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Vorrichtung zur Steuerung der Brennstofförderung für Verbrennungskraftanlagen,
insbesondere Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf einte Vorrichtung zur Steuerung
der Brennstofförderung für Verbrennungskraftanlagen, insbesondere für Gasturbinen,
und bezweckt, diese Vorrichtung in der Weise zu verbessern, daß die Steuerung von
Hand und in Abhängigkeit vom atmosphärischen Druck durchgeführt werden kann.
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Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender Teile: einer zylindrischen
Kammer, einer Öleinlaßöffnung, die mit der Kammer in Verbindung steht, einer Olauslaßöffnung,
d'ie ebenfalls mit der Kammer in Verbindung steht, eines drehbaren und in axialer
Richtung gleitbaren Kolbenventils, das in der Kammer angeordnet ist und die Verbindung
zwischen den Einlaß- und Auslaßöfl:nungen steuern kann, einer barometrischen Vorrichtung'
zur Einleitung der Bewegung des Kolbenventils in einer seiner beiden Bewegungsrichtungen
und einer Vorrichtung, um dem Kolbenventil unabhängig irr der anderen der beiden
Bewegungsrichtungen eine Bewegung zu erteilen.
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Die Erfindung besteht weiter in der zusätzlichen Anordnung einer zweiten
Kammer, eines federbelasteten Diaphragmas, das die zweite Kammer in zwei Abschnitte
unterteilt, die- Mit der Öleinlaßöffnung bzw. der Olauslaßöffnung derart in Zusammenhang
stehen, daß die entgegengesetzten Seiten des Diaphragmas einem unterschiedlichen
Flüssigkeitsdruck ausgesetzt werden können, der durch das Kolbenventil bestimmt
wird, und eines Entlastungsventils, das mit dem Diap'hragma zur Kontrolle=der Pumpenleistung
verbunden ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise
erläutert, und zwar zeigt Fig. i einen seitlichen Schnitt einer Vorrichtung nach
der Erfindung, Fig. 2 einen teilweisen seitlichen Schnitt nach der Linie 2-2 der
Fig. i, und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. i. Zur Ausführung der
Erfindung dient ein Gehäuse tz init drei Kammern b, c, d. Die Kammer
b hat zylindrische Form und ist an einem Ende mit einer Auslaßöffnung e (Fig.
3) verbunden, durch welche Öl mittels einer (nicht gezeichneten) verstellbaren Pumpe
zugeführt werden kann. Innerhalb einer festen Führung b1 in der zylindrischen Kammer
b ist ein federbelastetes Kolbenventil f vorgesehen, das sowohl drehbar als auch
in axialer Richtung verschiebbar in der Kammer angeordnet ist. Die Drehbewegung
wird dem Kolbenventil f in einer Richtung durch einen von Hand oder sonstwie verstellbaren
Hebel g und in der anderen Richtung durch eine Wickelfeder h erteilt. Der Hebel
und die Feder sind so gestaltet, daß sie auf das Ventil mittels einer drehbaren
Haltestange i einwirken, die mit dem Ventil in einer gleitenden, aber nicht
drehbaren Verbindung steht. Zweckmäßigerweise ist eine einstellbare Verbindung zwischen
dem Hebel und dem Ventil f zur Veränderung des Bewegungsverhältnisses des Hebels
und des Ventils vorgesehen, damit verschiedene Bedingungen erfüllt werden können.
So ist z. 13. ein Nocken j auf einer Spindel k mit dem Hebel ä verbunden
und arbeitet mit einem Hebelarm en auf der Haltestange i zusammen, um die Be-N-egung
des Hebels auf das Ventil f zu übertragen. Uin eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses
herbeizuführen, wird der Nocken j durch einen anderen von etwas anderer Gestalt
ersetzt. An Stelle dieser Anordnung oder zusätzlich zu ihr kann das Ventil f mittels
irgendwelcher anderen geeigneten Vorrichtungen drehbar gemacht werden. Die axiale
Bewegung wird dem Ventil f selbsttätig in einer Richtung durch einen später genauer
zu beschreibenden Flüssigkeitsdruck und in der anderen. Richtung durch eine auf
das Ventil einwirkende Druckfeder ta erteilt.
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Die Kammer c liegt neben der zylindrischen Kammer b und ist in zwei
Teile cl, c2 durch ein biegsames Diaphragma o geteilt, das unter der Wirkung einer
einstellbaren Feder p steht. Der Teil cl auf der einen Seite des Diaphragmas o steht
über die Leitungen y und die zylindrische Kammer b mit der Öleinlaßöffiiung e in
Verbindung. Der Teil c2 auf der anderen Seite des Diaphragmas ist über einen Durchgang
r1 (Fig. 2) mit der Auslaßöffnung r verbunden, durch welche Öl den Einspritzdüsen
s (in Fig. 3 schematisch angedeutet) einer Verbrennungskraftmaschine zufließen kann.
Der Teil c2 und die Auslaßöffnung r stehen ferner Tiber eine Öffnung
t in der Führung b1 mit dem Teil der zylindrischen Kammer b in Verbindung,
die ihrerseits mit der Einlaßöffnung e verbunden ist. Die Öffnung t wird von einem
Schlitz u im Mantel des Kolbenventils f gesteuert, so daß die wirksame Größe dieser
Öffnung sowohl durch drehende als auch durch axiale Bewegung des Ventils verändert
werden 'kann. Das Diaphragma o ist deshalb dem Unterschied des Öl-
druckes
an der Einlaß- und Auslaßseite des Ventils unterworfen. Die Durchbiegung des Diaphragmas
entsprechend diesem Druckunterschied wird zur Betätigung eines Entlastungsventils
@ verwandt, und zwar mit Hilfe eines Hebels oder mehrerer Hebel w, die von einerFederx
belastet sind. Das Entlastungsventil v steuert eine obenerwähnte flüssigkeitsgetriebene
Vorrichtung bekannter Form zwecks Veränderung der Pumpenleistung. Die Anordnung
ist dabei derart getroffen, daß die Pumpe bei geschlossenem Entlastungsventil ihre
größte Leistung abgibt, während eine Verminderung der Pumpenleistung durch entsprechende
Öffnung des Entlastungsventils erzielt wird. Die flüssigkeitsgesteuerte Vorrichtung
ist schematisch in Fig. 3 gezeigt und umfaßt einen in einem Zylinder z angeordneten
Kolben y, der mittels einer Stange 2 mit einer Taumelscheibe oder einem anderen
die Leistung der Pumpe steuernden Glied verbunden ist. Der Kolben y ist von einer
Feder 3 belastet, welche den Kolben in der der Erhöhung der Pumpenleistung entsprechenden
Richtung zu verschieben trachtet. Dieser Bewegung des Kolbens steht der Druck des
Öles entgegen, das von der Pumpe zu dem einen Ende des Zylinders z durch einen unbeenghen
Durchgang oder mehrere Durchgänge 4 geliefert wird. Das andere Ende des Zylinders
z steht mit einer Entlastungsöffnung 5 in Verbindung, die einen Filter 6 besitzt
und vom Entlastungsventil v gesteuert wird. Darüber' hinaus sind die beiden Enden
des Zylinders z untereinander mittels eines beengten Durchlasses 7 verbunden. Die
Wirkungsweise der flüssigkeitsbetätigten, oben beschriebenen Vorrichtung ist bekannt
und bedarf keiner Erläuterung. Es genügt. zu sagen, daß der Kolben y sich unter
dem Flüssigkeitsdruck in der die Pumpenleistung vermindernden Richtung b(#-wegt,
wenn sich das Entlastungsventil v öffnet, und in der entgegengesetzten Richtung,
wenn sich das Entlastungsventil schließt. Nenn der Olzufluß zu den Einspritzdüsen
s durch die Bewegung des Kolbenventils f beschränkt wird, so erhöht sich der Druckunterschied,
der auf das Diaphragina o wirkt, entsprechend. Dieses verursacht eine solche Bewegung
des leistungssteuernden Gliedes der Pumpe, daß eine entsprechende Verminderung der
Pumpenleistung eintritt.
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Die dritte Kammer d ist mit der Atmosphäre durch einen Durchgang 8
verbunden. In dieser Kammer ist eine barometrische Vorrichtung.9 in Form einer Reihe
von nachgiebigen Kapseln, die auf den atmosphärischen Druck ansprechen, angeordnet.
Die barometrische Vorrichtung 9 soll eine axiale Steuerung des Kolbenventils/ entsprechend
den Veränderungen des atmosphärischen Druckes bewirken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die beiden Enden der zylindrischen Kammer b zu diesem Zweck mittels eines engen
Durchgangs io miteiw ander verbunden, der mit einem einstellbaren den Durchfluß
beengenden Glied i i versehen ist und dazu dient, Öl von dem an der Einlaßseite
des Kolbenventils f liegenden Teil der zylindrischen
Kammer zu <lern
all der anderen Seite des Kolbenventils f gelegenen Teil zu befördern. Auch das
Ende der zylindrischen Kammer b, zu der (las (51 durch den verengtem Durchgang 1o
Zutritt hat, stellt mit einem Entlastungsdurchgang 12 in Verbindung. Letzterer wird
durch ein zweites Entlastungsventil 13 gesteuert, das der Bewegung eines
Hebels oder mehrerer Hebel 14 unterliegt, die ihrerseits von der barometrischen
Vorrichtung 9 betätigt werden k6n-»en. Der Hebel bzw. einer der Hebel 14 wirkt auch
auf (las Kolbenventil f ein, und zwar durch eine von zwei einander entgegengesetzten
Federn 15, die den 1lebel belasten, und durch irgendeine passende Vorrichtung, die
zwischen der Feder und dem Kolbenventil angeordnet ist. Zweckmäßigerweise bestellt
diese Vorrichtung, wie dargestellt, aus einem Schuhglied 16, (las rechtwinklig zur
Achse des Kolbenventils fliegt, und aus einer gleitbaren Führungsstange 17, die
koaxial reit (lern Kolbenventil angeordnet ist und auf dieses einwirken kann. Das
Schubglied besitzt ein abgeschrägtes Ende 18, das gegen eine von zwei Rollen 19
all cl-er Führungsstange anliegt. Die andere der beiden Rollen liegt gegen ein festes
am unteren Ende der zylindrischen Kammer b befindliches Führungsstück 2o all. Wenn
das EntlastungsVelltil 13 infolge Verminderung des atmosphärischen Druckes geschlossen
wird, wird das Kolbenventil f gleichen Flüssigkeitsdrücken auf beiden Seiten unterworfen
und veranlaßt die Feder n (las Kolbenventil zu einer Bewegung in eine Stellung.
in der der ()Ifluß durch den Spalt t entsprechend vermindert ist. Bei einer Zunahme
des atmosphärischen Druckes öffnet sich das l:titlastutigsventil 13 und erlaubt
der Flüssigkeit, aus der zylindrischen Kammer b auf der (lern l:inlaßdtirchgang
(, abgewandten Seite des Kolbenventils zti elftweichen. Das Kolbenventil f wird
dadurch unter der \1'irkung des Flüssigkeitsdruckes in eine andere Stellung bewegt,
um die wirksame Offnung des Schlitzes t zu vergrößern und dadurch einen entsprechend
vergrößerten Ölzufluß zum Auslaßdurchgang r zu ermöglichen.
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Falls erwünscht, kann bei oller nahe dem Eintritt zur zvlitidrischen
Kammer b eine Mündung 21 angeordnet werden, durch die das 0I vom F_inlaßdurchgang
e fließen kann und deren wirksamer Querschnitt durch ein konisches oller sonsttvie
ausgebildetes \'erscliltißglie(1 22 veränderbar ist, das als Absatz des Kolbenventils
f ausgebildet sein kann.
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[)er Zweck dieser Mündung und dieses Verschlußgliedes bestellt darin,
einen entsprechenden Leistungsdruck der Pumpe zu sichern, wenn letztere mit verminderter
Leistung arbeitet. Bei dem gezeigteil Ausführungsbeispiel ist (1ie Mündung 21 in
einem Querglied der hührung b1 angeordnet.
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Ferner können wä rmeeinpfindliche Vorrichtungen artgeordnet werden,
uni die Wirkung der Feder-Belastung auf das Diaphragma o entsprechend den Temperaturverhältnissen
zu verändern.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird die Steuerung des Ölflusses zur
Kraftmaschine und der Pumpenleistung von Hand und selbsttätig in Anpassung an die
Änderung des Atmosphärendruckes in sehr angenehmer, vorteilhafter und befriedigender
Weise erzielt. Die Erfindung ist jedech nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, da untergeordnete Teile verändert werden können, um abweichenden Erfordernissen
zu genügen.