DE656285C - Brennkraftturbine, deren Brennkammern im Laeufer angeordnet sind, waehrend der den Laeufer umgebende Staender die Einlaesse fuer die Betriebsmittel, die Auslaesse fuer die Ausstroemgase und die Zuendmittel enthaelt - Google Patents

Description

• Brennkraftturbine, deren Brennkammern im Läufer angeordnet sind, während der den Läufer umgebende Ständer die Einlässe für die Betriebsmittel, die Auslässe für die Ausströmgase und die Zündmittel enthält Brennkraftturbinen, deren Brennkammern im Läufer angeordnet sind, während der den Läufer umgebende Ständer die Einlässe für die Betriebsmittel, die Auslässe für die Ausströmgase und die Zündmittel enthält, erfordern eine Dichtung für den -zwischen Läufer und Ständer auftretenden Spalt, um Brennkammern, Ein- und Auslässe sowohl untereinander wie gegen den Raum abzudichten, in dem die Turbine aufgestellt ist. Eine unmittelbar wirksame, metallische Dichtung, etwa durch Schleifen des Läufers an den die Läuferbohrung begrenzenden Wandungen des Ständers, ist deshalb ausgeschlossen, weil die Spaltbreite in Abhängigkeit vom Wärmezustand und damit vorn Betriebszustand der Turbine wechselt. Da im Beharrungszustand der Turbine die Anlage des Läufers am Ständer die freie Drehbarkeit des ersteren nicht behindern darf, würde eine dieser Bedingungen beim Anfahren genügende Bemessung im Betriebe zu Spaltbreiten führen, die jeden praktischen Betrieb unmöglich machten, weil Verluste an Betriebsmittel oder Verdichtungsarbeit, Austreten von Ausströmgasen und Überschlagen von verdichteten Betriebsmitteln oder von Auströrngasen in Kammern niedrigeren Druckes eintreten würden.
• Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist vorgeschlagen «-orden, im Läufer Dichtungen anzuordnen, die die zur Bohrung des Ständers zugewandten Brennkamineröffnungen in a sich geschlossen umgeben und mit ihren Stirnflächen an den die Ständerbohrung begrenzenden Ständerwandungen unter Druck dichtend anliegen. Nach den vorliegender Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnissen wird jedoch durch diese Maßnahme, die bei derartigen Turbinen hinsichtlich der Dichtung auftretende technische Aufgabe nicht in dem erforderlichen Maße gelöst. Bei Vorschlägen dieser Art bleibt nämlich unberücksichtigt, daß die Fliehkraft, insbesondere bei höheren Drehzahlen, zusätzliche Dichtungsdrücke erzeugt, die die mechanischen Verluste unnötig erhöhen, zu Verschleißwirkungen im Ständer und an den Dichtungen führen, Geräusche verursachen, Schmierungsschwierigkeiten hervorrufen, und, beispielsweise bei Ausbildung der Dichtungen als Graphit- oder Kohlenringe, unnötige Bruchgefahren hervorrufende Beanspruchungen der Dichtungen selbst erzeugen. Derartige zusätzliche Dichtungskräfte sind aber durchaus entbehrlich, da im Betriebe derartiger Turbinen keine Kräfte auftreten, welche in der Richtung der Aufhebung des Dichtungsschlusses wirken, mit Ausnahme der Schwerkraft, die die Dichtung von der Ständerbohrung weg zur Läuferachse zu zwingen sucht, sobald bei Läufern mit waagerechter Achse die Dichtung in die obere Hälfte ihrer Umlaufbahn eintritt und die Schwerkraft bei entsprechender Stellung der Dichtung einen Wert erreicht, bei der die Reibungskräfte der Dichtung in ihrer Führung und naturgemäß die Federgegenkräfte überwunden werden. Bei Läufern mit senkrechter Achse wirkt sich nicht einmal die Schwerkraft in einer Verminderung des Dichtungsschlusses aus, sondern hier genügt es, wenn die Federgegenkräfte gerade die Reibungskräfte überwinden. Jedes Mehr an Dichtungskräften ist also überflüssig und, @vie dargelegt, nachteilig. Es genügt also durchaus die von der Umlaufzahl der Turbine unabhängige Anpressung der Dichtungen durch Federn, verdichtete Gase oder dampfförmige Mittel oder andere Maßnahmen dieser Art, ohne daß eine Notwendigkeit zur Änderung der Dichtungskräfte in Abhängigkeit von den Drehzahlen besteht. Diesen Erkenntnissen entsprechend kennzeichnen sich Brennkraftturbinen, deren Brennkammern im Läufer angeordnet sind, während der den Läufer umgebende Ständer die Einlässe für die Betriebsmittel, die Auslässe für die Ausströmgase und die Zündmittel enthält, wobei im Läufer Dichtungen angeordnet sind, die die zur Bohrung des Ständers zugewandten Brennkammeröffnungen in sich geschlossen umgeben und mit ihren Stirnflächen an den die Ständerbohrungen begrenzenden Ständerwandungen unter- Druck dichtend anliegen, gemäß der Erfindung dadurch, daß jede Dichtung an einem Arm eines doppelarmigen Hebels angelenkt ist, dessen anderer Arm die Fliehkraft der Dichtung ausgleichende Gegengewichte trägt.
• Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführung des Erfindungsgedankens, und zwar gibt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch eine stehend ausgebildete Brennkraftmaschine nach Linie I-I der Abb. 2 wieder.
• Abb.2 zeigt einen waagerechten Querschnitt durch Ständer und Umlaufkörper nach Linie II-II der Abb. i.
• Abb. 3 zeigt einen in die Zeichnungsebene abgewickelten senkrechten Kreisschnitt nach Linie III-III der Abb. 2.
• In allen Abbildungen bezeichnet i bis 12 die in dem Umlaufkörper 13 untergebrachten Brennkammern. Dieser Umlaufkörper 13 ist in einer Bohrung 14 des feststehenden Ständers i5 mit dem erforderlichen Wärmespiel 16 aufgenommen. Der Ständer 15 enthält die Einlässe für das in die Brennkammern i bis 12 einzuführende Brennstoffluftgemisch oder für die Verbrennungsluft, die Auslässe für die Ausströmgase und die Zündmittel.
• Um trotz des verhältnismäßig großen Dichtungsspieles 16 eine genügende Abdichtung der einzelnen Kammern gegen den Ständer zu erreichen, sind jede Brennkammer ringförmig einschließende Dichtungskörper 45 bis 56 vorgesehen, die an der die Bohrung des Ständers begrenzenden Wandung 14 dichtend anliegen. Die Dichtungskörper 45 bis 56 müssen jedoch von der Fliehkraft entlastet sein, so daß sie nur unter dem gleichbleibenden Druck der Dichtungsfedern 57 bis 68 stehen. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die einzelnen Dichtungskörper 45 bis 56, die zweckmäßig aus mehreren axial hintereinander aufgereihten Ringen z. B. aus Metallegierungen, Asbest oder Graphit bestehen, an Zugstangen 69 bis 8o aufgehängt. Je zwei an einem Dichtungskörper angreifende Zugstangen sind durch Traversen und j e zwei dieser Traversen durch Brückenanker 81 bis 86 verbunden. Über Laschen 87 bis 92 sind die Brückenanker 81 bis 86 an doppelarmigen Hebeln 93 bis 98 angelenkt, die auf der entgegengesetzten Seite Gewichte 99 tragen. Ihren Drehpunkt finden dabei die doppelarmigen Hebel 93 bis 98 in den gegabelten Fortsätzen ioo bis 105 eines geteilten Ringkörpers io6, der auf die Nabe 107 des Umlaufkörpers 13 aufgezogen ist. Die Masse der Gewichte 99 ist dabei so bestimmt, daß sie gleich der Masse der Dichtungskörper und der anteiligen Masse des Gestänges ist, so daß in dem Maße, in dem die Fliehkraft der Dichtungskörper und des beteiligten Gestänges wächst, eine Vergrößerung der Fliehkraft der Gewichte 99 eintritt. Auf diese Weise sind die Dichtungskörper von den Fliehkräften entlastet, so daß nur die Kräfte der Anpreßfedern 57 bis 68 wirksam werden. Diese. können aber ohne Schwierigkeiten auf einen gleichbleibenden Wert eingestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Bennkraftturbine, deren Brennkammern im Läufer angeordnet sind, während der den Läufer umgebende Ständer die Einlässe für die Betriebsmittel, die Auslässe für die Ausströmgase und die Zündmittel enthält, wobei im Läufer Dichtungen angeordnet sind, die die zur Bohrung des Ständers zugewandten Brennkammeröffnungen in sich geschlossen umgeben und mit ihren Stirnflächen an den die Ständerbohrung begrenzenden Ständerwandungen unter Druck dichtend anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Dichtung an einem Arm eines doppelarmigen Hebels angelenkt ist, dessen anderer Arm die Fliehkraft der Dichtung ausgleichende Gegengewichte trägt.