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Steuervorrichtung für Gasturbinenaggregate Die Erfindung betrifft
eine Steuervorrichtung für Gasturbinenaggregate mit Nachverbrennungsanlage und Schubdüse
von veränderlichem Querschnitt.
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Um bei solchen Gasturbinenanlagen mit Schubdüsen von veränderlichem
Querschnitt die Schubdüse zu verstellen, sind bereits Steuervorrichtungen bekannt,
bei denen in einem Zylinder mehrere Kolben beweglich angeordnet sind; diese Kolben
unterteilen den Zylinder in mehrere Druckmittelräume, wobei der dem einen Ende des
Zylinders zunächst gelegene Kolben durch zwei ortsfeste Anschläge in seinem Bewegungsbereich
beschränkt ist und wobei die folgenden Kolben ebenfalls durch jeweils zwei Anschläge
in ihrem Bewegungsbereich beschränkt sind, von denen jeweils mindestens einer an
dem vorhergehenden Kolben angebracht ist; der letzte Kolben, d. h. der dem anderen
Ende des Zylinders zunächst gelegene Kolben ist dabei der Arbeitskolben des beweglichen
Stellglieds der Steuervorrichtung. Um wahlweise Druckmittel nach den einzelnen Druckmittelräumen
zuzuführen, ist bei der bekannten Steuervorrichtung auch schon ein Ventilsystem
vorgesehen, so daß der Arbeitskolben in die einzelnen durch die Anschläge bestimmten
Stellungen gebracht wird.
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Erfindungsgemäß ist ein kraftbetätigtes verstellbares Anschlagorgan
vorgesehen, welches unter bestimmten Betriebsbedingungen in einer wirksamen Stellung
unter anderem in einer unwirksamen Stellung ist und welches, wenn wirksam, die Einstellung
des Arbeitskolbens auf eine beliebige, innerhalb seines Bewegungsbereiches gelegene
Position gestattet. Weiter sind erfindungsgemäß Wählorgane vorgesehen, welche der
Wahl des wirksamen bzw. des unwirksamen Zustands des kraftbetätigten Anschlagorgans
und der Wahl von bestimmten Positionen dieses Anschlagorgans dienen.
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Kraftbetätigte verstellbare Anschlagorgane sowie Wählorgane zur Wahl
von bestimmten Positionen dieses Anschlagorgans sind an sich bei einer Vorrichtung
für Nachverbrennung und Schubdüsen mit veränderlichem Querschnitt bekannt, dienen
dort aber nicht als Anschläge für Kolben, sondern beispielsweise zur Veränderung
der durch eine Feder ausgeübten Kraft auf einen Ventilkolben.
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Das kraftbetätigte verstellbare Anschlagorgan kann unmittelbar auf
den Arbeitskolben einwirken.
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Nach einer bevorzugten in der Praxis ausgeführten Ausführungsform
enthält der Zylinder nur zwei Kolben, deren erster durch die zwei ortsfesten Anschläge
und deren zweiter durch mindestens einen ortsfesten und dem von dem ersten Kolben
angeschlagenen Anschlag in ihrem Bewegungsbereich beschränkt sind. Auch eine solche
Ausbildung des Stellzeuges der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist an sich bekannt.
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Der verstellbare Anschlag besteht gemäß einer Ausbildungsform aus
einem eigentlichen Anschlagglied, welches auf den Arbeitskolben einwirkt, ferner
einem druckmittelbetätigten Servomechanismus, welcher das Anschlagglied relativ
zu dem Zylinder verschiebt, und schließlich einem von den Wählorganen aus betätigten
Ventilsystem für den Servomechanismus. Die Druckmittelversorgung der einzelnen von
den Kolben in dem Zylinder gebildeten Räume ist dabei zweckmäßig derart ausgebildet,
daß der Arbeitskolben in wirksamem Zustand des beweglichen Anschlagorgans stets
gegen diesen gedrückt wird.
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Der Servomechanismus kann, wie an sich bekannt, einen Servokolben
umfassen, welcher innerhalb eines Zylinders beweglich ist und mit seiner als Anschlagsglied
wirkenden Kolbenstange in den Zylinder des Arbeitskolbens hineinragt. Der Zylinder
des Servokolbens ist dabei mit Druckmittelversorgungsanschlüssen an seinen beiden
Enden versehen und für die Steuerung des Druckflusses durch diese Anschlüsse ist
ein erster Ventilkörper vorgesehen; ein zweiter Ventilkörper ist vorgesehen, welcher
den Druckmittelfluß nach dem ersten Ventil steuert und den Servomechanismus entweder
wirksam oder unwirksam macht. Der Servokolben und die beiden Ventilkolben
sind
parallel zueinander verschiebbar, und eine Kolbenstange des Servokolbens sowie ein
Ventilschaft des zweiten Ventilkolbens sind mit den beiden Enden eines Lenkers verbunden,
während ein Ventilschaft des ersten Ventilkolbens mit einer mittleren Stelle dieses
Lenkers verbunden ist. Die Stellung des mit dem Ventilschaft des zweiten Ventilkolbens
verbundenen Lenkers ist dabei durch ein Wählorgan bestimmbar. Das Wählorgan kann
ein Schwenkhebel sein; der zweite Ventilkolben des Servomechanismus verhindert in
einem ersten Abschnitt seines durch die Verschwenkung des Wählorgans bestimmten
Bewegungsbereiches den Zufluß von Druckflüssigkeit nach dem Servomechanismus, um
das bewegliche Anschlagorgan in einer unbeweglichen Stellung zu belassen, und gestattet
in einem zweiten Abschnitt diesen Zufluß.
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Der Arbeitskolben kann in an sich bekannter Weise mit der Verstelleinrichtung
der Schubdüse so verbunden sein, daß das Anschlagorgan unwirksam, d. h. die Einstellung
in die verschiedenen diskreten Positionen möglich ist, solange die Nachverbrennungsanlage
außer Betrieb ist; das Organ für den beweglichen Anschlag 40 ist in an sich
bekannter Weise auch für die Nachverbrennungskraftstoffversorgung des Strahlrohrs
zuständig.
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Als hydraulisches Druckmittel für den Servomechanismus kann in an
sich bekannter Weise Kraftstoff verwendet werden.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es stellt
dar Fig. 1 eine Steuervorrichtung in einer ersten Stellung, Fig. 2 die Steuervorrichtung
in Betriebszustand der kontinuierlichen Verstellung des Stellglieds, Fig.3 die Steuervorrichtung,
wenn sich das Stellglied in einer mittleren Stellung befindet.
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Die in den Figuren dargestellte Steuervorrichtung ist für Gasturbinenaggregate
bestimmt, bei denen das Strahlrohr mit einer Düse von veränderlichem Querschnitt
ausgerüstet ist und bei denen außerdem eine Nachverbrennungsanlage in dem Strahlrohr
vorgesehen ist. Die Steuervorrichtung ist so eingerichtet, daß bei außer Betrieb
gesetzter Nachverbrennungsanlage die Düse in jede beliebige ihrer drei diskreten
Stellungen gebracht werden kann, d. h. in eine Stellung kleinster Querschnittsfläche,
eine Stellung größter Querschnittsfläche und eine Stellung mittlerer Querschnittsfläche,
und daß bei in Betrieb befindlicher Nachverbrennungsanlage (Fig.2 und 3) der Düsenquerschnitt
innerhalb des zwischen dem mittleren Querschnitt und dem größten Querschnitt gelegenen
Bereichs zunimmt, wenn der Durchsatz des Nachverbrennungskraftstoffs größer wird.
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Die Steuervorrichtung besteht aus einem Hauptzylinder 10, welcher
zwei Kolben 11, 12 enthält, und zwar Kolben, deren den verschiedenen Drücken ausgesetzte
Flächen untereinander verschieden sind. Die Kolben 11 und 12 unterteilen den Zylinder
in eine Reihe von Druckmittelräumen 13, 14, 15, 16. Der Druckmittelraum 13 besitzt
einen Druckmittelanschluß 17, der Druckmittelraum 14 einen Druckmittelanschluß
18, der Druckmittelraum 15 einen Druckmittelanschluß 19 und der Druckmittelraum
16 eine Entlüftung 20 nach der Atmosphäre. Die Anschlüsse 17 und 18 sind an eine
Versorgungsbohrung 21 über elektromagnetisch betätigte, federbelastete Ventile 22,
23 angeschlossen. Die Versorgungsbohrung 21 führt von einem Druckentnahmerohr 25
eines Verdichters 24 her.
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Das Venti122 ist durch seine Feder22a in der Richtung belastet, daß
bei stromloser Magnetspule 22 b der Anschluß 17 Druckluft aus der
Versorgungsbohrung 21 zugeführt bekommt. Der Ventilkörper 22 weist eine Durchflußbohrung22c
auf. Diese Durchflußbohrung22c führt nach einer Ventilkammer22d, die bei erregter
Magnetspule über eine Entlüftungsöffnung 26 mit der Atmosphäre verbunden ist. Die
Entlüftungsöffnung 26 wird durch einen Fortsatz 22e des Ventilkörpers 22 verschlossen,
sobald die Magnetspule 22b stromlos wird.
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Das Ventil 23 ist in seinem Aufbau dem Ventil 22 ähnlich. Auch
dieses Ventil ist durch eine Feder 23 a belastet, wird durch eine Magnetspule 23
b angezogen bzw. losgelassen, besitzt eine Durchflußbohrung 23 c und bildet eine
Kammer 23d. Der Auslaß dieser Kammer 23d ist wiederum durch einen Fortsatz 23 e
verschlossen. Wenn die Magnetspule 23b stromlos wird, so drückt die Feder23a den
Ventilkörper in solcher Richtung, daß der Anschluß 18 der Versorgungsbohrung
21 abgeschnitten wird und daß die Kammer 23 a mit ..einer Leitung 27 in Verbindung
tritt. Wird dagegen die Magnetspule 23 b erregt, so ist der Anschluß 18 nach
der Versorgungsbohrung 21
offen und die Kammer 23d von der Leitung 27 abgetrennt.
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In der Leitung 27 liegt ein federbelastetes Liftventil 28 mit einer
kleinen Durchflußbohrung 29. Die Leitung 27 ist an eine von dem Rohr 25 abzweigende
Leitung 30 angeschlossen. Ein Absperrhahn 31 liegt in der Leitung 30 zwischen ihren
Verbindungspunkten mit den Leitungen 25 und 27. Durch die Leitung 30 strömt
Druckluft nach einer Turbine 32, welche eine Nachverbrennungskraftstoffpumpe
antreibt. Wenn die Nachverbrennungsanlage außer Betrieb ist, ist der Hahn 31 geschlossen.
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Der Kolben 11 besitzt einen größeren wirksamen Querschnitt auf der
Seite des Raumes 13. Die Bewegung des Kolbens 11 in dem Zylinder
10 ist durch feste Anschläge beschränkt. Der eine Anschlag ist durch den
Zylinderabschluß 33 des Zylinders 10 gegeben, der andere durch eine innere
Schulter 34 des Zylinders.
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Der Kolben 12 besitzt seine größere wirksame Fläche auf der Seite
des Raumes 14; seine Bewegung ist einmal durch einen von dem Kolben 11 getragenen
Anschlag 35 beschränkt und andererseits durch eine ortsfeste Anschlagschulter 36.
Eine Kolbenstange 37 des Kolbens 12 ragt durch den Kolben 11 hindurch nach dem Außenraum
des Zylinders. Diese Kolbenstange 37 ist in irgendeiner Weise mit der zu verstellenden
Düse verbunden. Ein Hülsenfortsatz 38 des Kolbens 12 steuert den Durchfluß durch
eine Bohrung 39. Der Zweck dieser Anordnung wird sich aus dem folgenden ergeben.
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In Fig. 1 ist durch den Strich A die Stellung minimaler Querschnittsfläche,
durch den Strich B die Stellung mittlerer Querschnittsfläche und durch den Strich
C die Stellung maximaler Querschnittsfläche der Düse angedeutet. Die drei Positionen
A, B und C sind diejenigen Positionen, welche auftreten, solange die Nachverbrennungsanlage
außer Betrieb, d. h. der Hahn 31 geschlossen ist; es kann nämlich dann keine Druckluft
nach der Turbine 32 oder der Leitung 27 gelangen; die Leitung 27 jedoch ist über
die Luftturbine 32 mit der Atmosphäre verbunden.
Position
A. Die Magnetspule 22b ist erregt, die ?Magnetspule 23 b ist stromlos.
Druckluft gelangt deshalb nur nach dem Raum 15, während die Räume 13, 14
und 16 unter Atmosphärendruck stehen. Die Kolben 11, 12 werden so lange nach
rechts bewegt, bis der Kolben 11 an dem Anschlag 33 und der Kolben 12 an
dem Anschlag 35 anstößt. Diese Stellung des Kolbens 12 entspricht der maximalen
Maschinendrehzahl, dem minimalen Düsenquerschnitt und außerdem einem Zustand, in
dem keine Nachverbrennung stattfindet.
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Position B. Die Magnetspule 22 b und die Magnetspule
23b sind stromlos. Druckluft gelangt also nach den Räumen 13 und 15, während
die Räume 14 und 16 unter Atmosphärendruck stehen; der Kolben
11
wird nach links gegen den Anschlag 34 verschoben und nimmt den Kolben 12
mit sich, welcher an dem Anschlag 35 anliegt. Diese Position wird vom Leerlauf herauf
bis zum Reiseflugzustand angewandt; die Nachverbrennungsanlage ist dabei außer Betrieb,
und die Düse nimmt die Stellung mittlerer Querschnittsfläche ein.
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Position C. Die Magnetspule 23 b ist erregt, die Magnetspule 22 b
ist stromlos. Druckluft gelangt also nach den Räumen 13, 14 und 15; beide Kolben
11 und 12 werden gegen ihre linken Anschläge 34 bzw. 36 gedrückt. Diese Stellung
entspricht dem maximalen Düsenquerschnitt und wird während des Absteigens des Flugzeugs
angewandt.
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Weiter umfaßt die Steuervorrichtung einen kraftbetätigten, verstellbaren
Anschlag; dieser wird dann wirksam, wenn auch die Nachverbrennungsanlage wirksam
ist, und bewirkt, daß der Kolben 12 eine Stellung innerhalb seines Bewegungsbereichs
einnimmt, welche dem Grad der Nachverbrennung entspricht.
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Der kraftbetätigte Anschlag besteht aus dem eigentlichen Anschlagsglied
40, welches die Form einer in den Raum 16 hineinragenden Stange besitzt.
Diese Stange arbeitet mit einem Vorsprung 41 des Kolbens 12 zusammen. Verschoben
wird die Stange durch einen Servomechanismus, welcher einen Servokolben 42 umfaßt;
der Kolben 42 ist innerhalb eines Zylinders 43 beweglich. Zwei Eintrittsöffnungen
und Austrittsöffnungen 44 und 45 führen nach den beiden Enden des Zylinders.
Der Durchfluß von Druckmittel durch die Öffnungen 44 und 45 wird durch Ventile gesteuert.
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Das Arbeitsmittel ist unter Druck stehender Nachverbrennungskraftstoff.
Dieser Kraftstoff tritt in die Steuervorrichtung durch ein Rohr 46 ein und strömt
nach einer Kammer 47; von der Kammer 47 aus fließt ein Teil des Kraftstoffs nach
dem Servomechanismus; der Hauptstrom gelangt nach den Austrittsrohren 48, 49 und
50, welche nach der Voreinspritzungsdüse und einem inneren Kranz von Einspritzdüsen
bzw. einem äußeren Kranz von Einspritzdüsen führen. Die Einspritzdüsen sind von
der bei Triebwerkstrahlrohren üblichen Bauart.
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Nach dem Servomechanismus gelangt der Kraftstoff über eine Leitung
51. Diese Leitung verzweigt sich bei 52 nach einer Kammer 53 und einer Kammer 56.
Die Kammer 53 enthält einen Ventilkolben 54, welcher den Durchfluß durch die Öffnungen
44, 45 regelt. Die Kammer 56 enthält einen Ventilkolben 57. Der Ventilkolben 57
kann den Abzweigungskanal, welcher von der Bohrung 51 nach der Kammer 56 führt,
öffnen und schließen. Wenn der Abzweigungskana155 offen ist, kann keine Druckflüssigkeit
nach dem Zylinder 43 gelangen, da die Kammer 56 über eine Leitung 5f, eine Bohrung
59 in dem Ventilkörper 54 und eine Kammer 60 mit einer Entlüftungsöffnung 61 nach
der Atmosphäre verbunden ist. Wenn die Austrittsöffnung 55 verdeckt ist, tritt Druckflüssigkeit
in den Zylinder 43 ein, und zwar an dem Ventilkolben 54 vorbei durch die Öffnungen
44 oder 45.
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Die Ventilkolbenstange 40 besitzt eine in die Kammer
60 herausragende Verlängerung 40a; jeder der Ventilkolben 54 und 57
trägt eine Ventilstange 54a
und 57 a, welche ebenfalls in die Kammer
60 hineinragen. Ein Lenker 62 ist an seinen beiden Enden mit der Verlängerung
40a und der Ventilstange 57a
gelenkig verbunden. Eine mittlere Stelle des
Lenkers 62 ist an der Ventilstange 54a angelenkt. Das an die Ventilstange
57a angelenkte Ende des Lenkers 62 steht im Eingriff mit der Endgabel eines
Wahlhebels 63, der am Gehäuse der Regeleinheit angelenkt ist. Der Wahlhebel 63 wird
in Übereinstimmung mit den Bewegungen eines zugehörenden Steuerhebels im Führerstand
bewegt.
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Der Steuerhebel arbeitet nach Art einer Kulissenschaltung. Ein erster
Schwenkabschnitt reicht vom Leerlauf der Maschine bis zur Maximaldrehzahl. Ein weiterer
Abschnitt, welcher auf seiner ganzen Länge maximaler Drehzahl entspricht, dient
zur Einstellung des Grades der Nachverbrennung.
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Die verschiedenen Schwenkabschnitte des Hebels 63 sind in Fig. 1 mit
64 a bzw. in Fig. 2 mit 64 b bezeichnet. Der Abschnitt 64a entspricht derjenigen
Einstellung, in der keine Nachverbrennung stattfindet; bei Einstellung auf den Abschnitt
64b findet Nachverbrennung statt. -Der Ventilkörper 57 nimmt in seiner Ventilkammer
56 eine von der Winkeleinstellung des Hebels 63 abhängige Position ein. Der Kanal
55 ist derart angebracht, daß er gerade noch geschlossen ist, wenn sich der Hebe163
in seiner der maximalen Drehzahl entsprechenden Stellung befindet; der Kanal 55
ist außerdem verschlossen, solange der Ventilkörper 57 Stellungen einnimmt, welche
der Bewegung des Hebels 63 innerhalb des Nachverbrennungsabschnitts 64b entsprechen.
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Wenn die Nachverbrennungsanlage in Betrieb ist, ist der Hahn 31 offen,
die Magnetspule 22 b stromlos, die Magnetspule 23 b erregt und der Hebel 63 innerhalb
des Schwenkabschnitts 64 b (Fig. 2). Die Nachverbrennungskraftstoffpumpe wird dann
durch die Turbine 32 angetrieben, und es wird Kraftstoff unter Druck nach der Kammer
47 gefördert. Gleichzeitig wird Druckluft nach den Räumen 13, 14 und 15 geführt,
so daß der Kolben 11 gegen die Schulter 34 und der Kolben 12 nach links gedrückt
werden.
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Wenn der Hebel 63 diejenige Stellung einnimmt, welche minimaler
Nachverbrennung entspricht, d. h. die Stellung am rechten Ende des Bewegungsabschnitts
64 b, so nimmt der kraftbetätigte bewegliche Anschlag die aus der Fig. 2 ersichtliche
Stellung ein, und der Kolben 12 wird gegen die Stange 40 gedrückt. Erhalten wird
diese Stellung folgendermaßen: Unter Druck stehender Kraftstoff strömt, von der
Kammer 47 kommend, durch die Leitung 51 über die Verzweigung 52 nach der Kammer
53 (der Verzweigungskanal 55 ist abgeschlossen); wenn der Ventilkörper außerhalb
seiner Gleichgewichtslage ist, was bei der Einstellung der Nachverbrennung normalerweise
der Fall ist, so tritt der Kraftstoff in das eine Ende des Zylinders 43 ein, und
zwar entweder durch
die Öffnung 44 oder durch die Öffnung
45, und verschiebt den Kolben 42 so lange, bis dieser die in Fig.
2 dargestellte Position einnimmt, in der der Kolben 54 sowohl die Öffnung
44 als auch die Öffnung 45 verdeckt. Der aus dem anderen Endraum des Zylinders
43 während dieser Verschiebung austretende Kraftstoff strömt entweder durch die
Öffnung 44 oder die Öffnung 45 und die Bohrung 59 ab. Da der Kolben
12 durch den in dem Raum 14 herrschenden Luftdruck zum Anliegen an
die Stange 14 gezwungen wird und das Ende der Stange 37 die in Fig. 2 durch
den Strich D angedeutete Stellung einnimmt, ergibt sich die der minimalen Nachverbrennung
angepaßte Stellung der Düse.
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Wird der Hebel 63 von seiner Position der Fig. 2 aus in eine
andere Stellung innerhalb des Bereichs 64 b gebracht, so muß sich der Kolben
42 eine neue Stellung innerhalb des Zylinders 43 suchen; denn es wird
ja zunächst der Ventilkörper 57 durch die Verschwenkung des Hebels 63 nach
rechts bewegt; durch diese Verschiebung wird auch der Ventilkörper 54 mitgenommen,
und es wird eine der Öffnungen 44, 45
freigegeben, so daß Kraftstoff unter
Druck durch die Öffnung 45 in den Zylinder 43 eintreten kann. Nunmehr bewegt sich
aber der Kolben 42 nach links und nimmt dabei den Ventilkörper 54 mit, so lange,
bis die beiden Öffnungen 44, 45 wieder abgedeckt sind. Während der letzteren
Bewegung bleibt der Ventilkörper 57 an seinem durch die Einstellung des Hebels 63
bestimmten Ort. Da der Hebel 63 einen dem Grad der Nachverbrennung entsprechenden
Bewegungsbereich 64b besitzt, ist auch dem Kolben 42
ein entsprechender Bewegungsbereich
innerhalb seines Zylinders 43 zugeordnet. Da endlich der Kolben 12 dauernd
in Kontakt mit der Stange 40 bleibt, folgt der Kolben 12 den Bewegungen
des Kolbens 42 und nimmt daher stets eine durch die Einstellung des Hebels
63 definierte Position innerhalb des Zylinders 10 ein. Die Kolbenstange 3
7 nimmt in der Folge Stellungen innerhalb des durch die Striche D und E liegenden
Bereichs ein (der Strich E stellt die der maximalen Nachverbrennung entsprechende
Düseneinstellung dar). In Fig.3 nehmen die verschiedenen beweglichen Teile eine
Zwischenstellung zwischen den durch die Striche D und E definierten Positionen ein.
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Für den Fall, daß das elektromagnetisch betätigte Ventil23 nicht verrückt
werden sollte, sobald die 4aanetspule23b für die Herbeiführung des Nachverbrennungszustandes
erregt wird, dringt Druckluft von der Leitung 25 durch die Leitungen 30 und 27 (der
Hahn 31 ist bei Nachverbrennung offen, und das Ventil 28 besitzt eine zentrale Bohrung
29), die Kammer 23d, die Bohrung 23c und den Anschluß 18 in den Raum 14 ein.
Es ist somit sichergestellt, daß auch dann. wenn das Venti123 nicht funktionieren
sollte, der Kolben 12 während des Betriebszustands der Nachverbrennung gegen die
Stange 40 gedrückt wird.
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Der kraftbetätigte verstellbare Anschlag verhindert eire Bewegung
des Kolbens 12 nach links in die Stellung C (Fig. 1) nicht, wenn die Nachverbrennung
außer Betrieb ist, da, sobald beim Absteigen des Flugzeuges maximaler Düsenquerschnitt
erforderlich ist, der Hebel 63 nach dem rechten Ende seines Schwenkbereichs
64a verschwenkt sein wird und der Verzweigungskanal 55 daher frei offen ist.
Der Ventilkörper 54 kann dann keine Position erreichen, in der die Öffnungen
44, 45 verschlossen sind, so daß der Kolben 42 frei nach links beweglich
ist.
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Zusammenfassend kann man sagen, daß die Erfindung einmal die Einstellung
einer Düse mit veränderlichem Querschnitt in drei diskrete, durch die Striche A,
B und C dargestellte Stellungen gestattet (Fig.l), und zum anderen die Einstellung
auf beliebige Positionen innerhalb des zwischen den Strichen D und E liegenden Bereichs
(Fig. 2 und 3), nämlich dann, wenn ein bestimmter Grad für die Nachverbrennung durch
die Einstellung des Hebels 63 gewählt wird.
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Die Steuervorrichtung ist auch für die Steuerung der Kraftstoffverteilung
auf die einzelnen Einspritzorgane der Nachverbrennungsanlage verantwortlich. Maßgebend
ist auch hier die Einstellung des Hebels 63 innerhalb seines Schwenkbereichs
64 b (Fig. 2).
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Wie man aus Fig.2 entnehmen kann, strömt der Kraftstoff von der Kammer
47 über ein Rückschlagventil 70 nach einer Kammer 71. Diese Kammer 71 enthält
ein Pendelventil 74. Durch die Verschiebung des Pendelventils wird die Verteilung
des Kraftstoffs auf die Rohre 48, 49, 50 bewerkstelligt.
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Die Bewegung des Pendelventils 74 ergibt sich folgendermaßen: Das
Pendelventil hat zwei Stege74a und 74b, welche durch einen verjüngten Abschnitt
74c miteinander verbunden sind. Eine Längsbohrung 75 reicht von der linken
Seite aus in den Pendelventilkörper hinein. Eine Querbohrung 76 verbindet an einer
mittleren Stelle die Längsbohrung 75 mit dem den verjüngten Abschnitt umgebenden
Außenraum. Eine Bohrung 77 von geringerem Durchmesser führt von der Bohrung 75 nach
der Umfangsfläche des Stegs 74b. Die Querbohrung 76 enthält in allen Stellungen
des Ventils Kraftstoff, welcher über das Rückschlagventil 70 in die Kammer
71 tritt.
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Der durch den Steg 74a abgegrenzte Endraum der Kammer 71 ist über
eine Leitung 78 mit einer weiteren Leitung 79 verbunden; die Leitung 79 wiederum
führt von der einen Seite über eine Drosselstelle 80
nach der Leitung 51 und
von der anderen Seite nach einer Kammer 81. Die Kammer 81 ist mit der Kammer 56
und mit der den Ventilkolben 54 aufnehmenden Kammer 53 verbunden, steht also mit
der Abflußöffnung 61 in Verbindung. Das Ende der Leitung 79 ist durch
ein Halbkugelventil 82 abgeschlossen. Der halbkugelförmige Ventilkörper ist
von einem Schaft 83 getragen, welcher an einer flexiblen Zwischenwand
84 befestigt ist; die Zwischenwand 84
trennt zwei Räume 85, 86 voneinander.
Der Raum 85 ist über eine Entlüftungsöffnung 87 mit der Atmosphäre verbunden.
In die Kammer 86 mündet die Bohrung 39. Die Kammer 86 ist vervollständigt
durch einen flexiblen Balg 88, der einseitig an dem Gehäuse der Steuervorrichtung
befestigt ist und sich andererseits an den Schaft 83 anschließt, der den halbkugelförmigen
Ventilkörper 82 trägt.
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Wenn der Kolben 12 seine der minimalen Nachverbrennung entsprechende
Stellung der Fig.2 einnimmt, ist der Druck innerhalb des Raumes 86 Atmosphärendruck;
der flexible Balg 88 drückt dann den halbkugelförmigen Ventilkörper 82 fest auf
den Auslaß der Leitung 79 und verhindert einen Ausfluß von Kraftstoff durch diese
Leitung. Wenn also Kraftstoff nach der Kammer 47 gefördert wird, so wird
der auf die rechte Seite des Pendelventils 74 einwirkende Druck innerhalb
der Leitung 79 annähernd gleich
sein dem Druck des Nachverbrennungskraftstoffs
vor dem Ventil 70; der auf den Ventilkörper 74 in der anderen Richtung einwirkende
effektive Druck wird dagegen geringer sein, da an dem Rückschlagventil 70 ein Druckabfall
eintritt. Das Pendelventil behält deshalb seine aus Fig.2 ersichtliche Stellung
bei, in welcher der Steg 74a eine nach dem Rohr 50 führende Abflußöffnung
89 verschließt und der Kraftstoff einmal über den den verjüngten Abschnitt 74 c
umgebenden Raum nach der Voreinspritzleitung 48 und zum anderen durch eine Öffnung
90 nach der Kraftstoffleitung 49 gelangt.
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Wenn sich der Kolben 12 so weit nach links bewegt, daß die Bohrung
39 in Verbindung mit dem Raum 15 gelangt, so tritt Druckluft, von dem Raum 15 kommend,
in die Kammer 86 ein; die Zwischenwand 84 wird nach rechts gedrückt, und der halbkugelförmige
Ventilkörper 82 wird von der Austrittsleitung 79 abgehoben. Kraftstoff kann nunmehr
durch die Leitung 79 abfließen. Durch den Druckabfall an der Drosselstelle
80 wird der Druck innerhalb der Leitung 79 geringer als der Druck, welcher
stromunterhalb des Rückschlagventils 70 herrscht. Das Pendelventi174 wird deshalb
nach rechts verschoben in eine Stellung, in der der Steg 74a die Bohrung 89 freigibt
und in der der Steg 74b die Bohrung 90 verschließt, dafür aber die dünne Bohrung
77 in den Bereich der Bohrung 90 gelangt. Es fließt also dann der größere Anteil
des Kraftstoffstroms nach dem Rohr 50 und ein kleinerer Teil durch die Querbohrung
76, die Längsbohrung 75 und die dünne Bohrung 77 nach dem Rohr 49. Auch in dieser
Stellung des Pendelventils 74 wird das Voreinspritzrohr 48 von dem den verjüngten
Abschnitt des Pendelventils umgebenden Ringraum aus versorgt.
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Wenn der eingestellte Grad der Nachverbrennung ,er wird, so wird der
Kolben 12 nach rechts vere rin,-schoben, bis er die Bohrung 39 wieder verschließt.
Der Balg 88 dehnt sich dann wieder aus und drückt den halbkugelförmigen Ventilkörper
82 auf die Austrittsöffnung der Leitung 79; das Pendelventil 74 bewegt sich in die
Position, in der es in Fig. 2 gezeigt ist, zurück.