Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3220
.pdf
в определенном процентном соотношении с другими взрывчатыми веществами, например, с порохом и т. д.
Помимо особой конструкции этой турбины, позволяющей использовать взрывчатые вещества в указанных
выше формах, особое внимание было уделено также средствам достижения максимальной эффективности от
каждого взрыва, происходящего в камере или камерах взрыва.
В качестве новых особенностей данного изобретения можно отметить: (1) расположение вращающегося
полого вала, размещенного в полом валу ротора; (2) полые тела или воздуходувки, соединенные с
внутренним вращающимся валом и полостями 45 в валу ротора, в которых расположены указанные полые
тела, вращающиеся одновременно с внутренним валом; (3) внутренний полый вал соединен с насосом или
другим устройством 50, которое подает сжатый воздух, предназначенный для повторного использования в
качестве воздуходувки.
тем самым распространить взрывчатое вещество в камеру или камеры взрыва; (4) расположение камер
взрыва таким образом, чтобы позволить взрывчатому газу немедленно реагировать при выходе через сопло
или сопла, которые соединены с камерами взрыва; (5) специальное устройство зажигания, при котором две
свечи зажигания находятся в электрическом соединении.
(6) устройство с кольцеобразными контактами, благодаря которому клапан, используемый сначала для
автоматического открытия входного отверстия 65 камеры взрыва для обеспечения зарядки камеры взрыва,
когда входное отверстие открыто, а затем для автоматического закрытия его в момент взрыва, контактирует
70 с указанными двумя свечами зажигания при открытии указанного входного отверстия, предотвращая тем
самым образование искр путем замыкания пространства между указанными свечами зажигания, благодаря
чему ток проходит через клапан 75, а при закрытии указанного входного отверстия две свечи зажигания
электрически разъединяются, так что между ними образуются искры; (6) средство, используемое для нагрева
некоторых взрывчатых веществ, таких как, например, сырая нефть, перед их использованием для взрывов; (7)
специально сконструированный пружинный клапан для закрытия сопла и, следовательно, камеры взрыва,
предотвращающий выброс взрывчатых веществ при их вдувании в камеру взрыва, причем указанный клапан
открывается только под давлением взрывчатого газа; (8) устройство, позволяющее автоматически
устанавливать скорость внутреннего полого вала относительно скорости ротора; (9) устройства на статоре,
оказывающие сопротивление струе взрывчатого газа, когда последний выходит через сопло из камеры
взрыва, тем самым обеспечивая гораздо большую начальную реакцию на ротор, чем если бы взрывчатый газ
выходил в пространство без достаточного сопротивления; (10) специальные входные отверстия для сухих
взрывчатых веществ.
В практическом варианте осуществления одной из форм реактивной турбины, пригодной для привода
гребного винта, например, корабля или самолета, в валу ротора предусмотрен внутренний полый вал, к
которому жестко соединены полые полусферические тела или вентиляторы, которые, следовательно,
вращаются вместе с этим валом. Внутренняя поверхность указанного внутреннего вала сообщается с
внутренней поверхностью полых тел, каждое из которых имеет два выходных отверстия и расположенный
между ними выступ или ребро; назначение которых будет объяснено далее. Указанный полый внутренний вал
опирается на подшипники, один из которых является жестким, а другой может представлять собой
вращающийся элемент, например, гребной винт. На указанном валу установлено зубчатое колесо,
находящееся в зацеплении с другими зубчатыми колесами, расположенными таким образом, что они могут
передавать скорость внутреннему валу и, следовательно, полым телам, отличающуюся от скорости вращения
вала ротора. Один конец внутреннего вала сообщается с пространством, содержащим сухие взрывчатые
вещества, при этом конструкция такова, что сжатый воздух, также проходящий через это пространство, не
будет выходить из него. Однако сухие взрывчатые вещества могут также вводиться из контейнера,
предназначенного для жидких взрывчатых веществ, который будет описан позже.
На полом валу также установлен червяк, который служит для перемещения жидких (или сухих) взрывчатых
веществ, поступающих в эту часть, в пространство между внутренним полым валом и валом ротора. Вал
ротора охватывает внутренний полый вал, но контактирует с ним только в определенных местах. В тех частях,
где вращаются полусферические полые тела, вал ротора выполнен сферически, и каждая такая часть
снабжена канавкой, которая позволяет выступу или ребру перемещаться внутри нее по мере вращения
полого тела с внутренним валом. В определенных точках указанных сферических частей вдоль канавки
расположены отверстия, каждое из которых сообщается с пространством, которых, например, может быть
восемь, расположенных вокруг каждой сферической части. Каждое из указанных пространств соединено с
камерой взрыва, а входные отверстия между пространством и камерой взрыва удерживаются закрытыми
пружинным клапаном, который выступает настолько внутрь, что соприкасается с выступом или ребром полого
корпуса 70 и под действием давления пружины выталкивается наружу, в результате чего входное отверстие
открывается достаточно, чтобы позволить сжатому воздуху проходить через отверстия для продувки жидкого
или порошкообразного взрывчатого вещества 75, а также газа, который ранее был закачан в промежуточное
пространство, в камеру взрыва.
В момент, когда указанный клапан подвергается воздействию выступа, он вступает в контакт с двумя свечами
зажигания и, таким образом, предотвращает образование искр до тех пор, пока остается в контакте, что
позволяет избежать преждевременного взрыва. Однако, как только выступ 85 перестает соприкасаться с
клапаном, его пружина быстро толкает клапан к центру внутреннего полого вала, тем самым закрывая
входное отверстие.
Поэтому в момент закрытия впускного отверстия на 90 градусов свечи зажигания будут искрить, поскольку
контакт между клапаном и свечами отсутствует. Свечи зажигания проходят сквозь стенки камер взрыва, и на
их внешней стороне каждая соединена с упругими контактными элементами, один из которых находится в
постоянном электрическом контакте с расположенным по кругу электрическим контактом, а другой — в
электрическом контакте с другим расположенным по кругу электрическим контактным элементом.
-В то время как одна контактная часть может быть соединена с отрицательными проводниками источника
электрической энергии, например, батареи или генератора, другая контактная часть будет соединена с
положительными проводниками указанного источника. Предусмотрен выключатель для подключения батареи
к цепи, когда генератор не вырабатывает достаточно энергии, например, когда турбина не работает или
работает недостаточно интенсивно, чтобы автоматически обеспечить работу генератора и выработку
достаточного количества электроэнергии для искрообразования свечей зажигания, когда они не
соприкасаются ни с одним из клапанов.
Взрывные камеры снабжены одним или несколькими соплами, которые расположены таким образом, чтобы
позволить образующемуся в этих камерах взрывному газу с силой выходить через рифленую часть статора.
Эта рифленая часть разделена на небольшие отсеки, которые придадут большую интенсивность струе газа,
выпускаемой соплом. Отверстие сопла закрывается заслонкой, удерживаемой пружиной, а рифленая часть
статора находится на таком расстоянии от отверстия сопла, что заслонка будет иметь достаточное
сопротивление, как указано выше. Во время работы турбины воздушный насос автоматически приводится в
действие ремнем, который надет на шкив на валу, а также на другой шкив, который соответствующим образом
вращательно соединен со вторым валом. На последнем из них расположены шестерни, зацепляющиеся с
другими шестернями или передаточным устройством, передаточное отношение которых выбрано таким
образом, чтобы получить несколько меньшую скорость вращения 75 внутреннего полого вала по сравнению
со скоростью вращения полого вала ротора.
Предположим, что комбинация указанных передаточных устройств такова, что внутренний полый вал будет
совершать только от трех до четырех оборотов вала ротора. В этом случае полусферические полые тела
будут расположены относительно камер взрыва и клапанов таким образом, что при каждом обороте ротора на
два клапана 8b будет воздействовать выступ. Например, поскольку количество взрывных камер в каждой из
серий составляет восемь, очевидно, что скорость вращения внутреннего полого вала на четверть ниже, чем у
ротора. При следующем обороте ротора с помощью выступа приводятся в действие еще два клапана, и когда
вал ротора совершит четыре оборота, будут задействованы все клапаны одной из серий взрывных камер 95.
Очевидно, что передаточное отношение передающих устройств можно выбрать таким образом, чтобы
получить еще меньшую скорость внутреннего полого вала по сравнению со скоростью ротора; или же
передаточное отношение можно подобрать так, чтобы скорость внутреннего полого вала была выше,
например, почти такой же высокой, как скорость ротора.
Поскольку желательно иметь средства для добровольного увеличения или уменьшения скорости ротора,
могут быть использованы средства, позволяющие еще больше снизить скорость внутреннего полого вала
ниже скорости вала ротора или увеличить ее по желанию известным способом.
Чем ближе скорость вращения внутреннего полого вала к скорости вращения вала ротора, тем меньше
взрывов произойдет в камерах взрыва. Однако нецелесообразно вращать внутренний вал очень медленно по
сравнению с ротором для достижения высокой скорости вращения последнего, поскольку работа клапанов
будет происходить с такой быстрой последовательностью, что необходимо обеспечить достаточное
количество взрывчатого топлива для каждого взрыва, иначе результатом могут стать слабые взрывы, когда,
например, при каждом обороте ротора последовательно происходит семь или даже восемь взрывов в одной
серии взрывных камер; а поскольку таких серий может быть несколько, например, три, в результате останется
место, которое нужно будет слегка приоткрыть, чтобы позволить взрывчатым газам выходить в виде струи на
указанную рифленую часть. Рифленые части статора, на которые направлена струя взрывного газа,
предпочтительно разделены на небольшие камеры, то есть снабжены стенками, предназначенными для
обеспечения определенного сопротивления струе газа.
Таким образом, воздействие на ротор будет сильнее, чем если бы взрывной газ выходил в пространство, в
котором отсутствует или недостаточное сопротивление. Указанные стены не должны создавать препятствий
для упомянутого заслоночного клапана, хотя последний, будучи полностью открытым, может соприкасаться с
ними; однако это не причинит ему вреда.
Чтобы предотвратить попадание избыточного газа в пространства, расположенные между взрывными
камерами и указанными пространствами, сообщающимися с валом ротора и статором соответственно, на
соплах предусмотрены уплотнения, которые, в свою очередь, частично входят в зацепление с другими
уплотнениями статора. Трубопроводы устроены таким образом, чтобы отработанные газы отводились в
атмосферу или в конденсатор.
Резервуар, в котором находится жидкое взрывчатое вещество, снабжен конусообразным дном, к которому
прикреплена труба с клапаном, а в нижней части эта труба сообщается с пространством вокруг вала ротора. В
этой части имеется отверстие, позволяющее жидкому взрывчатому веществу проникать в пространство
между внутренним полым валом и внутренней частью вала ротора. Червячный механизм устроен таким
образом, что перемещает жидкое взрывчатое вещество внутрь сферических полых тел, которое затем
вдавливается в указанные пространства вращающимися воздуходувками, выталкивающими взрывчатое
вещество из этих пространств в сообщающиеся взрывные камеры, после чего выступы воздействуют на
клапаны, открывая входные отверстия.
Для нагревания жидкого взрывчатого вещества (например, керосина) может быть предусмотрено помещение
или камера, чтобы сделать его более восприимчивым к взрыву. Для этой цели снаружи и под этой камерой
может быть предусмотрено электрическое нагревательное устройство, которое может включать в себя
резистор, также находящийся в электрическом соединении с источником электроэнергии, таким как батарея
или генератор.
Также предусмотрен воздушный насос для накопления сжатого воздуха в емкости (60 или резервуаре), из
которой труба с клапаном подает его в полость внутреннего вала, откуда он подается к воздуходувкам.
Указанный воздушный резервуар также может быть снабжен нагревательным устройством, аналогичным
231,560 - 3 231,560, двадцать четыре взрыва при каждом обороте ротора. Однако на практике
предпочтительнее, чтобы взрывов было меньше, но они были мощнее, когда турбина используется для
выполнения тяжелых работ. В случае, если турбина должна развивать очень высокую скорость и
одновременно вырабатывать достаточную мощность, жидкие взрывчатые вещества могут быть смешаны с
определенным процентом сильнодействующих взрывчатых веществ в порошкообразной форме, например, с
порохом.
Необязательно, чтобы воздуходувки имели полусферическую форму; они могут быть и полуцилиндрическими,
и, следовательно, детали, в которые они вставляются, должны иметь цилиндрическую форму, чтобы
воздуходувки могли перемещаться внутри.
Воздуходувки также могут быть выполнены в любой другой подходящей форме.
В случае использования газообразных взрывчатых веществ, например, осветительного газа, его можно
хранить в резервуаре и подавать в помещения, сообщающиеся со взрывными камерами, аналогично тому, как
это было объяснено в отношении жидких взрывчатых веществ. Однако может быть применен и другой метод,
а именно: газообразное взрывчатое вещество направляется в смесительную камеру, где оно смешивается со
сжатым воздухом и увлекается им для подачи в воздуходувки, откуда оно будет подаваться в помещения и,
следовательно, в камеры взрыва. Одним из преимуществ транспортировки газообразных взрывчатых веществ
указанным выше способом является то, что сжатый воздух будет уже тщательно смешан с газом до того, как
попадет в камеру взрыва. Аналогичным образом могут транспортироваться и сухие взрывчатые вещества; они
могут храниться в резервуаре или вводиться в указанную камеру смешивания воздуха.
В последнем случае автоматическое открытие и закрытие клапанов служит для предотвращения обратного
заброса взрывчатых веществ сжатым воздухом в трубу, используемую для их транспортировки в
смесительную камеру.
Подходящим способом безопасной подачи сухих взрывчатых веществ с последующей подачей их сжатым
воздухом к воздуходувкам является следующее: указанные взрывчатые вещества (предпочтительно в
порошкообразной форме) вводятся указанным выше способом в смесительную камеру, и автоматически
открывается и закрывается клапан, благодаря чему взрывчатые вещества, поступающие в смесительную
камеру при закрытом клапане, поступают в воздуходувки, из которых они выдуваются в камеры взрыва при
открытом клапане.
Для достижения большего взрывного эффекта указанные сухие взрывчатые вещества могут быть смешаны с
газообразными взрывчатыми веществами, и это составное взрывчатое топливо подается в смесительную
камеру и вдувается во взрывные камеры способом, описанным выше. Воздух, необходимый для получения
взрыва, автоматически тщательно смешивается со взрывчатыми веществами в определенной пропорции
перед подачей в камеры взрыва. 75 Для отвода взрывных газов из каждой камеры взрыва может
использоваться более одного сопла, в этом случае на статоре, обращенном к указанным 80 дополнительным
соплам, предусмотрены дополнительные рифленые детали.
Кольцеобразные контактные части удерживаются соответствующими элементами из изоляционного
материала, которые, в свою очередь, крепятся к статору с помощью винтов или подобных им средств, и эти
элементы из изоляционного материала одновременно служат для предотвращения коротких замыканий. Для
смазки этих подшипников известным способом предусмотрены маслоемкости, соединенные с каналами,
которые, в свою очередь, соединены с различными подшипниками.
В зависимости от типа устройства или механизма, который должна приводить в движение эта реактивная
турбина, может быть предусмотрена базовая часть (95), к которой статор жестко крепится, и эта базовая часть
может быть снабжена средствами, позволяющими ей крепиться к полу завода или судна и т. д. 100 Теперь
перейдем к изменению в расположении и конструкции взрывных камер: взрывной газ не выходит через сопло,
а под действием пружин (105) прижимает заслонки, открывая проходы к ряду внутренних стенок статора;
например, к трем таким стенкам, а именно к двум боковым стенкам и одной кольцевой стенке.
Эти стенки снабжены многочисленными отверстиями (110), которые представляют собой каналы для
взрывчатых газов и которые выполнены таким образом, что реакция ротора происходит при прохождении
через них взрывчатых газов. Для увеличения 115 реакции (то есть обратного давления на газ, все еще
находящийся в камере взрыва) отверстия в стенках статора значительно сужаются со стороны,
противоположной той, 120, которая обращена к камерам взрыва.
Заслонки обычно не соприкасаются со стенками статора, а вступают в контакт только тогда, когда взрывной
газ прижимает более широкие части заслонок к указанным стенкам, так что разрушения не происходит.
Штанги, соединенные с заслонками, которые при повороте прижимаются к пружинам, будут испытывать не
только относительно сильное противодавление, создаваемое этими пружинами, но и будут соприкасаться
своими концами с противоположной стенкой в полостях, в которых расположены пружины, при очень мощном
взрыве, если конструкция выполнена таким образом, что в этот момент не возникает сильного контакта или
давления заслонок на стенки статора.
Одна или несколько стенок ротора могут быть также снабжены изогнутыми отверстиями, образующими
каналы для взрывного газа, направление кривизны которых противоположно направлению кривизны
отверстий, расположенных в стенках статора, что способствует возникновению реакции ротора посредством
улетучиваемого взрывного газа, проходящего через указанные стенки статора. Взрывоопасный газ всё ещё
будет обладать определённым напряжением.
В описанной выше конструкции электрические контактные части, расположенные по кругу, удерживаются с
помощью...
Специальные изолированные части, контактные части и части проводников для них могут быть уложены в
стенку статора, но изолированы от нее.
Датировано 5 декабря 1923 года.
От имени заявителя: HERBERT HIADDAN & Co., дипломированные патентные поверенные, 31 и 32, Бедфорд.
Стрит, Стрэнд, туалет № 2, Лондон.
-ПОЛНАЯ -СПЕЦИФИКАЦИЯ.
-. Усовершенствования в области и связанные с реакцией внутреннего сгорания - Турбины.
Я,. Альфред Джон Генри Хаддан, подданный Великобритании, из фирмы «Герберт Хаддан и Ко»,
расположенной по адресу: Бедфорд-стрит, 31 и 32, Стрэнд, Западный Кейп-2, Лондон, дипломированный
патентный поверенный, настоящим заявляет о характере данного изобретения, полученного от меня из-за
границы Генрихом Карлом, проживающим по адресу: Уилкинсон-авеню, 88, Джерси-Сити, Нью-Джерси,
Соединенные Штаты Америки, гражданин Германской Республики, и о способе его осуществления, который
будет подробно описан и установлен в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к данному классу реактивных турбин внутреннего сгорания, в которых
камера или камеры взрыва расположены в роторе, и в которых газы взрыва отводятся на статор для
обеспечения вращения ротора, и которые дополнительно включают центральный полый вал для приема
зарядов, которые проходят из него через отверстия или клапаны в камеры взрыва, в которых заряд
воспламеняется, и из которых взрывчатые газы подаются тангенциальными соплами для воздействия на
статор, который может быть снабжен внутренними канавками или упорами.
Турбина, описанная в настоящем изобретении, специально разработана для использования газообразных, а
также жидких взрывчатых веществ, в том числе сухих, преимущественно в виде порошка. К жидким
взрывчатым веществам можно отнести бензол, бензин, сырую нефть, нафту и т. д., а также те, которые
смешиваются с некоторыми взрывчатыми веществами в порошкообразной форме. Среди сухих взрывчатых
веществ, которые могут быть использованы в порошкообразной форме, упоминается угольная пыль, которую
можно смешивать в определенном процентном соотношении с другими взрывчатыми веществами, например,
с порохом и т. д. 75 Помимо особой конструкции этой турбины, которая позволяет использовать взрывчатые
вещества в вышеупомянутых формах, особое внимание было уделено также средствам, обеспечивающим
максимальную эффективность каждого взрыва, происходящего во взрывной камере или камерах.
Изобретение включает в себя в турбине указанного класса комбинацию внутреннего полого вала для приема
сжатого воздуха, роторного вала, окружающего указанный внутренний вал и принимающего взрывчатое
топливо, управляемой клапаном предкамеры и камеры взрыва, расположенной внутри ротора, а также
отверстий, соединенных с внутренним валом и предназначенных для обеспечения потока сжатого воздуха из
указанного вала в предкамеру, а также в указанную камеру взрыва.
Изобретение также включает в себя средства 95 для подачи взрывчатого топлива из вала ротора в
предкамеру и средства для произвольной регулировки скорости внутреннего вала, чтобы отверстия
совпадали с предкамерой и позволяли сжатому воздуху подавать взрывчатое топливо в камеру взрыва.
Изобретение дополнительно включает в себя входной патрубок, сообщающийся с предкамерой и камерой
взрыва, пружинный клапан 105, обычно стремящийся закрыть указанный патрубок, и средства для
произвольной регулировки скорости вращения внутреннего вала, благодаря чему ребро на полом
полусферическом корпусе, действующее как воздуходувка и работающее с внутренним валом 1/10,
воздействует на клапан, открывая патрубок определенное количество раз за несколько оборотов ротора.
Изобретение также включает в себя особенности конструкции, расположения и сочетаний частей, изложенные
в прилагаемых пунктах формулы изобретения и подробно описанные ниже в связи с чертежами,
прилагаемыми к настоящему описанию.
! 0 Среди прочих особенностей можно кратко упомянуть полые полусферические тела, соединенные с
внутренним вращающимся валом и в некоторой степени выполняющие функцию вентиляторов для создания
силы! топливо в предкамеры и полости роторного вала, в которых расположены указанные тела, причем
указанные тела вращаются одновременно с внутренним валом; средство зажигания, благодаря которому две
искровые точки в камерах сгорания находятся в электрическом соединении с кольцеобразными контактами, и
благодаря которому клапан, используемый сначала для автоматического открытия входного отверстия
камеры взрыва для обеспечения зарядки камеры взрыва при открытом входном отверстии, а затем для
автоматического закрытия его в момент взрыва, контактирует с указанными двумя искровыми точками при
открытии указанного входного отверстия, предотвращая таким образом образование искр за счет перекрытия
пространства между указанными искровыми точками, благодаря чему ток проходит через клапан, а при
закрытии указанного входного отверстия две искровые точки электрически разъединяются, так что между
ними образуются искры; средство, используемое для нагрева некоторых взрывчатых веществ, например,
сырой нефти, перед их использованием для взрывов; Конструкция пружинного клапана для закрытия сопла и,
следовательно, камеры взрыва, предотвращающая выход взрывчатых веществ при их впрыскивании в камеру
взрыва, при этом клапан открывается только под давлением взрывчатого газа; устройство, позволяющее
автоматически регулировать скорость внутреннего полого вала в зависимости от скорости ротора; устройства
на статоре, оказывающие сопротивление струе взрывчатого газа, когда последний выходит через сопло из
камеры взрыва, тем самым обеспечивая гораздо большую начальную реакцию ротора, чем если бы
взрывчатый газ выходил в пространство без достаточного сопротивления; и конструкция входных отверстий
для сухих взрывчатых веществ.
Варианты осуществления изобретения проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, на которых фиг. 1
представляет собой поперечный разрез одной из форм реактивной турбины, имеющей три ряда взрывных
камер, фиг. 2 65 — вид спереди с деталями в разрезе, показывающими взрывные камеры, статор, а также
одну из полых камер вала ротора, в которой размещено упомянутое ранее полусферическое полое тело. На
фиг. 3 представлен частичный вертикальный разрез 70 градусов другого варианта осуществления,
демонстрирующий модифицированную форму камеры взрыва; на фиг. 4 представлен поперечный разрез фиг.
3 по линии 4-4. Рис. 5 представляет собой поперечное сечение по линии 5-5 на рис. 4 в увеличенном
масштабе. 75 На рис. 6 представлен детальный вид некоторых упаковок, изображенных на рис. 1. На рис. 7
представлен детальный вид, демонстрирующий реверсивную передачу. На рис. 8 представлен детальный
вид, демонстрирующий еще один пример реверсивного режима. 80 - В варианте осуществления, показанном
на фиг.
1
и 2, который подходит для привода гребного винта, например, корабля или самолета, внутренний полый вал 1
предусмотрен в валу ротора 11 и 85 к валу 1, полые полусферические тела 2 жестко соединены и,
следовательно, вращаются вместе с указанным валом. Внутренняя поверхность указанного вала 1
сообщается с внутренней поверхностью указанных полых тел 90 2, каждое из которых имеет два выходных
отверстия 3 и выступ или ребро 4, расположенное между ними, назначение которого будет объяснено далее.
Указанный полый внутренний вал 1 установлен на подшипниках 5 и 6, причем первый 95 является жестким, а
второй может представлять собой вращающийся элемент, например, пропеллер 7.
На валу 1 установлено зубчатое колесо 8, взаимодействующее с другими зубчатыми колесами,
расположенными таким образом, как описано ниже, так что они могут передавать скорость внутреннему валу
и, следовательно, полым телам, отличную от скорости вала ротора. Один конец внутреннего вала сообщается
с пространством 9, предназначенным для размещения сухого взрывчатого вещества, причем конструкция
такова, что сжатый воздух, также проходящий через это пространство, не будет выходить из него. Однако
сухое взрывчатое вещество может также вводиться из контейнера, предназначенного для жидких взрывчатых
веществ, который будет описан позже. На полом валу 1 также установлен червяк 10, который служит для
перемещения жидкого (или сухого) взрывчатого вещества, которое 115 входит в этой части в пространство
между внутренним полым валом 1 и валом ротора 11. Вал ротора охватывает указанный внутренний полый
вал, но соприкасается с ним только в определенных местах, обозначенных цифрами 6 и 12 на фиг. 1. В тех
частях, где вращаются полусферические полые тела 2, вал ротора 11 выполнен в виде сферической камеры,
как показано на рисунке 13, и каждая такая часть снабжена канавкой 14, которая позволяет вышеупомянутому
выступу или ребру 4 перемещаться внутри нее при вращении полого тела 2 с внутренним валом 1.
В определенных точках указанных сферических частей 130 231,560 231,560 13 вдоль канавки 14 расположены
отверстия, каждое из которых сообщается с пространством или камерой 15, которых, например, может быть
восемь, расположенных вокруг каждой сферической части. Каждое из указанных пространств, в свою очередь,
сообщается с камерой взрыва 16, а входные отверстия 17 между пространствами и камерами взрыва
удерживаются закрытыми пружинными клапанами 18, управляемыми пружинами 19, которые простираются
настолько внутрь, что соприкасаются с ребром или выступом 4 полого тела 2 и выталкиваются им против
давления пружин 19, в результате чего входные отверстия 17 открываются достаточно, чтобы позволить
сжатому воздуху проходить через отверстия для выброса жидкого или порошкообразного взрывчатого
вещества, а также газа, который ранее был закачан в промежуточные пространства, в камеры взрыва 16.
В момент, когда клапан 18 подвергается воздействию ребра 4, он соприкасается с двумя искровыми точками
20, -21, которые проходят внутрь через стенку камеры взрыва, и таким образом предотвращает образование
искр между ними до тех пор, пока остается в контакте, что позволяет избежать преждевременного взрыва.
Однако, как только ребро 4 перестает соприкасаться с клапаном 18, его пружина 19 быстро толкает клапан к
внутреннему валу 1 и, таким образом, закрывает впускной патрубок 17. Таким образом, в момент закрытия
впускного отверстия 17 можно управлять искрообразованием, поскольку отсутствует контакт между клапаном
18 и контактами 20, 21.
На своих внешних концах искровые контакты соединены с упругими контактными частями 22 и 23
соответственно, одна (22) из которых находится в постоянном электрическом контакте с кольцевым контактом
24, а другая — в электрическом контакте с другим кольцевым контактом 25. В то время как один кольцевой
контакт 24 может быть соединен проводником n с отрицательным полюсом источника электрической энергии,
например, батареи 26 или генератора 27, другой кольцевой контакт 25 будет соединен проводником p с
положительным полюсом указанного источника. Для подключения батареи к цепи предусмотрен выключатель
28, позволяющий использовать ее, когда генератор не вырабатывает достаточно энергии, например, когда
турбина не работает или работает недостаточно интенсивно, чтобы автоматически запустить генератор 27 и
обеспечить достаточное количество электроэнергии для зажигания, когда свечи зажигания 20, 21 не
соприкасаются ни с одним из впускных клапанов 18.
Взрывные камеры 16 снабжены одной или несколькими форсунками 29, расположенными таким образом,
чтобы позволить образующемуся в этих камерах взрывному газу с силой выходить на рифленую часть 30
статора. Эта рифленая часть разделена на небольшие отсеки, которые придают большую интенсивность
струе газа, выходящей из форсунки.
Отверстия указанных сопел закрываются заслонкой 31, удерживаемой пружиной 32, а рифленая часть 30
статора 75 находится на таком расстоянии от отверстий сопел, что заслонка 31 будет иметь достаточно места
для небольшого открытия, чтобы позволить взрывному газу выходить в виде струи на указанную рифленую
часть. 80 Рифленые части 30 статора, на которые направлена струя взрывчатого газа, предпочтительно
разделены на небольшие камеры, то есть снабжены перегородками, предназначенными для обеспечения
определенного сопротивления струе газа.
Реакция на ротор будет, следовательно, сильнее, чем если бы взрывной газ выходил в пространство, в
котором отсутствует или недостаточное сопротивление. Указанные перегородки 70 не должны препятствовать
работе заслонок 31, хотя последние, будучи полностью открытыми, могут соприкасаться с указанными
перегородками, что, однако, не приведет к повреждению.
Чтобы избежать попадания слишком большого количества газа в пространства, расположенные между рядом
взрывных камер и вышеупомянутыми пространствами 15, сообщающимися с ними, а также с валом ротора 11
и статором соответственно, на соплах 29 предусмотрены уплотнения 33, которые, в свою очередь, частично
входят в зацепление с другими уплотнениями 34 на статоре. Эти уплотнения могут быть любого хорошо
известного типа, обычно используемого в турбинах, и могут представлять собой простое перекрытие краев
соответствующей кольцевой части ротора (через которую проходят сопла) с ребрами соответствующей
кольцевой части статора, на которую газы принудительно отводятся. Трубы 35 расположены таким образом,
чтобы отводить газ от взрыва в расширенную трубу 36 и 115, а оттуда в трубу 361 в атмосферу или в
глушитель 37.
Резервуар 38, в котором находится жидкое топливо и который может быть заполнен через пробку 381,
снабжен коническим дном 39, к которому прикреплена труба 40 с клапаном 41, и нижний конец этой трубы
сообщается с пространством 42 вокруг вала ротора 11.
В этой части 125 имеется отверстие 43, позволяющее жидкому топливу поступать в пространство между
внешней стороной внутреннего полого вала 1 и внутренней стороной вала ротора 11. Червяк 10
сконструирован таким образом, чтобы перемещать жидкое топливо 130 231,560, поступающее через
отверстие 43, внутрь сферических камер 13, из которых топливо будет вытесняться в несколько
вышеупомянутых пространств 15-5 вращающимися полыми телами 2, которые выталкивают топливо из
указанных пространств в сообщающиеся взрывные камеры 16, когда ребра 4 воздействуют на клапаны 18,
открывая входные отверстия 17. Камера 42 (-10) предназначена для нагрева жидкого топлива (например,
керосина), что делает его более восприимчивым к взрыву. Для этой цели снаружи и под этой камерой могут
быть предусмотрены электрические нагревательные элементы, которые могут включать в себя резистор 46,
который, опять же, находится в электрическом соединении с источником электроэнергии, таким как батарея 26
или генератор 27. Также предусмотрен воздушный насос 47 роторного типа для накопления сжатого воздуха в
емкости или резервуаре 48, из которого труба 49 с клапаном 50 подает его внутрь полого вала 1, откуда он
подается в полые корпуса 2. На 51 обозначена рукоятка, расположенная на лебедке 52, для запуска
воздушного насоса в случае недостаточного давления в резервуаре 48.
Рукоятка и лебедка снимаются с вала 55 воздушного насоса. Указанный воздушный резервуар также может
быть снабжен нагревательным устройством, аналогичным упомянутому выше.
Во время работы турбины воздушный насос 47 автоматически приводится в движение ремнем 53, который
проходит вокруг шкива 54 на валу насоса 55, а также вокруг другого шкива (не показан), который
соответствующим образом вращательно соединен со вторым валом 57.
На этом валу 57 также установлены шестерни 58 и 59. Зубья 60 на правом конце вала ротора 11 входят в
зацепление с зубчатым колесом 58, диаметр которого немного больше диаметра шестерни 59,
зацепляющейся с ранее упомянутым зубчатым колесом 8. Передаточное отношение выбрано таким образом,
чтобы получить несколько меньшую скорость вращения внутреннего полого вала 1 по сравнению со
скоростью вращения вала ротора 11. Предположим, что комбинация указанных передаточных устройств
такова, что внутренний полый вал 1 совершает только три оборота на четыре оборота вала ротора 11. В этом
случае воздуходувки 2 будут расположены относительно камер взрыва 16 и клапанов 18 таким образом, что
при каждом обороте ротора на два из указанных клапанов будет воздействовать ребро 4. Например,
поскольку количество взрывных камер в каждой из серий составляет восемь (см. рис. 2), очевидно, что
скорость вращения внутреннего вала 1 в четыре раза ниже, чем скорость вращения ротора.
При следующем обороте ротора еще два клапана 18 приводятся в действие соответствующими ребрами 4, и
когда вал ротора 11 совершит четыре оборота, все клапаны одной из серий взрывных камер 16 будут
задействованы.
Очевидно, что передаточное отношение передающих устройств можно выбрать таким образом, чтобы
получить еще меньшую скорость внутреннего вала 1 по сравнению со скоростью ротора 75; или же
передаточное отношение можно сделать таким, чтобы скорость указанного внутреннего вала была выше,
например, почти такой же высокой, как скорость ротора.
Поскольку желательно иметь средства для добровольного увеличения или уменьшения скорости ротора,
могут быть использованы устройства, с помощью которых скорость внутреннего полого вала может быть
дополнительно снижена ниже скорости вала ротора; 85 или увеличена по желанию известным способом.
Такие средства могут представлять собой трансмиссии, например, ремень, который с помощью муфты
переключается с шкива большого диаметра на шкив меньшего диаметра. Поскольку может быть несколько
таких шкивов меньшего диаметра, причем диаметр одного отличается от диаметра следующего, очевидно,
что можно получить любую скорость вала 57, на котором установлены шкивы 95, и, следовательно,
внутреннего вала 1. Предпочтительно, чтобы ряд шкивов на валу 57 был расположен конически. Правый
конец вала ротора, на котором расположены зубья 60, может быть выполнен в виде шкива, вокруг которого
наматывается ремень, а затем вокруг соответствующего шкива на валу 57.
Чем ближе скорость внутреннего вала 105 к скорости вала ротора 11, тем меньше взрывов произойдет в
камерах взрыва. Однако нецелесообразно заставлять внутренний вал вращаться очень медленно по
сравнению с моделью 110.
Для получения высокой скорости вращения ротора необходимо обеспечить высокую скорость вращения
последнего, поскольку работа клапанов 18 будет происходить с такой быстрой последовательностью, что
необходимо обеспечить достаточное количество взрывчатого топлива для каждого взрыва, иначе
результатом могут быть слабые взрывы, когда, например, при каждом обороте ротора последовательно
происходит семь или даже восемь взрывов в одной серии из 120 взрывных камер; а поскольку таких серий
может быть несколько, например, три, результатом будет двадцать четыре взрыва при каждом обороте
ротора. Однако на практике предпочтительнее, чтобы взрывов было меньше, но они были мощнее, когда
турбина используется для выполнения тяжелых работ.
В случае, если турбина должна развивать очень высокую скорость, и одновременно используются
взрывчатые вещества, например, в качестве осветительного газа, он может содержаться в отдельном
резервуаре (не показан) и подаваться в пространство 15, сообщающееся с камерами взрыва 70 16,
аналогично тому, как это было объяснено в связи с жидким топливом. Однако может быть применен и другой
метод, а именно: газообразное топливо будет подаваться в камеру 9, где оно будет смешиваться со сжатым
воздухом из трубы 49 и увлекаться этим воздухом для потока в полые тела 2, из которых оно будет
вытесняться в пространства 15, а затем в камеры взрыва 80 16. Одним из преимуществ транспортировки
газообразного топлива указанным выше способом является то, что сжатый воздух будет тщательно смешан с
газом еще до того, как он попадет в камеру взрыва. Аналогичным образом могут перевозиться также сухое
топливо или взрывчатые вещества: они могут храниться в резервуаре 38 или вводиться в указанную камеру
смешивания воздуха 9.
В последнем случае автоматы- 90.
Клапаны открытия и закрытия (не показаны) служат для предотвращения обратного потока топлива или
взрывчатых веществ из сжатого воздуха в трубу, используемую для их транспортировки в смесительную
камеру. Подходящим способом безопасного введения сухого топлива или взрывчатых веществ с целью их
транспортировки сжатым воздухом в полые тела 2 является введение указанных взрывчатых веществ
(предпочтительно в порошкообразной форме) указанным выше способом в смесительную камеру 9 и
автоматическое поворачивание клапана таким образом, чтобы он попеременно открывался и закрывался, в
результате чего взрывчатые вещества, которые попадут в смесительную камеру 105 при закрытом клапане,
будут переноситься в тела 2, откуда они будут вытеснены в пространства 15 и взрывные камеры 16 при
открытом клапане 50. 110 Для достижения большего взрывного эффекта указанные сухие топлива могут быть
смешаны с газообразными топливами, и это составное взрывчатое топливо подается в смесительную камеру
9 и вдувается во взрывные камеры способом, описанным выше. Таким образом, необходимый для взрыва
воздух автоматически тщательно смешивается с топливом в определенной пропорции 120 перед подачей в
камеры взрыва.
Для отвода взрывчатого газа из каждой камеры взрыва может использоваться более одного сопла. Например,
в правом нижнем углу рис. 1 показаны три сопла: одно центральное сопло 29 и два боковых 291 с
соответствующими заслонками. В этом случае также могут использоваться дополнительные рифленые
детали 301. Для достижения достаточной мощности жидкое топливо может быть смешано с определенным
процентом сильнодействующего взрывчатого вещества в порошкообразной форме, например, с порохом.
Необязательно, чтобы полые тела 2 имели полусферическую форму; они могут быть и полуцилиндрической
формы, и, следовательно, части, в которые они вставляются, должны иметь цилиндрическую форму, чтобы
позволить этим телам перемещаться внутри. Им также может быть придана любая другая подходящая
форма.
Принцип работы описанной выше турбины следующий: 1.5 При открытии клапана 41 жидкое топливо
поступает в пространство 42, откуда через отверстие 43 проходит в пространство между внутренним валом 1
и валом ротора 11. Червяк 10, жестко закрепленный на внутреннем валу 1, подает топливо внутрь
сферических камер 13, а полые тела 2 последовательно проталкивают в пространства 15 топливо,
накопившееся в камерах 13. Для запуска турбины достаточно открыть клапан 50 в трубе 49, обеспечив тем
самым подачу сжатого воздуха внутрь воздуходувок 2, а также установить переключатель 28 в вертикальное
положение, как показано сплошными линиями, для подключения цепей зажигания к батарее 26. Когда турбина
работает, переключатель 28 может быть перемещен для отключения батареи от цепи, но одновременно для
включения генератора 27. Как видно, вал 57 удлинен и соединен с якорем генератора 27, так что последний
приводится в движение.
Если в начале потребуется слегка повернуть ротор, чтобы переместить хотя бы одно полое тело 2 в
положение, в котором его ребро 4 будет приводить в действие один клапан 18, достаточно повернуть лебедку
63, чтобы повернуть зубчатое колесо 58 и вал 57, в результате чего ротор и внутренний вал 1 вместе с
вентиляторами также будут вращаться. Если при запуске в резервуаре 48 недостаточно сжатого воздуха,
необходимо использовать лебедку 52 и вращать вал 55, чтобы получить достаточное количество сжатого
воздуха для производства первых взрывов, после чего работа воздушного насоса будет автоматической с
помощью ремня 53 и шкива 54.
При перемещении ремня 53 к левой части шкива 54 работа воздушного насоса прекратится.
Для замедления или остановки вращения ротора можно использовать тормоз любого известного типа, либо
же можно добиться того же эффекта, перекрыв подачу топлива или сжатого воздуха.
В случае использования газообразного топлива или взрывоопасных веществ... 231,560 9.
Соседние файлы в папке патенты