<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung zur Regelung von Wasserstrahlturbinen durch zwei Arten von Regelungsvorrichtungen, von denen die eine den Wirkungsgrad und die andere die Wassermenge verändert.
EMI1.1
oder Ablenker und die Regelung der dem Turbinenrad zufliessenden Wassermenge durch eine in der Achse der Rohrdüse verschiebbare Nadel bewirkt wird und der eine Punkt des Gelenk- vierecks auf einer festen Achse angeten-t st.
EMI1.2
enthalten. Eine Pleuelstange B E verbindet zwei symmetrische Punkte der Hebel A C und I T.
Eine Feder R. die Durch ein Gegengewicht Öl- oder Wasserdurck ersetzt werden könnte, ist bestrebt, den Hebel 1 T stets in Berührung it dem festen Anschlage L zu bringen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist tolgende : Seit die Leistung der Turbine langsam vermindert werden, so ermöglicht der sich langsam nach rechts, nach seiner Schliessstellung hin bewegende Kolben des Servomotors G der Flüssigkeit des Kataraktes H, durch dessen Rückn. uss- kanal zu entweichen, so dass der Katarakt die Bewegung des Servomotors nicht auf den Punkt l' iiberträgt. Aus diesem Grunde beschreibt der Punkt T des Gelenkviereckes keinen oder wenigstens fast keinen Weg. Der Hebel T I bleibt nahezu unbeweglich und der Schirm N tritt nicht in
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
beschriebene Bewegung wird somit auf den Punkt A des gleichen Hebels, und zwar in entgegengesetztem Sinne, übertragen.
Von A aus überträgt die Stange A D die Bewegung auf den Hebel D M F und die Nadel K, die die Wasserzuflussöffnung der Düse langsam schliesst.
Soll dagegen die Leistung der Turbine plötzlich vermindert werden, f 0 bewegt sich der
EMI2.1
dem DruckE0 nachzugeben. Infolgedessen überträgt der Katarakt die Bewegung des Kolbens des Servomotors auf den Punkt T des Hebels I T. Dieser Hebel schwingt rechts um seinen Dreh- punkt I und der Schirm N, der mit dem Hebel I T fest verbunden ist, schwingt um den Punkt I und dringt in den aus der Düse heraustretenden Wasserstrahl, wodurch dieser vom Rade abgeleitet wird. Auf diese Weise findet die erste Regelungsart, die die Leistung der Turbine vermindert, ohne deren Wirkungsgrad zu beeinflussen und folglich ohne in der Zuführungsleitung einen Überdruck zu erzeugen, rasch statt.
Während der Hebel aber I T um I schwingt, schwingt der symmetrische Hebel A B C des Gelenkviereckes auf gleiche Weise um A, da die Punkte B und C nahezu die gleichen Wege zurücklegen wie die symmetrischen Punkte E und T. Da der Punkt A unbeweglich bleibt, bewegt sich die Nadel K in der Düse auch nicht. Im ersten Augenblicke findet daher die Regelung nur durch die Ablenkung des Wasserstrahles von der Turbine statt und das Gleichgewicht zwischen der Leistung und der Belastung der Turbine ist hergestellt.
Aber sobald der Hebel I T um den Punkt I zu schwingen anfängt, ist die Feder R bestrebt, den Hebel I T gegen den Anschlag L zu bewegen. Diese Bewegung hängt von dem Katarakt ab, d. h. sie entspricht der Menge des in diesem eingeschlossenen Oles, das durch den Rückflusskanal von einer Seite des Kolbens auf die andere fliesst. Da andererseits, sobald die Regelung stattgefunden hat, der Kolben des Servomotors G sich in einer Ruhestellung befindet, ergiht es sich. dass der Punkt C des Hebels A B C fest bleibt.
Alsdann fängt der Hebel A B C langsam um diesen Punkt C unter der Wirkung der Pleuelstange B E zu schwingen an, weil der Punkt E an der
EMI2.2
langsam nach links, wodurch sich die Nadel K infolge der Wirkung der Übertragung A D M F K allmählich verstellt. Auf diese Weise vermindert sich die durch die Turbine fliessende Wassermenge langsam, und zwar entsprechend der Rückwärtsbewegung des Schirmes N und der völligen Wiederherstellung des Wasserstrahles, so dass das Gleichgewicht zwischen der Leistung und der Belastung der Turbine nahezu erhalten bleibt. Die Endstellung des Schirmes A und des Hebels I T wird durch den Anschlag L und die Endstellung der Nadel K durch die Stellung, die der Servi-
EMI2.3
Soll nun die Leistung der Turbine vergrössert werden, gleichviel ol) diese Vergrösserung sich langsam oder rasch vollzieht, finden folgende Arbeitsvorgänge statt : Der Kolben des Servo- motors G verschiebt sich nach links, in der Richtung der Öffnung. Da der Hebel 1 T an dem Anschlage L anliegt und in dieser Stellung verharrt, bleibt der Punkt A'und somit auch der Punkt T ? unbeweglich. Der Hebel A 7'schwingt daher um den Punkt B und die Bewegung des Punktes A nach rechts bewirkt durch den Hebel D M F eine Bewegung der Nadel A'nach links, wodurch die zufliessende \wassermenge und somit die Leistung der Turbine vergrössert werden.
Die Geschwindigkeit des Servomotorkolbells in seiner Bewegung nach links, in der Richtung der oeffnung der Turbine, kann durch die Ausflussgeschwindigkeit des Öles in dem
EMI2.4
Katarakt derart anordnen, dass er die Bewegung des Servomotorkolbens nach links nicht oder nur wenig verspätet, und zwar unter Verwendung eines in dem Katarakt vorgesehenen Rückflussventiles für das 01. Die Geschwindigkeit des Servomotorkolbens nach links ist dann durch die Eintrittsgeschwindigkeit des in dem Zylinder dieses Servomotors unter Druck stehenden () les oder Wassers bestimmt, wie es schon für die Geschwindigkeit seines Kolbens nach rechts in der Schliessstellung der Fall ist.
Die Fig. 2 stellt die gleiche Anordnung wie Fig. l dar, nur mit dem Unterschiede, dass der Anschlag L nicht mehr fest, sondern beweglich ist. Es ist nämlich vorteilhaft, dass der Schirm. S in seiner Ruhestellung möglichst tangential zum Wasserstrahl gerichtet bleibt, wie gross auch immer die ausfliessende Wassermenge, d. h. die Leistung der Turbine, sein mag. Zu diesem Zwecke muss der Anschlag L eine Stellung einnehin n, die von der Stellung der Nadel K oder, was auf das gleiche herauskommt, von der Stellung d (Kolbens des Servomotors C abhängig ist.
In Fig. 2 ist dieser bewegliche Anschlag schematisch und beispielsweise durch eine um einen festen Punkt drehbare Daumenscheibe dargestellt. Diese j) aumenscheibe ist mit einem Hebel fest verbunden, der von einer Kurbelstange U P betätigt wird, die an der Verlängerung des Hebels F M D befestigt ist. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass, je mehr sich die Nadel K nach rechts bewegt, d. h. je stärker der Durchmesser des Wasserstrahles abnimmt, desto mehr sich auch der von der Daumenecheibe gebildete Anschlag nach rechts verstellt. Daraus folgt, dass sich die Ruhestellung des Schirmes im gewünschten Sinne verändert und dass der Schirm stets tangential zum Wasserstrahl bleibt, wie gross auch dessen Durchmesser sein mag.
Dies findet selbstverständlich
<Desc/Clms Page number 3>
nur unter der Bedingung statt, dass die Gestalt der Daumemnheibe zu diesem Zwecke genau bestimmt wird. Die zum Wasserstrahl tangential gerichtete Ruhestellung wird sowohl nach einer Vermehrung der zufliessenden Wassermenge als auch nach einer Verminderung dieser stattfinden.
Diese Tangentialsteltung des Schirmes N kann in noch viel einfacherer Weise geregelt werden. Fig. 3 zeigt schematisch als Beispiel eine Ausführungsform, bei der diese Regelung in sehr vorteilhafter Weise stattfindet. Es genügt nämlich, den festen Anschlag L nicht mehr wie vorhin hinter den Hebel I T, sondern hinter einen zu diesem Zwecke bestimmten Punkt des Hebels ABC anzuordnen.
Trägt man in Fig. 3 verschiedene Stellungen AI, BI, CI, A, B, C, , B2, O2 usw. des Hebels ABC auf, indem man genau darauf achtet, dass durch die
EMI3.1
Bedingung der Tangentialstetlung des Schirmes N zum Wasserstrahl stets gewahrt bleibt, so sieht man, dass alle Stellungen des Hebels A B C sich nahezu im gleichen Punkte schneiden, der sich zwischen Bund A, aber näher von B als von entfernt, befindet. Es genügt daher, den festen Anschlag L hinter diesen Punkt anzuordnen, damit das gesuchte Verhältnis zwischen allen Stellungen des Schirmes N und der Nadel K gewahrt bleibe.
Zu bemerken ist, dass der Anschlag L, dank der Stange BE, auch dem Hebel I T dient, wenn die Feder R den Hebel I T nach einer
EMI3.2
erreichten Vorteile hinzukommen.
EMI3.3
EMI3.4
der Katarakt H im Innern des Servomtors G angeordnet ist. Der Kolben dieses Servomotors @ : ; 1 hohl und dient als Zylinder für den Katarakt. Die Kolbenstange des Kataraktes tritt rechts
EMI3.5
Anordung des Kataraktes könnte ebensogut bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 Anwendung finden.
Die beiden Kolbenstangen könnten 1\1 zueinander konzentrisch sein und an der gleichen Seite des Servomotors heraustreten. Eine soiche Ausführungsform ist in Fig. 8 veranschaulicht.
EMI3.6
ordnung der Kolbenstangen nach Fig. 8 könnte selbstverständlich auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 4 und-) Anwendung finden. In Fig. 8 sind der Kolben des Servomotors und derjenige (Y) des Kataraktes Stufenkolben. Die grosse Seite X des Kataraktkolbens steht durch
EMI3.7
Flüssigkeit unter gleichbleibendem Drucke steht. Der gleichbleibende Druck im Verein mit den Stufenkolben des Kataraktes wirkt wie die Feder R der früher erläuterten Ausführungsformen,
<Desc/Clms Page number 4>
so dass die Feder wegfällt.
Durch Regeln der Öffnung Z kas die Offung8geschwindigkeit der Turbina wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verändert werden, während die Geschwindigkeit, mit der die Nadel K in die Schliessstellung gebracht wird, durch die Ausfluss- öffnung für das 01 zwischen der kleinen Seite W und der grossen Seite X des Kataraktkolbens geregelt werden kann. In der Ausführungsform nach Fig. 8 sowie übrigens in allen anderen, ist der Hebel A C bei C auf der Stange des Servomotorkolbens S angelenkt, wobei dieser Kolben in Fig. 8 zugleich den Zylinder des Kataraktes bildet. Der Hebel I T ist bei T auf der Stange des Kataraktkolbens angelenkt, die durch die Stange des Servomotorkolbens hindurchtritt.
Zur bequemeren Ausführung der Erfindung kann man selbstverständlich an den dargestellten Vorrichtungen eine beliebige Anzahl Hebel und Übertragungsstangen anordnen. Besonders kann es vorteilhaft sein, den Schirm N nicht am festen Punkte I des Hebels I T anzulenken. Der Schirm N kann an irgend einem festen Punkte angelenkt werden, vorausgesetzt, dass dessen Bewegung mit derjenigen des Hebels I T übereinstimmt, übrigens ist der schwingende Schirm N in den verschiedene , Figuren der Zeichnung nur beispielsweise dargestellt, da jede andere auf die Leistung der Turbine wirkende Vorrichtung die gleiche Wirkung ausüben könnte und infolgedessen nichts an der Erfindung ändern würde.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Regelung von Wasserstrahlturbinen durch zwei Arten von Regelung"vorrichtungen, von denen die eine den Wirkungsgrad und die andere die Wassermenge verändert. nach Patent Nr. 53196, wobei die beiden Regelungsvorrichtungen durch einen einzigen Servomotor unter Vermittlung eines unter der Wirkung einer äusseren Kraft stehenden und mit einem Haltestück zusammenwirkenden Gelenkviereckes betätigt werden, das aus zwei Hebeln besteht, die einerseits durch eine Stange von gleichbleibender Länge und andererseits durch ein Glied. dessen Länge unter Betätigung eines Kataraktes zeitweise verändert werden kann, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor durch den einen.
freie. ag {0 !'ten Hebel des Gelenkviereckes mit der auf die Wassermenge wirkenden Regelungsvorrichtung verbunden ist und unter Zwischenschaltung des Kataraktes auf den zweiten, sich um eine feste Achse drehenden und mit der auf den Wirkungsgrad wirkenden Regelungsvorrichtung ver bundenen Hebel des Gelenkviereckes wirkt.