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Verbrennungsturbine Im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen AntriebsmGt-oren
für Kraftfahrzeuge, wie Otto- oder Dieselmotor, betrifft die Erfindung eine Verbrennungsturbine,
die erstens den Rücksitoß eines in mehreren Strahldüsen unter hohem Diruck und großer
Geschwindigkeit verbrennenden Kraftstoff-Luft-Gemisches und zweitens den Druck der
Verbrennungsgase über mehrere hintereinandergeschaltete Trieb- und Leiträder einer
Turbine in direkte Drehbewegung umsetzt.
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Die Turbiue, ist in der Zeichnung dargestellt. Abt.. i zeigt einen
Längsschnitt; Abt.. 2 gibt einen Querschnitt durch den zylindrischen Gehäuls,eteil
wvoder, und in Abb. 3 isst eine Seiteniansicht dargesitellt.
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Die Turbine ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zylindrischen
Gehäuse MS, welches zu beiden Enden hin leicht. konisch erweitert ist, auf einer
seich zentrisch in ihm drehbaren Welle We, die in der Mitte, der Länge nach, als
verstärkter zyl-ind.ri.scher Kärper DM ausgehildet ist, der gleicht. zei;tdg als
Düsenhalber und Schwungmasse dient, rechts und links vom Düsenhalter mehrere Reihen
Druckschaufeln DS einecs Hochdruckturbokompresr sors auf 'Muten aufgeschoben angeordnet
sind. Der D:üsernhalter und die Welle können auch so ausgebildet. @sein" daß der
Düsenhalter auf die Welle aufgepreßit; wird. Die Leitschaufeln LS des Turbokompressors,
die zur Mitte hin sich in einten Ring-. bund RB vereinigen, in dem die Welle sich
dreht oder drehbar gelagerte ist, sind jeweils an, einen sich konisch verstärkenden
Gehäustering GR angegossen. Mehrere der Gehäuseringe sind zu beiden Seitendes, zylindrisch
ausgebildeten Ciehäusem@itrt,elstük.-kes MS, in dem die Welle zweimal gelagert ist
und der Düsenhalter, der durch LabyrinthdichtungenLB
an den Stirnseiten
abgedichtet ist, sich dreht, hdntereinandergeschraubt. Die Anzahl der Reihen Druckschaudeln
und der Gehäuseringe mit Leitschaufeln ergibt sich aus (der benötigten- Leistung
der Turbine. Die Leib- und Druckschaufeln des Turbokompressors ,sind( in der äußeren
Hälfte rängförmig massiv ausgebildet und <<,rennen den Kompressor auf beiden.
Seiten des Düsenhahters in zwei Stufen, die innere, IST, und,die äußere,
AST. In die Trennringe RG, die zur inneren und äußeren Kompressorsitufe durch
Labyrsinthdich@tungen LB abgedichtet sind, sind im Bereich der Kompressordruckschaufeln
DS die Arbeitsschaufeln LS und die Düsen LD der Verbrennungsturbine eingebaut.
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Der Düsenhalter hat an den .Stirmlächen je eine rinngnutenförmige
Vertiefung RN, die durch achuppemartighi.rmtereimianclerge@setzbeV-förmige Schaufledn
nach außen hin abgeschlossen sind. In die Ringnuten RN münden die Düsenkanäle K,
an deren Enden die Verbrennuingsdüsen VD eingelassen sind, deren. Öffnungen jeweils
in eine in den Düsenhalter eingelassene halibelliipsenförmiige Vertliefung E münden.
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(Dias Giebäuis,emibtel,stück, das zur Aufnahme des Düsenhaliters an
einer Stirnseite mit einem durch Schrauben zu: befestigenden Deckel versehen (ist,
ist nach außen von einer gleuten Geh äus-ewandung G umgeben, daran anschließend
nach innen sind KühlrippenKRangegossen, die durch eineabschließende Wandung W von
den Verbrennungsräumen VR
beziehungsweise den Druckräumen: DR getrennt werden.
Die (Kühlrippen KR verlaufen schräg parallel fiber einten möglichst großen (Sektor
des Mittelstückes, wob;.,( die jeweils von zwei Mühlrippen eingeschlossenen Kühlschächte
KS abwechselnd in den rechten oder lrinken, ringförmig um -den jeweils ersten, Gehäusering
verlaufenden Sammelraum. SR münden. Die Samuwlräume sind durch eine Trennwand in
zweit umabhängige Abteilungen A I und All getrennt. Date Eingangsöffnungen (der
Kühlschäohtie KS sind jeweils abwechselnd der linken oder rechten äußeren Kompressors.tufe
zugewandt,. Die inneren Abteilungen All der ;Siammelräume, die mit
den: Kühlschäcbrten in Verbindung stehen, wenden durch je zwei Über-. leitungs.roh@re,
die auf den gegenüberliegenden Seiten,des Gehäuses in einer Ebene angebracht sind
und in (deren engste Stellen je eine mit einem Kraftstoffspiegel in Verbindung stehende
Kraftstoffdüse hineinragt, mit (der jeweils gegenüberliegenden äußeren Abteilung
A I der Sarmmelräume verbunden, (die weiter durch Hohlräume in den Leitschaufeln
der ersten Gehäuseringe und darin eingelassener düsenförmiger Öffnungen mit den
inneren Druckstufen .des Kompresisors rechts und links vom Gehäusemittelstück Verbindung
haben.
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Nach einer weitieTen Ausbildung (der Erfindung sind die (Kühlschächte
(der Kühlzone so ausgebildet, (dass( jeweils ein mit den Eingangsöffnungen abwechselnd
(der rechten bzw. ,der linken äußeren Kompressorstufe zugewandtes, Kühlschachrtbündel,
deren einzelne Schächte mach innen zur Verbrennungszone hin sich verjüngend, einander
von rechts nach links überlagernd, über einDüsensystem direkt auf die rechten bzw.
linken Arbeitsschaufeln der Turbine geleitest wenden, während. ein anderer Teil
der (Kühlschächte abwechselnd in den rechten bzw. linken (Sammelraum mündet. An
die Kühlrippenzone des (Geliäusemittellstückes schließen sich nach innen diie Verbrennungs@
und Druckräume an, die paarweise durch Überleitungsöffnungen miteinander verbunden
sind. Parallel zur Drehrichtung dies (Düsenhalters, sind an die die Druck- und Verbrennungsraumzome
von (der Kühlzone trennende Gehäusewandung W Rappen angegossen, die sowohl in; (die
Druckräume als auch in die Verbrennungsräume hineiirnrageni. Von den aus führen
Kanäle, in welche die Düsen eingelaisGen sind, ,.durch die Seitenwände des Gehäusemititelstückes.
auf die Arbeiifisischaufeln der Turbine.
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laden Zeichnungen( ist ein der Erfindung -,dargestellt. Durch eine
Startanlage, die nicht näher bezeichnet ist, wind beim ISfia.tt(vorgang die Welle
mit dem rechten und linken Turbokompras:sor und (dem Düsenhalter in Drehbewegung
versetzt. Die in den äußeren Stufen dein Ko mpressors verdichtete Luft strömt mit
hoher Geschwindigkeit .durch die l,'-,ühlcschächte derKühlzone des. Gehäusemittelstücke,s:,
gelangt in die inneren Abteilungen der Sammelräume, von: hier aus durch die Überleitungsrohre
an den Kraftstoffdüsen vorbei(, nimmt( durch Sog Kraftstoff auf, strömt weiter durch
die äußeren. Abteilungen der Sammelräume und die Hohlräume der Leitschaufeln der
ersiten Gehäuseringe in die inneren Stufen des Kompressors, wird hier von der durch
die inneren: Kompres.sorstufen verdichteten Luft aufgenommen und, strömt: weiter
,durch die Öffnungen in den Stirnseiten des Gehäusemiiutelsruüekes, durch die schuppenartige
Durch.läsise in die Ri.ngnutenvertiilfungeni Beis Düsenhalters und die verschiedenen
Düsenkanäle im die Verbrennungsdüsen!, in denen das (Kraftstoff-Luft-Gemisch unter
hohem Strahldruck verbrennt und ,durch den entsiteheuden Rückstoß den (Düsenhalber
und die Welle 2n Drehbewegung versetzt. Die Verbrennung des aus den Verbrennungsdüsen
.austretenden Kraftstoff-Luft-Gemisches wird durch eine vom außen in ein Verbrennungsraumpaar
hineinragende Glühkuerze eingeleitet. In den -Verbrennungsräumen verbrennte das
Kraftetoff-Luft(-Gemisch restlos, und gibt einen Grofl(teil der frei werdenden Wärmnenvenge
über die Kühlrippen an -die durch die lüühlsahächte der Kühlzone gepreßte Luft ab.
Die Verbrennungsgase gelangen weiter durch die Überleitungsöffnungen in die (Druckräume
und von hier aus über Düsen auf die ersiten Turbinenschaufeln und weiter über die
hiintereinanidergeschalteten Arbeilimtu(fen (Leitdüsen und Schaufelrä:dier), in;
denen der vorhandene Verbrennungsdruck zum zweibenmal in Arbeit (direkte Drehbewegung)
umgesetzt wird, in den Auspuff.
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Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung wind ein Teil der von
den verstärkten äußeren Saufen (des Turbokompressors geförderten Druckluft(über
besonders ausgebiMete Kühl:schachtbü rndel
nach starker Erhitzung
über ein Düse.nisystem, als Luftstrahlantrieb wirkend, direkti auf die. Arbeitsschaufeln
der Turbine geleitet. Über weitere Kühlschachtbündel, diie an der äußeren Wandung
des Gehäusemittelstückes entlang geführt werden, kann bei der Ausführung als Höchstleisitiungsturbine,
ebenso ein Teil der gefördi.rtenFrischlu:ft, alis:K(ühlmittel wirkend, über besondere
Dü isen auf diie sonst nur unter Heißluft stehenden Turbinenschaufeln geleitet werden.
Zu hohe Temperaturen in den Leitdüsen und den Schaufeln der Turbine werden durch
J,ie von den inneren. und äußeren Sitiufen des Koin:pressors, deren Lein- und D,ruclcsch@aufeln
die Düsen- bzw. Schaufelträger der Turbine sind, geförderte Frischluft abgeleitet.
Die benötigte Kühlkapazität, um die durch die Verbrennung erzeugte Wärmemenge und
die in den einzelnen Arbeitsphasen höchstausnutzungsfähige Wärmemenge im Rahmen
der Möglichkeiten des Materials und der zweckbedingten Bauart liegend einander anzupassen,
ist konstruktionsmäßig durch Stärke und Bauart der Trennringe sowie der Kühlrippen
in der Verbrennung-s- und der Kühlzone des Gebäus=I-m,itt-elstückes! zu erreichen.