DE214446C

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Publication number: DE214446C
Application number: DENDAT214446D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 e. GRUPPE

GUTEHOFFNUNGSHÜTTE

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für Kraftmaschinen jeglicher Art, insbesondere, für Turbinen, bestehend aus einem mit dem Regelorgan verbundenen Servomotorkolben und einem davon umschlossenen, dem Servomotorkolben voreilenden Kolbenschieber, der unter Einwirkung des Reglers steht.

Das Neue gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art besteht im wesentlichen . darin, daß das Anheben des auf der Oberseite ständig unter Atmosphärendruck oder unter gleichbleibendem niederen Druck stehenden Servomotorkolbens durch unter denselben tretende Druckflüssigkeit geschieht, während das Sinken des Kolbens durch seine Gewichtswirkung· erfolgt.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in Fig. ι im senkrechten Längsschnitt dargestellt. Fig. 2 ist eine Sonderdarstellung des z. B. durch Öl ο. dgl. bewegten Servomotorkolbens, ebenfalls im senkrechten Längsschnitt.

Das Druckmittel, beispielsweise der zum Betrieb der Turbine oder sonstigen Maschine dienende Abdampf strömt durch den Stutzen 1 in die Kammer 2, in der sich das Regelorgan 3 bewegt, welches den Zutritt des Dampfes oder Druckmittels zur Turbine regelt. Die Spindel des Regelorgans 3 ist unmittelbar mit dem Servomotorkolben 5 verbunden, welcher sich in dem Gehäuse 6 bewegt. Der obere Teil 7 35

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des Kolbens 5 ist entweder unmittelbar oder mittels einer darauf befestigten Gewindebüchse 8 mit Außengewinde versehen, auf welchem vermittels eines daran angebrachten Handrades 10 eine Hülse auf und ab bewegt werden kann, deren unteres Ende mit einem Anschlag 11 versehen ist und die dazu dient, die höchste Stellung des Kolbens 5 zu begrenzen, also den Hub des Kolbens 5 zu verändern, indem dieser Anschlag 11 sich an den Deckel 12 des Gehäuses 6 anlegt. Eine Gegenmutter 9 mit einem kleineren Handrad 13, das auf der inneren Hülse 8 auf und ab geschraubt werden kann, dient dazu, die Hülse 8 festzustellen. Ein am oberen Ende der Hülse 8 befindlicher Anschlag 14 begrenzt die Bewegung der Feststellmutter 9. Der Kolben 5 besteht aus zwei getrennten Teilen, dem oberen, von der Hülse 8 und der Anschlaghülse ■ umgebenen Teil 7 und dem unteren Teil 15. Beide Teile sind durch eine sich fest an die Innenwandungen der beiden Teile anlegende Hülse 16 miteinander verbunden, welche mit den seitlichen Schlitzöffnungen 18, 19, 20 versehen ist, von welchen die oberen .Schlitzöffnungen 18 in die Kammer 21 des Gehäuses 6, die mittleren Öffnungen 19 in die Kammer 23 des unteren Kolbenteiles 15 und die unteren Öffnungen 20 in die untere Kammer 24 des unteren Kolbenteiles 15 münden, welch letztere durch die Öffnungen 26 mit der Gehäusekammer 25 verbunden ist. Achsiale Bohrungen37 (Fig. 2)

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des unteren Kolbenteiles 15 verbinden -die obere Kammer 23 mit dem unter dem Kolben 5 zwischen diesem und dem Gehäuse 6 befindlichen Raum 39.

Innerhalb der mit den Öffnungen 18, 19, 20 versehenen Hülse 16, die die beiden Teile des Kolbens miteinander verbindet, bewegt sich der Kolbenschieber 17, welcher an dem Hebel 32 hängt, der mit dem.Regler in Verbindung steht. Dieser Kolben ist mit zwei achsialen Aussparungen 27 und 2*]' versehen, welche derart liegen, daß die obere Aussparung 2¹]' sich den Öffnungen 18 der Hülse 16 und die untere Aussparung 27 sich den Öffnungen 20 der Hülse 16 gegenüber befindet. Die untere Kante der Aussparung 27' ist mit 28 und die obere Kante der Aussparung 27 mit 29 bezeichnet. .

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise. Das Öl wird durch eine Pumpe oder . eine beliebige andere Vorrichtung durch die Leitung 38 in die Kammer 25 des Gehäuses 6 eingeführt, welche gleichzeitig als Windkessel ausgebildet ist. Von dort kann das Öl durch die Öffnungen 26 in die untere Kammer 24 des Kolbenteiles 15 eintreten. Ein Weiterfließen des Öles wird bei der in der Zeichnung dargestellten Lage des Kolbenschiebers 17 verhindert. Tritt nun eine größere Belastung der Turbine ein, so senkt sich die Reglermuffe, der Hebel 32 wird gehoben und dadurch auch der Kolbenschieber 17 innerhalb des Kolbens 5 in die Höhe gezogen. Dadurch geht auch die Kante 29 der Aussparung 27 des Kolbenschiebers 17 nach aufwärts, und das Öl tritt jetzt aus dem Raum 24 durch die Aussparung 27 in die obere Kammer 23 des Kolbens 5 ein. Von hier strömt das Öl durch die achsialen Bohrungen 37 des Kolbens in dem unter dem Kolben zwischen diesem und dem Gehäuse 6 befindlichen Raum 39. . Das jetzt unter Druck unter den Kolben 5 tretende Öl. hebt diesen und damit auch das damit verbundene Regelorgan 3 an, so daß eine größere Menge von Dampf oder Druckmittel zu der Turbine treten kann. Hat nach erreichter normaler Umdrehungszahl der Regler wieder seine Ruhelage eingenommen, so ist ■ der der Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers 17 durch den Druck des Öles in 39 nachfolgende Kolben 5 so weit angestiegen, daß die ursprüngliche Lage der Teile zueinander wieder erreicht ist. Die untere Kante der Kammer 23, die sich bei der voreilenden Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers 17 unter der Kante 29 der Aussparung 27 befand, hat also diese Kante wieder erreicht, so daß die Verbindung der Aussparung 27 mit der Kammer 23 abgeschlossen und der Zutritt von Öl in den unteren Raum 39 unterbrochen ist. Steigt die Belastung der Turbine weiter an, so wiederholt sich dasselbe Spiel beliebig oft. Wenn dagegen die Belastung der Turbine sinkt, so hebt sich die Reglermuffe, und der Reglerhebel 32 bewegt den Kolbenschieber 17 innerhalb der Hülse 16 nach abwärts. Hierbei gibt die untere Kante 28 der oberen Aussparung 27' diese Aussparung frei und es wird Verbindung zwischen der Kammer 23 mit der Kammer 21 hergestellt. Das in der Kammer 23 befindliche öl kann demnach durch die Schlitzöffnungen 19 der Büchse 16 und von dort durch die Aussparung 27' des Kolbenschiebers 17 und dann weiterhin durch die Öffnungen 18 der Hülse 16 in die Kammer 21 des Gehäuses entweichen. Gleichzeitig wird aber auch das unterhalb des Kolbenteiles 15 bzw. des Kolbens 5 in den Raum 39 aus der früheren Periode befindliche Drucköl durch den Druck des darauf lastenden Kolbens sowie des mit ihm verbundenen Ventils 3 und vermöge des entsprechend hoch bemessenen Gewichtes der beiden Handräder 10 und 13 aus dem Raum 39 herausgepreßt. Es fließt durch die achsiale Bohrung 37 des Kolbenteiles 15 nach oben in die Kammer 23 und von dort auf dem vorher bezeichneten Wege in die Kammer 21 des Gehäuses 6. Dadurch senkt sich der Kolben 5, dementsprechend auch das Regelorgan 3, welches den Dampf oder das Druckmittel drosselt. Aus der Kammer 21 fließt das Öl durch die Öffnung 22 in einen Sammelbehälter ab. Hat bei sinkender Turbinenbelastung der Regler schließlich seine Ruhelage wieder erreicht, so ist der Kolben 5 dem bereits herabgesunkenen Kolbenschieber 17 nach unten gefolgt, bis die obere Kante der Öffnung19 der Hülse 16 die untere Kante-28 der Aussparung 27' des Kolbenschiebers 17 wieder erreicht hat. Dadurch wird der Raum 23 des Kolbens 5 wieder auf beiden Seiten abgeschlossen, und dieTeile haben die in der Zeichnung dargestellte Normallage wieder erreicht. Es kann daher kein Öl mehr in die Kammer 21 gelangen und auch weder Öl in die obere Kammer 23 des Kolbens 5 eintreten noch etwa unter dem Kolben im. Raum 39 verbleibendes Öl entweichen.

Der Raum 39 ist durch die Leitungen 33, 31 mit einer Schnellschlußvorrichtung 35 für den Zutritt des Dampfes zur Turbine verbunden. Diese Schnellschlußvorrichtung· ist für gewöhnlich durch eine Klinkvorrichtung geschlossen. Wird aber durch irgendeine Regelvorrichtung die Schnellschlußvorrichtung ausgeklinkt, so hebt sich der Kolben 35 der Schnellschlußvorrichtung, so daß das vor dem Kolben 35 stehende Öl abfließen und durch die Leitung 36 in den Sammelbehälter gelangen kann. Gleichzeitig schließt auch alles unter dem Kolben 5 befindliche Öl und auch etwa noch in der Kammer 23 des Kolbens 5 befind-

liches öl durch die Leitungen 37, 33, 31 und 36 ab. Dadurch sinkt der Kolben 5 und das damit unmittelbar verbundene Regelorgan 3, das den Zutritt des Kraftmittels bzw. des Dampfes zur Turbine nunmehr vollständig absperrt. Das dabei etwa aus den Kammern 25, 24 in den Raum 23 des Kolbens 5 gelangende öl fließt sofort durch die Leitung 37 in den Sammelbehälter ab. Beim Sinken des Kolbens 5 durch die Inbetriebsetzung der Schnellschlußvorrichtung ist auch gleichzeitig die Reglermuffe herabgesunken, und infolgedessen hat der Reglerhebel 32 den Kolbenschieber 17 nach oben gezogen, so daß sich der Kolbenschieber nicht wie beim Betrieb der Turbine in der gleichen Richtung mit dem Kolben 5, sondern in entgegengesetzter Richtung zu demselben' bewegt. Der Weg zum Austritt des Öles aus der Kammer 24, durch die Aussparung. 27 des Kolbenschiebers, die obere Kammer 23, den Kanal 37, den Raum 39 und die Leitung 33 ist nunmehr vollkommen frei, so daß der Steuerkolben bzw. das Ventil 5 nicht angehoben werden kann und das Regelorgan 3 geschlossen bleibt.

Bei längerem Stillstand der Turbine kann das Regelorgan 3 durch eine besondere Sicherung .auf seinen Sitz gepreßt werden. Man schraubt zunächst die Sicherungsmuffe oder das Handrad 13 los und schraubt dann die Anschlaghülse durch Drehen des Handrades 10 so weit nach oben, bis der Anschlag 11 derselben sich gegen den Deckel 12 des Gehäuses 6 fest anlegt.

³S Die Vorrichtung kann natürlich außer bei Turbinen auch bei Maschinen anderer Art benutzt werden, da sie von der Einrichtung der zu regelnden Maschine vollkommen unab-. hängig ist. An Stelle von Öl können natürlieh auch beliebig andere, für den besonderen Zweck sich eignende Flüssigkeiten· oder auch Dampf oder gasförmige Körper je nach den Umständen benutzt werden.

Die beim Herabsinken des Kolbenschiebers 17 innerhalb der Hülse 16 verdrängte Luft kann aus dem unterhalb des Kolbenschiebers befindlichen Raum 30 durch die seitliche Öffnung 31 entweichen, so daß ein Druckkissen unterhalb des Kolbenschiebers nicht entstehen kann und eine Rückwirkung auf den Regler sowie auf die anderen Teile der Vorrichtung ausgeschlossen ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Regelungsvorrichtung für Kraftmaschinen jeglicher Art, insbesondere für Turbinen, bestehend aus einem mit dem Regelorgan verbundenen Servomotorkolben und einem davon umschlossenen, dem Servomotorkolben voreilenden Kolbenschieber, der unter Einwirkung des Reglers steht, dadurch gekennzeichnet, daß das So Anheben des auf der Oberseite ständig unter Atmosphärendruck oder unter gleichbleibendem niederen Druck stehenden Servomotorkolbens durch unter denselben tretende Druckflüssigkeit (beispielsweise durch Öl) geschieht, während das Sinken des Kolbens durch seine Gewichtswirkung erfolgt.

2. Ausführungsform der Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Servomotorkolben (5) zugeführte Druckflüssigkeit durch in ersterem befindliche Längsbohrungen (37) bei der Aufwärtsbewegung des Kolbenschiebers (17) auf die Unterseite des Servomotorkolbens (5) tritt, während bei der Abwärtsbewegung des- Kolbenschiebers (17) die Druckflüssigkeit durch das dann zur Wirkung kommende Gewicht des Servomotorkolbens (5) aus dem unter diesem Kolben befindlichen Raum (39) verdrängt und durch die Längsbohrungen (37) abgeleitet wird.

3. Ausführungsform der Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anheben des Servomotorkolbens (5) durch die Vermehrung der Menge der zwischen ihm und einer Schnellschlußvorrichtung (35,36) befindlichen Druckflüssigkeit geschieht, welche £>o in das als Windkessel ausgebildete Kolbengehäuse (6) eintritt und von dort dem Servomotorkolben (5) zugeleitet wird.

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4. Ausführungsform der Regelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotorkolben (5) zwecks Veränderung seines Hubes und seiner Gewichtswirkung mit einer den Kolbenschieber (17) umgebenden, geeignete Anschläge (11) besitzenden Hülse versehen ist, auf welcher ein beliebig zu belastendes Stellrad (10) angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.