DE1160252B

DE1160252B - Schieber, z.B. am Eintritt einer Turbine

Info

Publication number: DE1160252B
Application number: DEL43080A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Richard Stroehlen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-10-01
Filing date: 1957-10-01
Publication date: 1963-12-27

Description

Schieber, z. B. am Eintritt einer Turbine Die Erfindung bezieht sich auf einen Schieber mit einem Durchströmkanal, der im Gebiet des Absperrquerschnittes verengt ausgebildet ist. Ein solcher Schieber ist bekannt. Bei dem bekannten Schieber ist der Durchströmkanal ein Venturirohr. Der Absperrkörper weist einen Durchbruch auf, der in Offenlage des Absperrkörpers den engsten Teil des Venturirohres bildet. Dieser Schieber ist aufwendig, denn er weist außer dem Absperrkörper einen in einem Stellzylinder befindlichen, mit dem Absperrkörper über eine Schieberspindel in Verbindung stehenden Stell-Kolben auf. Dessen eine Seite ist mit dem engen Teil des Durchströmkanals und dessen andere Seite ist mit dem vor dem engen Teil liegenden weiten Teil des Durchflußkanals verbunden. Der Absperrkörper schließt beim Überschreiten einer bestimmten Durchströmgeschwindigkeit im Durchströmkanal diesen unter der Wirkung des mit dem Venturidifferenzdruck belasteten Stellkolbens ab.
Aufgabe gemäß der Erfindung ist die Verringerung des Bauaufwandes für den Schieber und der Schließzeit.
Die Erfindung besteht darin, daß der Absperrkörper ein in einem Zylinder quer zur Durchströmrichtung geführter, mit einer Stirnwand in Volloffenstellung einen Teil der Bewandung des verengten Teiles des Durchströmkanals bildender Kolben ist, wobei die Stirnwand durch den in dem verengten Teil auftretenden Sog des Schieberströmungsmittels in Schließrichtung belastet ist.
Stellkolben und Absperrkörper sind hier von einem einzigen Bauglied, nämlich von dem genannten Kolben, bebildet, was den Bauaufwand für den Schieber und auch die Größe des Schiebers erheblich verringert. Der Schieber schließt sich schneller als der bekannte, weil die Masse des Absperrkörpers kleiner ist als die Masse der aus dem Absperrkörper, der Schieberspindel und dem Stellkolben bestehenden Einheit und somit die Zeit für die Beschleunigung dieser Masse zum Schließen geringer ist.
Aus konstruktiven Gründen und zur Erlangung der nötigen Dichtungsmöglichkeiten kann der im Gebiet des verengten Rohrteiles befindliche offene Durchströmquerschnitt rechteckig oder quadratisch sein.
Insbesondere zur weiteren Verminderung der Schließzeit können zwei Kolben mit ihren Stirnwänden einander gegenüberliegen. Jeder Kolben legt dann nur den halben Weg zurück, wodurch die Schließzeit verkleinert wird.
Der Schieber gemäß der Erfindung ist z. B. ein Schnellschlußschieber am Eintritt einer Turbine, insbesondere Dampfturbine. In Fig.1 bis 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Schiebers gemäß der Erfindung in Schnellschlußbereitschaft dargestellt.
Aus dem Schieberlängsschnitt gemäß Fig.1 ist ersichtlich, daß der Durchströmkanal des Schiebers gerade verläuft und aus einem Zuströmtei130, einem im Gebiet des Absperrquerschnitts verengt ausgebildeten Teil 31 und einem Abströmteil32 besteht, also ein Venturirohr ist. Als Absperrkörper und Stellkolben dient ein in einem Zylinder 71 senkrecht zur Durchströmrichtung 72 geführter Kolben 73 mit Stirnwand 151, die in der dargestellten Volloffenstellung des Kolbens 73 einen Teil der Bewandung des Teiles 31 bildet und durch den im Teil 31 auftretenden Sog in Schließrichtung 156 belastet ist. Der Kolben 73 ist durch die in Öffnungsrichtung weisende Kraft auf den hydraulischen Stehkolben 78 als Gleichgewichtskraft festgehalten. Die Rückseite des Kolbens 73 steht naturgemäß unter einem Druck eines hydraulischen Mediums, der größer ist als der auf der Stirnwand 151 lastende Druck. Hierfür ist diese Rückseite durch Druckmedium belastet, das aus Zuströmtei130 stammt; der Zuströmtei130 ist mit einem von dieser Rückseite begrenzten Gegenraum 157 über einen Zuführkanal 158 verbunden. Die Schließkraft wird latent von der Durchströmgeschwindigkeit des durch den Durchströmkanal 30, 31, 32 strömenden Schieberströmungsmittels geliefert und steht bei geöffnetem Schieber immer in genügender Größe zur Verfügung. Die Schließkraft steht bei geöffnetem Schieber sozusagen an der Stirnwand 151 an. Sie kommt normalerweise durch Wegnahme der eben genannten äußeren Stellkraft zur Wirkung. Der Schließstoß wird durch eine Pufferungseinrichtung 152 gedämpft.
Der Kolben 73 kann in Offenlage durch Einklinken festgehalten sein. Er wird im Schließfalle dann durch Ausklinken freigegeben. Nach dem Ausklinken wird er durch den genannten Sog in Schließrichtung 156 bewegt. Bei besonderen Ausführungsformen, z. B. wenn die Gleichgewichtskraft das Gewicht des Kolbens ist, braucht der Kolben in Offenlage nicht eingeklinkt zu sein. Er kann durch Ansteigen der genannten Durchströmgeschwindigkeit iri seine Schließlage bewegbar sein.
Die Belastung der genannten Rückseite ist durch Ableiten des Druckmediums aus dem Gegenraum 157 zum Abströmteil32 hin wegnehmbar. Das Ableiten geschieht zum Öffnen des Schiebers. Hierzu ist der Gegenraum 157 mit dem Abströmteil 32 über einen Abführkana1159 verbindbar. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ist die, bei der Zuführ- und Abführkanal 158 und 159 im umgekehrten Sinne vorzugsweise automatisch schließ- und öffenbar sind; der Abführkanal 159 wird dann also in dem Augenblick geöffnet, in dem der Zuführkana1158 geschlossen wird, und umgekehrt.
Der Absperrquerschnitt ist rechteckig, wie aus Fig: 2 (Ansicht aus Richtung 21) ersichtlich ist. Zum vollkommenen Abdichten dieses Querschnitts ist der Kolben 73 in kolbenaxialen Nuten 74 und 75 geführt und gegenüber einem Gehäuseteil 76 mit Kolbenringen 77 gegen Umströmung abgedichtet (Fig. 3, gleich Schnitt I-I gemäß Fig. 1). An Stelle der Nuten 74 und 75 können auch Gleitbahnen vorgesehen werden.
Um ein gleichmäßiges Schließen zweier genannter mit ihren Stirnwänden 151 einander gegenüberliegender Kolben 73 mit Sicherheit zu gewährleisten, können diese Kolben 73 im Sinne der Zurücklegbarkeit gleich großer, zur Mitte des Absperrquerschnitts symmetrisch liegender Wege gekoppelt sein. Die Kolben können über Zahnteile gekoppelt sein. Diese Zahnteile liegen zweckmäßigerweise außerhalb des Schiebergehäuses.
Es kann der Kolben 73 durch eine zusätzliche Schließkraft und/oder eine Schieberregelkraft belastet sein. Dabei kann es sich um Druckkräfte eines hydraulischen Mittels, Gewichtskräfte, Federkräfte oder eine Kombination dieser Kräfte handeln. Diese weiteren Kräfte können zur Unterstützung des Schließvorganges herangezogen werden oder, z. B. bei einem Verklemmen der beweglichen Organe des Schiebers, zum gewaltsamen Schließen verwendet werden. Solche Kräfte können auch zum Öffnen des Schiebers vorgesehen sein. In diesem Sinne kann der Hydraulikkolben 78 verwendet werden, so daß der Schnellschlußschieber z. B. gleichzeitig Regelschieber ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schieber mit einem Durchströmkanal, der im Gebiet des Absperrquerschnittes verengt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrkörper ein in einem Zylinder (71) quer zur Durchströmrichtung (72) geführter, mit einer Stirnwand (151) in Volloffenstellung einen Teil der Bewandung des verengten Teiles (31) des Durchströmkanals (30, 31, 32) bildender Kolben (73) ist, wobei die Stirnwand (151) durch den in dem verengten Teil (31) auftretenden Sog des Schieberströmungsmittels in Schließrichtung (156) belastet ist.
2. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (73) in Offenlage durch Einklinken festgehalten ist.
3. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in Offenlage befindliche Kolben (73) durch Ansteigen der Durchströmgeschwindigkeit des Schieberströmungsmittels in Schließlage bewegbar ist.
4. Schieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (73) in Offenlage auf seiner Rückseite durch Druckmedium belastet ist, das aus dem in Durchströmrichtung (72) vor dem verengten Teil (31) gelegenen Zuströmteil (30) des Durchströmkanals (30, 31, 32) stammt.
5. Schieber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Last durch Ableiten dieses Druckmediums zum Abströmteil (32) des Durchflußkanals (30, 31, 32) hin wegnehmbar ist. 6_ Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kolben (73) mit ihren Stirnwänden (151) einander gegenüberliegen. 7. Schieber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (73) durch eine zusätzliche Schließkraft und/oder eine Schieberregelkraft belastet ist, wobei es sich um Druckkräfte eines hydraulischen Mediums, Gewichtskräfte, Federkräfte oder eine Kombination dieser Kräfte handelt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 518 259.