DE1066508B - - Google Patents

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DE1066508B DENDAT1066508D DE1066508DA DE1066508B DE 1066508 B DE1066508 B DE 1066508B DE NDAT1066508 D DENDAT1066508 D DE NDAT1066508D DE 1066508D A DE1066508D A DE 1066508DA DE 1066508 B DE1066508 B DE 1066508B
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Description

INTERNAT. KL. F 03bINTERNAT. KL. F 03b

PATENTAMTPATENT OFFICE

ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUS LEG E S CH RIFT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE FROM LEG E S CH RIFT:

V 11354 Ia/88aV 11354 Ia / 88a

10. OKTOBER 1956 !.OKTOBER 1959October 10, 1956!. OCTOBER 1959

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeldüse für Freistrahlwasserturbinen bzw. auf Nadelventile und betrifft eine Einrichtung zum Ausgleich der auf die Düsen- bzw. Äbschlußnadel wirkenden Kräfte. Bei solchen Regeldüsen wechselt bekanntlich die zum Steuern der Düsennadel aufzuwendende Kraft, die entweder mechanisch oder hydraulisch auf die Nadel übertragen wird, in Abhängigkeit von der jeweiligen Nadelstellung. Beim öffnen der Düse ist diese Kraft auf die Nadel zunächst nahe der Schließstellung am kleinsten. Sie wird dann um so größer, je weiter die Nadel zurückgezogen und die Düse geöffnet wird. Denn mit zunehmender öffnung gelangt jeweils eine immer größere Fläche des Nadelkopfes in den Wirkungsbereich der durch die Nadel gesteuerten Betriebsflüssigkeit. The invention relates to a control nozzle for free jet water turbines or to needle valves and relates to a device for balancing the forces acting on the nozzle or termination needle. at As is known, such control nozzles change the force to be used to control the nozzle needle either mechanically or hydraulically transmitted to the needle, depending on the particular Needle position. When the nozzle is opened, this force on the needle is initially close to the closed position smallest. It then increases the further the needle is withdrawn and the nozzle is opened. Because as the opening increases, an ever larger area of the needle head comes into the effective area the operating fluid controlled by the needle.

Zum Ausgleich derartiger Kräfte wurden schon Federn eingebaut. Deren Verwendung ist aber nur in beschränktem Maße möglich, denn bei großen zu steuernden Strahlquerschnitten und insbesondere bei der Steuerung unter hohem Druck stehender Flüssigkeiten wachsen die auf die Nadel wirkenden hydraulischen Kräfte derartig an, daß solche Ausgleichsfedern untragbare Ausmaße erhalten müssen. Insbesondere wäre die Unterbringung derartig großer Federn in der hierfür hohl ausgebildeten Düsennadel sehr schwierig.Springs have already been installed to compensate for such forces. Their use is only in possible to a limited extent, because with large beam cross-sections to be controlled and in particular with the control of fluids under high pressure grows the hydraulic acting on the needle Forces to such an extent that such balancing springs must receive intolerable proportions. In particular would be the accommodation of such large springs in the hollow nozzle needle for this purpose very difficult.

Man hat deshalb schon versucht, den Ausgleich statt durch Druckfedern auf hydraulischem Wege durchzuführen, und zwar mittels eines besonderen hydraulischen Servomotors, der auf der aus dem Düsengehäuse herausgeführten Düsennadel angeordnet wurde. Diese Lösung ist jedoch nur bei Freistrahldüsen bzw. Ventilgehäusen mit gekrümmtem Düsengehäuse anwendbar und erfordert außerdem eine relativ große Baulänge.Attempts have therefore already been made to compensate hydraulically instead of using compression springs to be carried out by means of a special hydraulic servomotor based on the Nozzle housing led out nozzle needle was arranged. However, this solution is only available for free jet nozzles or valve housings with curved nozzle housing applicable and also requires a relatively large overall length.

Außerdem wurde auch schon vorgeschlagen, eine Verminderung der auf die Düsennadel im öffnenden Sinne wirkenden hydraulischen Kräfte dadurch zu erzielen, daß die Düsennadel hinter dem Nadelkopf so weit wie möglich verjüngt wurde. Dabei ist es auch bekannt, die Verjüngung am Nadelkopf innerhalb der Führungshülse am äußeren Umfang einer Hohlnadel anzuordnen. Dies hat jedoch zur Folge, daß bei einer ausreichenden Verjüngung die außerdem meistens verwendete undIn addition, it has also already been proposed to reduce the amount of pressure on the nozzle needle in the opening To achieve the sense acting hydraulic forces that the nozzle needle behind the needle head so has been rejuvenated as much as possible. It is also known that the taper on the needle head within the To arrange guide sleeve on the outer circumference of a hollow needle. However, this has the consequence that in a Adequate rejuvenation which is also mostly used and

Ausgleichsfeder nur einen geringen
messer erhalten kann und daher relativ lang ausgeführt werden muß.
Compensation spring only a small one
knife can be obtained and must therefore be carried out relatively long.

Bei dieser Ausführung ist auch der für die Steuerung der Nadel vorgesehene hydraulische Servomotor in dem zur Führung der Nadel dienenden Nabenkörper untergebracht. Da mit Rücksicht auf den kleinen Durchmesser dieses nabenförmigen Gehäuses nurThis version also has the hydraulic servomotor provided for controlling the needle housed in the hub body used to guide the needle. Because with consideration for the little one Diameter of this hub-shaped housing only

η der hohlen Düsennadel angeordnete Windungsdurch-η of the hollow nozzle needle arranged winding diameter

Regeldüse für Freistrahlwasserturbinen mit einer Einrichtung zum Ausgleich der auf die Düsennadel wirkenden hydraulischen KräfteControl nozzle for free jet water turbines with a device to compensate for those acting on the nozzle needle hydraulic forces

Anmelder: J. M. Voith G. m. b. H., Heidenheim/BrenzApplicant: J. M. Voith G. m. B. H., Heidenheim / Brenz

Karl Gabriel, Heidenheim/Brenz, ist als Erfinder genannt wordenKarl Gabriel, Heidenheim / Brenz, has been named as the inventor

für kleine Kolbenflächen Platz vorhanden ist, wurde zur Erhöhung der von dem Servomotor auszuübenden Steuerkräfte eine Doppelanordnung von zwei hintereinanderliegenden Servomotoren gewählt.Space for small piston areas was made to increase the exerted by the servo motor Control forces a double arrangement of two servomotors one behind the other was chosen.

Die Erfindung gibt nun eine neue Lösung an, bei der auch für hohe Ansprüche, insbesondere hohe Gefälle bei Freistrahlturbinen eine relativ kurz bauende, leicht zu steuernde Regeldüse ausgeführt werden kann.The invention now provides a new solution in which also for high demands, especially high gradients In the case of free jet turbines, a relatively short, easy-to-control regulating nozzle can be designed can.

Gemäß der Erfindung wird bei Regeldüsen mit einer koaxial im Düsengehäuse befestigten Führungshülse, in der eine hohle Düsen- bzw. Abschlußnadel axial verschiebbar gelagert ist, und mit einem hydraulischen Regelservomotor sowie mit einer hydraulischen und einer mechanischen Einrichtung zum Ausgleich der vom Wasserdruck her im Schließsinn auf die hohle Düsennadel wirkenden Kräfte vorgeschlagen, den hydraulischen Regelservomotor und außerdem auch die hydraulische
innerhalb des hohlen Nadelschaftes anzuordnen
According to the invention, with control nozzles with a guide sleeve fixed coaxially in the nozzle housing, in which a hollow nozzle or termination needle is mounted axially displaceably, and with a hydraulic control servomotor and with a hydraulic and a mechanical device to compensate for the water pressure in the closing direction proposed the hollow nozzle needle acting forces, the hydraulic control servo motor and also the hydraulic
to be arranged within the hollow needle shaft

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird die hydraulische Ausgleichseinrichtung aus einem durch den hohlen Nadelschaft gebildeten, an einen konstanten Druck, z. B. an den Betriebswasserdruck, angeschlossenen Zylinderraum und einem in diesen hineinragenden, mit der Führungshülse verbundenen Kolben gebildet.According to a further proposal of the invention, the hydraulic compensation device is made of one formed by the hollow needle shaft, to a constant pressure, e.g. B. to the process water pressure, connected cylinder space and a protruding into this, connected to the guide sleeve Piston formed.

Zweckmäßigerweise sind Ausgleichseinrichtung und Regelservomotor axial hintereinander angeordnet in der Weise, daß der Kolben auf der einen Seite den Zylinderraum der Ausgleichseinrichtung und auf derExpediently, the compensating device and the control servomotor are arranged axially one behind the other in the way that the piston on the one hand the cylinder space of the compensating device and on the

AusgleichseinrichtungCompensation device

909 630/44909 630/44

anderen Seite den Zylinderraum des Regelservomotors abschließt. Der Kolben ist dabei mittels einer durch den Nadelhohlraum hindurchgeführten Stange an der rückwärtigen Abschlußkappe der Führungshülse befestigt. the other side closes off the cylinder space of the servomotor. The piston is by means of a The rod guided through the needle cavity is attached to the rear end cap of the guide sleeve.

Zur Unterbringung des vom Regler gesteuerten Regelservomotors und etwa auch der mechanischen Entlastungseinrichtung (Entlastungsfeder) in dem Nadelhohlraum wird der, in Strömungsrichtung gesehen, vordere Zylinderraum der Ausgleichseinrichtung gegenüber dem hinten offenen Zylinderraum des Regelservomotors durch eine hinter dem Kolben angeordnete Zwischenwand dicht abgeschlossen.To accommodate the servomotor controlled by the controller and, for example, the mechanical one Relief device (relief spring) in the needle cavity is the, seen in the direction of flow, front cylinder space of the compensation device opposite the rear open cylinder space of the Control servo motor is tightly sealed by a partition arranged behind the piston.

Die mechanische Entlastungseinrichtung, welche aus einer konzentrisch zur Stange angeordneten Entlastungsfeder besteht, ist ebenfalls innerhalb des hohlen Nadelschaftes angeordnet. Die Federteller sind auf der Stange geführt und arbeiten mit Anschlägen auf der Stange bzw. dem Nadelschaft zusammen.The mechanical relief device, which consists of a relief spring arranged concentrically to the rod exists, is also arranged within the hollow needle shaft. The spring plates are guided on the rod and work together with stops on the rod or the needle shaft.

Für Regeldüsen, bei denen infolge der besonderen Ausbildung der Düsennadel und je nach der Größe der Ausgleichseinrichtung und des weiteren je nach der Charakteristik der mechanischen Entlastungseinrichtung sehr große Schließkräfte erforderlich sind, wird zur Erzeugung dieser großen Kräfte der Regelservomotor doppeltwirkend ausgebildet. Zu diesem Zweck wird die Zwischenwand beidseitig von einem Druckmittel beaufschlagt, derart, daß die beiden einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbens und der Zwischenwand zusammen mit dem zwischen ihnen liegenden Nadelhohlraum einen zweiten vom Drucköl beaufschlagten Regelservomotor zum Verstellen der Hohlnadel bilden.For control nozzles, where due to the special design of the nozzle needle and depending on the size the compensating device and further depending on the characteristics of the mechanical relief device Very large closing forces are required, the control servomotor is used to generate these large forces designed double-acting. For this purpose, the partition wall is on both sides of a Pressure medium applied, such that the two opposing surfaces of the piston and the intermediate wall together with the needle cavity lying between them a second from the pressure oil acted upon control servomotor form for adjusting the hollow needle.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen im Längsschnitt dargestellt. Es zeigtThe invention is shown in the drawing using two exemplary embodiments in longitudinal section. It shows

Fig. 1 eine Regeldüse mit einer im Düsennadelhohlraum angeordneten Ausgleichseinrichtung, einer Entlastungseinrichtung sowie dem vom Regler gesteuerten Regelservomotor,1 shows a control nozzle with a compensating device, a relief device, arranged in the nozzle needle cavity as well as the servomotor controlled by the controller,

Fig. 2 eine Regeldüse, die im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 1 entspricht, bei der jedoch der vom Regler beeinflußte Regelservomotor doppeltwirkend ausgebildet ist.Fig. 2 is a control nozzle which corresponds essentially to the embodiment of FIG. 1, but in which the The control servomotor influenced by the controller is designed to be double-acting.

In Fig. 1 ist mit 1 die Düsennadel für die Zulaufleitung einer Freistrahlwasserturbine bezeichnet, durch die der Austrittsquerschnitt 2 des Düsengehäuses 3 gesteuert wird. Der hohle Nadelschaft 4 der hohlen Düsennadel 1 ist in einer koaxial zum Düsengehäuse 3 beispielsweise mittels Rippen 25 befestigten Führungshülse 5 axial verschiebbar gelagert. Die Führungshülse 5 ist an ihrem, in Strömungsrichtung gesehen, rückwärtigen Ende durch eine Abschlußkappe 50 flüssigkeitsdicht abgeschlossen.In Fig. 1, 1 denotes the nozzle needle for the feed line of a free jet water turbine, through which the outlet cross section 2 of the nozzle housing 3 is controlled. The hollow needle shaft 4 of the hollow nozzle needle 1 is mounted so as to be axially displaceable in a guide sleeve 5 fastened coaxially to the nozzle housing 3, for example by means of ribs 25. The guide sleeve 5 is closed in a liquid-tight manner at its rear end, seen in the direction of flow, by an end cap 50.

Durch den vom hohlen Nadelschaft 4 gebildeten Zylinderraum 6, der an einen etwa konstanten Druck, z. B. an den Betriebswasserdruck angeschlossen ist und einem in den Zylinderraum 6 hineinragenden, mit der Abschlußkappe 50 der Führungshülse 5 verbundenen Kolben 60 wird die Ausgleichseinrichtung A gebildet. Hierbei ist der Kolben 60 der Ausgleichseinrichtung A mittels einer Stange 7 an der Abschlußkappe 50 befestigt, also feststehend, während der Zylinder der Ausgleichseinrichtung A als ein Teil der Düsennadel 1, 4 axial hin- und hergleiten kann. Das durch das Düsengehäuse 3 strömende Betriebswasser wird durch Bohrungen 8 der Führungshülse 5 sowie durch Bohrungen 9 des Nadelschaftes 4 in den Zylinderraum 6 der Ausgleichseinrichtung A geführt. Das Wasser kann aber auch durch eine Längsbohrung 22 Through the cylinder space 6 formed by the hollow needle shaft 4 , which is at an approximately constant pressure, e.g. B. is connected to the operating water pressure and a piston 60 protruding into the cylinder chamber 6 and connected to the end cap 50 of the guide sleeve 5 , the compensating device A is formed. Here, the piston of the compensating device A 60 attached by a rod 7 on the end cap 50, that is fixed, while the cylinder of the equalizing device A as a part of the nozzle needle 1, 4 can slide to and fro axially. Flowing through the nozzle housing 3 operation, water is fed through the holes 8 of the guide sleeve 5, and through holes 9 of the needle shaft 4 in the cylinder chamber 6 of the balancing device A. However, the water can also pass through a longitudinal bore 22

der Stange 7 und des Kolbens 60 zugeführt werden. Sofern eine Zuführung des Betriebswassers an dieser Stelle vermieden werden soll, wenn etwa das Wasser stark sandhaltig ist, kann es auch an einer anderen geeigneten Stelle der Rohrleitung abgezweigt und durch eine besondere Leitung 10 sowie öffnungen 11 in den Zylinderraum 6 der Ausgleichseinrichtung eingeleitet werden.the rod 7 and the piston 60 are fed. If the supply of process water is to be avoided at this point, for example if the water contains a lot of sand, it can also be branched off at another suitable point in the pipeline and introduced into the cylinder space 6 of the compensation device through a special line 10 and openings 11.

Der Nadelschaft 4 weist eine Zwischenwand 15 auf,The needle shaft 4 has an intermediate wall 15 ,

ίο durch die die Stange 7 flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist. Diese mit der Düsennadel 1 axial bewegliche Zwischenwand 15 bildet zusammen mit dem abschlußkappenseitigen Ende des Nadelschaftes 4 den Kolben des vom Regler gesteuerten Regelservomotors B, dessen feststehender Zylinder 150 durch die Führungshülse 5 und ihre Abschlußkappe 50 gebildet wird. Durch die Leitung 16 ist dieser Regelservomotor B an den Steuerregler angeschlossen. In dem Regelservomotor B ist auch eine Entlastungsfeder 12 mit Federtellern 13 und 14 konzentrisch zur Stange 7 angeordnet. Die axialen Bewegungen dieser Federteller werden, wie später noch näher erläutert wird, durch Anschläge 70 bzw. 170 auf der Stange 7 begrenzt. Sofern vom Zylinderraum 6 der Ausgleichseinrichtung A Sickerwasser durch die Lauffläche des Kolbens 60 hindurchtritt, ist zu dessen Abführen eine Entlastungsleitung 18 vorgesehen. In dieser liegt noch eine Drossel 23, welche die Aufgabe hat, die bei etwaigem zu schnellem Schließen bzw. öffnen der Düsennadel, beispielsweise infolge Bruchs der Entlastungsfeder 12, in den Raum 210 zwischen Kolben 60 und Zwischenwand 15 durch diese angesaugtes bzw. hineingedrücktes Wasser zu drosseln, so daß die Bewegungen der Düsennadel 1 gedämpft werden. Auf dem Nadelschaft 4 sind Dichtungen 26 für die Nadelführung vorgesehen. ίο through which the rod 7 is passed liquid-tight. This intermediate wall 15, which is axially movable with the nozzle needle 1, forms, together with the end cap-side end of the needle shaft 4, the piston of the servomotor B controlled by the controller, the stationary cylinder 150 of which is formed by the guide sleeve 5 and its end cap 50 . This control servomotor B is connected to the control regulator through the line 16. A relief spring 12 with spring plates 13 and 14 is arranged concentrically to the rod 7 in the control servomotor B. As will be explained in more detail later, the axial movements of these spring plates are limited by stops 70 and 170 on rod 7. If leachate from the cylinder space 6 of the compensation device A passes through the running surface of the piston 60 , a relief line 18 is provided for its discharge. In this there is also a throttle 23, which has the task of closing or opening the nozzle needle too quickly, for example due to breakage of the relief spring 12, into the space 210 between piston 60 and partition 15 through this sucked or pressed water throttle so that the movements of the nozzle needle 1 are dampened. Seals 26 for the needle guide are provided on the needle shaft 4.

Für die Rückführung der durch die Düsennadel ausgeführten Steuerbewegungen ist in an sich bekannter Weise ein Rückführhebel 19 vorgesehen, der beispielsweise mittels Federkraft ständig am Stirnflansch 20 des Nadelschaftes 4 anliegt und so dessen Stellung abtastet und weitermeldet. Der Stirnflansch 20 ist mit Bohrungen 17 versehen, die mit Bohrungen 17 a im Federteller 14 in Verbindung stehen. Diese Bohrungen sind angeordnet, damit bei einer Öffnungsbewegung der Düsennadel 1, bei welcher der Federteller 13 an der Zwischenwand 15 anliegt und bei der die Düsennadel 1 über die Zwischenwand 15 sowie den Federteller 13 die Entlastungsfeder 12 zusammenpreßt, das in dem Raum links des Stirnflansches 20 vorhandene Volumen nicht verdichtet wird.For the return of the control movements carried out by the nozzle needle, a return lever 19 is provided in a manner known per se which, for example by means of spring force, is constantly in contact with the end flange 20 of the needle shaft 4 and thus scans and reports its position. The end flange 20 is provided with bores 17 which are connected to bores 17 a in the spring plate 14 . These bores are arranged so that during an opening movement of the nozzle needle 1, in which the spring plate 13 rests against the partition 15 and in which the nozzle needle 1 compresses the relief spring 12 via the partition 15 and the spring plate 13, the relief spring 12 in the space to the left of the end flange 20 existing volume is not compressed.

Die in Fig. 1 dargestellte Regeldüse arbeitet folgendermaßen: The control nozzle shown in Fig. 1 works as follows:

Die vom Betriebswasser beaufschlagte Fläche des Kolbens 60 der Ausgleichseinrichtung A ist so bemessen, daß in der in Fig. 1 dargestellten Schließstellung der innen auf die Düsennadel 1 auf Schließen wirkende Wasserdruck der Ausgleichseinrichtung A etwas kleiner ist als der auf die äußere Fläche des Kopfes der Düsennadel 1 auf öffnen wirkende Wasserdruck zusammen mit der in dieser Stellung auf öffnen wirkenden Kraft der Entlastungsfeder 12. Der vordere Federteller 13 liegt dabei am Anschlag 70 der Stange 7 an, und der hintere Federteller 14 stützt sich gegen den mit dem Nadelschaft 4 verbundenen Stirnflansch 20 ab. Somit verbleibt von der Schließstellung an eine im Öffnungssinne auf die Düsennadel wirkende, beliebig klein wählbare Kraft übrig, der vom Regelservomotor B das Gleichgewicht zu halten ist.The area of the piston 60 of the compensating device A acted upon by the process water is dimensioned so that in the closed position shown in Fig. 1 the water pressure of the compensating device A acting on the inside on the nozzle needle 1 to close is slightly smaller than that on the outer surface of the head of the nozzle needle 1 water pressure acting on opening together with the force of relief spring 12 acting on opening in this position. The front spring plate 13 rests against the stop 70 of the rod 7 , and the rear spring plate 14 is supported against the end flange 20 connected to the needle shaft 4 . Thus, from the closed position onward, there remains a force that acts on the nozzle needle in the opening direction and can be selected as small as desired, which is to be maintained by the control servomotor B in equilibrium.

Claims (10)

Zum Bewegen der Düsennadel 1 aus der dargestellten Schließstellung in eine gewünschte Öffnungsstellung wird der Öldruck im Regelservomotor B so weit vermindert, bis die auf die Düsennadel im Öffnungssinne wirkende Kräfte die Kraft der Ausgleichsein- richtung A überwinden und die Düsennadel 1 in die gewünschte Stellung bewegen. Durch diese Öffnungsbewegungen der Düsennadel 1 wird der unter der Druckwirkung der Entlastungsfeder 12 stehende und so nachfolgende Federteller 14 nach rechts gegen den Anschlag 170 der Stange 7 bewegt. Beim Anschlagen des Federtellers 14 am Anschlag 170 ist die Entlastungsfeder 12 nahezu entspannt und hinsichtlich ihrer Öffnungstendenz nunmehr wirkungslos. In dieser Anschlagstellung des Federtellers 14 ist auch die Zwischenwand 15 gerade am anderen Federteller 13 zum Anschlag gekommen. Die vom Betriebswasser beaufschlagte äußere Fläche des Kopfes der Düsennadel 1 ist jetzt so groß, daß die Ausgleichseinrichtung A allein nicht mehr zum Ausgleich genügt. Wenn die Düse noch weiter geöffnet wird, dann wird der Federteller 13 von der Zwischenwand 15 mitgenommen, die Entlastungsfeder 12 also in zunehmendem Maße zusammengedrückt. Durch die zunehmend zusammengedrückte Entlastungsfeder 12 erhält die Düsennadel 1 zusätzlich zu der von der Ausgleichseinrichtung A ausgeübten Schließkraft eine weitere in Richtung Schließen wirkende Kraft, welche um so mehr anwächst, je mehr die Entlastungsfeder 12 unter der Wirkung des Wasserdruckes, der auf die äußere Fläche des Kopfes der Düsennadel 1 einwirkt, zusammengedrückt wird. Dies bedeutet gleichsam eine Entlastung des Regelservomotors B, der daher entsprechend klein bemessen werden kann. Die Entlastungsfeder 12 wirkt also im ersten Teil des Öffnungshubes der Düsennadel auf öffnen und im zweiten Teil des Öffnungshubes auf Schließen. Soll die Düsennadel 1 wieder geschlossen werden, dann erhält der Regelservomotor B durch die Leitung 16 Drucköl und die Düsennadel 1 wird wieder in Schließrichtung gedrückt. Dabei wirkt zunächst die Entlastungsfeder 12 bis zum Anschlagen des Federtellers 13 am Anschlag 70 der Stange 7 als zusätzliches Schließorgan. Wird danach die Düsennadel 1 weiter geschlossen, dann wird der Federteller 14 durch den Stirnfiansch 20 des Nadelschaftes 4 mitgenommen, die Entlastungsfeder wieder zusammengedrückt und so eine Öffnungskraft erzeugt. Die Ausführung nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 1. Es sind hier für die gleichen Teile der Regeldüse die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet worden. Der Unterschied der Ausführung besteht gegenüber Fig. 1 darin, daß der Regelservomotor B doppeltwirkend ausgebildet ist. Es bilden hier die beiden einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbens 60 und der Zwischenwand 15 zusammen mit dem zwischen ihnen liegenden Nadelhohlraum 210 einen zweiten SenOmotor, der durch die Leitung 21 mit Drucköl versorgt wird. Um das Hindurchtreten von Sickerwasser entlang der Gleitflächen des Kolbens 60 in den Hohlraum 210 zu verhindern, ist der Kolben 60 am Umfang mit einer Nut 40 versehen. Das sich in der Nut 40 ansammelnde Sickerwasser wird durch die Bohrungen 18, 18a, 18 fr abgezogen. Für die Rückführung der durch die Düsennadel ausgeführten Steuerbewegungen ist hier die an sich bekannte, aus einem Konus und einer Verstellstange bestehende Rückführung 19', 19" vorgesehen. Patentansprüche:To move the nozzle needle 1 from the illustrated closed position into a desired open position, the oil pressure in the control servo motor B is reduced until the forces acting on the nozzle needle in the opening direction overcome the force of the compensation device A and move the nozzle needle 1 into the desired position. As a result of these opening movements of the nozzle needle 1, the spring plate 14, which is under the pressure effect of the relief spring 12 and thus following, is moved to the right against the stop 170 of the rod 7. When the spring plate 14 hits the stop 170, the relief spring 12 is almost relaxed and is now ineffective with regard to its tendency to open. In this stop position of the spring plate 14, the partition 15 has just come to a stop on the other spring plate 13. The outer surface of the head of the nozzle needle 1 exposed to the process water is now so large that the compensation device A alone is no longer sufficient for compensation. If the nozzle is opened further, then the spring plate 13 is carried along by the partition 15, so the relief spring 12 is increasingly compressed. Due to the increasingly compressed relief spring 12, the nozzle needle 1 receives, in addition to the closing force exerted by the compensating device A, a further force acting in the direction of closing, which increases the more the relief spring 12 is exposed to the action of the water pressure acting on the outer surface of the Acts head of the nozzle needle 1, is compressed. This means, as it were, a relief of the control servomotor B, which can therefore be dimensioned correspondingly small. The relief spring 12 thus acts on opening in the first part of the opening stroke of the nozzle needle and on closing in the second part of the opening stroke. If the nozzle needle 1 is to be closed again, the control servomotor B receives pressure oil through the line 16 and the nozzle needle 1 is pressed again in the closing direction. The relief spring 12 initially acts as an additional closing member until the spring plate 13 hits the stop 70 of the rod 7. If the nozzle needle 1 is then closed further, the spring plate 14 is carried along by the end flange 20 of the needle shaft 4, the relief spring is compressed again and an opening force is thus generated. The embodiment according to FIG. 2 corresponds essentially to the embodiment according to FIG. 1. The same reference numerals as in FIG. 1 have been used here for the same parts of the control nozzle. The difference between the embodiment and FIG. 1 is that the control servomotor B is double-acting. The two opposing surfaces of the piston 60 and the partition 15 together with the needle cavity 210 located between them form a second SenO motor which is supplied with pressurized oil through the line 21. In order to prevent seepage water from passing along the sliding surfaces of the piston 60 into the cavity 210, the piston 60 is provided with a groove 40 on the circumference. The seepage water that collects in the groove 40 is drawn off through the bores 18, 18a, 18 fr. For the return of the control movements carried out by the nozzle needle, the return guide 19 ', 19 ", which is known per se and consists of a cone and an adjusting rod, is provided here. 1. Regeldüse für Freistrahlwasserturbinen, Nadelventile od. dgl. mit einer koaxial im Düsengehäuse befestigten Führungshülse, in. der eine hohle Regulier- bzw. Abschlußnadel axial verschiebbar gelagert ist, und mit einem hydraulischen Regelservomotor sowie mit einer hydraulischen und einer mechanischen Einrichtung zum Ausgleich der vom Wasserdruck her im Schließsinn auf die hohle Reguliernadel wirkenden Kräfte, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Regelservomotor (B) und außerdem auch die hydraulische Ausgleichseinrichtung (A) innerhalb des hohlen Nadelschaftes (4) angeordnet sind.1. Control nozzle for free jet water turbines, needle valves or the like. With a guide sleeve fastened coaxially in the nozzle housing, in which a hollow regulating or closing needle is mounted so as to be axially displaceable, and with a hydraulic control servomotor and with a hydraulic and a mechanical device to compensate for the Forces acting from the water pressure in the closing direction on the hollow regulating needle, characterized in that the hydraulic regulating servomotor (B) and also the hydraulic compensating device (A) are arranged within the hollow needle shaft (4) . 2. Regeldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Ausgleichseinrichtung (A) aus einem durch den hohlen Nadelschaft (4) gebildeten, an einen etwa konstanten Druck, z. B. an den Betriebswasserdruck angeschlossenen Zylinderraum (6) und einem in diesen hineinragenden, mit der Führungshülse (5) verbundenen Kolben (60) besteht.2. Control nozzle according to claim 1, characterized in that the hydraulic compensating device (A) consists of a through the hollow needle shaft (4) formed, at an approximately constant pressure, for. B. connected to the process water pressure cylinder space (6) and a protruding into this, with the guide sleeve (5) connected piston (60) . 3. Regeldüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgleichseinrichtung (A) und Regelservomotor (B) axial hintereinander angeordnet sind, derart, daß der Kolben (60) auf der einen Seite den Zylinderraum (6) der Ausgleichseinrichtung (A) und auf der anderen Seite den Zylinderraum (150) des Regelservomotors (B) abschließt. 3. Control nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the compensation device (A) and control servo motor (B) are arranged axially one behind the other, such that the piston (60) on one side the cylinder space (6) of the compensation device (A) and on the other side closes the cylinder space (150) of the control servomotor (B) . 4. Regeldüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) in an sich bekannter Weise mittels einer durch den Nadelschaft (4) hindurchgeführten Stange (7) an der Abschlußkappe (50) der Führungshülse (5) befestigt ist.4. Control nozzle according to claim 3, characterized in that the piston (60) is fastened in a manner known per se by means of a rod (7) guided through the needle shaft (4 ) to the end cap (50) of the guide sleeve (5) . 5. Regeldüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung gesehen vordere Zylinderraum (6) der Ausgleichseinrichtung (A) gegenüber dem hinten offenen Zylinderraum (150) des Regelservomotors (B) durch eine hinter dem Kolben (60) angeordnete Zwischenwand (15) dicht abgeschlossen ist.5. Regulating nozzle according to claim 3 or 4, characterized in that the front cylinder space (6) of the compensating device (A) as seen in the flow direction opposite the rear open cylinder space (150) of the control servo motor (B) by a partition arranged behind the piston (60) (15) is tightly sealed. 6. Regel düse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Nadelhohlraum (210) zwischen dem Kolben (60) und der Zwischenwand (15) eine Entlastungsleitung (18) zum Abführen von Sickerwasser angeschlossen ist.6. regulating nozzle according to claim 5, characterized in that a relief line (18) for discharging seepage water is connected to the needle cavity (210) between the piston (60) and the intermediate wall (15). 7. Regeldüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsleitung (18) eine Drossel (23) zum Dämpfen übermäßig schneller Nadelbewegungen aufweist.7. Control nozzle according to claim 6, characterized in that the relief line (18) has a throttle (23) for damping excessively fast needle movements. 8. Regeldüse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Entlastungseinrichtung in an sich bekannter Weise aus einer konzentrisch zur Stange (7) in dem hohlen Nadelschaft (4) angeordneten Entlastungsfeder (12) besteht, deren Federteller (13 und 14) mit Anschlägen (70, 170, 20) auf der Stange (7) bzw. dem Nadelschaft (4) zusammenarbeiten.8. Control nozzle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mechanical relief device consists in a known manner from a concentric to the rod (7) in the hollow needle shaft (4) arranged relief spring (12) , the spring plate (13 and 14) work together with stops (70, 170, 20) on the rod (7) or the needle shaft (4) . 9. Regeldüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwand (15) beidseitig von einem Druckmittel beaufschlagt ist, derart, daß die beiden einander gegenüberliegenden Flächen des Kolbens (60) und der Zwischenwand (15) zusammen mit dem zwischen ihnen liegenden Nadelhohlraum (210) einen zweiten von Drucköl beaufschlagten Regelservomotor zum Verstellen der Düsennadel (1) bilden.9. Control nozzle according to claim 5, characterized in that the intermediate wall (15) is acted upon on both sides by a pressure medium, such that the two opposing surfaces of the piston (60) and the intermediate wall ( 15) together with the needle cavity lying between them ( 210) form a second control servomotor, acted upon by pressure oil, for adjusting the nozzle needle (1) . 10. Regeldü.se nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stange (7) 10. Regeldü.se according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the rod (7)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435805A1 (en) * 1973-08-02 1975-02-27 Titovi Zavodi Litostroj DISCHARGE CAP FOR LIQUIDS

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2435805A1 (en) * 1973-08-02 1975-02-27 Titovi Zavodi Litostroj DISCHARGE CAP FOR LIQUIDS

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