DE102009042117A1 - Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einem Gasturbinenmotor - Google Patents

Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einem Gasturbinenmotor Download PDF

Info

Publication number
DE102009042117A1
DE102009042117A1 DE200910042117 DE102009042117A DE102009042117A1 DE 102009042117 A1 DE102009042117 A1 DE 102009042117A1 DE 200910042117 DE200910042117 DE 200910042117 DE 102009042117 A DE102009042117 A DE 102009042117A DE 102009042117 A1 DE102009042117 A1 DE 102009042117A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
fuel
rotor
valve rotor
arrangement according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200910042117
Other languages
English (en)
Inventor
Nicholas R. Overman
Jerry L. Goeke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Collins Engine Nozzles Inc
Original Assignee
Delavan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delavan Inc filed Critical Delavan Inc
Publication of DE102009042117A1 publication Critical patent/DE102009042117A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/14—Details thereof
    • F23K5/142—Fuel pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0682—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid with an articulated or pivot armature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/18—Groups of two or more valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/24—Valve details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/20—Gas turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87096—Valves with separate, correlated, actuators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures

Abstract

Eine Ventilanordnung zur Modulation einer Brennstoffströmung ist offenbart, umfassend ein Ventilgehäuse (406a) mit einem Einlassabschnitt (410) und einem Auslassabschnitt (412), wenigstens einen Ventil-Rotor, welcher zwischen dem Einlassabschnitt (410) und dem Auslassabschnitt (412) angeordnet ist, um eine Brennstoffströmung durch das Ventilgehäuse (406a) zu modulieren, wobei der wenigstens eine Ventil-Rotor aus einem ferritischen, magnetflussdurchlässigen Material gebildet ist und für eine Drehbewegung innerhalb des Ventilgehäuses (406a) angebracht ist, unter dem Einfluss einer Torsionsfeder, zwischen ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen, und ein Paar von Elektromagnetmitteln (450a, 450b), um abwechselnd den wenigstens einen Ventil-Rotor in den ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen zu verriegeln.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung ist eine Teilfortführungsanmeldung der am 29. Dezember 2005 eingereichten US-Anmeldung mit der Seriennummer 11/321,203, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten ist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf Gasturbinenmotoren gerichtet und insbesondere auf eine Ventilanordnung zum Modulieren der Brennstoffströmung zu der Brennkammer eines Gasturbinenmotors, um den Verbrennungsprozess aktiv zu steuern/regeln, um eine Verbrennungsstabilität aufrechtzuerhalten und andererseits die Motorleistung zu optimieren.
  • 2. Hintergrund der verwandten Technik
  • Eine Verbrennungsinstabilität ist ein erhebliches Problem beim Design von emissionsarmen Hochleistungsbrennkammern für Gasturbinen. Die Verbrennungsinstabilität wird im Allgemeinen verstanden als Druckschwankungen mit hoher Amplitude, welche als ein Ergebnis der turbulenten Natur des Verbrennungsprozesses und der großen volumetrischen Energiefreisetzung innerhalb der Brennkammer auftreten. Eine Verbrennungsinstabilität reduziert die Motorsystemleistung, und die aus den Druckschwankungen resultierenden Vibrationen oder Schwingungen können Hardwarekomponenten einschließlich der Brennkammer selbst beschädigen. Wenn darüber hinaus die Verbrennungswärmefreisetzung in Phase mit akustischen Druckwellen kommt und diese verstärkt, führt dies zu einer thermo-akustischen Instabilität.
  • In der Vergangenheit wurden passive Steuer/Regelverfahren verwendet, um die Verbrennungsinstabilität zu korrigieren, umfassend beispielsweise das Modifizieren des Brennstoffeinspritzverteilungsmusters oder das Ändern der Form oder Kapazität der Brennkammer. Passive Steuerungen/Regelungen sind oft kostspielig und begrenzen die Brennkammerleistung. In jüngster Zeit wurden aktive Steuer/Regelverfahren verwendet, um eine Verbrennungsinstabilität zu korrigieren, indem der Druck innerhalb des Systems modifiziert wird. Eine Art und Weise, wie dies getan werden kann, besteht darin, dass die Amplituden und Frequenzen von akustischen Druckwellen abgetastet werden und dann die Brennstoffeinspritzung bei Frequenzen, welche außer Phase zu den Instabilitäten sind, moduliert wird.
  • Gegenwärtig werden die Brennstoffeinspritzeinrichtungsströmungsraten gesteuert/geregelt, indem der Brennstoffdruck verändert wird, welcher einem gemeinsamen Brennstoffverteiler zugeführt wird, ohne eine individuelle Steuerung/Regelung zu jeder von den Brennstoffeinspritzeinrichtungen. Beispielsweise offenbart das US-Patent Nr. 6,672,071 ein Verbrennungssteuer/regelsystem, welches einen Brennstoffpulsator umfasst, welcher mit einer Mehrzahl von Brennstoffeinspritzeinrichtungen durch einen Verteiler in Verbindung steht. Brennstoff wird zu den Einspritzeinrichtungen durch den Verteiler bei einer Frequenz gepulst, welche eine stabile Verbrennung unterstützt.
  • Eine Verbrennungsstabilität könnte effektiver durch aktive Steuerungen/Regelungen erreicht werden, wenn die Brennstoffströmung an jeder Brennstoffeinspritzeinrichtung individuell moduliert oder gepulst werden könnte. Wenn ferner eine Brennstoffströmung zu jeder Brennstoffeinspritzeinrichtung mit hohen Frequenzen gepulst werden könnte, könnte die Tröpfchengröße des Brennstoffs dramatisch reduziert werden, was die Zündung verbessern würde und die Motorleistung optimieren würde.
  • Es wäre daher vorteilhaft, eine Ventilanordnung für ein aktives Verbrennungssteuer/regelsystem für Gasturbinenmotoren bereitzustellen, welches dazu bestimmt ist, eine Brennstoffströmung zu einzelnen Brennstoffeinspritzeinrichtungen mit relativ hohen Frequenzen im Bereich von 1.000 Hz oder höher zu modulieren oder sonstwie auf Anweisung zu pulsen, um eine Verbrennung effektiv zu stabilisieren und andererseits die Motorleistung zu optimieren.
  • ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine neue und nützliche Einrichtung gerichtet, um eine Fluidströmung in einem Verbrennungssystem aktiv zu steuern/regeln, und insbesondere auf eine einzigartige Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einer einzelnen Brennstoffdüse von einem Gasturbinenmotor, um eine Verbrennung basierend auf örtlich begrenzten Zuständen/Bedingungen, welche innerhalb der Brennkammer des Motors erfasst werden, aktiv zu steuern/regeln.
  • Die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Ventilgehäuse mit einem Einlassabschnitt, um Brennstoff von einer Brennstoffdosiereinheit oder anderen Quelle mit einem vorgegebenen Druck und mit einer anfänglichen Brennstoffströmungsrate aufzunehmen, und einem Auslassabschnitt, um Brennstoff einer Brennstoffdüse mit der anfänglichen Brennstoffströmungsrate oder bei einer modulierten Brennstoffströmungsrate abhängig von einem erfassten Verbrennungszustand, beispielsweise einer thermo-akustischen Verbrennungsinstabilität, welche sich aus Druckschwankungen oder einer überhitzten Stelle (hot spot) ergibt, zuzuführen.
  • In Fällen, wo die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um eine Verbrennung aktiv zu stabilisieren, wird die Brennstoffströmungsrate innerhalb eines vordefinierten Bereichs moduliert, vorzugsweise um eine mittlere Brennstoffströmungsrate, in Reaktion auf die erfasste Verbrennungsinstabilität. In Fällen, wo die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung dafür verwendet wird, eine Verbrennungseffizienz zu verbessern, indem der Temperaturmusterfaktor der Brennkammer aktiv gesteuert/geregelt wird, kann die Brennstoffströmung durch die Ventilanordnung bei einer sta tionären Strömungsrate beibehalten werden, beispielsweise bei einer mittleren Brennstoffströmungsrate, und kann in Reaktion auf eine erfasste überhitzte Stelle aktiv verringert oder sonst wie moduliert werden. In ähnlicher Weise kann die Brennstoffströmungsrate relativ zu einer stationären Strömungsrate aktiv erhöht werden, in Reaktion auf andere erfasste Verbrennungszustände, oder um den Motor mit der Zeit aktiv abzustimmen.
  • Die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung umfasst ferner Mittel, welche innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet sind, um die Strömungsrate von Brennstoff zu modulieren, welcher der Brennstoffdüse zugeführt wird, basierend auf einem erfassten Verbrennungszustand. In Fällen, wo die Ventilanordnung verwendet wird, um Verbrennungsinstabilitäten aktiv zu steuern/regeln, wird die Strömungsrate im Verhältnis zu der Amplitude der erfassten Verbrennungsinstabilitäten moduliert, vorzugsweise innerhalb eines vorbestimmten Modulationsbereichs, welcher sich zwischen einer minimalen Strömungsrate und der maximalen Strömungsrate erstreckt.
  • Vorzugsweise werden Verbrennungsinstabilitäten und andere Verbrennungszustände durch eine Abtasteinrichtung erfasst, welche betriebsmäßig der Brennkammer des Motors zugeordnet ist, wie z. B. einen optischen Sensor, welcher Flammencharakteristika erfasst, oder einen Drucksensor, welcher Druckfluktuationen innerhalb der Brennkammer erfasst. Der Sensor würde mit einer Steuer/Regeleinrichtung kommunizieren, welche den Betrieb der Ventilanordnung kontrolliert bzw. befehligt. Ein Beispiel einer geeigneten optischen Abtasteinrichtung zur Erfassung von Verbrennungszuständen ist in der US-Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2005-0247066-A1 offenbart, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten ist.
  • Das Mittel, um die Strömungsrate von einer Brennstoffeinspritzeinrichtung zugeführtem Brennstoff zu modulieren, umfasst wenigstens einen Ventil-Rotor, welcher für eine schwingende Bewegung innerhalb des Ventilgehäuses relativ zu einem Stator angebracht ist. Im Betrieb bewegt sich der Ventil-Ro tor zwischen einer ersten Verriegelungsposition, in welcher modulierter Brennstoff in den Auslassabschnitt von dem Ventilgehäuse eingelassen wird, und einer zweiten Verriegelungsposition, in welcher kein modulierter Brennstoff in den Auslassabschnitt von dem Ventilgehäuse eingelassen wird.
  • Der Ventil-Rotor ist aus einem ferritischen, für einen Magnetfluss durchlässigen Material gebildet und ist für eine oszillierende bzw. schwingende Bewegung innerhalb des Ventilgehäuses zwischen ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen angebracht. In ähnlicher Weise ist der Stator vorzugsweise auch aus einem ferritischen, für einen Magnetfluss durchlässigen Material gebildet. Daher definieren der Stator und der Rotor einen variablen Magnetflussweg innerhalb der Ventilanordnung.
  • Das Mittel zum Modulieren der Strömungsrate von Brennstoff umfasst ferner ein elektromagnetisches Mittel, um den Ventil-Rotor abwechselnd in den ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen zu verriegeln, und ein Federmittel, um den Ventil-Rotor rasch von einer magnetisch verriegelten Position zu einer anderen magnetisch verriegelten Position zu bewegen oder sonst wie zu beschleunigen.
  • Vorzugsweise ist der Ventil-Rotor für eine schwingende Bewegung an einer länglichen Ventilwelle angebracht, welche innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet ist. Der Ventil-Rotor und die Ventilwelle haben entsprechende Brennstofföffnungen, welche derart angeordnet sind, dass dann, wenn der Ventil-Rotor in der ersten magnetisch verriegelten Position ist, die Brennstofföffnungen von dem Ventil-Rotor mit den Brennstofföffnungen der Ventilwelle in Verbindung stehen, und dann, wenn der Ventil-Rotor in der zweiten magnetisch verriegelten Position ist, die Brennstofföffnungen von dem Ventil-Rotor nicht mit den Brennstofföffnungen der Ventilwelle in Verbindung stehen.
  • Die Brennstofföffnungen in der Ventilwelle stehen mit einem Brennstoffdurchgang in Verbindung, welcher im Inneren der Ventilwelle derart ausgebildet ist, dass dann, wenn der Ventil-Rotor in der ersten magnetisch verriegelten Position ist, modulierter Brennstoff in den Brennstoffdurchgang in der Ventilwelle strömt und zu dem Auslassabschnitt von dem Ventilgehäuse geleitet wird. Wenn der Ventil-Rotor in der zweiten magnetisch verriegelten Position ist, strömt kein modulierter Brennstoff in den Brennstoffdurchgang. Vorzugsweise ist der Ventil-Rotor für eine Bewegung in eine neutrale Position ausgebildet, wenn die elektromagnetischen Mittel nicht mit Energie versorgt werden bzw. abgeschaltet sind, wie z. B. im Falle eines Energieverlusts, um einen mittleren Brennstoffströmungszustand zu erreichen, welcher einen sicheren Motorbetrieb unterstützt.
  • Das Federmittel, um den Ventil-Rotor abwechselnd von einer magnetisch verriegelten Position zu einer anderen magnetisch verriegelten Position zu bewegen oder sonstwie zu beschleunigen, kann verschiedene unterschiedliche Formen haben. Beispielsweise umfasst das Federmittel in einer hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung eine Mehrzahl von Spiralfedern, welche betriebsmäßig einem äußeren Abschnitt des Ventil-Rotors zugeordnet sind. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Federmittel eine Torsionsfeder, welche betriebsmäßig einem inneren Abschnitt des Ventil-Rotors zugeordnet ist. In noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das Federmittel eine Cantileverfeder, welche betriebsmäßig einem äußeren Abschnitt des Ventil-Rotors zugeordnet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung schwingen die Feder und der Rotor mit einer Eigenfrequenz zwischen magnetisch verriegelten Positionen.
  • Das elektromagnetische Mittel umfasst vorzugsweise wechselnde erste und zweite Magnetflusswege. Gemäß der zu Grunde liegenden Offenbarung dreht oder bewegt sich der Ventil-Rotor sonstwie in eine erste Richtung zu der ersten magnetisch verriegelten Position, wenn der erste Magnetflussweg erregt wird bzw. mit Energie versorgt wird bzw. eingeschaltet wird, und der Ventil-Rotor dreht sich oder bewegt sich sonstwie in eine zweite Richtung zu der zweiten magnetisch verriegelten Position, wenn der zweite Magnetflussweg erregt wird bzw. mit Energie versorgt bzw. eingeschaltet wird.
  • In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das elektromagnetische Mittel benachbarte erste und zweite obere elektromagnetische Spulen und benachbarte dritte und vierte untere elektromagnetische Spulen. Die ersten und dritten elektromagnetischen Spulen liegen einander horizontal gegenüber und die zweiten und vierten elektromagnetischen Spulen liegen einander horizontal gegenüber, relativ zu einer horizontalen Ebene, welche sich durch eine Achse von der Ventilwelle erstreckt, um welche der Ventil-Rotor für eine schwingende Bewegung angebracht ist. Der Ventil-Rotor bewegt sich in einer ersten Richtung zu der ersten magnetisch verriegelten Position, wenn die erste und die vierte elektromagnetische Spule eingeschaltet werden, und bewegt sich in einer zweiten Richtung zu der zweiten magnetisch verriegelten Position, wenn die zweite und die dritte elektromagnetische Spule eingeschaltet werden.
  • Es ist vorgesehen, dass die zwei abwechselnden Magnetflusswege, welche den horizontal einander gegenüberliegenden elektromagnetischen Spulen zugeordnet sind, abhängig von der Wahl des Designs variieren können. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die zwei abwechselnden Flusswege einen gemeinsamen radialen Rückkehrpol (z. B. einen Pol, welcher eine Achse besitzt, die in derselben Ebene liegt wie die Achsen von den elektromagnetischen Spulen), einen gemeinsamen axialen Rückkehrpol (z. B. einen Pol, welcher eine Achse hat, die sich orthogonal zu den Achsen der elektromagnetischen Spulen erstreckt) oder überhaupt keinen gemeinsamen Rückkehrpol haben könnten. Es ist ferner vorgesehen und gut im Schutzbereich der zu Grunde liegenden Offenbarung, dass das elektromagnetische Mittel nur zwei elektromagnetische Spulen umfassen könnte, welche nebeneinander oder einander horizontal gegenüberliegend angeordnet sind, in welchen Fällen eine einzige elektromagnetische Spule in jedem Flussweg wäre. In einem solchen Fall könnte es keinen gemeinsamen Rückkehrpol geben. In dem Fall, wo es keinen gemeinsamen Rückkehrpol gibt, kann der Magnetflussweg durch unabhängige strukturelle Bauteile des Ventilgehäuses definiert sein.
  • Der Ventil-Rotor hat einen im Allgemeinen zylindrischen Körperabschnitt, welcher zur Anbringung an der Ventilwelle konfiguriert ist, und er hat ein Paar von diametral gegenüberliegenden Paddeln oder Schaufeln, welche sich radial auswärts von dem Körperabschnitt erstrecken, um mit dem elektromagnetischen Mittel zu interagieren. Vorzugsweise sind ringförmige Nuten um den Umfang von der Ventilwelle herum ausgebildet, in Verbindung mit dem darin ausgebildeten inneren Brennstoffdurchgang, um ein Fluidlager zwischen der Außenfläche von der Ventilwelle und der Innenfläche von dem zylindrischen Körperabschnitt von dem Ventil-Rotor zu etablieren. Das Fluidlager lagert eine schnelle Schwingungsbewegung von dem Ventil-Rotor, was den Reibungsflächenkontakt zwischen der Welle und dem Rotor reduziert.
  • Um einen hohen Grad einer Strömungsratenauflösung (flow rate resolution) innerhalb des Modulationsbereichs der Einrichtung zu erreichen, sind vorzugsweise eine Mehrzahl von Ventil-Rotoren innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet und jeder Ventil-Rotor ist dazu ausgebildet und konfiguriert, einen einzigartigen Brennstoffströmungszustand relativ zu der Ventilwelle zu erzeugen, in Abhängigkeit von der Größe von den entsprechenden Brennstofföffnungen, welche diesen zugeordnet sind. In einer Ausführungsform der Erfindung sind vier Ventil-Rotoren innerhalb des Ventilgehäuses angeordnet, wobei jeder Rotor einen einzigartigen Brennstoffströmungszustand erzeugt, sodass insgesamt für einen einzigen Druck sechzehn verschiedene Brennstoffströmungsraten innerhalb des Bereichs zwischen der Anfangsströmungsrate und der maximalen Strömungsrate erhalten werden können. In einer Konfiguration der Ventilanordnung sind vier Ventil-Rotoren in axialer Reihenfolge an einer einzigen Ventilwelle angebracht und in einer anderen Konfiguration ist jeder von den vier Ventil-Rotoren an einer separaten Ventilwelle angebracht, wobei die separaten Ventilwellen parallel angeordnet sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein neues und nützliches Verfahren zur Steuerung/Regelung der Brennstoffströmung zu einer Brennstoffdüse gerichtet, um aktiv eine Verbrennung in einem Motor zu steuern/regeln. Das Verfahren umfasst die Schritte, Brennstoff mit einer Anfangsströmungsrate aufzunehmen, die Strömungsrate von dem Brennstoff in Reaktion auf einen erfassten Verbrennungszustand zu modulieren und den Brennstoff mit der modulierten Brennstoffrate einer Brennstoffeinspritzeinrichtung zuzuführen.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Modulierung der Brennstoffströmung zu einer Brennstoffdüse gerichtet, um aktiv Verbrennungsinstabilitäten in einem Gasturbinenmotor zu steuern/regeln. Das Verfahren umfasst die Schritte, Brennstoff mit einer Anfangsströmungsrate aufzunehmen, die Anfangsströmungsrate des Brennstoffs im Verhältnis zu einer Amplitude einer erfassten Verbrennungsinstabilität zu modulieren und den Brennstoff einer Brennstoffeinspritzeinrichtung mit der modulierten Strömungsrate zuzuführen, um die Verbrennungsinstabilität zu korrigieren. Dieses Verfahren umfasst ferner die Schritte, eine Verbrennungsinstabilität innerhalb der Brennkammer eines Gasturbinenmotors zu erfassen, und die Ventilanordnung anzuweisen, die Brennstoffströmungsrate im Verhältnis zu der Amplitude von der Verbrennungsinstabilität zu modulieren.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Ventilanordnung gerichtet, bei der der erste Magnetflussweg auf einer ersten Seite von dem Ventil-Rotor angeordnet ist und der zweite Magnetflussweg auf einer zweiten Seite von dem Ventil-Rotor angeordnet ist, sodass sich der erste und der zweite Magnetflussweg einander nicht kreuzen. Darüber hinaus kreuzt auch kein Magnetflussweg durch die Mitte des Ventil-Rotors. In dieser Ausführungsform hat der Ventil-Rotor einen im Allgemeinen zylindrischen Körperabschnitt und zwei Paare von einander diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln (Winglets), welche sich von dem Körperabschnitt radial auswärts erstrecken, um mit zwei diesen zugeordneten Elektromagneten zu interagieren.
  • Vorzugsweise sind die kleinen Flügel von jedem Paar von einander diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln voneinander um 30° beabstandet und in Umfangsrichtung benachbarte kleine Flügel von diametral gegenüberliegenden Paaren von kleinen Flügeln sind voneinander um 60° beabstandet.
  • Somit wird der erste Magnetflussweg wenigstens teilweise von einem ersten Elektromagneten und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln von dem Ventil-Rotor definiert und der zweite Magnetflussweg wird wenigstens teilweise von einem zweiten Elektromagneten und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln von dem Ventil-Rotor definiert.
  • Diese und andere Aspekte der schwingenden verriegelnden Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung und Verfahren zur Verwendung derselben werden Fachleuten aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen mit den Zeichnungen verwendet wird, leichter ersichtlich.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Damit Fachleute, für welche die Erfindung bestimmt ist, leichter verstehen, wie die schwingenden verriegelnden Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, werden Ausführungsformen derselben detailliert nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Typs einer schwingenden verriegelnden Ventilanordnung ist, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, in welcher vier Sätze von elektromagnetischen Spulen in einer Vier-Rotor-Konfiguration gezeigt sind;
  • 2 eine perspektivische Ansicht der Ventilwelle ist, welche die primäre Brennstoffleitung von der Ventilanordnung von 1 definiert, und die vier Ventil-Rotoren, welche auf der Ventilwelle drehbar gelagert sind;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines Ventil-Rotors der Rotoranordnung von 1 ist;
  • 4 eine perspektivische Ansicht im Querschnitt ist, von einem Abschnitt der Ventilanordnung von 1, in welcher die vier Ventil-Rotoren von der Rotoranordnung in einer Weise angeordnet sind, dass ein gewünschter modulierter Brennstoffströmungszustand erreicht wird, wobei der erste und der dritte Ventil-Rotor in einer ersten Richtung oder Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu einer geschlossenen Position gedreht sind, und der zweite und der vierte Rotor in einer zweiten Richtung oder Richtung im Uhrzeigersinn zu einer offenen Position gedreht sind;
  • 5 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 5-5 von 1 ist, welche den ersten Ventil-Rotor von der Vier-Rotor-Anordnung in einer neutralen unverriegelten Position veranschaulicht, welche dem mittleren Brennstoffströmungszustand innerhalb der Ventilanordnung entspricht;
  • 6 eine vergrößerte örtlich begrenzte Ansicht des Ventil-Rotors in der in 5 gezeigten Position ist, welche die relativen Positionen von den gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulicht, wenn der Ventil-Rotor in einer neutralen Position ist;
  • 7 eine Querschnittsansicht des Ventils von der Vier-Rotor-Anordnung längs einer Linie 5-5 von 1 ist, welche den ersten Ventil-Rotor veranschaulicht, welcher in einer vollständig offenen Position magnetisch verriegelt ist, wobei die diagonal gegenüberliegenden ersten und dritten zweiten Spiralfedern zusammengedrückt sind, um eine mechanische Energie zu speichern, um den Ventil-Rotor zu der geschlossenen Position der 10 hin zu beschleunigen;
  • 8 eine vergrößerte lokal begrenzte Ansicht des Ventil-Rotors wie in 7 ist, welche die relativen Positionen der gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulicht, wenn der Ventil-Rotor in einer offenen Position ist;
  • 9 eine schematische Darstellung von den Magnetflusslinien ist, welche durch den Ventil-Rotor und die oberen und unteren gemeinsamen radialen Statorpole von dem Ventilgehäuse fließen, um den Ventil-Rotor in der offenen Position der 7 und 8 magnetisch zu verriegeln;
  • 10 eine Querschnittsansicht von dem Ventil von der Vier-Rotor-Anordnung längs der Linie 5-5 von 1 ist, welche den ersten Ventil-Rotor veranschaulicht, welcher in einer vollständig geschlossenen Position magnetisch verriegelt ist, wobei die diagonal gegenüberliegenden zweiten und vierten Spiralfedern zusammengedrückt sind, um eine mechanische Energie zu speichern, um den Ventil-Rotor zu der offenen Position von 7 hin zu beschleunigen;
  • 11 eine vergrößerte örtlich begrenzte Ansicht von dem Ventil-Rotor wie in 10 ist, welche die Relativpositionen von den gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulichen, wenn der Ventil-Rotor in einer geschlossenen Position ist;
  • 12 eine schematische Darstellung von den Magnetflusslinien ist, welche durch den Ventil-Rotor und die oberen und unteren gemeinsamen radialen Statorpole von dem Ventilgehäuse fließen, um den Ventil-Rotor in der geschlossenen Position der 9 und 10 magnetisch zu verriegeln;
  • 13 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform der Ventilanordnung von 5 ist, in welcher das Ventilstatorgehäuse ohne gemeinsame radiale Statorpole ist, um das Gesamtgewicht der Ventilanordnung zu reduzieren;
  • 14 eine vergrößerte örtlich begrenzte Ansicht des in 13 gezeigten Ventil-Rotors in einer neutralen Position ist, welche einem mittleren Brennstoffströmungszustand entspricht;
  • 15 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Typs von Ventilanordnung ist, welcher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
  • 16 eine perspektivische Ansicht der in 15 gezeigten Ventilanordnung ist, wobei die Seitenwand entfernt ist, um verschiedene der horizontal gegenüberliegenden Elektromagneten zu veranschaulichen, welche im Inneren des Ventilgehäuses angeordnet sind;
  • 17 eine perspektivische Ansicht der Ventilanordnung von 15 ist, wobei die Auslassplatte entfernt ist, um die Ventil-Rotoren von der Zwei-Rotor-Anordnung zu veranschaulichen, welche in dem Ventilgehäuse angeordnet ist;
  • 18 eine perspektivische Ansicht eines Ventil-Rotors und einer zugeordneten Ventilwelle innerhalb der Ventilanordnung von 15 ist, wobei der Ventil-Rotor und die Ventilwelle im Querschnitt gezeigt sind, um die Torsionsfeder und den in der Ventilwelle vorgesehenen Durchgang zu veranschaulichen;
  • 19 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht von dem Ventil-Rotor und der Ventilwelle ist, welche in 18 gezeigt sind, wobei die Torsionsfeder in der zentralen Bohrung der Ventilwelle angeordnet ist;
  • 20 eine perspektivische Montageansicht in einem Teilquerschnitt von dem Ventil-Rotor und der Ventilwelle von 19 ist, welche die Beziehung zwischen den zwei zusammenwirkenden Strukturen veranschaulicht;
  • 21 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 21-21 von 15 ist, welche die primären und modulierenden Brennstoffströmungsdurchgänge veranschaulicht, welche in dem Ventilgehäuse definiert sind, welches die Zwei-Rotor-Anordnung aufnimmt, wonach Brennstoff in die Einlassplatte mit einem vorbestimmten Druck und einer Anfangsströmungsrate eintritt und die Auslassplatte mit einem vorbestimmten Druck und mit derselben oder einer modulierten Strömungsrate abhängig von den Positionen der Ventil-Rotoren verlässt;
  • 22 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 22-22 von 21 ist, welche die relativen Positionen von den gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulicht, wenn der Ventil-Rotor in einer neutralen Position ist;
  • 23 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 22-22 von 21 ist, welche die relativen Positionen von den gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulichen, wenn der Ventil-Rotor in einer vollständig geschlossenen Position magnetisch verriegelt ist;
  • 24 eine Querschnittsansicht längs einer Linie 22-22 von 21 ist, welche die relativen Positionen von den gegenüberliegenden Brennstofftransferöffnungen in dem Ventil-Rotor und die gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen in der Ventilwelle veranschaulichen, wenn der Ventil-Rotor in einer vollständig offenen Position magnetisch verriegelt ist;
  • 25 eine perspektivische Ansicht einer Vier-Ventil-Anordnung ist, welche mit zwei seriell verbundenen Zwei-Ventil-Anordnungen von 15 konstruiert ist;
  • 26 eine perspektivische Ansicht der in 25 gezeigten Vier-Ventil-Anordnung ist, wobei die Seitenwände geschnitten sind, um das Innere der seriell verbundenen Ventilgehäuse und die Struktur der Rückkehrbrücken (return straps) zu veranschaulichen, welche Teil von den Magnetflusswegen bilden, welche sich zwischen diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten erstrecken;
  • 27 eine perspektivische Ansicht eines anderen Typs einer Ventil-Rotoranordnung ist, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, welche gegenüberliegende obere und untere Cantileverfedern umfasst, um die mechanische Energie zu speichern, welche benötigt wird, um den Ventil-Rotor zwischen offenen und geschlossenen magnetisch verriegelten Positionen zu beschleunigen;
  • 28 eine Querschnittsansicht der Rotoranordnung von 27 ist, mit dem Ventil-Rotor in einer neutralen Position, wobei die Beine von den Cantileverfedern eine neutrale Vorspannung haben;
  • 29 eine Querschnittsansicht der Rotoranordnung von 27 ist, mit dem in einer vollständig geschlossenen Position magnetisch verriegelten Ventil-Rotor, wenn die Beine von den gegenüberliegenden Cantileverfedern zu der offenen Position von 30 hin vorgespannt sind;
  • 30 eine Querschnittsansicht der Rotoranordnung von 27 ist, mit dem in einer vollständig geöffneten Position magnetisch verriegelten Ventil-Rotor, wenn die Beine von den gegenüberliegenden Cantileverfedern zu der geschlossenen Position von 29 hin vorgespannt sind;
  • 31 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ventilanordnung ist, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, bei der die Magnetkreise in einer sich nicht kreuzenden Weise angeordnet sind;
  • 32 eine perspektivische Ansicht der Ventilanordnung von 31 ist, bei der eine Magnetspule und zugeordnete Zufuhr/Rückkehrplatten von dem Ventilgehäuse getrennt sind, um die Erläuterung zu vereinfachen;
  • 33 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Ventilanordnung von 31 ist, bei der das Ventilgehäuse von dem Brenn stoffverteilerblock getrennt ist, um innere Merkmale von dem Brennstoffverteilerblock zu veranschaulichen;
  • 34 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht von einem Ventilgehäuse von der Ventilanordnung von 34 ist, welche einen Ventil-Rotor und zugeordnete Bauteile zeigt;
  • 34a eine perspektivische Ansicht der in 34 gezeigten Ventilwelle ist;
  • 35 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer Ventil-Rotoranordnung ist, wie sie in 34 gezeigt ist, wobei die Teile getrennt sind, um die Darstellung zu vereinfachen;
  • 36 eine Querschnittsansicht einer vollständig montierten Ventil-Rotoranordnung ist, wie in 35 gezeigt;
  • 37 eine Querschnittsansicht der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung längs einer Linie 37-37 von 31 ist;
  • 38 eine Querschnittsansicht der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung längs einer Linie 38-38 von 31 ist;
  • 39 eine Querschnittsansicht der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung längs einer Linie 39-39 von 31 ist;
  • 40 eine perspektivische Querschnittsansicht der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung ist, welche den Brennstoffströmungsweg von dem Einlass durch den Brennstoffverteilerblock zu dem Auslass über die Ventil-Rotoren veranschaulicht;
  • 41 eine Querschnittsansicht der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung längs einer Linie 41-41 von 31 ist, welche das Innere des Ven tilgehäuses veranschaulicht, wobei die Rotoranordnung in einer neutralen Position angeordnet ist;
  • 42a die Zufuhr- und Rückkehrwege von dem Magnetfluss für einen Kreis veranschaulicht, welcher auf einer ersten Seite von einem Ventil-Rotor austritt, wenn der Ventil-Rotor in einer vollständig geöffneten Position magnetisch verriegelt ist;
  • 42b die Zufuhr- und Rückkehrwege von dem Magnetfluss für einen Kreis veranschaulicht, welcher auf einer zweiten Seite von einem Ventil-Rotor austritt, wenn der Ventil-Rotor in einer vollständig geschlossenen Position magnetisch verriegelt ist;
  • 43 eine Querschnittsansicht von dem Ventilgehäuse und der Rotoranordnung ist, welche in 41 gezeigt sind, wobei der Rotor in einer neutralen Position angeordnet ist;
  • 44 eine Querschnittsansicht von dem Ventilgehäuse und der Rotoranordnung ist, welche in 41 gezeigt sind, wobei der Ventil-Rotor in einer vollständig geschlossenen Position magnetisch verriegelt ist, gegen die Vorspannung der Torsionsfeder, wie in 42b gezeigt; und
  • 45 eine Querschnittsansicht des Ventilgehäuses und der Rotoranordnung ist, welche in 41 gezeigt sind, wobei der Ventil-Rotor in einer vollständig geöffneten Position magnetisch verriegelt ist, gegen die Vorspannung der Torsionsfeder, wie in 42a gezeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die hier offenbarten schwingenden verriegelnden Ventilanordnungen sind zur Verwendung in Verbindung mit einem aktiven Verbrennungssteuer/regelsystem bestimmt. Vorzugsweise ist das aktive Verbrennungssteuer/regelsystem dafür bestimmt, örtlich begrenzte thermo-akustische Verbrennungsinsta bilitäten innerhalb der Brennkammer eines Gasturbinenmotors zu reduzieren. In solchen Fällen können die hier offenbarten Ventilanordnungen verwendet werden, um die Brennstoffströmung zu den einzelnen Brennstoffeinspritzeinrichtungen mit äußerst hohen Frequenzen über etwa 1.000 Hz hinaus im Verhältnis zur erfassten Verbrennungsinstabilität zu pulsieren oder sonstwie zu modulieren.
  • Das aktive Verbrennungssteuer/regelsystem ist auch dafür bestimmt, Motoremissionen zu reduzieren, Motordynamiken zu verbessern und die Betriebseffizienz zu maximieren. In solchen Fällen können die Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Brennstoffströmung zu einzelnen Einspritzeinrichtungen abzugleichen oder sonstwie aktiv einzustellen, um den Temperaturmusterfaktor in einer Brennkammer zu steuern/regeln und dadurch überhitzte Stellen und andere erfasste Verbrennungszustände zu reduzieren. Die Ventilanordnungen können auch dafür verwendet werden, bei einem Motor eine Selbsteinstellung durchzuführen, um örtlich begrenzte Brennstoffströmungsmuster mit der Zeit aktiv einzustellen, um die Motorgesundheit aufrechtzuerhalten.
  • Es ist vorgesehen, dass die hier offenbarten Ventilanordnungen in Verbindung mit verschiedenen Typen von Brennstoffeinspritzeinrichtungen verwendet werden könnten, einschließlich beispielsweise einer Zweistufenbrennstoffeinspritzeinrichtung, welche Haupt- und Pilotbrennstoffströmungen hat. In solchen Fällen kann die Pilotbrennstoffströmung mit einer hohen Frequenz moduliert oder sonstwie pulsiert werden relativ zu der Hauptbrennstoffströmung, um Verbrennungszustände zu steuern/regeln.
  • Fachleute werden leicht einsehen, dass die schwingenden verriegelnden Ventilanordnungen, welche hier offenbart sind, leicht bei Verbrennungsanwendungen außerhalb des Gebiets der Gasturbinentechnologie verwendet werden könnten. Beispielsweise könnten die Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung als Pulsweitenmodulationsventile verwendet werden, wie jene, die in Fahrzeugbrennstoffeinspritzsystemen gefunden werden.
  • In der Tat ist vorgesehen, dass die Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung leicht verwendet werden könnten, um eine Fluidströmung mit einer relativ hohen Frequenz in Systemen oder Prozessen außerhalb des Gebiets der Verbrennungstechnologie zu modulieren oder sonstwie zu pulsen. Beispielsweise könnten die hier offenbarten Ventilanordnungen Gebrauch finden in Anwendungen innerhalb der chemischen verarbeitenden Industrie, wie z. B. in Fluidtitrationssystemen, in welchen ein erstes Prozessfluid verhältnismäßig in ein zweites Prozessfluid dosiert wird, in Verbindung mit einem aktiven Prozesssteuer/regelsystem. Andere Anwendungen außerhalb des Gebiets der Verbrennungstechnologie können Servoventile für hydraulische Systeme oder Gasströmungssteuer/regelventile in Kühlsystemen umfassen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung sind drei verschiedene Typen von schwingenden verriegelnden Ventilanordnungen zur Verwendung in Verbindung mit einem aktiven Verbrennungssteuer/regelsystem offenbart. Jede Ventilanordnung hat eine verschiedene Konstruktion, aber alle drei funktionieren in einer ähnlichen Weise, um die Brennstoffströmung zu einer Brennstoffeinspritzeinrichtung, welche Brennstoff in die Brennkammer eines Gasturbinenmotors abgibt, aktiv zu steuern/regeln oder sonstwie zu modulieren. Die grundlegende betriebliche Gemeinsamkeit zwischen den drei Ventilanordnungen besteht darin, dass die Ventilelemente mit einer Resonanzfrequenz arbeiten, um Energieerfordernisse zu minimieren. Wie nachfolgend detaillierter behandelt, wird die Energie, welche verwendet wird, um ein Ventilelement von einer offenbarten Ventilanordnung zwischen Betriebspositionen zu schwingen, in einer mechanischen Feder gespeichert. Der Typ von Feder und die relative Konfiguration von der Ventilanordnung ist es, was die drei Ventilanordnungen voneinander verschieden macht.
  • Zusätzlich sind die drei Ventilanordnungen darin ähnlich, dass jedes Ventilelement zu einem mittleren oder neutralen Brennstoffströmungszustand zurückkehrt, wenn es einen Energieverlust gibt, und jede Ventilanordnung ist so ausgelegt, dass sich die mittlere Brennstoffströmung nicht verändert, wenn die Strömung moduliert wird. Im Betrieb ist die Brennstoffmodulation, welche durch die Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung erreicht wird, proportional zu der Amplitude von der Verbrennungsinstabilität, welche während des Betriebs in der Brennkammer vorhanden ist. Die Amplitude der Brennstoffmodulation oder die Brennstoffströmungsrate wird unter Verwendung mehrfacher Ventileinheiten verändert, welche gemeinsam miteinander arbeiten, wobei jedes Ventilelement in einer bestimmten Ventilanordnung eine verschiedenartige Brennstoffströmung hat. Die Schwingungsfrequenz von einem Ventilelement wird verändert, indem die Zeitperiode, während der das Ventilelement in einer Betriebsposition magnetisch verriegelt ist, eingestellt wird, und die Phase wird durch eine Zeiteinstellung der Freigabe des Ventilelements aus einer verriegelten Position verschoben.
  • Die drei Ventilanordnungen sind dazu ausgelegt, bei einer Temperatur von etwa 230°C und mit einer sehr hohen Betriebsfrequenz von etwa 1.000 Hz oder höher zu arbeiten. Die Ventile haben vorzugsweise eine Lebensdauer von etwa 30 Milliarden Zyklen (d. h. 17.000 Betriebsstunden bei 500 Hz). Die Ventilanordnungen haben einen maximalen Energieverbrauch von etwa 40 Watt und sind dazu ausgelegt, 200 pph Brennstoff mit wenigstens einer mittleren Brennstoffströmung von 1.000 pph zu modulieren. Die Ventilanordnungen sind mit Fluid- oder Hydrauliklagern ausgelegt, sodass es keinen Metall-auf-Metall-Kontakt oder Reibung bezüglich der schwingenden Ventilbauteile gibt, und sie haben eine Masse, welche vorzugsweise kleiner als etwa 250 g ist.
  • Diese und andere Merkmale der Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung wird Fachleuten aus der folgenden detaillierten Beschreibung von den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche in Verbindung mit den Zeichnungen verwendet werden, leichter ersichtlich.
  • Verriegelnde schwingende Ventilanordnung mit Spiralfedern
  • Eine verriegelnde schwingende Ventilanordnung mit Ventilelementen, welche durch eine Spiralfeder betätigt werden, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, ist in den 1 bis 14 veranschaulicht und allgemein durch die Bezugszahl 100 bezeichnet. Die Ventilanordnung 100, wie sie nachstehend detaillierter behandelt ist, ist als eine Vier-Bit-Ventilanordnung veranschaulicht und beschrieben. Mit anderen Worten ist die Ventilanordnung in einem digitalen Format ausgelegt, in welchem jeder Ventil-Rotor in einer binären oder bitartigen Weise arbeitet, welche eine offene (oder EIN-)Position und eine geschlossene (oder AUS-)Position hat. Somit hat, wie nachstehend erläutert, die Ventilanordnung 100 vier Ventile und sechzehn (24) verschiedene Betriebspositionen, um sechzehn verschiedene Brennstoffströmungszustände für einen einzigen Brennstoffströmungsdruck zu erzeugen, was einen beträchtlichen Grad an Auflösung bereitstellt, um Verbrennungszustände aktiv zu steuern/regeln.
  • Jedoch werden Fachleute aus der folgenden Offenbarung leicht einsehen, dass die Ventilanordnung 100 konfiguriert sein kann, um eine größere Anzahl an Brennstoffströmungszuständen zu erzeugen, um eine höhere Auflösung bereitzustellen und eine präzisere Steuerung/Regelung über die Brennstoffströmungszustände bereitzustellen. Beispielsweise könnte die Ventilanordnung als ein Sechs-Bit-System konstruiert sein, welches Vierundsechzig (26) verschiedene Brennstoffströmungszustände erzeugt bzw. hervorbringt. Umgekehrt kann die Ventilanordnung konfiguriert sein, um eine geringere Anzahl an Brennstoffströmungszuständen zu erzeugen bzw. hervorzubringen, um eine gröbere Steuerung/Regelung bereitzustellen. Beispielsweise könnte die Ventilanordnung 100 einfach ein Ein-Bit-System mit Zwei (21) verschiedenen Betriebspositionen umfassen, umfassend eine vollständig offene Position und eine vollständig geschlossene Position, oder ein echtes binäres Ventil.
  • Nun auf 1 Bezug nehmend hat die Ventilanordnung 100 einen Einlassendabschnitt 110, um Brennstoff bei Bedarf von einer Brennstoffquelle, wie z. B. einer Brennstoffpumpe oder Brennstoffdosiereinrichtung (nicht gezeigt) zu erhalten. Brennstoff wird durch den Einlassendabschnitt 110 mit einem bestimmten Druck und bei einer Anfangsströmungsrate aufgenommen. Die Ventilanordnung 100 hat auch einen Auslassendabschnitt 112, welcher eine ringförmige Brennstoffkammer 112a definiert, um Brennstoff einer Brennstoffeinspritzeinrichtung (nicht gezeigt) zuzuführen. Brennstoff kann von der Brennstoffkammer 112a mit der Anfangsbrennstoffströmungsrate, welche an dem Einlassendabschnitt 110 erhalten wird, oder mit einer modulierten Strömungsrate, welche sich von der Anfangsströmungsrate unterscheidet, zugeführt bzw. abgegeben werden. Die modulierte Brennstoffströmungsrate liegt vorzugsweise innerhalb eines bestimmten Strömungsratenmodulationsbereichs oder Verlaufs, welcher sich zwischen einer minimalen Brennstoffströmungsrate (in welcher die Ventil-Rotoren alle vollständig geschlossen sind) und einer maximalen Brennstoffströmungsrate (in welcher die Ventil-Rotoren alle vollständig geöffnet sind) erstreckt und verändert sich vorzugsweise um eine mittlere Brennstoffströmungsrate für die Ventilanordnung.
  • Bei Anwendungen, in welchen die Ventilanordnung 100 verwendet wird, um Verbrennungsinstabilitäten zu steuern/regeln, wird die Strömungsrate mit einer hohen Frequenz (gepulste Brennstoffströmung) moduliert, sodass die modulierte Strömungsrate proportional zu der Amplitude der erfassten Verbrennungsinstabilitäten ist. Bei Anwendungen, bei denen die Ventilanordnung 100 verwendet wird, um den thermischen Musterfaktor innerhalb einer Brennkammer eines Gasturbinenmotors zu steuern/regeln, kann die Brennstoffströmungsrate aktiv eingestellt oder sonstwie relativ zu einem statischen Zustand oder mittleren Brennstoffströmungszustand nach oben oder unten abgeglichen werden, um eine erfasste überhitzte Stelle oder dgl. zu reduzieren oder sonstwie zu mäßigen. In solchen Fällen könnte die Strömungsrate von einem ersten stabilen Zustand, welcher beispielsweise der Ventilanordnung entspricht, welche in einer neutralen Position ist, auf- oder abgestuft werden zu einem anderen stabilen Zustand, in welchem die Strömungsrate relativ zu der Strömungsrate, welche erhalten wird, indem sich die Ventilanordnung in einer neutralen Position befindet, erhöht oder reduziert wird.
  • Die Ventilanordnung 100 umfasst vier verriegelnde schwingende Ventileinheiten oder Bits, welche in Reihe in Längsrichtung von dem Einlassendabschnitt 110 zu dem Auslassendabschnitt 112 angeordnet sind. Die Ventileinheiten sind innerhalb eines Ventilgehäuses 114 untergebracht, welches eine innere Brennstoffkammer 116 (siehe beispielsweise 5) definiert. Die Brennstoffkammer 116 fördert eine Bypassströmung (d. h. die primäre Brennstoffströmung, welche die Ventileinheiten umgeht) von dem Einlassendabschnitt 110 zu dem Auslassendabschnitt 112. Um die Bezugnahme zu vereinfachen, sollen die vier Ventileinheiten oder Bits von der Ventilanordnung 100 in der Reihenfolge als Ventileinheiten 120a bis 120d bezeichnet werden.
  • Wie nachfolgend detaillierter unter Bezugnahme auf verschiedene Zeichnungen erörtert, umfasst jede Ventileinheit 120a–120d der Ventilanordnung 100 u. a. einen Ventil-Rotor, welcher aus einem flussdurchlässigen Material ausgebildet ist und für eine schwingende Bewegung an einer länglichen Ventilwelle zwischen einer offenen Position bzw. Öffnungsposition und einer geschlossenen Position bzw. Schließposition angebracht ist; zwei Paare von horizontal gegenüberliegenden Elektromagneten, welche in einer Weise angeordnet sind, dass sie diametral gegenüberliegende Magnetpole definieren, um den Ventil-Rotor abhängig davon, welches Paar von Elektromagneten eingeschaltet wird, entweder in der offenen Position oder der geschlossenen Position magnetisch zu verriegeln; und vier Spiralfedern, welche die mechanische Energie bereitstellen, welche benötigt wird, um den Ventil-Rotor zwischen den offenen und geschlossenen Positionen zu beschleunigen oder sonstwie rasch zu bewegen, wenn das Ventilelement von einem diagonal gegenüberliegenden Paar von Elektromagneten entriegelt wird und zu einem anderen diagonal gegenüberliegenden Paar von Elektromagneten hin angezogen wird. Die Eigenfrequenz des Ventil-Rotors oder die Schaltrate liegt vorzugsweise in dem Bereich von etwa 1.000 Hz oder höher. Es sollte von Fachleuten verstanden werden, dass die einzige Funktion der Elektroma gneten darin besteht, den Rotor zu verriegeln, während die einzige Funktion der Spiralfedern in der raschen Bewegung des Rotors zwischen den Verriegelungspositionen besteht.
  • Auf 2 Bezug nehmend umfasst die Ventilanordnung 100 eine Vier-Bit-Rotoranordnung 105, welche aus einer länglichen zylindrischen Ventilwelle 122 besteht, welche sich von einer Einlassplatte 125 aus erstreckt und ein Brennstoffrohr oder -leitung bildet. Die Einlassplatte 125 hat eine axial versetzte Brennstoffeinlassöffnung 125a, welche Brennstoff von der Brennstoffquelle mit einem vorgegebenen Druck in die primäre Brennstoffkammer 116 liefert. Vier drehbar gelagerte Ventil-Rotoren 124a–124d sind in axialer Reihenfolge auf der Ventilwelle 122 gelagert. Die Ventilwelle 122 hat einen zentralen Brennstoffdurchgang 126, welcher mit einer Reihe von vier in Längsrichtung voneinander beabstandeten Paaren von diametral gegenüberliegenden radialen Brennstofföffnungen 128a bis 128d kommuniziert.
  • In der offenbarten Ausführungsform der Ventilanordnung nimmt die Öffnungsgröße von den paarweise vorgesehenen Brennstofföffnungen 128a–128d vom Einlassende von dem Brennstoffdurchgang 126 zum Auslassende von dem Brennstoffdurchgang 126 ab, sodass die Brennstofföffnungen 128a vom Einlassende die größte relative Öffnungsgröße haben und die Brennstofföffnungen 128d vom Auslassende die kleinste relative Öffnungsgröße haben. Insbesondere stellt gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in einer stromabwärtigen Richtung gesehen, von dem Einlassende zu dem Auslassende jedes aufeinanderfolgende Paar von Brennstofföffnungen in der Ventilwelle 122 den halben Durchflussquerschnitt von dem nächsten nachfolgenden Paar von gegenüberliegenden Brennstofföffnungen bereit. Somit ist der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128b halb so groß wie der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128a, der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128c ist halb so groß wie der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128b und der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128d ist halb so groß wie der Durchflussquerschnitt von dem Brennstofföffnungspaar 128c. Fachleute werden leicht einsehen, dass die Öffnungsgröße und der zugeordnete Durchflussquerschnitt von den Brennstofföffnungspaaren von der gegenwärtig offenbarten Konfiguration abhängig von der Designwahl und Anwendung variieren kann. Beispielsweise könnte jedes aufeinanderfolgende Paar von gegenüberliegenden Brennstofföffnungen ein Drittel des Durchflussquerschnitts von dem nächsten nachfolgenden Paar von gegenüberliegenden Brennstofföffnungen bereitstellen, wenn dies von einer speziellen Anwendung verlangt wird. Alternativ könnten die Durchflussquerschnitte der Brennstofföffnungen entlang der Ventilwelle in einer nicht getrennten Weise verteilt sein.
  • Die Ventilwelle 122 umfasst auch vier Paare von in Längsrichtung beabstandeten ringförmigen Nuten 130a–130d. Die ringförmigen Nutpaare 130a–130d sind in Fluidverbindung mit dem zentralen Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122, wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. Somit trägt jedes Paar von ringförmigen Nuten 130a–130d eine bestimmte Menge an Brennstoff, um ein Fluidlager an oder benachbart jeder Nut auszubilden, welches die Drehung eines jeweiligen Ventil-Rotors 124a–124d von dem Rotor der Anordnung relativ zu der Außenumfangsfläche von der Ventilwelle 122 lagert. Dies dient dazu, den Fläche-zu-Fläche-Kontakt zwischen den Ventil-Rotoren und der Ventilwelle zu reduzieren.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 2 in Verbindung mit 3 hat jeder Ventil-Rotor 124a–124d der Ventilanordnung 100 einen zentralen zylindrischen Körperabschnitt 132 mit reduzierten Durchmesserendabschnitten 132a, 132b, und eine Bohrung 133, welche derart dimensioniert und konfiguriert ist, dass sie die Ventilwelle 122 in einer drehmäßig lagernden Beziehung aufnimmt. Jeder Ventil-Rotor 124a–124d hat ein Paar von seitlich gegenüberliegenden Flügelabschnitten 134a, 134b mit geneigten Verriegelungsflächen, welche dazu ausgebildet und konfiguriert sind, mit horizontal gegenüberliegenden Verriegelungsflächen von den vier Elektromagneten zusammenzuwirken. Jede von den Verriegelungsflächen von den Flügelab schnitten 134a, 134b hat einen abgesenkten Sitz 136, um den Endabschnitt von einer jeweiligen Spiralfeder (nicht gezeigt) aufzunehmen.
  • Ausnehmungen 135 sind in den Flächen von den Flügelabschnitten 134a, 134b ausgebildet, um das Gesamtgewicht des Ventil-Rotors zu reduzieren und die Relativbewegung der Rotoren bezüglich benachbarter Statorstrukturen aufzunehmen, welche innerhalb des Ventilgehäuses 114 angeordnet sind. Die gegenüberliegenden Flügel 134a und 134b von jedem Rotor 124a–124d sind voneinander durch diametral gegenüberliegende, in Längsrichtung erstreckende, paarweise vorgesehene Brennstoffzuleitungsschlitze 140a–140d getrennt. Die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsschlitze in jedem Ventil-Rotor 124a–124d sind derart dimensioniert und konfiguriert, dass sie mit der inneren Hauptbrennstoffkammer 116 von dem Ventilgehäuse 114 (siehe 5) kommunizieren. Insbesondere, wie am besten in 3 zu sehen ist, hat jeder sich in Längsrichtung erstreckende Brennstoffzuleitungsschlitz (d. h. Schlitz 140a) strukturell ungehinderte gegenüberliegende Endabschnitte 141a, 141b, welche jeweils in den diametral reduzierten Körperendabschnitten 132a, 132b ausgebildet sind, welche in kontinuierlicher Fluidverbindung mit der inneren Hauptbrennstoffkammer 116 sind. Somit sind während des Betriebs die Brennstoffzuleitungsschlitze in den Ventil-Rotoren immer mit Brennstoff für einen unverzüglichen Durchlass in den Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 bei Bedarf gefüllt.
  • Auf die 2 und 5 Bezug nehmend sind innerhalb der Brennstoffzuleitungsschlitzpaare 140a–140d von den Ventil-Rotoren 124a–124d diametral gegenüberliegende, paarweise vorgesehene Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a–142d ausgebildet, welche so dimensioniert und konfiguriert sind, dass sie mit den entsprechenden diametral gegenüberliegenden, paarweise vorgesehenen Brennstofföffnungen 128a–128d zusammenwirken, welche in der Ventilwelle 122 ausgebildet sind. Somit nimmt für jeden aufeinanderfolgend positionierten Ventil-Rotor die Öffnungsgröße von den paarweise vorgesehenen Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a–142d von dem Einlassende der Ventilwelle zu dem Auslassende der Ventilwelle ab. Insbesondere hat der Ventil-Rotor, welcher am nächsten zu dem Einlassende von der Ventilwelle angeordnet ist (d. h. der Ventil-Rotor 124a), die größten Brennstoffzuleitungsöffnungen, wobei der Ventil-Rotor, welcher dem Auslassende der Ventilwelle am nächsten ist (d. h. der Ventil-Rotor 124d), die kleinsten Brennstoffzuleitungsöffnungen hat. Diese Öffnungsgrößenunterschiede entsprechen direkt den Öffnungsgrößenunterschieden von den diametral gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungspaaren, welche in der Ventilwelle 122 ausgebildet sind, wobei jedes aufeinanderfolgende Paar von Brennstoffzuleitungsöffnungen den halben Durchflussquerschnitt von einem vorausgehenden Paar von Brennstoffzuleitungsöffnungen bereitstellt. Fachleute werden leicht einsehen, dass die Größe und/oder Abmessungen von den Brennstofföffnungen in den Ventil-Rotoren in der oben unter Bezugnahme auf die Brennstofföffnungen in der Ventilwelle beschriebene Weise variieren könnten.
  • Wie am besten in 4 gezeigt ist, schwingen in einer nachstehend detaillierter beschriebenen Weise die Ventil-Rotoren 124a–124d zwischen offenen und geschlossenen magnetisch verriegelten Positionen um den Außenumfang der Ventilwelle 122. Dies ermöglicht es den paarweise vorgesehenen Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a–142d in den Ventil-Rotoren 124a–124d, sich in und aus der Fluidverbindung mit den entsprechenden paarweise vorgesehenen Brennstofföffnungen 128a–128d zu bewegen, welche in der Ventilwelle 122 (siehe 2) ausgebildet sind, um die durch den zentralen Brennstoffdurchgang 126 der Ventilwelle 122 strömende Brennstoffmenge aktiv zu modulieren.
  • Während somit unter Bezugnahme auf die 1 und 2 Brennstoff mit einem bestimmten Druck und bei einer anfänglichen Strömungsrate von der Brennstoffeinlassöffnung 125a von der Einlassplatte 125 in die innere Brennstoffkammer 116 des Gehäuses 114, durch die Brennstoffauslassöffnung 125b von dem Auslassendabschnitt 112 und in die Auslasskammer 112a strömt, kann die Vier-Ventilanordnung 105 betätigt werden, vorzugsweise bei einer hohen Frequenz (z. B. 1.000 Hz oder höher), um die Strömungsrate von dem Brennstoff, welcher einer Brennstoffeinspritzeinrichtung zugeführt wird, in einen vorbestimmten Modulationsbereich zu modulieren. Dies wird erreicht, indem die verlangte Menge an moduliertem Brennstoff von der Brennstoffkammer 116 des Gehäuses 114 (siehe 5) in die Auslasskammer 112a von dem Auslassendabschnitt 112 durch den zentralen Brennstoffdurchgang 126 der Ventilwelle 122 zugeführt wird. Die verlangte Menge an moduliertem Brennstoff von dem zentralen Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 vereinigt sich mit der primären (oder umgeleiteten) Brennstoffströmung von der Auslassöffnung 125b von der inneren Brennstoffkammer 116 innerhalb der Auslasskammer 112a von dem Auslassendabschnitt 112. Diese vereinigte oder gemischte modulierte Brennstoffströmung wird dann von der Auslasskammer 112a an eine Brennstoffeinspritzeinrichtung abgegeben, welche mit der Ventilanordnung 100 in Verbindung steht.
  • Insbesondere dann, wenn alle vier Ventil-Rotoren 124a–124d von der Rotoranordnung 105 in einer geschlossenen Position magnetisch verriegelt sind, sodass es keine Fluidverbindung zwischen den Brennstoffzuleitungsöffnungspaaren 142a–142d von den Ventil-Rotoren 124a–124d und den Brennstofföffnungspaaren 128a–128d von der Ventilwelle 122 gibt, entspricht die Brennstoffströmungsrate durch die Ventilanordnung 100 der minimalen Brennstoffströmungsrate für das System. Im Gegensatz dazu, wenn alle vier Ventilelemente 124a–124d von der Vier-Bit-Rotoranordnung 105 in einer offenen Position magnetisch verriegelt sind, sodass es eine vollständige Fluidverbindung zwischen den Brennstoffzuleitungsöffnungspaaren 142a–142d von den Ventil-Rotoren 124a–124d und den Brennstofföffnungspaaren 128a–128d von der Ventilwelle 122 gibt, entspricht die Brennstoffströmungsrate durch die Ventilanordnung 100 der maximalen Brennstoffströmungsrate für das System.
  • Es folgt daher, dass sich in irgendeiner angewiesenen Kombination der Ventil-Rotor-Positionen, von denen es vierzehn bei einer Vier-Ventilanordnung gibt, zusätzlich zu der vollständig offenen Position und der vollständig geschlossenen Position, die Strömungsrate von Brennstoff, welcher einer Brennstoffeinspritzeinrichtung zugeführt wird, welche der Ventilanordnung zugeordnet ist, zwischen minimalen und maximalen Brennstoffströmungsraten verändern wird, innerhalb eines vordefinierten Strömungsratenmodulationsbereichs. Vorzugsweise verändert sich die modulierte Brennstoffströmungsrate um eine mittlere Brennstoffströmungsrate für das System.
  • Fachleute werden leicht einsehen, dass der Betrag des Brennstoffmodulationsbereichs abhängig von den Betriebszuständen bzw. -bedingungen des Brennstoffsteuer/regelsystems und des Motors, mit welchem die Ventilanordnung verwendet wird, variieren kann. Beispielsweise könnte die Ventilanordnung derart ausgelegt sein, dass der Brennstoffratenmodulationsbereich bei etwa 30% wäre. Es ist auch vorgesehen, dass die Auflösung innerhalb des Modulationsbereichs der Ventilanordnung relativ zu einer Vier-Bit-Ventilanordnung erhöht werden kann, indem zusätzliche Ventileinheiten gemäß den obigen Lehren vorgesehen werden. Somit könnte beispielsweise eine Sechs-Bit-Ventilanordnung mit sechs Ventil-Rotoren von veränderlichem Durchflussquerschnitt Vierundsechzig verschiedene Brennstoffströmungszustände für einen einzigen Druck erzeugen.
  • Ein Beispiel von einem dazwischen liegenden Brennstoffmodulationszustand für die Vier-Ventilanordnung 100 ist in 4 gezeigt. In diesem Fall sind der erste Ventil-Rotor 124a und der dritte Ventil-Rotor 124c in einer offenen Position (siehe auch 7–9) verriegelt, während der zweite Ventil-Rotor 124b und der vierte Ventil-Rotor 124d in einer geschlossenen Position (siehe auch 10–12) verriegelt sind. Folglich wird Brennstoff jeweils durch die Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a und 142c von den Ventil-Rotoren 124a und 124c den entsprechend positionierten Brennstoffeinlassöffnungen 128a und 128c und in den Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 zugeführt, wohingegen kein Brennstoff durch die Brennstoffzuleitungsöffnungen 142b und 142d von den Ventil-Rotoren 124b und 124d den entsprechend positionierten Brennstoffeinlassöffnungen 128b und 128d von dem Brennstoffrohr 122 zugeführt wird.
  • Die beispielhafte Ventilanordnung, welche in 4 veranschaulicht ist, könnte einem angewiesenen Betriebszustand entsprechen, in welchem die Menge an moduliertem Brennstoff, welcher durch die Ventil-Rotoren 124a, 124c in den Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 eintreten gelassen wird, proportional zur erfassten Verbrennungsinstabilität innerhalb der Brennkammer des Gasturbinenmotors ist, welchem die Ventilanordnung zugeordnet ist. In diesem Fall würde das Ventil mit einer angewiesenen Frequenz außer Phase zu der Instabilität öffnen oder schließen.
  • Alternativ könnte die beispielhafte Ventilanordnung der 4 einem stabilen reduzierten oder abgeglichenen Brennstoffströmungszustand relativ zu einem stabilen oder mittleren Brennstoffströmungszustand entsprechen, welcher in Reaktion auf eine erfasste überhitzte Stelle in der Brennkammer angewiesen wird. Es folgt auch, dass die beispielhafte Ventilanordnung einem erhöhten Brennstoffströmungszustand relativ zu einem stabilen oder mittleren Brennstoffströmungszustand entsprechen könnte, welcher einem angewiesenen Brennstoffströmungszustand entspricht, der benötigt wird, um den Motor relativ zu einem erfassten Verbrennungszustand abzugleichen. Obwohl die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, um Brennstoff mit hohen Frequenzen zu pulsen oder sonstwie zu modulieren, werden Fachleute leicht einsehen, dass sie auch verwendet werden kann, um eine Brennstoffströmung zu modulieren, indem sie von einem stabilen Brennstoffströmungszustand zu einem anderen stabilen Brennstoffströmungszustand gestuft wird.
  • Nun auf 5 Bezug nehmend, umfasst die Ventileinheit 120a beispielsweise vier Elektromagneten 150a–150d, welche einzeln mit einer Stromquelle verbunden sind. Jeder Elektromagnet umfasst eine Spulenwicklung 152a–152d, welche auf einer Spule 154a–154d gelagert ist und einen magnetischen Polschuh 156a–156d umgibt. Diagonal gegenüberliegende Polschuhe definieren koordinierende Magnetflusswege, sodass die Polschuhe 156a und 156d Teil eines ersten Magnetflussweges definieren und die Polschuhe 156b und 156c Teil eines zweiten Magnetflussweges definieren, wel cher von dem ersten verschieden ist. Die magnetischen Polschuhe 156a–156d definieren jeweils eine schräge magnetische Verriegelungsfläche 158a–158d, um magnetisch mit den schrägen Verriegelungsflächen von den seitlich gegenüberliegenden Flügeln 134a, 134b von dem Ventil-Rotor 124a zu interagieren, wie nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • Jede von den vier Ventileinheiten oder Bits 120a–120d von der Ventilanordnung 100 umfasst auch vier Spiralfedern 160a–160d, welche einzeln innerhalb entsprechender Polschuhe 156a–156d gelagert sind. Der einwärts gerichtete Endabschnitt von jeder Spiralfeder 160a–160d ist innerhalb der entsprechenden abgesenkten Sitze 136 untergebracht oder sonstwie gelagert, welche in den Verriegelungsflächen von den gegenüberliegenden Flügeln 134a, 134b von dem Ventil-Rotor 124a ausgebildet sind. Die Spiralfedern werden in den Polschuhen durch jeweilige Schraubbefestigungsmittel 165a–165d gehalten. Die Spiralfedern 160a–160d speichern mechanische Energie, um den Ventil-Rotor 124a zwischen offenen und geschlossenen magnetisch verriegelten Positionen zu beschleunigen oder sonstwie zu bewegen, wie nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • In 5 ist der Ventil-Rotor 124a in einer nicht verriegelten neutralen Position dargestellt, welche auftritt, wenn es einen Energieverlust gibt und keiner der vier Elektromagneten 150a–150d, welche dem Ventil-Rotor zugeordnet sind, mit Energie versorgt wird. Dieser Zustand entspricht einem mittleren Brennstoffströmungszustand für die Ventileinheit 120a, wobei der Ventil-Rotor 124a teilweise offen ist, wie am besten in 6 zu sehen ist. Folglich wird in dem unwahrscheinlichen Fall eines Energieverlusts die Brennstoffströmung durch die Ventilanordnung 100 auf einem zuverlässigen Niveau gehalten, da die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a von dem Ventil-Rotor 124a teilweise zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 128a in der Ventilwelle 122 ausgerichtet sind und die Verbrennung fortdauernd in dem Motor stattfinden wird. Dieser Zustand wird in jeder Ventileinheit 120a–120d auftreten, sodass eine mittlere oder neutrale Strömungsrate für die Ventilanordnung 100 erhalten wird.
  • Auf die 7 bis 9 Bezug nehmend ist die Ventileinheit 120a mit dem Ventil-Rotor 124a in einer offenen Position gezeigt. Wenn der Ventil-Rotor 124a in dieser offenen Position ist, ist er in einer ersten Richtung (d. h. einer Richtung im Uhrzeigersinn) von der teilweise offenen/geschlossenen neutralen Position, welche in 5 gezeigt ist, gedreht. Folglich werden die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a von dem Ventil-Rotor 124a gänzlich zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 128a von der Ventilwelle 122 ausgerichtet, wie am besten in 8 zu sehen ist, sodass eine benötigte Menge an moduliertem Brennstoff von der inneren Brennstoffkammer 116 von dem Ventilgehäuse 114 in den Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 strömen kann. In dieser Position werden die Elektromagneten 150a und 150d von der Ventileinheit 120a eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 124a jeweils magnetisch bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsflächen 158a und 158d von den Polschuhen 156a und 156d verriegelt wird. In diesem Fall, wie in 9 dargestellt, fließt das Magnetflussfeld, welches dazu dient, den Ventil-Rotor 124a in der offenen Position zu verriegeln, zwischen den diagonal gegenüberliegenden Polschuhen 156a und 156d, indem es durch einen Weg verläuft, welcher zu einem großen Teil durch den Ventil-Rotor 124a selbst, eine obere Endkappe 162a, eine untere Endkappe 164a, einen oberen zentralen Stator 166a und einen unteren zentralen Stator 168a definiert ist.
  • Wenn der Ventil-Rotor 124a in dieser offenen Position magnetisch verriegelt wird, werden die diagonal gegenüberliegenden Spiralfedern 160a und 160d zusammengedrückt, um so mechanische Energie zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in den Spiralfedern 160a und 160d reicht aus, um den Ventil-Rotor 124a zu der geschlossenen Position der 10 zu beschleunigen oder sonstwie rasch zu bewegen, wenn er entriegelt wird und die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 150b und 150c begleitend eingeschaltet werden. Diese Schwingung tritt mit der Eigenfrequenz des Rotor- und Federsystems auf. Das durch die Spiralfedern 160a und 160d in einem zusammengedrückten Zustand erzeugte Drehmoment reicht jedoch nicht aus, um die magnetischen Verriegelungskräfte zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 124a in der offenen Position von 7 halten.
  • Nun auf die 10 bis 12 Bezug nehmend ist die Ventileinheit 120a mit dem Ventil-Rotor 124a in einer geschlossenen Position gezeigt. Wenn der Rotor 124a in dieser geschlossenen Position ist, wird er in einer zweiten Richtung (d. h. einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn) von der in 5 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich sind die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 142a von dem Ventil-Rotor 124a nicht in Fluidverbindung mit den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 128a in der Ventilwelle 122, wie in 11 gezeigt, sodass kein modulierter Brennstoff von der inneren Brennstoffkammer 116 zu dem Brennstoffdurchgang 126 von der Ventilwelle 122 strömen kann. In dieser Position werden die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 150b und 150c eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 124a jeweils bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsflächen 158b und 158c von den Polschuhen 156b und 156c magnetisch verriegelt ist. In diesem Fall, wie in 12 dargestellt, fließt das Magnetflussfeld, welches dazu dient, den Ventil-Rotor 124a in der offenen Position zu verriegeln, zwischen den Polschuhen 156b und 156c, indem er durch einen von dem Ventil-Rotor 124a selbst, die obere Endkappe 162a, die untere Endkappe 164a, den oberen Stator 166a und den unteren Stator 168 definierten Weg verläuft.
  • Wenn der Ventil-Rotor 124a in dieser geschlossenen Position magnetisch verriegelt ist, werden die diagonal gegenüberliegenden Spiralfedern 160b und 160c zusammengedrückt, um so mechanische Energie zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in den Spiralfedern 160b und 160c reicht aus, um den Ventil-Rotor 124a zu der offenen Position hin zu beschleunigen oder sonstwie rasch zu bewegen, wenn er entriegelt wird und die Elektromagneten 156a und 156d begleitend eingeschaltet werden. Das durch die zusammengedrückten Spiralfedern 160b und 160c erzeugte Drehmoment reicht jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Rotor 124a in dieser geschlossenen Position von 10 hält.
  • Nun auf die 13 und 14 Bezug nehmend ist dort eine andere Ausführungsform einer Spiralfeder-betätigten Ventileinheit dargestellt, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, welche im Allgemeinen durch die Bezugszahl 120f bezeichnet ist. Die Ventileinheit 120f ist in einer mittleren Brennstoffströmungsposition gezeigt, in welcher der Ventil-Rotor 124f in einem teilweise offenen Zustand bezüglich der Ventilwelle 122 angeordnet ist. Die Ventileinheit 120f ist im Wesentlichen in allen Aspekten zu den Ventileinheiten 120a–120d von der Ventilanordnung 100 identisch, ausgenommen, dass die Ventileinheit 120f nicht die oberen und unteren Statoren 166a, 168a von der Ventileinheit 120a umfasst, welche beispielsweise in 5 gezeigt sind.
  • In diesem Fall ist der Magnetflussweg für beide erregten Zustände bzw. eingeschalteten Zustände der Elektromagneten 150a–150d, welche beispielsweise in den 9 und 12 gezeigt sind, wenigstens teilweise von dem Ventil-Rotor 124f und den Endkappen (162f', 162f'') und (164f', 164f'') und den Polschuhen 156a–156d gebildet. Insbesondere ist ein erster Flussweg durch diagonal gegenüberliegende Endkappen 162f' und 164f'', diagonal gegenüberliegende Polschuhe 156a und 156d und den Ventil-Rotor 124f definiert. Ein zweiter Flussweg ist durch diagonal gegenüberliegende Endkappen 162f'' und 164f', diagonal gegenüberliegende Polschuhe 156b und 156c und den Ventil-Rotor 124f definiert. Der Rest der alternativen Flusswege, obwohl nicht gezeigt, könnte von einem Teil des Ventilgehäuses oder durch andere Mittel, wie z. B. flussdurchlässige Rückkehrbrücken, gebildet sein. Folglich wird die Gesamtmasse der Ventileinheit 120f reduziert im Vergleich zur Masse eines Ventils 120a. Es ist auch vorgesehen, obwohl hier nicht gezeigt, dass eine Ventileinheit von der Ventilanordnung nur zwei Elektromagneten im Gegensatz zu vier umfassen kann. In einem solchen Fall würde der Magnetflussweg für jeden erregten Zustand nur einen Elektromagneten und einen zugeordneten Polschuh umfassen. Ein jeweiliger strukturell isolier ter Abschnitt von dem Ventilgehäuse, welcher mit einem jeweiligen Polschuh kommuniziert, würde ferner jeden Magnetflussweg definieren. Der Ventil-Rotor würde keinen Teil des Flusswegs ausbilden. Diese Anordnung würde die Masse des Ventils weiter reduzieren.
  • Verriegelnde schwingende Ventilanordnung mit einer Torsionsfeder
  • Eine verriegelnde schwingende Ventilanordnung, welche torsionsfederbetätigte Ventilelemente hat, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, ist in den 15–25 dargestellt und im Allgemeinen durch die Bezugszahl 200 bezeichnet. Die Ventilanordnung 200 ist als eine Zwei-Ventil(Zwei-Bit)-Anordnung veranschaulicht und beschrieben. Somit hat, wie nachstehend erläutert, die Ventilanordnung 200 acht verschiedene Betriebspositionen, um vier (22) verschiedene Brennstoffströmungszustände für einen einzigen Brennstoffströmungsdruck zu erzeugen. Die Zwei-Ventil-Anordnung 200 ist dazu ausgebildet und konfiguriert, mit einer oder mehreren zusätzlichen Zwei-Bit-Ventilanordnungen zusammenwirkend zusammengefügt zu sein, wie beispielsweise in den 26 und 27 gezeigt, um sechzehn oder mehr verschiedene Brennstoffströmungszustände für einen einzigen Brennstoffströmungsdruck zu erzeugen, wie nachstehend detaillierter erläutert.
  • Auf die 15 bis 17 Bezug nehmend umfasst die Ventilanordnung 200 zwei verriegelnde schwingende Ventileinheiten 220a und 220b, welche in einer koplanaren parallelen Beziehung zueinander angeordnet sind. Die Ventileinheiten 220a und 220b sind in einem im Allgemeinen rechteckförmigen Ventilgehäuse 214 untergebracht, welches vordere und hintere Endplatten 214a, 214b umfasst. Das Ventilgehäuse 214 ist von räumlich isolierten Rückkehrbrücken (return straps) eingeschlossen, wie z. B. den Rückkehrbrücken 215a, 215b der Ventileinheit 220a, welche Teil der Magnetflusswege bilden, welche jeder Ventileinheit zugeordnet sind, welche nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
  • Eine Einlassplatte 210 ist an der Einlassseite von dem Ventilgehäuse 214 benachbart der vorderen Endplatte 214a befestigt und eine Auslassplatte 212 ist an der Auslassseite von dem Ventilgehäuse 214 benachbart der hinteren Endplatte 214b befestigt. Die Einlassplatte 210 umfasst ein Einlassanschlussteil 210a, um Brennstoff von einer Brennstoffpumpe oder Dosiereinheit mit einem bestimmten Druck und mit einer Anfangsströmungsrate aufzunehmen. Die Auslassplatte 212 umfasst ein Auslassanschlussteil 212a, um Brennstoff mit der Anfangsströmungsrate oder mit einer modulierten Strömungsrate einer Brennstoffeinspritzeinrichtung zuzuführen, welche mit der Brennkammer eines Gasturbinenmotors in Verbindung steht.
  • Nun auf die 17 und 18 Bezug nehmend umfasst in einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung jede Ventileinheit 220a, 220b von der Ventilanordnung 200 vier Elektromagneten, umfassend obere Elektromagneten 250a, 250b und untere Elektromagneten 250c, 250d. Die oberen Elektromagneten 250a, 250b sind an einer oberen Spulentragplatte 255a gelagert, welche aus einem Material gebildet ist, das nicht flussdurchlässig ist. Die unteren Magneten 250c, 250d sind in ähnlicher Weise an einer unteren Spulentragplatte 255b gelagert, welche auch aus einem Material ausgebildet ist, das nicht flussdurchlässig ist. Jeder Elektromagnet umfasst eine Spulenwicklung 252a–252d, welche einen jeweiligen Polschuh 256a, 256b umgibt, und jeder Polschuh 256a–256d hat eine zugeordnete Verriegelungsfläche 258a–258d (siehe 22–24).
  • Wie in 17 gezeigt, sind die oberen und unteren Elektromagneten von jeder Ventileinheit 220a, 220b einzeln mit einer Stromquelle durch Anschlussbefestigungsteile 280 verbunden, wobei jedes Anschlussbefestigungsteil ein Paar Verdrahtungsstellen bzw. Verdrahtungsstäbe 282a, 282b zur Befestigung von Leitungsdrähten (nicht gezeigt) aufweist. Die Anschlussbefestigungsteile 280 sind an jeweiligen Polschuhen durch Schraubbefestigungselemente 285 befestigt.
  • In der Ventilanordnung 200, wie in der Ventilanordnung 100, definieren diagonal gegenüberliegende Elektromagneten zusammenwirkende Magnetpole, welche Teil der wechselnden Magnetflusswege bilden. Somit definieren diagonal gegenüberliegende Elektromagneten 250a und 250d Teil von einem ersten Magnetflussweg und diagonal gegenüberliegende Elektromagneten 250b und 250d definieren Teil eines zweiten Magnetflussweges. Die zwei Flusswege, denen zwei Sätze von diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten zugeordnet sind, umfassen jeweils auch räumlich isolierte flussdurchlässige Rückkehrbrücken 215a, 215b (siehe 15 und 16).
  • Die Elektromagneten 250a–250d von jeder Ventileinheit sind betriebsmäßig jeweiligen Verriegelungsplatten 258a–258d zugeordnet, welche magnetisch mit den divergierenden Flächen von den seitlich gegenüberliegenden Flügeln 234a, 234b von jedem Ventil-Rotor 224a, 224b zusammenwirken, wie beispielsweise in 17 gezeigt. Längliche Ausnehmungen 235 sind in den gegenüberliegenden Flügeln 234a, 234b von jedem Ventil-Rotor 224a ausgebildet, um das Gewicht des Ventil-Rotors 224 zu reduzieren, wie beispielsweise in den 18 und 19 gezeigt.
  • Nun auf die 17 bis 21 Bezug nehmend sind die Ventil-Rotoren 224a, 224b von den Ventileinheiten 220a, 220b für eine schwingende Bewegung an einer jeweiligen Ventilwelle 222a, 222b angebracht. Beispielsweise hat die Ventilwelle 222a eine zentrale Bohrung oder Brennstoffdurchgang 226a, welcher sich wenigstens teilweise, wenn nicht vollständig hindurch erstreckt. Wie in 19 gezeigt, sind ein Paar von in Längsrichtung voneinander beabstandete ringförmige Nuten 230a, 230b in der äußeren Fläche von dem Brennstoffrohr 222a ausgebildet. Nuten 230a, 230b sind in Fluidverbindung mit der zentralen Bohrung 226a von der Ventilwelle 222a durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten radialen Durchgängen 225. Die ringförmigen Nuten 230a, 230b nehmen Brennstoff von der zentralen Bohrung 226a auf, um während des Betriebs Fluiddruckunterschiede auszugleichen.
  • Wie in 19 gezeigt, ist zusätzlich eine ringförmige Brennstoffversorgungsnut 237 in der Außenfläche von dem Brennstoffrohr 222a ausgebildet. Die Versorgungsnut 237 ist in Fluidverbindung mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Brennstoffzuleitungsöffnungen 239, welche in dem Körper 232a des Ventil-Rotors 224a ausgebildet sind. Brennstoffzuleitungsöffnungen 239 liefern Brennstoff zu der Brennstoffversorgungsnut 237, welche wiederum Brennstoff einem diametral reduzierten ringförmigen Lagerbereich 241 zuführt. Der Brennstoff wirkt als ein Fluidlager, um die Drehung des Ventil-Rotors 224a relativ zu der Ventilwelle 222a zu lagern. Eine ähnliche Fluidlageranordnung ist bezüglich des diametral reduzierten ringförmigen Lagerbereichs 243 der Ventilwelle 222a etabliert. Brennstoff wird diesem Bereich der Ventilwelle 222a in einer direkteren Weise durch einen Abmessungsspielraum zugeführt, welcher zwischen der Ventilwelle und dem Rotor vorhanden ist, welcher nicht gezeigt ist.
  • Der zentrale Brennstoffdurchgang 226a von der Ventilwelle 222a steht auch mit diametral gegenüberliegenden radialen Brennstoffzuleitungsöffnungen 228a, 228b in Verbindung, welche in der Ventilwelle 222a zwischen den ringförmigen Nuten 230a, 230b ausgebildet sind, wie am besten in 20 zu sehen ist. Die Brennstoffzuleitungsöffnungen 228a, 228b sind so dimensioniert und positioniert, dass sie mit entsprechenden diametral gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 242a, 242b in Verbindung stehen, welche in dem zylindrischen Körperabschnitt 232a von dem Ventil-Rotor 224a ausgebildet sind, wie nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die 22 bis 24 beschrieben ist.
  • Gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich die Öffnungsgröße von den gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 228a, 228b in der Ventilwelle 222a und die entsprechenden Brennstoffeinlassöffnungen 242a, 242b in dem Ventil-Rotor 224a von der Ventileinheit 220a von der Öffnungsgröße von den gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 228a, 228b in dem Brennstoffrohr 222b und den entsprechenden Brennstofföffnungen 242a, 242b in dem Ventil-Rotor 224b von der Ventileinheit 220b. Beispielsweise unterscheidet sich die Größe der Brennstofföffnungen derart, dass der Durchflussquerschnitt, welcher von dem entsprechenden Rotor und den Wellenbrennstofföffnungen in der Ventileinheit 220a bereitgestellt wird, doppelt so groß wie der Durchflussquerschnitt ist, welcher von dem entsprechenden Rotor und den Wellenbrennstofföffnungen in der Ventileinheit 220b bereitgestellt wird.
  • Der Ventil-Rotor 224a ist betriebsmäßig an einer zylindrischen Torsionsfeder 290a angebracht. Die Torsionsfeder 290a erstreckt sich durch die zentrale Bohrung 226a von der Ventilwelle 222a. Insbesondere ist das vordere Ende der Torsionsfeder 290a an ein ringförmiges Anschlussteil 292a gelötet oder sonstwie befestigt. Das Anschlussteil 292a ist in der zentralen Bohrung 233a von dem zylindrischen Körperabschnitt 232a von dem Ventil-Rotor 224a durch einen ringförmigen Sicherungsring 293a gesichert. Daher werden der Ventil-Rotor 224a und die Torsionsfeder 290a gemeinsam miteinander zwischen den magnetisch verriegelten Positionen schwingen. Im Betrieb tritt die Schwingung von der Torsionsfeder und dem Ventil-Rotor, welche miteinander verbunden sind, mit einer natürlichen Resonanzfrequenz des Systems auf.
  • Wie am besten in 18 zu sehen ist, ist das hintere Ende der Torsionsfeder 290a betriebsmäßig einer einstellbaren Klemmhülsenanordnung 295a zugeordnet, welche hexagonalförmige zusammenwirkende einstellbare Befestigungselemente 294a, 296a umfasst, um das hintere Ende von der Torsionsfeder 290a an der Ventilwelle 222a zu verriegeln. Vorzugsweise sind die Befestigungselemente dazu ausgebildet, mit dem Ventilgehäuse 214 zusammenzuwirken, um die Ventilwelle 222a in einer festen axialen Position bezüglich des Ventil-Rotors 224a zu halten. Ferner sind die zusammenwirkenden Befestigungselemente 294a, 296a von der einstellbaren Klemmhülsenanordnung 295a dazu ausgebildet und konfiguriert, eine passende Ausrichtung der Torsionsfeder 290a relativ zu dem Ventil-Rotor 224a zu ermöglichen, um die geeignete Federvorspannung zu erhalten, welche notwendig ist, um die erforderliche schwingende Beschleunigung von einem magnetisch verriegelten Abschnitt zu einem anderen zu erreichen.
  • Auf 21 Bezug nehmend sind beide Ventilanordnungen 220a, 220b in einer parallelen Beziehung innerhalb des Ventilgehäuses 214 gezeigt. Die Einlassöffnung 210a der Einlassplatte 210 gabelt sich in erste und zweite divergierende Einlassdurchgänge 211a, 211b, welche jeweils Brennstoff zu Ventileinheiten 220a, 220b mit einer anfänglichen Brennstoffströmungsrate speisen. Der Einlassdurchgang 211a steht mit einer primären Brennstoffkammer 216a der Ventileinheit 220a durch eine Öffnung 205a in einer vorderen flussdurchlässigen Struktur 202a in Verbindung, welche einen axialen Endpol bildet.
  • Wie am besten in den 22–24 zu sehen ist, steht die primäre Brennstoffkammer 216a der Ventileinheit 220a mit einer Auslasskammer 206a in Verbindung, welche in der Auslassplatte 212 ausgebildet ist, durch einen Satz von vier Öffnungen 285a bis 285d, welche hinter dem flussdurchlässigen axialen Endpol 204a angeordnet sind. Diese Öffnungen speisen die Bypass- oder Primärbrennstoffströmung von der Brennstoffkammer 216a zur Auslasskammer 206a. Die Auslasskammer 206a der Ventilanordnung 220a steht direkt mit der Auslassöffnung 212a in der Auslassplatte 212 durch den Brennstoffdurchgang 270a in Verbindung.
  • In ähnlicher Weise steht der Einlassdurchgang 211b mit einer primären Brennstoffkammer 216b in Verbindung, welche in der Ventilanordnung 220b definiert ist, durch eine Öffnung 205b, welche in der vorderen flussdurchlässigen Struktur 202b ausgebildet ist. Die primäre Brennstoffkammer 216b der Ventilanordnung 220b steht mit einer Auslasskammer 206b in Verbindung, welche in der Auslassplatte 212 ausgebildet ist, durch Öffnungen, welche in der Auslassplatte 212 hinter der flussdurchlässigen Struktur 204b des axialen Endpols (wie beispielsweise in 22 gezeigt) ausgebildet ist. Die Auslasskammer 206b der Ventilanordnung 220b steht direkt mit der Auslassöff nung 212a in der Auslassplatte 212 durch einen Brennstoffdurchgang 270b in Verbindung.
  • Der Ventil-Rotor 224a von der Ventilanordnung 220a ist in der primären Brennstoffkammer 216a zwischen den vorderen und hinteren magnetflussdurchlässigen Strukturen 202a, 204a angeordnet. Im Betrieb, wenn der Ventil-Rotor 224a in einer vollständig geöffneten magnetisch verriegelten Position ist, wird modulierter Brennstoff von der primären Brennstoffkammer 216a in den zentralen Brennstoffdurchgang 226a von der Ventilwelle 222a, durch die ausgerichteten Brennstofföffnungen 228a, 242a der Ventilwelle 222a bzw. des Ventil-Rotors 224a eingelassen. Der zentrale Brennstoffdurchgang 226a der Ventilwelle 222a steht mit einem transversalen sekundären Brennstoffkanal 275a in Verbindung, welcher in der Auslassplatte 212 ausgebildet ist, um modulierten Brennstoff zu der Auslassöffnung 212a durch einen zentralen Brennstoffzuleitungskanal 275 zu fördern. Der Ventil-Rotor 224b der Ventileinheit 220b ist in ähnlicher Weise in der primären Brennstoffkammer 216b angeordnet, welche zwischen den flussdurchlässigen axialen Endpolen 202b und 204b angeordnet ist. Im Betrieb, wenn der Ventil-Rotor 224b in einer vollständig geöffneten, magnetisch verriegelten Position ist, wird modulierter Brennstoff von der primären Brennstoffkammer 216b in den zentralen Brennstoffdurchgang 226b in der Ventilwelle 222b durch die ausgerichteten Brennstofföffnungen der Ventilwelle 222b und des Ventil-Rotors 224b eingelassen. Der zentrale Brennstoffdurchgang 226b von dem Brennstoffrohr 222b steht mit einem transversalen sekundären Brennstoffkanal 275b in Verbindung, welcher in der Auslassplatte 212 ausgebildet ist, um modulierten Brennstoff zu der Auslassöffnung 212a durch einen zentralen Brennstoffzuleitungskanal 275 zuzuführen. Somit dient der Brennstoffzuleitungskanal 275 jeweils als eine Verbindungsstelle für die sekundären Brennstoffkanäle 275a und 275b von den Ventileinheiten 220a und 220b.
  • Beispielhaft auf 22 Bezug nehmend ist der Ventil-Rotor 224a der Ventileinheit 220a in einer nicht verriegelten neutralen Position dargestellt, welche vorkommt, wenn keiner der vier Elektromagneten 250a–250d eingeschaltet ist. Dieser Zustand entspricht einem mittleren Brennstoffströmungszustand, in welchem der Ventil-Rotor 224a in einer teilweise offenen Position angeordnet ist. In dieser Position sind die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 242a, 242b von dem Ventil-Rotor 224a teilweise zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 228a, 228b in der Ventilwelle 222a ausgerichtet, sodass modulierter Brennstoff in den ringförmigen Brennstoffdurchgang strömt, welcher zwischen der Torsionsfeder 290a und der Innenwand von dem Brennstoffdurchgang 226a definiert ist.
  • Wenn der Ventil-Rotor 224a in der in 23 gezeigten vollständig geschlossenen Position ist, ist er in eine erste Richtung oder Richtung gegen den Uhrzeigersinn von der in 22 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich werden die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 242a, 242b von dem Ventil-Rotor 224a vollständig aus einer Ausrichtung zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 228a, 228b in der Ventilwelle 222a bewegt. In dieser Position werden die Elektromagneten 250b und 250c eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 224a bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsflächen 258b und 258c von den Polschuhen 256b und 256c magnetisch verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 224a in dieser geschlossenen Position von 23 magnetisch verriegelt wird, wird die Torsionsfeder 290a in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn verdreht, um so mechanische Energie in der Form eines Drehmoments zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in der Torsionsfeder 290a reicht aus, um den Ventil-Rotor 224a zu der in 25 gezeigten offenen Position zu beschleunigen oder sonstwie rasch zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 224a von den Verriegelungsflächen 258b und 258c entriegelt wird und die Elektromagneten 250a und 250d begleitend eingeschaltet werden. In diesem Fall reicht das von der verdrehten Torsionsfeder 290a erzeugte Drehmoment jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 224a in der geschlossenen Position von 23 hält.
  • Wenn der Ventil-Rotor 224a in der in 24 gezeigten vollständig geöffneten Position ist, ist er in einer zweiten Richtung oder Richtung im Uhrzeigersinn von der in 22 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich werden die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 242a, 242b von dem Ventil-Rotor 224a vollständig zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinlassöffnungen 228a, 228b in der Ventilwelle 222a ausgerichtet. In dieser Position werden die Elektromagneten 250a und 250d eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 224a magnetisch bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsflächen 258a und 258d von Polschuhen 256a und 256d verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 224a in dieser offenen Position von 24 magnetisch verriegelt ist, wird die Torsionsfeder 290a in einer Richtung im Uhrzeigersinn verdreht, um so eine mechanische Energie in der Form eines Drehmoments zu speichern. Diese gespeicherte mechanische Energie in der Torsionsfeder 290a reicht aus, um den Ventil-Rotor 224a rasch zu der in 23 gezeigten geschlossenen Position zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 224a von den Verriegelungsflächen 258a und 258d entriegelt wird und die Elektromagneten 250b und 250c begleitend eingeschaltet werden. In diesem Fall reicht das von der verdrehten Torsionsfeder 290a erzeugte Drehmoment jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 224a in der offenen Position von 24 hält.
  • Nun auf die 25 und 26 Bezug nehmend ist dort eine verriegelnde schwingende Vier-Bit-Ventilanordnung veranschaulicht, welche torsionsfederbetätigte Ventile hat, welche im Allgemeinen durch die Bezugszahl 400 bezeichnet ist und welche zwei zusammenwirkende Zwei-Bit-Ventilanordnungen 220a und 220b umfasst. In dieser Anordnung ist das Einlassanschlussteil 210 betriebsmäßig der Einlassseite der Ventilanordnung 200a zugeordnet, während das Auslassanschlussteil 212a betriebsmäßig der Auslassseite der Ventilanordnung 200b zugeordnet ist. Eine dazwischen liegende Brückenplatte 415 ist zwischen den zwei Ventilanordnungen angeordnet, um eine Fluidverbindung zwischen diesen zu ermöglichen, sowie auch zu dem primären Brennstoffströmungsweg und den modulierten Brennstoffströmungswegen. Die Brückenplatte 415 ist entsprechend mit Öffnungen und Kanälen versehen, um mit der Außenseite von der Ventilanordnung 200a und der Innenseite von der Ventilanordnung 200b in Verbindung zu stehen. Fachleute werden leicht einsehen, dass jede Anzahl an Zwei-Bit-Ventilanordnungen in der in den 25 und 26 dargestellten Weise miteinander verbunden werden könnten, um eine höhere Auflösung und weitere Kontrolle über Brennstoffströmungszustände bereitzustellen.
  • Verriegelnde schwingende Ventilanordnung mit einer Cantileverfederschwingung
  • Auf 27 Bezug nehmend, ist dort eine andere verriegelnde schwingende Ventileinheit zur Verwendung in Verbindung mit den Ventilanordnungen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, welche allgemein durch die Bezugszahl 320 bezeichnet ist. Die Ventileinheit 320 umfasst vier Elektromagneten, umfassend obere Elektromagneten 350a, 350b und untere Elektromagneten 350c, 350d. Die oberen Elektromagneten 350a, 350b sind betriebsmäßig mit jeweiligen oberen Verriegelungsplatten 358a, 358b verbunden und die unteren Elektromagneten 350c, 350d sind betriebsmäßig mit jeweiligen unteren Verriegelungsplatten 358c, 358d verbunden.
  • Die Ventileinheit 320 umfasst einen Ventil-Rotor 324, welcher einen zylindrischen Körperabschnitt 323 hat, der dimensioniert und konfiguriert ist, um eine längliche Ventilwelle 322 in einer drehmäßig lagernden Beziehung (siehe beispielsweise 28) aufzunehmen. Seitlich gegenüberliegende Flügelabschnitte 334a und 334b erstrecken sich von dem Körperabschnitt 323 aus, um mit den oberen und unteren Verriegelungsflächen 358a–358d zusammenzuwirken, welche den Elektromagneten 350a–350d zugeordnet sind. Die Ventileinheit 320 umfasst ferner gegenüberliegende obere und untere Cantileverfedern oder Auslegerfedern 362 und 364, welche die mechanische Energie speichern, um den Ventil-Rotor 324 zwischen offenen und geschlossenen magnetisch verriegelten Positionen rasch zu schwingen oder sonstwie zu beschleunigen, um eine Brennstoffströmung innerhalb der Ventilwelle 322 während des Betriebs zu modulieren.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 27 hat die obere Cantileverfeder 362 zwei einwärts vorgespannte Beine 362a und 362b, welche an einer oberen Befestigungsstange 375a gelagert sind. Die oberen Beine 362a und 362b umfassen jeweilige gekrümmte distale Endabschnitte 363a und 363b, welche mit den Evolventenflächen von einem oberen Eingriffszahn 385a, welcher sich von dem zentralen Körperabschnitt 323 des Ventil-Rotors 324 nach oben erstreckt, wie am besten in 28 zu sehen ist, Berührungspunkte haben. In ähnlicher Weise hat die untere Cantileverfeder 364 zwei einwärts vorgespannte Beine 364a und 364b, welche an einer unteren Befestigungsstange 375b gelagert sind. Die unteren Beine 364a und 364b umfassen jeweilige gekrümmte distale Endabschnitte 365a und 365b, welche mit den Evolventenflächen von einem unteren Eingriffszahn 385b Berührungspunkte haben, welcher sich von dem zentralen Körperabschnitt 323 des Ventil-Rotors 324 nach unten erstreckt, wie am besten in 28 zu sehen ist.
  • Die mechanische Interaktion zwischen den gegenüberliegenden gekrümmten distalen Endabschnitten (363a, 363b und 365a, 365b) von den Federbeinen (362a, 362b und 364a, 364b) von den oberen und unteren Cantileverfedern 362 und 364 und die Evolventenflächen von den oberen und unteren Eingriffszähnen 385a und 385b, welche in 28 gezeigt sind, ist ähnlich zu der Interaktion zwischen zwei zusammenwirkenden, miteinander im Eingriff stehenden Stirnrädern. Dies dient dazu, den Rollkontakt zu maximieren und die Gleitreibung zwischen den Federbeinen und den Rotoreingriffszähnen zu minimieren.
  • In 28 ist der Ventil-Rotor 324 in einer nicht verriegelten neutralen Position dargestellt, welche auftritt, wenn keiner der vier Elektromagneten 350a–350d ausgeschaltet ist. Diese Position entspricht einem mittleren Brennstoffströmungszustand, wobei die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöff nungen 342a, 342b von dem Ventil-Rotor 324 teilweise zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinleitöffnungen 328a, 328b in der Ventilwelle 322 ausgerichtet sind.
  • Auf 29 Bezug nehmend, wenn der Ventil-Rotor 324 in einer geschlossenen Position ist, ist er in einer ersten Richtung oder Richtung gegen den Uhrzeigersinn von der in 28 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich werden die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 342a, 342b von dem Ventil-Rotor 324 vollständig aus einer Ausrichtung zu den gegenüberliegenden Brennstoffeinleitöffnungen 328a, 328b in der Ventilwelle 322 bewegt. In dieser Position werden die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 350b und 350c eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 324 magnetisch bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsplatten 358b und 358c verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 324 in der geschlossenen Position von 29 magnetisch verriegelt wird, werden das Federbein 362a von der oberen Cantileverfeder 362 und das Federbein 364b von der unteren Cantileverfeder 364 abgebogen, um so mechanische Energie zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in den zwei Federbeinen 362a, 362b reicht aus, um den Ventil-Rotor 324 zu der in 30 gezeigten offenen Position hin zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 324 entriegelt wird und die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 350a und 350c begleitend eingeschaltet werden. Die durch die abgebogenen Federbeine 362a, 364b erzeugte Kraft reicht jedoch nicht aus, um die magnetischen Verriegelungskräfte zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 324 in der geschlossenen Position von 30 halten.
  • Auf 30 Bezug nehmend, wenn der Ventil-Rotor 324 in einer offenen Position ist, ist er in einer zweiten Richtung oder Richtung gegen den Uhrzeigersinn aus der in 28 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich sind die gegenüberliegenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 342a, 342b von dem Ventil-Rotor 324 gänzlich zu den gegenüberliegenden Brennstoffein lassöffnungen 328a, 328b in der Ventilwelle 322 ausgerichtet. In dieser Position werden die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 350a und 350d eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 324 magnetisch bezüglich der diagonal gegenüberliegenden Verriegelungsplatten 358a und 358d verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 324 in der offenen Position von 30 magnetisch verriegelt wird, werden das Federbein 362b von der oberen Cantileverfeder 362 und das Federbein 364a von der unteren Cantileverfeder 364 abgebogen, um so mechanische Energie zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in den zwei abgebogenen Federbeinen 362b, 364a reicht aus, um den Ventil-Rotor 324 zu der in 29 gezeigten geschlossenen Position hin zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 324 entriegelt wird, und die diagonal gegenüberliegenden Elektromagneten 350b und 350c begleitend eingeschaltet werden. Die durch die abgebogenen Federbeine 362b, 364a erzeugte Kraft reicht jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 324 in der offenen Position von 30 hält.
  • Verriegelnde schwingende Ventilanordnung mit sich nicht schneidenden Flusswegen
  • Nun auf die 31–45 Bezug nehmend ist dort eine andere verriegelnde schwingende Ventilanordnung dargestellt, um die Brennstoffströmung zu einer Brennstoffeinspritzeinrichtung von einem Gasturbinenmotor zu modulieren, welche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist und im Allgemeinen durch die Bezugszahl 400 bezeichnet ist. Die Ventilanordnung 400 unterscheidet sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darin, dass sie ohne eine Bypassströmung durch das Ventilgehäuse arbeitet. Somit ist die modulierte Brennstoffströmung durch die Ventil-Rotoren die einzige Ausgangsströmung von der Ventilanordnung. Folglich entspricht die mittlere Brennstoffströmungsrate für diese Ventilanordnung der neutralen Position von seinen Ventil-Rotoren, wie nachstehend detaillierter erläutert.
  • Wie die in den 15–24 gezeigte Ventilanordnung 200 umfasst die Ventilanordnung 400 Ventil-Rotoren und Torsionsfedern, welche in Verbindung miteinander zwischen magnetisch verriegelten Positionen mit der Eigenfrequenz des Systems schwingen. Die Ventilanordnung 400 unterscheidet sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung bezüglich des Verlaufs der Magnetkreise oder Flusswege, welche in der Ventilanordnung definiert sind, relativ zu den Ventil-Rotoren. Insbesondere erlaubt in der Ventilanordnung 400 der Verlauf von jedem magnetischen Kreis, dass der Zufuhr- und Rückkehrweg für den Kreis auf einer einzigen Seite von dem Rotor ist, sodass die offenen und geschlossenen Magnetwege einander nicht schneiden. Dies erlaubt es auch, irgendwelche Luftspalte in dem Magnetflussweg zu schließen, wenn der Rotor in einer verriegelten Position ist.
  • Im Gegensatz dazu gab es bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung aufgrund der unmittelbaren Nähe der Spulen zueinander eine magnetische Leckage oder ”Übersprechen (cross-talk)” zwischen Spulen und Polen sowohl für die Rückkehrwege als auch Zufuhrwege von denselben Magnetkreisen, wie auch eine Leckage zwischen den Kreisen von zwei verschiedenen Ventil-Bits. Der Fluss von magnetischer Energie quer durch magnetische Wege an unerwünschten Stellen führt dazu, dass reduzierte magnetische Kräfte auf die Rotoren wirken. Das reduzierte Drehmoment auf die Rotoren verhindert, dass die Rotoren die Dosieröffnungen, welche die Brennstoffströmung durch die Ventilanordnung regulieren, vollständig öffnen oder schließen, wie es auch verhindert, dass die Rotoren vollständig verriegelt werden. Wenn die Rotoren während des Betriebs nicht vollständig in den offenen oder geschlossenen Positionen verriegelt werden, dann erreicht die Modulation des Brennstoffs nicht ihre maximal mögliche Amplitude. Dies kann zu asymmetrischen Druckschwankungen innerhalb der Motorbrennkammer führen, was die Leistung reduziert und die Unterdrückung von Verbrennungsinstabilitäten verhindert.
  • Nun auf die 31 und 32 Bezug nehmend umfasst die Ventilanordnung 400 einen Hauptkörperabschnitt, welcher von einem Brennstoffverteilerblock 402 definiert ist, welcher, wie nachfolgend detaillierter beschrieben ist, eine Reihe von Innenkammern definiert, um verschiedene innere Bauteile (siehe 38) aufzunehmen, und innere Durchgänge, um die Brennstoffströmung aufzunehmen (siehe 33 und 40). Der Brennstoffverteilerblock 402 umfasst ein Einlassanschlussteil 410 und ein Auslassanschlussteil 412 (siehe 37). Seitliche Ventilplatten 404a und 404b sind an gegenüberliegenden Seiten von dem Verteilerblock 402 durch eine Mehrzahl von Schraubbefestigungselementen 405 befestigt. Die Ventilplatte 404a umfasst ein Ventilgehäuse 406a, während die Ventilplatte 404b ein Ventilgehäuse 406b umfasst. Die Ventilgehäuse 406a und 406b bilden Kammern, welche jeweils Ventileinheiten 420a und 420b aufnehmen (siehe 38 und 39), deren Struktur und Funktion nachstehend unter Bezugnahme auf die 34–36 detaillierter beschrieben wird.
  • Die Ventilplatten 404a, 404b lagern auch die vier Elektromagneten 450a–450d, welche dazu ausgebildet und konfiguriert sind, die magnetische Verriegelung der Rotoren von den Ventileinheiten 420a, 420b in offenen und geschlossenen Positionen während des Betriebs zu bewirken, was nachfolgend unter Bezugnahme auf die 41–45 detaillierter beschrieben wird. Insbesondere sind die Elektromagneten 450a und 450b der Ventilplatte 404a zugeordnet, während die Elektromagneten 450c und 450d der Ventilplatte 404b zugeordnet sind. Die Anordnung und relative Orientierung der Elektromagneten 450a–450d erleichtert die sich nicht schneidenden Magnetflusswege, welche dazu dienen, die Ventilanordnung 400 von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung günstig zu unterscheiden, was nachstehend unter Bezugnahme auf die 42a und 42b detaillierter erörtert wird.
  • Jeder Elektromagnet 450a–450d hat ein Paar von zugeordneten Magnetpolplatten, welche in einem entsprechenden Teil die Zufuhr/Rückkehrwege für die sich nicht schneidende Magnetflusskreise von der Ventilanordnung 400 definieren. Der Elektromagnet 450a umfasst Polplatten 456a und 456b, während der Elektromagnet 450b Polplatten 456c und 456d umfasst. In ähnlicher Weise umfasst der Elektromagnet 450c Polplatten 456e, 456f, während der Elektromagnet 450d Polplatten 456g, 456h umfasst. Die Polplatten 456a–456h sind an den Elektromagneten 450a–450d unter Verwendung von Schraubbefestigungselementen 455 oder dgl. angebracht.
  • Jede Polplatte 456a–456h hat einen zugeordneten Verriegelungsarm 458a–458h, um magnetisch mit den Ventil-Rotoren 424a, 424b innerhalb der Ventilgehäuse 406a, 406b zu interagieren, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 43–45 detaillierter beschrieben. Wie beispielsweise in den 42a und 42b gezeigt, umfasst jeder Elektromagnet eine Drahtspule 452, welche um einen zentralen Kern 454 gewickelt ist. Zusätzlich umfassen die Elektromagneten 450a–450d jeweilige Verdrahtungsanschlüsse 482a–482d, um die Elektromagneten 450a–450d einzeln mit einer elektrischen Energiequelle zu verbinden.
  • Wie oben erwähnt, umfasst die Ventilanordnung 400 zwei Ventileinheiten 420a und 420b. In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Ventileinheiten voneinander auf jeder Seite von dem Verteilerblock 402 getrennt, sodass ihre Drehachsen um die axial ausgerichteten Ventilwellen 422a, 422b kolinear sind, wie in den 38 und 39 gezeigt. Mit anderen Worten sind die Ventilwellen nicht parallel zueinander angeordnet, wie in der vorangehenden Ausführungsform der Erfindung, wie beispielsweise in 21 gezeigt. Diese Wellenanordnung erlaubt es den jeder Rotoreinheit zugeordneten Elektromagneten, im Wesentlichen weiter voneinander beabstandet zu sein als in den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen. Dies minimiert die Möglichkeit eines Übersprechens zwischen den Magnetflusskreisen von jeder Rotoreinheit und erhöht letztendlich die Stabilität und Vorhersagbarkeit einer Ventilbetätigung.
  • Nun beispielhaft auf die 34–36 Bezug nehmend ist dort eine Ventileinheit 420a und die zugeordnete Ventilplatte 404a dargestellt. Die Ventileinheit 420a umfasst einen Ventil-Rotor 424a, welcher für eine Drehschwingbewegung auf einer länglichen Ventilwelle 422a angebracht ist, was am besten in 34a zu sehen ist. Der Ventil-Rotor 424 umfasst vier längliche, sich radial auswärts erstreckende kleine Flügel 425a–425d, welche in diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, welche um 180° voneinander beabstandet sind. Die kleinen Flügel 425a und 425b formen ein Paar und sind um 30° voneinander beabstandet. Das zweite Paar von kleinen Flügeln 425c und 425d sind auch um 30° voneinander beabstandet. Die kleinen Flügel von gegenüberliegenden Paaren sind um 60° voneinander beabstandet. Das heißt, die kleinen Flügel 425b und 425c sind um 60° voneinander beabstandet, wie die kleinen Flügel 425a und 425d.
  • Wenn die kleinen Flügel gleichmäßig beabstandet wären, wären die Magnetpole für die zwei Flusskreise näher aneinander, um so die Gelegenheit für den Magnetfluss zu erhöhen, von einem Kreis zu einem anderen zu passieren. Indem die zwei Flusskreise weiter voneinander beabstandet werden, werden die kleinen Flügel von demselben Kreis näher zusammengebracht. Als Ergebnis besteht weniger Chance für den Magnetfluss, von einem Kreis über den Rotor zu dem anderen Kreis zu entweichen. Zusätzlich ist ein kürzerer, weniger resistiver Weg für den Magnetfluss von einem einzigen Kreis vorgesehen, um so während des Betriebs ein höheres Frequenzverhalten zu erlauben.
  • Wie am besten in 35 zu sehen ist, umfasst der zylindrische Körperabschnitt 432a von dem Ventil-Rotor 424a eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten, sich radial erstreckenden Brennstoffzuleitungsöffnungen 442. Obwohl sie nicht alle in den Figuren gezeigt sind, gibt es acht Brennstoffzuleitungsöffnungen, welche angeordnet sind, um selektiv Brennstoff in die zentrale Bohrung 426a der Ventilwelle 422a durch eine gleichmäßige Anzahl von entsprechend positionierten radialen Brennstofföffnungen 428, welche in der Ventilwelle 422a ausgebildet sind, zu liefern. Die selektive Aus richtung von diesen Brennstoffdosieröffnungen 442, 428 hängt von der Position des Rotors 424a bezüglich der Ventilwelle 422a ab, wie nachstehend unter Bezugnahme auf die 43–45 beschrieben.
  • Auf die 35 und 36 Bezug nehmend ist der Ventil-Rotor 424a an einer länglichen zylindrischen Torsionsfeder 490a befestigt, welche sich durch die zentrale Bohrung 426 der Ventilwelle 422a erstreckt. Insbesondere ist das vordere Ende der Torsionsfeder 490a an ein ringförmiges Anschlussteil 492a gelötet oder sonstwie befestigt, welches wiederum in der zentralen Bohrung 433 von dem zylindrischen Körperabschnitt 432a von dem Ventil-Rotor 424a durch einen ringförmigen Sicherungsring 493a befestigt ist. Daher werden der Ventil-Rotor 424a und die Torsionsfeder 490a in Verbindung miteinander zwischen magnetisch verriegelten Positionen schwingen. Im Betrieb tritt die Schwingung der Torsionsfeder und des Ventil-Rotors, welche miteinander verbunden sind, in der natürlichen Resonanzfrequenz von dem System auf. Dieselbe strukturelle Anordnung ist der Ventileinheit 420b zugeordnet, wie in den 38 und 39 gezeigt, in welchen der Ventil-Rotor 424b für eine Drehschwingung an der Ventilwelle 422b unter dem Einfluss einer Torsionsfeder 490b angebracht ist.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 35 und 36 umfasst beispielsweise die Ventilwelle 422a einen Brennstoffeinlassabschnitt 423a, in welchem die radialen Brennstofföffnungen 428 ausgebildet sind, einen zentralen Lagerabschnitt 427a, um die Ventilwelle 422a innerhalb des Ventilgehäuses 406a und dem Verteilerblock 402 zu befestigen, und einen Brennstoffabgabeabschnitt 429a, welcher eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung angeordneten radialen Auslassöffnungen 435 hat, um Brennstoff von der zentralen Bohrung 426a von der Ventilwelle 422a zurück in den Brennstoffverteilerblock 402 zu fördern, wie nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf 40 erörtert ist.
  • Die Ventilwelle 422a umfasst ferner eine Anschlussbuchse 494a, welche verschraubbar mit einer einstellbaren Spannmutter 496a verbunden ist, welche das abschließende Ende von der Torsionsfeder 490a an der Ventilwelle 422a zusammenpressend festlegt. Die Spannmutter 496a ist dazu ausgebildet und konfiguriert, eine passende Ausrichtung der Torsionsfeder 490a relativ zu dem Ventil-Rotor 424a zu ermöglichen, um die entsprechende Federvorspannung zu erhalten, welche notwendig ist, um die erforderliche Schwingungsbeschleunigung von einem magnetisch verriegelten Abschnitt zu einem anderen zu erreichen. Ein Satz von vier Ausrichtungsstiften 429 ist vorgesehen, um den zentralen Lagerabschnitt 427a von der Ventilwelle 422a innerhalb des Brennstoffverteilerblocks 402 zu befestigen. Eine identische strukturelle Anordnung ist bei der Ventileinheit 420b vorgesehen, wie am besten in den 38 und 39 zu sehen, in welchen die Ventilwelle 422b einen zentralen Lagerabschnitt 427b umfasst, welcher in dem Verteilerblock 402 durch eine Mehrzahl von Ausrichtungsstiften 429 befestigt ist und in welchem eine Spannmutter 496b das abschließende Ende der Torsionsfeder 490b an der Ventilwelle 422b festlegt, um die passende Ausrichtung der Torsionsfeder 490b relativ zu dem Ventil-Rotor 424b zu ermöglichen.
  • Wie oben erwähnt, definiert der Brennstoffverteilerblock 402 Durchgänge, um Brennstoff von dem Einlassanschlussteil 410 zu dem Auslassanschlussteil 412 zu fördern. Die Durchgänge sind am besten in den 37–40 zu sehen. Insbesondere steht das Einlassanschlussteil 410 mit einem Brennstoffverteiler 414 in Verbindung, welcher die Einlassströmung in zwei Brennstoffkreise 415a, 415b teilt, bevor er den Brennstoff in den Verteilerblock 402 abgibt. Es ist vorgesehen, dass ein Speicher mit dem Brennstoffverteiler 414 verwendet werden könnte, oder diesen gänzlich ersetzen könnte, um irgendwelche nachteiligen Brennstoffschwingungen zu dämpfen, welche stromaufwärts von der Ventilanordnung 400 erzeugt werden.
  • Wenn die Einlassströmung einmal in die zwei Brennstoffkreise 415a, 415b geteilt ist, passiert sie in den Brennstoffverteilerblock 402, wo jeder Brennstoffkreis sich in zwei seitliche Brennstoffzuleitungsdurchgänge teilt. Das heißt der Brennstoffkreis 415a teilt sich in zwei obere seitliche Brennstoffzuleitungsdurchgänge 416a, 416b, während sich der Brennstoffkreis 415b in zwei untere seitliche Brennstoffzuleitungsdurchgänge 416c, 416d teilt. Die oberen und unteren seitlichen Brennstoffzuleitungsdurchgänge 416a–416d liefern Brennstoff in zwei große Ventilkammern 418a, 418b, welche jeweils in den Ventilgehäusen 406a, 406b ausgebildet sind. Die Brennstoffkammer 418a umgibt den Ventil-Rotor 424a, während die Ventilkammer 418b den Ventil-Rotor 424b umgibt. Die Ventilkammern 418a, 418b sind in Fluidverbindung miteinander durch die verschiedenen Brennstoffzuleitungsdurchgänge, um auf der Außenseite von jedem Rotor 424a, 424b einen gleichmäßigen Druck aufrecht zu halten, was eine gleichmäßige Massenströmung durch jede Rotoranordnung sicherstellt.
  • Wie am besten und beispielhaft in 40 zu sehen ist, strömt abhängig von der Position des Ventil-Rotors 424a relativ zu der Rotorwelle 422a Brennstoff von der Ventilkammer 418a durch die Brennstoffdosieröffnungen, welche von den Brennstoffzuleitungsöffnungen 442 in dem Rotorkörper 432a und den Brennstoffzuleitungsöffnungen 428 in der Ventilwelle 422a definiert sind. Nach dem Passieren der Dosieröffnungen tritt der Brennstoff in die zentrale Bohrung 426a der Ventilwelle 422a ein, strömt durch die ringförmigen Durchgänge, welche durch die Torsionsfeder 490a ausgebildet werden. Brennstoff verlässt die zentrale Bohrung 426 der Ventilwelle 422a durch die in Umfangsrichtung angeordneten radialen Auslassöffnungen 435, welche in dem Auslassabschnitt 429a der Ventilwelle 422a ausgebildet sind. Die radialen Auslassöffnungen 435 der Rotoranordnung 424a, wie auch die Rotoranordnung 424b, speisen einen gemeinsamen Auslassdurchgang 437, welcher in einer direkten Verbindung mit dem Auslassanschlussteil 412 der Ventilanordnung 400 ist. Brennstoff verlässt die Ventilanordnung 400 von dem Auslassanschlussteil 412.
  • Im Betrieb wird Brennstoff moduliert durch die Drehbewegung der Ventil-Rotoren 424a, 424b um ihre jeweiligen Ventilwellen 422a, 422b, um die Fluidwege zu öffnen und zu schließen, indem die Brennstoffdosieröffnungen (442, 428) in den Rotoren und Ventilwellen in Ausrichtung gebracht werden und aus der Ausrichtung gebracht werden. Wie nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die 43–44 erörtert, überlappen sich dann, wenn ein Rotor 424a, 424b in einer neutralen Position ist (kein Drehmoment ausgeübt wird), die Dosieröffnungen (442, 428) teilweise, sodass die Strömungsrate durch die Ventileinheit der halben maximalen Strömungsrate entspricht, wie beispielsweise in 41 gezeigt. Wenn ein Elektromagnet eingeschaltet wird, wird ein Drehmoment auf seinen jeweiligen Rotor ausgeübt, was bewirkt, dass sich der Rotor dreht, bis die kleinen Flügel des Rotors mit dem Ende der diesen zugeordneten magnetischen Polplatten in Kontakt treten, wie detaillierter nachstehend beschrieben.
  • Auf die 42a und 42b Bezug nehmend hat jede Rotoreinheit (420a, 420b) zwei Magnetkreise: einen Kreis, um den Fluidweg für eine maximale Brennstoffströmung zu öffnen, und einen, um den Fluidweg für keine Brennstoffströmung zu schließen. Beispielhaft, wie in 42a gezeigt, wird ein einziger Magnetflusskreis von einer elektromagnetischen Spule 450a einem Satz von Polschuhen 456a, 456b und einem Abschnitt von einem Rotor 424a, welcher durch die benachbarten kleinen Flügeln 425a, 425b und einem Abschnitt von dem Rotorkoörper 432a dazwischen definiert ist, definiert. Ein zweiter Magnetflusskreis auf der gegenüberliegenden Seite von dem Ventil-Rotor 424a ist in 42b gezeigt. Hier ist der Magnetflusskreis von der elektromagnetische Spule 450b, einem Satz von Polschuhen 456c, 456d und einem Abschnitt von einem Rotor 424a, welcher durch die benachbarten kleinen Flügeln 425c, 425d und einen Abschnitt von dem Rotorkörper 432a dazwischen definiert ist, definiert. Somit wird sich das Magnetfeld, welches von jedem Kreis definiert ist, zu einer Seite von dem Rotor erstrecken, ohne die Mittelebene des Rotors zu kreuzen. Wie in den vorangehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Rotoren 424a, 424b aus einem ferritischen, magnetflussdurchlässigen Material gebildet.
  • Beispielhaft auf 43 Bezug nehmend ist der Ventil-Rotor 424a von der Ventileinheit 420a in einer nicht verriegelten neutralen Position dargestellt, welche auftritt, wenn keiner der Elektromagneten 450a und 450b eingeschaltet ist. Dieser Zustand entspricht einem mittleren Brennstoffströmungszu stand, in welchem der Ventil-Rotor 424a in einer teilweise offenen Position angeordnet ist. In dieser Position sind die Brennstoffzuleitungsöffnungen 442 von dem Ventil-Rotor 424a teilweise zu den entsprechenden Brennstoffeinlassöffnungen 428 in der Ventilwelle 422a ausgerichtet, sodass Brennstoff in den ringförmigen Brennstoffdurchgang strömt, welcher zwischen der Torsionsfeder 490a und der Innenwand von dem Brennstoffdurchgang 426a definiert ist.
  • Wenn der Ventil-Rotor 424a in der in 44 gezeigten vollständig geschlossenen Position ist, ist er in eine erste Richtung oder Richtung gegen den Uhrzeigersinn von der in 43 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich sind die Brennstoffzuleitungsöffnungen 442 von dem Ventil-Rotor 424a vollständig aus einer Ausrichtung zu den Brennstoffeinlassöffnungen 428 in der Ventilwelle 422a bewegt. In dieser Position wird der Elektromagnet 450b eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 424a magnetisch bezüglich der diagonalen Verriegelungsarme 458c und 458d der Polschuhe 456c und 456d verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 424a in dieser geschlossenen Position von 44 magnetisch verriegelt wird, wird die Torsionsfeder 490a in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn verdreht, um so mechanische Energie in der Form eines Drehmoments zu speichern. Die gespeicherte mechanische Energie in der Torsionsfeder 490a reicht aus, um den Ventil-Rotor 424a zu der in 45 gezeigten offenen Position hin zu beschleunigen oder sonstwie rasch zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 424a von den Verriegelungsarmen 458c und 458d entriegelt wird und der Elektromagnet 450a begleitend eingeschaltet wird. In diesem Fall reicht das durch die verdrehte Torsionsfeder 490a erzeugte Drehmoment jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 424a in der geschlossenen Position von 44 hält.
  • Wenn der Ventil-Rotor 424 in der vollständig geöffneten Position ist, welche in 45 gezeigt ist, ist er in einer zweiten Richtung oder Richtung im Uhr zeigersinn von der in 43 gezeigten neutralen Position gedreht. Folglich sind die Brennstoffzuleitungsöffnungen 442 von dem Ventil-Rotor 424a gänzlich zu den Brennstoffeinlassöffnungen 428 in der Ventilwelle 422a ausgerichtet. In dieser Position werden die Elektromagneten 450a eingeschaltet, sodass der Ventil-Rotor 424a bezüglich der Verriegelungsarme 458a und 458b von den Polplatten 456a und 456b magnetisch verriegelt wird.
  • Wenn der Ventil-Rotor 424a in dieser offenen Position von 45 magnetisch verriegelt ist, ist die Torsionsfeder 490a in einer Richtung im Uhrzeigersinn verdreht, um so mechanische Energie in der Form eines Drehmoments zu speichern. Diese gespeicherte mechanische Energie in der Torsionsfeder 490a reicht aus, um den Ventil-Rotor 424a rasch zu der in 44 gezeigten geschlossenen Position zu bewegen, wenn der Ventil-Rotor 424a von den Verriegelungsarmen 458a und 458b entriegelt wird und der Elektromagnet 450b begleitend eingeschaltet wird. In diesem Fall reicht das durch die verdrehte Torsionsfeder 490a erzeugte Drehmoment jedoch nicht aus, um die magnetische Verriegelungskraft zu überwinden, welche den Ventil-Rotor 424a in der offenen Position von 45 hält.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Computersoftware die elektronische Antriebseinrichtung an, gegenüberliegende Spulen an jedem Rotor abwechselnd einzuschalten und auszuschalten (wenn die offene Spule eingeschaltet wird, wird die geschlossene Spule ausgeschaltet und umgekehrt). Die Frequenz, bei welcher dieses Schalten auftritt, wird durch die Computersoftware bestimmt, wie es bei der Phasenverschiebung zwischen dem Einschalten/Ausschalten von den Spulen von den gegenüberliegenden Rotoren geschieht, um den Betrag der Brennstoffmodulation zu steuern/regeln. Beispielsweise, wenn die Rotoren (424a, 424b) um 180° außer Phase sind (d. h. wenn ein Rotor vollständig geöffnet ist und der andere vollständig geschlossen ist), ist das Nettoergebnis, dass es keine Modulation der Brennstoffströmung gibt. Wenn im Gegensatz dazu die Rotoren (424a, 424b) bei 0° Phasenverschiebung moduliert werden (d. h. wenn sie in Phase sind), ist die Modulation maximal.
  • Fachleute werden leicht einsehen, dass die Ventilanordnung der vorliegenden Erfindung dazu ausgebildet ist, Verbrennungsinstabilitäten abzuschwächen, indem die Brennstoffströmungsrate zu einer Brennstoffeinspritzeinrichtung mit einer Frequenz moduliert wird, welche der Verbrennungsinstabilität gleicht, aber außer Phase zu dieser ist, wie durch optische und/oder akustische Sensoren erfasst. Es gibt gegenwärtig keine Strömungssteuer/regeleinrichtungen im Stand der Technik, welche in der Lage sind, eine ausreichende Amplitude einer Brennstoffmodulation über den Frequenzbereich zu erzeugen, in welchem Verbrennungsinstabilitäten auftreten. Es ist von den Erfindern vorgesehen, dass eine solche Einrichtung äußerst nahe an der Brennstoffeinspritzeinrichtung positioniert sein sollte und wahrscheinlich in den Körper der Einspritzeinrichtung selbst integriert sein würde, um das Brennstoffvolumen zwischen dem Ausgang von dem Ventil und dem Ausgang von der Brennstoffeinspritzeinrichtung zu minimieren. Je größer das Brennstoffvolumen zwischen diesen zwei Stellen ist, desto stärke ist die Dämpfung der Brennstoffmodulation, um auf diese Weise die Amplitude der Modulation und die Fähigkeit der Systeme, eine gegebene Verbrennungsinstabilität zu unterdrücken, zu reduzieren. Ein größerer Abstand erhöht auch die Ansprechverzögerung zwischen der Ventilmodulation und der Modulation von Brennstoff zu der Brennstoffeinspritzstelle. Somit ist es wichtig, dass das Modulationsventil der vorliegenden Erfindung so nahe als möglich an dem Brennstoffeinspritzeinrichtungseinlass angeordnet ist. Da die Ventilanordnung in unmittelbarer Nähe zu dem Verdichterauslassabschnitt von einem Gasturbinenmotor wäre, sollte die Einrichtung dazu ausgebildet sein, zuverlässig in einem Temperaturbereich von etwa 200°C bis 500°C zu arbeiten.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung und jedes ihrer Bauteile bezüglich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute leicht einsehen, dass Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.
  • Eine Ventilanordnung zur Modulation einer Brennstoffströmung ist offenbart, umfassend ein Ventilgehäuse mit einem Einlassabschnitt und einem Auslassabschnitt, wenigstens einen Ventil-Rotor, welcher zwischen dem Einlassabschnitt und dem Auslassabschnitt angeordnet ist, um eine Brennstoffströmung durch das Ventilgehäuse zu modulieren, wobei der wenigstens eine Ventil-Rotor aus einem ferritischen, magnetflussdurchlässigen Material gebildet ist und für eine Drehbewegung innerhalb des Ventilgehäuses angebracht ist, unter dem Einfluss einer Torsionsfeder, zwischen ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen, und ein Paar von Elektromagnetenmitteln, um abwechselnd den wenigstens einen Ventil-Rotor in den ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen zu verriegeln.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6672071 [0005]

Claims (20)

  1. Ventilanordnung zur Modulation einer Brennstoffströmung, umfassend: a) ein Ventilgehäuse (406a, 406b), welches einen Einlassabschnitt (410) und einen Auslassabschnitt (412) hat; b) wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b), welcher zwischen dem Einlassabschnitt (410) und dem Auslassabschnitt (412) angeordnet ist, um eine Brennstoffströmung durch das Ventilgehäuse (406a, 406b) zu modulieren, wobei der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) aus einem ferritischen, magnetflussdurchlässigen Material gebildet ist und für eine Drehbewegung innerhalb des Ventilgehäuses (406a, 406b) zwischen ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen angebracht ist; und c) ein elektromagnetisches Mittel (450a–450d), um abwechselnd den wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) in den ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen zu verriegeln, wobei das elektromagnetische Mittel (450a–450d) und der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) erste und zweite Magnetflusswege definieren, wobei der erste Magnetflussweg auf einer ersten Seite von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) angeordnet ist und der zweite Magnetflussweg auf einer zweiten Seite von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) angeordnet ist, sodass sich die ersten und zweiten Magnetflusswege nicht gegenseitig schneiden.
  2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) für eine Schwingbewegung auf einer Ventilwelle (422a, 422b) angebracht ist, welche innerhalb des Ventilgehäuses (406a, 406b) angeordnet ist.
  3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Torsionsfeder (490a, 490b) umfasst, um den wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) abwechselnd von einer magnetisch ver riegelten Position zu einer anderen magnetisch verriegelten Position zu bewegen.
  4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsfeder (490a, 490b) innerhalb einer Innenbohrung (426a, 426b) der Ventilwelle (422a, 422b) angeordnet ist.
  5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) und die Ventilwelle (422a, 422b) entsprechende Brennstofföffnungen (442, 428) haben, welche derart angeordnet sind, dass dann, wenn der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) in der ersten magnetisch verriegelten Position ist, die Brennstofföffnungen (442) von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) zu den Brennstofföffnungen (428) von der Ventilwelle (422a, 422b) ausgerichtet sind, und dann, wenn der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) in der zweiten magnetisch verriegelten Position ist, die Brennstofföffnungen (442) von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) nicht zu den Brennstofföffnungen (428) von der Ventilwelle (422a, 422b) ausgerichtet sind.
  6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstofföffnungen (428) in der Ventilwelle (422a, 422b) mit einem Brennstoffdurchgang in Verbindung stehen, welcher in der Innenbohrung (426a, 426b) der Ventilwelle (422a, 422b) definiert ist, sodass dann, wenn der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) in der ersten magnetisch verriegelten Position ist, Brennstoff in den Brennstoffdurchgang der Ventilwelle (422a, 422b) strömt, und dann, wenn der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) in der zweiten magnetisch verriegelten Position ist, kein Brennstoff in den Brennstoffdurchgang der Ventilwelle (422a, 422b) strömt.
  7. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) in eine erste Richtung dreht, unter dem Einfluss der Torsionsfeder (490a, 490b), zu der ersten magnetisch verriegelten Position, wenn der erste Magnetflussweg eingeschaltet ist, und wobei der Ventil-Rotor (424a, 424b) in eine zweite Richtung dreht, unter dem Einfluss der Torsionsfeder (490a, 490b), zu der zweiten magnetisch verriegelten Position, wenn der zweite Magnetflussweg eingeschaltet ist.
  8. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) für eine Bewegung in eine neutrale Position ausgebildet ist, unter dem Einfluss der Torsionsfeder (490a, 490b), wenn das elektromagnetische Mittel (450a–450d) ausgeschaltet ist.
  9. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Ventil-Rotor (424a, 424b) einen im Allgemeinen zylindrischen Körperabschnitt (432a) und zwei Paare von diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln (425a, 425b und 425c, 425d) hat, welche sich von dem Körperabschnitt (432a) radial nach außen erstrecken, um mit dem elektromagnetischen Mittel (450a–450d) zusammenzuwirken.
  10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinen Flügel (425a, 425b und 425c, 425d) von jedem Paar von diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln um 30° voneinander beabstandet sind und wobei in Umfangsrichtung benachbarte kleine Flügel (425a, 425d und 425b, 425c) von diametral gegenüberliegenden Paaren von kleinen Flügeln um 60° voneinander beabstandet sind.
  11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Mittel (450a–450d) erste und zweite Elektromagneten (450a–450d) umfasst, um den wenigstens einen Ventil-Rotor (424a, 424b) abwechselnd in der ersten und der zweiten magnetisch verriegelten Position zu verriegeln.
  12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetflussweg wenigstens teilweise von dem ersten Elektromagneten (450a) und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln (425a, 425b) von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a) definiert ist, und der zweite Magnetflussweg wenigstens teilweise von dem zweiten Elektromagneten (450b) und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln (425c, 425d) von dem wenigstens einen Ventil-Rotor (424a) definiert ist.
  13. Ventilanordnung zur Modulation einer Brennstoffströmung, umfassend: a) ein Ventilgehäuse (406a, 406b), welches einen Einlassabschnitt (410) und einen Auslassabschnitt (412) hat; und b) erste und zweite Ventil-Rotoren (424a, 424b), welche zwischen dem Einlassabschnitt (410) und dem Auslassabschnitt (412) angeordnet sind, um die Brennstoffströmung durch das Ventilgehäuse (406a, 406b) zu modulieren, wobei jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) für eine Drehbewegung um eine jeweilige Ventilwelle (422a, 422b) innerhalb des Ventilgehäuses (406a, 406b) zwischen ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen angebracht ist, und wobei die Ventilwellen (422a, 422b) axial zueinander ausgerichtet sind.
  14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) aus einem ferritischen, magnetflussdurchlässigen Material gebildet ist und ein Paar von Elektromagneten (450a–450d) hat, welche diesen zugeordnet sind, um abwechselnd den zugeordneten Ventil-Rotor (424a, 424b) in den ersten und zweiten magnetisch verriegelten Positionen zu verriegeln.
  15. Ventilanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) und das Paar von diesem zugeordneten Elektromagneten (450a–450d) erste und zweite Magnetflusswege definieren und wobei kein Magnetflussweg durch das Zentrum des Ventil-Rotors (424a, 424b) kreuzt.
  16. Ventilanordnung nach Anspruch 15, wobei jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) einen im Allgemeinen zylindrischen Körperabschnitt (432a) und zwei Paare von diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln (425a, 425b und 425c, 425d) hat, welche sich von dem Körperabschnitt (432a) radial auswärts erstrecken, um mit dem Paar von Elektromagneten (450a, 450b und 450c, 450d) zusammenzuwirken, welche diesen zugeordnet sind.
  17. Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei die kleinen Flügel von jedem Paar von diametral gegenüberliegenden kleinen Flügeln (425a, 425b und 425c, 425d) um 30° voneinander beabstandet sind und wobei in Umfangsrichtung beabstandete kleinen Flügel von diametral gegenüberliegenden Paaren von kleinen Flügeln (425a, 425b und 425c, 425d) um 60° voneinander beabstandet sind.
  18. Ventilanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Magnetflussweg von jedem Ventil-Rotor (424a) wenigstens teilweise von einem ersten Elektromagneten (450a) und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln (425a, 425b) von dem Ventil-Rotor (424a) definiert ist und der zweite Magnetflussweg von jedem Rotor (424a, 424b) wenigstens teilweise von einem zweiten Elektromagneten (450b) und einem benachbarten Paar von kleinen Flügeln (425c, 425d) von dem Ventil-Rotor (424a) definiert ist.
  19. Ventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) in einer ersten Richtung dreht, unter dem Einfluss einer Torsionsfeder (490a, 490b), zu der ersten magnetisch verriegelten Position, wenn der diesem zugeordnete erste Elektromagnet (450a, 450c) eingeschaltet ist, und wobei jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) in eine zweite Richtung dreht, unter dem Einfluss der Torsionsfeder (490a, 490b), zu der zweiten magnetisch verriegelten Position, wenn der diesem zugeordnete zweite Elektromagnet (450b, 450d) eingeschaltet ist.
  20. Ventilanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ventil-Rotor (424a, 424b) für eine Bewegung in eine neutrale Position ausgebildet ist, unter dem Einfluss der Torsionsfeder (490a, 490b), wenn die zwei diesem zugeordneten Elektromagneten (450a–450d) beide ausgeschaltet sind.
DE200910042117 2008-09-22 2009-09-18 Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einem Gasturbinenmotor Withdrawn DE102009042117A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/284,380 2008-09-22
US12/284,380 US8162287B2 (en) 2005-12-29 2008-09-22 Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009042117A1 true DE102009042117A1 (de) 2010-04-01

Family

ID=41203189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910042117 Withdrawn DE102009042117A1 (de) 2008-09-22 2009-09-18 Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einem Gasturbinenmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8162287B2 (de)
DE (1) DE102009042117A1 (de)
FR (1) FR2936293B1 (de)
GB (1) GB2463559B (de)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7775052B2 (en) 2004-05-07 2010-08-17 Delavan Inc Active combustion control system for gas turbine engines
US7665305B2 (en) * 2005-12-29 2010-02-23 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US8162287B2 (en) * 2005-12-29 2012-04-24 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US20090077945A1 (en) * 2007-08-24 2009-03-26 Delavan Inc Variable amplitude double binary valve system for active fuel control
JP2009191846A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Delavan Inc ガスタービン・エンジンの燃焼安定性制御方法及び装置
US8200410B2 (en) 2008-03-12 2012-06-12 Delavan Inc Active pattern factor control for gas turbine engines
US20090277185A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Goeke Jerry L Proportional fuel pressure amplitude control in gas turbine engines
US8650880B1 (en) 2009-02-13 2014-02-18 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Active combustion control for turbine engine
US8434310B2 (en) * 2009-12-03 2013-05-07 Delavan Inc Trim valves for modulating fluid flow
US20140165576A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 General Electric Company Active control fuel nozzle system
WO2015108583A2 (en) 2013-10-24 2015-07-23 United Technologies Corporation Circumferentially and axially staged annular combustor for gas turbine engine combustor
WO2015061217A1 (en) 2013-10-24 2015-04-30 United Technologies Corporation Circumferentially and axially staged can combustor for gas turbine engine
CN106195345B (zh) * 2015-05-05 2018-12-07 Dh控制股份有限公司 三向控制阀
US20180163635A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-14 Delavan Inc Fluid valves
US11396848B2 (en) 2019-07-10 2022-07-26 General Electric Company Modulating fuel for a turbine engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6672071B2 (en) 2001-09-27 2004-01-06 General Electric Company Methods for operating gas turbine engines

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US374072A (en) * 1887-11-29 johnson
US579249A (en) * 1897-03-23 Frank w
US2468584A (en) 1946-05-23 1949-04-26 Gen Electric Dishwashing apparatus
US2975785A (en) 1957-09-26 1961-03-21 Bausch & Lomb Optical viewing instrument
FR1417308A (fr) 1964-09-30 1965-11-12 Rochar Electronique Interrupteurs hydrauliques pour capteurs débitmétriques
US3532121A (en) 1969-01-15 1970-10-06 Bell Aerospace Corp Latching valve
US3689773A (en) 1971-02-01 1972-09-05 Bailey Miters & Controls Ltd Flame monitor system and method using multiple radiation sensors
US3762442A (en) 1972-01-14 1973-10-02 Parker Hannifin Corp Directional control valve with portative electromagnetic latch mechanism
US3772540A (en) 1972-07-19 1973-11-13 New Process Ind Inc Electromechanical latching actuator
DE3321028A1 (de) 1982-06-17 1983-12-22 Smiths Industries Public Ltd. Co., London Optisches bauteil
US4709155A (en) 1984-11-22 1987-11-24 Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha Flame detector for use with a burner
JPS61153075A (ja) * 1984-12-26 1986-07-11 Nippon Denso Co Ltd ロ−タリ弁切換装置
JP2690977B2 (ja) * 1988-03-18 1997-12-17 株式会社日立製作所 内燃機関用電子制御式スロットルバルブ
FR2628667A1 (fr) 1988-03-21 1989-09-22 Donze Michel Chalumeau a gaz equipe d'un dispositif d'observation visuelle
US4976227A (en) 1990-04-16 1990-12-11 Draper David J Internal combustion engine intake and exhaust valve control apparatus
US5051631A (en) 1990-07-16 1991-09-24 Spx Corporation Electromagnetic solenoid valve with variable force motor
US5257496A (en) 1992-05-05 1993-11-02 General Electric Company Combustion control for producing low NOx emissions through use of flame spectroscopy
US5242150A (en) * 1992-09-30 1993-09-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Rotary hydraulic servo or throttle valve
US5499497A (en) 1993-08-06 1996-03-19 Simmonds Precision Engine Systems Temperature detector and control for an igniter
US5345757A (en) 1993-09-20 1994-09-13 General Electric Company Combustor apparatus for use in a gas turbine engine
US5474234A (en) 1994-03-22 1995-12-12 Caterpillar Inc. Electrically controlled fluid control valve of a fuel injector system
US5488340A (en) 1994-05-20 1996-01-30 Caterpillar Inc. Hard magnetic valve actuator adapted for a fuel injector
US5450727A (en) 1994-05-27 1995-09-19 Hughes Aircraft Company Thermoelectric cooler controller, thermal reference source and detector
FR2726603B1 (fr) 1994-11-09 1996-12-13 Snecma Dispositif de controle actif des instabilites de combustion et de decokefaction d'un injecteur de carburant
US5719791A (en) 1995-03-17 1998-02-17 Georgia Tech Research Corporation Methods, apparatus and systems for real time identification and control of modes of oscillation
US5608515A (en) 1995-04-20 1997-03-04 General Electric Company Double window for protecting optical sensors from hazardous environments
US5791889A (en) 1996-04-26 1998-08-11 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combustor oscillating pressure stabilization and method
US5828797A (en) 1996-06-19 1998-10-27 Meggitt Avionics, Inc. Fiber optic linked flame sensor
US6071114A (en) 1996-06-19 2000-06-06 Meggitt Avionics, Inc. Method and apparatus for characterizing a combustion flame
JPH1082526A (ja) 1996-06-24 1998-03-31 General Electric Co <Ge> 予混合燃焼器システムにおけるフラッシュバックの発生を検出する装置
DE19628960B4 (de) 1996-07-18 2005-06-02 Alstom Technology Ltd Temperaturmeßvorrichtung
US6058709A (en) 1996-11-06 2000-05-09 The United States Of America Represented By The United States Department Of Energy Dynamically balanced fuel nozzle and method of operation
US5809769A (en) 1996-11-06 1998-09-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combustor oscillation attenuation via the control of fuel-supply line dynamics
US5857320A (en) 1996-11-12 1999-01-12 Westinghouse Electric Corporation Combustor with flashback arresting system
DE19704540C1 (de) 1997-02-06 1998-07-23 Siemens Ag Verfahren zur aktiven Dämpfung einer Verbrennungsschwingung und Verbrennungsvorrichtung
US6059560A (en) 1997-03-04 2000-05-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Periodic equivalence ratio modulation method and apparatus for controlling combustion instability
US5961314A (en) 1997-05-06 1999-10-05 Rosemount Aerospace Inc. Apparatus for detecting flame conditions in combustion systems
US6599028B1 (en) 1997-06-17 2003-07-29 General Electric Company Fiber optic sensors for gas turbine control
US6125884A (en) 1997-10-15 2000-10-03 Hughes; Richard E. Process sampling selection valves
EP0926325A3 (de) 1997-12-23 2001-04-25 United Technologies Corporation Einrichtung für einen mit flüssigem Brennstoff betriebene Brennkammer
GB2342504B (en) 1998-10-08 2003-04-23 Wladyslaw Wygnanski Magnetic drives
WO2000020786A1 (en) 1998-10-08 2000-04-13 Camcon Limited Magnetic drives
US6264439B1 (en) 1998-06-18 2001-07-24 Wilson Greatbatch Ltd. Low power electromagnetic pump
UA67804C2 (uk) 1998-10-02 2004-07-15 Роналд Нортедж Клапан
GB2380065B (en) 1998-10-08 2003-05-14 Camcon Ltd Magnetic drives
US6205765B1 (en) 1999-10-06 2001-03-27 General Electric Co. Apparatus and method for active control of oscillations in gas turbine combustors
US6688534B2 (en) 2001-03-07 2004-02-10 Delavan Inc Air assist fuel nozzle
AT5153U1 (de) 2001-03-22 2002-03-25 Avl List Gmbh Optischer sensor zur erfassung von verbrennungsvorgängen
GB0109975D0 (en) 2001-04-24 2001-06-13 Camcon Ltd Electromagnetically operated valve
US6566158B2 (en) 2001-08-17 2003-05-20 Rosemount Aerospace Inc. Method of preparing a semiconductor using ion implantation in a SiC layer
US6640548B2 (en) 2001-09-26 2003-11-04 Siemens Westinghouse Power Corporation Apparatus and method for combusting low quality fuel
US6543232B1 (en) 2001-09-27 2003-04-08 United Technologies Corporation Valve assembly for use in a gas fuel nozzle
CA2466752C (en) 2001-11-13 2011-05-24 John C. Barton Touchless automatic fiber optic beverage/ice dispenser
US7137613B2 (en) 2002-02-28 2006-11-21 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Pattern factor control valve
US6918569B2 (en) 2002-02-28 2005-07-19 Jansen's Aircraft Systems Controls, Inc. Active combustion fuel valve
AU2003236888A1 (en) 2002-05-31 2003-12-19 Camcon Ltd Pivoting electromagnetic actuator and integrated actuator and fluid flow control valve
US7252114B2 (en) 2003-05-30 2007-08-07 Camcon Limited Electromagnetic fluid flow control valve
JP2005155590A (ja) 2003-10-30 2005-06-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン制御装置、ガスタービンシステム、ガスタービンの制御方法
US7188465B2 (en) 2003-11-10 2007-03-13 General Electric Company Method and apparatus for actuating fuel trim valves in a gas turbine
US7007661B2 (en) 2004-01-27 2006-03-07 Woodward Governor Company Method and apparatus for controlling micro pilot fuel injection to minimize NOx and UHC emissions
US7484369B2 (en) 2004-05-07 2009-02-03 Rosemount Aerospace Inc. Apparatus for observing combustion conditions in a gas turbine engine
US7334413B2 (en) 2004-05-07 2008-02-26 Rosemount Aerospace Inc. Apparatus, system and method for observing combustion conditions in a gas turbine engine
US7775052B2 (en) 2004-05-07 2010-08-17 Delavan Inc Active combustion control system for gas turbine engines
US6928878B1 (en) 2004-09-28 2005-08-16 Rosemount Aerospace Inc. Pressure sensor
US7269939B2 (en) 2004-11-24 2007-09-18 General Electric Company Method and apparatus for automatically actuating fuel trim valves in a gas
US7406820B2 (en) 2005-03-25 2008-08-05 Honeywell International Inc. System and method for turbine engine adaptive control for mitigation of instabilities
US8162287B2 (en) 2005-12-29 2012-04-24 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US7665305B2 (en) * 2005-12-29 2010-02-23 Delavan Inc Valve assembly for modulating fuel flow to a gas turbine engine
US9568197B2 (en) 2007-07-09 2017-02-14 United Technologies Corporation Integrated fuel nozzle with feedback control for a gas turbine engine
US7603915B2 (en) 2007-08-23 2009-10-20 Rosemount Aerospace Inc. Force balanced impeller flow meter for mass flow rate control
US20090077945A1 (en) 2007-08-24 2009-03-26 Delavan Inc Variable amplitude double binary valve system for active fuel control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6672071B2 (en) 2001-09-27 2004-01-06 General Electric Company Methods for operating gas turbine engines

Also Published As

Publication number Publication date
FR2936293B1 (fr) 2016-07-29
US8162287B2 (en) 2012-04-24
GB2463559B (en) 2013-03-27
GB2463559A (en) 2010-03-24
FR2936293A1 (fr) 2010-03-26
US20090026398A1 (en) 2009-01-29
GB0915455D0 (en) 2009-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009042117A1 (de) Ventilanordnung zum Modulieren einer Brennstoffströmung zu einem Gasturbinenmotor
DE102007004864C5 (de) Brennkammer einer Gasturbine und Verbrennungssteuerverfahren für eine Gasturbine
DE60033991T2 (de) Kraftstoffeinspritzventil
EP1319895B1 (de) Magervormischbrenner für eine Gasturbine sowie Verfahren zum Betrieb eines Magervormischbrenners
DE3506733A1 (de) Turbinenleitradring
DE112009004299T5 (de) Turbinenschaufelanordnung mit einem Dämpfer
DE102009041755A1 (de) Doppeltes unabhängiges Verstellsystem zum unabhängigen Verstellen der Ansaug- und der Ausstoßnockenerhebungen einer konzentrischen Nockenwellenanordnung
DE102008008888A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Ansaugvorgangs eines Verbrennungsmotors
DE10350696A1 (de) Ventilzeitsteuerungseinstellvorrichtung
CH702169B1 (de) Gasturbinenbrennstoffdüsen mit entgegengerichtetem Drall.
DE102007063044A1 (de) Zylinderkopfanordnung mit einem Drehventil
DE10128694A1 (de) Variables Ventilzeitgebungssystem
DE112014001594T5 (de) Brennkammer und Gasturbine
DE102007063048A1 (de) Befestigungsanordnung für ein Drehventil
DE102007020526A1 (de) Nockenwellenversteller für eine Brennkraftmaschine mit verbesserter Ausführung der Druckräume
DE102007063045A1 (de) Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor
DE112018002830T5 (de) Turbinenschaufel und gasturbine
DE112014005025B4 (de) Ringförmige Verbrennungskammer in einem Gasturbinen-Triebwerk und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102008047802A1 (de) Frischgasversorgungsvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine mit Abgasturbolader und Verfahren zu deren Steuerung
DE102014209196A1 (de) Turbolader mit variabler Düse
DE102007063043A1 (de) Zylinderkopf für einen Verbrennungsmotor
EP2507557A1 (de) Brenneranordnung
DE3742992C2 (de) Flügelzellenverdichter mit variabler Förderleistung
DE112018003210T5 (de) Verstellpumpe und Steuerverfahren für diese
DE112015002061T5 (de) Blockierungsverhinderungsschaufel für einen turbolader mit verstellbarer geometrie

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee