DE10211423A1

DE10211423A1 - Turbine

Info

Publication number: DE10211423A1
Application number: DE2002111423
Authority: DE
Inventors: Christian Dinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-03-15
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2022-03-16
Also published as: DE10391016D2; AU2003223864A1; DE10211423B4; WO2003078798A1

Abstract

Eine Turbine weist als Schaufeln durch Seitenwände 3 begrenzte Rinnen 2 auf, welche im wesentlichen kombiniert kreis- oder spiralförmig sowie wendelförmig verlaufen. Die Rinnen 2 sind dabei in einem massiven Formkörper 1 ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Turbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Turbinen sind in den vielfältigsten Ausführungsformen bekannt. Meistens weisen sie bezüglich der Anströmrichtung durch das Antriebsmedium schräg angestellte Schaufeln auf, welche mit dem Antriebsmedium beaufschlagt werden und dadurch die Schaufeln in eine Drehbewegung versetzen. Der Nachteil bei einigen bekannten Turbinen ist, dass ihr Wirkungsgrad nicht optimal ist. Ausserdem sind die Einsatzgebiete beschränkt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Turbine mit einem hohen Wirkungsgrad sowie mit einem größeren Einsatzgebiet zu schaffen.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
Dadurch ist eine Turbine mit einem hohen Wirkungsgrad sowie mit einem großen Einsatzgebiet geschaffen. Die Grundidee der erfindungsgemäßen Turbine besteht darin, die Schaufeln als Führungskanäle für das Antriebsmedium auszubilden. Die Anzahl der Schaufeln, das Höhen- sowie Breitenverhältnis sowie der Durchmesser sind frei wählbar. Dadurch ergeben sich eine Vielzahl von Eigenschaften und Vorteilen. So ist mit der erfindungsgemäßen Turbine eine hohe Drehzahl möglich. Eine horizontale sowie vertikale Anordnung der Turbine ist möglich. Weiterhin ist ein Saugrohranbau realisierbar. Der Einbau einer Strahlablenkung ist möglich.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, dass auf die Turbine ein optimales Drehmoment ausgeübt und somit eine hohe Drehzahl bewirkt wird.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schafft eine optimale Rinnenform, mittels der das Antriebsmedium optimal geführt ist.
Die Weiterbildung der Ansprüche 4 und 5 hat den Vorteil eines langen Bewegungsweges des Antriebsmediums, wenn dieses zentral oder nahezu zentral eingespritzt wird.
Aufgrund der Radialerstreckung der Rinnen vergrößert sich deren Breite gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 nach außen hin vorzugsweise.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schafft eine kompakte Bauform der Turbine, indem ein Großteil des Turbinenquerschnittes mit Rinnen belegt ist.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 schafft einen optimalen Strömungsverlauf des Antriebsmediums in den Rinnen.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Turbine schlägt Anspruch 9 vor. Dadurch ist eine Art rotierendes Laufrad mit blumenartig angeordneten Rinnen geschaffen, wobei der Formkörper aus Kunststoff oder Metallen hergestellt sein kann. Die Bewegungsenergie des Antriebstrahls wird dabei auf das rotierende Laufrad übertragen und an der an der Unterseite angebrachten Welle abgenommen. Dadurch ergeben sich eine Vielzahl von Eigenschaften und Vorteile. So zeichnet sich diese Turbine durch geringe Fertigungskosten sowie durch eine kompakte und kleine Bauweise aus. Außerdem ist die Turbine sehr robust. Schließlich besteht keine Kavitation, und die Gefahr einer Verstopfung durch Treibgut ist nicht gegeben.
Die Weiterbildung hiervon gemäß Anspruch 10 geht von der Idee aus, die Turbine aus Einzelelementen zusammenzusetzen. Diese Einzelelemente betreffen jeweils einzelne Rinnenelemente.
Eine bevorzugte Alternative hierzu besteht gemäß Anspruch 11 darin, dass der Formkörper aus einem Stück gebildet ist. Demgemäß kann die Turbine in einer Gussform gegossen werden.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 12 schließlich betrifft die Anströmung der erfindungsgemäßen Turbine. Dadurch ist eine Regelung der Drehzahl über eine oder eventuell mehrere Düsen geschaffen. Die Turbine wird über die Spitze oder bei mehreren Düsen leicht versetzt angeströmt und gleichzeitig in allen Schaufeln umgelenkt. Dadurch ist immer eine optimale Anströmung gewährleistet, und sämtliche Schaufeln werden mit dem Antriebsmedium beaufschlagt.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Turbine wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Turbine;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Turbine;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Turbine.
Die Turbine besteht aus einem einstückigen Formkörper 1 insbesondere aus Kunststoff. In diesem Formkörper 1 sind anströmungsseitig Schaufeln in Form von Rinnen 2 mit senkrechten Seitenwänden 3 ausgebildet. Der Verlauf dieser Rinnen 2 ist dabei die Kombination einer Spirale mit einer Wendel. Im Bereich der Drehachse laufen die Seitenwände 3 zu einer Spitze zusammen.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Das Antriebsmedium wird über eine nicht dargestellte Düse in Richtung der Anströmung A1 eingespritzt. Das Antriebsmedium verteilt sich auf die insgesamt sechs Rinnen 2 und strömt in Richtung Austrittsende der Rinnen 2. Die Richtung der Ausströmung A2 ist angedeutet. Unterseitig weist der Formkörper eine ebenfalls nicht dargestellte Welle auf, welche die Bewegungsenergie des Strahls abnimmt. Bezugszeichenliste 1 Formkörper
2 Rinne
3 Seitenwand
A1 Anströmung
A2 Ausströmung

Claims

1. Turbine
mit bezüglich der Anströmrichtung durch das Antriebsmedium schräg angestellte Schaufeln,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaufeln durch Seitenwände (3) aufweisende Rinnen (2) gebildet sind, welche im wesentlichen kombiniert kreis- oder spiralförmig sowie wendelförmig verlaufen.

2. Turbine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkung des Antriebsmediums der Turbine 75° bis 105°, insbesondere ungefähr 90° beträgt.

3. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenerstreckung der Seitenwände (3) im wesentlichen in Axialrichtung der Turbine erfolgt.

4. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinnen (2) von der Drehachse der Turbine ausgehen.

5. Turbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine in der Drehachse spitz zuläuft.

6. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Breite der Rinnen (2) nach außen hin vergrößert.

7. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einander benachbarte Rinnen (2) durch eine dazwischen befindliche, gemeinsame Seitenwand (3) begrenzt sind.

8. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinnen (2) auf der Außenströmungsseite im Querschnitt gerundet sind.

9. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinnen (2) in einem massiven Formkörper (1) ausgebildet sind.

10. Turbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere einzelne Rinnenelemente zu der Turbine zusammengefügt sind.

11. Turbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (1) einstückig ausgebildet ist.

12. Turbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anströmung (A1) der Turbine entweder über eine axiale oder über eine oder mehrere dezentrale Düsen erfolgt.