DE1240612B - Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft bei einer Brenneranlage fuer pulsierende Verbrennung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

F23d

Deutsche Kl.: 24 c -10

Nummer: 1240 612

Aktenzeichen: J 22918 I a/24 c

Anmeldetag: 24. Dezember 1962

Auslegetag: 18. Mai 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft bei einer Brenneranlage für pulsierende Verbrennung mit mindestens einer Brennkammer, welche einen Mischhals für ein Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist, wobei in einem napfförmig ausgebildeten Gehäuse, welches an seinem Boden einen Anschluß an den Mischhals aufweist, eine Ventilsitzscheibe mit mehr als einer zur Achse des Mischhalses konzentrischen Kreisreihe von Durchgangs-Öffnungen, und in Richtung auf den Mischhals in geringem Abstand parallel zu der Ventilsitzscheibe eine Hubanschlagscheibe mit Durchgangsöffnungen, die denen in der Ventilsitzscheibe entsprechen, und ferner in einem Spaltraum zwischen diesen beiden Scheiben elastisch verformbare, die Durchgangsöffnungen voll überdeckende, in radialer Richtung lagegesicherte Ringscheiben als Ventilverschlußkörper angeordnet sind, wobei die innenliegende Kreisreihe von Durchgangsöffnungen der Ventilsitzscheibe mit der Zufuhrleitung für Brennstoff verbunden sind, während die außenliegende Kreisreihe von Durchgangsöffnungen der Ventilsitzscheibe mit der die Verbrennungsluft liefernden Atmosphäre in Verbindung stehen und zwischen dem Umfangsrand der Hubanschlagscheibe und dem Gehäuse ein Ringspalt vorgesehen ist.

An Brenneranlagen für pulsierende Verbrennung werden bekannte Ventile verwendet, bei welchen eine Ventilmembran in der Mitte eingespannt oder eine ringförmige Membranscheibe zentral an ihrem Innenumfang geführt ist. Bei einer solchen Ausbildung kann nur ein Teil der von der Membran beaufschlagten Fläche als Luft- oder Gasdurchgang benutzt werden. In Anbetracht der in Sekundenbruchteilen erfolgenden Lastwechsel an derartigen Ventilen vermögen diese nicht befriedigend zu arbeiten. Außerdem sind die bekannten Ventile nur zum Steuern von einem Medium geeignet. Auch eine Ausführungsform in der eingangs beschriebenen Bauart genügt den Anforderungen nicht, da Brennstoff und Verbrennungsluft über getrennte Öffnungen in den Mischhals eingeleitet werden, so daß nur eine ungenügende Vermischung des Brennstoff-Luft-Gemisches innerhalb des Mischhalses stattfindet, wodurch ein sicheres Zünden nicht in jedem Fall gewährleistet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr sowohl von Brennstoff als auch von Verbrennungsluft zu schaffen, welche unmittelbar an ihrer Ausgangsseite eine möglichst weitgehende Vormischung des Brennstoffes und der Verbrennungsluft ergibt.

Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von
Brennstoff und Verbrennungsluft bei einer
Brenneranlage für pulsierende Verbrennung

Anmelder:

Junkers & Co. G. m. b. H.,

Wernau/Neckar, Junkersstr. 20-24

Als Erfinder benannt:

Franz Haag, Plochingen/Neckar

Die Erfindung löst diese Aufgabe an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch, daß in der Hubanschlagscheibe zwischen der der Brennstoffzufuhrleitung zugeordneten Kreisreihe von Durchgangsöffnungen und der der Atmosphäre zugeordneten Kreisreihe von Durchgangsöffnungen konzentrisch dazu Mischöffnungen (Bohrungen bzw. ein Ringspalt) vorgesehen sind, in welche etwa mittig ein in den Spaltraum zwischen der Ventilsitzscheibe und der Hubanschlagscheibe eingesetzter Ringsteg eingreift.

Auf diese Weise wird die Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft derart gesteuert, daß bereits an der Ventilsitzscheibe oder zumindest unmittelbar an der Ausgangsseite der Vorrichtung eine innige Vormischung eines Teiles des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft stattfindet, so daß ein sicheres Zünden in allen Betriebsphasen gewährleistet ist.

Ferner besteht die Möglichkeit, daß zwischen den einzelnen, der Luftzufuhr dienenden Kreisreihen von Durchgangsöffnungen Ringstege zwischen Ventilsitzscheibe und Hubanschlagscheibe konzentrisch angeordnet sind.

Der Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert, welche in

F i g. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform und in

Fig.2 eine Symmetriehälfte eines Schnittes nach der Linie II-II der F i g. 1 zeigt.

Gemäß F i g. 1 und 2 der Zeichnung besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem napfförmig ausgebildeten Gehäuse 10, welches an seinem Boden eine Anschlußöffnung 11 aufweist, welche beispielsweise an einen in der Zeichnung nicht dargestellten Mischhals angesetzt ist, der seinerseits einer Brenn-

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kammer einer Brenneranlage für pulsierende Ver- Hubbegrenzungsscheibe 19 und die Ventilverschlußbrennung vorgeschaltet ist. In das Gehäuse 10 ist ringscheibe 27 gebildete Brennstoffventil von dem eine Ventilscheibe 12 eingesetzt und beispielsweise Verbrennungsluftventil, soweit dieses durch die durch einen Sprengring 13 lagegesichert gehalten. Durchgangsöffnungen 15 in der Ventilsitzscheibe 12, Diese Ventilsitzscheibe 12 ist bei der dargestellten 5 die Durchgangsöffnungen 25 in der Hubbegrenzungs-Ausführungsform mit einer inneren Kreisreihe von ringscheibe 20 und die Ventilverschlußringscheibe Durchgangsöffnungen 14 gebildet, während zwei wei- 28 gebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform tere Kreisreihen von Durchgangsöffnungen 15 und sind drei Kreisreihen von Durchgangsöffnungen in 16 in Abstand radial nach außen von den Durch- der Ventilsitzscheibe 12 und entsprechende Durchgangsöffnungen 14 angebracht sind. io gangsöffnungen in der zentralen Hubbegrenzungs-Die Durchgangsöffnungen 14 der inneren Kreis- scheibe 19 und in der Hubbegrenzungsringscheibe 20 reihe sind an der Eingangsseite der Ventilsitzscheibe vorgesehen. Zwischen der Ventilverschlußringscheibe 12 mit der Brennstoffzufuhrleitung 17 dadurch ver- 28 und der Ventilverschlußringscheibe 29 ist ein weibunden, daß diese in eine Haube 18 mündet, welche terer Ringsteg 31 angeordnet, welcher den Spaltraum auf die Außenseite der Ventilsitzscheibe 12 zwischen 15 zwischen der Ventilsitzscheibe 12 und der Hubden Durchgangsöffnungen 14 der inneren Kreisreihe begrenzungsringscheibe 20 durchsetzt. Auf diese und den Durchgangsöffnungen 15 der radial darauf- Weise wird die Verbrennungsluftzufuhr aufgeteilt, so folgenden äußeren Kreisreihe gasdicht aufgesetzt ist. daß bei geöffnetem Verbrennungsluftventil der durch Die Durchgangsöffnungen 15 und 16 der beiden die Durchgangsöffnungen 15 eintretende Teil der äußeren Kreisreihen stehen dagegen mit der Atmo- 20 Verbrennungsluft nach dem Ringsteg 30 hin wandert, Sphäre in Verbindung. Ferner ist im Inneren des während der durch die Durchgangsöffnungen 16 in Gehäuses 10 in geringem parallelen Abstand gegen- der Ventilsitzscheibe 12 eintretende Teil der Verüber der Ventilsitzscheibe 12 eine Hubbegrenzung brennungsluft nach dem Durchgangsringspalt 22 für die Brennstoff- und Verbrennungsluftventile vor- wandert und an der Wandung des Gehäuses 10 weiter gesehen. 25 entlangstreicht. Die konzentrisch zur zentralen Hub-Die Hubbegrenzungsringscheibe 20 für das Luft- begrenzungsscheibe 19 angeordnete Hubbegrenzungsventil ist in der Weise ausgebildet, daß zwischen ringscheibe 20 ist durch eine an deren Außenseite ihrem Umfangsrand und dem Gehäuse 10 ein Durch- angreifende Federbrücke 32 in Stellung gehalten. Die gangsringspalt 22 verbleibt. Die im Zentrum an- Federbrücke 32 muß derart ausgebildet sein, daß sie geordnete Hubbegrenzungsscheibe 19 für das Brenn- 30 das ungehinderte Abströmen des aus den öffnungen Stoffventil ist mit einer Kreisreihe von Durchgangs- austretenden Brennstoff-Luft-Gemisches in Richtung öffnungen 24 versehen, welche den Durchgangs- auf die Anschlußöffnung 11 nicht behindert. Durch öffnungen 14 in der Ventilsitzscheibe 12 entsprechen. entsprechende Einstellung der Federbrücke 32 kann In der Hubbegrenzungsringscheibe 20 sind zwei an den beiden Hubbegrenzungsringscheiben ein unter-Kreisreihen von Durchgangsöffnungen 25 und 26 an- 35 schiedlicher Hub erreicht werden, welcher je nach gebracht, welche den Durchgangsöffnungen 15 und der Beschaffenheit des zur Verwendung kommenden 16 in der Ventilsitzscheibe 12 entsprechen. Bei der Brennstoffes erwünscht sein kann. Außerdem ist auf in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform diese Weise eine Anpassung an unterschiedliche sind in dem Spaltraum zwischen der Ventilsitzscheibe Dicke oder unterschiedliches Gewicht der Ventil-12 und der Hubbegrenzungsscheibe 19 sowie der 4° Verschlußringscheiben möglich. Die Einstellbarkeit Hubbegrenzungsringscheibe 20 in der gleichen Ebene des Hubes durch Einstellen der Federbrücke 32 läßt drei elastisch verformbare Ringscheiben als Ventil- sich beispielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, verschlußkörper angeordnet, und zwar die zentral ge- dadurch erreichen, daß die Federbrücke 32 an einem führte Ringscheibe 27, welche den Durchgangsöffnun- Ende eines zentralen Befestigungsbolzens 33 abgen 14 in der Ventilsitzscheibe 12 und den Durch- 45 gestützt ist.

gangsöffnungen 24 in der zentralen Hubbegrenzungs- Die Anordnung von drei Kreisreihen von Durchscheibe 19 zugeordnet ist. Eine zweite Ringscheibe gangsöffnungen sowohl in der Ventilsitzscheibe 12 28 ist konzentrisch zur Ringscheibe 27 in der Weise als auch in der Hubbegrenzungsscheibe 19 bzw. der angeordnet, daß sie die Durchgangsöffnungen 15 in Hubbegrenzungsringscheibe 20 und die zwischen dieder Ventilsitzscheibe 12 und die Durchgangsöffnun- 5° sen Scheiben eingesetzten Ringstege 30 und 31 ergen 25 in der Hubbegrenzungsringscheibe 20 be- geben eine ganz bestimmte Lenkung des Brennstoffes herrscht. Ferner ist konzentrisch zu dieser zweiten und der Verbrennungsluft. Durch das Zusammen-Ringscheibe 28 eine dritte Ringscheibe 29 vor- treffen des Brennstoffes mit einem Teil der Vergesehen, welche den Durchgangsöffnungen 16 in der brennungsluft an der freien Kante des Ringsteges 30 Ventilsitzscheibe 12 und den Durchgangsöffnungen 55 ergibt sich ein Strömungskern aus einem fetteren

26 in der Hubbegrenzungsringscheibe 20 zugeordnet Brennstoff-Luft-Gemisch, welcher von einer Mantelist. Auf diese Weise bildet die zentrale Ringscheibe hülle aus Verbrennungsluft umgeben ist, welche durch

27 den Ventilverschlußkörper für das Brennstoff- den außerhalb des Ringsteges 31 gelegenen Teil des ventil, während die beiden Ringscheiben 28 und 29 Verbrennungsluftventils hindurchströmt und an der die Ventilverschlußkörper für das Verbrennungsluft- 60 Wandung des Gehäuses 10 entlangstreicht. Daraus ventil sind. ergibt sich der Vorteil einer Vormischung des fetteren

Erfindungsgemäß ist ein Ringsteg 30 vorgesehen, Brennstoff-Luft-Gemisches, das bei der weiteren

welcher an der Ventilsitzscheibe 12 befestigt ist und Durchmischung durch die umgehende Mantelhülle

mit seiner freien Kante als Mischkante in den Ring- aus Verbrennungsluft abgemagert wird,
spalt 21 eingreift. 65 Die zur Hubbegrenzung dienenden Hubbegren-

Auf diese Weise trennt der Ringsteg 30 das durch zungsscheiben 19, 20 können auch als einteilige

die Durchgangsöffnungen 14 in der Ventilsitzscheibe Scheibe ausgeführt sein, wobei der Ringsteg 30 eine

12, die Durchgangsöffnungen 24 in der zentralen kammartige Verzahnung erhält, deren Zähne in Boh-

rungen in der einteüigen Hubbegrenzungsscheibe eingreifen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern der Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft bei einer Brenneranlage für pulsierende Verbrennung mit mindestens einer Brennkammer, welche einen Mischhals für ein Brennstoff-Luft-Gemisch aufweist, wobei in einem napfförmig ausgebildeten Gehäuse, welches an seinem Boden einen Anschluß an den Mischhals aufweist, eine Ventilsitzscheibe mit mehr als einer zur Achse des Mischhalses konzentrischen Kreisreihe von Durchgangsöffnungen, und in Richtung auf den Mischhals in geringem Abstand parallel zu der Ventilsitzscheibe eine Hubbegrenzungsscheibe mit Durchgangsöffnungen, die denen in der Ventilsitzscheibe entsprechen, und ferner in einem Spaltraum zwischen diesen beiden Scheiben ela- ao stisch verformbare, die Durchgangsöffnungen voll überdeckende, in radialer Richtung lagegesicherte Ringscheiben als Ventilverschlußkörper angeordnet sind, wobei die innenliegende Kreisreihe von Durchgangsöffnungen der Ventilsitzscheibe mit der Zufuhrleitung für Brennstoff verbunden sind, während die außenliegende Kreisreihe von Durchgangsöffnungen der Ventilsitzscheibe mit der die Verbrennungsluft liefernden Atmosphäre in Verbindung stehen und zwischen dem Umfangsrand der Hubbegrenzungsscheibe und dem Gehäuse ein Ringspalt vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hubbegrenzungsscheibe (20) zwischen der der Brennstoffzufuhrleitung (17) zugeordneten Kreisreihe von Durchgangsöffnungen (24) und der der Atmosphäre zugeordneten Kreisreihe von Durchgangsöffnungen (25) konzentrisch dazu Mischöffnungen (21) (Bohrungen bzw. ein Ringspalt) vorgesehen sind, in welche etwa mittig ein in den Spaltraum zwischen der Ventilsitzscheibe (12) und der Hubbegrenzungsscheibe (20) eingesetzter Ringsteg (30) eingreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen der Luftzufuhr dienenden Kreisreihen von Durchgangsöffnungen (25,26) Ringstege (31) zwischen Ventilsitzscheibe (12) und Hubbegrenzungsscheibe (19,20) konzentrisch angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 951 829, 972 555;
schweizerische Patentschrift Nr. 270 782;
französische Patentschrift Nr. 1279 134;
britische Patentschrift Nr. 885 682.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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