DE2927760C2 - - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
- F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftzufuhreinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige
Luftzufuhreinrichtung ist aus der GB-PS 12 48 198 bekannt.
Mit zunehmender Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit von
Turbinentriebwerken durch Änderung der Verfahren, Aus
legungen und Materialien erlangen Verluste, die infolge
übermäßiger Abstände (Radialspalte) zwischen sich relativ
zueinander drehenden Teilen auftreten, bei den zahlreichen
Auslegungsbetrachtungen zunehmende Wichtigkeit. Bei vielen
Turbinentriebwerksanwendungen ist es erforderlich, bei
variablen stationären Drehzahlen zu arbeiten und zwischen
diesen Drehzahlen so zu wechseln, wie es im regulären
Betriebsverlauf erwünscht ist. Beispielsweise ist es in
einem Strahltriebwerk zum Antreiben von Flugzeugen erforder
lich, daß der Pilot immer dann auf eine erwünschte Drehzahl
übergehen kann, wenn ein solcher Wechsel gewählt wird. Die
resultierenden Temperatur- und Rotordrehzahländerungen
führen zwischen dem Rotor und dem umgebenden Mantel zu
einem relativen Wachsen, was bei der Aufrechterhaltung
einer gewünschten Leistung berücksichtigt werden muß. Man
versucht deshalb, einen möglichst kleinen Abstand (Spalt)
zwischen dem Stator und dem Rotor einzuhalten, wobei jeg
licher Reibeingriff zwischen diesen Teilen zu vermeiden
ist, was zu einem Schleifen und zu einer entsprechenden
Vergrößerung des Radialspiels oder Radialspalts während
des nachfolgenden Betriebes führen würde. Wenn die
transienten Betriebserfordernisse betrachtet werden,
wie es oben erwähnt wurde, zeigt es sich, daß die
relativen mechanischen und thermischen Wachstumsände
rungen zwischen dem Rotor und dem Mantel ein sehr schwie
riges Problem darstellen.
Es wurden verschiedene Systeme entworfen, um den statio
nären Mantel in Abhängigkeit von Triebwerk-Betriebspara
metern variabel zu positionieren und das Rotor/Mantel-
Spiel zu reduzieren. Zu diesem Zweck ist in der US-PS
39 66 354 ein thermisch betätigtes Ventil beschrieben.
Dieses Ventil arbeitet in Abhängigkeit von der Temperatur
der Kühlluft. In dem Ausmaß, in dem die Kühllufttemperatur
von der Triebwerksdrehzahl abhängt, wird der transiente
Zustand berücksichtigt. Ein solches System hat jedoch ein
relativ langsames Ansprechverhalten und ist relativ unge
nau bei dem Versuch, das relative Wachsen während des
transienten Betriebes anzupassen bzw. auszugleichen.
Sicher besteht der Hauptgrund dafür, daß ein nur nach
einem drehzahlabhängigen Programm arbeitendes Kühlluft
system unpassend ist, darin, daß ein solches System nicht
die thermischen Aufheizungs- und Abkühlungs-Zeitkonstanten
des Rotors für alle möglichen Übergangsbetriebsfolgen be
rücksichtigen kann. Das heißt, daß vorhandene Systeme nur
thermische Zeitkonstanten anpassen können, wenn die Rei
henfolge des transienten Betriebes bekannt ist. Dieses ist
natürlich nicht möglich, da der jeweilige Betriebszustand
und die Betriebsreihenfolge von dem jeweiligen Flugauftrag
bzw. -vorhaben abhängen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Luftzufuhreinrichtung
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie auf
unvorhergesehene Betriebsänderungen schnell anspricht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen gemäß
dem Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen ins
besondere darin, daß das Zeitsteuerventil in Abhängigkeit
von Rotordrehzahlsignalen wirksam wird, um Temperatur
änderungen in der Luftströmung zur Turbinenmantelhalterung
so festzulegen, daß die thermischen Zeitkonstanten des
Rotors angepaßt sind. Auf diese Weise kann das Spiel zwi
schen dem Rotor und dessen Ummantelung während des tran
sienten und des stationären Betriebes verringert werden.
Dabei wird das Zeitsteuer-Ventil nach Erreichen einer vor
bestimmten Rotordrehzahl in Betrieb gesetzt und mit einer
konstanten Geschwindigkeit verstellt, um Lufttemperatur
erhöhungen zu folgen. Nachdem die Rotordrehzahl wieder
auf einen bestimmten Wert abgesunken ist, wird das Zeit
steuerventil mit einer konstanten Geschwindigkeit bis in
seine ursprüngliche Position zurückgestellt. Die Rück
stellgeschwindigkeit ist kleiner als die Vorstellgeschwin
digkeit, um erneut auftretende Betriebsstöße ohne Störung
zwischen dem Rotor und der Ummantelung aufnehmen zu können.
Während der Rückstellphase wird die Luftabgabe durch die
Rotordrehzahl bestimmt, wobei sie von der Position des
Zeitsteuerventils unabhängig ist.
Vorteilhafterweise setzt das Zeitsteuerventil nach Er
reichen des Betriebs mit höchster Luftstromtemperatur
seine Vorwärtsbewegung während einer vorbestimmten Zeit
fort, so daß während der Rückwärtsbewegung die resultie
rende, zusätzliche Zeit ein ausreichendes Abkühlen des
Rotors ermöglicht, damit Rotor-Betriebsstöße ohne dabei
auftretende Schleiferscheinungen möglich sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beschreibung
und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 in einem axialen Schnitt eine Turbinenmantelhal
terung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung ein Turbinen
mantelung-Kühlsystem gemäß einer bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung,
Fig. 3 in einem teilweise schematischen Schnitt einen Dreh
zahlerfassungsabschnitt der bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung,
Fig. 4 in einem teilweise schematisch dargestellten Schnitt
einen Zeitsteuer- und Luftventil-Abschnitt gemäß
einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 5 eine Tabelle zum Aufzeigen der stationären Betriebs
arten,
Fig. 6 in einer graphischen Darstellung die Beziehung der
verschiedenen Parameter während des stationären Betriebes,
Fig. 7 in einer grafischen Darstellung verschiedene Betriebs
folgeventil-Positionen und Luftventil-Positionen als
Funktion der Zeit und
Fig. 8a bis 8m schematische Darstellungen der Betriebsfol
geventil- und Luftventil-Positionen beim Durchlaufen
eines typischen Betriebszyklus.
In Fig. 1 ist ein Teil eines typischen Gasturbinen
triebwerks dargestellt, welches eine Reihe von umfangsgemäß ver
teilten Hochdruck-Turbinenschaufeln 11 enthält. Diese sind von
einer Mehrzahl von umfangsmäßig verteilten Mantelsegmenten 12 eng
umgeben. Wie bei dem herkömmlichen Betrieb einer einstufigen Hoch
druckturbine strömen die heißen Abgase von dem Brenner (nicht dar
gestellt) durch eine Reihe von Hochdruckdüsen 13, durch eine Rei
he von Turbinenschaufeln 11 zum Drehen derselben und stromabwärts
zu einer Reihe von Niederdruckdüsen 14. Kühlluft wird den Hoch
druckdüsen 13 und den Niederdruckdüsen 14 in bekannter Weise über
entsprechende Kühlräume 16 und 17 zugeleitet.
Die Mantelsegmente 12 werden von einem Mantelstützauf
bau 18 mit inneren Flanschen 19 und 21 gehalten, die mit den Man
telsegmenten über einen ringförmigen Klemmbügel 22 und einen
Stützarm 23 verbunden sind. Zum Kühlen der Mantelsegmente 12 ist
es üblich, Kühlluft von einem Raum 24 durch den Stützarm 23 zu
dem Raum 26 zu leiten, wo die Kühlluft durch Perforationen bzw.
Löcher in einer Zwischenwand 27 strömt, um auf die Mantelsegmente
12 aufzuprallen und diese zu kühlen.
Der Mantelstützring 18, der an seinem vorderen Ende an
dem Brennergehäuse 28 und an seinem rückwärtigen Ende an dem Dü
senstützelement 29 sowie dem Niederdruckturbinenegehäuse 31 befe
stigt ist, enthält einen mittleren Flansch bzw. Rand 32 und einen
hinteren Flansch bzw. Rand 35. Diese Flansche haben eine weitge
hende Dicke und radiale Höhe, so daß sie einen beträchtlichen
Teil der Masse des gesamten Mantelstützaufbaues 18 bilden. Es ist
ersichtlich, daß durch selektives Steuern der Temperatur und so
mit des thermischen Wachsens dieser Flansche die radiale Position
des Mantelsegmentaufbaues 18 und somit der Mantelsegmente 12 so
angepaßt werden kann, daß sie dem mechanischen und thermischen
Wachsen der Rotorschaufel 11 folgt, damit der Abstand zwischen
den Schaufeln 11 und den Mantelsegmenten 12 sowohl während des
Dauerbetriebes als auch während Übergangsbetriebszuständen ver
ringert wird.
Den Mantelstützaufbau umgibt ein Verteiler 33, der an
seinem vorderen Ende über eine Mehrzahl von Befestigungsgliedern
34 mit einem Brennergehäuse 28 und an seinem rückwärtigen Ende
durch eine Vielzahl von Befestigungsgliedern 36 mit dem Turbinen
gehäuse 31 verbunden ist. Der Verteiler 33 bestimmt die äußere
Seite eines Hochdruck-Kühlluftraums 37 und eines Kühlluftraums 38
für einen niedrigeren Druck. Die beiden Räume 37 und 38 sind
durch eine Wandung 39 getrennt, und es können Maßnahmen für das
Strömen von gewisser Luft zwischen den Räumen gemäß der Pfeildar
stellung enthalten sein. Somit kann der für den niedrigeren Druck
zuständige Kühlluftraum 38 über den Hochdruck-Kühlluftraum 37,
durch einen Luftübergang über die Oberseite des Flansches 19 nach
dem Aufprallen und/oder gemäß der Darstellung durch eine separate
Versorgungsleitung 41 mit Kühlluft versorgt werden. Das Kühlen
der Niederdruckdüsen erfolgt in einer in der Technik bekannten
Weise.
In den Hochdruck-Kühlluftraum 37 führt eine Ablaßluft
leitung 42, die von dem Kompressor bei veränderlichen Temperatu
ren in einer noch näher zu beschreibenden Weise Ablaßluft emp
fängt. Die radial innere Begrenzung des Kühlluftraums 37 und die
radial äußere Begrenzung eines inneren Raums 43 bildet ein Prall
ring 44 mit einer Mehrzahl von darin umfangsmäßig verteilt ange
ordneten Löchern 46, die dazu dienen, die unter einem relativ ho
hen Druck stehende Luft aus dem Raum 37 gegen die Oberflächen des
mittleren Flansches 32 und des hinteren Flansches 35 zum Steuern
der Temperatur dieser Flansche prallen zu lassen. Die aufgetrof
fene bzw. aufgeprallte Luft strömt dann aus dem Raum 43, der
einen relativ mittleren Druck aufweist, in üblicher Weise zum Küh
len anderer Elemente des Triebwerks.
Das Zumessen des Kühlluftstroms zu dem Hochdruck-Kühl
luftraum 37 über die Ablaßluftleitung 42 erfolgt durch das in Fig.
2 allgemein dargestellte System. Hier bildet eine Treibstoff
hauptsteuerung 47, die eine für die Rotordrehzahl bezeichnende
Eingangsgröße empfängt, eine Mehrzahl von hydraulischen Druck-
Ausgangsgrößen, die benutzt werden, um ein Zeitglied 48 und ein
Paar von Luftventil-Betätigungsorganen 49 sowie 51 mit Luftventi
len 55 sowie 60 zu betreiben, und zwar zum Zumessen von Luft zu
einem Verteiler 52 und dann über die Leitung 42 zu der Mantelab
stützung.
In der Treibstoff-Hauptsteuerung 47 befindet sich ein
Paar von druckausgleichenden Hydrauliksignalventilen 53 und 54
(siehe Fig. 3) mit Kolben bzw. Stößeln 56 und 57, deren Positio
nen von einer Nocken- oder Kurvenscheibe 58 gesteuert werden, die
mit entsprechenden Ventilstangen 59 und 61 in Eingriff steht. Die
Kurvenscheibe 58 wird auf ein Kerndrehzahl-Tachometer ansprechend
positioniert, das normalerweise zum Planen bzw. Festlegen des Be
schleunigungstreibstoffflusses und der Kompressor-Statorposition
benutzt wird. Dieses Doppelventilsystem besitzt an jedem Schalt
punkt einen spezifischen Drehzahlhysteresebereich, um zu verhin
dern, daß das System beim Arbeiten nahe einer Schaltpunktdrehzahl
zwischen den Betriebsarten hin- und herwechselt. Das Kurvenschei
benprofil treibt den inneren Ventilschaft eines jeden der Ventile
an, so daß dann, wenn einmal die Schaltpunktverlagerung erreicht
ist, sich der eingefangene Stößel durch den Differentialdruck zu
der entgegengesetzten Bewegungsgrenze innerhalb der Anschläge des
Ventilschafts bewegt. Deshalb muß sich die Drehzahl um das der
Stößelbewegung entsprechende Maß ändern, bevor das Signal zu sei
nen ursprünglichen Ventilspalten zurückkehrt. Da die Bewegung des
Stößels bzw. Kolbens auf den dem Drehzahlhystereseband entspre
chenden Bereich beschränkt ist, ist der sich ergebende Einfluß
auf die Mantelabstände minimal.
Jedem der drei Signalventile 53 und 54 werden drei Hy
draulikdruck-Eingangsgrößen zugeleitet, die leicht von dem beste
henden Treibstoffsteuerungssystem erhältlich sind. Die Eingangs
größen sind P B (Ladedruck), P CR (P B + 7 kp/cm2) und P C (P B +
14 kp/cm2). Die entsprechenden Stößel 56 und 57 werden dann
von der Kurvenscheibe 58 entsprechend positioniert, um Kombina
tionen dieser Drücke in den entsprechenden Signalventilen zu er
halten und Turbinenspiel-Ausgangssignale TC 2 und TC 1 zu erzeugen,
die gleich P B oder P C sind. Diese zwei hydraulischen Signale TC 1
und TC 2 werden dann zusammen mit dem hydraulischen Signal P B zu
dem Zeitglied 48 geleitet, das seinerseits auf Leitungen 62 und
63 hydraulische Signale zum Betreiben der Luftventil-Betätigungs
organe 51 und 49 erzeugt. Diese Ventil-Betätigungsorgane empfangen
auch ein P CR Druckeingangssignal für eine Verwendung als Referenz
druck. Sie betreiben dann die Luftventile 60 und 55 in Abhängig
keit von den hydraulischen Signalen des Zeitgliedes 48, um ver
schiedene Kombinationen von Kühlluft der fünften und neunten Stufe
zu der Luftventil-Ablaßöffnung oder dem Verteiler 52 zu leiten,
und zwar zum Steuern der Temperatur der Mantelabstützung.
In Fig. 4 ist das Zeitglied 48 so dargestellt, daß es
einen Zylinder 64 mit zwei Durchmessern und einen Kolben 66 mit
zwei Durchmessern hat. In dem größeren Ende bzw. Bereich 67 des
Zylinders befinden sich zwischen seiner einen Wandung 68 und dem
größeren Ende 69 des Kolbens eine Schraubenfeder 71, die dazu
neigt, den Kolben in Richtung zu dem Kopfendenraum 70 am links
seitigen Ende des Zylinders 64 vorzuspannen. Das kleinere Ende 72
des Kolbens enthält drei axial verteilte Stege 73, 74 und 76, die
sich radial auswärts bis zu einem engen diametralen Abstand mit
der Innenwandung des schmaleren Endes bzw. Bereichs 77 des Zylin
ders erstrecken. Der Kolben 66 hat einen sich axial von einem zum
anderen Ende erstreckenden Durchgang 78, ferner eine an einem En
de desselben befindliche Mündung 80 zum Zumessen des Fluidstroms
zu dem Kopfendenraum 70 und eine Mündung 79, die den Durchgang 78
strömungsmäßig mit einem Hohlraum 81 zwischen den Stegen 74 und
76 verbindet. Das schmalere Ende 72 des Kolbens enthält auch einen
Durchgang 82, der einen Hohlraum 83 zwischen den Stegen 73 und 74
mit dem größeren Ende bzw. Bereich 67 des Zylinders strömungsmä
ßig verbindet.
Hydraulische Verbindungen zu dem Zylinder 64 werden an
seinem schmaleren Ende durch Leitungen 84, 86 sowie 87 und zu sei
nem größeren Ende durch eine Leitung 88 hergestellt. Die Leitung
84 führt in das Ende des schmaleren Abschnitts 77 des Zylinders
und enthält ein hydraulisches Fluid mit einem mit TC 2 bezeichne
ten Druck, der von dem in der Treibstoffhaupsteuerung 47 angeord
neten Signalventil 53 herrührt. Die Leitung 86 ist an ihrem einen
Ende mit der Seite des schmaleren Abschnitts 77 des Zylinders und
an ihrem anderen Ende mit einem Ende des Maximaldruckwählers 89
verbunden. Die Leitung 87 ist an ihrem einen Ende mit dem schma
leren Ende 77 des Zylinders und an ihrem anderen Ende mit einem
Ende eines Maximaldruckwählers 91 verbunden. Die Leitung 88 ist
an ihrem einen Ende mit der Wandung 68 des größeren Endes 67 des
Zylinders und an ihrem anderen Ende mit einem Mischventil 92 ver
bunden. Dieses besitzt einen Zylinder 93, in dem ein mit zwei En
den ausgebildeter Kolben 94 angeordnet ist und eine Schraubenfe
der 96 den Kolben 94 gemäß der Darstellung nach unten vorspannt.
Das obere Ende des Zylinders 93 ist über eine Leitung 97 mit dem
Signalventil 53 der Treibstoffhauptsteuerung 47 verbunden, um
einen TC 2 Fluiddruck zuzuführen. Das untere Ende des Mischventils
92 ist über eine Hydraulikleitung 98 mit dem anderen Signalventil
54 in der Treibstoffhauptsteuerung 47 verbunden, um das TC 1 Fluid
drucksignal zu empfangen. Die das größere Ende 67 des Zylinders
verbindende Hydraulikleitung 88 führt in das Mischventil 92 an
einem Punkt zwischen den beiden Enden. Eine andere Hydrauliklei
tung 99, die Fluid unter einem Druck P B enthält, führt im wesent
lichen an demselben axialen Punkt in den Zylinder 93. Und schließ
lich führt eine Hydraulikleitung 101 von einem Punkt an dem unte
ren Ende des Zylinders 93 zu dem anderen Ende des Maximaldruckwäh
lers 89. Nachfolgend wird der Betrieb des Mischventils 92 unter
veränderlichen Bedingungen beschrieben.
In den Maximaldruck-Wählerventilen 89 und 91 befinden
sich entsprechende Kugeln 102 und 103, deren Positionen durch die
darauf einwirkenden Drücke so bestimmt werden, daß die Kugeln nur
die höchsten Drücke, denen sie ausgesetzt sind, zu den entsprechen
den Luftventil-Betätigungsorganen 51 und 49 gelangen lassen. Bei
spielsweise ist die Kugel 102 in dem Maximaldruck-Wählerventil 89
den Drücken in den Leitungen 86 sowie 101 ausgesetzt. Sie bewegt
sich so, daß sie nur den höheren Druck in die Leitung 62 und in
das eine Ende des Luftventil-Betätigungsorgans 51 gelangen läßt.
In ähnlicher Weise arbeitet das Ventil 91 so, daß es nur den höhe
ren Druck von der Leitung 87 und der Leitung 98 in die Leitung 63
und in das eine Ende des Luftventil-Betätigungsorgans 49 gelangen
läßt.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist das Luftventil 55
normalerweise geschlossen, und sein Betätigungsorgan 49 wird durch
eine Schraubenfeder 104 wie auch durch ein hydraulisches Fluid bei
einem Druck P CR vorgespannt. Das Luftventil 60 ist ein normaler
weise offenes Ventil, und sein Betätigungsorgan 51 wird von einer
Schraubenfeder 106 und dem hydraulischen Fluid unter einem Druck
P CR vorgespannt.
Es wird nunmehr der Betrieb des Zeitgliedes 48 im sta
tionären Leerlaufdrehzahlzustand beschrieben. Bei Leerlaufdrehzahl
bewegt die Kurvenscheibe 58 (siehe Fig. 3) die Stößel 56 und 57
zu solchen Positionen, daß der niedrige Druck P B an beiden TC 1 und
TC 2 Signalpunkten vorliegt. Der niedrige Fluiddruck existiert dann
in der Leitung 84 aus Fig. 4, in dem schmaleren Ende 77 des Zylin
ders, in dem Durchgang 78 und in dem Kopfendenraum 70, um auf das
größere Ende 69 des Kolbens einzuwirken. Die andere Seite des grö
ßeren Endes des Kolbens 69 wird von demselben niedrigen Druck P B
von der Leitung 99 über das Mischventil 92 und die Leitung 88 be
aufschlagt. Da die Drücke gleich sind, verbleibt der Kolben 66 in
dieser Position. Derselbe niedrige Druck herrscht in der Leitung
86. Da das über die Leitung 99 in das Mischventil 92 eintretende
Fluid einen Druck P B hat, hat auch das Fluid in der Leitung 101
einen niedrigen Druck P B . Dementsprechend beträgt der Druck in der
Leitung 62 ebenfalls P B , und die Feder 106 sowie das Fluid mit
dem Druck P CR halten das Betätigungsorgan 51 in einem zurückgezo
genen Zustand und das Ventil 60 in der offenen Position, so daß
Luft der neunten Stufe zu der Ventilauslaßöffnung 52 strömen kann.
Gleichzeitig hat das Fluid in den zu dem Maximaldruckwäh
ler 91 führenden Leitungen 98 sowie 87 und in der Leitung 63 an
dem linken Ende des Luftventil-Betätigungsorgans 49 einen niedri
gen Druck P B . Auf die andere Seite des Luftventil-Betätigungsor
gans 49 wirken die Kraft der Feder 104 und der Fluiddruck P CR , so
daß das Ventil 55 in seiner normalerweise geschlossenen Position
gehalten wird, um ein Zuströmen von Luft der fünften Stufe in die
Luftventil-Auslaßöffnung 52 zu vermeiden.
Das Mischventil 92 hat in beiden Endbereichen hydrauli
sches Fluid mit einem Druck P B , so daß der Kolben 94 gemäß der
Darstellung in seiner nach unten vorgespannten Position verbleibt.
Bei dem Betrieb des Systems im stationären Leerlaufbe
trieb ist eine Anwendung relativ heißer Luft der neunten Stufe be
absichtigt, um die Mantelposition prompt bzw. schnell herzustel
len und den notwendigen Abstandsspielraum für den Betrieb vorzu
sehen, wie es nachfolgend näher erläutert wird. Zusätzlich zum
Leerlaufbetrieb ist das System dazu bestimmt, über den gesamten
Kerndrehzahlbereich zu arbeiten, was zum Zwecke der vorliegenden
Beschreibung für einen Standardtag in der Tabelle aus Fig. 5 in
Abhängigkeit von den stationären Betriebsbedingungen, Reiseflug,
Steigflug und Abheben, dargestellt ist. Es ist festzustellen, daß
bei diesen stationären Betriebsarten zunehmend heißere Luft ange
wendet wird, wenn die Triebwerksdrehzahl und -temperaturen anstei
gen, um eine Anpassung an das thermische Wachsen des Rotors vorzu
nehmen. Demnach werden nach dem anfänglichen Starten und dem Leer
laufbetrieb die kühlste Luftquelle von der fünften Stufe in dem
Reiseflug-Bereich von 10 000 bis 13 400 U/min benutzt, dann die
Luft von den fünften und neunten Stufen für den Steigflug-Bereich
von 13 400 bis 14 000 U/min gemischt und schließlich nur die Luft
der neunten Stufe in dem stationären Betriebszustand des Abhebens
über 14 000 U/min benutzt, um während eines Abhebens an heißen Ta
gen ein passendes Spiel sicherzustellen.
Es ist aus der Tabelle aus Fig. 5 ersichtlich, daß für
den Leerlauf- und den Reiseflug-Betrieb der Zeitglied-Kolben 66
in der zurückgezogenen Position aus Fig. 4 verbleibt. Es wird
sich noch klarer ergeben, daß dann, wenn das Triebwerk bei einer
höheren Drehzahl gearbeitet hat und die Drehzahl zu einer der
beiden genannten Drehzahlbereiche abfällt, der Kolben 66 des Zeit
gliedes zurückgezogen wird, so daß er sich zu der in Fig. 4 dar
gestellten Position nach links bewegt. In den anderen beiden Be
triebsarten für den Steigflug und das Abheben wird der Kolben 66
des Zeitglieds vorbewegt, um das Ansteigen der Lufttemperaturen
in der angegebenen Weise zu planen bzw. zu bestimmen.
In Fig. 6 sind die verschiedenen Steuerungssignale,
die endgültigen Kolbenpositionen, die benutzten Luftquellen und
die Rotor-Mantel-Abstände grafisch dargestellt, die den jeweili
gen stationären Betriebsarten entsprechen. Während des Leerlaufs
haben TC 1 und TC 2 beide die niedrigen P B Drucksignale, so daß
sich der Kolben in der weiten linken Position befindet. Nur die
Luft der neunten Stufe ist eingeschaltet, so daß der Rotor-Mantel-
Relativabstand bei dieser Drehzahl den möglichen Maximalpegel an
nimmt. Wenn die Drehzahl auf den Reiseflugbetrieb vergrößert wird,
wird das TC 1 Steuerungssignal auf den P C Pegel vergrößert, so daß
die Luft der neunten Stufe abgeschaltet und die Luft der fünften
Stufe eingeschaltet werden. Dieses führt zu einer erheblichen Ab
nahme des Rotor-Mantel-Abstandes, und diese Verminderung des Ab
standes setzt sich fort, wenn die Drehzahl bis zu dem Steigflug-
Bereich vergrößert wird. An diesem Punkt wird das TC 2 Signal auf
den P C Pegel vergrößert, und der Kolben des Folgezeitglieds be
wegt sich zu seiner Endposition an der weiten rechten Seite. Die
Luft der neunten Stufe wird dann eingeschaltet, um eine Mischung
von Luft der fünften sowie neunten Stufe vorzusehen und den Rotor-
Mantel-Abstand gemäß der Darstellung auf einen annehmbaren Wert
zu vergrößern. Und wiederum nimmt dieser Abstand ab, wenn die
Drehzahl bis zu dem Abhebepegel ansteigt, wobei das TC 1 Signal
auf den P B Pegel vermindert und die Luft der fünften Stufe abge
schaltet werden, damit wieder ein vergrößerter Rotor-Mantel-Ab
stand vorliegt und weitere Drehzahlsteigerungen ohne dabei auf
tretende Schleifeingriffe zulässig sind.
Es wird nunmehr der Betrieb des Systems unter transien
ten Bedingungen erörtert. In Fig. 7 ist eine grafische Darstel
lung der Zeitgliedventil-Kolbenpositionen und der Luftventil-Po
sitionen für ein Triebwerk dargestellt, das von dem Leerlaufzu
stand zu der Abheben-Position betrieben und zurück zu dem Reise
flug-/Leerlauf-Zustand vermindert wird. Beim Durchlaufen dieser
drei Betriebsfolgen werden die Ventilpositionen in bezug auf die
Steuerungsparameter und die Zeit durch Bezugnahme auf die Fig.
8a bis 8m untersucht.
Gemäß Fig. 4 wird in der Leerlaufposition des Trieb
werks die Luft der neunten Stufe zu der Mantelabstützung gelei
tet, um für einen passenden Abstand zwischen dem Rotor und dem
Mantel zu sorgen. Wenn das Triebwerk bis zum Abheben-Bereich be
schleunigt wird, beginnt das System gemäß der Darstellung in Fig.
8a zu arbeiten. Mit fortschreitender Zeit durchläuft das Sy
stem die Funktionen gemäß den Darstellungen in den Fig. 8b,
8c und 8d.
Gemäß Fig. 8a haben das hydraulische Signal TC 1 einen
niedrigen Pegel P B und das Signal TC 2 einen hohen Pegel P C . Dem
entsprechend strömt das Hochdruckfluid in der Leitung 84 durch
den Durchgang 78 sowie die Mündung 80 in den Kopfendenraum 70 am
linksseitigen Ende des Kolbens 66, um ein nach rechts erfolgendes
Bewegen des Kolbens 66 einzuleiten. Gleichzeitig bewegt das Hoch
druckfluid in der Leitung 86 die Kugel 102 des Druckwählers 89
nach unten, so daß das Hochdruckfluid in die Leitung 62 strömt,
um der Feder 106 sowie dem Druck P CR des Luftventil-Betätigungs
organs entgegenzuwirken und hierdurch den Kolben auszufahren so
wie die Luft der neunten Stufe abzusperren. Der übrige Teil der
Fluidschaltung verbleibt bei einem Zustand niedrigen Druckes P B .
Dieser Betriebszustand "kein Strom" ergibt sich für die ersten
30 Betriebssekunden, wobei sich der Ventilkolben des Zeitgliedes
um 20% seiner Bewegungsstrecke nach rechts bewegt, wie es in Fig.
7 dargestellt ist.
Nach Ablauf von 30 Sekunden hat sich der Kolben 66 zu
der in Fig. 8b dargestellten Position nach rechts bewegt. An
diesem Punkt tritt das Hochdruckfluid in die Mündung 79 und den
Hohlraum 81 ein, um dann in die Leitung 87 zu strömen, wo die Ku
gel 103 in dem Maximaldruckwähler 91 gemäß der Darstellung nach
unten bewegt wird. Das Hochdruckfluid tritt in die Leitung 63 ein
und überwindet die Federkraft sowie den Druck P CR , um das Betäti
gungsorgan 49 auszufahren und das normalerweise geschlossene Ven
til 55 zu öffnen, wodurch Luft der fünften Stufe in die Ventil
auslaßöffnung 52 eintreten kann. Dieser Zustand dauert während
15 Sekunden an, wenn sich der Kolben 66 gemäß Fig. 7 zu der 30%
Position bewegt.
Nach Ablauf von 45 Sekunden bewegt sich der Steg 73 des
Kolbens 66 zu der rechten Seite der zu der Leitung 86 führenden
Mündung, wodurch die Zufuhr von Hochdruckfluid zu dieser Leitung
unterbrochen wird (siehe Fig. 8c). Die Leitung 86 wird dann
einem Fluid mit niedrigem Druck P B ausgesetzt, das über die Lei
tung 88, das größere Ende 67 des Zylinders, den Durchgang 82 und
den Hohlraum 83 eintritt. Der Druck in der Leitung 62 fällt dann
auf den niedrigen Pegel P B , und der Druck P CR sorgt für ein Zu
rückführen des Betätigungsorgans, um das Luftventil 60 in die
normalerweise offene Position zu bewegen. Dann gelangt Luft der
neunten Stufe in die Ablaßmündung 52, um eine Mischung von Luft
der fünften und neunten Stufe abzulassen. Dieser Zustand liegt
während der nächsten 40 Sekunden vor, wenn sich der Kolben 66 zu
der 57% Position gemäß Fig. 7 bewegt.
Nach Ablauf von insgesamt 85 Sekunden (siehe Fig. 8d)
gelangt der Steg 76 auf die rechte Seite der zur Leitung 87 füh
renden Mündung, und es existiert ein niedriger Fluiddruck P B in
der Leitung 88 sowie im großen Zylinderende 67, so daß dem Maxi
maldruckwähler 91 ein Zustand niedrigen Druckes geboten wird. Da
an beiden Seiten des Maximaldruckwählers 91 ein niedriger Druck
vorliegt, ergibt sich ein niedriger Druck auch in der Leitung 63,
und der Druck P CR führt das Betätigungsorgan 49 nach links zurück,
um das Luftventil 55 in seine normalerweise geschlossene Position
zu bringen und die Luftversorgung der fünften Stufe gemäß Darstel
lung zu unterbrechen. Wie es in Fig. 7 dargestellt ist, existiert
dieser Zustand zwischen der 85. Sekunde und der 152. Sekunde, wenn
sich der Kolben 66 zu der vollständig rechtsseitigen Position be
wegt. Diese fortgesetzte Vorbewegung über den Punkt hinausgehend,
an dem das Luftventil 55 geschlossen ist, wird als Überhub bezeich
net und ist vorgesehen, um die Rückzugzeit des Zeitglied-Kolbens
zu verlängern und ein ausreichendes Abkühlen des Rotors zu erlau
ben, damit erneute Drehzahl-Stöße (speed rebursts) ohne dabei auf
tretende Schleifvorgänge möglich sind. Dieses wird noch klarer be
schrieben.
Solange die Rotordrehzahl oberhalb einem Wert von 14 000
U/min verbleibt, bleibt der Kolben in der weiten rechten Position,
und es fließt fortgesetzt Luft der neunten Stufe zu der Mantelab
stützung. Wenn die Drehzahl nunmehr von der Abheben-Drehzahl von
14 000 U/min auf eine redzierte Drehzahl zurückgenommen wird,
die einen anderen stationären Betrieb erforderlich macht, bei
spielsweise auf einen Steigflug-Bereich von 13 400 bis 14 000 U/
min oder den Reiseflug- bzw. Normalflug-Bereich von 10 000 bis
13 400 U/min, dann erfolgt eine Systemänderung in der Weise, daß
ein abweichender Kühlbetrieb vorgesehen wird. Wenn die Drehzahl
beispielsweise auf einen Bereich von 13 400 bis 14 000 U/min ab
fällt, tritt sofort ein gemischter Strom der fünften und neunten
Stufe auf. Wenn die Drehzahl in den Normalflug-Bereich abfällt,
sorgt das System sofort dafür, daß nur Luft der fünften Stufe
zum Verteiler geleitet wird. Wenn die Drehzahl unter den Wert von
13 400 U/min fällt, beginnt das Zeitglied an diesem Punkt mit dem
Rückzug, wobei es der nach unten geneigten Linie aus Fig. 7 folgt.
Es ist zu beachten, daß der Kolben des Zeitglieds nur 150 Sekunden
benötigt, um vollständig zur rechten Seite zu gelangen, während er
650 Sekunden benötigt, um sich vollständig zu der linken Seite zu
rückzubewegen. Da der Rotor für ein Abkühlen bei niedrigen Dreh
zahlen mehr Zeit als für ein Aufheizen bei hohen Drehzahlen benö
tigt, ist diese langsamere Rückbewegung erforderlich, um Schleif
vorgänge des Rotors an dem Mantel während eines erneuten Stoßes
bzw. Hochfahrens auf einen hohen Schub zu vermeiden. Wie es er
sichtlich ist, führt der Überhub des Kolbens während einer Perio
de von 65 Sekunden zu einer zusätzlichen Rückzugzeit von etwa 280
Sekunden. Diese Zeit ermöglicht es, daß sich der Rotor großer
Trägheitsmasse ausreichend weit abkühlen kann, während das Mantel-
Kühlsystem in dem heißeren Betriebszustand verbleibt, so daß ein
Hochfahren beispielsweise auf Steigflug nicht zu einem Schleifvor
gang führt.
Wenn die Drehzahl auf einen Wert unterhalb 13 400 U/min
reduziert wird, erfolgt ein Zurückziehen des Kolbens nach links,
und das Luftventil der fünften Stufe bleibt offen, wie es in den
Fig. 8e bis 8h dargestellt ist. Wenn die Drehzahl unter 13 400
U/min abfällt, erfolgt ein solches Schalten der TC 1 und TC 2 Sig
nale, daß TC 1 einem hohen Druck P C und TC 2 einem niedrigen
Druck P B entsprechen. Das größere Drucksignal TC 1 existiert in der Lei
tung 98, in dem Maximaldruckwähler 91 und in der Leitung 93, so
daß P C das normalerweise geschlossene Luftventil 55 öffnen kann,
wodurch Luft der fünften Stufe in die Luftventil-Ablaßöffnung 52
strömen kann. Gleichzeitig gelangt das Hochdrucksignal bei TC 1 in
das Mischventil 92, um den Kolben 94 in die obere Position zu be
wegen und das Hochdruckfluid in die Leitung 101, den Maximaldruck
wähler 89 und die Leitung 62 zu leiten. Dadurch wird das normaler
weise offene Luftventil 60 geschlossen, um die Luft der neunten
Stufe daran zu hindern, in die Luftventil-Auslaßöffnung 52 einzu
treten. Das Signal TC 2 mit dem niedrigen Druck P B , welches über
den Durchgang 78 und die Mündung 80 zu dem Kopfendenraum 70 ge
langt, ist unzureichend, um die Kraft der Schraubenfeder 71 zu
überwinden, so daß sich der Kolben 66 nach links zurückzuziehen
beginnt. Am Ende einer Periode von 280 Sekunden hat der Kolben 66
die in Fig. 8f dargestellte Position erreicht, wobei sich der
Steg 76 bis zu der linken Seite der zu der Leitung 87 führenden
Mündung bewegt hat, so daß der niedrige Druck von der Leitung 84
auch in der Mündung 79, dem Hohlraum 81 und der Leitung 87 herrscht.
Die Kugel 103 des Maximaldruckwählers 91 ist dann gemäß der Dar
stellung in die obere Position bewegt, und das Hochdruckfluid ge
langt noch von der Leitung 98 zu der Leitung 63 und schließlich
zu dem Luftventil-Betätigungsorgan 49, um das Luftventil 55 in der
offenen Position zu halten.
Nach 450 Sekunden hat sich der Kolben 66 zu der in Fig.
8g dargestellten Position bewegt, wobei der Steg 73 zu der linken
Seite der zur Leitung 86 führenden Mündung gelangt ist. Es ver
bleiben ein niedriger Druck an der Oberseite der Kugel 102 und
ein hoher Druck unterhalb der Kugel sowie in der Leitung 62 und
in dem Luftventil 51 , so daß das Luftventil 60 in der geschlosse
nen Position gehalten wird.
Nach 650 Sekunden vom Reiseflug-Betrieb hat sich der
Kolben 66 zu der vollständig linksseitigen Position bewegt, wie
es in Fig. 8h dargestellt ist. Damit ist der Steg 74 zu der lin
ken Seite der zur Leitung 87 führenden Mündung gelangt, so daß der
Leitung Fluid mit niedrigem Druck P B zugeführt wird, der über die
Leitung 88 zu dem Durchgang 82 und dem Hohlraum 83 gelangt. Wiede
rum gelangt Hochdruckfluid von der Leitung 98 durch den Maximal
druckwähler 91 und die Leitung 63, um das Luftventil 55 in der of
fenen Position zu halten. Das System verbleibt in diesem Zustand,
solange diese Reiseflug- bzw. Normalflug-Drehzahl aufrechterhalten
wird.
Es ist darauf hinzuweisen, daß dann, wenn die Drehzahl
während der in Fig. 7 durch die abwärts geneigte Linie darge
stellten Rückzugperiode des Kolbens 66 über den Normalflugbetrieb-
Schwellwert von 13 400 U/min vergrößert wird, sich dann der Kol
ben 66 nach rechts zurückzubewegen beginnt, und zwar gemäß einem
oben beschriebenen Vorbewegungsprogramm. Es erfolgt jedoch eine
Bewegungsaufnahme dort, wo die Rückzugbewegung unterbrochen wurde,
und kein Starten an der weit linksseitigen Position. Wenn die
Drehzahl beispielsweise nach einer Rückzugbewegung von 200 Sekun
den erneut bis zu dem Abheben-Pegel von 14 000 U/min vergrößert
wird, hat sich der Kolben 66 bis zu einer Bewegungsposition von
70% zurückgezogen, wie es in der grafischen Darstellung aus Fig.
7 durch A gekennzeichnet ist. Der Kolben beginnt dann mit
seiner Vorbewegung längs des dargestellten Vorbewegungsprogramms
von der Position B, und zu diesem Zeitpunkt erfolgt ein Wechsel
von Kühlluft nur der fünften Stufe zu Kühlluft nur der neunten
Stufe.
Wenn das Triebwerk bei Normalflug während 200 Sekunden
betrieben wurde, so daß der Kolben 66 an der Position A in Fig.
7 angelangt ist, und wenn dann das Triebwerk bis zum Steigflug-
Bereich zwischen 13 400 und 14 000 U/min beschleunigt wird, erfolgt
ein Einstellen des Systems auf den in Fig. 8i dargestellten Be
triebszustand. Hier nehmen beide TC 1 und TC 2 Signale den hohen
Druck P C an, und das Fluid mit dem höheren Druck tritt somit in
den Durchgang 78, die Mündung 80 und den Kopfendenraum 70 ein, um
die Richtung des Kolbens 66 umzukehren und seine Rückbewegung auf
seinem Vorbewegungsplan bzw. -programm von Punkt B aus Fig. 7 ein
zuleiten. Das Hochdrucksignal TC 1 gelangt über die Leitung 98 durch
den Maximaldruckwähler 91, ferner über die Leitung 63 und zu dem
Luftventil-Betätigungsorgan 49, um das Ventil 55 in der offenen Po
sition zu halten und ein Zuströmen von Luft der fünften Stufe zu
ermöglichen. Nunmehr befindet sich an beiden Enden des Mischventils
92 Hochdruck, wodurch der Kolben 94 gemäß der Darstellung in seiner
federvorgespannten unteren Position verbleibt. Das Signal niedrige
ren Druckes P B liegt an den Leitungen 101 sowie 86 und dem Maximum
druckwähler 89 vor, so daß sich das in die Leitung 62 und das Luft
ventil-Betätigungsorgan 51 eintretende Druckfluid auf einem niedri
gen Druck befindet. Dieses ermöglicht ein Öffnen des Luftventils 60
und ein Strömen von Luft der neunten Stufe zu der Luftventil-Ablaß
mündung 52. Dieser Mischstrombetrieb setzt sich somit solange fort,
wie das Triebwert in dem Steigflug-Bereich mit Drehzahlen zwischen
13 400 und 14 000 U/min arbeitet.
Wenn nunmehr das System im Reiseflug- bzw. Normalflug-
Betrieb während der vollen 650 Sekunden gearbeitet hat und wenn
sich der Kolben 66 somit zu der weit linksseitigen Position bewegt
hat, erfolgt ein fortgesetztes Strömen von Luft der fünften Stufe,
bis ein anderer stationärer Betrieb abgerufen wird. Wenn die Dreh
zahl nunmehr auf den Steigflug-Bereich zwischen 13 400 und 14 000
U/min erhöht wird, beginnt sich das Zeitglied erneut aus der Null-
Position aus Fig. 7 vorzubewegen, wobei die verschiedenen Zustän
de aus den Fig. 8j bis 8m durchlaufen werden. In Fig. 8j han
delt es sich bei TC 1 und TC 2 um Signale des hohen Druckes P C . Das
Hochdrucksignal TC 2 existiert in der Leitung 84, der Leitung 86
und der Leitung 62, wodurch das Luftventil 60 in der geschlossenen
Position gehalten wird. Das Hochdrucksignal TC 1 gelangt über die
Leitung 98 und die Leitung 63 zu dem Luftventil-Betätigungsorgan
49, um das Ventil 55 in der offenen Position zu halten und ein
Eintreten von Luft der fünften Stufe in die Luftventil-Ablaßmün
dung 52 zu ermöglichen.
Nach 30 Sekunden hat sich der Kolben 66 zu der in Fig.
8k dargestellten Position bewegt, wobei der Steg 74 zu der rech
ten Seite des Eingangs der Leitung 87 gelangt ist. Das Hochdruck
fluid von der Leitung 84 tritt somit in die Mündung 79, den Hohl
raum 81 und die Leitung 87 ein, wodurch zu beiden Seiten der Kugel
103 Hochdruckfluid gelangt. Demnach stehen die Leitungen 63 und das
Luftventil-Betätigungsorgan 49 noch unter Hochdruck, wodurch das
Ventil 55 wie zuvor in der offenen Position gehalten wird.
Nach 45 Sekunden hat sich der Kolben 66 bis zu der in
Fig. 8l dargestellten Position bewegt, wobei der Steg 73 zu der
rechten Seite der in die Leitung 86 führenden Mündung gelangt ist.
Nunmehr sorgt das unter einem niedrigen Druck P B stehende Fluid
von der Leitung 88 dem Durchgang 82, dem Hohlraum 83 und der Lei
tung 86 für einen Niederdruckzustand in der Leitung 62, so daß
sich das Luftventil 60 zu der normalerweise offenen Position be
wegt, um hierdurch auch Luft der neunten Stufe zu der Ablaßmün
dung 52 zu leiten.
Nach 85 Betriebssekunden hat sich der Kolben 66 zu der
in Fig. 8m dargestellten Position bewegt, wobei der Steg 76 zur
rechten Seite der zur Leitung 87 führenden Mündung gelangt ist.
Hierdurch strömt Niederdruckfluid zu dem Maximaldruckwähler 91,
wodurch sich die Kugel 103 zu der dargestellten Position bewegen
kann. Das Hochdruckfluid von der Leitung 98 gelangt jedoch noch
zu der Leitung 63 und dem Luftventil-Betätigungsorgan 49, um das
Ventil 55 in der offenen Position zu halten. Der Kolben 66 be
ginnt den Überhub-Betrieb, wobei die Mischung von Luft der fünf
ten und neunten Stufe vorliegt, solange der Steigflug-Betrieb
fortgesetzt wird. Wenn dann die Drehzahl auf den Normalflug- oder
Leerlauf-Betrieb vermindert wird, durchläuft der Kolben wiederum
das Rückzug-Programm auf einer Neigung gemäß der Darstellung in
Fig. 7.
Es ist ersichtlich, daß im Rahmen der vorliegenden Er
findung viele Kombinationen des oben beschriebenen bestimmten
Kühlsystems ausgewählt werden können. Während die Erfindung im
Zusammenhang mit einem Betrieb bei bestimmten Kerndrehzahlen und
-bereichen beschrieben worden ist, kann sie beispielsweise genau
so gut durch Verwenden anderer Pläne bzw. Programme, Drehzahlen
und Aufgaben praktiziert werden, um irgendein bestimmtes Betriebs
erfordernis zu erfüllen. Ferner kann das Programm periodisch in
der jeweils erforderlichen Weise etwas modifiziert werden, um
durch Alterung erfolgte Änderungen bezüglich der Leistungsfähig
keit zu berücksichtigen. Andere Möglichkeiten bzw. Modifikationen
würden das Verwenden von anderen Luftquellen, Drehzahlerfassungs
geräten und/oder Abstützungskühlanordnungen beinhalten.
Claims (24)
1. Luftzufuhreinrichtung für eine Einrichtung mit einem
Kompressor, einem Rotor und einer den Rotor umgebenden Man
telhalterung für eine gesteuerte Zufuhr von Luft zur Mantel
halterung mit folgenden Merkmalen:
- a) ersten und zweiten Luftquellen (Fig. 4), wobei die Tem peratur der zweiten Luftquelle höher als diejenige der ersten Luftquelle ist,
- b) ersten und zweiten Ventilen (55, 60) zum Steuern des Luftstroms von den ersten und zweiten Luftquellen zu einem Verteiler (33),
- c) Mitteln (44, 46) zum Zuführen von Luft von dem Verteiler (33) zu der Mantelhalterung (18) und
- d) einer auf Betriebsbedingungen ansprechenden Ventilein richtung (48 bis 54) zum Betätigen der ersten und zweiten Ventile (55, 60), wobei die Ventileinrichtung einen Kolben (66) aufweist, der die ersten und zweiten Ventile (55, 60) in Abhängigkeit von seiner Längsverschiebung betätigt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- e) die Ventileinrichtung (48 bis 54) auf die Rotordrehzahl und auf die Zeit nach Erreichen vorbestimmter Rotordreh zahlen anspricht und ein Zeitsteuerventil (48) aufweist, das betätigt wird, wenn die Rotordrehzahl einen vorbe stimmten Wert erreicht, und das den Kolben (66) aufweist, der nach Empfangen eines ersten vorbestimmten Rotordreh zahlsignals mit einer ersten, im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit vorgeschoben und nach Empfangen eines zweiten vorbestimmten Rotordrehzahlsignals mit einer zwei ten im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zurückge zogen wird.
2. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Luftquellen
Kompressorabzapfquellen aufweisen.
3. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Luftquelle die Abzapfung
einer mittleren Kompressorstufe aufweist.
4. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Luftquelle die Abzapfung
einer späteren bzw. höheren Kompressorstufe aufweist.
5. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Ventil (55) ein normaler
weise geschlossenes Luftventil aufweist.
6. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (60) ein normaler
weise offenes Luftventil aufweist.
7. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (48 bis 54)
auf zwei hydraulische Signale anspricht, die vorbestimmte
Drehzahlbereiche bezeichnen, wobei die Druckdifferenz der
zwei hydraulischen Signale im wesentlichen konstant ist.
8. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Kolben (66) nach Empfangen
eines vorbestimmten Rotordrehzahlsignals während einer
vorbestimmten Zeit fortgesetzt vorbewegt.
9. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (66) unter Federvorspannung
steht.
10. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (66) durch einen auf ein
Ende desselben einwirkenden Fluiddruck zu einem mit kon
stanter Gechwindigkeit erfolgenden Bewegen veranlaßt
wird.
11. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (66) einen sich longitudi
nal hindurch erstreckenden Fluiddurchgang (78) aufweist.
12. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (48 bis 54)
einen von zwei Eingangsdrucken (bei 62, 63) zu jedem
der Luftventile (55, 60) liefert.
13. Luftzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuer
ventil (48) zum zeitlichen Steuern des Betriebes des
Rotors nach dessen Beschleunigung auf einen vorbestimm
ten Betriebswert vorgesehen ist, wobei der Kolben (66)
mit einer ersten vorbestimmten Geschwindigkeit vorge
schoben wird, wenn der Rotor auf einen vorbestimmten
Betriebspegel beschleunigt, und der mit einer zweiten
vorbestimmten Geschwindigkeit zurückgezogen wird, wenn
der Rotor auf einen vorbestimmten Betriebswert abbremst,
und
Mittel (49, 51) zum Steuern der Ventile (55, 60) in
Abhängigkeit von der Längsverschiebung des Kolbens (66)
des Zeitsteuerventils (48) vorgesehen sind.
14. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftventile (55, 60) erste und
zweite Ein/Aus-Luftventile sind.
15. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftventile (55, 60) ein normaler
weise offenes Ventil und ein normalerweise geschlossenes
Ventil aufweisen.
16. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftventile (55, 60) die Abzapf
luftströmung des Kompressors steuern.
17. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftventile (55, 60) mit zwei
Luftquellen unterschiedlicher Temperaturen verbunden
sind.
18. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die zwei Luftquellen Kompressor
abzapfluft von mittleren und späteren bzw. höheren Stufen
liefern.
19. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerventil (48) aktiviert
wird, wenn die Drehzahl des Rotors einen vorbestimmten
Wert erreicht.
20. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Kolben (66) nach Empfangen
eines vorbestimmten Rotordrehzahlsignals während einer
vorbestimmten Zeit fortgesetzt vorschiebt, wobei das
Zeitsteuerventil (48) nur für einen Teil der vorbestimmten
Zeit in Betrieb ist.
21. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (66) durch einen auf sein
eines Ende einwirkenden Fluiddruck vorgeschoben wird.
22. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftventile (55, 60) auf einen
Eingangsdruck ansprechen und das Zeitsteuerventil (48)
einen Referenzeingangsdruck an die Luftventile (55, 60)
liefert.
23. Luftzufuhreinrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerventil (48) eine Hoch
druck- und eine Niederdruck-Eingangsgröße an die Luft
ventile (55, 60) liefert.
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