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Gasturbine mit pendelnder Flüssigkeit als Übertragungsmittel Die Erfindung
bezieht sich auf eine Gasturbine, bei der die Energie gespannter Gase auf eine Flüssigkeit
übertragen und mit Hilfe von mit Schaufeln besetzten Leit- und Laufrädern in mechanische
Energie umgewandelt wird.
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Es sind Bauarten solcher Turbinen bekannt geworden, hei denen der
Leitring innerhalb der außen verbundenen Laufräder angeordnet ist. Diese Ausführungsformen
haben aber den Nachteil, daß Lager gebraucht werden, bei denen die Lagerschalen
umlaufen, wobei der Zapfen innerhalb der Lagerschalen entweder völlig stillsteht
oder sich ebenfalls, aber mit anderer Geschwindigkeit als die Lagerschalen dreht.
Derartige Lager sind schwer zu schmieren und schwer zugänglich und bringen daher
für den Betrieb große Unzuträglichkeiten mit sich.
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Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden. Die Erfindung
besteht darin, daß sowohl die Leitringwelle als auch die die Laufräder tragenden
Wellenenden für sich in stillstehenden, außerhalb der Laufräder leicht zugänglich
untergebrachten Lagern gelagert werden. Die beiden auf einer Turbinenseite liegenden
Lagerstellen für Leitring- und Laufräderwellen werden dabei zweckmäßig in einem
Lagerkörper vereinigt, der entweder auf einem besonderen Lagerbock ruht oder unmittelbar
am feststehenden Steuerring befestigt ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß das vollständig innerhalb
des Laufrades angeordnete Leitrad sicher gelagert ist und die Lager gut überwacht
werden können. Die Bauart gemäß der Erfindung bringt weiter die Möglichkeit mit
sich, das am Leitring aus den Laufradspalten in das Innere der Turbine tretende
Wasser zur Kühlung der Lager zu benutzen.
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Bei sich drehendem Leitring werden die Steuerringe mit diesem zusammengebaut;
der Antrieb des Leitringes kann von der Laufradwelle durch ein Zahnradgetriebe abgeleitet
werden, das zweckmäßig mit den Lagern im gleichen Tragkörper angeordnet wird.
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Die Abbildungen zeigen drei Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise
zum Betrieb mit Brenngasen im Verpuffungsverfahren, und zwar zeigt Abb. i im Längsschnitt
eine Bauart, hei der die beiden auf einer Seite der Turbine liegenden Lagerstellen
für den Leitring und die Laufräder zu einem Lagerkörper vereinigt sind, der von
einem besonderen Lagerbock getragen wird, Abb. z ebenfalls im Längsschnitt eine
Anordnung, bei welcher der die beiden Lager einer Seite enthaltende Lagerkörper
unmittelbar am feststehenden Steuerring befestigt ist, Abb. 3 im Längsschnitt eine
Anordnung, bei der der Leitring sich ebenfalls dreht und Abb. q. und 5 Längsschnitte
durch die Lager in größerem Maßstab, und zwar Abb. 4 durch die Lagerbauart gemäß
Abb. i, Abb. 5 durch die Lagerbauart gemäß Abb. 3.
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Zwischen den beiden miteinander verbundenen Laufrädern i und z liegt
das Leitrad 3. Die die Laufräder tragenden Wellenstummel
12 liegen
nach Abb. i in den beiden Lagern 13. Die Wellenstummel 12 sind durchbohrt und werden
von der das Leitrad 3 tragenden Welle 14 durchdrungen, die in den Lagern 15 gehalten
wird. Aus den Spalten 16 und 17 zwischen Leitrad und Laufrädern tritt Flüssigkeit
in die Innenräume 18 der Turbine. Sie wird zunächst zur Kühlung der Innenwände i9
der Laufradzellen benutzt und weiter durch den Ringspalt 20 zwischen Leitrad- und
Laufradwelle dem Lager 13 zugeleitet, wo sie zur Kühlung dient.
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Die Bauart des im Ausführungsbeispiel nach Abb. i verwendeten Lagers
zeigt Abb. 4. Auf der stillstehenden Leitrad-welle 14 sitzt eine Stopfbüchse 21,
die mit der Lauf radwelle 12 verschraubt ist und mit ihr umläuft. Sie wird umschlossen
von einem zwischen dem feststehenden Lagerteil 15 und den ebenfalls feststehenden
Lagerschalen 13 eingebauten Ring a2, der zwei nach innen ragende Ringrippen besitzt,
durch die drei Räume 23, 24 und 25 gebildet werden. Das zwischen 14 und 21 hindurchtretende
Kühlwasser wird aus dem Raum 23 durch die Leitung 26 abgeführt. Das etwa aus Raum
23 noch in den Raum 24 übertretende Kühlwasser mischt sich dort mit dem aus Raum
25 etwa noch übertretenden Lageröl und wird aus dem Raum 24 durch eine weitere Leitung
27 ebenfalls abgeleitet.
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Die beiden Lager 13 und r 5 ruhen auf dem Lagerbock 28 (Abb. i).
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Die Ausführungsform nach Abb. 2 unterscheidet sich von der nach A;bb.
i nur dadurch, daß der die Lager 13 und 15 enthaltende Lagerkörper nicht von dem
Lagerbock 28 getragen wird, sondern mittels des Ringansatzes 29 unmittelbar an den
feststehenden Steuerring 5 angeflanscht ist, so daß er von diesem getragen wird.
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Soll sich der Leitring ebenfalls drehen, dann ist eine Bauart zu wählen,
wie sie Abb. 3 und Abb. 5 beispielsweise darstellen. Das Leitrad 3 sitzt mit seiner
Nabe 3o auf der Welle 31, die drehbar in den beiden Lagern 32 liegt. Die Welle 31
trägt an ihrem Ende das Zahnrad 33, das in Eingriff mit dem Zahnrad 34 steht. Das
Zahnrad 34 sitzt auf der Zwischenwelle 35, die mittels der Lager 36 im gleichen
Lagerbock gelagert ist und an ihrem anderen Ende das Zahnrad 37 trägt, das seinerseits
in einen auf der Laufradwelle sitzenden Zahnkranz 38 eingreift. Durch die Wahl der
Zahnradgrößen läßt sich das Drehzahlverhältnis zwischen den Laufrädern und dem Leitring
bestimmen.
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Die Welle 12 der Laufräder ruht in den Lagern 13 im gleichen Lagerbock
wie die übrigen Lager auf dieser Seite (s. Abb. 5). Durch die Stopfbüchse 21 wird
der Abfluß des Kühlwassers aus dem Spalt 2o gedrosselt; das Kühlwasser aus dem Raum
23 wird mittels der Leitung 26 abgeführt, während die Leitung 27 zur Ableitung des
Gemisches von Wasser und Öl dient. Das aus den Lagern 32 der Leitradwelle austretende
Öl wird durch einen Spritzring 39 nach außen geschleudert. Das um die Rippe 4o herum
in den Raum .41 dringende Spritzöl, dem sich unter Umständen bereits aus Raum 23
herüberdringendes Wasser beigemischt hat, wird aus diesem Raum mittels der Leitung
.l2 abgeführt, die mit der Leitung 27 zu einer gemeinsamen Leitung 4.3 vereinigt
werden kann.