DE1426327A1 - Gasturbine mit offenem Kreislauf - Google Patents
Gasturbine mit offenem KreislaufInfo
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Description
Der Patentanwalt 9-IiIg. E. Jourdan
»ord-¥erke
Aktiengesellschaft
Aktiengesellschaft
fltasturbiae Bit offenem
XreisXauf
Priorität der U.S.-Patentanmeldung Ser.Io. 19 79? ▼<» 4. April 1960.
Di« Erfindung besieht eich auf eine, insbesondere zur
Verwendung in Kraftfahrseu^en geeignete Oa θ turbine, beetehend
bmm einer Verbundanlage alt einer Hiederdrucketufe
alt itottpreMOr und Turbine «ad einer Hochdruck-•tufe
alt Xamv**ß*OT und Turbine sowie Zwischenkühler
lud Swisefeeaerftitser und einer XitteXdrucktürbine als
getrenntXtmfende *ut*l·latun«·turbine (Kraftturbine),
wobei aXXe ^turbinen in Serie geschaltet und zwei ZwisohenktUüLer
vorgesehen aindv die «it einer Seite an
den liederdruokkoeipressor usd sit der anderen Seite an
dem Moeirtrttalprssor angesohloseen sind, und alt eines
den KQhXXuftstro« erseugenden und durch die Zwischenkühler
fordernde» «ebläse, das antriebesäßig mit der
H26327
Bei einer derartigen Gasturbine wird Luft unter atmosphärischen Bedingungen angesaugt und durch den Nieder»
druckkorapressor verdichtet und daraufhin dem Hochdruckkompressor
Über die,vorzugsweise in Zwillingeanordnung
beiderseits der Niederdruck- und der Hochdruckgruppe vorgesehenen Zwischenkühler augeführt. Die KiederärucJc-
und die Hochdruckgruppe liegen vorzugsweise achsparallel zueinander» wobei die Hochdruckgruppe über der Siederdruckgruppe angeordnet ist· Sie Zwischenkühler arbeiten
vorzugsweise im Querstromprinsip und vervenden atmosphärische
Luft als Kühlmittel. Das Kühlmittel wird vorzugsweise mittels eines von der Ifiederdruckgruppe angetriebenen
Gebläses zwangsläufig durch die Zwischenkühler gedrückt· Die Zwischenkühler setzen die Temperatur der aus
dem Xiederdruckkompressor austretenden Luft herab, wodurch
die vom Hochdruckkompressor aufzubringende Arbeiteleistung vermindert wird.
Die im Hochdruckkoapressor verdichtete Luft wird in ewei
Teiletrömen zerlegt und durch die zu beiden Selten der
Oasturbine angeordneten Zwillinge-Wärmeaustauscher geleitet» Die Wärmeaustauscher erhitzen die komprimierte
Luft durch Wärmeübertragung von den Abgasen ά^τ Gasturbine
her, bevor die Luft einem ersten Brenner zugeführt wird. Dadurch werden sowohl die Air den Antrieb der Gasturbine
erforderliche Brennstoffmenge als auch die Abgaetempe— ratur herabgesetzt· Ton den Wärmeaustauschern strömt die
Luft durch doppelte Einlasse in den ersten Brenner, wo
ihr Wärme inhalt durch die Verbrennung des diesem Brenner zugeführten Brennstoffes erhuht wird· Ton dem ersten
Brenner werden dann die heiSen ease der Hochdruckturbine
zugeführt, welche die Antriebskraft für den Rochdruokkompressor
liefert.
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7460/ . -3- 8AD OBlGJNAL
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•inea eweltea ed«r wiedkrerhitanieebrenner noehsals er-IdLtSt9
bewr si· In di· eigentliche Krafttorbine einatrOaon.
IBAm Kraftturbine und der·» Welle liegen koaxial
smr Vlederdx-uekgrttppe, und die Ylederdruektturbine ist «nalttslbsrhinter
tor Kraftturbine alt Besug auf die 8trÖ-avaf*i*l«ttt*ai
de* Arbeitsmittels «afeordnet. Die Krafttvx^iA«
und At* Ilederdruokturtine drehen aloh vorsugeweis«
gufeuBiiinl^ meinender» wobei keine Dttsen «wiechen
Urne» «Mceordaet «lad· Die Hiederdruokturbine ist alt am
yiederor sar Xraftllkertragang rerbunden.
der Viederdruokturbln« «erden danatHiin den
oben «nMatem Zvilllmee-WtnMeaetsaeohera über einen Diffusor
t der die Iledef€cksr«ppe wigibt· Ton den
die e*ee la die freie Ateoephire
9a dl· iseMreekeroppe alt nahes« konstanter Drehzahl über
den fgdftsa fell d«s Belaatrmgebswiehes der Gasturbine
▼oa «twa JOß der lemadrehsahl bsi Leerlauf bis 100?« der
isnwdr shssbi IwI Tollast Haft bildet si· eine assgeseiehnst·
XraitesaOle fttr dl· alt der Gasturbine und des fahr~
«•«i TtTswadsiisn MlXfs- und Xusatseinriohtungen, *· 1.
Olpwapea« XrsJtsteiierwsayen uew. Saduroh kennen diese
waejsatllaii kleiner als dl· bei gewöhnlichen Ter*
rerwendeten Fuapen auscefuhrt
Is 1st Aaf^sbe der Brfindmi«, ein ·!«·»·· eotelersystea
sspr aiobalsrusj, der Xagsr für dl· inserhalb der esstnrblne
TOrius^eassi Wellea «ad Iwhnrartsltsa «u schaff en« Slersu
wird erfladimtscssJt «la Oib1 T fssiaaelbehllter für die
!•«•τ iss* Ittederdraektarbine, ein weiterer ölhilfssaamelbebjater
fBr die !««er der Krafttarblne und ein·· alt ihr
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sammclbchftltcr für die restlichen Lager, d* h. tür die
Lager des ilederdraekkompressors, dee Gebl&ses, dee Hochdruekkompressors
und «inte ait Um verbundenen Zusatsgttritbee
vorgehen. Zur förderung dee Schmieröles «erden
Mehrere, Torsugsweise drei, ölpumpen τοπ der Hochdruclcgruppc
angetrieben, τοη denen swei Kit ihren Zuleitungen
Bit den ölhilfeeemelbeh<ern in verbindung ctehenund
»it ihren Ableitungen an eine geaeinsea« alt dea ö
ecouelbeMlter in Verbindung stehende Olkamer
•ind, «ehrend die dritte ölpuepe das Sohnierul au· des
Ölh*uptea»ielbehaittr saugt und o« unter Druak *u den,
•ohiedenen Lfigtra und Z ahnred sät ien, die eine Schmierung
benötigen, Yoreugsweise über einen Ölfilter und einen ölktthler
fördert« Kin wesentliohes Kerlosal des Sohaiersystems
besteht in der Tervendung τοη entspreehend angeordneten
ftüekeehlftgrentilen, die, «renn die O&sturbine still»
steht, ein Abfliegen des Schaieröles τοη den Sohaierstellen
su den Tersehiedenen Sameletellen Terhindern* Auf diese
Weise «erden sofort m*£s, τοη der ersten üttdrehung der
angelassenen Gasturbine an, alle su schmierenden Stellen der Gasturbine ausreichend mit Schmiermittel Tersorgt·
linselAeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
eines In den Zeichnungen dargestellten Ausfuhrungsbeispiele.
Der Umfang der Erfindung ergibt sieh aus den Patentansprüchen. Sarüberhinaus gehende feile der Beschreibung
und Zeichnung dienen lediglich der Xrlluterung, ohne Gegenstand ύ·ν Irflndung «u sein, Xs ewigent
Fig· 1 eine perspektivische Torderansioht einer Gas*
t turbine gemftS der Erfindung,
Yig« 2 eine der Tig, 1 entsprechende perspektivische
Ansicht der Gasturbine, wobei einseine feile
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- !»; · :^& SAD ORIGINAL
weggeschnitten oder Im Schnitt dargestellt sind»
■" - misohen Kreislaufes der Sas turbine»
yig* 4 einen senkrechten Mlttellingssohnitt duroh
und 5 41· Oästurbine,
^ einen waagerechten TeillMngsechnitt duroh die
. Viederdruokebfe,
« 7 einen eenkrechten Schnitt durch den Antrieb
«er Sehaierölpiuapen,
fig· β 7 einen eeskrecshten Schnitt in größerem Maßstab
, , duroh Ale ßchaitrölpioapen,
Der in den flg# 1 und 2 in Geaaataneioht und Geeantschnitt
dargeatellten Oaeturbine, deren Hauptbestandteile mit den
Kreial&ufeyete* eeiiemÄtlech in Yig· 3 eralchtlioh aindt
wird £uft mittele einen Hiederdruckkoapreeeors 11, ror-•ugevelae
einee Kreieelkoapreeeora, duroh zwei Zwilling»-
Bpiralleitimgea 12 und 13 sugefOhrt» Die Spiralleitungen
teilen den ναι »iederdruoklcoBpreeeor körnenden Luftstrom
und führen Um »wei iwillinga-Zwieehenkühlern 14 und 15
su» die aÜaQneretromkühler auegeführt und Bitteis eines
eeelise* U ait Kühlluft^ versorgt werden, Dao Gebläse fördert die Kühlluft το« Zentrum der ttaaturbine her durch die
SwisohenkÜAler nach auBen. Tom den Xwisohenkühlern aus
werden die gekohlten Luftatröme mittels sweier Bohrleitungen
17 imd 1· wieder smsaMaengeftlhrt und in die £inlafikammer
19 (fig· 2 «al 4) elnea Hochdruokkompreeeora 20» Tomugeweiee
eines lejatrlfegeXkompreeeore, geleitet» welcher die
X*ft WlAlWr Terdiohtet und sie la eine Spiralleitung 21
fQrdert·
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woUAa BAOORiOiNAL
woUAa BAOORiOiNAL
Ton dieser Spiralleitung 21 aus wird die Luft mit Hilfe
zweier Rohrleitungen 22 und 23 wieder in zwei Luftströme
geteilt und zwei Wärmeaustauschern 24 und 25 zugefUiirt, tos
denen je einer an einer Seite der Gasturbine angeordnet ist·
Die aus den Wärmeaustauschern 24 und 25 kommenden Luftstrom«
werden eines ersten Brenner 26 durch Rohrleitungen 27 und 28 zugeführt, von denen je eine in eine Seite des
Brenners 26 mündet und somit die Luft ströme im Brenner wieder vereinigt werden.
Die verdichtete Luft wird in dem ersten Brenner 26 mittels
eines Brennstoffes erhitzt, der durch eine Düse 29 (Pig. 5), ζ. Β. eine Umwälzdüee, zugeführt wird· PaB aus dem Brenner
26 ausströmende Gasgemisch gelangt durch eine Spiralleitung 3C
in eine Hoehdruckfeibine 31» Toraugaweioe eine Badialeinetröm»
turbine» welche die Energie sum Antrieb des Hochdruck>-sa~
preasore 20 liefert» Beide Einrichtungen werden ausammen
Bit d$r sie tragenden Welle als Hoehdruelcgruppe bezeichnet.
Das Gasgemisch aus ά^τ Hochdruokturbine wird durch eine 2en—
troll ei tung 32 einem zweiten oder Wiedererhitzungsbrenner
33 augeleitet, in welchem es auf Hochtoüperatur erhitst wird»
ehe es durch eine Spiralleitung 34 und eine Turbincndüee 35
einer Kraftturbine 36 zugeführt wird.
Aus der Kraftturbine 36 expandieren die heißen Gase durch
eine Zweistufenniederdruckturbine 37 in einen Diffusor 38·
Sie Abgase werden dann geteilt und in die Wärmeaustauscher
und 25 geleitet. Die Fig. 2 ee& im unteren feil die Verbindung
zwischen dem Diffusor und dem Wärmeaustauscher 24* Wenn die Abgase durch die Wärmeaustauscher strömen» findet eine
Wärmeübertragung zwischen den Abgasen und der von dem Hochdruck«
kompressor kommenden komprimierten Luft statt. Die abgekühlten
Po 7460/ 27.2.1963
-7.
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Alga·· WKJ&m 4«*tA Aualatlait«m«en, τοη denen in fig. 1
mad 2 «Λ mm WlTMeamtauaeaar 24 hde AualaSleLtung
59 midfclfcar iat, in Al· Atmoeptelre amageatolan*
Dem MimUaeAxutm»oT 11 wird «weekmäßig «in Schall-40
TOTVeMfcaltet, ««later ti· hohen, durch den
«nwmgt«a eeraueeh« Wapft. 3)·ρ Aufbau der
♦tn—lKW lmyt%Mt«iAt·!!· «i Hur fu«Jctioji«ll«r Zu»
«»lVt SlA am· dtr fole«nA«n l«aolir«lbun£t
«r*ruekkOMpr«eeor 1I9 d«r
97 μΛΑ d«r«n
4*r H«4«s«no]Ew«U· 41,
57 eatkait «In «rat·· Turl)iii«ir»d 42»
•Uwwl-I— t^tlpiayttdi 45 «a& ·!»· fwl»di«idü»· 44. 2a*
42 towtm mit der Ile4erdrue3cw#ll· 41 au· tin«
wttowid 4a* Turbinenrad 45 l&ftar Mit
der Kt«4«r4nialc««U· 41 «lttel· «Ibm 8e3uaul»bols«ns 45
«■4 «lttar Mnttwr 46 rtrbondan let· Stkrar« axial· Sietenmg»»
47 Twtolatarn eint £*€«*a«lti«· Terdraaun« der
Ii«4ardruaU»««p»aaor 11 (W*. 4) nttilt ·1η· lab·
al« fUMptln 49. Bl· lab· bMltst ein· Itntralbtthrunf, in
iwilBiwp da· HO*· 50 alt Yntalta aln^fUft 1st» 41· einen
ya41alaii 1tafa»caflam·^ 51 b*«lt*t, «tldwr mit einer am
*l«4«>4*aekga*«ttM !««bar b^mtl^ten Platte 52 «la· La*
55 bildet. »1· lab· 4β iat amf der Vieder-41
mittel· einer Matter 54 befestigt- Ha· auf
4«r lle4<Tflrtt«taalle 41 attf«e»«mraabt· und durch «ta Stift
55 |^»l«k#rt· mitwalauf ende labertbimbe 56 Terdeükt 4aa
90 9903/0163 bad
Wellenende und die Mutter 54 taad fcewirjrfc eine glelehsSSige
Strömung für die in den Kompressor 11 eintretende Luft*
Die Niederdruckgruppe ist in eines Xlederdruokgehiiuee
mit Hilfe von Gleitlagern 58 und $9 wid eines Beppelkugellager
60 drehbar gelagert« 3>iese Lager «erden durch ein
später im eixuselnen beschrieben««. Schmiersystem gesohsiert*
Schmieröl dieees Sehafcreystea» wird unter !Druck einem is
Niederdruckgehäuee 57 liegenden Sanas 61 (Fig» 6} «ugeführt,
von des es durch einen «eiteren Kanal 62 und eine
mit eines Bückschlagrentil 63 Tersehene Rohrleitung 64 mm
Gleitlager 58, welches in eines Lagerträger 65 aufgenosssten
ist* etrSst* Das Gleitlager 59 wird Ton einer in des iiiederdruckgeltäuee
57 gelagerten aylinderieclitn W£Lm% 66 ge*
tragen, welche sit eines in Achsrichtung rerlanfenden Kanal
67 versehen ist* Durch diesen Kanal erhalt das Gleitlager
Schaieröl tob Kanal 61 lter durch einen «eitere» la Wieder*
druckgeh&uee liegenden Kanal 63 und Kanäle 69 und 70 in
fiülee 66«
Schmieröl wird unter Brack el»enfall» atm Doppel-Kugellager
60 tos Kanal 61 her durch is Siederdruckgehauee 51 Torge*
•ehene Kanäle 71 und 72, eine Singnut 77 und einen Kanal 74
(Fig. 4} is Lagerträger 75 für das Dopp#lkug«llag«r und
ein an Arno, Kanal 74 angeschlossene» fiohretüok 76 stigeführt*
!Dieses Rohrstück 76 richtet den öl»trahl auf das Doppelkugellager
60 und auf den Eingriffapunkt svlsohes eines
auf der Issderdruekqtielle 41 feefeatigten Kegelrad 77 und
eines auf einer Welle 78 befestigten Kegelrad 79. Die »eile
78 trägt das Gebläse 16 und besteht aus «wei sittels einer
Keilnutenhülse 80 verbundenen Yellenteilen· Schmieröl wird
unter Druck ebenfalls gegen des Usfangsflanseh 51 der in
des Viederdruckkospressor 11 angeordneten Hülse 50 durch
den Kanal 81 is lagerträger 75 gerichtet« us eine Art
*o 7460/ 27*2.1965909803/0163 „ -9-
la der Äiederdruckgruppe su bilden.
M« aa»tarblae ist alt eines aa Boden des Siederdruckge-MhMIf
5? «aevartaetea ölhouptBaaMlbehalter 82 versehen
und d*a daroa Aa* Äoppei-Xttgellager 60 hindurchgehende
Selsrttrlll <&M
nicht dargt»t»llfm lchlraun la Äiederdruoicgehäuee 57 w&A
4a· dwroh da· Mttitlager 59 hindurchgehende Scneieröl
•m» eiaea aatnaalb der miee 66 liegenden ölhilf eeaaiiel-85
Äwreh ein· ftobrlcltums 84 und ebenfalle einen
rand·* nicht dargestellten Hohlraum la 57 abwärts la dien Clhauptssan
j^psr 59 ict eine Labyrinthdichtung 85
*la Abilieien d·» Scheieröl·» an der
4t «ntlans sw Gleitlager 58 Terhindert
mid e«f ^««ai »mU sevfihrleirtet, daß da« Schmieröl rcm des
St Iwr la den öliülfeeaewlbehälter 83 gelangt.
mim 4» ei«ltlae9r 58 fceraaetretende Schmieröl wird In
^p#irlxiiKr 65 TorKeaeheaeoi ölhilfeeaaeelbehälter
86 β Mi—eit tat jBlemgt -von hier durch Rohrleitungen 87
ml 88 (H«» 4 «Ml 5) «ad einen la liederdruokgeliluee
57 «acvivtMrtexi HmO. 89 sa einer epäter beeohziebenen Öl-
82 let dxnfch einen ölfUll-
11 (Fig. 6) auftgehenden Spiral-15
«lad we Vlederftruokceliftaee 57 alt Hilfe
91 *«*»*tirt- Da· G«hÄöee 9t de» Hie-
11 lat aa de« IlederdruckceftMuee 57
altteji» MfcymT «dwXt«rfcol»ea 95 awntriert and alt den
S»lr*U«i£a*«Mi ft «wl 15 aitt^L· aekr«r*r 3chr*ttb«n 94 reru
Bw >Uffmwii. 95 dea Vle4«jrdraekkoapr«»eor·, welcher
9a9(»Q3/G163
-ΊΟ-
mehrere in FIg* 6 im Querschnitt sichtbare Flügel 96,97
und 98 besitzt., iat aswi*ch.en dem iiiederdruckgehäuee 57 und
dem Korapresacrgehäuee 92 angeordnet und legt sich zusätzlich
sit einer am seinem AuBenumiang vorgesehenen Schulter gegen
einen Hand UeT Spirallleitungezt 12 und 13.
Die Siederdraokgruppe ist tob einem Au3engehause 99 umgeben,
welches mit dem Ifiederdruckgehäuse 57 fest verbunden ist*
Wie bereits ausgeführt, wird daß Gebläse 16 (yig. 4) Ton
der Hiederdrueitwelle 41 her durch das Kegelradpaar 77,79
und der Welle 78 angetrieben» welche einmal in dem Niederdruckgehäus«
mittels eines in u.er Sähe des Segelrades 79
liegenden Kugellagers 100 und sum anderen in einem aus zwei
feilen 101 und 102 «ueamatengesetsten Gebläeegehäuse 105
Bitteis eines in der ifähe des Gebläeeradea 16 angeordneten
Kugellagers 104 und veiter in zwei Gleitlagern 109 und 106
gelagert ist* Biese Gleitlager befinden sich in dem feil 101
des GebläsegehäuBee und in »ine» zwischen dem Niederdruclcgehäuee
57 und de» Gehäuseteil 101 angeordneten £ragstück
107« Atif &mv Gtbläaewelle 78 ist neben dem Kugellager 104
•in Kegelrad 108 befestigt, welches sum Antrieb einer Well«
109 mittels eines Kegelrades 110 dient. Biese Welle 109 ist in dem feil 101 des Gebläeegehäusee mittels zweier Kugellager 111 und 112 gelagert und dient zum Antrieb einer wei-
teren Welle, mit deren Hilfe außen an der Gaeturbine liegende
Zusatzeinrichtungen, a. B* ein· EraXtsteuerpuape, ein Kühlmittelkoapreesor
uaw., angetrieben werden«
Sem Kugellager 104 w& den miteinander kaaaenden Kegelrädern
108 uaä 110 wird Schmieröl durch «inen in einer s»
öebläsegehäuee befestigten Platte 113 rorgteehenen Kanal
114 »ugefUhrt, der zu diesem Zweck mit zwei Eohrstüoken
115 usd 1t6 Tersehen ist, tos denen dss Hohratüek 1t5
to 7460/ φι »j ifi£t «; . >
_ . ^ . ' -»11—
ORIGINAL
SohmlerOl β*β*» **· Kugellager 104 «ad das Bohratttek 116 da»
Safcml«r91 fftfftSt die Kegelräder 106 und 110 epritst·
Ban 0X«ltX«««m 10$ wad 106 wird Schmieröl unter Druck aas
etna* Kanal117 i* fteWäeegeMueeteil 101 des allgemeinen
Ana Am Kanal 117 »trttat da« Schmieröl mm Gleitlager 105 durch
eine» Kanal 118 waA mam 014ItIaCeX1 106 durch einen rom Kanal
118 a*aittl£eaA«n Kanal 119' * Al· Schmieröl für daa am unteren
Sfed« tor β·&1Αβ·ν·11· 78 lieg«»!· Kugellager 100 dient da«
am den «leitla«e«i 10S und 106 eAtro^fende öl«
Ol de· &«Aaaer«7at«m wird efeenfalla unter Druok einem Kanal
176 lÄ »·!! 1ÖV d«« eeDl&eegehÄu··· 105 sugvfttnrt and etrOmt
rm. «feMevdmre* einen Kanal 177 am den Kugellagern 111 und
der Well« 109« $af au» den Lagern herauatretende Schmieröl
m«it «vroli ·!*·» Kanal 178 mA ·1ηβη Kanal 179 ia ffehfiueet*il
101 «aafttlter durch einen Kanal 180 im Wiederdruckge-57
i« im Oltonpfammelhehil ter 82 «urück.
let mit tiliaai
ftriiMdeWikghi ern 14 nwt 15 auagehenden aohrleitwogen
i» lentrwB der Ctaeturbine in einem «yllnd-4
and 5)f der eimern «ylinderförmigen
121 der loQhArmoJcgruppe umgreift·
121 entWUt die Klnlaflkammer 19 dea
2O9 eowie dl· «|klr*lleitung 21 m*4
122 Tereasen· Mit deaaen Ulf· ea am
A«ar #a*turbina eefeetigt wird.
kiMUam <|e<#ne>
123 «tlüat einen Teil 124 nur Auf-Xrai^«iir%lne
36, der Iie4erdruckturBine 37 end
-12-909Ö03/0163
^
H26327
einee Untersetzungsgetriebes.
Αία Hochdruckgehäuee 121 ist ein Zueatrgetriebegehäuee
befestigt (Fig. 4)· welches alt einem !Flansch 127 am
Hochdruckgeh au ae befestigt let· Am Boden des Zus&tsgetriebegehäusee
let ein olfcilfssaaaelbeaAlter 128
angeordnet»
Der Hochdruckkompre«Bor 20 und die Hochdruckturbine 31
(flg. 5} liegen mit ihren Rücken gegeneinander und bestehen
vorzugsweise aue eines Stück* Von der Kospreasoreeite
aue «retreckt sich ein· Welle 129 ('ig· 4)t die Is
Hochdruckgeh&uee 121 mittels eines Gleitlagers 130 und
1st ZueatzgetriebegehäuBe 125 Mittels einee Doppelkugellagere
131 gelagert ist.A* Ende der Veil 129 ist ein
Segelrad 132 befestigt« welches si* eine» auf einer felle
133 befestigten Kegelrad 134 kta*t. SIa Stirnrad 13$·
welches auf der teile 133 befestigt ißt, dient als Antrieb
für aehrere ölpuapen, welche »päter in einzelnen
beschriiben werden*
Zur Schaierugg des Gleitlagere 130 und des Doppelkugellagers
131 der Welle 129 wird Schmieröl unter Druck «us eines Kanal 136 augeführt, τοη des es durch weitere
Kanäle 13? und 138 «um Gleitlager 130 gelangt· Zum Deppellcugellager
131 wird das Schmieröl rom Kanal 137 la eine
Ringnut 139 Is Lagerei tu gefuhrt, τοη wo ans ein fell
des Öles durch Kanäle 140 und 141 »u Gleitlagern 142*
143 flieStt welche die Wells 133 tragen« Das Ol aus den
Lagern 130,131.142 lind 143 sammelt sich es lode* ά·9
Zueatsgetriebegehöuaee 126 in dem ÖlhilfseasmelbehÄlter
12Θ und fliest τοη dort durch einen nut teilweise angedeuteten Kanal 144 in das liederdruckgehÄuee und dann
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909803/0163
ÖAD ORIGINAL
«elter ist den ölhauptsammelbehälter 82*
Mit *esug auf Yig· 7 ist su ersehen, daß das auf der
WeUe 133 befestigte Stirnrad 13· einmal mittels eines Zwisohenrades U5 und eines auf einer Welle 146 befestigten
St^jenrades 147 «mme Anlaaeer-eaneratoivKoabination
148 und sum anderen mittels einea Xwieohenradee 149 und
eines Stirnrades 150 drei Olpumpen 151#152 und 153* vorsugsweisi
rom Oeroftortypt antreibt· Me inneren Rotore der Olpumpen
sind siuammen Kit dem Stirnrad 150 auf einer gemeinsamen
Am Äittelabschnitt des Susatsge-124|
let« «ie fig· 4 «eigt, ein ölfilter
155
8 sei«t in «roiierem MaBatab die drei ölpuepen
152» IQ WA deren luleltoneen 156, 157 und 158. Die 01*
pumpe 153 erfellt SeiaüerSl duroh die Zuleitung 158 und
•tdit diefe« in tin« Ableitung 159 *»·» deren Verbindung
mit dem, BemMiereyetem epater beeonrieben wird. In der
Ableitung 159 i«t ein Überdruckventil 160 angeordnet·
velonee terminiert· dal ein an hoher Überdruck in &·τ Pumpe
153 entmtemt. »i· Qlpempe 152 erhalt Ol τι» der Zuleitung
157 und 41* 6ΐϊ«βρ·151 τοη der luleitang 156» Da· öl
am eae beide» Ol gelangt in eine Kammer 161
dea Xuae,ta«etriebegebJto»e· 126 A«lieet rcai hler durch
eine ötl^M 162 in dem ölmilfaammmelbehalter 128 und
weiter dmrem den |Λλ«1 IU (ng. 4) im liederdruekgehäaae
Wie aua 1**,/φ mraiehUieh iett fordert da» Qebllae 16 amnV£nft
am. die 4p |*e^N»1^«l>««ötfteee 126 angeordneten betriebe- ,
teile* Da», lua*tigetrlebegebÄ«e iet alt einer KLatt» :
165 abgedaeJrt und dae «eblJUe 16 fordert eoatt nicdit mr - ,:
Ai
Kühlluft für die Zwischenkühler 14 und 15, sondern
luft^Siröst auch den ölfilter 155» die Anlasser-öenerators :
Kombination 148 und die Olpuapen 1511 152 und 153* &■*■■
Von den Wärmeaustauschern 24 und 25 wird durch die Rohrleitungen 27 und 28 dm ersten Brenner $6 (Pig· 5) erhitzte
Luft zugeführt. Dieser Brenner enthält ein $ehäuse
164t welches am hinteren fell 123 des Gasturbinengehäuses befestigt ist und eine Brennkammer 165 umschließt« Diese
Brennkammer ist in bekannter Weifte ausgeführt und mit
mehreren in ?ig· 2 sichtbaren Mantelbohrungen versehen
und mit Hilfe eines Zwischenstückes 166 an der Sprtalleitung
30 angeschlossen· Ton einem nicht dargestellten Brenn*
Stoffbehälter wird ä.er als ümwäladüse ausgebildeten Brennerdüse
29 Brennstoff zugeführt· Der unverbrauchte Anteil des Brennstoffes wird dem Brennstoffbehälter wieder *ugeleitet*
DuTjBh eine sich durch den Hantel des Brennergehäuses
164 und dem Mantel der Brennkammer 165 erstrejfokende
Zündvorrichtung 167 Wird das in der Brennkammer vorhandene
Brennetoffluftgemiach, wenn-die Kaschlme gestartet wird,
gesundet·
DiemAbgase aus der Hochdruokturbine 31 werden durch die
als Diffusor wirkende Z entrails itung 32 dem «weiten ader
Wiederezfeitsungebrenner 33 «ugeführt., der im Teil 124
des hinteren Oasturbinengehäuses 123 mittels einer Tragplatte
16f befestigt ist. Der WltdererhitäKungabrtnner enthält
ebenfalls eine Brennkammer 169 in einem Brenngehäuse · Auch diese Brennkammer ist wieder mit mehreren In ?ig. 2
eichtbaren Mantelbohrungen versehen« Durch eine nicht dargestellte Leitung wird der wieder al» Iftewälidüae auegebildeten Brennerdüse Brennstoff aus dem Brennetoffror-
*o 7460/27.2.1963
9Ö9803/0163
ratsbehälter sugeführt* Der überschüssige, d. h. nicht
rerbrauohto Brennstoff gelangt ebenfalls wieder in den
Vorratsbehälter zurück. Sie Zündvorrichtung dea Wiedererhitsungsbrennere
kann entweder, wie beim ersten Brenner« an« einer elektrischen Glühkerze bestehen oder als eine
katalytisch arbeitende Einrichtung ausgebildet sein· Letzteres 1st BtOgIiOh9 weil die in dem Wledererhltsungebrenner
einströmenden Gase bereits durch den ersten Brenner erhitzt sind und eine Temperatur τοη über 4350O haben.
Das Brennergehäuse 170 1st en der Spiralleitung 34 ( Yig· 5)
der Kraftturbine 36 durch eis Zwischenstück 171 befestigt»
und durch die 8plralleltung gelangen heifie Oase vom
Wiedererhitsungsbrenner 33 durch eine DUse 35 tür
Kraftturbine 36·
Der Teil 125 des hinteren Qasturbinengehttuses 123 trägt
•in Gehäuse 172, in welche» die Kraftturbine 36« deren Welle 173 und die Abtriebewelle 174 der Gasturbine gelagert
sind· Zwischen der Kraftturbine 36 und der Abtriebswelle 175 ist ein spater beschriebene» Planetengetriebe
175 angeordnet·
Die τοη der Kraftturbine 36 ausgehende Welle 173 let in
dem üntersetBungegehäuee 172 mittel· eine* Doppel-Kugellagers 181 und einem Gleitlager 182 gelagert 1st*
Sin die Turblnendttae 35 tragender Duaentriger 183· welcher
eine sieh axial in eine Bohrung des Gehäuses 172 er«
streckende Nabe 184 beeitst, 1st gegen das Gehäuse 172
gelegt und daran mit mehreren Schrauben 185 befestigt· Die Turbincnduse 35 enthalt mehrere LeitschauJHn 186»
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die yon einem Düsenring 187 getragen werden.
Die Köpfe der LeitBehäufeln 186 liegen auf einem ideellen
ZyliBdo? und werden von stift eines ^s fsylindrifiöfeen AIk
schnitt 188 eines Mantelgebäuses 189 loee uageben, dessen
Innendurchmesser etwas größer iet als der dee ideelles
Zylinder8, Sin Abschnitt 190 dee Kanielgelütatee erstreckt ο ich. toe aylindrißofcen Abschnitt 188 axial und
radial naoh au&en und uaglbt die Köpfe der furblnenschuufeln
191 der Kraft turbine 36 mit raidalea Abstand·
Hie Spiralleitung 34 der Gasturbine ist Bit eirea Iraker
192 verbunden, welcher da* äanfclgefiftuee 189 trägt·
Die β tr Träger umgibt dßö Mantsl^shttuse al* radiales Abetaxtd
und besitat eines eich radial nach innen «rstreckenden Uöffinß»fl;insch 195» «eläaer to? *dem freien Stirnende
des Hantelireh&ueeβ liegt und somit axiale Bewegungen desselben in dieser Rieatuog
Den verschiedenen Lagerst eilen la Otliäuee 172 *drd 3 cha ie r-Cl
unter Druck rom Sch»iereyeteM durch, eine Rohrleitung
194 zugeführt, τοη der aus dae SchKitrül AHKduroli Kanäle
195,196 und 197 und eine Hingnut 1$8 an das Gleitlager
182 ströat. Das Doppel-XugellÄger 181 tiiULlt das Sohuieröl
durch einen το» Canal 195 susgeheßdsn Kanal 199 «ad
weiter durch Kanäle 200 und 201*
Sa« !Planetengetriebe 175 dient da*u, die BrehsaAl der Kraft«
turbinenwell* 175 herabaue et sen, so dafi braueheexe Brehsaalen
sua Antrieb einer Last, s. 2* eine« Kraftfahrseuges,
axt der Antriebewell 174 verfügbar sind.
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909803/0 1ß^
-17-
der TurMjftenwell· 173 fcefeetigt let. Dae Bonnenrad treibt
MbriN FlaMtenradsatse 203 «a· Ton denen einer In Pig.
5 daxgMtellt iet, Jeder Planetenradeat* enthält «in
erste« 8tlrnrad 2041 welche· ait de» Saxmenrad 202 kämt
und ei «wo Hol Stirnrad 205t welches in einen as Oehlue·
172 scfeetlgt«» Sahakrans 206 ait Ittnenwercahnung eingreift*
J«d«r njoMtcoradsats ist auf einer Wellt 207 einee
208 gßlugfirt. »iee· Wellen «ind hohl und
Üitlmgw 209 «ad 210· 9er rianetenträger 208 ist
·1μ· meallftger· 211 drehbar in einem in de»
«•him· m eisfmetsten La«erträ«er 212 gelagert.
Bav 8<dHU«m «r dl· OlelUager 209 und 210 wird dieeen
au· «1MB wall IbjmI 195 ft^Bweigenden Kanal 213 durch dl·
Kanal« 214, 215 «ft* 216 und dl« hohl· WeUe 207 sugtfuhrt«
1mm Iugklla#wr 211 «rnfilt SolmierOl το« Kanal 214 durch eine
»loht darg»*t«llt· Bohrung Ib Lagerträger 212· Ca· 8ehnier-
m eialtlager 182 und dea Boppel-Kugg^llager 181
t sieh in dem ölhilfeaaaotelbeaälter 217* Hler
t «lek «sah da· BehmiarOl aod dem Gleitlagern 209·
S10 und ta Kugellager 211 und wird won hler durch
di· •iigetwil·!· iahrleitung 218 su den Olpuvpen 151*152
uaft t5S
Tom der toifttemim· 36 au· expandieren die won dem Wieder-
««mimV«lgelt«B)wr 93 gelieferten Vase durch die Zwei-•tuf
eii Il el ei |>jip% I inline 37« welche die beiden Turbinenrlder
42 un« 43 enthalt· Die Turolnenrader «lnd won
«mt<lgiiiitiiM 219 ungeben, welche· won dem AuOen-99
deer ilederdruckgrnppe emstellter getragen Ist·
3m Yig·, 4 und 5 l*t su erkennen, dag die den IiederdruekK
11, dl· wieterdruckwell· 41 und die Viederdruok-
9099 0-3V 016 3 bad original
turbine 37 enthaltende ffiederdruekgruppe sit der Kraft-*
turbine 36 utfd deren Welle 173 und ait ά«τ Antriebswelle
174» welch· an den Fianeteutrager 208 befestigt iet,
gleichachsig Hegt*
Mit Besug auf Pig» 4.5 und 6 ist au Bellen, daß die Abgase
aus der Zweistufen-Hiederdruekturblne 57 in den Diffusor
38 entspannen· Dieser Diffusor enthält einen inneren Blech«
maatel 220, welcher die Hiederdruckwelle 41 und den Teil
des Viederdruekgehäuses 57« welches die Welle 41 trägt» umgibt*
Der innere Bleohmantel ist τοη den Abschnitt des
Niederdruckgehäueee 571 in welches die Niederdruckwelle
liegt* durch eine Schutzschicht 221 aus isolierende» Material
isoliert, die eine Wärmeübertragung τοη den Abgasen im Diffusor 38 βλ ά·η die UiederdruoJcwelle 41 tragenden Gleitlagern 58 und 59 verhindert»
9er Diffusor 38 enthält ferner einen äußeren Blechmantel
222, welcher durch ein« Schutzschicht 251 aus Isolierasterial
gegenüber de» AuBengehauee 99 isoliert 1st« An
dem Ende des Diffusere t welches an dem ffiederdruckkoapreeeor
/11 angrenst, ist ein Paar radial nach auswärts
gerichteter Abgasleitungen 224 und 225 rorgesehen«
*ig» 9 «eigt Im Susanaenhang den Plan des Schmierayetems
der Oasturbine·
Das Sohsdrsystes enthält den Olhauptsanaelbehälter 82, der
in Pig. 4 Ik Schnitt dargestellt ist, usdswei Ölhilfssamelbehälter«
τοη denen der eine Behälter 86 gemäß Pig. 5 das Schmieröl aus de« Gleitlager 58 der Hiederdruckwelle 41 und der andere in Pig« 5 als Bohrung dargestellte
lilfsssnelbehälter 217 das Schmieröl aus den Krafttur-
Po 7460/ 27.2.1963 9Q9Ö03/0163
181* 18%· den Lagern des untereetzungegetriebee
175 •inechlieJUivCh dea Sonnenradee 202 und der Planetenradaät*e
203 ." J
|^ dajrg«et«l,lt in Pig» 7 und 8* let an die
den HilfeearaMlbehälter 217 durch die Leitung
218 und ^M Zuleitung 156 angeechloeeen. Die Ölpumpe 152 ,
ist ej»( dfn. mifeeapaelbehälter 86 durch Rohrleitungen 87,
88# Kanal 89 la ,Ilederdruckcehftuee (rig. 7 und 8) und duroh
die Xu^eitw^ Λ57 angeeohloeeen. lie mit Bezug auf die flg.
7 i^. 8 ejrlttut.ert imrde, entladen dl· ölpuapen 151 und
jA J&% Ken*er 161, die eeitlich ip $ueat«getriebegehäuse
126 en»«Q^dnet iet· Sie Koiaier 161 entleert in den ölhilfe-•jHMe^M^ter
la unteren ϊ·11 dee 2ueat«getriebegehäuee·
126 duroh die öffnung 162. Da· Schmieröl aue dem 2u*At»-
g«trie^«getaäU0e kehrt dann durch den Kanal 144, welcher das
uee 126 mit dem !fiederdruokgehäuee 57
duroh die ia Iie<lerdruo)cgehäuee Torhandenen
^ in den ölhauptewamelbehälter 82 surüok. Der
ölh*uptw«Bwl>>ehalter 82 i.t mitmder ölpuap· 15?..Jdureh;
^ 226, eine an de» Hiederdruokgehäu»e 57
-;ww^ Rohrleitung 227 und im Hiederdruckgehäuae
angeordnete Kanäle 228 und 229 rerbunden (fig· 4)·
An des Kanal 229 ist oberhalb der Hiederdrucketufe eine,
ftolurl«itung 230 angeeohloeaen, dl« «ur Zuleitung 158 der
Da· BohalerOl aua dieaer Clpumpe etrömt in die Ableitung
15$ uaA von dort Über eine Leitung 231 in den Ölfilter 155·
9mi gefUterte öl flieBt duroh «in· Leitun g 232 (>ig. ♦)
gefUterte öl flieBt duroh «in· Leitun g 232 (>ig. ♦)
la einemΙ|χΑΪ·γ 233 der Kühlluft το» Oebläae 16 erhält.
BAD ORIGINAL -tO-
Dae in Fig.adargeetellte Überdruckventil 160 let ait dee
Auslaß der Clpuapen 151 und 152 verbunden und in den ?all,
wenn ein Überdruck in der ölpuape 153 entsteht, öffnet
die sea Ventil und entlädt einen Teil der geförderten Ölaenge aus d»r ölpumpe 153 in die Kammer 161 i* Zusatsgetriebegeh&use
126* Bin feil dee Scheieröles au« des ölfilter 155 uageht ά«η ölkühler 233 und iet Kittels einer
Rohrleitung 234 gegen die Eingriffaetelle der Kegelräder
132 und 134 gerichtet. Das «tue dem ölkühler heraustretenden
Schmieröl wird durch eine Leitung 235 einer Hohrversweigung
236 zugeführt. Ton dieser Rohrverzweigung wird dae Schmieröl durch eine Rohrleitung 237 und den Kanal 61 (Fig· 6}
in Kiederdruokgehäuae 57 den Iiagera 58, 59 und 60 der iiiederdruckwelle
41 «ugeführt·
Schmieröl strömt unter Druck durch die Rohrleitung 237
und eine/ Rohrleitung 238 inf die Rohrleitung 194 (Yig. 5)
und von hinr weiter «u den Lagern und Zahnrädern der Kraftturbine
und des Ifetereetsufigsgetriebe*, wie es in Verbindung
ait Tig. 5 beschrieben wurde·
Zur Schmierung der Lager 104, 105 und 106 der Gsbläaewelle
78wird Schaieröl unter Druck von der fiohrrersweigung
230 durch eine Rohrleitung 239 ätn «it dta genannten
lagern in Verbindung stehenden Kanälen 114 und 117 sugeführt.
De» Gleitlager 130 und des Doppelkugellager 131 der Hochdruckwelle
129 wird duroh eine τοη der Kohrrereweigung
236 ausgehende Rohrleitung 240 Bohmieröl unter Druck stt»
geführt. Die Rohrleitung 240 1st an den Kanal 156 (Mg. 4)
in ö,»hÄuee126 des £usatsgetrieses angeechlossea. im& das
8AD ORIGINAL to 7460/ . -21-
909903/01 R^
Sohmleröl kommt an da» Gleitlager 130 durch die Kanäle
137*138 und an daii Doppel-Kugellager 131 durch die Ringnut 199 QId ▼©» diesem Doppelkugellager 131 durch die Kanäle
140,141 an die Gleitlager 142,H3 der «usatzgetriebewelle
133» Durch einen «eiteren von der Rohrleitung 240 ausgehenden Kanal 241 gelangt das Schmieröl su den Lagern
dar Xwiaohenrider 145 und 149 im Zusatsgetriebegehause.
Die ftüokacalagTentile $3 und 226 haben die Aufgabe» tu
verhindern, deJ Schmieröl in den ölhilf»sammelbehälter
86 und in dem Ölhauptsammelbehälter 82 abfließt, wenn
die Gasturbine stillgeeetst wird. Das Rückschlagventil
(»ig. 7) iat ein eiafaches Kugelventil, dae ein Aufwürtsatromen
<Jsa Schmieröles sum Kanal 229 gestattet« dagegen
einen SUekflui aus diesem Kanal sperrt· Das Rückschlagventil
63 (fig· 6) dagegen ist ein fentil, welches einen bestimmten
Druck sum Offmea verlangt und, wenn die Gasturbine stillgesetst
wird, 1st der Druck in dem Leitungen oberhalb dieses Tentilea nicht stark genug, um es su öffnen. Diese Ventile
eichen eine aasreichende Schmierung aller Lager und Gleitflftehen
von dam Amgambliek an* wenn die Gasturbine angelassen 1st.
Ame dar Srlttaterong dar Sohmiarayateme, insbeaonder in
TerblAdmng mit fif. 9. ergibt sich, daß die Pumpen 151
und 152 sie Rflaklarnfpiapen dienen, um daa in den ölhilfssemmeibsiyrHsiii
86 und 217 anfallende Schmieröl im den 01-ammptsemmelbamllter
62 su fördern. Die Pumpe 153 fordert
damm das Selrnttertfl ame dam ölhaupteamaelbehUter 82 am die
Terschis^eaam lemmieTStellen der Gasturbine.
•22*
909603/0163
auegerüstet. Dieser ölabscheider erhält ölnebel, welcher
sich in dem Nlederdruclcgehäuse 57 bildet durch eine
nicht dargestellte Rohrleitung und aus dem Gehäuse 172 des Untersetzungsgetriebes 175 durch eine ebenfalls
nicht dargestellte Leitung· Der ölabscheider kann durch den Ölnebel selbst» der einen Druck von etwas über den
atmosphärischen Druck hat« angetrieben werden oder durch
eine nicht dargestellte Welle der Gasturbine« Der ölabscheider entläßt das Ul durch eine Rohrleitung 24Ji in den
ölhauptsamaelbehälter 82 und die Luft an die Atmosphäre,
z. B. durch den entsprechend ausgebildeten Verschluß des öleinfüllStutzens 90.
£s ist somit für die Gasturbine ein im Gesamtaufbau enthaltendes
Schmiersystem für alle Lager und die verschiedensten
Serükfeungsstellen der Zahnräder gebildet. Zusätzlich
sind in Systesnrerlauf Rückschlagventile vorgesehen,
welche verhindern, daß das Schmieröl in dem Schmiersystem aus den verschiedenen Sonaelateilen herausgesogen wird,
wenn die Gasturbine stillsteht.
ORIGINAL JTo 7460/27.2.1963/P*·
909803/0163
Claims (1)
- : . ;)Vv H26327ί' ' " ■ \ ■ -23-ί. '' Patentansprüchemit offene« Kreislauf, bestehend aus einer Verbundwaage »dt einer Xiederdruckstufe.; : mit Kompressor und Turbine und einer Hochdruck-r stufe mit Kompressor und Turbine, sowie Zwischenkühler und Xwisohenerhitser und einer Mitteldruck-\ ; [\ turbine als getrennt laufende Butsleistungsturbine(Kraftturbine)· wobei all· Turbinen in Serie «β-; . schaltet und swei Xwieeltenküliler Torgesehen sind,die mit einer Seite an den Ilederdruokkompressor,,', und mft der anderen Seit· sa den Hochdruokkoapressor«geseliloeeen siüd und alt einem den Kühlluft-•troii erseugenden und durch die Xwieohtnkühler I fordernden Oeblftse, das antriebsmäflig mit der, , tiederdruokstufe Terbunden 1st,dadurch gekenn«•ei<AMt, dafl ein 01ΉΠf«ssmmelbehäMter (86) für das Lager (5a) der überdruckturbine (37), ein; ölWifssammelbehMlter (217) für die Lager (181,182,209,211) der Kraftturbin« (36) sowie des mit dieser Terbundenen Qntersetsungagetriebef und ein QlliuqrUemmelbeh<er (82) für die restllohen Lager,: d. B· fur die Lager (Γ9.6Ο) des liederdruokkom-: pressors (11), dl· Lager (100,104,105,106) des Oe-bllses (16), sowie die Leger (130,131,142,143) des: Mocftdruekkompressors (20) und des mit ihm rerbun-\ denem «usmtsgetrlebes Torgesehen sind (TIg. 4,5,9)·2· Oasturbi&e nach Anspruch 1, dadurch gekexmselohnet, f UmB von mehreren Olpumpen (151,152,153) die 01*(151·152) 1^* 1^**1 »ÄeitiiBg« (156,157)Ie 74*0/27. Htor.im/f. ^,«..κ,». -2«~Jc an einen der ölhilfeaaiamelbehälter (86,217) und alt Ihren Ableitungen an eine geneineane aiii dem Ölhaupteanmelbehälter (82) durch eine freie Kanalfol&e in Verbindung stellende Clkassaer (161) angeeohloeeen sind, während die Ölpuape (155) mit ihrer Zuleitung (158) an den Olhaupteasaelbefeälter (82) und mit ihrer Ableitung (159) an ein «2 am einseinen Sohmieretellen führendes Kanalsystea angeaehlossen ist (Pig. 9)·Gastürbine nach Aneprueh 1 und 2» dadurch gekennzeichnet, da0 in U9T Zuleitung (158) der Ölpuape (152$ ein Eückechla^rentil (226) angeordnet, an die Ableitung (159) derselben ölpumpe (153) ei& Bit tor ölkaaaier (161) rerbundenee Überdruokrentil (160) angeeohloeeen und in dem au den Sohaieretellen führenden Kanal sy β tea ein RUoJcechAigrentil (65) «ngeerdnet eind.ORIGINAL fo 6/A909803/0163
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