AT133396B - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Verpuffungskammern, insbesondere für Brennkraftturbinen. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Verpuffungskammern, insbesondere für Brennkraftturbinen.

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AT133396B
AT133396B AT133396DA AT133396B AT 133396 B AT133396 B AT 133396B AT 133396D A AT133396D A AT 133396DA AT 133396 B AT133396 B AT 133396B
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E H Hans Dr Ing Holzwarth
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   Unter den verschiedenen Verfahren zur Regelung von Verpuffungskammern, wie sie insbesondere für den Betrieb von   Verpttffungsbrennkraftturbinen   Verwendung'finden, sind Regelungen bekanntgeworden, bei denen die Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit und Kammer verändert wird. Hiebei bestand eine zweifache Möglichkeit der Veränderung der   Arbeitsspiel-oder Zykelzahl   je Zeiteinheit. Entweder wurde lediglich die   Drehzahl der Steuerwelle je Zeiteinheit verändert   und hiedureh gleichmässig alle Einzelphasen eines Arbeitsspieles. also vorzugsweise die Zeit-oder Arbeitsspannen der Verbrennung   (Verpuffung),   der Expansion und der Ladung entsprechend verlängert oder verkürzt oder es wurde der 
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 änderte Arbeitsspiele Pausen von der Zeitlänge eines oder mehrerer Arbeitsspiele eingelegt.

   Beide Regelungsarten waren nicht völlig befriedigend. Bei der   ersten, verhältnismässig   sehr einfachen Regelungsart entstand der Nachteil, dass sämtliche Einzelphasen eines Arbeitsspieles verändert wurden, obwohl die Zeitlänge einzelner dieser Phasen völlig unabhängig von den jeweiligen Belastungszuständen der Turbine vorbestimmt war. Ausserdem wurden bei der Verkürzung oder   Verlängerung   sämtlicher Einzelphasen   Wirkungen ausgeübt,   die gerade entgegengesetzt zu der zu erzielenden verliefen, so dass besondere Zusatzeinrichtungen erforderlich waren, um den unerwünschten Einfluss aufzuheben oder sogar in das Gegenteil zu verkehren.

   So wurde beispielsweise, wenn bei steigender Belastung durch Erhöhung der Drehzahl der Steuerwelle eine Beschleunigung der Aufeinanderfolge der einzelnen Einzelphasen und damit 
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   kammern verkürzt,   so dass sich das Gemisch bei steigender Belastung verschlechterte. Es waren daher Einrichtungen erforderlich, um den Druck, mit dem das Brenngas in die   Verpuffungskammer eingeführt   wurde, entsprechend der Zunahme der Arbeitsspiele je Zeiteinheit zu erhöhen, so dass eine gleichmässige Gemischzusammensetzung gewährleistet war.

   Die zweite Regelungsart, bei der der Betrieb einer oder mehrerer Verpuffungskammern zeitweise völlig aussetzte, hatte den Nachteil einer unerwünschten Beeinflussung des Ungleichförmigkeitsgrades, so dass man mit dieser Regelung allein nicht auskam und bei geringen Belastungen eine   Gemisehregelung   zur Hilfe nehmen musste. Hiedureh wurden die Regelungseinrichtungen verwickelt und das   Regelungsverfahren   selbst   tneinheitlieh.   



   Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht nun darin, ein Regelungsverfahren durchzubilden, das nicht nur die Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt, sondern in dessen   Durchführung-es   gelingt, die Einzelphasen jedes Arbeitsspieles unabhängig von der jeweilig eingestellten Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit und damit den Turbinenwirkungsgrad selbst unabhängig vom   Regu1ierzustand   der Turbine konstant zu halten. Gemäss der Erfindung wird ein Regelungsverfahren vorgeschlagen, bei dem die Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit und Kammer durch Einlegung veränderlicher Zeitspannen in oder zwischen die Arbeitsspannen jedes Arbeitsspieles   bei Unveränderliehkeit   mindestens einer dieser Arbeitsspannen verändert wird.

   Im Gegensatz zu dem bekannten Regelungsverfahren mit gleichmässiger   Veränderung     sämtlicher Einzelphasen tritt   also der Vorteil auf. dass mindestens eine dieser Einzelphasen oder Arbeitsspannen konstant bleibt, so dass wenigstens die wichtigste dieser Arbeitsspannen der Verbrennung (Verpuffung), der Expansion oder der Ladung konstant bleibt und demgemäss die Konstanz des Wirkungs-   grades günstigst   beeinflusst. Eine absolute Konstanz wird natürlich erreicht, wenn die Zahl der Arbeits- 

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 spiele je Zeiteinheit und Kammer durch Einlegung veränderlicher Zeitspannen in oder zwischen die Arbeitsspannen jedes Arbeitsspieles bei Unveranderlichkeit aller Arbeitsspannen oder   Einzelphasen eine ; :   Arbeitsspieles verändert wird.

   Unter Arbeitsspanne ist dabei die wirkliche Dauer des Arbeitsvorganges. also die Zeitdauer einer Verbrennung, Expansion oder Ladung, ohne Hinzurechnung der eingelegten Zeitspanne verstanden. Es tritt auch nicht der Nachteil einer Verschlechterung des   rngleiehförmigkeits-   grades auf, weil sich die   veränderlichen   Zeitspannen gleichmässig auf jedes Arbeitsspiel einer Kammer und auf alle Kammern gemeinsam verteilen. Durch geeignete Einlegung der Zeitspannen kann aber nicht nur erreicht werden, dass die Einzelphasen jedes Arbeitsspieles konstant gehalten werden, sondern dass die Einlegung der   veränderlichen   Zeitspannen auch auf den Ablauf der Arbeitsvorgänge überhaupt einflusslos bleibt. Schaltet man die   veränderliche   Zeitspanne zwischen die Zeitpunkte des Endes der Ex- 
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 bleiben.

   Die Bemessung der Zeitspanne wird dabei   zweckmässig   so gehalten, dass sie bei voller Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit, also vorzugsweise bei Vollast, gleich Null ist und entsprechend der Abnahme der Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit, vorzugsweise mit sinkender Belastung, zunimmt. 



   Das neue Regelungsverfahren hat durch die Konstanz im Ablauf bestimmter Einzelphasen der Arbeitsspiele die Eigenart, dass der Gegendruck der   Verpuffungsbrennkraftturbine   hinter dem Laufrad konstant bleibt. Es ändert sich also nur die Menge der Ausströmgase je Zeiteinheit, so dass eine gegebenenfalls hinter die Verpuffungsturbine geschaltete Dauerstromturbine eine   Düsenregulierung   erhalten   muss,   um mit konstantem Wirkungsgrad arbeiten zu können. Das neue Regelungsverfahren hat die weitere Eigenart, dass sich bei Regulierung der Spielzahl je Zeiteinheit und bei   Unveränderlichkeit   der Zahl der arbeitenden Kammern die von einem   Kreiselverdichter   gelieferte Ladeluft nach Menge oder nach Druck und Menge ändert.

   Die Drehzahl des Verdichters kann also konstant bleiben, so dass sich beispielsweise 
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 trieben wird. Schliesslich besteht die Möglichkeit, den Wärmeinhalt je Raumeinheit Gemisch konstant zu halten oder ihn nur innerhalb enger Grenzen zu ändern. 



   Die Vorrichtungen zur   Durchführung   des Verfahrens ergeben sich aus dem gewählten Regelung- 
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 die von Null bis zu einem Grösstwert zu verändernde Zeitspanne zwischen Expansionsende der Feuergase in der Verpuffungskammer und der   Ladeluftventileröffnung   zu verändern. Eine   erfindungsgemäss   ausgebildete Regelungsvorriehtung kennzeichnet sich allgemein also durch Einrichtungen zur Veränderung der Vor-oder Nacheilung der wirksamen   Steuerpunkte   eines Steuerkörpers in bezug auf eine Bewegung. welche die periodische Betätigung der gesteuerten Organe erzeugt. Die wirksamen Steuerpunkte können dabei einer mechanischen, hydraulischen, pneumatischen oder   elektrischen     Regulierungsvorriehtung   angehören.

   Verwendet man, wie üblich, ein gespanntes Mittel, um die Steuerungsorgane von Verpuffungskammern bzw. Verpuffungsbrennkraftturbinen anzusteuern, so ergibt sich eine besonders einfache Aus- 
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 Steuerwulste eines umlaufenden Verteilers liegen, durch dessen axiale Verschiebung die   Vor-oder Xach-   eilung der Steuerkanten in bezug auf die Umlaufbewegung des Verteilers veränderlich ist. wobei die Steigung der Steuerkanten durch   den-nach praktischen Gesichtspunkten zu wählenden-Verstell-   hub und durch die auf den Verteilerumlaufweg reduzierten Abstände gleicher Einzelphasen je zweier aufeinanderfolgender Arbeitsspiele unter Berücksichtigung der in den   Regulierbereieh   einbezogenen Gesamtveränderungen in der Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit gegeben ist.

   Im Wesen der Erfindung liegt es, dass auch die kinematische Umkehrung dieser Vorrichtung mit dem gleichen Erfolg angewandt werden kann.   Zweckmässig   sind die Steuerwülste auf dem Verteiler entsprechend der Gattung der durch das gespannte Mittel zu betätigenden Organe axial hintereinander angeordnet. Unter den Einzelphasen, die erfindungsgemäss   bezüglich   ihrer   Anfangs-oder Endzeitpunkte   zu steuern sind, war die Expansion bezüglich ihres Endes, die Lufteinladung   bezüglich   ihres Anfangs erwähnt worden. Verändert durch die mehr oder weniger lange Bemessung der Zeitspanne wird aber auch die Einzelphase der   Brennstoffeinführung   hinsichtlich ihres Anfanges und Endes.

   Es liegt also nahe, den Brennstoffplunger durch das gespannte Mittel zu bewegen und zur Steuerung des gespannten Mittels auf dem Verteiler eine Steuerwulstanordnung vorzusehen, wie sie für das Düsen-und Ladeluftventil bereits gekennzeichnet worden ist. 



   Im Betriebe von Verpuffungkammern tritt öfters die Notwendigkeit auf, die Steuerung der Turbine auf einen bestimmten Brennstoff abzustimmen und beispielsweise die Zeitspanne, innerhalb deren die Feuergase in der Verpuffungskammer unter höchstem Druck und unter höchster Temperatur stehen. zu vergrössern, damit der Kammerbetrieb mit schwerer zündenden Brennstoffen   durchgefühlt   werden kann. 



  Um bei der Ausbildung der Steuerungsorgane gemäss der Erfindung diese Möglichkeit gewähren zu   können.   werden vorteilhaft zwischen dem Gehäuse zum Anschluss der Leitungen für das gespannte Mittel und dem Verteiler verstellbare Büchsen angeordnet, über welche die Zeitpunkte des   Druekmittelzu-und-abflusses   

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 für je eine Gattung zu betätigender Steuerorgane   gemeinsam   und in gleicher Weise verstellbar sind. In dem erwähnten Fall würde beispielsweise die den Verteilerabschnitt für das Düsenventil umgebende Büchse in Richtung der   Umlaufbewegung   des Verteilers etwas verschoben, so dass sich die Düsenventile sämtlicher Kammern etwas später öffnen wie in der Grundstellung der Büchse.

   Es vergrössert sich also die Zeitdauer, innerhalb deren die Feuergase in der Verpuffungskammer unter dem   Verbrennungshöchstdruck   stehen, also die Zeitdauer des Sattels im   Druckvolumendiagramm, wodurch sieh   ein Temperaturzustand der Verpuffungskammer einstellt, bei dem der Betrieb mit schwerzündenden Brennstoffen, wie beispielsweise Kohlenstaub, durchgeführt werden kann. Im Wesen der Erfindung liegt es, durch die Verstellbarkeit der   Büchsen   auch andere Wirkungen zu erzielen. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Bewegung der Büchse in selbsttätiger   Abhängigkeit   von bestimmten andern Veränderlichen des Turbinenbetriebes vorzunehmen. 



   Die Zeichnung zeigt in der Fig.   l   zwei Regulierdiagramme, die in der Ordinatenrichtung zur besseren Veranschaulichung versetzt zueinander aufgezeichnet sind ; in die gleiche Figur sind die zugehörigen Ventilerhebungskurven eingetragen. Fig. 2 stellt in schematischer Darstellung die Steuerpunkte dar, welche eine Einrichtung zur periodischen Betätigung der Steuerorgane aufweisen   muss,   um mit ihr das erfindungsgemässe Regelverfahren   durchführen   zu können. Fig. 3 zeigt eine Abwicklung eines Steuerkörpers, dessen Steuerpunkte nach Fig. 2 angeordnet sind. Fig. 4 gibt einen senkrechten Längsschnitt nach Linie   4-4   der Fig. 5 durch eine Vorrichtung wieder, mit der das erfindungsgemässe Verfahren durchgeführt werden kann.

   Die Fig. 5 und 6 zeigen waagerechte Querschnitte durch die Vorrichtung nach den Linien 5-5 und 6-6 der der Fig. 4. Fig. 7 stellt die Vorrichtung nach Fig. 4 bei einem andern Regulierungzustand dar. 



   Fig. 1 zeigt in dem mit ausgezogenen Linien wiedergegebenen Diagramm das typische Arbeitverfahren einer Verpuffungskammer   Holzwarthseher   Bauart. Die Ordinaten des Diagramms bedeuten 
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 der Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit zunimmt. Diese Zeitspanne ist also in dem gestrichelt gezeichneten Diagramm für 50 Spiele je Minute gegeben durch die   Steuerwellenverdrehung F.   Da man erfahrungsgemäss mit einem Regulierungsbereich von 100 und 50 Spielen je Minute auskommt, stellt die Steuerwellenverdrehung   7 : bzw.   das ihr entsprechende Zeitmass das Grösstmass der Zeitspanne, dar. deren Einschaltung zwischen die Einzelphasen e und g bzw.   'bzw.   e'und deren Veränderlichkeit das Wesen der Erfindung bildet.

   Für alle Regulierzustände, die zwischen 100 und 50 Arbeitsspielen liegen, ist diese Zeitspanne gegeben durch den jeweiligen Abstand der Steuerwellenstellungen f' und f". Unterteilt man die Ordinate, um welche die Diagramme für 100 und 50 Arbeitsspiele je Minute versetzt sind. in 50 Teile, so entspricht die durch jeden Teilstrich gezogene Horizontale, begrenzt durch die Linien FI   F2   einerseits,   Fi, Fg anderseits,   der zwischen die Einzelphasen eingeschalteten Zeitspanne bei dieser Spielzahl bzw. die Steuerungsorgane der Verpuffungskammer bzw.

   der Verpuffungsbrennkraftturbine müssen durch Reguliereinrichtungen in Abhängigkeit von der Belastung selbsttätig oder von Hand so eingestellt werden, dass sich durch Einschaltung der richtig bemessenen Zeitspanne zwischen dem Zeitpunkt des Endes der Expansion der Feuergase in der Verpuffungskammer und dem Zeitpunkt der Eröffnung des Ladeluftventils eine Spielzahl je Zeiteinheit einstellt, bei der die Verpuffungskammer bzw. die Turbine eine dieser Belastung entsprechende Leistung entwickelt. 



   Die Fig. 1 zeigt weiter die Erhebungsdiagramme des Düsen- und Ladeluftventils für die beiden Regulierzustände von 100 und 50 Arbeitsspielen je Minute. Beim Regulierzustand von 100 Arbeitsspielen je Minute beginnt die Diisenventileröffnung in dem dem Punkte d entsprechenden Punkte D. Im Punkte M ist das Düsenventil völlig eröffnet. Das   Schliessen   beginnt im Punkte N, um im Punkte H völlig beendet zu sein. Die Eröffnung des Ladeluftventils beginnt im Punkte F. Im Punkte 0 ist das Ladeluftventil völlig eröffnet. Der Beginn des Schliessens liegt im Punkte P, während das Ventil im   Punkte. X   wieder völlig geschlossen ist.

   Diese   Ventilerhebungsdiagramme   sind für den Regulierzustand von 100 Spielen mit ausgezogenen Linien wiedergegeben, während die gestrichelt gezeichneten Linien die entsprechenden Ventilerhebungsdiagramme D',   1W.     N',     R'für   das Düsenventil, F',   0', P', K'für   das Ladeluftventil beim   Regulierzustand   von 50 Arbeitsspielen je Minute darstellen.

   Es zeigt sich also, dass die Einrichtungen zur   Durchführung   des Regelungsverfahrens so ausgebildet sein müssen dass beispielsweise bei der Notwendigkeit, die Steuerungsorgane der Verpuffungskammer bzw. der Brennkraftturbine aus einem Regulierzustand von 100 Arbeitsspielen je Minute in einen Regulierzustand von 50 Arbeitsspielen je Minute zu   überführen,   ein Eingriff in die Steuereinrichtungen des   Düsen-und   Ladeluftventils, selbsttätig oder von Hand, so auszuüben ist, dass sich die Eröffnung des Düsenventils vom Punkte D zum Punkte D'vorverlegt, der Schluss des Düsenventils vom   Punkte H nach   dem Punkte IT nachverlegt,

   die Eröffnung des Ladeluftventils vom Punkte F nach dem Punkte   F'nachverlegt   und der Schluss des Ladeluftventils sieh vom   Punkte K auf   den Punkt K'vorverlegt, alles bezogen auf Grad 
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 Arbeitsverfahrens einer Verpuffungskammer   Holzwarthseher   Bauart periodisch anzusteuern sind, müssen also die Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Regelungsverfahrens Einrichtungen zur Veränderung der Vor-oder Nacheilung der wirksamen Steuelpunkte eines Steuerkörpers in bezug auf die Bewegung aufweisen, welche die periodische Betätigung des Düsen-und Ladeluftventils bzw. der andern zum Betriebe einer Verpuffungskammer bzw. einer Brennkraftturbine erforderlichen Steuerorgane erzeugt. 



   Fig. 2 zeigt, in welcher Weise die   wirksamen   Steuerpunkte der   Regulierungsvorrichtung angeordnet   sein müssen, d. h. wie in   Durchführung   des Regelungsverfahrens die Steuereinrichtungen des Düsen-und Ladeluftventils zu beeinflussen sind, wenn ein Regulierungsbereich von   100 und 50 Arbeitsspielen je Minute   ausreicht, um die Belastungssehwankungen ausgleichen zu können.

   Beträgt der vom Regler oder von Hand   auszuübende   Verstellhub, der nach praktischen Gesichtspunkten   ausgewiihlt ist. das 1rass   Q und unterteilt man dieses   Mass   in die zwischen 100 und 50 vorkommenden Spielzahlen   je Minute,   so ergibt sieh ohne weiteres die Charakteristik der wirksamen Steuerpunkte, wenn man in die Horizontalen für 50 und 100 Spiele je Minute die zugehörigen   Eröffnungs-und Schlusspunkte bzw. Steuei wellenstellungen   für das Düsen- und Ladeluftventil überträgt und die zugeordneten Steuerpunkte durch Gerade verbindet.

   Demgemäss stellt die Linie (D)   (D')   über den Regulieiungsbereich   v01l100und50   Spielen pro Minute dar, bei welchen   Steuerwellenstellungen   bzw. in welchen Zeitpunkten das   Düsenventil   zu eröffnen ist. wenn man einen bestimmenden Belastungsfall durch einen bestimmten Regulierungszustand, d. h. durch eine bestimmte Spielzahl je Minute, aufnehmen will. Die Linie   (M)     (111')   bedeutet daher die Steuerwellenstellungen bzw. Zeitpunkte, in denen das   Düsenventil   völlig   eröffnet   sein muss. Entsprechend der Linie (N) (N') muss der Schluss des Düsenventils beginnen, damit es längs der Linie (H)   (H')   geschlossen ist.

   Die Wiedereröffnung des Düsenventils erfolgt längs der Linie (D)   (D').   um längs der Linie (Al) (M') vollendet zu sein. Entsprechendes gilt für das Ladeluftventil. Es hat sich längs der Linie   (F)   (F') zu eröffnen, längs der Linie   (0)     (0')     völlis : offen zu   sein, längs der Linie (P)   (P')   mit dem Schluss zu beginnen und den Schluss längs der Linie   (K)     (It')   zu beenden.

   Innerhalb der Zeitfläche (M) (M') (N') (N) hat daher das   Düsenventil   völlig offen, innerhalb der Zeitfliichc (H)   (H')   (D') (D) völlig geschlossen zu sein ; für die Öffnung darf die Zeitfläche (D) (D') (M') (M), für den 
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 Eröffnung, des beginnenden Schlusses und des vollendeten Schlusses angeben. 



   Eine besonders einfache Ausbildung der Regulierungsvorrichtung ergibt sich, wenn   man   die übliche Steuerung der periodisch zu bewegenden Steuerorgane mit einem gespannten Mittel durchführt. Die 
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    (N'),   (H) (H') und (K) (K'), (F) (F'), (O) (O'), (P) (P') der Fig. 2 gegebene Charakteristik aufzuweisen. Da der Steuerkörper durchweg als zylinderförmiger, umlaufender Verteiler ausgebildet ist. liegen demgemäss seine Steuerpunkte in Kanten   schraubengangförmiger   Steuerwulste, durch dessen zweckmässig axiale Verschiebung die Vor-oder Nacheilung der Steuerkanten in bezug auf die   Umlaufbewegung   des Verteilers veränderlich ist.

   Die Steigung der Steuerkanten ist dabei durch den gewählten Verstellhub Q und durch die auf den Verteilerumlauf reduzierten Abstände gleicher Einzelphasen je zweier aufeinanderfolgender Arbeitsspiele e bzw. e', g + i bzw.   g'+ t,   um die der Expansion und Ladung herauszugreifen, unter Berücksichtigung der in den Regulierbereich einbezogenen Gesamtveränderung in der Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit, d. h. von 100 und 50 je Minute gegeben.

   Denn die auf den Verteilerumlauf, d. h. auf die Steuerwellenverdrehung, reduzierten Abstände der Einzelphasen e und e'bzw. g + i und g'+ i'sind ihrerseits massgebend   dafür.   dass sich die Eröffnung des Düsenventils unter   Berücksichti-   
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 der Schluss von der Steuerwellenstellung   H   nach der Steuerwellenstellung H', die Eröffnung des Ladeluftventils von der   Steuerwellenstellung   F nach der Steuerwellenstellung F'und der Schluss des Ladeluftventils von der Steuerwellenstellung K zur Steuerwellenstellung K' verschiebt. Unter Berücksichtigung des Verstellhubes ist also die Steigung der Steuerkanten durch die auf den Verteilerumlauf reduzierten Abstände der Einzelphasell unter   Berücksichtigung   des Regulierungsbereiches gegeben.

   Die axiale Verschiebung des Verteilers, die notwendig ist. um die Steuerpunkte der Steuerwülste wirksam werden zu lassen, ist beispielsweise erwähnt worden, ohne dass das Wesen der Erfindung auf sie beschränkt ist. In kinematischer Umkehrung können auch die mit den Kanten der Steuerwülste zusammenarbeitenden Steuerkanten verschoben werden. 



   Fig. 3 zeigt die Abwicklung eines Verteilers, bei dem die Steuerwülste entsprechend der Gattung der durch das gespannte Mittel zu betätigenden Organe axial hintereinander angeordnet sind. In strichpunktierten Linien sind zunächst die Miindungen der   Druckmittelzu-bzw.-abflussleitungen   angedeutet, welche zu den Düsen und Ladeluftventilen der Verpuffungskammern führen bzw. von ihnen kommen ; hiebei ist angenommen, dass es sich um die Regelung einer Verpuffungsbrennkraftturbine mit zehn Ver- 
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 Ladeluftventile mit I'-X'bezeichnet.

   In an sich bekannter Weise ist die Ausbildung des Verteilers so getroffen, dass die Verteilerkammer, welche mit den gerade zu betätigende Steuerorganen in Verbindung steht, ständig mit dem Zufluss für das gespannte Mittel verbunden ist. während die andere Verteilerkammer, welche mit den nicht betätigten Steuerorganen in Verbindung steht, vom   Druckmittelzufluss   abgesperrt ist. In Fig. 3 bezeichnet in dem für die Steuerung der Düsenventile vorgesehenen Verteilerabschnitt 1 die   Druckkammer,   2 die vom Druckmittel abgesperrte   Saugkammer.   In dem Abschnitt für die Steuerung der Ladeluftventile ist 3 die Druckkammer, während 4 die vom   Druckmittel   abgesperrte Saugkammer bezeichnet.

   Nimmt man an, dass der Verteiler eine Verstellbewegung von der   Grösse über   
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 zu den Düsenventilen steuert, entsprechend der Linie   (D)   (D') der Fig. 2 verlaufen. Durch geeignete Ausbildung der Düsenventilsteuerung sowie durch geeignete Bemessung der Leitungen und des Druckes. unter dem das gespannte Mittel steht, wird erreicht, dass nach Zulassung des gespannten Mittels zu den   Düsenventilen   nach der Kante 5, 6, immer gemessen über den gesamten Regulierbereich, die völlige Eröffnung des Düsenventils tatsächlich längs der Linie (M)   ')   der Fig. 2 erfolgt.

   Entsprechendes 
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 die zu den Düsenventilen führenden Anschlüsse   überschleift,   wird das Druckmittel zur Kammer 2 zu entlastet, so dass sich das   Düsenventil   zu schliessen beginnt. Wiederum sind die schon benannten Zustandsbedingungen so bestimmt, dass der   Düsenventilschluss   tatsächlich nach der Linie   (H) (H')   der Fig. 2 erfolgt.

   Sobald die Kante 5, 6 mit der Charakteristik der Linie (D) (D') der Fig. 2 einen   Düsenventil-   anschluss   übersehleift,   stellt sich diejenige Eröffnung des Düsenventils ein, die in Verbindung mit der 
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 der Fig. 2 und in Verbindung mit der noch zu erörternden, entsprechenden Steuerung des Ladeluftventils durch Einschaltung der richtig bemessenen   wirkungs-und einflusslosen Zeitspanne l'eine   Zahl von Arbeitsspielen je Minute einstellt, bei der die Turbinenleistung gerade der Turbinenbelastung entspricht. Sinngemässes gilt für den für die Ladeluftventilsteuerung vorgesehenen Verteilerabschnitt. Die 
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 durch den oberen Verteilerabschnitt vorgenommene Steuerung der Düsenventile.

   Der Verteiler führt also zur Steuerung der durch das gespannte Mittel zu   betätigenden Organe   eine Umlaufbewegung, da- 
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 kanten 5 6, 7 8, 9 10 uind 11 12 werden durch Steuerwülste 13 14, 15 16 gebildet. die in Verbindung mit Abschlussleisten 17, 18 19 die Kammern   1,   2 3 und 4 zwischen der   Verteilenvand   und der Gehäusewandung bilden, in welcher der Verteiler umläuft. Fig. 3 zeigt dabei eine Stellung des Verteilers, welche gerade 
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 Kammer IIo sich zu eröffnen beginnt. Weiter ist das Ladelluftventil der Kammern   V.     VIo.

   IIn und   VIII, geöffnet, während das der Kammern   Z,,,   I0, II0, III0 und IV0 geschlossen ist, das der Kammer   1Xo   beginnt sich gerade zu schliessen, während im nächsten Augenblick das Ladeluftventil der Kammer 7V eröffnet wird. Würde von Hand oder vom Regler aus eine Verstellung des Verteilers im dargestellten Zeitpunkt vorgenommen werden, so ergibt sich deutlich sichtbar eine   Veränderung   in den   Zeitpunkten.   zu welchen die einzelnen Ventile angesteuert werden, so dass sieh gemäss der Darstellung der Fig. 1 und 2 die Spielzahl in Anpassung an sinkende Belastungen vermindert, ohne dass das Arbeitsverfahren selbst und sein Wirkungsgrad abgeändert würde. 



   Die Fig. 4-7 zeigen die wirkliche Ausführungsform der Steuer- und Regelungseinrichtung. 



  Während die Fig. 4-6 die Einrichtung bei einem Regulierzustand von 50 Arbeitsspielen, also bei völlig abgesenktem Verteiler darstellen, zeigt Fig. 7 die Stellung des Verteilers bei einem   Regulierzustand von   100 Arbeitsspielen je Minute. Der die Steuerwülste tragende Verteiler 20 ist in einem Gehäuse   ; M. das   die   Anschlüsse 22-31   der zu den Düsenventilen führenden Leitungen sowie die   Anschlüsse 3 : ? -41 drr   
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 eines Hohlzapfens 49 mit der   Drue, hflüssigkeit 50   in Verbindung, die im Windkessel 51 gespeichert ist. Eine nicht gezeichnete Pumpe fördert das entspannte, über Rohrleitung 52 aus der Steuer- und Regelvorriehtung   entlassene 1Iittel   unter Druck über Rohrleitung 53 in den Windkessel 51 zurück. 



   Um das in Durchführung des erfindungsgemässen Regelungsverfahrens notwendige   Vor-bxw. Xach-   eilen in der   Eröffnung   bzw. dem Schluss der Düsen-und Ladeluftventile gegenüber der die periodische 
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 tätig in Abhängigkeit von bestimmten Einflussgrössen vorgenommen werden. Im Verteilerkörper 20 sind zur Achse parallel verlaufende Bohrungen 9. 2 vorgesehen, um die Räume 93 und 94 in Verbindung zu setzen, damit die in   Durchführung   des   Regelverfahrens   auftretenden   Lagenveränderungen   des Verteilerkörpers 20 im Raume 9. 3 keine Pumpwirkungen erzeugen. 



   Bei der Kennzeichnung der Verteilung ist vornehmlich die Geschwindigkeitsregelung betrachtet worden. Am Wesen der Erfindung ändert sieh jedoch nichts, wenn eine   Leistungsregulierung durchgeführt   wird, wie sie beispielsweise bei Verwendung der   Brennkraftturbine   im Sehiffsbetrieb erforderlich wird. 



  Ebenso liegt es im Wesen der Erfindung, dass das gekennzeichnete Regelungsverfahren ohne weiteres mit andern Regelungsverfahren kombiniert werden   kann,   wenn die Notwendigkeit hiezu auftritt. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regelung von   Verpuffungskammern,   insbesondere für Brennkraftturbinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl   der Arbeitsspiele   je Zeiteinheit und Kammer durch Einlegung   veränderlicher   Zeitspannen in oder zwischen die Arbeitsspannen jedes Arbeitsspieles bei Unveränderliehkeit mindestens einer dieser Arbeitsspannen verändert wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit und Kammer durch Einlegung veränderlicher Zeitspannen in oder zwischen die Arbeitsspannen jedes Arbeitsspieles bei Unveränderlichkeit aller Arbeitsspannen verändert wird.
    3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Einschaltung der Zeitspanne zwischen die Zeitpunkte des Endes der Expansion der Verbrennungsgase in der Kammer und des Beginnes der Ladeluftventileröffnung.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne bei voller Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit, vorzugsweise bei Vollast, gleich Null ist und entsprechend der Abnahme der Zahl der Arbeitsspiele je Zeiteinheit, vorzugsweise also mit sinkender Belastung, zunimmt.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Veränderung der Vor-oder Nacheilung der wirksamen Steuerpunkte eines Steuerkörpers in bezug auf die Bewegung, welche die periodische Betätigung der gesteuerten Organe erzeugt. EMI7.1 EMI7.2
AT133396D 1930-10-30 1931-10-02 Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Verpuffungskammern, insbesondere für Brennkraftturbinen. AT133396B (de)

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