DE632393C - Mit Rueckstoss arbeitende Kreiselmaschine - Google Patents

Mit Rueckstoss arbeitende Kreiselmaschine

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DE632393C
DE632393C DEB168851D DEB0168851D DE632393C DE 632393 C DE632393 C DE 632393C DE B168851 D DEB168851 D DE B168851D DE B0168851 D DEB0168851 D DE B0168851D DE 632393 C DE632393 C DE 632393C
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combustion
combustion chamber
centrifugal machine
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DEB168851D
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BRUNO BEDER
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BRUNO BEDER
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C5/00Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion
    • F02C5/02Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion characterised by the arrangement of the combustion chamber in the chamber in the plant
    • F02C5/04Gas-turbine plants characterised by the working fluid being generated by intermittent combustion characterised by the arrangement of the combustion chamber in the chamber in the plant the combustion chambers being formed at least partly in the turbine rotor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Description

  • Mit Rückstoß arbeitende Kreiselmaschine Gegenstand der Erfindung ist eine mit Rückstoß arbeitende Kreiselmaschine, die als Treibmittel vorzugsweise Schweröl oder auch Kohlenstaub verwendet und geeignet ist, als Antriebsmaschine für Kraft- und Luftfahrzeuge wie als ortsfeste Maschine Verwendung zu finden. Die Vorteile einer Verbrennungsturbine gegenüber den Vergaser- und Dieselmaschinen sind bekannt, und es sind auf diesem Gebiete auch Versuche gemacht worden, eine brauchbare Turbine zu schaffen. Schwierigkeiten baulicher Art im allgemeinen und thermischer Art im besonderen (Überhitzen der Brennkammern) ließen es bisher nicht zu, die Vorteile der Turbine für die Praxis verwendbar zu machen. Aus diesen Erwägungen heraus soll im Erfindungsgegenstand eine Kreiselmaschine geschaffen werden, die alle Vorteile einer Turbine, wie leichtes Eigengewicht, gleichförmigen Lauf, einfache und billige Bauart, Verwendung und bessere Ausnützung von billigem und explosionssicherem Treibstoff, gestattet, aber auch für einen verschleiß- und störungsarmen Dauerbetrieb geschaffen ist. BesonderQ Aufmerksamkeit ist der Brennkammer gewidmet. Aus der nachfolgenden Beschreibung über die Arbeite- und Wirkungsweise der Kreiselmaschine ist ersichtlich, auf welche Art diese für eine Turbine lebenswichtige Frage gelöst ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Füllung und' Entleerung jeder Brennkammer sowie deren Zündzeitpunkt unabhängig vom Druck des Gasgemisches und der Verbrennungsgase durch mechanisch wirkende Vorrichtungen steuerbar sind.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Es zeigen Fig. z einen Längsschnitt durch die Turbine, Fig. a einen Querschnitt nach A-B der Fig. i, Fig.3 einen Brennkammerverschluß im radialen Schnitt, Fig. q. einen Brennkammerverschluß mit der Abreißzündung in Draufsicht.
  • Auf einer starken, in Kugellagern d, b laufenden Hohlwelle c sind trommelförmige Gemischbehälter d angeordnet. Auf dem äußeren Umfang der Gemischbehälter sind mit Kühlrippen versehene Brennkammern e, f, die durch Ventile g und h mit dem Innern der Gemischbehälter in Verbindung stehen, angebracht. Die Brennkammern sind, der im Rückstoß wirkenden Arbeitsweise entsprechend, in der Drehrichtung schräg nach hinten liegend angeordnet. Die sich im Betrieb drehenden Teile, also die Hohlwelle c, die mit dieser fest verbundenen Gemischbehälter d und die darauf angebrachten Brennkammern e, f, sind von einem feststehenden Gehäuse i umgeben, welches in einer Auspuffleitung j ausläuft. Die Hohlwelle c, die gleichzeitig als Treibwelle dient, treibt auch den in einem besonderen Gehäuse befindlichen Verdichter d sowie den im Gehäuse i vorgesehenen Ventilator m an, der zur Kühlung der Brennkammern sowie zum Herausdrücken der Abgase dient. An dem feststehenden Gehäuse k -des Verdichters L ist zentrisch das Brennstoffzie: führungsrohr ia befestigt, das sich in seiner ganzen Länge in der Hohlwelle c befindet und in einem Kugellager o endet. Das Zuführungsrohr n steht mit den Gemischbehältern d durch Rückschlagventilep in Verbindung. Im Innern der Gemischbehälter sind feststehend auf dem Brennstoffzuführungsrohr 7a Scheiben q befestigt, in welchen Nocken r beweglich eingebaut sind, die durch Gelenke s mit der von außen drehbaren Stange t verbunden .sind und von dieser derart eingestellt werden, daß sie sich aus dem Durchmesser der runden Scheiben herausheben können. Auf dem Außenrand der Scheiben q rollen die Ventilhebel zc, welche gemäß Fig. 2 von den Nokken r gehoben werden und somit die Ventile g und h öffnen. Entsprechend der Einstellung der Stange t gelangt mehr oder weniger Gasgemisch in die Brennkammern, so daß hierdurch die Füllung der Brennkammern geregelt werden kann. Aus Fig. 2 ist die Art des Antriebes der Turbine erkenntlich. Fig. 2 zeigt weiterhin, daß die Brennkammern e, f mit Verschlüssen v versehen sind, welche während der Aufladung dieselben verschließen und nach erfolgter Füllung und mit Einsetzen der Verbrennung des Gemisches dieselben öffnen. Das Öffnen der Brennkammerschieberverschlüsse leitet gleichzeitig mittels einer Ahreißzündvorrichtung 7 und 8 (Fig. q.) die Verbrennung der Gasgemischfüllung ein. Die Schieberverschlüsse v werden vorzugsweise an einer aus U-Profil hergestellten, dem Gehäuse i angepaßten Steuerschiene w .geführt. Die Schi eberverschlüsse bestehen, wie Fig.3 zeigt, aus einer unmittelbar auf die Brennkammer aufschraubbaren Grundplatte v", auf welcher sich die Schieber v2 und v3- befinden. Oberhalb der Schieber befindet sich eine Abdeckplatte x. Die °" Schieber selbst weisen, wie Fig. q. zeigt, Anschlagarme auf, die auf Führungsstangen y laufen und durch Federn z normalerweise auseinandergedrückt werden. Tritt das Schieberventil gemäß Fig. q. -beim Umlauf in die Eingangsöffnung der Führungsschiene w, so werden die Schieber v2 und v3 zusammengedrückt und die Brennkammern geschlossen. Um die Reibung zwischen den Schiebern und der Führungsschiene-herabzumindern, sind die Schieber mit Gleitrollen z und 2 ausgestattet. Den Anschlag beim Öffnen der Schieber bilden Bügelteile 3 und q.. An den Schiebern befintien sich seitlich angebrachte Federn 5 und 6, die zur Kontaktgabe für die mit 7 und 8 gekennzeichnete Abreißzündung dienen und den Stromkreis kurz vor dem Verlassen der Füh-.rungsschiene w durch hier angebrachte, heraasragende, jedoch nicht näher dargestellte -Köntaktteile herstellen. Die beiden Schieber `.weiden nach Verlassen der Führungsschiene w :"üürch den Druck der Federn z auseinandergedrückt und die obenerwähnte Entzündung durch den entstehenden Kurzschluß eingeleitet. Erwähnt sei noch, daß die Federn z auch wie Haarnadelfedern ausgebildet sein können wie auch anstelle derFührungsschienew z. B. Kurvenschienen Verwendung finden können. Um die sich entspannenden heißen Gase nicht unmittelbar gegen die Metallteile des Gehäuses 'wirken zu lassen, ist im Anschluß an die Führungsschiene w eine feuerfeste Masse g vorgesehen (s. Fig. z und 2).
  • Die Wirkungsweise des Motors ist folgende.
  • Hat der Verdichter l durch das Zubringerohr n und die Rückschlagventile p ein zündfähiges Gasgemisch in die Gemischbehälter d gedrückt und ist die Rolle des Ventilhebels is auf den aasgeschobenen Nocken r angelangt, so wird das Ventil g geöffnet und ein Teil des in dem Gemischbehälter d befindlichen Gasgemisches an die Brennkammer abgegeben. Während dieser Zeit durchläuft der Brennkammerschieberverschluß die Führungsschiene w, so daß ein Entweichen des Gasgemisches aus der Brennkammer nicht möglich ist. Nach Beendigung der Füllung, etwa einem Viertel des Umfangs entsprechend, gleitet der Ventilhebel u von dem Nockenschieber r, .und das Ventil g schließt sich. In diesem Augenblick hat der Schieberverschluß die Führungsschiene w verlassen, die Schieberteile v2, v3 schnellen auseinander, rufen so einen Abreißfunken hervor, und das Gasgemisch entzündet sich. Durch das Ausströmen der verbrannten Gase und den hierdurch hervorgerufenen Rückstoß wird die Turbine in bekannter Weise in Umdrehung gebracht.
  • Ist die arbeitende Brennkammer über die feuerfeste Masse, etwa wieder ein Viertel des Umfangs, gelaufen, so kreist die Kammer im Innern des Gehäuses i. Dabei gibt die Brennkammer, unterstützt durch die Kühlrippen und dem Lüfter m, ihre überflüssige Wärme an die Umgebung ab, und die Temperaturen der Kammer bleiben stets in normalen Grenzen. Kurz bevor die Schieberventile wieder in die Führungsschiene w gleiten, öffnet sich mittels Nocken und Ventilhebel wieder das Ventil g; die Reste der verbrannten Gase werden durch die einströmenden Frischgase ausgespült; die Schieberteile verschließen nun wieder die Ausstoßöffnung der Brennkammer, und die Füllung beginnt von neuem. Zweckmäßig sind die Brennkammern der einzelnen Gemischbehälter zueinander versetzt anzuordnen, damit eine Ausströmdauer die andere überdeckt, was der Turbine einen gleichförmigen Lauf gibt.
  • Soll der Motor im Leerlauf gehen, sind Sie Nocken r in Ruhestellung zu bringen. Bei Stillstand der Maschine und dem damit verbundenen Nachlassen des Druckes aus dem Verdichter Z schließen sich die Rückschlagventile p, so daß stets einiges Gasgemisch in den Gemischbehältern als Vorrat zum Anlassen verbleibt.
  • Für den normalen Betrieb der Turbine ist folgendes beachtlich.
  • Die Verbrennung des Gasgemisches setzt, durch die Abreißzündung eingeleitet, an der Ausstoßöffnung der Brennkammer ein und bildet hier eine Arbeit leistende Druckzone, also zwischen den Teilen der Masse 9 und der Deckplatte der Brennkammer. Die Teile der Masse 9 sind schaufel- oder löffelartige Einzelteile aus feuerfestem Baustoff, die zugleich ein Abströmen der entspannten Gase gestatten. Da nun die Brennkammern in schneller, kreisender Bewegung sind, strömt das noch unverbrannte Gasgemisch unter dem Einfluß der Fliehkraft dem Ausgang der Brennkammer zu und gelangt dort zur Entzündung. Dieser Vorgang ergibt, daß einmal die Verbrennung eine schnelle ist, dann aber auch, daß dadurch eine schädliche Wärmestauung in der Brennkammer selbst vermieden wird.
  • Die günstigste Betriebstemperatur der Brennkammer soll rund 300° C betragen. Diese Temperatur ermöglicht eine Verwendung fast aller Schweröle als Treibstoffe. Wenn nun die Verbrennungswärme rund i8oo° beträgt, die der Brennkammerwandung jedoch 300, so ergibt dies ein Verhältnis i : 6. Nimmt man nun beispielsweise den Weg der Brennkammer mit i,6o m pro Umdrehung an, so ergibt sich für die Verbrennungserwärmung der Brennkammer etwa eine Weglänge von 4o cm. Die restlichen i2o cm hat die Brennkammer Gelegenheit zur Abkühlung, wobei dieselbe im letzten Drittel noch durch das Einströmen des Frischgases unterstützt wird. Durch Leitbleche läßt sich auch noch der erzeugte Luftstrom des Lüfters in die Bahn der kreisenden Brennkammern leiten und dadurch noch die Kühlwirkung verbessern. Eine Überhitzung der Brennkammern, auch im langen Dauerbetrieb, kann demnach nicht eintreten. Die Innenwandungen der Brennkammern sind glatt und ohne jedeWinkel und Kanten. Dies läßt eine Rückstandbildung nicht zu. Da auch die Brennkammern drei Viertel ihres Weges offen sind, kann Glühzündung oder schädliches Nachbrennen nicht auftreten. Die Arbeitsweise der Turbine wie die Art der Brennkammern läßt nach entsprechender Gestaltung der Masse 9 auch den Betrieb mit Kohlenstaub zu, ohne die bisher gemachten schädlichen Auswirkungen auftreten zu lassen.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit Rückstoß arbeitende Kreiselmaschine mit während der Füllung geschlossenen, an den Ein- und Auslässen unabhängig voneinander steuerbaren, umlaufenden Brennkammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung und Entleerung jeder Brennkammer sowie deren Zündzeitpunkt unabhängig vom Druck des Gasgemisches und der Verbrennungsgase durch mechanisch wirkende Vorrichtungen steuerbar sind.
  2. 2. Kreiselmaschine nach Anspruch i mit Steuerung des Einlaßventils jeder Brennkammer durch einen Nocken, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (r) durch eine mechanisch wirkende Vorrichtung (s, t) von außen radial hebbar oder senkbar ist, wodurch der Füllungshub der Einlaßventile (g, la) vergrößert oder verkleinert wird.
  3. 3. Kreiselmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ausströmen der Verbrennungsgase steuernde Vorrichtung (v) aus einem zweiteiligen Schieber (v2, vs) besteht, dessen Teile durch Führungen gegeneinander in die Schließstellung und durch Federn oder Führungen in die Öffnungsstellung bewegbar sind.
  4. 4. Kreiselmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Schieberteilen (v2, v3) Kontaktfedern (5, 6) und Stromleitungen (7, 8) einer Abreißzündung vorgesehen sind, die kurz vor dem öffnen der Schieberteile Stromschluß herstellen und beim öffnen derselben den Zündfunken hervorbringen.
DEB168851D 1935-03-02 1935-03-02 Mit Rueckstoss arbeitende Kreiselmaschine Expired DE632393C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1109452B (de) * 1955-05-17 1961-06-22 Henri Moulin Rueckdruck-Brennkraftturbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1109452B (de) * 1955-05-17 1961-06-22 Henri Moulin Rueckdruck-Brennkraftturbine

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