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Publication number: DE96352C
Application number: DENDAT96352D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14: Dampfmaschinen.

FLORYAN von GRUBINSKI in WARSCHAU. Dampfturbine für den Kleinbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. Dezember 1896 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dampfturbine für den Kleinbetrieb und kennzeichnet sich im wesentlichen durch eine mit ihrer Achse drehbar über einer Feuerquelle gelagerte, zur Erzeugung des Dampfes dienende Trommel, die an ihrem ä'ufseren Umfange einen aus schraubenförmig gewundenen Flachrohren bestehenden Ueberhitzer besitzt, sowie von einem Vorwärmer umgeben ist, aus dem das stärk erhitzte Speisewasser mittelst einer Pumpe, die ihren Antrieb durch die Rotation der Trommel erhält, in letztere eingedrückt wird. Im Innern der Trommel, das durch selbsttätig gesteuerte Ventile oder Hähne periodisch mit dem Dampfüberhitzer in Verbindung gelangt, ist ferner noch eine stets vertical auf der Achse hängende Drahtbürste angeordnet, welche sowohl zur Reinigung dient als auch das eingedrückte Wasser bis zur Verdampfung in den unteren Theil der Trommel zurückhält. _s

Wie hieraus ersichtlich, bildet die Dampfturbine eine Kleinkraftmaschinenanlage, in der gleichzeitig auch die Erzeugung des Dampfes stattfindet.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiele zur Veranschaulichung gebracht, und zwar zeigt Fig. 1 die Turbine in einem verticalen Längsschnitt, Fig. 2 ist ein Grundrifs von Fig. 1, Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1 (von links nach rechts gesehen], Fig. 4 zeigt die Turbine in einer Endansicht von rechts in Bezug auf Fig. 1, Fig. 5 ist ein horizontaler Längsschnitt durch die drehbare Trommel mit dem Ueberhitzer, den selbstthätig gesteuerten Dampfhähnen sowie der Ummantelung, und Fig. 6 endlich giebt eine Endansicht der Trommel, aus welcher besonders die Steuerungsvorrichtung für die Dampfhähne sowie die Anordnung der ebenfalls selbstthätig wirkenden Speisepumpe hervorgeht.

Die Trommel α (Fig. 1) ist mit ihrer Achse d, auf welcher sich die Riemscheibe e befindet, in den an der Ummantelung α¹ befestigten Lagern d¹ ά'^λ drehbar angeordnet und an ihrer rechten Stirnseite mit den an der Drehung theilnehmenden Dampfhähnen u u (Fig. 6), sowie an einer zweiten äufseren Scheibe a² mit der Speisepumpe r versehen. Auf dem Umfange der Trommel a, deren Inneres durch ein Rohr s mit der Speisepumpe r in Verbindung steht, ist mittelst kleiner Bügel y° der aus flachen Rohren y in Form einer doppelgängigen Schraube hergestellte Ueberhitzer befestigt, der, wie namentlich aus Fig. 5 hervorgeht, einerseits mit den Dampf hähnen u u, sowie andererseits durch Rohrstücke y^l mit einem an der Ummantelung α¹ festen Hohlring y² in Verbindung steht. Aus diesem Hohlring gelangt dann der Abdampf durch eine Rohrleitung^³ in das Freie. Da sich die Trommel α mit dem Ueberhitzer dreht, der Ring jK² aber feststeht, ist in letzterem ein kreisförmiger Schlitz oder Spalt y* vorgesehen, in den die Rohrstückey^l des Ueberhitzers eintreten.

Unter der Trommel α ist eine geeignete Feuerquelle, beispielsweise eine Heizlampe c angeordnet, welcher flüssiger Brennstoff, wie Petroleum, Benzin, Spiritus oder dergK, von aufsen durch ein Rohr c^l zugeführt werden

kann, und in ihrem oberen Theile besitzt die Ummantelung a¹ einen Schornstein h für den Abzug der Verbrennungsgase und ist aufserdem von einem Speisewasserbehälter g mit Einfülltrichter / umgeben. An den oberen Theil dieses Behälters ist ein Rohr k angeschlossen, von dem ein Wasserstandsglas / nach einem mit zwei Durchbohrungen versehenen Kreuzstück n¹ (vergl. Fig. i, 2 und 4) führt, das einerseits wiederum durch die mit Ventilen n² versehenen Rohrleitungen η mit dem unteren Theil des Behälters g in Verbindung steht. Von dem Kreuzstück κ¹ führt ferner noch ein mit einem festen Flügel n³ versehenes Rohrstück w⁴ nach einem Behälter m, dem das Speisewasser (wie in Fig. 4 mit Pfeilen angedeutet) durch die eine der Rohrleitungen η zufliefst. Mittelst eines Trichters 0 steht der Behälter m mit der an ihrem in Bezug auf Fig. 1 rechtsseitigen Ende hohlen Achse d der Trommel α in dichter, sowie fester Verbindung, so dafs der Behälter in an der Umdrehung der letzteren theilnimmt. Von der Bohrung ρ der Welle führt ein Rohr p^l nach der Pumpe r und von dieser wiederum, wie bereits erwähnt, ein Rohr s nach dem Innern der Trommel a. Hier ist auf der Achse d mittelst Flachschienen b eine Drahtbürste b² lose aufgehängt, die also nicht an der Drehung der Trommel a theilnimmt und bei b¹ mit einem Gewicht belastet ist, um stets in verticaler Lage zu verbleiben. Diese Bürste hat den Zweck, die innere Wandung der Trommel α stets rein zu halten, also ein Ansetzen von Kesselstein zu verhindern und gleichzeitig auch das von der Pumpe r eingedrückte Wasser bis zur Verdampfung möglichst auf dem unteren Theil der Trommel zurückzuhalten.

Durch die Drehung der Trommel α soll gleichzeitig auch die Pumpe r in Thätigkeit gesetzt werden, und um dies zu ermöglichen, ist der Hals des einen an der Ummantelung α¹ befestigten Lagers d'² mit einer festen Schnecke d³ versehen. In diese greift, wie namentlich auch aus Fig. 6 hervorgeht, ein an der Scheibe a² der Trommel α gelagertes Schneckenrad r¹ ein, und auf der Achse desselben sitzt ein Excenter r'², welches mit dem Kolben r³ der Pumpe r in gelenkiger Verbindung steht.

Mit i ist ein an der Stirnwand der Trommel a befestigtes Sicherheitsventil bezeichnet und 11 (Fig. 2) sind Mannlöcher zur Reinigung des Speisewasserbehälters g. c'² in Fig. 3 ist eine von aufsen verdeckte Oeffnung in der Ummantelung a¹, um ein bequemes Einführen der Heizlampe c unter die Trommel α zu ermöglichen.

Aus den Fig. 5 und 6 wird die Verbindung des Dampfüberhitzersy mit den an der Stirnwand der Trommel α befestigten Dampfhähnen mm, sowie die selbsttätige Steuerung der letzteren ersichtlich. Die Enden des in Form einer doppelgängigen Schraube gewundenen Rohresy münden mit entsprechend gebogenen Abzweigungen y^h in die winkelförmige Bohrung n> der Hahnküken u u, welch letztere mit dem Innern der Trommel in offener Verbindung stehen und an ihrem äufseren Ende mit je einem Hebel \ versehen sind. Die Federn q, die einerseits an den genannten Hebeln und andererseits an der Scheibe a- der Trommel α befestigt sind, halten die Hähne u u für gewöhnlich geschlossen. Wenn aber bei der Umdrehung der Trommel α die Hebel \ mit der an der festen Ummantelung a¹ gelagerten Rolle χ in Berührung kommen, so werden die Hebel derart bewegt, dafs die Hähne u u sich nach einander öffnen und der in der Trommel α entwickelte Dampf periodisch nach dem Ueberhitzer j*· gelangen kann. Sofort nachdem die äufseren Enden der Hebel \ die Rolle χ verlassen haben, tritt dann wieder infolge Wirkung der Federn q q der selbsttätige Schlufs der Hähne u u ein und dieses Spiel wiederholt sich während der ganzen Betriebsdauer der Turbine.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist nun folgende:

Soll die Turbine in Betrieb gesetzt werden, so ist zunächst nach vorher stattgefundener Entzündung der Heizlampe c und Oeffnung des Ventils n² für die Zuleitung des Speisewassers die Trommel α von Hand oder mittelst. einer besonderen Vorrichtung eine kurze Zeit in Umdrehung zu versetzen. Gelangt hierbei der Trichter 0 des an der Umdrehung theilnehmenden Behälters m nach oben, so fliefst jedesmal eine bestimmte Wassermenge infolge der Wirkung des festen Flügels n³ durch die Bohrung ρ der Trommelachse d in das Rohrp¹ und wird von der durch die Drehung der Trommel α in Thätigkeit gesetzten Pumpe r durch das Rohr s in das Innere der Trommel a eingedrückt, wo infolge der inzwischen eingetretenen Erhitzung derselben eine sofortige Verdampfung stattfindet. Werden dann die Hähne mm nach einander infolge Einwirkung der Rolle χ auf die Hebel \ geöffnet, so gelangt der entwickelte Dampf in das in Form einer doppelgängigen Schraube gewundene, bei der Rotation in steter Berührung mit den Flammen der Heizlampe c bleibende Rohr y und wird hier derart überhitzt, dafs sich sein Volumen um circa 37 pCt. vergröfsert. Der Dampf wird also bei seinem Wege durch das Rohr y auf die Schraubenflächen desselben einen Druck ausüben und hierdurch die Trommel a, auf deren Umfange das Rohr y befestigt ist, dauernd in Drehung versetzen. Die so erzeugte Kraft kann dann vermittelst der Riemscheibe e nach einer beliebigen Stelle weiter geleitet werden. Die Pumpe r bleibt,

wie hieraus ersichtlich, fortwährend in Thätigkeit und drückt zeitweise verhältnifsmä'fsig kleine, sehr stark vorgewärmte Wassermengen in die Trommel ein.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Dampfturbine für den Kleinbetrieb, gekennzeichnet durch eine über einer Feuerquelle bekannter Art drehbar gelagerte und zur Erzeugung des Dampfes dienende Trommel (a), deren ι Inneres durch selbsttätig gesteuerte Ventile oder Hähne (u) periodisch mit einem auf dem Trommelumfang befestigten flachen Schlangenrohr (y) in Verbindung gebracht wird, in welchem sich der Dampf stark überhitzt und die Umdrehung der Trommel bewirkt, und wobei durch diese Drehung gleichzeitig auch der Antrieb einer Pumpe (r) erfolgt, die aus einem Vorwärmer (g), der die Trommel umgiebt, in letztere vorgewärmtes Wasser eindrückt.

2. Ausführungsform der Dampfturbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs im Innern der Trommel (a) auf deren Achse eine lose, infolge Gewichtsbeschwerung stets vertical hängende Drahtbürste (^i)¹O²J angeordnet ist, die nicht an der Rotation theilnimmt und sowohl zur Reinigung der Trommel dient, als auch das eingedrückte Wasser bis zur Verdampfung im unteren Theil der Trommel zurückhält.

3. Ausführungsform der Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs der Antrieb der an der Stirnseite der rotirenden Trommel ^ befestigten Pumpe (r) von einer auf dem Halse des Lagers (d²) festen Schnecke fd³) aus erfolgt, mit der ein auf der Stirnseite der Trommel gelagertes Schneckenrad (r^l) in Eingriff steht, auf dessen Achse ein mit dem Pumpenkolben gelenkig verbundenes Excenter (r^) angeordnet ist.

4. Ausführungsform der Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs die in der Stirnwand der rotirenden Trommel (a) angeordneten Ventile oder Hähne (u u) aufsen mit Hebeln (iQ versehen sind, die unter dem Einflüsse von Federn (q) die Hähne geschlossen halten, bei der Umdrehung der Trommel aber zeitweilig mit einer an der festen Ummantelung (a^l) gelagerten Rolle (x) in Berührung kommen und von derselben derart bewegt werden, dafs eine zeitweilige Oeffnung der Hähne eintritt und der Dampf aus dem Innern der Trommel in den Ueberhitzer (y) gelangen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.