-
Als Kolbenventil ausgebildetes Abschlußventil von Verpuffungskammern,
insbesondere für Brennkraftturbinen Einrichtungen zur Flüssigkeitssteuerung des
Abschlußventils von Verpuffungskammern, insbesondere für Brennkraftturbinen, bei
denen das unter wechselndem Druck stehende Steuerungsöl auf einen Ringschieber wirkt,
der durch seine Verschiebung einen über dem Düsenventilkolben befindlichen Raum
abwechselnd von der Verbindung mit einer unter gleichmäßigem Höchstdruck stehenden
ölsäule abschneidet und mit einer unter gleichmäßigem Niederdruck stehenden ölsäule
verbindet, sind bereits vorgeschlagen worden. Bei diesen Einrichtungen war das Düsenventil
selbst als Tellerventil ausgebildet. Weiterhin ist es bekannt, daß Kolbenventile
dem Tellerventil gegenüber den Vorteil besitzen, vom Druck des Arbeitsmittels vollständig
entlastet zu sein. Vorliegende Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die bereits vorgeschlagene
Flüssigkeitssteuerung für Düsentellerventile bei Düsenkolbenventilen anzuwenden.
Die Erfndung besteht darin, daß, der Ventilkörper als Stufenkolben ausgebildet ist,
dessen ringförmige Stufenfläche als Einflußfläche für das Steueröl zur Bewegung
des Ventils dient. Es wird also die Anordnung eines besonderen Kolbens am Düsenkolbenventil
unnötig, so daß die Bauhöhe des Ventils gering wird. Ein weiterer Fortschritt ist
die Möglichkeit, den Ventilsteuerkörper leicht ausführen zu können, weil er als
Hohlkörper ausgebildet werden kann, so daß die Gefahr des Auftretens störender Massenkräfte
bei schnell bewegtem Ventil beseitigt wird.
-
Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführung des Erfindungsgedankens
in einem Längsschnitt durch das ölgesteuerte Düsenkolbenventil einer Verpuffungskammer
für Brennkraftturbinen.
-
Es bezeichnete den Ventileinsatz, der in das Turbinengehäuse eingesetzt
ist und als Führung für das Kolbenventil f dient, das in der gezeichneten Stellung
das Innere des Verbrennungsraumes b vom Düsenkanal c abschließt. Die Stufe f des
Ventilkolbens f bildet den Hauptsteuerkolben. Eine Kammer 1, die zwischen der ringförmigen
Unterseite des Kolbens/' und dem Ventileinsatz ausgespart ist, wird über eine Rohrleitung
an eine Steuervorrichtung angeschlossen, welche abwechselnd unter einem Mitteldruck
(von beispielsweise 7 at) stehendes Steueröl der Kammer 1 zuführt oder die Kammer
1 vom Mitteldruck entlastet. Eine Bohrung d im Ventildeckel m steht mit einer Flüssigkeitssäule
unter gleichmäßigem Höchstdruck (von beispielsweise 3o at) in ständiger Verbindung.
-
In der gezeichneten Stellung der Teile ist angenommen, daß die Kammer
1 gerade vom Mitteldruck des Steueröles entlastet ist. Es überwiegt daher in seinem
Einfluß auf den Hauptsteuerkolben f' der Höchstdruck (von 3o at) der Flüssigkeitssäule,
welche über eine entsprechende Ausnehmung des als Ring-
Schieber
ausgebildeten Hilfskolbens a mit dem Raum oberhalb des Hauptsteuerkolbens in Verbindung
steht, so daß der Hauptsteuerkolben auf seinen Sitz gedrückt wird und der Ventilkolben
f die Verbindung zwischen Verbrennungsraum b und Düsenkanal c absperrt. Wird jetzt
das Steueröl durch eine an sich bekannte Steuervorrichtung über Leitung L in den
Raum unterhalb des Hauptsteuerkolb@ens f' geleitet, so gelangt der Ringschieber
a unter Wirkung des Steueröles gegen Wirkung einer unter gleichmäßigem Niederdruck
(wie beispielsweise 2 at) stehenden Flüssigkeitssäule, die über eine Rohrleitung
mit der Kammer k des Ventileinsatzes e in Verbindung steht, in eine Lage, in der
die unter dem Höchstdruck (von 3o at) stehende Flüssigkeitssäule vom Raum über dem
Hauptsteuerkolben abgeriegelt ist; das Steueröl greift am Ringschieber a an, indem
es aus der Leitung L über eine Ringnut f "
des Hauptsteuerkolbens f'
zwischen Segmente a' tritt, auf denen die Stirnfläche des Ringschiebers a aufruht.
In der Lage, in der die unter dem Höchstdruck stehende Flüssigkeitssäule vom Raum
über dem Hauptstenerkolben abgeriegelt ist, verbindet der Ringschieber den Raum
über dem Hauptsteuerkolben mittels der Durchbrechungen h in seiner Wandung mit der
Kammer k. Es überwiegt gegenüber dem jetzt im Raum über dem H,auptsteuerkolben sich
einstellenden Niederdruck der auf die Ringfläche zwischen den Kolbenflächen Fund
f' wirkende Überdruck des unter dem Mitteldruck (von 7 at) stehenden Steueröles,
so daß Hauptsteuerkolben f' angehoben und damit die Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum
b und dem Düsenkanal c eröffnet wird. Unter Wirkung des wieder zum Raum oberhalb
des Hauptsteuerkolbens zugelassenen Höchstdruckes (von 3o at) geht der Ventilschluß
in der erwünschten kurzen Zeit- und mit der erforderlichen Schlußkraft vor sich.
-
Diese eigenartige Steuerung des Kolbenventils durch Vermittlung eines
Steuerschiebers und dreier verschiedener Drücke, nämlich des Niederdruckes (von
2 at), des Höchstdruckes (von 3o at) und des Mitteldruckes des Steueröles, der zwischen
einem Höchstdruck (von 7 at) und einem Mindestdruck (von o at) wechselt, ermöglicht
also ein schnelles und mit Überdruckerfolgendes Öffnen und Schließen des Kolbenventils
unter einem verhältnismäßig geringen Aufwand von Steueröl, da dieses mittels des
Ringschiebers nur die Belastung der großen Kolbenfläche mit dem Höchstdrucköl (von
30 at) zum Zwecke des Schließens und dessen Entlastung und Belastung mit
dem Niederdrucköl zum Zivz#clze des öffnens bewirkt.
-
Zum Zwecke der Kühlung der Kolbenkörper f sind diese mit einem hohlzylin-(Irischen
Einsatzkörper g versehen, der zwischen seiner Außenwand und der einen Wand des Kolbenkörpers
einen engen Ringraum, vorzugsweise in Form eines spiralförmigen Kanals p, bestehen
läßt. Dieser Kanal ist einerseits an die Öffnung r, den Kanal und die regelbare
Drosselöffnung r" angeschlossen, anderseits mit einem Innenrohr k' verbunden, das
in den Kanal k" mündet. Auf diese Weise kann wiederum von dem unter ruhendem Druck
von etwa 2 at stehenden Niederdrucköl aus dem Kanal k" eine regelbare Menge ständig
durch k' und den spiralförmigen Kanal p fließen und den Ventilkolben kühlen.
-
Man erkennt, daß durch eine derartige Bauweise die Masse des mit dem
Ventilkolben hin und her bewegten Öles auf ein Mindestmaß herabgedrück. und dadurch
die Massenwirkung des Öles verringert wird.
-
Das Kühlöl kann statt der ruhenden Ölleitung k auch der Leitung 1,
in welcher das unter wechselndem Druck stehende Öl sich bewegt, entnommen werden.