DE593335C

DE593335C - Treibgaserzeuger fuer Gasturbinen

Info

Publication number: DE593335C
Application number: DE1930593335D
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1930-01-25
Filing date: 1930-01-25
Publication date: 1934-02-24

Description

Treibgaserzeuger für Gasturbinen Für den Betrieb eines als Kurbelmaschine ausgebildeten Treibgaserzeugers für Gasturbinen, bei dem der Kolben der Verbrennungsmaschine und der Verdichterkolben starr miteinander gekuppelt sind, ist vorgeschlagen worden, die in das Triebwerk hineinzuschikkenden und aus ihm herauszuholenden Arbeitsmengen weitgehend dadurch zu verringern, daß die Verbrennungsarbeit der im einfachen Zweitakt arbeitenden -Verbrennungsmaschine in eine Verschiebearbeit einer Luftmenge gegen den Förderdruck umgewandelt wird. Diese Verschiebearbeit soll dann beim Rückhub nicht zur Deckung der Verdichtungsarbeit im Verdichterzylinder und der Ausschubarbeit der Treibgase aus dem Verbrennungszylinder dienen, sondern gleichzeitig auch zur Deckung der Verdichtungsarbeit im Verbrennungszylinder. Es läßt sich der Nachweis führen, daß es durch entsprechende Wahl der Mässen und der Kolbengeschwindigkeit möglich .ist, die überschuß- und Unterschußflächen beliebig klein zu - halten. ' Von diesen Tatsachen geht die vorliegende Erfindung aus. Je kleiner die durch das Triebwerk gehenden -Arbeitsmengen sind, ürn so mehr wird man bestrebt sein, den normalen Kurbeltrieb durch andere -Getriebe zu ersetzen, die einen einfacheren und billigeren Aufbau gewährleisten. In erster Linie gehören hierzu die bekannten Taumelscheiben, die sich unter Umständen auch durch Nockengetriebe ersetzen lassen. Diese. hinsichtlich ihres Aufbaues besonders vorteilhafte Ausführungsform kann nun weiter dahin ausgebaut werden, daß man einen Massenausgleich herbeiführt, und zwar durch Anwendung gegenläufiger Kolben. Sind die Kolben gleich groß und besitzen sie gleichen Hub, so erhält man zwei entgegengesetzt, aber symmetrisch zur Mittelachse geneigte Taumelscheiben.
Die Erfindung besteht also im wesentlichen darin, daß -der Treibgaserzeuger ein oder mehrere gegenläufige Stufenkolbenpaare besitzt, deren Getriebe durch Taumelscheiben gebildet wird, wobei die Räume hinter den Verdichterkolben miteinander und mit den Förderräumen für die Spül- und Ladeluft :und, soweit vorhanden, mit den Sammelräumen in offener Verbindung stehen.
Ein Treibgaserzeuger gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Er enthält vier Stufenkolben A bis D; von denen je zwei, A und B bzw. C. und D, gegenläufige Kolbenpaare bilden. Diese Kolben arbeiten in der- Weise, daß die Treibmittelarbeit auf dem Hinhub in eine Verschiebearbeit und die Verschiebearbeit auf dem Rückhub - in eine Verdichtungsarbeit und eine Ausschubarbeit umgewandelt wird.
Die Kolben sind in den Totlagen da;rgesteilt, und zwar die Kolben A und B in der äußeren, die Kolben C und D in der inneren Totlage. In der äußeren @ Totlage sind die Spül- und Ladeschlitze i i und i a geöffnet, und auch die Auslaßventile 13 rund i q. sind offen. In der inneren Totlage sind die Schlitze i t' und 12' durch die Kolben abgedeckt und auch die Ventile 13' und 14' geschlossen. Geht man von dem Kolbenpaar C, D aus, so ergibt der sich an die Totlage anschließende Bewegungsvorgang die Verschiebung der in den Räumen 24' und 25' befindlichen Luft, die in die Ringräume 22, 23 ausgeschoben wird. Mit diesen beiden Räumen stehen nun aber weiter die Räume 24 und 25 in offener Verbindung Es werden also die Kolbenflächen 26 und ä7 durch die aus den Räumen 24' und 25' ausgeschobene .Luft im Sinne einer Einwärtsbewegung der beiden Kolben A und B belastet. Da der an den äußeren Totpunkt anschließende Bewegungsvorgang den Ausschub- und Verdichtungsvorgang darstellt, und zwar sowohl im Zylinderraum 15 wie auch in den Räumen 16 und 17, so wird die Treibmittelarbeit (Entspannungsarbeit) des Kolbenpaares C, D in eine Xusschubarbeit und eine Verdichtungsarbeit umgewandelt, die durch die Stufenkolben A, B ausgeführt wird. Die bewegte Masse der Brennkraftmaschine und des Verdichters wird durch die Stufenkolben Abis D gebildet. Diese sind so bemessen, daß die überschuß- und Unterschußflächen sehr kleine Werte annehmen. Infolgedessen ist es möglich, den Kurbeltrieb durch ein einfacheres Mittel zu ersetzen, und zwar sind hierfür die Taumelscheiben 9 und io vorgesehen, die, da eine gleiche Ausbildung aller Kolben vorgesehen ist, entgegengesetzt, aber symmetrisch zur Hauptachse E der Maschine geneigt sind. Die Gegenläufigkeit der Kolben sichert einen Massenausgleich, so daß freie Kräfte auf das Fundament nicht übertragen werden. Die Räume 24 und 25 stehen mit den ringförmigen Förderräumen 20 und 21 durch eine Leitung 32 untereinander -und außerdem, wie bereits erwähnt, mit den Räumen 22 und 23 in offener Verbindung.
Um kurz noch einige Einzelheiten der Maschine zu erwähnen, sei darauf hingewiesen, daß die in den Räumen 16 und 1 7 zu verdichtende Luft durch das Ventil 28 und 29 aus den Ringkanälen 30 und 31 angesaugt und nach Verdichtung durch die Druckventile 18 und 19 in die Ringräume 20 und 21 gedrückt wird, die durch die Spül- und Ladeschlitze i i und 12 mit den Zylinderräumen der Brennkraftzylinder in Verbindung stehen. Die Auslaßventile.13, 14 und 13', 14' werden zwangsläufig gesteuert.

Claims

PATENTANSPRUCH Treibgaserzeuger für Gasturbinen, bei dem der Kolben der Verbrennungsmaschine und der Verdichterkolben starr miteinander gekuppelt sind und die Verbrennungsarbeit der im einfachen Zweitakt arbeitenden Verbrennungsmaschine in eine Verschiebearbeit einer -Luftmenge gegen den Förderdruck umgewandelt wird, wobei die Verschiebearbeit beim Rückhub gleichzeitig auch zur Deckung der Verdichtungsarbeit im Verbrennungszylinder dient, gekennzeichnet durch ein oder mehrere gegenläufige Stufenkolbenpaare, deren Getriebe durch Taumelscheiben gebildet wird, wobei die äußeren Verdichterräume (24,25) miteinander, mit den Förderräumen (2o, 21) für die Spül- und Ladeluft und, soweit vorhanden, mit den Sammelräumen (22, 23) in offener Verbindung stehen.