DE1628433A1 - Strahlpumpe mit Duese zum Beheizen einer Flugzeugkabine - Google Patents

Description

Dr. Ing. E, BERKENFELD ·' DipL-lng. H. BERKENFELD_f,Pgtentanwaite_f K5ln

Anlage - _ Aktenzeichen _-':

zur Eingabe vom "ö. ^Januar 1968 Sch// Name d. Anm. g_e 11 -AerospkGe Corporation

strahlpumpe mit; Düse zum Beheizen einer Flugzeugkabine. ■ ■ :.. ."""..";--"".";-/■- :-""-■ V-

Die Erfindung betrifft.ganz allgemein eine ^verbesserte;; : Strahlpumpe und insbesondere eine verbesserte^ Ventil" und leitungsanordnung zum; automatischen Mischen^ dei^^ erforderlichen Mengen von zwei Medien, um die gewünschte^Mischung der Medien zu erhalten.

Die Erfindung ist insböBonäere verwendbajr;Zum^Beheigeii der Kabine eines Flugzeuges ₃ -in dem die; aus 4em ,Motor de Luft; (heiße tuft.) und die Umgebungsluft (kait^ Luf%) misoht werden, um §ine._; StröJTiutig^; v^Ärmer t&xf t zu: eßh^lten ehe die Kabine auf einer gewJüngcihten' ^empe^afeur ijIltV Obwohl die Erfindung aiTgeämeinsrt Anwe;ridwiig; finden kann als se besondere. verwendung;, wird in der vorliegenden. Anmeldung die Verwendung dier Erfindung zum Beheizen der Pilotienkabine. eine§ Flugzeuges beschrieben, "-;-;"■" ; '

Die iSrfindung verviendet^eiiie neuartige Yehtilanordnung zum Mischen der heilen Austrittsluft des Motors; Mit der kälteren

cJfl/J3y

, um die- Pilotenkablne zu beheizten, Ss ist be»·

kannt, Austrittsluft und Umgebungsluft zu mischen, um die Pilotenkabine zu beheizen, aber die.älteren Verfahren der ". . Ventilanordnung und des Mischens der heißen und kalten Luft weisen bestimmte Beschränkungen und-Mängel auf.

Bei den bisher bekannten Flugzeugheizsystemen.,' in welchen Austrittsluft, und Umgebungsluft gemischt werden, besteht das Hauptproblem in der Schwierigkeit der Regelung der Kabinentemperatur. Bei einer Art des bekannten 3ystems sind getrennt geregelte Drosselventile in der Austrittsluftleitung und in der Umgebungsluftleitung angeordnet. Der Pilot regelt die Einstellung des Drosselventils in der Austrittsluftleitung.-.. Die Einstellung; des, Drosselventils in der Umgebungsluftleitung wird durch einen temperatur-abhängigen Begier in der Leitung bestimmt, in welcher die Austrittsluft und die Umgebungsluft gemischt werden. Wenn die Temperatur in der Mischleitung ansteigt,- öffnet der Regler das Drosselventil in der Umgebungsluftleitung, und wenn die Temperatur in der Mischleitung sinkt, schließt der Regler das Drosselventil in der. Umgebungslüftleitung f :,„„

Wenn die Temperatur in der Kabine heißer als erwünscht ist, sehließt der ,Pilot das Drosselventil in der Austrittsluftleitung, wodurch die Menge der heißen Austrittsluft beschränkt . wird, die der .Mischleitung zugeführt, wird. Wenn hingegen die Kabinentemperatur dem Piloten zu kalt ist, öffnet derselbe das Drosselventil in der Austrittsluftleitung, um mehr heiße Austrittsluft in die Mischleitung einzulassen. Bei solchen Vorriqhtungen regelt der Pilot direkt die Menge der heißen

Austrittsluft, η η Q fi 1 ß / Π 1 L R · - 2 -

2098 16/0 145 BAD ORIGINAL

Wenn ein Drosselventil (odea? irgendein anderes Ventil) verwendet wird, um die Menge der Äustrittsluft zu regeln, besteht das Problern darin, daß Veränderungen der Stellung des '

Drosselventils sowohl den Draefc als auch die Luftströmung- beeinflussen. Die Einwirkung auf den Druck ergibt eine Abnahme der Geschwindigkeit und demgemäß eine beträchtliche Abnahme der Menge der Umgebungslüftj welche durch die strömende heiße Austrittsluft angesaugt wird» Das Verhältnis zwischen der heißen Luft und der Umgebungsluft erreicht daher nicht'das Optimum.

iiinen Hauptgegenstand der Erfindung bildet somit ein Kabinenheizsystem, welches die aus dem Motor austretende heiße Luft verwendet und welches über den größten Teil seines Arbeitsbereichs eine optimale Mischung der Umgebungsluft mit der Austrittsluft erzielt. . .'

Einen Weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein System, welches eine stabile Temperatur aufrechterhält und welches ' demgemäß für Veränderungen der Temperatur dervMisehluft empfindlich ist.

Einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet ein System, das über einen weiten Bereich von Umgebungstemperaturen und Betriebsbedingungen betrieben werden kann, um eine angemessene Wärme für die Pilötenkabine vorzusehen.

Ein weiterer besonderer 'Gegenband der Erfindung besteht darin, alle · vorstehend angegebenen Ziele'-zu erreichen· unter Ver-

Wendung der Motoraustrittsluft, deren temperatur bis zti " 260°C betragen kann, ohne daß besondere !,eitungsmaterxalien » erforderlich sind, welche der Temperatur der Austrittsluft Widerstand leisten* und infolgedessen ein System vorzusehen* das für den Piloten sicher ist, indem die in die Kabine ein* •geführte Luft eine Temperatur aufweist, die den .Piloten nicht verbrennt oder auf andere Welse verletzt, wenn es vorkommt, daß die Luft direkt auf den Piloten geblasen wird.

fc Noch einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Erreichen aller vorstehend angegebenen Ziele> welche dem Piloten in vielseitiger Weise ermöglicht, die für ihn angenehme Temperatur auszuwählen und irgendwelche JiIn-Stellungen vorzunehftien* die ein Optimum darstellen oder für extreme ^lugbedingungen erforderlich sind»

Die vorstehend angegebenen Ziele werden--durch die Verwendung einer strahlpumpenartigen Anordnung erreicht* bei weicher die heiße Austrittsluft durch eine !Düse unter Druck zugeführt wird

■ ' ■

und bewirkt j daß kältere timgebuhgsluft durch eine die Düse

umgebende Leitung angesaugt wird. Es.ist bekannt, daß dio . Strahlpumpe an Wirksamkeit verliert, wenn die Geschwindigkeit

der Primär strömung (in diesem Fall d-ar heißen Austrittsiuf't) .' abnimmt.*- -

' . Demgemäß ist es ein allgemeines Ziel der Erfindung* eine verbesserte Strahlpumpe vorzusehen, in welcher die Pr!wärst romung durch die Düse Ohne Verlust an Wirksamkeit verändert werden- kann*

BAD ORIGINAL ,,

' . 209816/0145 . . ■ " ' "

Kurz zusammengefaßt sielrt die Erfindung eine verbesserte ■ · otraJilpumpenanordnung zum Mischen der aus dem Motor ,austretenden heißen Luft mit der kälteren Umgebungsluft vor. Die heiße Austrittsluft wird durch eine Düse der Strahlpumpe zugeführt, um durch die umgebende Leitung kältere Umgebungsluft anzusaugen. Die heiße Luft und die.kalte Luft werden in einer Mischkammer stromabwärts von der Düse gemischt, um die gewünschte Warmluft zu erhalten. Die'-Warmluft wird dann der Kabine oder irgendeinem anderen zu beheizenden Raum zugeführt. ; . .

Zur Regelung der Temperatur der Warmluft ist eine Ventilanordnung vorgesehen, Welche die Menge der* aus der Düse der ,Strahlpumpe austretenden heißen Luft regelt. Um sicherzustellen, daß.die Regelung der Menge der heißen Luft 'niht einen wesentlichen Druckabfall oder eine Abnahme der Geschwindigkeit durch die Düse bewirkt, ist diese Ventilanordnung innerhalb der Düse vorgesehen» Gemäß der Erfindung wird eine besondere Ventilanordnung verwendet, bei der die Leitung, welche der Düse die heiße Austrittsluft zuführt, in einer stumpfen Nase endet, die gegen die Innenwand der Düse ahl:fegenkann. Eine seit-ΐ liehe öffnung in der Leitung ermöglicht, daß die heiße Austrittsluft der Du^e zugeführt wird. Die Düse ist auf einer ringförmigen oeltenwand angeordnet, >eLehe die Leitung umgibt, durch welche der Düse die Motoraustrittsluft zugeführt wird. Die ringförmige Seitenwand und die Düse sind derart angeordnet,· daß sie in axialer Richtung, bewegt werden können., wodurch der Austand zwischen der Innenwan/i der Düse und der stumpfen Nase an dem Ende der Leitung verändert wird. Dieser ringförmige Ab-

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stand ist in Wirklichkeit eine veränderliche Öffnung, wel- · ehe dazu dient, die Menge der aus der Düse austretenden heißen Luft zu verändern, ohne im wesentlichen den Druck zu beeinflussen und demgemäß ohne im wesentlichen die Geschwindigkeit zu beeinflussen, mit welcher die heiße Luft aus der Düse austritt. Um dieses Ergebnis zu erzielen, befindet sich die Berührungslinie zwischen der Innenwand der Düse und der stumpfen Nase am vorderen Ende der die heiße Luft zuführenden Leitung in der Nähe des vorderen Teils der Düse, so daß (solange die öffnung nicht verschlossen ist) die Düse als eine Strahldüse für die heiße Luft wirkt. Gleichzeitig bleibt der Druck der in der Düse befindlichen Luft durch die Ventilwirkung der veränderlichen öffnung unbeeinflußt.

In der Hauptleitung'lst hinter der Stolle, an'welcher die Misch£ung erfolgt, ein Temperaturregler angeordnet, so daß der selbe auf de]i Temperatur der gemischten Warmluft reagiert. Der Temperatürregler ist mit der axial beweglichen Düse derart gekuppelt, daß derselbe eine Zurückziehung der Düse bewirkt '(wodurch die Öffnung verschlossen und die Menge der in die Mischkammer eingelassenen heißen Luft verringert wird), wenn die Temperatur der gemischten Warmluft in der Hauptleitung eine vorherbestimmte Temperatur übersteigt. Wenn die Temperatur in der Hauptleitung unter eine vorherbestimmte Temperatur sinkt, bewirkt der Temperaturregler in entsprechender Weise eine Vorwärtsbewegung der Düse, wodurch die öffnung frei gegeben wird. Es wird daher eine Stellung der Düse erreicht, in welcher durch die öffnung die erforderliche Menge heißer Luft hindurchgeht, welche bewirkt, daß die*gemischte Warmluft "

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am Temperaturregler sieh auf der vorherbes timint en Temperatur

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Es ist. auch eine -Regeleinrichtung für den Piloten vorge-.sehen, um die Temperatur zu verändern, bei weLcher der Temperaturregler wirksam ist. Eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung besteht darin* daß; unter den meisten Betriebsbedingungen die Menge.der,heißen Luft, die durch die iDüse hindurchgedrückt wird * so groß ist, daß die maximal mögliche Geschwindigkeit der heißen Luft erzielt wird, nämlich eine Geschwindigkeit* die der Schallgeschwindigkeit (!Mach) nahekommt. Diese Geschwindigkeit, der hißen Luft bewirkt^ daß eine maximale Menge kalter Umgebungsluft infolge des Venturi-effekts ange™ saugt wird. Diese maximale Menge der Uffigebungslüft hat eine Masse, die jener der heißen Luft ungefähr gleich ist. Dies ist aus verschiedenen Gründen wünschenswert, welche nachstehend noch genauer beschrieben werden. Zu diesen wühschensvrerten Gründen gehört die Tatsache, daß dadurch die Temperatur der Warmluft, in der Leitung ,genügend niedrig gehalten wird_;i so daß keine besonderen, hitzebeständigen Leitungsmaterialien, erforderlich sind. .Außerdem wird sichergestellt,j -däE die Luft, ,^reiche, direkt in ixe Kabine eingeblasen wird.» /in welcher sich ein Pilot aufhalten kann,, eine solche. Temperatur aufweist, .die für 4en Fxloten nicht g-efähi'lich istc.--:_:. --. -,. -,^:- ■;._-. -,_; ;,:-;- ."■-,■■■■■ -■

Weitere Merkmale und Vorteile.- deti irfändung ergeben s.i,Gh_: aus der nächstehenien Beschreibung. ■ -;_;Γ^;. .-.,->■ - ■; , .^ ·

In den Zeichnungen zeigt; - . .^,.,,.^ ^-BAD ORiG¹NAL -

2O9B16/0US>;: i: . " ⁷ ^

Pig. 1 schematisch einen Längsschnitt einer Aus-

füirrungsform der Erfindung, bei welcher die Düse vollständig in die Schließstellung zurückgezogen ist, so daß keine heiße Luft für Heizzwecke hindurchgeht,

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht, in welcher die

Düse jedoch vollständig in die Offenstellung vorgeschoben 'Ist, so daß nur heiße Luft für Heiz*

w - zwecke hindurchgeht, während die Umgebungsluft

von der Mischkammef und der Hauptleitung abge* sperrt ist,

Fig. 5 eine den Figuren 1 und 2 ähnliche Ansieht, welche die Düse in einer Betriebsstellung zeigt, in welcher sowohl heiße Austrittsluft als auch kalte Umgebungsluft in das System starömen und mithin=* ander gemischt werden, um eine Warmluftströmung zu erzeugen,

Fig. 4 einen Längsschnitt des Temperaturreglers und der zugeht igen Einstelleinrichtung,

Fig# 5 einen teilweisen Längsschnitt nach der Linie £>"*!?' -. *" der Fig. 4,

Die Wirkungsweise und Bedeutung der Ventil-- und Ordnung gejnäß de]? Erfindung wird am besten verstlndiieh nach „einer kurzen Befcraehtung der grundlegenden Struktur, welche

IS/0141 8'

die Erfindung bildet. Der linksseitige_; Teil der.in den Figuren 1—J gezeigten Ausführungsform stellt ein Mischventil. 10 _: dar, das eine Leitung 12 speist. Die Leitung 12 führt in den Raum oder die Kabine, die zu beheizen sind. :

Der Auslaß desMisehventils 10 enthält gewöhnlich sowohl heiße Austrittslufti als auch kältere ümgebungsluft. Durch das Mischventil 10 werden daher sowohl eine Strömung heißer Luft als auch eine Strömung kalter Luft in die Leitung 12eingeführt , urn innerhalb derselben die gemischt zu werden, -wodurch eine Warmluftströmung erzeugt wird. Der linksseitige Teil der Leitung 12 ist demgemäß ein Mischbereich'12m, In welchem die kalte Luft und die heiße Luft miteinander gemischt werden und > aus welchem sich die gemischte Warmluft stromabwärts (in den Figuren nach rechts) zu irgendeinem:Baum oder einer Kabine bewegt, die zu beheizen sind:.

^{: ;} " - -. ■"■■■"■"■■■■"" !

An einer Stelle längs der Leitung 12 und nicht weiter strom- \

aufwärts als der Misehberelch ist ein Temperaturregler 16 an- ~ geordnet, Ein schrauben!inienförmlges Bimetallelement 18 be- ! findet sich als. Teil des Reglers 16 innerhalb der Leitung 12. Da.3 Birne tall element 18 Ist am unteren Ende I8ä festgemacht und erstreckt sich nach oben zu.einem Kugelventil 24 innerhalb •doG Reglers 16. Wie nachstehend genauer in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 erklärt wird, beeinflußt der Grad, in welchem ·. das οehraubenlinienformige Bimetallelement 18 ausgedehnt oder zusammengezogen wird, das Ausmaß, in welchem das Kugelventil 24 geöffnet oder geschlossen wird. Das Bimetallelement 18 ist derart ausgebildet, daß ea sieh In axialer Richtung zusammenzieht, vrenn die Temperatur zunimmt, und in axialer Richtung

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ausdehnt, wenn sieh die Umgebung abkühlt,

Wenn das Kugelventil 24 geöffnet wird, verbindet es eine Entlüftungsöffnung 21 mit einer Auslaßleitung 22. Wenn das Kugelventil 24 vollständig geschlossen ist, (was einem zusammengezogenen Zustand des.Bimetallelements 18 und einer verhältnismäßig hohen Temperatur innerhalb der Leitung 12 entspricht), sind die Auslaßleitung 22 und die Entlüftungsöffnung

21 gegeneinander abgedichtet.

Die Entlüftungsöffnung 21 ist zweckmäßig nach der Außenluft hin offen. Wenn daher das Kugelventil 24 geöffnet ist, werden der Druck in der Auslaßleitung 22 und in der zugehörigen .Kammer 38 des Mischventils 10 unter Atmosphärendruck gesetzt. Der . Zweck dieser Maßnahme wird nachstehend noch genauer beschrieben. An dieser Stelle genügt es zu bemerken, daß das temperaturempfindliche Bimetallelement 18 die Stellung des Kugelventils 24 und demgemäß das Ausmaß der Verbindung zwischen der Auslaßleitung 22 und der Entlüftungsöffnung 21 bestimmt.. Bei extrem hoher Temperatur sitzt das Kugelventil 24 vollständig auf, um die Auslaßleitung 22 vollkommen gegenüber der Entlüftungsöffnung 21 abzudichten. Bei extrem niedrige^Temperatur wird das Kugelventil 24 durch das. ausgedehnte Bimetallelement 18 beträchtlich von seinem Sitz entfernt, um die Auslaßleitung

22 und die Entlüftungsöffnung 21 miteinander in iVerbindung zu bringen;.; ;. . -....

Das Kugelventil 24 kann Zwischenstellungen als eine Punktion

der Temperatürabhängigkeit des Bimetallelements 18 einnehmen. > • BADORlQiNAL - 10 -' -

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Diese -Zwis chenstel liingeri- de s Kugel vent il s 24 bilden, eine Verengung zwischen der -Auslafileitung 22 und der Entlüftungs- ' öffnung,24, so daß sieh ein Druckabfall quer zum Kugelven- ' <* til 24^:ergibt. - / ; ^ -■■■"','-'■ ■"■■-·■■.-,■'

Die Aufgabe der ftuslaßleitung 22 besteht darin, die Stellung des Miseliventils 10 und insbesondere die Stellung der Düse 44 zu regeln. Diese Aufgabe wird gehauer besprochen, nachdem die in den Figuren gezeigte strukturelle Anordnung vollständiger besehrieben worden ist. Bs genüge hier zu bemerken* daß dadurch, daß das Ventil 24 vom BirnetalIeIement 18 abhängig gemacht wird, scliließlich bewirkt wird, daß die Stellung des Mischyenfcils 1Ö vom Bimetällelenient 18 und demgemäß von der Temperatur innerhalb d<2T Iieltung 12 abhängig ist. ^v _; _■■';

Das Mischventil 10 wird durch zwei I^eittiiigen gespelsfc* Eine erste Leitung 26 nimmt die aus dem Motor austreteMe heiße lauft auf * Die Leitung 26 we3,st eine zylindrische Seitenifand 2fmf, die in einer geschlossenen vorderen Nase 28 endet». Die Seitenwand 2f ist mit einer öffnung 29 versehenj deren'Purchrrieöser vorzugsweise wenigstens gleißh der %ierschnii;sflache der Leitung 26 1st, so; daß die ÖffnungSgt nicht als eine Verängung/'wfrkt, Die Seitenwand 27 enthält: außerdem eine Üffnung 50, die· eine Verengung bildet und dazu dient, dlfe Motoraustrlibtsluft· unter Druck langsam in eine Kammer- 38 aus^r^eten' zu lässeii*^vDer^ örühd für die Anbrlftgung der Öffnung 3Ö ist in Verbii»iüng mi^säer Beschreitfting der Aufgabeund Wirkungsweise der Erfindungbesser verständlich; "' :.:■-■ ^;-_: ";■-.. -■.. Λ.ν^;-.:. . _:- -·χ .._..-.vy-?-v.-< - /. ■■

Zwischen der.öffnung 29 und der Öffnung 30 ist an ring-"förmiger Flansch JT mit der Seitenwand 27 verbunden und er- ......

ι streckt sieh von derselben in radialer Richtung nach außen.

Die zweite Leitung 32 ist mit der Umgebungsluft verbunden und kann mit der Hauptleitung.12 durch eine ringförmige Leitung J>k in Verbindung gesetzt werden. Aus Pig, 2 ist one Grenzstellung des Mischventils .10 ersichtlich, welche die Umgebungsluftleitung 3>4 von der Hauptleitung 12 absperrt. Die äußere Seitenwand 35 der ringförmigen Leitung 34 und die Seitenwand 27 der inneren Leitung 26 sind relativ zur Hauptleitung 12 ortsfest und im allgemeinen auch relativ zum !Flugzeugrumpf ortsfest. Die innere Seitenwand 36 der ringförmigen Leitung 34 ist hingegen so angeordnet, daß sie zwischen den beiden in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grenzstellungen in axialer Richtung " beweglich ist.

Die bewegliche zylindrische Seitenwand 36 ist relativ zum ". Flansch 31 derart angeordnet, daß ihre Beziehung ähnlich jener ψ zwischen einem Kolben und einer Seitenwand ist mi't der Ausnahme, daß sich bei der dargestellten Ausführungsform der Zylinder (d.h. die Seitenwand 56) bewegt, während der Kolben (d.h. der Flansch J51) ortsfest bleibt. Mit der beweglichen Seitenwand 36 ist eine Endwand 57 verbunden, die sich in radialer Rich^unjg nagh innen erstreckt^ um die zylindrische Seitenwand 27 verschiebbar zu berühren, wodurch rund turn die Heißluffleitung p£* eine ringförmige Kammer 38 gebildet wird. Diese steht in allen' Β,^βΐΐμηββη. der beweglichen Seitenwand 56 dure|| ^|e. pffnipg mit der Leitung 26 in \fertiindung. Der DurchmesgPf dgp |f|n||n

' ?g?816/QU5 BADOR.G.NAL 5 Wl-

ist klein genug, so daß es beim Vorhandensein eines Di— ffereritialdrucks zwischen der Heißluftleitung 2& und der Kammer 38 einige Zeit dauert, bis dieser Differentialdruck

ausgeglichen ist. ,

■■■■-_■ - - *

Die Kammer 38 ist mit der Auslaßleitung 22 direkt verbunden. In der Auslaßleitung 22 ist ein Balg 40 angeordnet, um der beweglichen Seitenwand 36/ der Endwand 37 und der Düse 44 zu ermöglichen, sich zwisehenden in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grenzstellungen in axialer Richtung zu bewegen. Eine schwache Druckfeder 42 in der Kammer 38 trachtet, die bewegliche Seitenwand (und somit das ganze Ventil .10) in der in Fig. 1 gezeigten Stellung zu halten. Wie nachstehend beschrieben wird, überwinden bestimmte Druckbedingungen quer zum Flansch 31 die Wirkung der Feder 42, wenn sieh das Mischventil 10 In Tätigkeit befindet.

Eine Düse 44 ist am inneren Ende mit der Seitowand 36 verbunden,, um sich mit derselben zu bewegen. Die Düse 44 kann auf der Nase 28 am vorderen Ende der Leitung 26 aufsitzen und abdichten. Wenn die Seitenwand 36 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgezogen ist, sitzt die Düse 44 auf der Nase 28' längs einer vor der Öffnung 29 liegenden Berührungslinle auf, wodurch das Ventil TO geschlossen und die heiße Austrittsluft von der Leitung 12 ferngehalten wird. Hinsichtlich der Be- ; heizung der Kabine ist die"in Fig.' 1 gezeigte Stellung somit; die AÜS-Stellung der dargestellten Äusführungsform."

Wenn sich die Seitenwand 36 in der'in-Flg." 2 gezeigten'vorderen

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Stellung befindet, liegt das vordere Ende 3^f der v/and J56 gegen einen zurüclqpringenden Teil 12s der Leitung 12 an, urn die Urngebungsluft von der Leitung 12 abzusperren. Die in Fig. 2 gezeigte Stellung kann daher als die HIN-Stellung der dargestellten Ausführungsform bezeichnet werden, da die der Leitung 12 zugeführte Luft reine Motoraustrittsluft ist und sich demnach auf maximaler Temperatur befindet.

Unter normalen Betriebsbedingungen wird weder die Schließstellung gemäß Fig. 1, 1-noch die Offenstellung gemäß Fig. 2 erreicht. Fig. 3 zeigt die typische Betriebsstellung, in welcher sich die Düse 44 in geringem Abstand von der Nase 28 befindet, um eine Verengung zwischen der Kammer 47 und der Leitung 12 zu bilden, durch welche die Menge der in die Leitung 12 eingelassenen heißen Austrittsluft geregelt und begrenzt wird. Gleichzeitig ist das vordere 3nde ~$6f der beweglichen Seitenwand J56 genügend weit vom zurückspringenden Teil 12s der Leitung 12 entferntj damit eine beträchtliche Menge Umgebungsluft in die Leitung 12 angesaugt wird im Hinblick darauf, daß ein rasch strömendes Medium (in diesem Fall die heiße Austrittsluft) aus irgendeiner Quelle ein Medium ansaugen wird, das dem Umfang der " Strömung des ersten Mediums zugeführt wird. Dies ist die bekannte Wirkungsweise der-Strahlpumpe.

Die'Figuren 4 und 5 zeigen genauer die Ausbildung des Temperaturreglers 16, der für die vorstehend beschriebene Äusführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Fig. Ψ zeigt das vollständig geschlossene Kugelventil 24, so daß die Auslaßleitung und die EntlÜffängi©¥lnung 21 gegeneinander äbgedicMet; sind. - ^w

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* %\ $ BÄ0& €fcRJG'NAL

Das Bimetallelement 18 ist an einem Ende 18a an der Wand 46 des Reglers befestigt. Has obere Ende I8b des Bimetallelements 13 ist so angeordnet, daß es das Kugelventil 24 berührt. Wenn >

-lie Temperatur der Umgebung abnimmt und das Bimetallelement 18 sich ausdehnt, wird das Kugelventil 24 entgegen der Wirkung der schwachen Druckfeder 48 nach oben gedrückt, wodurch die Auslaßleitung 22 mit der Entlüftungsöffnung 21 in Verbindung gesetzt wird. Je heißer die Luft in der Leitung 12 ist, desto mehr wird sich das Bimetallelement 18 zusammenziehen und desto größer wird der Druckabfall quer zum Kugelventil 24 sein.

In der Grenzstellung, welche einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur entspricht, wird daher eine volle Verbindung zwischen der Auslaßleitung 22 und der Entlüftungsöffnung 21 bestehen, so daß •der Druck in der Kammer jj8 auf den Atmosphärendruck sinkt. Wenn der Druck in der Kammer ^8 ein Minimum beträgt, wird der Druck der heißen Austrittsluft in der Kammer ¹VJ die Düse 44 nach vorne in die in Fig. 2 gezeigte offene Stellung drücken. In der Grenzstellung, welche einer verhältnismäßig hohen Temperatur in der Leitung 12 entspricht, wird demgemäß die Auslaßleitung 22 gegenüber der Entlüftungsöffnung 21 abgedichtet und der Druck in der Kammer j>8 wird infolge der durch die verengte Öffnung 3Q austretenden heißen Luft allmählich ansteigen. Wenn der Druck in der. Kammer 58 auf jenen der Austrittsluft in der Leitung 26 und in der Kammer 47 zugenommen hat, wird das Druckdiffer^ntial quer ζμπτ Flansch 31 null betragen und die Druckfeder 42 wird die Düse 44 .in d;ie in Fig. 1 gezeigte Schließstellung bewegen.

Vfie ^:<iie ^igu^en 4 und 5 aeigen, sind Vorkehrungen ggtEoffen, dar * :

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BAD ORIGINAL "^: '<■ "■

mit der Pilot die vorherbestimmte Temperatur einstellen kann, "bei welcher der Regler 16 wirksam ist. Dies wird durch oine Nockenanordnung erreicht, welche aus einer Scheibe JO und einer drehbaren Welle 72 besteht, die mit der Stirnseite der Scheibe exzentrisch verbunden ist. Die Welle J2 ist mit einer dem Piloten zugänglichen Scheibe mechanisch gekoppelt. Durch die Drehung der exzentrischen Welle 72 wird die Scheibe 70 derart eingestellt, daß die senkrechte Stellung der durch eine Feder 7^ belasteten beweglichen Köpfeinheit 76 beeinflußt wird. In den Figuren 4 und 5 ist die an; weitesten unten liegende Stellung der Kopfeinheit 76 dargestellt. Die Drehung der Welle 72 in einer Richtung aus der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Stellung wird die Kopf einheit J6 entgegen der Wirkung der Druckfeder 'Jk anheben, so daß dieselbe eine Stellung einnimmt, die etwas höher ist als die in --ien beiden Figuren gezeigte Stellung. In dieser Stellung wird die Kugel 24 durch die Kopfeinheit 76 etwas angehoben, so daß sich das Kugelventil 24 bei einer minimalen vorherbestimmten Temperatur zu öffnen beginnt, die höher ist als die Mindesttemperatur, die erforderlich ist, um die Öffnung les Kugelventils in der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Stellung der Nooke "JO, J2. zu bewirken.

Aufgrund'der Kenntnis der strukturellen Anordnung wird ίie Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß der Erfindung leicht verständlich sein.

Die normale Betriebsstellung des Ventils 10 liegt zwischen der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung und der in Fig. 2 gezeigten Offenstellung.. Diese normale Betriebsstellung ist in Fig. J ge-

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zeigt. Die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung kann als die Normalstellung des Ventils 10 angesehen werden, wenn der Motor ausgeschaltet ist. Diese Schließstellung des Ventils 10 wirrl durch die Druckfeder 42 hergestellt, lie beim !-Fehlen eines Differentialirucks quer zum Flansch 21 bewirkt, daß das Ventil 10 die .in Fig. 1 gezeigte Stellung erreicht. Die Stellung gemäß Fig. 1 wird als Schließstellung bezeichnet, weil in dieser Stellung die Nase £3 auf einem vorderen Teil- der Düse 44 aufsitzt, .so daß keine heiße Motoraustrittsluft in den Mischbereich der Leitung 12 eingelassen wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Stellung des Mischventils JÖ ist die Offehsteilung. In dieser Stellung wird nur heiße Luft jaus der > Leitung 26 in den Misehberelch 12mder Leitung12 eingelassen. Infolge der Abdichtung zwischen dem vorderen Ende ,J56f der inneren Seitenwand 36 und dem zurückspringenden Teil T-Hs der Leitung 12 ist die Leitung-32 von dem-Misehbereieh-der Leitung 12 vollkommen abgesperrt. Wenn das Ventil TO vollständig goöffnet ist, wird daher keine Ilmgebüngsluft in die Leitung 12 eingelassen." -. .- "." -_.;" ''■--.■'. ----- ''"■. . - -■ _.. ■ --"" ;,;■- '.■■--- -, ■-.""

Die normale Betriebsstellung;.-."des Vent ils liegt zwischenden Stellungen gemäß den Figuren T und; 2; wie 2,Bi die inFig* 3 gezeigte Stellung. In der.nöriaalen;:Beti:riebsstellung; hat sich die Düse 44 in geringem Maße vorwärts bewegt, so daß zwischen der. Nase 2fj und der Düse 44 eine Verengungrgebildet wird, die dazu dient ,die Menge der; Austrifctsluf t zu vege In^ welche unterdruck aus ; der: Kammer 47 in die Leitung T2-. strömt. :DIese_r normale Be^■."■■_>, triebsstellung wird genauer beschrieben nach der; folgenden -Be^^; • " - . ■""■ : '■■ ;"-■■" - "-■""- ■ -■■ - ;^:; ^{; :} - : - 17 -

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Schreibung der beiden Bedingungen, Vielehe die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Grenzsteilung hervorrufen*

Als Ausgangspunkt sei die Schließstellung gemäß Fig. 1 angenommen i Diese vollständig geschlossene Stellung kann erreicht werden durch Betätigung des Solenoids 50> um das Absperrventil 52 in der Auslaßleitung 22 zu schließen. Wenn die Auslassleitung 22 abgesperrt ist> wird der Druck der heißen Austrittsluft in der Kammer 38 bald genügend ansteigen, um die Schließung des Ventils "IO zu bewirken. Sobald das Ventil 10 geschlossen ist, wird der Druck der Austrittsluft in der Kammer 47 dem Druck in der Kammer 38 gleich sein* Die Druckfeder 42 wird jedoch das Ventil 10 geschlossen halten.

Es sei nunmehr angenommen, daß das Solenoid 50 durch den Piloten eingeschaltet wird, um las Absperrventil 52 und dadurch die Auslaßleitung 22 zu öffnen^ Ifenn die Leitung 12 in der Nähe des Bimetallelemerifcs 18 kalt ist* wird sieh dasselbe in -axialer .Richtung ausdehnen, um das Kugelventil 24 von seinem Sitz in der Einheit 76 zu stoßen, wodurch die Auslaßleitung 22 mit der Entlüftungsöffnung 21 in Verbindung gesetzt wird. Der Druck in der Kammer j>8 wird infolgedessen auf den Atrnosphärendruck abnehmen.-Solange das Kugelventil 2-4 von seinem Sitz entfernt gehalten wird, bleibt der Druck in der Kammer 58 auf dem ÄtmOsphärendruek, weil die verHengje Öffnung 30 im vergleich zur Querschnittsfläche der Auslaßleitung 22 klein ist. Die durch die verengte öffnung JO in die Kammer 58 eingelassene Austriifcsluft wird daher sofort durch die Auslaßleitung 22 und die Entlüftungsöffnung 21 abge-

führt. Bei einem Druckabfall in der Kammer 38 bewirkt der verhält-

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BAD

- 18. -

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nisraäßig größere Druck der ---Austritts luft in der Kammer -:47, daß sieh die Düse 44 nach vorne (d.h. in den Figuren nach rechts) bei'/egt. Unter der Bedingung, daß das Kugelventil 24 genügend von seinem Sitz abgehoben ist, so daß zwischen der Auslaßleitung 22 und der ifetlüflTungsiFfnung21 keine Verengung gebildet wird ( und sich in der Kammer 38 kein Druck ausbilden kann), ifird der Druck der Austrittsluft ausreichen, um die Düse 44 nach vorne bis in die in Pig. 2 gezeigte Offenstellung zu bewegen.

Gewöhnlich wird die in Pig* 2 gezeigte Offenstellung eine viel zu heiße Lufttemperatur in der Leitung 12 hervorrufen. Die Temperatur Von 26O⁰C der Austrittsluft ist heißer, als die Leitungsmaterialien gewöhnlich aushalten können. Äußerdern ist es höchst unerwünscht, dass Luft mit einer solchen Temperatur direkt in die Kabine eingeführt wird. Luft mit einer Temperatur, von 2.60 Q, die aus einer Heizöffnung austritt, kann Verbrennungen der Haut heworrufen. Der Regler 16 wird daher so eingestellt, daß sich das Bimetallelement 18 bei einer vorherbestimmten oberen Grenzteraperatur zusammensieht, um das Kugelventil 24 auf seinen Sitz aufzusetzen und dadurch die Auslaßleitung 22 abzusperren. Nachdem die Auslaßleitung 22 abgesperrt ist, xtfird heiße Luft durch die Verengte Öffnung 30 in die Kammer 38 austreten, bis der Druck in derselben allmählich so wertangestiegen ist, daß die Düse zurückgezogen wird, um das Ventil 10 zu schließen.

In Abhängigkeit von der Dynamik der besonderen Ausbildung und Lage wird sich das Ventil 10 nicht vollständig schließen. Das Ventil IQ wird jedoch gewöhnlich trachten, sich zu schließen,

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bis die Temperatur in der Leitung 12 auf einen Wert abnimmt, bei welchem das Bimetallelement 18 beginnt, das Kugelventil 24 von seinem Sitz zu stoßen. In jedem Fall wird sich nach einigen Arbeitsgängen die Stellung der Düse 44 zu stabilisieren trachten, um in der Leitung 12 eine der gewünschten Höhe sehr naheliegende Temperatur zu erhalten. Bei einer Ausführungsform, die gebaut und erprobt worden ist, konnte die Veränderung der Temperatur stromabwärts vom Bimetallelement 18 mit einem Thermoelement nicht beobachtet werden.

Der Zustand, bei welchem eine stabile Temperatur erreicht wird, erfordert ein Gleichgewicht zwischen:

1) der Feder 42, welche das Ventil 10 zu schließen trachtet,

2) dem Druck in der Kammer 38, welcher das Ventil 10 zu schließen trachtet, und

3) dern Druck in der Kammer 47, welcher das Ventil 10 zu öffnen trachtet.

Die Größe des Drucks in der Kammer ßo wird durch das Ausmaß bestimmt, in dem das Kugelventil 24 von seinem 3it-z abgehoben ist. Unter normalen Betriebsbedingungen wird das Kugelventil 24 genügend von seinem Sitz abgehoben sein, so daß eine beschränkte" Strömung zwischen der uxsla.ßleitung 22 und der Entlüftungsöffnung 21 vorhanden ist. Dieser beschränkten Strömung rund um das Kugelventil 24 entspricht in: stabilen Betriebszustand die beschränkte Strömung durch die verengte öffnung JO, um in der Kammer ;>3 einen ziemlich stabilen Druck auszubilden.

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Der Druck in der Kammer 47 wird durch die Öffnung zwischen der Nase 28 und der Düse 44 bestimmt. Eine besehrankite Strömung" durch diese Öffnung■■ "bestimmt den Druck in der Kammer 47*

Es sei "angenommen,- daß der normale !Betriebszustand für das Mischventil 10 für eine bestimmte Käbinentämperatür erreicht worden ist* Wenn der Pilot die Kabineetwas wärmerwünscht, wird sr lie Hockerianordnung JQ₁ ^:J2 einstellen, um die Kopf einheit JC zu senken, so -daß die Verengung zwischen der Aus!aßleitung 22 und der Entlüftungsöffnung 21 verringert wird, d.h. der Druck in der Auslaßleitung.22 und in der Kammer 38 wird abnehmen* .Sine Abnahme des Drucks innerhalb der Kanmier ^S bedeutet, daß der Druck in der Kammer' 47 nicht ausgeglichen ist« Der verhältnismäßig höhere Druck in der Kammer 47 wird daher bewirken, daß sich die Düse 44 nach rechts bewegt, wodurch das Ventil 10 etwas mehr geöffnet wird. Derdadurchvergrößerte Abstand zwischen der Nase 2G und der Düse 44 bedeutet eine weniger beschränkte Strömung durch die zwischen diesen beiden Teilen gebildete Öffnung. Der Druck in der Kammer 47 wird daher abnehmen, um sieh der Abnahme des Drucks in der Kammer ^B anzupassen. Schließlich wird ein neues öleichgewicht erreicht. In dl es ein neu ausgeglichenen Zustand wird eine größere Menge heißer Austrittsluft durch die Düse 44 eingelassen., so _vdaß die Temperatur in der Kabine ansteigt.

Der Pilot wird bald gewahr werden, welche Einstellung der an der drehbaren Welle 72 befestigten Seheibe eine für ihn unter verschiedenen Plug- und Umgebungsluftbedlngüngen zufriedenstellendeKabinenternperatur ergibt. - BAD

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Das Solenoid 50 ist dureh den Piloten regelbar, so daß er dasselbe ausschalten und damit das Absperrventil 52 schließen kann., ' wenn er wünscht, die Auslaßleitung 22 abzusperren und dadurch das Ventil 10 zu schließen. Ea gibt bestimmte Plugbedingungen, für welche die maximale Kraft des Motors erforierlich ist. Es ist dann wünschenswert, die Verwendung von Austrittsluft für Heizzwecke zu unterbrechen, um vom Motor so wenig Energie als möglieh abzulenken. Unter solchen Flugbedingungen kann der Pilot daher einen Schalter· einstellen, der dann das Ventil 10 schließt und die Beanspruchung von Motorkraft beseitigt.

Es ist praktisch und sogar wünschenswert, das Bimetallelement 18 in der Leitung 12 irn wesentlichen stromabwärts von der Düse 44 anzuordnen. Ein Abstand von 1,5m oder mehr ist gewöhnlich ausreichend»

Mit Ausnahme jener Zustände, in denen das Ventil 10 fast geöffnet oder fast geschlossen ist, ist die Düse 44 derart ausgebildet, daß die heiße Luft in die Leitung 12 mit der maximal möglichen Geschwindigkeit austritt, nämlich einer Geschwindigkeit, die der Schallgeschwindigkeit nahekommt. Bei einer solohen Geschwindigkeit von 1 Mach, beträgt die Menge der Umgebungsluft, die durch die_ Leitung J2 angesaugt wird, um mit der heißen Luft in der Leitung' 12 gemischt zu werden, ein Maximum. Dieses Maximum entspricht einem Luftgewicht, das ungefähr gleich ist dem Gericht der heißen Luft, die in die Leitung 12 austritt. In den meisten Betriebszuständen des Ventils 10 werden daher in der Leitung 12 gleiche Gewichte der Ümgebungsluft und der heißen Luft gemischt. Dieser Betriebszustand mit maximaler Wirk-

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samksit ist aus einer Anzahl .von Gründen die wünschenswerte Wirkungsweise für das Heizsystem gemäß der Erfindung.

Erstens ist es wünschenswert, daß die maximale Menge von Umgebungsluft angesaugt wird als möglich ist, um die Temperatur der Luft in der Leitung 12 so niedrig als möglich zu halten. Die KunststoffHiaterialien, die in wirtschaftlicher Weise für die Leitung 12 verwendet werden, können den hohen Temperaturen von 2oO°C der heißen Luft keinen entsprechenden Widerstand leisten." Ja it.ehr Hingebungsluft mit der heißen Luft gemischt wird, desto niedriger viivä die Temperatur in der Leitung 12 sein, was eine größere Auswahl tunter den Materialien zur Herstellung der Leitung 12 ermöglicht.

Der zweite wichtige Grund dafür, die Temperatur der Luft in der Leitung 12 auf einem Minimum zu halten, besteht darin, daß es für die Insassen der Kabine gefähx'lieh ist, wenn heiße Luft direkt in die K&ine eingelassen wird. Wenn jedoch weitere kostspielige und komplizierte Luftumlaufverfahren öder die Verwendung einer Kühleinrichtung vermieden werden sollen, ist es wünschenswert, daß eine maximale Menge Umgebungsluft angesaugt ,und mit der heißen Luft gemischt wird, um die Temperatur der aus der Leitung 12 in die Kabine austretenden Luft auf einem Minimum zu halmen« '

Sin dritter Grund dafür, daß eine maximale Strömung von Ümgebungsluft gewünscht wird, besteht darin, daß dies eine maximale Strömung der Warmluft bedeutet. Je stärker die Strömung der Warmluft ist, desto leichter wird die Temperatur in der Kabine stabilisiert

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werden. Wenn die Strömung der Warmluft gering wäre, würde es •'lange Zeit dauern, bis sich die Kabine erwärmt, wenn die Temperatur in derselben niedrig oder abgesunken ist.

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung bildet die Lage der Ventilanordnung» welche die Menge der heißen Luft regelt, die durch die Düse 44 hindurchgeht. Es ist äußerst wichtig, daß diese Ventilanordnung sich innerhalb der Düse 44 befindet. Dies wird mittels der Nase 28 der Leitung 26 erreicht, welche so fe , angeordnet ist, daß sie mit der Innenwand der Düse 44 derart • zusammenwirkt, daß der Raum zwischen dem geschlossenen vorderen Ende 28 und der Innenwand der Düse 44 das Ventil zur Regelung der Strömung der heißen Luft bildet. .

Die beschriebene Anordnung einer Düse 44, durch welche ein erstes Medium unter hohem Druck und mit einer hohen Strömungs-

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: geschwindigkeit hindurchgedruckt wird, um ein zweites Medium in einen Mischbereleh stromabwärts von der Düse 44 anzusaugen,

j wird als eine Strahlpumpe bezeichnet. Bei allen Strahlpumpenanordnungen ist die Wirksamkeit der Pumpe eine Punktion der Geschwindigkeit des ersten Mediums, d.h. des Mediums, das durch die Düse 44 hindurchgeht. Je höher die Geschwindigkeit ist, mit der das erste Medium aus der Düse 44 austritt, desto größer wird ^: die Masse des zweiten Mediums sein, das aus der umgebenden Leitung 34 angesaugt wird. Bei einer Strahlpumpe beträgt das Ma*- ximum der Strömung durch die Düse 44 annähernd 1 Mach. Wenn -,

die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums durch die Düse 44 einjf i-'
\ Mach beträgt,, wird die maximale Menge des zweiten Mediums in den.

Misehbereich der LeitungΊ2 angesaugt. Diese maximale Menge des ' · BAD ORIGINAL - 24 -

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zvaten Mednaros hat eine Maseenstrpmung, die der MassenstrOmung des ersten Mediums annähernd gleich ist. Wenn die Strömungsge- ^ schwindigkeit des aus derDüse 44 austretenden erstenMediums abnimmt, nimmt nicht nur die StromungsgeschxAiindigkeit des zweiten (angesaugten) Mediums afc, sondern auch die Massenströmung · des zweiten Mediums wird geringer als die Massenstromung des iersten Mediums. Die Wirksamkeit-der Strahlpumpe nimmt daher ab. Für die meisten Zwecke, für welche eine Strahlpumpe verwendet wird, ist selbstverständlich eine Einbuße.an Wirksamkeit unerwünscht und es werden daher- alle Anstrengungen gemaoht, dieselbe mit maximalen iströmungsgeschwindigkeiten für das erste Medium j zu betreiben.; "■" ■■■'---■ - -

Wenn die Ventilanordnung, welche die Menge der heißen Luft regelt, in der Leitung 26 weiter stromaufwärts aögeordnet würde, wäre das Ergebnis, daß der Druck stromabwärts vom Ventii abnehmen würde. Je mehr das Ventil geschlossen würde, desto mehr würde der Druck in der Leitung 26 stromabwärts vom Ventil abnehmen. Infolge der Verringerung des Drucks staromabwärts vom Ventil würde die Geschwindigkeit des aus der.Düse 44 austretenaen Mediums mit den vorstehend angegebenen unerwünschten/FoLgen verringert. Eines der wichtigsten. Merkmale eier/ Erfindttng besteht ; daher darin, eine Ventilanordnung zur Regelung der Strömung der . heißen Luft durch eine Straldüse 44 vorzusehen, welche den Druck in der Düse nicht wesentlich verringert. Dieses Brgebhis/wird ;' .erreicht, indem das Ventil für die heiße Luft in der Düse 44 angeordnet wird. Dadurch, daß die Innenwand der Düse 44 in axialer Richtung relativ zur. Nase ,2B beweglieh gemacht wird, wird diese ^Innenwand selbst zu einem-Wirksamen Element;des^Riegelven-. -' ' - '■ · "■■■' ^{: ;}- V ■ . : ^V: : - 25 -

tils für die heiße Luft. Es wird daher eine maximale Austrdttsgeschwindigkeit aus der Düse 44 erreicht, während gleich- zeitig eine Regelung der Menge des aus der Düse 44 ausirömen-

den Mediums ermöglicht wird. Auf diese Weise wird die Strahl« pumpe über einen weiten Bereich von Massenströmungsgeschwindigkeiten wirksam gemacht. ■

Als eine weitere Sicherheitsmaßnahrtie kann ein (nicht dargestellter) Uberhitzungsschalter' in der Leitung 12 stromabwärts vom Mischbereich angeordnet werden. Dieser Uberhitzungsschalter ist mit dem Solenoid50 des Absperrventils 52 gekuppelt. Wenn daher die Temperatur in der Leitung 12 einen vorherbestimmten Oefahrenpunkt überschreitet, wird das Absperrventil 52 geschlossen.. Infolgedessen schließt sich aus dem oben angegebenen Grund das Mischventil 10 und die ganze heiße Luft ist von der Leitung abgesperrt. Dieser Uberhitzungssshalter ist nur eine Sicherheitseinrichtung und unter normalen Betriebsbedingungen wird die Temperatur in der Leitung 12 nicht die Höhe erreichen, bei welcher der tlberhitzungsschalter anspricht.

Wie bereits erwähnt, ist die normale Temperatur von 26O⁰C der heißen Luft so hoch, daß sie die Materialien beschädigen würde, aus denen die Leitung 12_ hergestellt werden soll. Es würde auch für den Piloten gefährlich sein, solche heiße Luft direkt in die Kabine einzulassen. Auf den ersten Blick muß daher die Offenstellung gemäß Fig. 2 als unerwünscht erscheinen. Das Mischventil 10 ist jedoch so ausgebildet, daß die Stellung gemäß Fig. 2 vorgesehen isti in welcher die ganze Umgebungsluft durch das vordere Ende J56f der Beweglichen Seitenwand J56 abgesperrt wird. ,'

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Der Grund für diese Ausbildung besteht darin, daß unter Leer- · lauf bedingungen während des Fluges die Luft im Motor nicht so stark komprimiert wird als es sonst der Fall ist, so daß die . ■ · Austrittsluft nur eine Temperatur von Jh⁰C aufweisen kann. Wenn die umgebungstemperatur beispielsweise ~18 C beträgt, dann wird \' der Pilot die Austrittsluft ungemischt mit Umgebungsluft wün- J sehen. Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung bietet daher die Möglichkeit für die in Flg. 2 gezeigte vollständig offene Grenzstellung.

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Aufgrund der Kenntnis der normalen Betriebsstellung der Vorrich- ■ tung gemäß der Erfindung kann es von· einigem Wert sein, kurz jene Betriebsbedingungen zu wiederholen* unter welchen eine = der beiden Grenzstellungen (nimlich die Stellung gemäfi Fig. 1 und die Stellung gemäß Fig. 2) des Mischventils 10 erhalten j

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werden können und erwünscht sind. t

Wie bereits erwähnt> besteht ein Hauptgrund für di« in Fig». 1 ] gezeigte Schließstellung untei' ^enen Flugbedingüngen, welche dem ;..."

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Motor eine maximale .Beanspruchung auferlegen. Unter "-solchen Bedingungen soll keine Energie von dem Motor abgelenkt werden und es ist für den Piloten wUnsohenvrert, die Stellung 4^es Solenoids 30 so zu beeinflussen^ daß ^ias Absperrventil 53 geschlossen und dadurch sichergestellt wird» daß die Volistandig geschlossene Stellung des ilischventils 10 erreicht wird. Dadurch wird Ver- · hindert > daßι--Austritts luft tind damit Motorenergie für Heilzwecke abgeleitet wlipd. Sobald ditt Kabine wärmer als erwünscht 1st, wird dqr Pilots selbstverständlich ebenfalls wünschen» daß das Misch-Veiitil 10 geschlossen wird» in den ne isten Fällen wird dlees da-·

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durch erreicht, daß sich das Bimetallelement 18 genügpid zusammengezogen hat, so daß das Kugelventil 24 sich bis zu der Stelle senkt, an welcher die Auslaßleitung 22 gegenüber der Entlüftungsöffnung 21' abgedichtet ist.. Aus den oben angegebenen Gründen wird dadurchäas Mischventil 10 vollständig geschlossen. Wenn Jedoch das Kugelventil 24 so eingestellt 1st, daß es sich nicht vollständig schließt, bei einer Temperaturhöhe, die der Pilot als angenehm empfindet und wenn er findet, daß die Einstellung der Nockenanordnung 7Ö, 72 das Heizsystem nicht ausschalten wird, kann er das Solenoid 50 ausschalten, vm ψ das Absperrventil 52 zu schließen und dadurch auch das Mischven til 10 zu schließen.

Unter den meisten Plugbedingungen wird die Grenzstellung gemäß Fig. 2 höchst unerwünscht sein und ermöglichen, daß sehr heiße Äustrittsluft (von etwa 260°C) in die Leitung 12 eingelassen j wird mit dem Ergebnis, daß es sowohl~für die Leitung 12 als ί auch für die Insassen der zu beheizenden Kabine gefährlich sein kann. Der Temperaturregler 16 soll so ausgebildet sein, daß , . er das Auftreten des Zusstandes gemäß Fig. 2 verhindert, sobald die Temperatur In der Leitung 12 sich oberhalb einer vorherbestimmten Höhe befindet. Wenigstens oberhalb einer vorherbestitam ten Temperaturhöhe soll der Regler 16 so ausgebildet sein, daß , sich das Mischventil 10 schließt. Ks kann jedoch ein Leerlaufzustand des Motors eintreten, bei weichem die Temperatur der Motoraustrittsluft verhältnismäßig niedrig und die Umgebungstemperatur so kalt Ist, daß der Pilot die~Äustritfcsluft allein · uünscht und ver-tragen kann. . ^^

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Die Erfindiig wurde in Verbindung mit der besonderen Anwendung der Beheizung der Kabine eines Plugzeuges beschrieben. Es muß Jedoch erwähnt werden, daß die Erfindung auch für andere Zwecke verwendet werden kann. Als ein verwandtes Beispiel kann die Erfindung für die LuftkohditiOnierung (d.h. -Kühlung) einer Plugzeugkabine anwendbar sein. Die Kühlung wird häufig dadurch erreicht, daß"die heiße Motoraustrittslüft zum Antrieb einer Turbine verwendet -.wird» Die Turbine ihrerseits betätigt das Luftkohditionierungssystem. Die Wirksamkeit der Turbine erfordert eine maximale Geschwindigkeit der AustrittsiUft. Dia Vorrichtung gemäß der Erfindung kann verwendet werden, um die maximale Geschwindigkeit der Austrittsiuft₃über den besonderen Arbeitsbereich' aufrechtzuerhalten.

lis soll auch in Betracht gezogen werden, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung sowohl zur Regelung einer Flüssigkeitsströmung als auch einer Luftströmung· oder gasförmigen Strömung verwendet werden kann. Die Prinzipien."der.-Flüssigkeitsströmung sind im wesentlichen die gleichen".... ■

Ganz ,allgemein stellt die Erfindung demgemäß eine Verbesserung der Ausbildung einer Strahlpumpe dar, ■

':-'.-. Patent ansprüche

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Claims (7)

1. Fa tent an epr ü c h e

   1J Strahlpumpe für die Zuführung eines ersten· "'Mediums' durch eine Düse, -um zu bewirken, daß ein zweites Medium in einen ^: Mischbereich stromabwärts: von der Düse strömt, gekennzeichnet ' durch ein Ventil innerhalb der Düse, wobei die Innenwand der Düse die eine-"Fläche der Ventilöffnung bildet, so daß die Stellung des Ventils die Massenströmungsgeschwindigkeit des Mediums durch die Düse bestimmt, ohne die Geschwindigkeit des aus der Düse austretenden Mediums wesentlich zu beeinflussen.
2. 2. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein veränderliches Ventil ist, weiches in geschlossenem Zustand an.der Innenwand der Düse auf einer Berührungslinie im vorderen Teil .der Düse aufsitzt. --■-■-:'
3. 3. Strahlpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil, ttiit einer Leitung (26) verbunden ist, die ein-Ein-' laßende zur-AuSiahme des ersten Mediums und eine Auslaßöffnung (29) aufweist, welche so angeordnet ist, daß sie der Düse (44) das -■ erste Medium zuführt, daß die Leitung (26) mit einem geschlossenen vorderen Ende (28) versehen ist, das an de-r Innenwand äav Düse (44) aufsitzen kann, daß sich die Auslaßöffnung (29) stromaufwärts von dem geschlossenen vorderen Ende (28) der Leitung befindet, so-ctaß das erste Medium der Düse (44) zugeführt werden kann, und· daß die Leitung (26) und die Düse (44) längs der Düsenachse relativ zueinander beweglich angeordnet sind, um zwichen dem vor-

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   deren Ende (28). der Leiturig {26) und derInnenwand der Düse (44) ein "Ventil zu bilden. :
4. 4. Strahlpumpe nach Ansprueli ⁷^,gekennzeichnet durch einen Temper a tür regler (16) stromabwärts von der Strahl pumpej, der ein Signal erzeugt,: weiches die Abweichung der Teinperatur : an der Stelle des Reglers von ejner vorherbestimmten Temperatur anzeigtj, und durch Binrichtungen •(40_>38>5ö^ usw* ), die^;auf das Signal ansprechen, um den Abstand zwischen dBr Düse {44) und dem vorderen Ende (28) der Leitung in Abhängigkeit von diesem Signal einzüsteilen,.so daß die Strahlp^mpe zum Mlsehen von Medien mit zwei verschiedenen Temperätmren verwendet werden kann, um- eine Temperaturregelung eines Bereichs stromabwärts von der Strahlpumpe zu erzeiLlen.
5. 5. , ;. Strahlpumpe nach Änsprueh 4, dadurch gekennzeiehnet, daß das Einlaßende der Leitung (26) die aus dem_; Motor austretende Luft aufnimmt und daß eine ringförmige Einläßleitung: (j54> für die 3tröniung des zvteifcen Mediums'die Düse (44) umgibt^i.wobei das Einlaßende der ringförmigen Leitung 0A) die Umgebiangsltift aufnimmt, so daß die Strahlpumpe zum Beheizen der Kabine eines JPlugzeuges oder dergleichen verwendet werden kann.
6. 6. Strahlpumpe nach Einspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung 2ur Einstellung des Ventils ünjfaßfer

   eine ringförmige Seitenwand, 06), ^n welcher die Süßere Kante der Düse (44) befestigt ist, wobei die ringförmige Seitenwand die Leitung (26)/umgibt und im Abstand von derselben liegt>

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   eine Endwand (37) am stromaufwärts liegenden Ende der ringförmigen Seitenwand, wobei die Endwand sich in radialer Richtung nach innenserstreckt, um relativ zur Leitung (26) verschiebbar zu sein und abzudichten,

   einen nach außen gerichteten Flansch (31), der an der Leitung (26) stromaufwärts von der Auslaßöffnung' (29) und stromabwärts von der Endwand (37) befestigt ist, wobei der Plansch (31) relativ . zur ringförmigen Seitenwand (3^>) verschiebbar ist und abdichtet, ' . wobei die ringförmige Seitenwand (36), die Endwand .(37)* ^^ie Wand (27) der Leitung (26) und der Flansch (31) rund um die Leitung eine ringförmige Kammer (38) begrenzen und wobei die Wand (27) der Leitung (26) eine Öffnung (30) für die Verbindung zwischen der Leitung (26) und der ringförmigen Kammer (38) aufweist, so daß das erste Medium unter Tuck durch die öffnung (30) in die ringförmige Kammer (38) austritt, eine Auslaßleitung (22), deren eines Ende mit der ringförmigen Kammer (38) in Verbindung steht,

   einen Bälg (40) in der Ausläßleitung (22),. so daß die ringförmige Seitenwand (36) zusammen mit der Endwand (37) und der Düse (44) relativ zur Düsenachse in axialer Richtung frei beweglich sind, um die öffnung des Ventils zu verändern, eine Feder (42) innerhalb der ringförmigen Kammer (38), welche den Flansch (3I) und die Endwand (37) voneinander weg zu drücken trachtet, um das Ventil zu schließen, wenn die Drücke auf den beiden Seiten des Flansches im wesentlichen gleich sind, und ein Ventil (24) in der Auslaßleitung (22) zur Regelung der Verbindung zwischen der Auslaßleitung und dem Umgebungsdruck, wobei das Ventil (24) von dem Temperaturregler (16, 1 8) abhängig ist,

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   2 0 9 8 16/0145 bad original

   so daß das Ausmaß der Verbindung zwischen der Äuslaßleitung und demgemäß zwischen der erstei>ringförmigen Kammer und dem Umgebungsdruck durch die Umgebungstemperatur des Reglers bestimmt wird. "-■.".
7. 7. Strahlpumpe anch Anspruch 6, gekennzeichni durch eine ringförmige Einlaßleitung (34) für die Strömung des zweiten Mediums, die eine ringförmige Wand (35) aufweist, welche die Düse (44) umgibt, - -

   soxvle ein vorderes Ende (30% das an der Wand der ringförmigen-Einlaßleitung (34) aufsitzen kann, wenn das Ventil in vorherbestimmtem Ausmaß geöffnet ist_y so daß das zweite Medium von'dem Mischfcasreich (12m) abgesperrt ist, wenn das Ventil in vorherbestimmtem Ausmaß geöffnet ist. _;

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