DE471440C - Internal combustion turbine with a rotating compressor arranged in the shaft - Google Patents

Description

Brennkraftturbine mit umlaufendem, in der Welle angeordnetem Verdichter Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftturbine mit umlaufendem, in der Welle angeordnetem Verdichter.Internal combustion turbine with rotating compressor arranged in the shaft The invention relates to an internal combustion turbine with a rotating shaft in the shaft arranged compressor.

Die Turbine besteht aus einem Gehäuse und einem umlaufenden Verdichter, in welchem Ansaugen und Verbrennen des Gemisches sowie das Ausstoßender Gase zum Laufrad erfolgt, wobei das Schaufelrad, die Welle und der Zylinder mit beweglichem Kolben zu einem Körper vereinigt sind, wobei Abdichtungen des Explosionszylinders und Abdichtungen des Explosionsraumes fortgefallen sind. Gegenüber bekannten Bauarten wird hierdurch der Vorteil erreicht, daß nur das Schaufelrad als Teil des umlaufenden Körpers vom Gehäuse umschlossen bleibt, während der Zylinderteil mit Kolben außerhalb des Abgaseraumes liegt und äußerlich nicht mit den Abgasen in Berührung kommt.The turbine consists of a housing and a rotating compressor, in which suction and burning of the mixture as well as the expulsion of the gases for Impeller takes place with the impeller, the shaft and the cylinder with movable Pistons are combined into one body, with seals of the explosion cylinder and seals of the explosion chamber are no longer applicable. Compared to known types this has the advantage that only the paddle wheel is part of the rotating Body remains enclosed by the housing, while the cylinder part with piston outside of the exhaust gas compartment and does not come into external contact with the exhaust gases.

Die Erfindung besteht darin, daß eine mit Schaufeln versehene Doppelscheibe der als Zylinder gestalteten hohlen Nabe angegliedert ist, in welcher der Kolben mit umläuft und unabhängig von der Scheibenwelle hin und her bewegt wird. Hierdurch werden Nachteile, wie z. B. das Übereinandergleiten durch Schleifhülsen oder zylindrische Körper und das hiermit verbundene Steuern von Schlitzen und Kanälen der Explosionskammern, die immer Undichtigkeit und Spannungsabfall nach sich ziehen, beseitigt.The invention consists in that a double disk provided with blades the hollow hub designed as a cylinder is attached, in which the piston with rotates and is moved back and forth independently of the disk shaft. Through this disadvantages such as B. sliding over each other through abrasive sleeves or cylindrical Body and the associated control of slots and channels of the explosion chambers, which always lead to leakage and voltage drop, eliminated.

Auch ist hierdurch die innere und äußere Kühlung der Schaufeln ermöglicht.This also enables the internal and external cooling of the blades.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Arten, erstens ohne Verdichtung des Gemisches (Abb. x) und zweitens mit Verdichtung (Abb. a), dargestellt. Die weiteren Abbildungen dienen nur zur Erläuterung der Wirkungsweise.In the drawing, the subject matter of the invention is of two types, firstly without compression of the mixture (Fig. x) and, secondly, with compression (Fig. a). The other figures serve only to explain the mode of operation.

In einem Turbinengehäuse (Abb. i), das aus zwei Teilen, a und b, zusammengeschraubt ist, befindet sich der umlaufende Körper, der aus einer Doppelscheibe d und c mit dem Zwischenhohlraum R2 besteht und an der Scheibe d hohle V-förmige Schaufeln (Abb. 7 und 8) angegossen trägt. Die der Doppelscheibe angegliederte hohle Nabe ist als Zylinder gestaltet, in welchem der Kolben 13 mit seineriKolbenstange q, die durch eine Bohrung inoder Antriebswelle o ihre Führung erhält, gemeinsam mit dem Kurbelersatzgetrieberoller 1, dem er fest angegliedert ist, unabhängig von der der hohlen Nabe angeschlossenen Antriebswelle und deren Umdrehungszahl beim Umlauf seine Hube zurücklegt.In a turbine casing (Fig. I), which consists of two parts, a and b, is screwed together, is the revolving body which d of a double wheel and is c with the intermediate cavity R2 and to the disc d hollow V-shaped blades ( Fig. 7 and 8) cast on. The hollow hub attached to the double disk is designed as a cylinder in which the piston 13 with its piston rod q, which is guided by a bore in or drive shaft o, together with the crank set roller 1, to which it is permanently attached, regardless of the one attached to the hollow hub Drive shaft and its number of revolutions covers its stroke during rotation.

Die Wirkungsweise der Turbine ist folgende Wird von außen die Welle o angetrieben, so kommt die Turbinenscheibe d mit dem Nabenzylinder und dem Kolben K1 mit dem Roller l ins Drehen, wobei der Roller l infolge der Wellenbahn (Abb. g und 6) gemeinsam mit dem Kolben KI aus der gezeichneten toten Lage zurückgedrängt wird und Luft sowie Brennstoff in den Nabenzylinder durch die Kanäle km und D einsaugt. Gleichzeitig geht ein Teil der Luft aus dem Kanal km durch die Schaufelreihe Sgl, Sr und Sg2 hindurch. Hat der Kolben eine Gemischmenge eingesaugt, so wird mittels der Zündkerze B, die in jeder Kolbenstellung kurzgeschlossen werden kann, gefunkt und das Gemisch zur Explosion gebracht, wodurch die Ventile x und y geschlossen werden. Die verbrannte Ladung strömt aus dem Explosionszylinder durch die Schaufelreihe hindurch und versetzt das Turbinenrad in weitere Umdrehung. Hierbei wird aus dem Kanal WI durch Schleuderkraft, unterstützt durch die Saugwirkung fortströmender verbrannter Gase, die die hohlen Laufschaufeln Sy umströmen, ein Luft-Wasser-Gemisch aus dem Kühlwasserraum Wi mit fortgerissen, und es werden Zylinder, Schaufelrad und die Schaufeln selbst unter Verdampfung des Wassers gekühlt. Da der Kolben KZ in seine Anfangsstellung zurückgedrängt wird, wird der Rest der Abgase mit hinausgestoßen, und das Spiel wiederholt sich, und zwar während einer Umdrehung des Schaufelrades d so oft mal, als mittels des Rollers L der Kolben KZ hin und her bewegt wird, wobei die Zahl der Bewegungen der erforderlichen Kraftentfaltung durch Explosion entspricht, Soll die Turbine mit Verdichtung arbeiten, so wird, wie in Abb. z gezeigt, bei dem Kolben KZ die Zündkerze entfernt, und der Kolben erhält eine spitzenartige Einbohrung, die in der Rückseite dem zugefügten Zwischenventil y1 entspricht. Der Arbeitsvorgang ist dann folgender: Durch Andrehen der Welle o geht der Kolben KZ zurück und saugt Luft und Brennstoff in den Zylinder; beim Rückgang des Kolbens KZ wird durch Schließen des Zwischenventils y1 dem Gemisch der Austritt verwehrt. Es wird zusammengepreßt, bis der Kolben EL die gezeichnete Lage wieder erreicht hat.. In dieser Stellung des Kolbens KZ entzündet sich infolge eigener Temperaturerhöhung das Gemisch, und das Zwischenventil y1, welches nur mit der äußersten Spitze die Austrittsmündung abschließt, kann infolge seiner Form in die -spitze Eindrehung zurückgedrängt werden. Die verbrannten Gase strömen unter hohem Druck durch die Schaufelreihen und bringen das Schaufelrad d zum Drehen. Während der Ausdehnung der verbrannten Gase bleibt der Kolben KZ in seiner Stellung stehen, weil der Roller l den in Abb. q. dargestellten Weg zu durchlaufen hat, um nach bestimmter Zeit den ganzen Vorgang zu wiederholen.The mode of operation of the turbine is as follows: If the shaft o is driven from the outside, the turbine disk d with the hub cylinder and the piston K1 with the roller l start to rotate, whereby the roller l due to the wave path (Fig.g and 6) together with the Piston KI is pushed back from the drawn dead position and sucks air and fuel into the hub cylinder through channels km and D. At the same time, part of the air from channel km passes through the row of blades Sgl, Sr and Sg2. If the piston has sucked in a quantity of mixture, the spark plug B, which can be short-circuited in any piston position, is used to spark and the mixture is made to explode, as a result of which valves x and y are closed. The burned charge flows out of the explosion cylinder through the row of blades and sets the turbine wheel in further rotation. Here, an air-water mixture from the cooling water space Wi is carried away from the channel WI by centrifugal force, supported by the suction effect of the burnt gases flowing away, which flow around the hollow blades Sy, and the cylinder, the impeller and the blades themselves are evaporation of the Water cooled. Since the piston KZ is pushed back into its initial position, the rest of the exhaust gases are also pushed out, and the game repeats itself during one revolution of the paddle wheel d as often as the piston KZ is moved back and forth by means of the roller L, The number of movements corresponds to the required development of force through explosion. If the turbine is to work with compression, the spark plug is removed from piston KZ, as shown in Fig added intermediate valve corresponds to y1. The working process is then as follows: By turning the shaft o, the piston KZ goes back and sucks air and fuel into the cylinder; When the piston KZ recedes, the mixture is prevented from exiting by closing the intermediate valve y1. It is pressed together until the piston EL has reached the position shown again. In this position of the piston KZ, the mixture ignites as a result of its own temperature increase, and the intermediate valve y1, which only closes the outlet opening with the outermost tip, can be in the -spitze recess be pushed back. The burnt gases flow under high pressure through the rows of blades and cause the blade wheel d to rotate. During the expansion of the burnt gases, the piston KZ remains in its position, because the roller l is the one shown in Fig. Q. has to go through the path shown in order to repeat the whole process after a certain time.

Claims (1)

PATENTANSPRUCFI: Brennkraftturbine mit umlaufendem, in der Welle 'angeordnetem Verdichter, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Schaufeln (SY) versehene Doppelscheibe (c, d) der als Zylinder gestalteten hohlen Nabe angegliedert ist,. in welcher der Kolben (EL) mit umläuft und unabhängig von der Scheibenwelle hin und her bewegt wird, wobei der Kolben während des Umlaufs Brenngemisch in den Zylinder saugt und, nach der Verbrennung des Gemisches den in die Schaufelreihe (Sgl) fortströmenden Gasen nacheilend, die Gase aus dem Zylinder stößt, bevor die Neueinsaugung erfolgt.PATENT CLAIM: Internal combustion turbine with a rotating compressor arranged in the shaft, characterized in that a double disk (c, d) provided with blades (SY) is attached to the hollow hub designed as a cylinder. in which the piston (EL) rotates with and is moved back and forth independently of the disk shaft, whereby the piston sucks combustion mixture into the cylinder during the circulation and, after the combustion of the mixture, lags behind the gases flowing into the blade row (Sgl), the Gases out of the cylinder before the re-induction takes place.