DE915344C

DE915344C - regenerator

Info

Publication number: DE915344C
Application number: DES28247A
Authority: DE
Inventors: Richard Rigby
Original assignee: IASHELLIA REFINING AND MARKETI
Current assignee: IASHELLIA REFINING AND MARKETI
Priority date: 1951-04-24
Filing date: 1952-04-23
Publication date: 1954-07-19

Description

Regenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen nach dem Regenerativprinzip arbeitenden Wärmeaustauscher, in dem die zur Wärmespeicherung dienende Masse in einem Wärmespeicherkörper enthalten oder von diesem gebildet wird. Der Wärmespeicher selbst besteht aus einer von parallelen Kanälen durchsetzten Trommel, deren Stirnflächen von ringförmigen Abdichtungen bestrichen werden. Die Abdichtringe stehen mit den Stirnflächen in einer für die wärmeaustauschenden Mittel undurchlässigen Berührung und sind um ihre Achsen drehbar, die gegen die Trommelachse versetzt sind. Die Innenseiten der Abdichtringe sind in ständiger Verbindung mit den Strömungskanälen des einen, und die Außenseiten der Abdichtringe mit den Strömungskanälen des anderen wärmeaustauschenden Mediums. Solche Wärmeaustauscher, auf die im folgenden als auf Regeneratoren der beschriebenen Bauart Bezug genommen wird, sind z. B. in der Patentschrift 829 175 beschrieben. Wie dort erläutert, kann in solchen Regeneratoren die wärmespeichernde Trommel stationär sein, während die Achsen der Dichtungsringe um die Trommelachse kreisen müssen, oder Trommel und Dichtungsringe rotieren um ihre eigenen Achsen, während die Achsen der Dichtungsringe festliegen. Im ersten Fall wird die Drehung der Ringe um ihre eigenen Achsen, die für die Sicherung der gleichmäßigen Abnutzung wesentlich ist, welche allein das Aufeinanderpassen von Ring und zugehörigerTrommelfläche ermöglichen und aufrechterhalten kann, so daß ein gas- bzw. flüssigkeitsdichter Kontakt zwischen beiden besteht,, durch die vom Ring auf die Trommel ausgeübten Reibungs- Kräfte und durch die relative Rotation der Achsen von Trommel und Ring bewirkt.Regenerator The invention relates to a heat exchanger working according to the regenerative principle, in which the mass serving for heat storage is contained in a heat storage body or is formed by this. The heat accumulator itself consists of a drum interspersed with parallel channels, the end faces of which are coated with ring-shaped seals. The sealing rings are in contact with the end faces which are impermeable to the heat exchanging means and are rotatable about their axes which are offset from the drum axis. The inner sides of the sealing rings are in constant connection with the flow channels of the one, and the outer sides of the sealing rings with the flow channels of the other heat-exchanging medium. Such heat exchangers, hereinafter referred to as regenerators of the type described, are e.g. B. in the patent 829 175 described. As explained there, the heat-storing drum in such regenerators can be stationary, while the axes of the sealing rings must revolve around the drum axis, or the drum and sealing rings rotate about their own axes while the axes of the sealing rings are fixed. In the first case, the rotation of the rings about their own axes, which is essential for ensuring uniform wear, which alone can enable and maintain the fit together of the ring and the associated drum surface, so that there is a gas or liquid-tight contact between the two, caused by the frictional forces exerted by the ring on the drum and by the relative rotation of the axes of the drum and ring.

Im zweiten Fall können entweder die Abdichtringe durch die zwangläufig angetriebene Trommel in Drehung versetzt werden, oder die Trommel wird von den zwangläufig angetriebenen Abdichtringen in Drehung versetzt. Auf diese Weise ist es möglich, eine Dichtung zu schaffen, welche während einer Betriebsperiode dein Druckdifferenzen standhält, die in der Praxis bei Gasturbinen auftreten.In the second case, either the sealing rings can inevitably driven drum are set in rotation, or the drum is forced by the driven sealing rings set in rotation. In this way it is possible to create a seal which, during a period of operation, has pressure differentials withstands that occur in practice with gas turbines.

Infolge der Abnutzung der Abdichtringe und der Trommelstirnflächen oder eines der beiden Teile, die der normale Gebrauch bewirkt, ist die Innigkeit der Berührung zwischen Abdichtringen und Trommelstirnflächen und mithin die Wirksamkeit der Abdichtung einer Abnahme unterworfen. Aus dem gleichen Grunde ist das Verhältnis der Umdrehungsgeschwindigkeiten der Abdichtringe um ihre Achsen zu derjenigen der Wärmespeichertrommel um ihre Achse Schwankungen unterworfen.As a result of the sealing rings and the drum end faces being worn or one of the two parts that normal use causes is intimacy the contact between the sealing rings and the drum face and therefore the effectiveness subjected to a decrease in the sealing. The ratio is for the same reason the speeds of rotation of the sealing rings about their axes to that of the Heat storage drum subject to fluctuations about its axis.

Solange der zwangläufige Antrieb an den Abdichtringen angreift, wird, wie oben erwähnt, das Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit der Abdichtringe zur Rotationsgeschwindigkeit der Trommel mit der Abnutzung wachsen, wenn aber die Wärmespeichertrornmel zwangläufig angetrieben wird, nimmt das gleiche Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten mit der Abnutzung ab. In Beschreibung und Ansprüchen. wird' das Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit des zwangläufig angetriebenen Gliedes zur Rotationsgeschwindigkeit des mitgenommenen Gliedes als induziertes Drehzahlverhältnis bezeichnet. Sowohl der zwischen den Abdichtringen und der Trommelstirnfläche entweichende Teil des wärmeaustauschenden Mediums als auch das induzierte Drehzahlverhältnis sind Funktionen des Druckes, den die Abdichtringe auf die Trommel ausüben. Der Erfindung liegt die Tatsache zugrunde, daß diese Funktionen. so miteinander verknüpft sind, daß bei induzierten Drehzahlverhältnissen unterhalb eines mehr oder weniger wohl definierten kritischen Wertes der Leckverlust klein. ist und sich mit der Drehgeschwindigkeit nicht wesentlich ändert, während oberhalb dieses kritischen induzierten Drehzahlverhältnisses der Leckverlust rasch wächst. Da die Reibungskräfte, die die Abdichtringe auf die Trommel ausüben, denen entgegengesetzt gleich sind, welche die Trommel auf die Abdich.tringe ausübt, kann durch zwangläufige Drehung der Abdichtringe um ihre eigenen Achsen, die auf die sich frei um ihre Achse drehende Wärmespeichertrommel wirken, eine analoge kritische Beziehung zwischen der Drehzahl von Trommel und Abdichtring hervorgerufen werden, wie sie durch zwangläufige Drehung der Trommel um ihre Achse hervorgerufen wird, die auf sich frei um ihre eigenen Achsen drehenden Abdichtringe wirkt.As long as the positive drive engages the sealing rings, as mentioned above, the ratio of the rotation speed of the sealing rings to The speed of rotation of the drum increases with wear, but when the heat storage drum increases Inevitably driven, takes the same ratio of the rotational speeds with wear and tear. In description and claims. becomes' the ratio of the rotational speed of the positively driven member to the rotational speed of the entrained Term referred to as the induced speed ratio. Both the one between the sealing rings and part of the heat-exchanging medium which escapes from the drum end face as The induced speed ratio is also a function of the pressure exerted by the sealing rings exercise on the drum. The invention is based on the fact that these functions. are linked so that with induced speed ratios below a more or less well-defined critical value, the leakage loss is small. and does not change significantly with the speed of rotation, while above This critical induced speed ratio the leakage grows rapidly. Because the frictional forces that the sealing rings exert on the drum are opposite to those are the same, which the drum exerts on the Abdich.tringe, can by inevitable Rotation of the sealing rings around their own axes, which can move freely around their axis rotating heat storage drum act, an analogous critical relationship between the speed of the drum and sealing ring caused by inevitable Rotation of the drum around its axis is caused, which is freely around its on itself own axes rotating sealing rings acts.

Folglich gilt die abgeleitete Beziehung, die zu einem kritischen induzierten Drehzahlverhältnis für geringsten Leckverlust führt, unabhängig von den Mitteln, die die relative Drehung zwischen Trommel und Abdichtringen um die zugehörigen Achsen sichern.Consequently, the derived relationship that is induced to a critical applies Speed ratio for the lowest leakage loss, regardless of the means, the relative rotation between the drum and the sealing rings around the associated axes to back up.

Gemäß dem Hauptmerkmal der Erfindung wird bei einem Regenerator der beschriebenen Art die Drehung der Wärmespeichertrommel oder der Abdichtringe um ihre jeweiligen Achsei durch den zwangläufigen Antrieb der Abdichtringe bzw. der Trommel um ihre jeweiligen Achsen hervorgerufen und sind in Abhängigkeit von dem induzierten Drehzahlverhältnis betätigte Mittel vorgesehen, um den Druck zwischen den Abdichtringen und der zugehörigen Trommelstirnfläche so zu regeln, daß der Druck -,vächst, wenn das induzierte Drehzahlverhältnis einen vorgegebenenWert übersteigt. Mit dem Druck wächst die Innigkeit der Berührung, um die doppelte Aufgabe zu erfüllen, nämlich, das induzierte Drehzahlverhältnis wieder herzustellen und den Leckverlust zu verringern. Wenn der vorgegebene Wert des induzierten Drehzahlverhältnisses dem kritischen Wert gleich oder nahezu gleich ist, wird der Leckverlust auf dem niedrigen Wert gehalten, der den induzierten Drehzahlverhältnissen unterhalb des kritischen Wertes zugeordnet ist.According to the main feature of the invention, in a regenerator described type the rotation of the heat storage drum or the sealing rings their respective axes through the inevitable drive of the sealing rings or the Caused drum around their respective axes and are dependent on the induced speed ratio actuated means provided to the pressure between to regulate the sealing rings and the associated drum face so that the pressure -, increases when the induced speed ratio exceeds a predetermined value. With the pressure, the intimacy of the touch grows in order to fulfill the double task, namely, to restore the induced speed ratio and the leakage loss to reduce. If the predetermined value of the induced speed ratio dem critical value is equal to or almost the same, the leakage loss will be on the low Value kept the induced speed ratios below the critical Value is assigned.

Obwohl es zur Erhaltung des Dichtungskontaktes und des gegenseitigen Aufeinanderpassens unwesentlich ist, daß der Druck verringert wird, wenn das induzierte Drehzahlverhältnis unterhalb des kritischen Wertes bleibt, ist es vorteilhaft, vorzusehen, daß die Druckregelung auch dann in diesem Sinne erfolgt. Auf diese Weise wird die Abnutzung der Berührungsflächen und die für den zwangläufigen Antrieb der Trommel bzw. der Abdichtringe erforderliche Kraft auf ein Minimum reduziert. Außerdem kann in. einem Regenerator, bei dem die Abdichtringe den zwangläufigen. Antrieb erfahren, eine Reduktion der induzierten Drehzahl der Trommel unter die bezeichnete Drehzahl die Wirksamkeit des Wärmeaustausches verschlechtern.Although it is used to maintain sealing contact and mutual It is immaterial that the pressure is reduced when the induced Speed ratio remains below the critical value, it is advantageous to provide that the pressure control then also takes place in this sense. In this way, the Wear of the contact surfaces and those for the positive drive of the drum or the sealing rings required force is reduced to a minimum. Also can in. a regenerator, in which the sealing rings the inevitable. Experience drive, a reduction in the induced speed of the drum below the specified speed worsen the efficiency of the heat exchange.

Der Druck der Dichtungsringe auf die Trommel kann beispielsweise durch eine Feder oder durch eine pneumatische oder hydraulische Vorrichtung ausgeübt werden, wobei sich die letzte meist als die geeignetste erweist. Die Mittel, die dein Druck gemäß der Erfindung regeln. können ein Planetenradgetriebe enthalten, bei dem ein Rad durch die Trommel und ein anderes durch die Abdichtringe betrieben werden, um einen auf Drehzahl ansprechenden Mechanismus zu bilden, der eine Vorrichtung bekannter Art zur Steuerung der Spannung der Feder bzw. des pneumatischen oder hydraulischen Druckes betätigt. Das Planetenradgetriebe spricht auf jede relative Drehgeschwindigkeitsänderung der Räder gegeneinander an, und die sich ergebende Reaktion kann auf die Steuervorrichtung durch irgendein Mittel, beispielsweise mechanischer, elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Art, übertragen werden. Wo bei der Erfindung ein solcher Mechanismus gebraucht wird, wird die Einstellung der Drehzahl vorzugsweise dem kritischen induzierten Drehzahlverhältnis entsprechen. Bei einem überprüften Modell hatte das kritische induzierte Drehzahlverhälnis etwa den Wert 4 5.The pressure of the sealing rings on the drum can, for example, by a spring or a pneumatic or hydraulic device, whereby the last one usually proves to be the most suitable. The means your pressure regulate according to the invention. can contain a planetary gear, in which a Wheel operated by the drum and another by the sealing rings to form a speed responsive mechanism that is a device of the prior art Type of control of the tension of the spring or the pneumatic or hydraulic Pressure actuated. The planetary gearbox responds to any relative change in rotational speed of the wheels against each other, and the resulting reaction can be on the control device by any means, e.g. mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic type. Where in the invention such a mechanism is needed, the speed setting is preferred to the correspond to the critical induced speed ratio. With a verified model the critical induced speed ratio was about 4 5.

Vom Standpunkt der Druckregelung, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, ist es, wie schon angedeutet,. unwesentlich, ob die Trommel oder die Abdichtringe den zwangläufigen Antrieb erfahren. Bildet die Trommel das zwangläufig angetriebene Glied, so wird man im allgemeinen den Antrieb an den zylindrischen Außenmantel der Wärmespeichertrommel legen müssen. Da aber, wie es gewöhnlich der Fall ist, dort eine verhältnismäßig hohe Temperatur herrscht, ist der zwangläufige Antrieb der Abdichtringe vorzuziehen. Zu diesem Zweck und auch um Druck auf die Ringe legen. zu können, kann man jeden Abdichtring mit einer Welle versehen, die, von der Nabe des Rings ausgehend, eine Krümmung oder ein Kniestück desjenigen Kanals durchsetzt, in dem sich das wärmeaustauschende Medium befindet, welches den Ring von innen berührt.From the point of view of pressure regulation, which is the subject of the invention forms, it is, as already indicated. irrelevant whether the drum or the sealing rings experience the inevitable drive. The drum forms the inevitably driven Link, so you will generally drive to the cylindrical outer shell of the Have to put heat storage drum. But there, as is usually the case, there a relatively high temperature prevails, the inevitable drive is the Sealing rings are preferable. For this purpose and also to put pressure on the rings. To be able to, you can provide each sealing ring with a shaft that, from the hub starting from the ring, penetrates a curve or an elbow of the canal, in which the heat-exchanging medium is located, which touches the ring from the inside.

Jedes Glied, das keinen zwangläufigen Antrieb erfährt, wird so gelagert, daß es mit einem Minimum von Reibung frei rotieren kann, wobei die Reibung zwischen den Dichtungsringen und den Trommelstiruflächen nicht einbegriffen werden darf. Da es schwer ist, Lager geringer Reibung für die Stützrollen an dem Außenmantel der nicht zwangläufig angetriebenen Trommel zu beschaffen, können die Lager an dieser Stelle selbst durch Friktion mit einer Drehzahl gedreht werden, welcher der erwünschten Drehzahl der Trommel entspricht.Every link that does not experience an inevitable drive is stored in such a way that that it can rotate freely with a minimum of friction, the friction between the sealing rings and the drum stub surfaces must not be included. Since it is heavy, low friction bearings for the support rollers on the outer shell To procure the drum that is not necessarily driven, the bearings on this can be used Body itself can be rotated by friction at a speed which is the desired Speed of the drum corresponds.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden bei einem Regenerator der beschriebenen Art, bei dem die Achsen der Abdichtringe um die Achse einer stationären Trommel rotieren, Mittel vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit der Ringachsen in bezug auf die Trommel betätigt werden, um den Druck zwischen den Abdichtringen und den zugehörigen Trommelstirnflächen so zu regeln, daß der Druck zunimmt, wenn die Drehzahl einen vorher bestimmten Wert überschreitet.According to a further feature of the invention, in a regenerator of the type described, in which the axes of the sealing rings around the axis of a stationary one Rotating drum, means are provided which depend on the speed of rotation the ring axles are operated in relation to the drum to reduce the pressure between the Sealing rings and the associated drum end faces to regulate that the pressure increases when the speed exceeds a predetermined value.

Die Erfindung wird in folgendem an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel eines rotierenden Regenerators näher erläutert.The invention is illustrated in the following with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment of a rotating regenerator.

In, der folgenden speziellen Beschreibung induzieren die zwangläufig angetriebenen Abdichtringe die Drehung der Trommel, aber es wird im nachfolgenden verständlich werden, daß die in den Zeichnungen gegebene Anordnung auch ebensogut auf einen Regenerator anzuwenden ist, bei dem die zwangläufig angetriebene Wärmespeichertrommel die Drehung der Abdichtringe induziert.In, the following specific description, the inevitably induce driven sealing rings stop the rotation of the drum, but it will be used in the following it will be understood that the arrangement given in the drawings works just as well is to be applied to a regenerator in which the positively driven heat storage drum induces the rotation of the sealing rings.

Fig. i zeigt einen Schnitt durch einen Rotationsregenerator und das zugehörige Planetenradgetriebe in großen Zügen; Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das Planetenradgetriebe, das mit den rotierenden Dichtungsringen und der Trommel gekoppelt ist; Fig.3 zeigt im Aufri$ einen Schnitt des Getriebes, das an der Peripherie der Wärmespeichertrommel angeordnet ist; Fig.4 zeigt schematisch das hydraulisch betriebene Servosystem, das durch das oben dargestellte Differentialgetriebe betätigt wird; Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch den. Mechanismus des Ventils, das zu dem hydraulisch getriebenen Servosystem der Fig. 4 gehört.Fig. I shows a section through a rotary regenerator and that associated planetary gears in broad outline; Fig.2 shows a section through the planetary gear, the one with the rotating sealing rings and the drum is coupled; Fig. 3 shows in elevation a section of the gearbox on the periphery the heat storage drum is arranged; Fig.4 shows schematically the hydraulic powered servo system operated by the differential gear shown above will; Fig. 5 shows a section through the. Mechanism of the valve leading to the hydraulically driven servo system of Fig. 4 belongs.

Eine zylinderförmige, drehbar von (nicht dargestelltem) Lagerwalzen getragene Wärrrtespeichertrommel i (Fig. i) ist für den Durchgang eines gasförmigen. oder flüssigen Mediums mit Kanälen 2, 3 versehen, die in einem für das Medium dichten Gehäuse angeordnet sind, innerhalb dessen die Trommel sich frei um ihre Achse drehen kann. Jede Stirnfläche dieser Trommel ist mit Abdichtringen 5 bzw. 5° versehen, welche auf dem zugehörigen Stirnflächen der Trommel aufliegen. Sie sind in die einen integrierenden Teil de-s Gehäuses 4 bildenden abgedichteten Kanälen 6 und 6,1 eingetraut, die ein gasförmiges oder flüssiges Medium durch die Abdichtringe 5, 5a und den Teil der Trommel leiten, der in den Innenraum der Abdichtringe fällt. Abdichtende Flächen 7 und 7" an den Dichtungsringen werden auf die Stirnflächen der Trommel gedrückt und dienen dazu, die gasoller flüssigkeitssichere Dichtung zwischen den Ringen und der bei Betrieb des Regenerators an den, Ringen vorbeistreichenden Trommel zu sichern.A cylindrical heat storage drum i (Fig. I) rotatably supported by bearing rollers (not shown) is for the passage of a gaseous one. or liquid medium provided with channels 2, 3, which are arranged in a sealed for the medium housing, within which the drum can rotate freely about its axis. Each end face of this drum is provided with sealing rings 5 or 5 °, which rest on the associated end face of the drum. They are embedded in the sealed channels 6 and 6.1, which form an integral part of the housing 4 and guide a gaseous or liquid medium through the sealing rings 5, 5a and the part of the drum that falls into the interior of the sealing rings. Sealing surfaces 7 and 7 ″ on the sealing rings are pressed onto the end faces of the drum and serve to secure the gasoller, liquid-tight seal between the rings and the drum that passes the rings when the regenerator is in operation.

Die Abdichtringe sind auf dem, koaxialen Wellen 8, 8a angeordnet, vorzugsweise mit Lagerungen, die es ihnen erlauben, bei jeder Abnutzung oder Störung zwischen den Dichtungsflächen 7 und 7a und ihrer Trommelstirrifläche nachzurücken, um dadurch zu erleichtern, daß diese Flächen aufeinander liegen bleiben und daß dadurch eine größtmögliche Vermeidung von Leckverlusten an flüssigem oder gasförmigem Medium von den Kanälen 6, 6a nach dem Bereich der Kanäle 2, 3 und umgekehrt erreicht wird. Nichtdargestellte Mittel sind vorgesehen, um die koaxialen Wellen 8, 8a mit üblicher Geschwindigkeit zu drehen. Zu diesem Zweck und auch damit ein Druck auf die Abdichtringe gelegt werden kann,, treten die Wellen durch Büchsen 9 'und 9a in dem Gehäuse der Kanäle 6, 6a hindurch. Hydraulisch belastete Zylinder, die bei io, ioa angedeutet sind, sichern den Druck der Abdichtringe und ihrer Dichtflächen 7, 7a gegen die Stirnflächen der Trommel. Der von ihnen ausgeübte Druck verändert sich in einer Weise, die unten ausführlich behandelt werden soll.The sealing rings are arranged on the coaxial shafts 8, 8a, preferably with bearings that allow them to withstand any wear and tear or malfunction to move between the sealing surfaces 7 and 7a and their drum stirrup surface, to make it easier that these surfaces remain on top of each other and that thereby the greatest possible avoidance of leakage losses in liquid or gaseous form Medium reached from the channels 6, 6a to the area of the channels 2, 3 and vice versa will. Means, not shown, are provided to the coaxial shafts 8, 8a with turning at normal speed. For this purpose and also with it a pressure on the sealing rings can be placed, the shafts enter through bushings 9 'and 9a in the housing of the channels 6, 6a. Hydraulically loaded cylinders that are at io, ioa are indicated, secure the pressure of the sealing rings and their sealing surfaces 7, 7a against the end faces of the drum. The pressure they exert changes themselves in a manner that will be discussed in detail below.

Mit der Achse 8a ist durch treibende Mittel i i ein Planetenradgetriebe gekoppelt, das in, der Fig. i bei 12 angedeutet ist. Die Getriebeeinheit 12 (Fig. 2) wird durch die angedeuteten Lager i4a, 14b und 14a gehaltert und umfa,Bt ein Gehäuse, welches den Planetenträger darstellt, in dem die Wellen der Planetenräder 15, i5a gelagert sind und der ein auf der Welle 17 angebrachtes Sonnenrad 16 und ein auf der Welle i9 angebrachtes, innen verzahntes Getrieberad 18 enthält. Welle i9 und das innen verzahnte Getrieberad 18 werden durch die Treibmittel r i angetrieben, während das Sonnenrad 16 durch die Getrieberäder 13 getrieben wird. Beide Räder greifen in die Planetenräder 15, 1511 ein. Durch Variation des Drehzahlverhältnisses dieser beiden Räder ist es möglich, über die Planetenräder 15, 15a ein Drehmoment auf das Gehäuse zu legen. Dieses Drehmoment kann mit dem oder gegen den Uhrzeigerlauf erteilt werden und von Null an aufwärts variieren, je nachdem die relativenDrehzahien des innen verzahnten Getrieberades und des Sonnenrades von dem umgekehrten Verhältnis der Durchmesser der beiden Räder abweichen. Drehbar auf dem Gehäuse angebracht ist ein Hebel 2o, der mit der Muffe 21 eine Einheit bildet, die durch eine Feder 22 gegen einen Ansatz des Gehäuses gedrückt wird. Ein Anschlag 23 hält die Feder in ihrer Lage. Der Druck der Feder genügt, um das Drehmoment des Planetenträgergehäuses auf den Hebel 2o zu übertragen und dämit das druckregulierende Ventil zu betätigen, von dem unten berichtet wird.A planetary gear is connected to the axis 8a by driving means i i coupled, which is indicated in Fig. i at 12. The gear unit 12 (Fig. 2) is supported by the indicated bearings i4a, 14b and 14a and encompasses a, Bt Housing, which represents the planet carrier in which the shafts of the planet gears 15, i5a are mounted and the one mounted on the shaft 17 sun gear 16 and an internally toothed gear wheel 18 mounted on the shaft i9. wave i9 and the internally toothed gear 18 are driven by the propellant r i driven while the sun gear 16 is driven by the gears 13. Both gears mesh with planet gears 15, 1511. By varying the speed ratio It is possible for these two wheels to generate a torque via the planet wheels 15, 15a to put on the housing. This torque can be clockwise or counterclockwise and vary from zero upwards, depending on the relative speeds of the internally toothed gear wheel and the sun gear from the inverse ratio the diameter of the two wheels differ. Is rotatably mounted on the housing a lever 2o which forms a unit with the sleeve 21, which is secured by a spring 22 is pressed against a shoulder of the housing. A stop 23 holds the spring in their location. The pressure of the spring is sufficient to generate the torque of the planet carrier housing to be transferred to the lever 2o and thus to actuate the pressure-regulating valve, which is reported below.

Die Welle 17 mit dem Sonnenrad 16 trägt auch das sie antreibende Getrieberad 13. Dieses befindet sich in einem Teil des Gehäuses 4 und greift in ein gezahntes Getrieberad an der Umfangfläche der Wärmespeichertrommel i ein. Als Spielart dieser einfachen Anordnung zum Antrieb des Sonnenrades von der Trommelperipherie kann ein aus einer Friktionsrolle und Zahnrädern bestehendes Getriebe, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, angewendet werden.The shaft 17 with the sun gear 16 also carries the gear wheel that drives it 13. This is located in a part of the housing 4 and engages in a toothed one Gear on the peripheral surface of the heat storage drum i a. As a variant of this simple arrangement for driving the sun gear from the drum periphery can be a A transmission consisting of a friction roller and gears, as in FIGS. 2 and 3 can be applied.

Fig. 3 zeigt, daß die Welle 17, die in dem an dem Gehäuse 4 außerhalb der Peripherie der Wärmespeichertrommel i angebrachten Getriebekasten 24 gelagert ist, das Zahnrad 25 trägt, das in dem Arm 26 zusammen mit den Zahnrädern 27 und 28 gelagert ist. Auf der Welle des Zahnrades 28 ist eine Friktionsrolle 29 angebracht, die durch eine Feder 30 gegen den Umfang der Trommel gedrückt wird. Die Feder 3o befindet sich in einem Teil 31 des Gehäuses 24 und drückt über das Widerlager 32 gegen den Arm 26. Dadurch wird die Drehung der Trommel über die Friktionsrolle 29 und die Zahnräder 28, 27, 25 auf die Welle 17 und mithin auf das darauf befestigte Sonnenrad 16 übertragen. Die drehbare Lagerung des Arms 26 um die Welle 17 erlaubt bei Unregelmäßigkeiten auf der Umfangfläche der Wärmespeichertrommel ein Schwenken des Arms um die Welle. Hebel 20 ist über Stange 33 gelenkig mit einem bei 35 drehbaren Hebel 34 verbunden, der mit einem Nocken kombiniert ist, welcher ein druckregulierendes Ventil 44 bekannter Bauart betätigt.3 shows that the shaft 17, which is mounted in the gear box 24 attached to the housing 4 outside the periphery of the heat storage drum i, carries the gear 25 which is mounted in the arm 26 together with the gears 27 and 28. On the shaft of the gear 28 a friction roller 29 is attached, which is pressed by a spring 30 against the circumference of the drum. The spring 3o is located in a part 31 of the housing 24 and presses against the arm 26 via the abutment 32 attached sun gear 16 transferred. The rotatable mounting of the arm 26 around the shaft 17 allows the arm to pivot around the shaft in the event of irregularities on the circumferential surface of the heat storage drum. Lever 20 is articulated via rod 33 to a lever 34 which is rotatable at 35 and which is combined with a cam which actuates a pressure-regulating valve 44 of known type.

Das ausgeglichene Entlastungsventil besteht aus einem Ablaßventil41, auf dem ein Kolben angebracht ist, dessen obere und untere Fläche gleich sind. Beide Seiten sind durch eine Öffnung miteinander verbunden, und die obere Seite ist über ein Kugelschaltventil 38 mit der Abdaßleitung in Verbindung. Eine schwache Feder 42 hält das Ablaßventi141 auf seinem Sitz. Das Ventil bleibt bei geschlossenem Schaltventil geschlossen, da dann der Druck auf beiden Seiten des Kolbens gleich ist. Übersteigt der Druck in dem Kanal 43 die Einstellung des Schaltventils, öffnet sich dieses und läßt C51 zum Rücklauf in das Ablaßrohr. Es entsteht eine Druckdifferenz längs des Kolbens, die Kolben und Ablaßventil anhebt und 01 zum Abfluß freigibt, um den Druck zu mindern. Der Druck im Kanal 43 ist daher abhängig von der Belastung des Kugelschaltventils 38, und diese wird gesteuert, indem der Druck auf die Feder 40 über den Kolben 39 und den Nocken 34 verändert wird.The balanced relief valve consists of a relief valve 41 on which a piston is mounted, the upper and lower surfaces of which are the same. Both sides are connected to one another through an opening, and the upper side is connected to the discharge line via a ball switching valve 38. A weak spring 42 holds the discharge valve 141 on its seat. The valve remains closed when the switching valve is closed, since the pressure on both sides of the piston is then the same. If the pressure in channel 43 exceeds the setting of the switching valve, this opens and allows C51 to return to the drain pipe. This creates a pressure difference across the piston, raising the piston and exhaust valve 01 and releases the outlet, in order to reduce the pressure. The pressure in channel 43 is therefore dependent on the load on ball switching valve 38, and this is controlled by changing the pressure on spring 40 via piston 39 and cam 34.

Während des Betriebes setzen die zwangläufig angetriebenen Abdichtringe 5 und 5a mittels der Dichtungs- und Anlageflächen 7, 7a die Wärmespeichertrommel i in Drehung um ihre Achse. Die Welle 8a, die den Dichtungsring 5" trägt, bewegt gleichfalls das innen verzahnte Getrieberad 18, während sich die Drehung der Trommel auf das Sonnenrad 16 überträgt, und zwar entweder über Zahnrad 13 (Fig. i) oder über Friktionsrolle 29 mit dem Rädergetriebe 28, 27, 25 (Fig. 3). Die Durchmesser der Getrieberäder sind so aufeinander abgestimmt, daß mit Sicherheit bewirkt wird, daß dann kein Drehmoment auf das Planetenträgergehäuse und von da auf den Hebel 2o ausgeübt wird, wenn das induzierte Drehzahlverhältnis nahezu gleich dem kritischen Wert ist, oberhalb dessen der Leckverlust zwischen den au- feinanderliegenden Oberflächen der Abdichtringe und den Stirnflächen der Trommel zu wachsen beginnt. Wenn indessen das induzierte Drehzahlverhältnis anwächst, wird ein Drehmoment auf das Planetenträgergehäuse ausgeübt und dadurch der Hebel 20 veranlaßt, das druckregulierende Ventil so zu steuern, daß es den hydraulischen Druck auf den Abdichtungen verstärkt, so daß der erwünschte Wert des reduzierten Drehzahlverhältnisses wieder hergestellt und der Leckverlust auf ein Minimum reduziert oder ganz unterbunden wird. Sollte das induzierte Drehzahlverhältnis absinken, so wird ein Drehmoment in entgegengesetzter Richtung auf das Planetenträgergehäuse gelegt, und der Hebel 20 bewirkt dann, daß der hydraulische Servomechanismus den hydraulischen Druck auf die Abdichtringe reduziert, so daß das induzierte Drehzahlverhältnis zunimmt.During operation, the forcibly driven sealing rings 5 and 5a set the heat storage drum i in rotation about its axis by means of the sealing and contact surfaces 7, 7a. The shaft 8a, which carries the sealing ring 5 ″ , also moves the internally toothed gear wheel 18, while the rotation of the drum is transmitted to the sun wheel 16, either via gear wheel 13 (FIG. I) or via friction roller 29 with gear train 28 , 27, 25 (Fig. 3). The diameters of the gear wheels are matched to one another in such a way that it is ensured that no torque is then exerted on the planet carrier housing and from there on the lever 20 when the induced speed ratio is almost equal to the critical one Is the value above which the leakage loss between the abutting surfaces of the sealing rings and the end faces of the drum begins to increase, however, as the induced speed ratio increases, a torque is exerted on the planet carrier housing, thereby causing the lever 20 to close the pressure regulating valve control that it increases the hydraulic pressure on the seals, so that the desired value of the reduced speed ratio is restored and the leakage loss is reduced to a minimum or completely eliminated. Should the induced speed ratio decrease, a torque is applied in the opposite direction to the planet carrier housing and the lever 20 then causes the hydraulic servomechanism to reduce the hydraulic pressure on the sealing rings so that the induced speed ratio increases.

Es ist evident, daß die oben an Hand der Zeichnungen beschriebene Anordnung ebensogut auf den Fall anwendbar ist, bei dem die Wärmespeichertromrriel i zwangläufig angetrieben wird und die Drehung derAbdichtringe 5, 5a induziert, die ihrerseits dazu dient, das innen verzahnte Rad 18 durch Treibmittel i i in Betrieb zu setzen. In einem solchen Fall vollzieht sich der Betrieb der Vorrichtung in analoger Weise mit dem beschriebenen und ist ohne zusätzliche Erklärung klar verständlich.It is evident that the one described above with reference to the drawings Arrangement is equally applicable to the case where the Wärmespeicherromrriel i is positively driven and induces the rotation of the sealing rings 5, 5a, which in turn serves to operate the internally toothed wheel 18 by means of propellant i i to put. In such a case, the device operates in an analogous manner Way with the described and is clearly understandable without additional explanation.

In dem Spezialfall einer stationären Wärmespeichertrommel ist lediglich eine Regelung der Drehgeschwindigkeit der Ringachsen um die Trommel erforderlich, und es wird einleuchten, daß die Mittel zur Regelung des Druckes zwischen den Abdichtringen und der zugehörigen Trommelstirnfläche, um zu kontrollieren, daß die Drehgeschwindigkeit der Abdichtringe in bezug auf die Trommel einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt, etwas von den oben beschriebenen :Mitteln abweichen werden; aber solche Abweichungen bedürfen hier keiner besonderen Ausführung und bieten für den Durchschnittsfachmann keine besondere Schwierigkeit.In the special case of a stationary heat storage drum, only it is necessary to regulate the speed of rotation of the ring axes around the drum, and it will be evident that the means for regulating the pressure between the sealing rings and the associated drum face, to control that the speed of rotation of the sealing rings with respect to the drum is a predetermined one Value does not exceed anything from the above: means will differ; but such deviations do not require any special explanation here and offer for no particular difficulty for those of ordinary skill in the art.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Regenerator, in which the mass of the heat exchanger serving for heat storage is contained in a heat storage body or is formed by a heat storage body consisting of a drum interspersed with parallel channels, the end faces of which are coated by annular seals which are rotatable about axes which are against the drum axis are offset, whereby the sealing rings are in contact with the end faces of the drum that is impermeable to the exchanging media and the inner sides of the sealing rings are in constant communication with the flow channels for one and the outer sides of the rings with the flow channels for the other of the heat exchanging media, characterized in that the rotation of the heat storage drum or the sealing rings around the associated. Axes is caused by the inevitable rotation of the sealing rings or the heat storage drum around their axes and da.ß depending on the induced speed ratio actuated means for regulating the pressure between the sealing rings and the associated drum end face are provided to increase the pressure when that induced speed ratio exceeds a predetermined value.

2. Regenerator according to claim i, characterized in that a planetary gear is provided, one of which Wheel through the rotating sealing rings and another wheel through the rotating Heat storage drum is driven and actuates a pressure regulating valve, which increases or decreases the hydraulic pressure on the sealing rings, depending on the induced speed ratio rises above a prescribed value or falls.

3. Regeneratar according to claim 2, characterized in that the planetary gear da.ß has a wheel supported by the cylindrical outer shell of the heat storage drum and another wheel driven by the shaft of one of the sealing rings. q .. Regenerator, in which the mass of the heat exchanger used for heat storage contained in a heat storage body or formed by such, the consists of a drum penetrated by parallel channels, the end faces of which be coated by ring-shaped seals, which can be rotated around axes, which are offset from the drum axis, the sealing rings with the end faces the drum are in an impermeable to the exchanging media contact and the insides of the sealing rings with the flow channels for one and the other Outer sides, of the rings with the flow channels for the other of the heat exchanging Media are in constant communication, and in which the axes of the sealing rings around rotating the axis of the stationary heat storage drum, characterized in that, that depending on the speed of rotation of the ring axes around the heat storage drum actuated means for regulating the pressure between the sealing rings and the respective associated drum face are provided to increase the pressure when the speed exceeds a specified value. Printed publications: German U.S. Patent No. 829,175.