Reguliereinrichtung, insbesondere für Turbinen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reguliereinrichtung, insbesondere für Tur binen, mit einer in einer Düse angeordneten Spindel z:Er Regelung des Austritts des Kraft mittels. Erfindungsgemäss ist die zu regulie rende Maschine mit einem Zentrifugal Pendel regulator verbunden, der mit einem Schwing hebel in Bewegungsverbindung steht.
Der Schwinghebel kann längs einer Kontaktein- richtung ausschwingen, und zwar wird er bei zu hoher oder zu niedriger Tourenzahl der Maschine in der einen oder andern Rich tung ausschwingen und dabei an der Kon takteinrichtung einen elektrischen Stromkreis schliessen, in welchen ein mit der Düsen spindel verbundener Elektromotor eingeschaltet ist, wodurch die Düsenspindel im schliessen den oder öffnenden Sinne bewegt wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist durch die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes zum Teil schematisch dar gestellt; Fig.2 zeigt eine Variante eines Schaltungsschemas.
Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel bedeutet a die Düse für die Zuleitung des Wassers zum Löffelrad einer Strahlturbine, , -end b die durch Drehen längsverstell- w iihi bare Spindel ist, reit welcher sich die Stärke des austretenden Wasserstrahles regeln läLit. Mit c ist der Zentrifugal-Pendelregulator be zeichnet, der durch Vermittlung eines Ketten rades (l rnit der- Turbinenwelle (in der Zeich nung nicht ersichtlich) in Bewegungsverbin dung steht.
Durch seine Muffe e befindet sich der Regulator e anderseits mit dem zweiar migen Schwinghebel f' in Bewegungsverbin dung, der in einem Boche g seine Lagerstelle hat. Der Schwinghebel f kann mit seinem freien Ende, welches eine Kontaktrolle <I>lt</I> trägt, längs eines Bogenstückes schwingen, das eine Gruppe von voneinander isolierten Kontakt- stiieken 1-4 und eine zweite Gruppe solcher Kontaktstücke 5-11 aufweist. Zwischen bei den Gruppen von Kontaktstücken befindet sich eine Isolierplatte o.
Die Kontaktstücke, sowie die Isolierplatte werden vorteilhaft leicht auswechselbar angebraelit. Die Isolier platte wird gernN derZeichnung vornSchwing- lrebel f berührt, was der Fall ist, wenn die Regulatormuffe e sich beim Betriebe der Tur bine in Normalstellung befindet, d. h. wenn die Turbinenwelle ihre normale Tourenzahl hat.
Der Schwinghebel f wird von einer an der Lagerstelle vorgesehenen Blattfeder ständig gegen das Bogenstück gedrückt. Am Schwing hebel f ist ein von ihm isoliertes Kontakt- niessc-r i angelunkt, das in einer Kontakt bahn k liegt. 7 und 1r sind zwei Widerstände, die zwar in Wirklichkeit zu einem Elemente vereinigt sind, hier aber der Übersichtlich- keit der Schaltung wegen getrennt gezeichnet sind.
in, ist ein Schalter mit Vorsehaltwider- stand, während mit il und o zwei blotore bezeichnet sind. Die beiden Motore rz, o sind mittelst Zahnrädern mit je einem breiten Stirrirade p, bezw. q verbunden,
welche auf die Spindel b mittelst einseitig wirkender Kupplungen r in entgegengesetztem Drehsinne einzuwirken vermögen.
Dreht sich nun die Turbinenwelle gegen über ihrer normalen Drehgeschwindigkeit schneller, darin wird die Regulatormuffe e an gehoben. Dadurch wird der Schwinghebel f mit dem Kontaktstücke 4 in Berührung ge bracht und durch einen über den Widerstand l geführten Draht 1ä eine durch zwei Drähte 16, 17 gebildete, von einer Batterie 18 gespeiste elektrische Stromkreisleitung geschlossen.
Der Draht 17 ist über den Bock g mit der Kon taktrolle h. des Schwinghebels f stromleitend verbunden. Die ,Stromleitung 16, 17 jetzt nun den Elektromotor iz in Tätigkeit, und dieser bewirkt ein Drehen der Spindel b im schliessenden Sinne.
Wächst die Drehgeschwin digkeit der Turbinenwelle zum Beispiel in folge plötzlich erhöhten Wasserdruckes weiter an, dann wird der Schwinghebel f nach Pas sieren der Kontaktstücke 3, 2, die ebenfalls über den Widerstand l an den Draht 16 stromleitend angeschlossen sind, auf das Kontaktstück 1 gelangen, welches unmittel bar an den Draht 16 angeschlossen ist. Dem zufolge wird die Stromzufuhr zum Motor iz sukzessive verstärkt, so dass derselbe schneller arbeiten wird. Die Spindel b kann übrigens mittelst eines vorgesehenen Handrades auch von Hand betätigt werden.
Angenommen, die Drehgeschwindigkeit der Turbinenwelle vermindere sich inbezug auf ihre normale Tourenzahl, darin schwingt der Schwinghebel f entgegengesetzt aus, cl. 1r. seine Rolle h. Wird über die Kont < tktstiielze <B>5-11</B> bewegt. Dabei wird der Stromkreis der beiden Drähte 19 und 20, mit welch ersterem diese Kontaktstücke str)nrleitend verbunden sind; geschlossen und dadurch der Elektromotor o in Tätigkeit gesetzt. Dieser, dreht die Spindel L im öffnenden Sinne, so dass also eine grössere Wassermenge aus der Düse a austreten kann.
Die zwei auf der Düsenspindel b vorgesehenen einseitig wirken den Kupplungen r gestatten die Drehung der Spindel mittelst des Handrades in beiden Richtungen, wobei jeweils nur das korrespon dierende Stirnrad 1), bezw. q rnitgedreht wird.
Soll die Turbine abgestellt werden, dann stellt man. den liontarhthebel ml des Schal ters iiz auf den zweiten Pol dieses Sehalters ein. Der Strom flieat nun durch den Draht 20' zum Messerschalter k Lind vom Kontaktmes- ser i. unmittelbar zum Motor n. Dieser be wirkt das Absperren der Düse.
Durch die sich senkende Regulatormuffe e. wird die Kon- taktrolle h des Schwinghebels f' über die Kontaktstücke b-10 hinweg zum Kontakt- stück 11 bewegt.
Eine Erregung des Elektro nrotors o kann aber hierbei nicht erfolgen, da der Sehwinglrehel j' hei der angegebenen Stellung des Kontakthebels des Sehalters Lit von der Stromleitung abgeschaltet ist. Ge- langtderSchwinghebel f zumKorrtaktstückll, dann unterbricht das Kontaktmesser i dorr über den Messerschalter k, <I>i</I> fliessenden Strom kreis. Der Motor iz wird stillgesetzt und die Düse befindet sich in Ruhelage.
Zwecks Ingangsetzung der Turbine führt mau den Kontakthebel des Schalters iiz in die gezeichnete Stellung zurück. Der ein geschaltete Strom geht nun durch den Schwing hebel f' zurr Kontaktstück 11, von hier durch den Widerstand 1r zum Elektromotor o. Die ser öffnet langsam die Düse a, so daf3 die Turbinenwelle in Drehung gesetzt und die Regulatormuffe e angehoben wird.
Die Rolle h des Schwinghebels f' gleitet unter Abschal tung von Widerstand abwärts bis zum Kon taktstück 8, um dann, vom Kontaktstücke 7 an neuen Widerstand einschaltend, schliess- lieh auf die Isolierplatte o zu gelangen. Der Schwinghebel f befindet sich jetzt wieder in Normalstellung. bereit; bei Verschiebung der Regulatormuffe von neuem die Regulierung der Düse a zu bewirken.
Die beschriebene Einrichtung zeichnet sich bei geringem Kraftaufwande durch hohe Linpfindlichheit gegen Schwankungen der Tourenzahl aus. Es genügt die Betätigung eines Schalters n:, um die Turbine in Gang zu setzen.
Fig.2 der Zeichnung zeigt im Prinzip ein Beispiel der Schaltung, wenn nur ein Elektromotor zur Betätigung der Düsenspin del zur Anwendung gebracht wird. Es be zeichnet s den mit der Düsenspindel in Be wegungsverbindung zu bringenden Elektro motor. Die beiden Drähte 21 und 22 stellen die Stromleitung dar, welche zum Anker des Motors s führt, während die beiden Drähte 23 und 24 die zu den Magnetwicklungen des Motors führende Stromleitung bilden. Schliesst nun der Schwinghebel f (nach Fig. 1) die zwei Kontaktstellen 25 und 25', dann fliesst der Strom von den Batterien 27 in den Lei tungen 21, 22 und 23, 24 in der durch Pfeile angegebenen Richtung, und die Motorwelle wird im einen Drehsinne gedreht.
Schliesst der Schwinghebel dagegen die zwei Kontakt stellen 26 und 26', dann fliesst der Strom in der Leitung 21, 22 entgegengesetzt und so mit in umgekehrter Richtung durch den An ker des Motors s. Dadurch dreht sich jetzt die Motorwelle im andern Drehsinne. Das einemal wird somit die Düsenspindel vorge schoben und das anderemal zurückgezogen. Wie ohne weiteres klar ist, lässt sich auf diesem Wege unter Zuhilfenahme von zwei Gruppen von Kontal,:tstücken, die man durch Zweigleitungen an_die Hauptleitung anschliesst, genau dasselbe erreichen wie bei der Schal tung nach Fig. 1.
Die beschriebene Reguliereinriehtung lässt sich überall da anwenden, wo mittelst einer in einer Düse angeordneten Spindel die Zu fuhr eines Kraftmittels geregelt werden kann.
Regulating device, in particular for turbines. The present invention relates to a regulating device, in particular for tur bines, with a spindle arranged in a nozzle: He regulates the exit of the force by means of. According to the invention, the machine to be regulated is connected to a centrifugal pendulum regulator, which is in motion with a rocking lever.
The rocker arm can swing out along a contact device, namely if the number of revolutions of the machine is too high or too low it will swing out in one direction or the other and thereby close an electrical circuit at the contact device in which a spindle connected to the nozzle Electric motor is switched on, whereby the nozzle spindle is moved in the closing or opening direction.
In the accompanying drawings, an embodiment of the invention is shown in part schematically by the Figure 1; 2 shows a variant of a circuit diagram.
In the illustrated embodiment, a means the nozzle for the supply of water to the bucket wheel of a jet turbine, -end b is the longitudinally adjustable spindle, which rides the strength of the exiting water jet. The centrifugal pendulum regulator is marked with c, which is in motion by means of a chain wheel (with the turbine shaft (not visible in the drawing).
Through its sleeve e, the regulator e is on the other hand in motion connection with the two-armed rocking lever f ', which has its bearing point in a Boche g. The oscillating lever f can oscillate with its free end, which carries a contact roller, along an arcuate piece which has a group of mutually isolated contact pieces 1-4 and a second group of such contact pieces 5-11. Between the groups of contact pieces there is an insulating plate or the like.
The contact pieces as well as the insulating plate are advantageously attached so that they can be exchanged easily. As shown in the drawing, the insulating plate is touched by the oscillating level f, which is the case when the regulator sleeve e is in its normal position when the turbine is in operation, i.e. H. when the turbine shaft has its normal number of revolutions.
The rocker arm f is constantly pressed against the curved piece by a leaf spring provided at the bearing point. A contact niessc-r i, which is isolated from it and located in a contact path k, is spot-welded to the swing lever f. 7 and 1r are two resistors that are actually combined into one element, but are drawn separately here for the sake of clarity of the circuit.
in, is a switch with a series resistor, while il and o denote two blotors. The two motors rz, o are by means of gears, each with a wide impeller p, respectively. q connected,
which are able to act in opposite directions of rotation on the spindle b by means of unilaterally acting clutches r.
If the turbine shaft now rotates faster than its normal speed, the regulator sleeve e is lifted. As a result, the rocker arm f is brought into contact with the contact piece 4 and an electrical circuit line, which is formed by two wires 16, 17 and fed by a battery 18, is closed by a wire 1a guided over the resistor l.
The wire 17 is on the block g with the con tact roller h. of the rocker arm f electrically connected. The, power line 16, 17 now the electric motor iz in action, and this causes the spindle b to rotate in the closing sense.
If the speed of rotation of the turbine shaft continues to increase, for example as a result of suddenly increased water pressure, then the rocker arm f will reach the contact piece 1 after passing the contact pieces 3, 2, which are also connected to the wire 16 via the resistor l, which is directly connected to the wire 16 bar. Accordingly, the current supply to the motor iz is gradually increased so that it will work faster. The spindle b can also be operated by hand by means of a handwheel provided.
Assuming that the rotational speed of the turbine shaft decreases in relation to its normal number of revolutions, the rocker arm f swings out in the opposite direction, cl. 1r. his role h. Is moved over the contact terms <B> 5-11 </B>. The circuit of the two wires 19 and 20, with which the former these contact pieces are str) nrleitend connected; closed and thereby the electric motor o started. This turns the spindle L in the opening sense, so that a larger amount of water can exit the nozzle a.
The two provided on the nozzle spindle b on one side act the couplings r allow the spindle to be rotated by means of the handwheel in both directions, with only the corresponding spur gear 1), respectively. q is rotated.
If the turbine is to be turned off, then one turns off. the liontarht lever ml of the switch iiz on the second pole of this holder. The current now flows through the wire 20 'to the knife switch k and from the contact knife i. directly to the motor n. This will shut off the nozzle.
The lowering regulator sleeve e. the contact roller h of the rocker arm f 'is moved over the contact pieces b-10 to the contact piece 11.
An excitation of the electric rotor o cannot take place here, however, since the Sehwinglrehel j 'is disconnected from the power line in the specified position of the contact lever of the Sehalters Lit. When the rocker arm f reaches the correction piece, then the contact knife i dorr interrupts the current circuit via the knife switch k, <I> i </I>. The motor iz is stopped and the nozzle is in the rest position.
To start up the turbine, the contact lever of the switch iiz must be returned to the position shown. The current that is switched on now goes through the rocking lever f 'to the contact piece 11, from here through the resistor 1r to the electric motor o. This slowly opens the nozzle a, so that the turbine shaft is set in rotation and the regulator sleeve e is raised.
The roller h of the rocker arm f 'slides with the disconnection of resistance down to the contact piece 8, and then, switching on from the contact piece 7 to a new resistance, finally borrowed to reach the insulating plate o. The rocker arm f is now back in its normal position. ready; to adjust the nozzle a again when the regulator sleeve is moved.
The device described is characterized by a high level of sensitivity to fluctuations in the number of tours with little effort. It is sufficient to operate a switch n: to start the turbine.
Fig.2 of the drawing shows in principle an example of the circuit when only an electric motor is used to operate the nozzle spindle del. It describes the electric motor to be brought into motion with the nozzle spindle. The two wires 21 and 22 represent the power line which leads to the armature of the motor, while the two wires 23 and 24 form the power line leading to the magnet windings of the motor. Now closes the rocker arm f (according to Fig. 1) the two contact points 25 and 25 ', then the current flows from the batteries 27 in the lines 21, 22 and 23, 24 in the direction indicated by arrows, and the motor shaft is in turned a direction of rotation.
If, on the other hand, the rocker arm closes the two contact points 26 and 26 ', the current in the line 21, 22 flows in the opposite direction and thus in the opposite direction through the armature of the motor. As a result, the motor shaft now rotates in the opposite direction. One time the nozzle spindle is pushed forward and the other time it is withdrawn. As is immediately clear, in this way, with the aid of two groups of components, which are connected to the main line by branch lines, exactly the same can be achieved as with the circuit according to FIG. 1.
The regulating device described can be used wherever the supply of a power means can be regulated by means of a spindle arranged in a nozzle.