DE911685C

DE911685C - Brennstoffverteiler

Info

Publication number: DE911685C
Application number: DE1952911685D
Authority: DE
Inventors: Kenneth William Jay
Original assignee: Canadian Patents and Development Ltd
Current assignee: Canadian Patents and Development Ltd
Priority date: 1951-01-06
Filing date: 1952-01-01
Publication date: 1954-05-17
Also published as: GB691666A

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennstoffverteiler, insbesondere zur Verwendung in dem Brennstoffzuführungssystem von Gasturbinentriebwerken.

Hauptzweck der Erfindung ist, einen Verteiler mit veränderlichem Durchtrittsquerschnitt zu schaffen, der mit hoher Genauigkeit leicht hergestellt werden kann, damit eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs bei allen Zuführungsdrücken erzielt wird, und bei dem diese Genauigkeit in der Verteilung durch die Wirkung einfacher Flächen und runder Bohrungen erzielt wird, die sich für Herstellungsverfahren mit sich geradlinig vorwärts bewegenden Werkzeugen eignen. Weitere Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.

Erfindungsgemäß besteht der auf den Zuflußdruck ansprechende Verteiler aus einem Gehäuse, das an dem einen Ende eine Zufluß Öffnung und an dem anderen Ende Auslaßöffnungen aufweist und in dem ein Kolben angeordnet ist, der sich entgegen der Kraft eines elastisch nachgiebigen Mittels unter dem Druck der zugeführten Flüssigkeit aus einer Stellung, in der er mit seinem Umfang die Auslaßöffnungen abdeckt, in eine Stellung verschieben kann, in der er diese Öffnungen freigibt, wobei der Kolben auf seinem Umfang in Längsrichtung mit den Auslaßöffnungen übereinstimmende Ausnehmungen aufweist, die zusammen mit der Gehäusewand Durchlaßkanäle für den Brennstoff

bilden und bei einer Bewegung des Kolbens von der Zuflußöffnung weg in zunehmendem Maße mit den entsprechenden Auslaßöffnungen in Überdeckung kommen, so daß der Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff dementsprechend vergrößert bzw. bei der umgekehrten Kolbenbewegung verkleinert wird.

In der Zeichnung ist ein Verteiler gemäß ,der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt ίο Fig. ι einen Querschnitt nach der Linie i-i in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Steuerkolbens und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines in das Gehäuse eingebauten Ringes.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, befinden sich die steuernden Teile in einem Gehäuse 60, das aus einem Zufluß teil 61 mit einer Zuflußöffnung 62 und einem daran befestigten Auslaßteil 63 mit sechs Auslaßöffnungen 64 besteht. In diesem Auslaßteil 63 ist eine Büchse 65 mit auf dem Umfang verteilten Bohrungen 66 angeordnet, die mit den Auslaßöffnungen 64 übereinstimmen. Die Büchse ist in Längsrichtung durch den an ihr vorgesehenen Flansch 65" festgelegt, der in eine ringförmige Ausnehmung des Auslaßteils 63 hineinpaßt. In der Büchse 65 ist ein Kolben 67 gleitbar angeordnet. Er weist an dem der Zuflußöffnung zugewendeten Ende ein Hemd 6y^a auf, das vorzugsweise einen kegelstumpf förmigen Hohlraum 68 umgibt, der in einer Gewindebohrung 68^a endet.

Die Kolbenstange 69 ist in diese Gewindebohrung eingeschraubt, während ihr aus dem Hemd 6j^a vorstehendes Ende mittels eines Bolzens oder Stiftes 70 mit einer Schraubenfeder 71 verbunden ist. Das andere Ende dieser Feder ist an einer Gabel 72° einer Einstellschraube 72 befestigt. Die Gabel kann sich gegenüber der Einstellschraube um ihre Achse drehen, damit eine Drehung der Schraube keine Drehung der Feder und infolgedessen auch kein Losschrauben der mit ihr verbundenen Kolbenstange aus dem Kolben zur Folge hat. Die Einstellschraube ist in eine Bohrung der Stirnwand des Einlaßteils 61 des Gehäuses 60 eingeschraubt und mit einer Gegenmutter 73 versehen.

In einer ringförmigen Ausnehmung des Gehäuseteils 61 ist ein Ring 74 angeordnet, der sich gegen den Flansch 65⁰ der Büchse 65 anlegt. Ein Paßstift 75, der in Bohrungen des Ringes 74, des Flansches 65" und des Auslaßteils 63 eingesetzt ist, verhindert ein Drehen des Ringes und der Büchse gegenüber dem Auslaßteil und hält so die Übereinstimtnung der Bohrungen 66 mit den Auslaßöffnungen 64 zwangsläufig aufrecht. Der Kolben 67 ist mit einer Zunge 67^& versehen, die in einer Führungsnut 74° des Ringes gleitet und damit eine Drehung des Kolbens um seine Achse relativ zu dem Gehäuse verhindert.

Durch Ausnehmungen 76 an der Außenseite des Kolbenhemdes 67° sind Kanäle gebildet, die außen an dem Kolbenhemd entlang zu den Bohrungen 66 bzw. den Auslaßöffnungen 64 führen. Die rund um das Kolbenhemd angeordneten Ausnehmungen stehen in Längsrichtung in Flucht mit je einer der Auslaßöffnungen, so daß bei einer Kolbenbewegung von der Zufluß öffnung 62 weg jede Ausnehmung sich mehr und mehr mit einer der Öffnungen überdeckt. Die Ausnehmungen 76 können fast alle einfachen Formen aufweisen, die maschinell genau hergestellt werden können. Wichtig ist nur, daß sie alle genau gleich sind und auch in der gleichen räumlichen Zuordnung zu den Auslaßöffnungen stehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird jede Ausnehmung 76 durch eine genaue ebene Schnittfläche gebildet, die schräg zur Kolbenachse liegt und eine durch die Kolbenachse gehende Ebene in einer Linie schneidet, die mit der Kolbenachse einen spitzen Winkel bildet und die Hauptachse der ebenen Schnittfläche, bei der es sich um einen Teil einer Ellipse handelt, bildet.

Sämtliche Hauptachsen der vorgesehenen Schnittflächen schneiden die Kolbenachse in einem gemeinsamen Punkt und unter dem gleichen spitzen Winkel, so daß die Scheitelpunkte yj aller Schnittflächen in einer senkrecht zur Kolbenachse stehenden Ebene liegen. Diese Ebene tangiert also alle elliptischen Schnittlinien zwischen den ebenen Schnittflächen und der zylindrischen Mantelfläche des Kolbens. Jede Hauptachse der Schnittflächen befindet sich außerdem zwangsläufig in Längsrichtung in Übereinstimmung mit dem Mittelpunkt einer der Auslaßöffnungen 66.

Im Betrieb bewirkt der Druck des durch die Zuflußöffnung 62 in das Gehäuse 60 eintretenden Brennstoffs eine Bewegung des Kolbens aus der in Fig. 2 dargestellten Lage nach rechts entgegen der Kraft der Feder 71. Nach einer bestimmten Bewegung überschneidet der Scheitelpunkt yj jeder schrägen Ausnehmung 76 die zugehörige Auslaßöffnung 66. Mit zunehmendem Druck des Brennstoffs wird diese Überschneidung immer größer und ermöglicht es, einer bestimmten Brennstoffmenge in die Auslaßöffnungen überzutreten. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff in der einen Richtung durch die gemeinsame Sehne der öffnung 66 und der elliptischen Schnittlinie der ebenen Fläche 76 und in der anderen Richtung durch die Projektion der nicht abgedeckten Kante der öffnung auf eine Ebene bestimmt, die durch die genannte Sehne im rechten Winkel zu der Schnittebene verläuft.

Es versteht sich von selbst, daß bei dieser Ausführungsform die genaue Herstellung der den Brennstoffstrom steuernden Teile, insbesondere der ebenen Schnittflächen 76 des Kolbens, sehr leicht durchgeführt werden kann und jede geringe Nachregulierung, die nach den ersten Prüfmessungen er- iao forderlich sein sollte, durch einfaches Nachpolieren einer ebenen Fläche erzielt werden kann. Außerdem können die Charakteristiken des Verteilers zur Anpassung an besondere Durchflußbedingungen durch Änderung der schrägen Ausnehmungen geändert werden, beispielsweise dadurch, daß man ihnen eine

einfache hohle oder gewölbte Form oder eine Kombination beider Formen gibt.

Claims

P AT E N TA N S P R C C H E:

i. Brennstoffverteiler, der durch den Druck des zugeführten Brennstoffs gesteuert wird und zur Verteilung des flüssigen Brennstoffs von einer Hauptzuführungsleitung auf mehrere

ίο Zweigleitungen dient, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (6o), das an dem einen Ende eine Zuflußöffnung (62) und an dem anderen Ende Auslaßöffnungen (64) aufweist und in dem ein Kolben (67) angeordnet ist, der sich entgegen der Kraft eines elastisch nachgiebigen Mittels

(71) unter dem Druck der zugeführten Flüssigkeit aus einer Stellung, in der er mit seinem Umfang die Auslaßöffnungen abdeckt, in eine Stellung verschieben kann, in der er diese öff-

ao nungen freigibt, wobei der Kolben auf seinem Umfang in Längsrichtung mit den Auslaßöffnungen übereinstimmende Ausnehmungen (76) aufweist, die zusammen mit der Gehäusewand Durchflußkanäle für den Brennstoff bilden und bei einer Bewegung des Kolbens von der Zuflußöffnung weg in zunehmendem Maße mit den entsprechenden Auslaßöffnungen in Überdeckung kommen, so daß der Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff dementsprechend vergrößert bzw. bei der umgekehrten Kolbenbewegung verkleinert wird.
2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausnehmungen (76) bildenden Flächen Ebenen sind.
3. Verteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (76) durch eine Fläche gebildet wird, die mit der Kolbenachse einen spitzen Winkel bildet.
4. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gehäuse (60) enthaltene Kammer zylindrisch ist und an ihrer Wand eine Führung (74°) aufweist, in der eine an dem Kolben (67) angeordnete Zunge (67*) gleitet, um eine Drehung des Kolbens um seine Längsachse zu verhindern und damit die axiale Übereinstimmung der Ausnehmungen (76) in dem Kolbenhemd (67") mit den Auslaßöffnungen (66) sicherzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9502 5.54