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Turbine oder sonstige durch ein Druckmittel angetriebene umlaufende
Kraftmaschine Es sind bereits viele Ausführungen von Turbinen oder sonstigen durch
ein Druckmittel angetriebenen umlaufenden Kraftmaschinen bekannt, welche Schaufeln
aufweisen, die durch Ausnehmungen des Läufers gebildete Zellen voneinander trennen.
Demgegenüber besteht die Erfindung -darin, daß die über den Umfang des Läufers in
Achsrichtung verlaufende Schaufelumfangsfläche die Gestalt eines Kreisbogens aufweist
und mit einer in der Achsrichtung verlaufenden Ausnehmung versehen ist, in welcher
ein durch das Druckmittel von innen her belasteter Dichtungsring liegt, der mit
beiden Enden nahezu bis zur Achse heranreicht. Dieser Dichtungsring wirkt also,
obgleich er in der Achsrichtung - und nicht wie die bei Kraftmaschinenzylindern
gebräuchlichen Dichtungsringe in der Umfangsrichtung - angeordnet ist, doch ähnlich
wie ein solcher, abgesehen davon, daß er natürlich nicht ganz bis an die Achse heranreichen
kann.- Indessen ist gerade die Stelle in der Umgebung der Achse durch andere Hilfsmittel
in an sich bekannter Weise leicht abzudichten.
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Es ist bereits bekannt, innerhalb eines zylindrischen Gehäuses einen
zentrisch angeordneten, am Umfang durch radiale Schaufeln in Zellen eingeteilten
Drehkolben anzuordnen und jede Schaufel an ihrer radial äußeren Fläche mit einer
Nut zu versehen, in der ein stabförmiger, durch den Flüssigkeitsdruck nach außen
getriebener Dichtungskörper beweglich ist. Dabei ergeben sich indessen Schwierigkeiten
hinsichtlich der Abdichtung der ebenen Seitenflächen des zylindrischen Drehkolbens,
ferner insbesondere auch an den den Kolbenmantel begrenzenden rechtwinkligen Kanten.
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Ferner ist es bekannt, innerhalb eines ringförmigen Gehäuses, das
einen Arbeitszylinder ersetzt, Kolben umlaufen zu lassen, die am Umfang durch einen
oder mehrere Dichtungsringe, ähnlich den bei zylindrischen Kolben gebräuchlichen,
abgedichtet werden sollen. Solche innerhalb eines Ringraumes umlaufenden Kolben
müssen indessen irgendwie mit der Welle verbunden werden, was dazu zwingt, das die
Ringkammer enthaltende Gehäuse zu teilen und zu schlitzen und die je einen Kolben
erfassenden Organe durch den Gehäuseschlitz hindurchgreifen zu lassen, wenn nicht
gar die die innere Hälfte des Ringraumes abgrenzende Wand selbst unterteilt, zwischen
zylindrischen Wänden abdichtend geführt und in ihren Teilstücken als Mitnehmer für
die Kolben- ausgebildet ist, wobei sich an mannigfaltigen Stellen Abdichtungsschwierigkeiten
ergeben. Demgemäß zeichnet sich die erfundene Einrichtung durch ihre Einfachheit
und
durch eine wesentlich günstigere Abdichtungsmöglichkeit über den Schaufelumfang
aus.
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Auf der Zeichnung zeigt Abb. i die Ansicht eines kugeligen Läufers
einer Turbine gemäß der Erfindung.
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Abb. 2 ist eine Stirnansicht der Turbine, wobei ein Teil des Gehäuses
weggebrochen ist und der Läufer in Ansicht erscheint.
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Abb.3 ist eine Schnittansicht einer der radialen Schaufeln mit den
Dichtungsstreifen und den Kanalführungen zum Andrücken der Dichtungsstreifen durch
dass Treibmittel.
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Abb. q. ist eine Kantenansicht der in der Abb. 3 dargestellten Schaufeln.
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Abb. 5 und 6 sind Schnitte durch die in der Schaufel angeordneten
Taschen oder Kammern mit einem Ventil in verschiedenen Stellungen.
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Der Läufer i ist mit einer Anzahl radialer Schaufeln 2 versehen, die
durch Ausnehmungen 3 entstehen, welche in der Achsrichtung auf dem Umfang des Läufers
verlaufen. Der Läufer sitzt auf einer Welle 4, die in Lagern 5 eines Gehäuses 6
ruht. Der innere Mantel des Gehäuses entspricht in der Form der kugeligen Gestalt
des Läufers i. Die radialen Schaufeln 2 sind so beschaffen, daß sie gerade .in das
Gehäuse 6 hineinpassen. Auf den Schaufeln liegen gebogene Dichtungsstreifen 7. Diese
sind in Nuten oder Rinnen angeordnet, welche sich über den Umfang jeder Schaufel
e in Achsrichtung erstrecken. Diese Dichtungsstreifen laufen über die Fläche des
Läufers selbst dicht an die Welle 4. heran. Die Dichtungsstreifen 7 entsprechen
in der Form dem Verlauf des inneren Mantels des Gehäuses 6 und werden leicht gegen
die Wandung gedrückt.
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Es sind Einrichtungen vorgesehen, um das Druckmittel von innen, d.
h. von der Rückseite, den Dichtungsstreifen zuzuführen, um diese dicht gegen die
innere Fläche des Gehäuses zu drücken, während die Schaufel selbst von dem Druckmittel
beaufschlagt wird. Auf diese Weise erfolgt eine wirkungsvolle Abdichtung zum Gehäuse.
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Die Dichtungsstreifen 7, welche den in den Abb. 5 und 6 dargestellten
Querschnitt haben können, liegen in Nuten 8 auf dem Umfang der Schaufeln 2 und erstrecken
sich nahezu über den ganzen Läuferumfang in Achsrichtung. Eine Anzahl von Kanälen
9 laufen von der Innenseite jedes Dichtungsstreifens zu einer Dampfkammer io, die
sich in der Wandung jeder Schaufele befindet.
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Jede Dampfkammer ist in einem mit einem Flansch versehenen Stück ri
angeordnet, das in einer Bohrung 12 sitzt, die durch die Schaufel e hindurchgeht.
Die Befestigung dieses Stückes erfolgt mittels einer Flanschen-" Scheibe 13, welche
durch Bolzenschrauben auf der anderen Seite der Schaufel befestigt ist. In jedem
Stück ii ist eine Kammer io angeordnet, von der aus die Kanäle 9 radial zu der Nut
8 verlaufen, um auf diese Weise das Druckmittel zuzuführen und den Dichtungsstreifen
7 gegen däs Gehäuse 6 zu drücken. Kanäle 14 laufen von beiden Außenseiten jedes
Stückes ii nach der Dampfkammer io. In jeder Dampfkammer ist ein Klappenventil
15 angeordnet, welches je nach der Stellung beide Mündungen der Kanäle 14
abdecken kann, wie es in den Abb. 5 und 6 dargestellt ist.
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An dem Gehäuse 6 ist ein Einlaßstutzen 16 für das Druckmittel angeordnet,
wobei dieser Stutzen tangential zum Umfang des Läufers liegt, so daß das Druckmittel
unmittelbar die Schaufeln 2 beaufschlagen kann, um den Läufer mit seiner Achse zu
drehen. Wenn die Schaufel sich auf der einen Seite des Einlaßstutzens 16 befindet,
dann deckt die Klappe 15
einen der Kanäle 14 in der Schaufel ab, um zu verhindern,
daß das Druckmittel entweicht. In der vorauslaufenden Schaufel, die bereits -n dem
Einlaßstutzen 16 vorbeigegangen ist, deckt das Ventil i5 den gegenüberliegenden
Kanal 14 ab, um ebenfalls ein Entweichen des Druckmittels zu verhindern. Bei beiden
Stellungen des Klappenventils werden die Kanäle 9 mit dem Druckmittel von der Dampfkammer
io aus gespeist, um so die entsprechenden Dichtungsstreifen 7 gegen den Umfang des
Gehäuses zu drücken und einen dichten Abschuß zu bewirken. Ein Über- ! treten des
Druckmittels von einer Kammer 3 zur anderen wird auf diese Weise verhindert.
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Ein Auslaß 17 ist ebenfalls an dem Gehäuse vorgesehen, um das Druckmittel,
nachdem es die Schaufeln der Turbine beaufschlagt hat, aus dein Gehäuse herauszulassen.
Die Turbine kann auch in der umgekehrten Richtung laufen, wenn das Druckmittel durch
den Stutzen 17 ein- und durch den Stutzen 16 ausgelassen wird.
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Es können eine beliebige Anzahl von Turbinen in Reihe geschaltet werden,
so daß der Dampf oder das Druckmittel in verschiedenen Stufen entspannt werden kann.
Der Läufer und das Gehäuse können so ausgebildet sein, daß die Schaufeln eine rechteckige
Form besitzen, mit abgerundeten äußeren Ecken.
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Die oben beschriebene Turbine ist im Aufbau einfach und erfordert
nur wenige Teile. Jede Schaufel wird unmittelbar von dem einströmenden Druckmittel
beaufschlagt, so daß der Läufer sich in der einen Richtung fortlaufend dreht. Die
Dichtungsstreifen laufen über jede Schaufel hinweg bis dicht an die Welle heran,
so daß ein wirkungsvoller Abschluß erzielt wird, um das Entweichen des Druckmittels
zu verhindern.