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Einrichtung zum Anlassen und Abstellen von Wasserturbinen.
Namentlich bei bedienungslosen Wasserkraftanlagen ist es von Wichtigkeit, die Inbetriebsetzung so einfach als möglich zu gestalten. Dazu gehört vor allem, dass die Auslösung der einzelnen, bei der Inbetriebsetzung aufeinanderfolgenden Vorgänge ohne verwickelte Schaltungen erfolgen kann. In sehr vielen Fällen wird bei der Inbetriebsetzung zuerst ein den Wasserzutritt zur Turbine beherrschendes Hauptabsperrorgan durch die Unterspannungsetzung eines Magneten geöffnet, worauf ein zweiter, am Turbinenregler angebrachter Magnet oder Elektromotor Spannung erhält und im Sinne des Öffnens der Turbine wilkt ; es sind somit in diesen Fällen für die Inbetriebsetzung zwei elektrische O'gans notwendig, die in bestimmter zeitlicher Abhängigkeit voneinander zu wirken haben.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum Anlassen und Abstellen von Wasserturbinen, mit einem Hauptabsperrorgan und einem Geschwindigkeitsregler, welche den bekannten Ausführungen gegenüber wesentlich einfacher ausfällt. Diese Einrichtung weist nach der Erfindung eine Vorrichtung auf, welche beim Öffnen oder Schliessen des Hauptabsperrorganes den Geschwindigkeitsregler veranlasst, selbsttätig das gleichzeitige Öffnen bzw. Schliessen der Turbine zu bewirken. Dabei können Mittel vorgesehen sein, welche die Zeit, innerhalb welcher das selbsttätige Öffnen bzw. Schliessen der Turbine bewhkt wird, nach Erfordernis einzustellen gestatten.
Bei Turbinen mit von einem hydraulischen Servomotor betätigten Hauptabsperrorgan kann die Vorrichtung, welche das Öffnen bzw. Schliessen der Turbine durch den Regler veranlasst, einen auf das Gestänge des letzteren einwirkenden hydraulischen Servomotor aufweisen, der durch das Steuerorgan des Servomotors des Hauptabsperrorgans gesteuert wird.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung gemäss der Erfindung.
In derselben bedeutet 1 eine Spiralturbine, welche das Wasser aus einer Rohrleitung 2 erhält. Zwischen Turbine 1 und Rohrleitung 2 ist als Hauptabsperrorgan ein Absperrschieber 3 vorgesehen, welcher von einem hydraulischen Servomotor mit Kolben 4 betätigt wird. Die Regelung der Turbine 1 erfolgt unter Vermittlung eines Gestänges 40 durch einen hydraulischen Servomotor, der einen in einem Zylinder 4 gleitenden Kolben 5 aufweist. Die Steuerung des Druckes in den Räumen 6 und 7 zu beiden Seiten des
Kolbens 5 erfolgt durch einen Steuerschieber 8, der in einem Gehäuse 42 beweglich ist. Das Gehäuse 42 erhält das zum Bewegen des Servomotorkolbens 5 dienende Druckmittel aus einer Leitung 9 a, welcher ihrerseits Druckmittel aus einer Leitung 9 zufliesst.
Aus dem Steuerschiebergehäuse 42 fliesst das verbrachte Druckmittel durch eine Leitung 10 wieder ab. Durch Leitungen 11 und 12 ist das Innere des
Gehäuses 42 in bekannter Weise mit den beiden Räumen 6 und 7 zu beiden Seiten des Servomotorkolbens 5 verbunden. De Spindel-M des Steuerschiebers 8 ist durch eine Feder 4. 3 kraftschlüssig mit einem Steuerhebel 14 verbunden, der von einem Fliehkraftregler 15 bewegt wird. Auf einen oberen Federteller 16 drückt in der dargestellten Lage der verschiedenen Teile, welche der geschlossenen Stellung des Hauptabsperrorganes.'3 entspricht, ein Nocken 17 eines Hebels 18 und verhindert dadurch das Hoch- stellen des Steuerschiebers 8.
Das linke Ende 19 des Hebels 18 ist durch eine Stange 20 mit dem vom
Servomotorkolben 5 betätigten Regelungsgestänge 40 der Turbine verbunden, während das rechte Ende 21 mit der Kolbenstange 22 eines Nebenservomotors 44 mit Differentialkolben 23 gelenkig verbunden ist.
Ein Raum 24 dieses Nebenservomotors 44 steht über eine Leitung 9b mit der Dreiteitung 9 in Ver- bindung. während ein Raum 25 unter dem Kolben 2. 3 durch eine Leitung 26 mit dem Raum 27 unter dem
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schiebers 3 wird durch ein Steuerventil 45 mit Kolben 29 in bekannter Weise gesteuert. Dieses Ventil 45 erhält das erforderliche Druckmittel aus der Leitung 9 durch eine Verbindungsleitung 9c ; das verbrauchte
Druckmittel fliesst durch eine Leitung 30 ab.
Die Betätigung des Steuerkolbens 29 erfolgt durch ein
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regler der Turbine.
Die Inbetriebsetzung einer mit vorstehend beschriebener Einrichtung versehenen Wasserturbine für eine bedienungslose Anlage gestaltet sich wie folgt :
Durch das Unterspannungsetzen einer nicht gezeigten Leitung zum Hauptwerk erhält der Magnet 3
Strom ; dessen Kern wird infolgedessen angehoben undverstellt durch die Stange 32 den Steuerkolben 29 nach oben. Hiedurch werden die Leitungen 9c und 26 einerseits, sowie die Leitungen 30 und 33 anderseits miteinander verbunden. Der Raum 27 unter dem Kolben 4 erhält Druck, während der Raum 28 ent- lastet wird, so dass der Kolben 4 nach oben geht und den Absperrschieber 3 öffnet.
Gleichzeitig ist durch die Leitung 26 der Raum 26 unter dem Kolben 2. 3 unter Diuek gesetzt worden ; die von unten auf den Kolben 25 wirkende Kraft überwindet den durch den Druck im Raum 24 von oben
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renier 15 den Servomotor 5 auf seinem vollen Hub beherrscht.
Beim Abstellen der Turbine vollzieht sich sinngemäss der umgekehrte Vorgang. Durch das Aus- schalten des Magneten 31 geht der Steuerkolben 29 unter dem Einfluss des Kerngewichtes des Magneten nach unten, der Absperrschieber 3 wird geschlossen und der Differentialkolben 28 geht, da der Raum 26 mit der Ablaufleitung 30 verbunden wird, unter dem Einfluss des konstanten Druckes im Raum 24 nach unten und stellt infolgedessen vermittels des Hebels 18 den Steuerkolben 8 nach unten, was das voll- ständige Schliessen der Turbine 1 bedingt.
Durch die Einschaltung von Drosselventilen 34 und 35 in die Zuleitung zum Nebenselvomotor 44 kann bewirkt werden, dass die Geschwindigkeit, mit welcher das Öffnen oder Schliessen der Turbine 1 erfolgt, nach Erfordernis eingestellt werden kann. Auch die Bewegung des Kolbens 4 des Absperr- schiebers 3 kann durch Drosselventile 36 und 37, welche in die Leitung 26 bzw. 83 eingeschaltet sind, nach
Erfordernis verlangsamt oder beschleunigt werden. Es ist daher möglich, die Öffnungs- und Schliess- bewegungen von HauptÅabsperrorgan 3 und Turbine 1 derart gegeneinander abzustimmen, dass in der
Rohrleitung 2 zur Turbine 1 keine unzulässigen Druckschwankungen entstehen. Zweckmässig wird die
Einstellung so erfolgen, dass die Turbine 1 beim Schliessen etwas vor dem Absperrschieber 3 ganz zu ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Anlassen und Abstellen von Wasserturbinen mit einem Hauptabsperrorgan und einem Geschwindigkeitsregler, insbesondere für bedienungslose Wasserkraftanlagen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche beim Öffnen oder Schliessen des Hauptabsperrorganes den Gesehwindigkeitsregler veranlasst, selbsttätig das gleichzeitige Öffnen bzw. Schliessen der Turbine zu bewirken.