DE220611C

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Publication number: DE220611C
Application number: DENDAT220611D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche hydraulische Turbinenregler, bei denen die von einer Pumpe dauernd geförderte Druckflüssigkeit (Wasser, öl) erst im Augenblicke des Regeins unter Druck gebracht und einem Arbeitszylinder zugeleitet wird, während sie nach Ablauf der Regulierbewegung ohne oder nahezu ohne Druck durch die Pumpe und das Steuerventil umläuft. Damit bei derartigen

ίο Regulatoren überhaupt genügend schnelle Regulierbewegungen möglich sind, muß die Größe der Pumpe reichlich bemessen werden. Beim Betriebe derartiger Regler tritt folgender Umstand störend hervor: Die überwiegende Mehrzahl der im Betriebe auftretenden Belastungsänderungen ist sehr klein; zu ihrem Ausgleich ist deswegen auch nur eine ganz geringe Verstellungsgeschwindigkeit des Servomotors er-

>■■■■ forderlich; um aber den zur Verstellung notwendigen Druck überhaupt zu erzeugen, muß die ganze Ölmenge, welche von der Pumpe geliefert wird, und welche nur deswegen so groß bemessen werden muß, damit bei den nur selten auftretenden größeren Belastungsänderungen eine genügend große Verstellungsgeschwindigkeit des Servomotors möglich ist, ge-. drosselt und unter Druck gebracht werden, obwohl nur ein kleiner Teil dieser Menge verwendet wird; es entsteht daraus ein weit größerer Arbeitsverbrauch der Pumpe, als er zur Erzielung der geringen notwendigen Verstellungsgeschwindigkeit des Servomotors erforderlich wäre, ferner eine unnötige Erwär- ·. m'ung des Öles usw. Es zeigt sich weiterhin bei derartigen Reglern oft der Nachteil, daß

der Servomotor seine Bewegung schnell und ruckweise beginnt und sie oft über das erforderliche Maß fortsetzt, wodurch ein Überregeln hervorgerufen wird.

Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß zwei oder noch mehr ölpumpen verwendet werden, welche derart mit dem Steuerventil und dem Arbeitszylinder verbunden sind, daß bei kleinen Verschiebungen des Steuerventils aus der Mittellage nur eine verhältnismäßig klein bemessene Pumpe unter Druck gebracht wird, während erst bei größeren Verschiebungen des Steuerventils aus der Mittellage, also bei größeren Belastungsänderungen, wenn große Verstellungsgeschwindigkeiten benötigt werden, die zweite (und eventuell die dritte usw.) Pumpe unter Druck gebracht und zur Bewegung des Servomotors verwendet werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von zwei Pumpen ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch die Gesamtdisposition des Reglers, während Fig. 2 einen Schnitt durch das Steuerventil darstellt. In Fig. 1 ist 1 das vom Fliehkraftpendel betätigte Steuerventil, 2 und 3 sind die beiden ölpumpen, die hier als Kapselpumpen ausgebildet sind, und zwar ist die zum Ausgleich kleiner Belastungsänderungen dienende Pumpe 2 wesentlich kleiner bemessen als die Pumpe 3; 4 ist der Arbeitszylinder, dessen Arbeitskolben 5 den Leitapparat der Turbine verstellt. Aus dem Steuerventil 1 fließt das öl in den Behälter 6 zurück, von dem es dann-wieder von den Pumpen angesogen

ZZO

wird. Das Steuerventil besteht aus einem Rohrschieber io (Fig. 2), welcher in einem Gehäuse 11 längsverschieblich geführt ist. Bei 12 tritt das von der kleineren Pumpe 2 geförderte öl ein; es gelangt in einen ringförmigen, im Gehäuse 11 angebrachten Kanal 13; bei Mittelstellung des Rohrschiebers 10 (wie gezeichnet) vermag das-öl aus diesem Kanal durch die im Rohrschieber to angebrachten Schlitze 14 frei in den inneren Hohlraum des Rohrschiebers auszutreten, von wo aus es in den ölbehälter 6 (Fig. 1) zurückläuft. Der Raum 12 steht ferner durch eine im Gehäuse angebrachte Bohrung 15 in Verbindung mit dem ringförmigen Räume 16.

Das von der zweiten Pumpe 3 (Fig. 1) geförderte öl tritt bei 17 in das Steuerventil ein; es gelangt von hier in den ringförmigen, im Gehäuse 11 angebrachten Kanal 18, aus dem es bei Mittelstellung des Rohrschiebers 11 durch die in ihm angebrachten Schlitze 19 frei entweichen kann. Die Schlitze 19 sind beträchtlich höher als die oben erwähnten Schlitze 14, so daß eine größere Verschiebung des Rohrschiebers 10 aus der Mittellage erforderlich ist, um die Absperrung des ölaustritts zu bewirken und einen Druck in 18 und 17 zu erzeugen. Aus dem Räume 17 und 18 kann das öl nach Durchströmung eines Rückschlagventiles 20 ebenfalls in den bereits erwähnten Raum 16 eintreten. Vom Räume 16 aus findet bei einer Verstellung des Rohrschiebers 10 aus seiner Mittelstellung die Verteilung des Drucköles nach den Räumen 21 bzw. 22 statt, von denen aus das öl bei 23 bzw'. 24 in die zu den beiden Seiten des Arbeitszylinders führenden Rohrleitungen eintritt, während das aus dem Arbeitszylinder ablaufende öl durch die im Rohrschieber 10 angebrachten Ausnehmungen 26 bzw. 25 austritt; diese Verteilung geschieht genau wie bei einem gewöhnlichen Kolbenschieber, so daß sich eine nähere Beschreibung dieser Verteilung erübrigt.

Die Wirkungsweise der Gesamtanordnung ist nun folgende: Bei Mittelstellung des Rohr-Schiebers 10 entweicht sowohl das bei 12 als auch das bei 14 eintretende Öl ohne Druck durch die Schlitze 14 bzw. 19. Bei einer kleinen Belastungsänderung der Turbine, welche eine geringe Verschiebung des Steuerventiles aus der Mittellage zur Folge hat, wird der ölaustritt durch die Schlitze 14 stark gedrosselt oder ganz abgesperrt; dadurch wird in den Räumen 13 und 12 ein Druck erzeugt; das unter Druck stehende öl tritt dann durch die Bohrung 15 in den Raum 16 ein, von dem aus 'die Verteilung auf die betreffende Seite des Arbeitszylinders erfolgt; das Rückschlagventil 20 verhindert dabei ein Ausfließen des Öles nach den Räumen 17 und 18 hin, in denen bei geringen Verschiebungen des Rohrschiebers 10 . aus der Mittellage kein Druck auftritt, weil die weit höher als die Schlitze 14 ausgeführten Schlitze 19 dem bei 17 eintretenden öl noch genügend große Austrittsquerschnitte freigeben. Erst bei einer weiteren Verschiebung des Rohr-Schiebers aus der Mittellage werden die Schlitze 19 so stark verschoben, daß eine wirksame Drosselung bzw. gänzliche Absperrung des ölaustritts eintritt; sobald durch diese Drosselung der zum Regulieren notwendige Druck in 18 und 17 erreicht ist, wird das Rückschlagventil 20 gehoben, das von der Pumpe 3 geförderte, bei 17 eintretende öl gelangt ebenfalls in den Raum 16 und wird dem Arbeitszylinder zugeführt.

Bei der geschilderten Verwendung zweier oder mehrerer Pumpen kann man auch sehr gut der bisweilen gestellten Forderung genügen, daß die Regulierbewegungen nach einer Richtung hin überhaupt nur sehr langsam vor sich gehen müssen; ein solcher Fall liegt z. B. vor, wenn die regulierte Turbine von einer langen Rohrleitung gespeist wird, wo dann mit Rücksicht auf gefährliche Wasserstöße nur langsame Schlußbewegungen der Turbine zugelassen werden dürfen, während das öffnen schneller geschehen kann. Für derartige Fälle wird das Steuerventil derart eingerichtet, daß der ölabfluß von der zweiten Pumpe (3 in Fig. 1) nur dann abgesperrt werden kann, wenn das Steuerventil (der Rohrschieber 10) nach der Richtung »öffnen« verschoben wird, während selbst eine große Verstellung des Steuerventils nach der Richtung »Schließen« keine Drosselung des von der zweiten Pumpe geförderten Öles bewirken kann. Fig. 3 zeigt im Schnitt schematisch eine Ausführungsform eines derartigen Steuerventils, welches sich von dem vorigen nur dadurch unterscheidet, daß das aus dem Räume 18 nach innen austretende öl nicht durch im Rohrschieber angebrachte Schlitze (19 in Fig. 2), sondern durch das untere Ende 27 des Rohrschiebers selbst gedrosselt werden kann. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß hierbei eine Drosselung und Absperrung des aus dem Räume 18 austretenden Öles nur dann eintreten kann, wenn der Rohrschieber 10 vom Fliehkraftpendel gesenkt, der Servomotor also auf »öffnen« gestellt wird, während beim Heben des Rohrschiebers, also beim Schließen n₀ der Turbine, eine Drosselung des aus 18 austretenden Öles nicht stattfindet, so daß das Schließen der Turbine nur durch das von der ersten Pumpe (2 in Fig. 1) geförderte öl mit. entsprechend geringer Geschwindigkeit ge-- n₅ schehen kann.

Claims

Pate nt-Ansprüche:

i. Hydraulischer Turbinenregler, bei welchem die Arbeitsflüssigkeit erst im Augenblicke des Regeins unter Druck gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei

oder mehr Pumpen (2, 3) verwendet werden, '

welche derartig mit einem Steuerventil (1) j

verbunden sind, daß bei kleinen Verschie- ^:

bungen nur eine Pumpe unter Druck ge- _;

bracht wird, während die andere bzw. die j

anderen Pumpen erst bei weiterer Ver- j Schiebung des Steuerventils nacheinander
unter Druck gebracht und zur Speisung des
!Servomotors (4) verwendet werden.
2. Hydraulischer Turbinenregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verschiebung des Steuerventils nach der einen Richtung überhaupt nur ein Teil aller angewendeten Pumpen unter Druck gebracht wird, zu dem Zwecke, für die entsprechende Verstellungsrichtung des Servomotors zu schnelle Bewegungen unmöglich zu machen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen,