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Ventil für einen Brennraum mit periodisch wiederholten angenäherten
Gleichraumverbrennungen, insbesondere für Strahltriebwerke Die Erfindung bezieht
sich auf ein Ventil für Brennräume, insbesondere am Einlaß gesteuerte und dem Auslaß
offene Brennräume, in denen periodisch wiederholte Verbrennungen in der Art von
Gleichraumverbrennungen stattfinden. In solchen Brennräumen treten periodisch wechselnd
größere und geringere Drücke auf, wobei die Ab-
führung der Brenngase bei
höherem Druck und die Einführung der Verbrennungsluft oder des Verbrennungsgemisches
bei geringerem Druck vorgenommen wird. Für die Steuerung der Gase sind im allgemeinen
Ventile erforderlich, die einem schnellen Druckwechsel zu folgen vermögen und in
der Regel keine mechanische Steuerung erhalten können, weil keine vom Druckwechsel
zwangläufig gesteuerten mechanischen Teile vorhanden sind wie zum Beispiel bei Kolbenmotoren.
Für derartige Brennkammern mit angenäherter Gleichraumverbrennung werden deshalb
vielfach Rückschlagventile verwendet, die als Tellerventile oder als Klappenventile
ausgeführt werden. Bei Rückschlagventilen hat es sich als schwierig erwiesen, diese
mit genügender Haltbarkeit auszuführen, es hat sich vielmehr gezeigt, daß diese
bei längerer Betriebszeit Zerstörungen erleiden. Diese Zerstörungen werden insbesondere
durch das Aufschlagen
des Ventils bei dessen Rückkehr in seine
Auflagestellung verursacht. Wenn es auch theoretisch möglich ist, ein Rückscblagventil
derart auszurführen, daß es sieh bei der Rückkehr in seine Auflagestellung dieser
Stellung mit geringer Geschwindigkeit nähert und ein stoßartiges Aufschlagen vermieden
wird, so ist dies doch nur bei einer bestimmten Periodenzahl der Verbrennungen der
Fall. In Brennräumen mit angenäherter Gleichraumverbrennung ändert sich aber die
Periodenzahl der Verbrennungen und die Höhe der Verbrennungsdrucke in unkontrollierbarer
Weise, insbesondere infolge, geringer Unterschiede in der Gemischbildung und der
Verbrennungsgeschwindigkeit. Die daraus folgenden technischen Schwierigkeiten haben
eine befriedigende Anwendung periodisch arbeitender Brennräume mit Gleichraumverbrennung,
außer bei Kolbenmotoren, verhindert.
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Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieser Schwierigkeiten und
erreicht dies dadurch, daß eine Ven@tilwantd- im offenen Ventilquerschnitt des Brennraumeinlasses
so angeordnet ist, daß sie frei schwingt, ohne auf einen Anschlag oder Ventilsitz
zu treffen.
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Diese Regel ist insbesondere in Anwendung auf Strahltriebwerke bedeutungsvoll.
Bei diesen vollzieht sich die Verbrennung im allgemeinen in einem einerseits ständig
offenen Brennraum, und die Verbrennungsluft oder das Gemisch aus Brennstoff und
Luft wird an dem durch das Ventil gesteuerten Eimaß absatzweise selbsttätig neehgesaugt
oder unter Druck eingeführt. Im übrigen wird der erzeugte Strahl- von Gasen, in
manchen Fällen nachzusätzlicher Einführung von Luft oder anderen Stoffen, in :mannigfacher
Weise weiterverwendet. Er wird zur Erzeugung einer Rückstoßkraft auf Flugzeuge oder,auf
ein Turbinenrad benutzt, oder die Energie :des Strahls dient zur Fortleitung der
Wärme der Gase oder zur Verteilung einer Beimischung auf größere Entfernung hin,
zur Erzeugung von Druckgas w. dgl. In allen- diesen Fällen handelt es sich um die
energetische Verwendung eines Strahls für technische Zwecke, zu dessen Erzeugung
das Strahltriebwerk dient. Bei Strahltriebwerken ergibt sich erfahrungsgemäß eine
verhältnismäßig große Schwankung der Periodenzahl der Verbrennungen und eine Schwankung
des jeweiligen Drucks, den die Verbrennungsgase bei den einzelnen Verbrennungen
erreichen. Die Regel der Erfindung ist geeignet, eine gute Anpassung der Ventilbewegung
an diese veränderlichen Betriebsbedingungen zu geben, und führt außerdem zu Ventilkonstruktionen,
deren Haltbarkeit den Ventilen von Kolbenmotoren nicht nachsteht, so daß eine allgemeinere
Anwendung von Strahltriebwerken technisch ermöglicht wird.
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Während bei bekannten Einlaßventilen nur der zeitweise im Brennraum
auftretende Unterdruck zum Öffnen des Ventils verwendet wird, werden gemäß der Erfindung
die gesamten pulsierend auftretenden Gaskräfte für den Betrieb des Einlaßventils
ausgenutzt. . Der Verbrennungsdruck wird dabei in Form von Federenergie aufgespeichert
und kommt beim Öffnen des Ventils wieder zur Wirkung. Daraus ergibt sich der bedeutende
Vorteil, daß in kurzen Zeiten große Öffnungsquerschnitte erzielt werden, können
und daß der Beginn der Ventilöffnung mit großer Ventilgeschwindigkeit erfolgt. Weitere
Vorteile der gemäß der Erfindung ausgeführten Ventile bestehen in ihrer einfachen
Bauart, ihrer aerodynamischen Güte, die nur geringe Strömungsverluste bei verhältnismä3ig
kleinem Bauquerschnitt bedingt, und in geringem Gewichtsaufwand.
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In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß an dem schwingenden
Ventilgewicht eine Federung für eine um mindestens io°/o von der Periodenzahl der
Verbrennungen verschiedene Eigenschwingungszahl des Ventils angeordnet ist. Die
Größe der Eigenschwingungszahl und insbesondere ihr Verhältnis zu der Periodenzahl
der Verbrennungen ist von wesentlicher Bedeutung für eine selbsttätige schnelle
Angleichung der freien Ventilschwingungen an die Folge - der Verbrennungen bei -
deren betriebstechnisch unvermeidbaren Änderungen. Bei einer Federung des schwingenden
Ventilgewichts, die eine Eigenschwingungszahl des Ventils inneülialb des Bereichs
von Plus oder Minus ioo/o der Periodenzahl der Verbrennungen ergibt, führen schon
recht geringe Schwankungen im Verbrennungsablauf zu unzulässigen Abweichungen der
Ventils:dhwingung von der erforderlichen Steuerung des Ventilquerschnitts: Derartige
Ausführungen des Ventils können .deshalb nur in Ausnahmefällen, z. B. bei stets
gleichem Verbrennungsverlauf, in Betracht kommen.
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In -den Abb. i und a ist in Däagrammfo.rm der D,ruckwedhsel in einer
Brennkammer und dazu die freie Schwingung eines Ventils veranschaulicht.
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Abb. 3 bis i i zeigen beispielsweise Aüisführungen von frei schwingenden
Ventilen mit Federungen vensdhiedener Art.
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Abb. i gibt über der Abszisse t, welche die Zeit angibt, -den Verlauf
des Drucks in einer Brennkaanmer durch den mit p bezeichneten Linienzug wieder.
Dieser Druckverlauf ist im allgemeinen nur angenähert harmonisch. Die Werte oberhalb
der Abszisse t .sollen -Überdruck, die unterhalb Unterdruck bezeichnen. Die den
Ventilquerschnitt steuernde Kante des Ventils führt unter der Wirkung der Kraft,
:die aus dein Druck p folgt, und der Federungskraft, die auf die Masse des schwingenden
Ventilteils wirkt, einen Hub gemäß der Linie h aus. Der mit t' (bezeichnete Abstand
gibt die Phasenverschiebung zwischen dem Druckverlauf p und dem Hubverlauf h wieder.
An dem schwingenden Ventilgewicht ist dabei eine Federung engeordnet, die eine kleinere
Eigenschwingungszahl des Ventils - ergibt als die Periodenzahl der Verbrennungen..
Zugleich liegt eine geringe Dämpfung der Ventilschwingung vor, so daß die Phasenverschiebung
zwischen den Kurven p und h etwas kleiner -isst als der halbe Wert
einer vollen Periode
des Drucks p. Der Druckanstieg ist im Anfang
einer Verbrennung in der Regel steiler als im weiteren Verlauf. Für die Steuerung
des Ventilquerschnitts folgt daraus zweckmäßig, den Abschluß des Ventils vor Beginn
der Verbrennung herbeizuführen, während die geringeren Überdrücke gegen Ende des
Überdruckverlaufs einen vollständigen Ventvlabschluß dort weniger wichtig erscheinen
lassen. Die anzuordnende Begrenzung des EinlaßquersChnitts ,des Ventils ist demnach
im allgemeinen einerseits derart zu wählen, daß ein Ventilabschluß beim Einsetzen
des Überdrucks erfolgt, und andererseits, daß die volle Schwingungsweite des Ventils
in Richtung der Öffnungsbewegung ausgenutzt ist. Daraus ergibt sich die Begrenzung
des Öffnungsquerschnitts, wie sie durch die unterbrochen gezeichneten und durch
Schraffur hervorgehobenen Geraden hl und h2 wiedergegeben ist.
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In Abb.2 sind :die entsprechenden Werte mit Buchstaben gleicher Bedeutung
bezeichnet, jedoch für eine andere Ventilausführung dargestellt. Hierbei handelt
es sich um ein Ventil, bei ,dem an dem schwingenden Ventilgewicht Nine Fe#lerung
angeordnet ist, die eine größere Eigenschwingungszahl des Ventils ergibt als die
Periodenzahl der Verbrennungen. Die durch eine Dämpfung bewirkte "Phasenverschiebung
ist demgemäß gering. Die durch die Geraden bi und h2 bezeichnete Öffnungsweite des
Ventils ist etwas geringer als diejenige bei Abb. i, dagegen erstreckt sich der
Ventilabschluß über den gesamten Überdruckbereich der Kurve p. ' Es ist in vielen
Fällen günstig, ein Ventil mit einer kleineren Eigenschwingungszahl auszuführen
als die Periodenzahl der Verbrennungen, in anderen Fällen dagegen ergibt sich eineAssführung
mit größeren Eigenschwingungszahlen als vorteilhafter. Die Wahl des einen oder anderen
Bereichs wird bestimmt durch die absolute Größe der Periodenzahl der Verbrennungen,
durch den technischen. Zweck, den die Vorrichtung erfüllen soll, welche den Brennraum
enthält, durch den auftretenden höchsten Verbrennungsdruck und anderes mehr.
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Bei Ausführungen mit kleineren Eigenschwingungszahlen ist es in Weiterbildung
der Erfindung vorteilhaft, eine Federung für eine Eigenschwingungszahl des Ventils
im Bereich vom o,9- bis o,3fachen der Periodenzahl der Verbrennungen anzuordnen.
Dies ergibt sich insbesondere bei im wesentlichen geradlinig schwingenden Ventilen
als günstig, weil hei diesen verhältnismäßig große schwingende Ventilgewichte angewendet
werden. Bei Strahltriebwerken liegt ein besonders vorteilhafter Bereich bei dem
0,85- bis o,55fachen der Periodenzahl der Verbrennungen. Die Vorteile dieser
Bereiche ergeben sich daraus, daß innerhalb dieser Bereiche noch ein genügender
Abstand von dem nur in Ausnahmefällen zu beherrschenden Resonanzgebiet besteht,
daß aber zugleich auch noch ein genügender Abstand von dem Gebiet weiter außerhalb
der Resonanz vorliegt, der oft eine ungenügende Einregelung ergibt. Bei zu großer
Entfernung vom Resonanzgebiet bewirken die unvermeidbaren Änderungen im Verbrennungsverlauf
insbesondere unzulässige Phrasenverschiebungen der Ventilschwingungen gegenüber
den Perioden der Verbrennungen, weil die Trägheitskräfte der schwingenden Ventilmasse
zu groß werden gegenüber den Gaskräften der Verbrennungen. In den angeführten Bereichen
sind diese Verhältnisse dagegen in genügendem Einklang miteinander, so daß ein vorteilhaftes
Betriebsverhal te-n des Ventils. gesichert ist.
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Bei Ausführungen mit größeren Eigenschwingungszahlen des Ventils gegenüber
der Periodenzahl der Verbrennungen ist es in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft,
eine Federung für eine Eigenschwingungszahl im Bereich vom i,i- bis 3fachen der
Periodenzahl der Verbrennungen anzuordnen. Die Vorteile treten insbesondere bei
frei schwingenden Drehklappenventilen hervor, weil bei diesen leicht verhältnismäßig
starke Federungen anzuwenden sind. Drehklappententile zeigen zudem eine besondere
Eignung für Strahltriebwerke, weil sie eine aerodynamisch günstige Strömung und
günstige Öffnungsquerschnitte für die Einströmung der Verbrennungsluft in einen
Brennraum ergeben. Für viele Anwendungsfälle liegt der günstigste Bereich in dem
Gebiet vom 1,2- bis 2fachen der Periodenzahl der Verbrennungen. Die Grenzen der
vorteilhaften Bereiche folgen insbesondere daraus, daß innerhalb dieser die Federungskräfte
einen genügenden, aber nicht zu weiten Abstand vom Resonanzgebiet ergeben, um eine
volle Betriebssicherheit des Ventils bei den praktisch unvermeidbaren Schwankungen
derVerbrennungen zu liefern.
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Die Abb. 3 gibt eine Ausführung mit geradlinig schwingendem Ventilteller
wieder. Der Kreisquerschnitt i stellt den Einlaß für eine rechts davon befindliche,
nicht gezeichnete Brennkammer dar. Der Einlaßquerschnitt für die Verbrennungsluft
oder das Brenngemisch wird durch den Ventilteller 2 gesteuert. Der Ventilteller
erreicht bei seiner Schwingung die mit unterbrochenen Linien gezeichneten Endlagen.
Die mit dem Ventilteller 2 verbundene Feder 3 aus festem elastischem Material, z.
B. Stahl, die an ihrem anderen Ende mit der Stützwand q. verbunden ist, ergibt eine
Eigenschwingungszahl des Ventiltellers 2, die kleiner ist als -die Periodenzahl
der Verbrennungen. Die Schwingung des Tellers erfolgt demnach in der Weise, wie
dies in Abb. i durch die Kurve h dargestellt ist. Der Ventilschaft 5 ist in der
Hülse 6 geführt, und das Ende der Hülse 6 ist als Zylinder für eine Förderung von
Brennstoff ausgebildet. Der Brennstoff tritt ,durch den Stutzen 7, welcher ein Kugelventil
8 enthält, in den Zylinderraum 9 ein. Die Ableitung .des Brennstoffs geschieht über
ein Kugelventil io durch den Stutzen i i. Die Hin- und Herbewegung der Stirnfläche
12 des Schaftes 5 ergibt die Förderung des Brennstoffs.
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Zwecks Steuerung großer Ventilquerschnitte kann es zweckmäßig sein,
mehrere einzelne Ventilteller nebeneinander anzuordnen.
In den Abb.
4, 5 und 6 ist ein Drehklappenventil wiedergegeben, das eine freie Schwingung gemäß
Diagrammbild i ausführt. Zwei Drehklappen, mit 13 bezeichnet und in dem Zeitpunkt
ihrer größten Öffnungsweite dargestellt, schwingen innerhalb des im Schnitt gezeichneten
Einlaßquersehnitts 14 eines anschließenden, nicht dargestellten Brennraums. Die
Strömungsrichtung der eintretenden Verbrennungsluft ist durch Pfeile-veranschaulicht:
Die Grenzstellungen derKlappen, innerhalb welcher diese den Brennraum abschließen,
si@id durch unterbrochen gezeichnete Linien angegeben. DieKlappen 13 sind aerodynamisch
profiliert, so daß bei der Einströmung des gasförmigen @ Mittels ein Drehmoment
auf jede Klappe ausgeübt wird, welches im Sinne des erforderlichen äußeren Kraftmoments
wirkt, das der Erzielung der schwingenden Klappendrehung dient. Bei den dichtenden
Stellungen der Klappen bewegen sich die Klappenenden einerseits an -den kreisbogenförmigen
Wandungsteilen der Wandungen 14 entlang und andererseits längs der Wandungen der
Zwischenrippe 15. Die Lagerung der Drehklappen wird durch Zapfen 16 bewirkt, die
beiderseits an den Stirnflächen der Klappen in den Begrenzungswänden 17 des Ventilgehäuses
gelagert sind. Von den Begrenzungswänden 17 ist in Alb. 4 nur eine (untere)
sichtbar, oberhalb der Schnittebene dieser Abbildung liegt die andere Wend 17. In
Abb. 5 ist diese zweite Wand 17 zu erkennen, und zwar gibt die Abb. 5 eine Aufisicht
auf das Ventilgehäuse wieder. In Abb.6 ist ein Schnitt von Abb.5 gezeigt. Die Schnittebene
geht durch die Drehhachsen der Klappen 13, sie läßt zwei Lagerbolzen 16 erkennen
und die Wand 17 mit der Lagerung für die Bolzen 16. Mit den Lagerbolzen 16 sind
Drehkolben 18, in A:bb. 5 erkennbar; verbunden, deren Drehschwingung in .den Drehkolbenzylindern19,
die sich an dieWand 17. anschließen, die Federungskraft liefert. Die Drehkolben
18 sind ebenso wie die Drehklappen 13 in der einen größten Schwingungsweite gezeichnet.
Die Mittellagen der Drehkolben 18 und ihre andere Lage bei größter Schwingungsweite
sind durch unterbrochen gezeichnete Linien angedeutet. Die Drehkolben 18 bewegen
sich dichtend in den Zylindern i9, so daß die in den Zylindern befindliche Luft
oder ein anderes elastisches Mittel in Folge der Schwingung der Dreikolben 18 periodisch
wechselnd verdichtet wird. Durch ein Rückschlagventil 2o kann die Füllung der Zylinder
unter Zuführung von Luft od. dgl. durch den Stutzen 21 ergänzt oder auf einer bestimmten
mittleren Druckhöhe erhalten werden. Durch eine Änderung der mittleren Druckhöhe
ist die Federurngskmft zu variieren, so daß .diese an Änderungen der mittleren Höhe
der Verbrennungsdrücke im Brennraum angepaßt werden kann. Derartige Änderungen treten
zum Beispiel auf, wenn die Brennkammer für die Beaufschlagung eines Turbinenrades
benutzt wird und eine Verringerung der Brennstoffzufuhr eine Teilleistung der Turbine
liefert. Das entsprechende ist bei Erhöhung der Brennstoffzufuhr der Fall. In ähnlicher
Weise ergibt sich eine Änderung der Verbrennungsdrücke bei Strahltriebwerken zum
Antrieb eines Flugzeugs, wenn -der Strahlantrieb in verschiedenen Höhen betrieben.
wird. In derartigen Fällen folgt aus der Regelung (des mittleren Drucks in den Drehkol'henzylindern
i9 ohne weiteres eine Anpassung der Federungskräfte an die geänderten Betriebsbedingungen.
Der mittlere oder auch der höchste Druck .der Verbrennungen kann .mittels einf adher
Steuereinrichtungen dazu verwendet werden, um eine salbsttätigeAnpassung der Federungskräfte
an die Änderungen der Betriebsbedingungen zu bewirken.
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Sodann ist es ferner leicht möglich, jeden Drehkol!benzylinder i9
unabhängig von der Wand 17 zu halten und in einem bestimmten Grade um die Achse
einer Klappe 13 drehbar zu verstellen. Dadurch ist die Mittellage der, Klappenschwingung
zu beeinflussen, was betriebstechnisch erwünscht sein kann. Die Mittellage jeder
Klappe 13 wird im übrigen im Ruhezustand durch eine schwache Feder 22 aufrechterhalten,
doch kann die Klappe durch eine entsprechende andere Einstellung der Feder 22 auch
in eine Ausgangslage gestellt werden, die nicht in der Mitte der Schwingungsweiten
liegt. Dies kann für einen günstigen Beginn der Klappenschwingung bei Inbetriebsetzung
einer Brennkammer von Vorteil sein. Die geringe Kraft der Feder 22 beeinflußt die
Schwingung der Klappe nur unwesentlich.
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Das gasförmige Mittel, im allgemeinen Luft, in dem Drehkolbenzylinder
kann auch zu einer Arbeitsileistung dienen. Hierfür sind Rückschlagventile 23 am
Boden jedes Zylinders i9 angeordnet. Das gasförmige Mittel wird dann durch den Stutzen
24 einer weiteren Verwendung zugeführt. Durch die zu wählende Kraft der Federn der
Ventile 23 ist der Druck einzustellen, bei welchem durch einen Drehkolben 18 das
Gas -oder die Luft aus dem Zylinder herausgedrückt wird. Eine derartige Entnahme
von Energie aus der Klappenschwingung gestattetes auch, die Phasenverschiebung zwischen
der erregenden Druckkraft der Verbrennungen und ider Schwingung der Klappein erwünschter
Weise zu ändern.
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Die Abb. 7 -und 8 zeigen eine Anordnung von Drehklappen, deren freie-
Schwingung gemäß Diagrammbilld 2 verläuft. Die beiden Klappen 25 sind in ihrer größten
Öffnungsweise gezeichnet, und durch unterbrochen gezeichnete Linien sind die den
Ventilabschluß !begrenzenden Lagen angegeben. Die Strömungsrichtung der in die Brennkammer
(nicht gezeichnet) strömenden Verbrennungsluft iet durch Pfeile veranschaul;cht.
Die Federung jeder Klappe 25 erfolgt mittels einer großen Zahl verhältnismäßig dünner
Stahldrähte 26, die sich als Drahtbündel in einer Bohrung der Klappe befinden. Die
Abb. 8, welche eine Klappe im Längsschnitt zeigt, läßt erkennen, daß das Drahtbündel
26 an seinem einen Ende 27 mit der Klappe durch Lötung fest verbunden ist. Das andere
Ende des Drahtbündels 26 ist mit der Platte 28 verlötet, die ihrerseits mit der
einen Wand 29. des Ventils ver-
Bunden ist. Die Abb.8 veranschaulicht
auch die Lagerung der Klappen 25 durch Kugellager. Die Klappen 25 sind zwecks Erzielung
eines kleinen Trägheitsmoments verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt.
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Abb. 9 gibt eine Konstruktion mit einem schwingenden Ventilring 3o
wieder. Der Ventilring ist mit Schraubenfedern 31 verbunden, und zwar mit vier Federn
gleicher Steigung und Art, so daß der Ring 30 von vier Federn symmetrisch
beeinflußt ist. Die dem Ring gegenüberliegenden Federenden sind von Stützrippen
32 gehalten, an welchen Laschen 33 die abgebogenen Enden der Federdrähte fest umschließen.
Die Laschen 33 sind mit den Stützrippen 32 vernietet. Die Stützrippen 32 gehen von
dem innerhalb des Ventilrings 30 liegenden Körper 34 aus, und der Körper 34 ist
durch Rippen 35 mit dem Ventilgehäuse 36 verbunden. Der zylindrische Teil des Körpers
34 und die daran anschließende Strecke jeder Stützrippe 32 ergibt die Führung des
Ventilrings 3o bei dessen Schwingung. Die Schwingung des Ventilrings enspricht dem
Diagrammbild i, so daß der Ventilquerschnitt, der in der gezeichneten Lage des Ventilrings
durch diesen abgeschlossen ist, während der Druckwirkung der Verbrennungsgase geschlossen
bleibt. Der Brennraum befindet sich rechts vom Ventil, er ist nicht gezeichnet.
Die Schwingung des Ventilrings 30 führt während der Zeit der Druckwirkung
bis zu der mit 37 bezeichneten, durch unterbrochene Linien dargestellten Endlage
und wieder zurück bis in die Nähe der mit 3o bezeichneten Lage. Die Schwingung des
Ventilrings während der Einströmung frischen Brenngemisches in den Brennraum führt
von der Lage 3o aus bis zur Lage 38 und zurück.
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Die Konstruktion mit einem schwingenden Ventilring in einer Ventilöffnung
mit ringförmigem Querschnitt ergibt eine Steuerung größerer Strömungsquerschnitte
als bei einem Ventilteller gleichen Durchmessers und Ventilhubs. Daraus folgt, daß
der Öffnungsquerschnitt durch die Ventilschwingung in kürzerer Zeit vollständig
freigelegt werden kann, womit günstigere Strömungs- und Steuerverhältnisse erzielt
werden.
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Die Abb. io zeigt eine Ausführungsform, bei der an einem geradlinig
schwingenden Ventil mehr als ein Ventilquerschnitt angeordnet ist. Das rohrförmige
Ventilgehäuse 39 ist mit zwei Schlitzen 4o versehen, die durch Rippen 41 überbrückt
werden, und innerhalb des Gehäuses befindet sich das schwingende Ventil 42. Dieses
besteht aus dem Ventilbaden 43- mit dem Schaft 44 und dem Ventilmantel 45. Durch
Rippen 46 ist der Ventilmantel 45 mit dem Boden 43 verbunden. Zur Abfederung des
Ventils 42 dient :die Feder 47, die einerseits an dem Ventilboden 43 und andererseits
an dem Stützflansch 48 befestigt ist. Der Stützflansch 48 trägt ferner die Führungshülse
49 für den Schaft 44. Durch Rippen 50 wird der Schaft von dem Ring 51 gehalten,
der seinerseits mit dem Gehäuse 39 verschraubt ist. Das Ventil 42, ist in der Stellung
seiner größten Öffnungsweite wiedergegeben, durch unterbrochen gezeichnete Linien
ist auch die größte Schwingungsweite bei Ventilabschluß angedeutet. Der anschließende
Brennraum ist nicht vollständig gezeichnet. Die Strömungspfeile in Abb. io geben
die Einströmung von Verbrennungsluft oder Verbrennungsgemisch wieder. Aus der Anordnung
von zwei gleichzeitig gesteuerten Ventilquerschnitten geht hervor, daß damit ein
besonders großer Gesamtquerschnitt des Ventils bei ver'hä'ltnismäßig geringer Schwingungsweite
und geringem baulichem Aufwand freigelegt wird. Die Schwingung des Ventils vollzieht
sich gemäß Diagrammbild i.
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In Abb. i i ist die Ausführung eines geradlinig schwingenden Ventils
wiedergegeben, dessen Schwingung nach Diazrammbild i verläuft und dessen Federung
durch Verdichtung und Entspannung von Luft bewirkt wird. Der Einlaß eines in seinem
Anfangsteil dargestellten Brennraums wird durch das rohrförmige Ventilgehäuse 52
gebildet. In diesem schwingt der Ventilkörper 53, der in seiner Mittellage gezeichnet
ist und dessen Endlagen durch unterbrochen gezeichnete Linien angedeutet sind. Der
Ventilkörper ist auf einer Achse 54 geführt. Die Achse 54 ist mit einer Bohrung
55 versehen, durch die Brennstoff mittels Rohre 56 den Brennstoffdüsen 57 zugeleitet
wird. Die Einführung des Brennstoffs wird dabei zweckmäßig im Rhythmus der Einströmung
der Verbrennungsluft gesteuert, um die Gemischbildung zu begünstigen. Zu diesem
Zweck sind bei den Düsen 57 auch Wirbelteller 58 angeordnet, die in einem Nebenbild
in einer Ansicht, die in Richtung der Ventilachse liegt, näher dargestellt sind.
Im übrigen sind mehrere Brennstoffrohre 56 derart angeordnet, daß eine annähernd
gleichmäßige Verteilung der Brennstoffdüsen auf den Strömungsquerschnitt der Verbrennungsluft
erzielt wird. Die Achse 54 ist an ihrer anderen Seite durch einen Ring 59 gehalten.
Dieser Ring ist durch Rippen 6o und am Gehäuse befindliche Rippen 61, die durch
Laschen miteinander verbunden sind, an dem Gehäuse 52 befestigt. Die Achse 54 ist
mit einem Kolben 62 versehen, welcher sich in dem Ventilzylinder 63 befindet. Durch
verhältnismäßig schwache Schraubenfedern 64 und 65, die zwischen dem Kolben 62 und
den Zylinderböden 66 und 67 liegen, wird der Ventilkörper 53 in seiner Ruhelage
gehalten, wenn die Brennkammer nicht betrieben wird. An dem Zylinderboden 66 ist
eine Rückschlagklappe 68 angebracht, welche bei Unterdruck in dem anschließenden
Zylinderteil den Einlaß von Luft durch die Bohrung 69 gestattet, diese Bohrung bei
Überdruck im Zylinder aber abschließt. In gleicher Weise ist an dem Zylinderboden
67 eine Rückschlagklappe 70 und eine Bohrung 71 angebracht, wobei der Luftzutritt
durch das Winkelrohr 72 und die Öffnung 73 im Ventilkörper 53 ermöglicht wird. Durch
die Klappen 68 und 70 wird ein Verlust an Luft, der an den mit Kolbenringen gedichteten
Stellen zwischen dem Zylinder und der Achse eintreten kann, ersetzt. Außerdem kann
aber auch in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 durch
die dargestellten
und weiteren Ventile eine Steuerung des mittleren
Luftdrucks im Zylinder 63 oder auch eine Förderung von Luft bewirkt werden.