DE220613C - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sicli auf indirekt wirkende Regler, welche in bekannter Weise mit nachgiebiger Rückwirkung ausgerüstet sind, und bezweckt eine Verbesserung der Regelung für den Fall, daß die geregelte Wasserturbine durch eine geschlossene Zuleitung gespeist wird. In solchen Fällen ist wegen der Trägheitswirkung des in der Zuleitung strömenden Wassers ein erhöhter Ungleichförmigkeitsgrad

ίο der Regelung, d. h. ein verhältnismäßig großer Unterschied der Umlaufzahlcn zwischen Leerlauf und \"ollbelastung erforderlich, und zwar zeigt es sich, daß sehr leicht ein Überregeln bei Öffnungsbewegungen des Reglers auftritt, be-

deutend weniger leicht dagegen bei Schlußbewegungen. Besonders stark ausgeprägt ist dieses Verhalten in den Fällen, wo ein sogenanntes selbsttätiges Freilaufventil deswegen angewendet wird, um die Zuleitung vor schäd-

liehen Drucksteigerungen zu schützen; solche Freilaufventile sind nämlich meistens derart gebaut, daß sie bei schnellen Schlußbewegungen des Reglers geöffnet werden und dann langsam sich wieder schließen, um dauernde

Wasservergeudung zu vermeiden. Wenn eine mit einem solchen Freilaufventil versehene Turbine vom Regler geschlossen wird, so wird, wie gesagt, das Freilaufventil geöffnet; es tritt daher keine oder nur eine sehr geringe Druckänderung in der Zuleitung auf, und die Regelung läuft ebenso glatt ab, als wenn keine geschlossene Zuleitung vorhanden wäre. Ganz anders dagegen ist es bei einer Öffnungsbewegung. Das im Beharrungszustand stets geschlossene Freilaufventil bleibt geschlossen, der Druck in der Zuleitung fällt, und durch die Rückwirkung des Druckabfalles auf die Turbinenleistung ergibt sich eine empfindliche Störung des Regelungsvorganges, welche durch einen entsprechend hohen Ungleichförmigkeitsgrad der Regelung ausgeglichen werden muß. Daher mußte man bisher den Reglern mit Rücksicht auf den Öffnungsvorgang einen weit größeren Ungleichförmigkeitsgrad geben, als es für den Schließungsvorgang notwendig war; man erhielt daher bei Entlastungen der Turbine größere Überschreitungen der Umlaufzahl, als eigentlich erforderlich war, obwohl gerade auf geringe Änderungen der Umlaufzahl bei Entlastungen mehr Wert gelegt zu werden pflegt als bei Belastungszunahmen.

Durch die vorliegende Erfindung wird hier eine Verbesserung dadurch erreicht, daß die Rückführung für öffnen und Schließen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen erfolgt.

Eine Ausführungsform der Erfindung für einen Öldruckregler ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen denselben Regler in anderen Stellungen; die Be* zeichnungen sind für alle Figuren die gleichen.

Das Fliehkraftpendel 1 verstellt durch den Hebel 2 und die Ventilstange 3 in bekannter

Weise das Steuerventil 4, welches das Drucköl auf die beiden Seiten des Arbeitskojbens 5 verteilt; an die Kolbenstange 6 ist das Regulierorgan der Turbine, 2. B. der Leitapparat, angeschlossen, während die Kolbenstange 7 zur Betätigung der nachgiebigen Rückführung dient; an der Kolbenstange 7 ist nämlich das Gehäuse 8 eines ölkatäraktes befestigt, dessen Kolben 9 zur Bewegung des Hebels 10 dient; das linke Ende 16 des Hebels 10 ist durch einen Lenker mit einem festen Punkt verbunden; der Hebel 10 wird durch die an seinem rechten Ende angreifende Zug- und Druckfeder 11 unter Überwindung des im ölkatarakt auftretenden Widerstandes stets wieder langsam in die in Fig. 1 gezeichnete Mittellage zurückgeschoben, wenn er durch eine Bewegung des Arbeitskolbensaus ihr verschoben wurde. Bis hierher gleicht die Anordnung und die Wirkungsweise aller Teile vollständig den bekannten nachgiebigen Rückführungen; während aber bei den bekannten Bauarten der Hebel 10 einfach durch einen Bolzen oder Lenker mit dem die Verbindung zwischen Pendelmuffe und Steuerventil herstellenden Hebel 2 verbunden ist, ist bei der vorliegenden Neuerung dafür gesorgt, daß die Übertragung der Bewegung vom Hebel 10 auf den Hebel 2 mit einem verschiedenen übersetzungsverhältnis erfolgt, je nachdem der Hebel 10 aus seiner Mittellage nach oben oder nach unten ausschlägt. Der Hebel 2 ist nämlich an seinem linken Ende gelenkig mit dem Anschlagkörper 12 verbunden, der mit seinen beiden Anschlägen 13 und 14 auf dem Hebel 10 aufruht, wenn letzterer in seiner Mittellage, wie in Fig. ι gezeichnet, sich befindet. Der Anschlagkörper 12 ist in der festen Bohrung.15 gerade geführt und wird durch sein Gewicht nach unten gedrängt, bis einer der beiden Anschläge 13 oder 14 oder beide auf dem Hebel aufruhen.

Zur Darlegung der Wirkungsweise der Vorrichtung sei zunächst angenommen, daß die Turbine von halber Belastung, wie in Fig. 1 gezeichnet, ausgehend plötzlich voll belastet werde, wobei der Arbeitskolben sich um das Stück 's verschiebt (Fig. 2) ; die Übertragung der Bewegung vom Hebel 10 auf den Anschlagkörper 12 erfolgt dann durch Vermittlung des Anschlages 14, so.daß als wirksame Länge des Hebels 10 dabei die Entfernung von seinem linken Endpunkt 16 bis zum Anschlag 14 auftritt. Es ergibt sich dann, daß die Muffe des Fliehkraftpendels um die Strecke α sinken mußte, um die Turbine von halb auf voll zu öffnen, und dieser Strecke α entspricht eine gewisse Änderung in der Umlaufzahl. Wenn dagegen die Turbine von halber Belastung an ganz entlastet wird (Fig. 3), wobei sich der Arbeitskolben um denselben Betrag s, wie in Fig. 2, aber nach der anderen Richtung hin, verschiebt, so erfolgt die Übertragung der Bewegung vom Hebel 10 auf den Anschlagkörper 12 durch Vermittlung des Anschlages 13, so daß als wirksame Länge des Hebels 10 nur die Entfernung von seinem linken Endpunkt 16 bis zum Anschlag 13 dient, die Muffe des Fliehkraftpendcls mußte also nur um die Strecke b steigen, um die Turbine von halber öffnung an bis auf die Leerlauf öffnung zu schließen; diese Strecke b ist im Verhältnis der Entfernungen 16-13 ^zu 16-14 kleiner als die bei einer gleichgroßen Vergrößerung der Belastung sich ergebende Strecke ο (Fig. 2); dem Unterschied in den Muffenwegen entspricht ein ähnlicher Unterschied in den auftretenden Änderungen der Umlaufzahlen, und daher wird durch die beschriebene Anordnung tatsächlich ein verschiedener Ungleichförmigkeitsgrad für von einem Beharrungszustand an erfolgendes öffnen und Schließen erreicht. Wenn kurz nach dem Eintritt der Entlastung (Fig. 3) wieder eine Belastung erfolgt, wird allerdings bei der nunmehr eintretenden Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens 5 die Übertragung der Bewegung vom Hebel 10 auf den Hebel 2 durch den Anschlag 13 erfolgen, also mit demselben geringen Übersetzungsverhältnis, das vorher für die Schließbewegung vorhanden war; in einem solchen Falle, wo kurz nach einer Entlastung eine Belastung folgt, ist aber auch mit Rücksicht auf die Stabilität der Regelung, ein kleiner Ungleichförmigkeitsgrad zulässig, und zwar deswegen, weil dann auch das nur langsam schließende Freilaufventil an der Turbine noch vor dem Eintritt der Belastungszünahme geöffnet war und durch die Öffnungsbewegung der Turbine geschlossen wird, so daß die Zunahme des Wasserverbrauches der Turbine in diesem Falle durch die Abnähme des Wasserverbrauches des Freilaufventils ausgeglichen wird, und Druckänderungen in der Zuleitung nicht entstehen, womit auch die Notwendigkeit entfällt, ihre Rück- \virkung auf den Regelungsvorgang durch erhöhten Ungleichförmigkeitsgrad zu kompensieren. Wenn dagegen nach der Entlastung längere Zeit verstrichen ist, so daß das Freilaufventil sich geschlossen hat, dann ist auch der nachgiebige Teil der Rückführung in bekannter Weise in seine Mittelstellung zurückgekehrt (Fig. 4)^ und eine öffnungsbe\vegung des Arbeitskolbens wird nunmehr sofort unter Vermittlung des Anschlages 14 auf den Anschlagkörper übertragen, also mit dem großen übersetzungsverhältnis, das zur Kompensation der nunmehr auftretenden Druckänderungen in der Zuleitung erforderlich ist.

Es ist für die Erfindung ganz unwesentlich, ob zur Konstruktion der nachgiebigen Rückführung ein Ölkatarakt zusammen mit einer Feder oder eine der zahlreichen anderen be-

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kannten Vorrichtungen verwendet wird; ebenso ist es unwesentlich, auf welche Art die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erreicht wird; wesentlich ist es nur, daß die übertragung der Bewegung von einem Glied der nachgiebigen Rückführung (Hebel 10) auf das Verbindungsglied zwischen Pendelmuffe und Steuerventil (Hebel 2) mit einem \'erschiedenen Übersetzungsverhältnis erfolgt, je nachdem das genannte Glied der nachgiebigen Rückführung (Hebel 10) von seiner Ruhestellung aus nach der einen oder anderen Seite ausschlägt. '

Claims (1)

1. Patent-An Spruch:

   Indirekt wirkender Regler mit nachgiebiger Rückführung für Wasserturbinen mit geschlossener Zuleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragung der Rückführungsbewegung von dem nachgiebigen Teil der Rückführung auf das Ver- ao bindungsglied zwischen Pendelmuffe und Steuerventil mit verschiedenem Übersetzungsverhältnis erfolgt, je nachdem der nachgiebige Teil der Rückführung von seiner Ruhestellung aus nach der einen oder nach der anderen Seite ausschlägt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   BEHUH. CHMUXKT IN Dt« HElCHSDIU)CKEnEl.