze v. Unmittelbar nach erfolgter Verbrennung des Gemisches, wenn es seinen höchsten Verpuffungsdruck erreicht hat, erfolgt die Öffnung der Austrittskanäle i des Verbrennungsraumes g durch den Düsenring h, und die hochgespannten Gase treten, durch die Düsen χ strömend, in die Schaufeln des Laufrades ein. Inzwischen ist die Einlaßöffnung t wieder vor den Kanal f getreten (s. Fig. 2), und während die verbrannten Gase in das Laufrad strömen, findet gleichzeitig wieder das Einsaugen frischen Gemisches statt. Die Turbine ist in Gang gekommen und übernimmt jetzt die vorhin an der Welle η eingeleitete Bewegung der gesamten Steuerorgane selbst. Die entspannten Gase werden durch das Rohr ζ abgeleitet.rotated past opening i ' , ie. the combustion chamber is now also closed on the inlet side. The trapped mixture is then ignited by the spark plug v. Immediately after the mixture has burned, when it has reached its highest deflagration pressure, the outlet channels i of the combustion chamber g are opened through the nozzle ring h, and the high-pressure gases, flowing through the nozzles χ , enter the blades of the impeller. In the meantime the inlet opening t has stepped back in front of the channel f (see FIG. 2), and while the burnt gases flow into the impeller, the fresh mixture is sucked in again at the same time. The turbine has started and now takes over the movement of the entire control organs initiated earlier on the shaft η. The relaxed gases are diverted through the pipe ζ.

Claims

Claim:

Internal combustion turbine with concentric to the impeller and with the same rotating compression cylinder, thereby. characterized in that the combustion chamber (g) surrounding the compression cylinder in a semi-ring shape at its inlet (i ¹ ) through an opening (u) in the rotating cylinder and at its outlet by a nozzle ring Qi, which is forced to and fro by the turbine shaft and which is mounted concentrically around the combustion chamber) whose nozzles (x) direct the combustion gases from the combustion chamber to the impeller blades as soon as they are opposite the combustion chamber outlet openings ii (i).

1 sheet of drawings