DE223747C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 14 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Mai 1909 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Umsteue- ! rung solcher Dampfturbinen, deren Laufrad aus mehreren konzentrischen Schaufelkränzen besteht und deren auf beiden Seiten des Laufrades liegende Leiträder mit konzentrischen, abwechselnd in entgegengesetzten Lagen befindlichen Ringschiebern zur Umsteuerung der. Maschine versehen sind. Die Umsteuerung derartiger Maschinen erfolgt in der Weise,

ίο daß sämtliche Schieber gleichzeitig in die entgegengesetzte Lage verschoben werden, so daß also diejenigen, die vorher den Dampfdurchtritt abgeschlossen hatten, ihn jetzt frei geben und umgekehrt. Diese gleichzeitige Bewegung sämtlicher Schieber erfolgte bisher durch den Dampfdruck. Dieser kann jedoch nicht geregelt werden, da nach den bekannten Einrichtungen hierzu nur der volle Druck des Dampfes zur Verfügung steht.

ao Nach der Erfindung wird die gleichzeitige Bewegung sämtlicher Ringschieber dadurch erreicht, daß auf ihrem äußeren Ende Schraubengewinde angeordnet sind, auf deren Muttern je ein Zahnrad festsitzt, und daß sämtliche Zahnräder miteinander durch ein entsprechendes Getriebe in Verbindung stehen. Dreht man nun eins der Zahnräder, etwa mit Hilfe eines gemeinsamen Handrades, so werden sich sämtliche Schieber in der gewünschten Weise in abwechselnd entgegengesetzten Richtungen bewegen und damit die zur Umsteuerung erforderliche Änderung der Dampfbahn bewirken. Es hängt nun nur von der Art und Weise, wie man das Handrad drehen will, ab, ob die Turbine schnell oder stufenweise, allmählich oder plötzlich umgesteuert wird, so daß der Druck, mit welchem die Ringschieber vorgeschoben werden, geregelt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt, und zwar ist Fig. 1 ein Querschnitt einer Turbine mit der neuen Umsteuerung, Fig. 2 eine Seitenansicht derselben und Fig. 3 die Umsteuervorrichtung im Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2 im'vergrößerten Maßstabe.

In der Zeichnung ist 1 ein Gehäuse, in welchem das drehbare Element 2 beweglich angeordnet ist. Dieses ist auf der Welle 3 aufgekeilt, die in den mit Stopfbüchsen zum Abdichten der Lager versehenen Lagern 4 des Gehäuses sich dreht. 5 sind die Dampf einlasse in dem Gehäuse 1, in welche der Dampf anfänglich durch eine oder mehrere Leitungen 6 eintritt. Die Einlaßkanäle 5 münden in ringförmige Öffnungen 7, die nahe an dem Laufrad 2 liegen. Dieses ist mit ringförmigen Reihen von Schaufeln 8 versehen, die an den Dampfzuführungsöffnungen 7 liegen. Die ringförmigen Schaufelreihen 9, 10, 11, 12 und 13 liegen sämtlich konzentrisch mit den Schaufeln 8 und bilden einen Teil des Rades 2. Die einzelnen Schaufelreihen sind durch Zwischenringe 14 getrennt, die ringförmige Nuten 15 in ihren Seitenflächen besitzen, in welche bewegliche Ringschieber passen, um den Dampf

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in richtiger Weise zu den Schaufeln 8, 9, 10, 11, 12 und 13 leiten zu können. Die beiden einander gegenüberliegenden Schieber vom gleichen Durchmesser stehen in bezug auf das Laufrad jedesmal in entgegengesetzten Stellungen, beispielsweise tritt Schieber 16' so hervor, daß er in den Ring 15 auf der rechten Seite des Laufrades hineinragt, Schieber 16 dagegen auf' der linken Seite ist zurückgezogen, so daß er in die Nut 15 auf der linken Seite der Wand nicht eintritt, noch sich ihr nähert.

Außerdem sind noch ringförmige Abteilungen oder Schieber 17, 17', 18; 18', 19, 19' und 20, 2o' vorgesehen; alle bewegen sich in Packungen 40 und können in die entsprechenden Nuten 15 des Laufrades 2' eintreten, und zwar ist die Anordnung derartig, daß die verschiedenen Abteilungen sich immer in einer abwechselnden Stellung befinden, d. h. die Abteilungen sind zuerst auf der einen Seite, dann auf der anderen Seite des Rades zurückgezogen, wenn man von der Mitte zum Umkreis vorgeht. Die übrigen Teile liegen abwechselnd in den Nuten 15, zuerst auf der einen Seite des Rades und dann auf der anderen, wenn man wieder von der Mitte zum Umkreis vorgeht. Hieraus folgt, daß ein welleriförmiger Dampfweg gebildet ist, der sich durch' das Rad von der einen Seite zur anderen von der Mitte zum Umkreis hindurchwindet.

Zwischen den verschiedenen Schiebern sind feste Schaufeln 21 vorgesehen. Diese haben eine bestimmte Wirkung bei der Regelung der Richtung des Dampfes, aber sie drosseln seinen Durchfluß in keiner Weise.

Die Wirkung des Dampfes beim Antrieb des Rades ist folgende: Angenommen, die Abteilungen 16, i6', 17, 17' usw. befinden sich in der dargestellten Lage, und der Dampf tritt durch die beiden Öffnungen 7 und. 7' ein. Von" der Öffnung 7' kann der-Dampf nur heraus-

. kommen, indem er nach links strömt, durch die Schaufeln 8 dagegen kann er von der öffnung 7 direkt nach außen strömen, vorbei an dem Ring 14, da die Abteilung 16 sich in der zurückgezogenen Stellung befindet. Der vereinigte Fluß der beiden Öffnungen 7; j' gelangt daher in den Hohlraum der festen Schau- fein 21, die an den beweglichen Schaufeln 9 liegen, und durchströmt unmittelbar diese Schaufeln 9, indem er durch das Rad von der einen Seite zur anderen hindurchtritt. Der Dampf fließt dann vorbei an der zurückgezogenen Abteilung 17' und nacheinander von Seite zu Seite des Rades, indem er auf die Schaufeln 10, 11, 12 und 13 einwirkt und schließlich durch die Öffnungen 22 in die ringförmigen Leitungen 23 austritt, welche mit der Auspuffleitung 24 in Verbindung stehen. Die bisher beschriebenen Teile der Turbine sind in ahn- .

liehen Ausführungen bereits bekannt. Die verschiedenen ringförmigen Wände oder Schieber 16, 16', 17, 17'... nehmen, wie beschrieben, ■ bestimmte Stellungen ein, nämlich einige treten in die Nuten 15 ein, während andere aus diesen herausgezogen sind. Es sind nun Vorrichtungen vorgesehen, um alle diese Abteilungen gleichzeitig in die entgegengesetzte Stellung, wie in Fig. i, zubewegen. Hierbei wird die ringförmige Abteilung 16 einwärts bewegt, so daß sie in die linke Nut 15 des Ringes 14 eintritt, und die Abteilung 16' wird zurückgezogen, so daß sie. einen freien Raum an dem Ring 14 auf dieser Seite freiläßt. Unter diesen Umständen findet der Dampf durch das Turbinenrad von einer Seite zur anderen eine wellenförmige Bahn, ganz ähnlich der bereits beschriebenen, mit der einzigen Ausnahme, daß der Dampf auf die entgegengesetzten Flächen der beweglichen Schaufeln wie vorher einwirkt. Derartige Umsteuerungen sind auch bereits bekannt; neu sind jedoch die Mittel zu ihrer Ausführung.

Gemäß der Erfindung sind nun die Ringschieber 16, 16', ij, ij' usw. mit Gewindezapfen 25 versehen, welche durch Stopfbüchsen 26 im Turbinengehäuse hindurchtreten. 27 bezeichnet mit Innengewinde versehene Muffen oder Muttern, welche mit den mit Gewinde versehenen Teilen der Zapfen 25 in Eingriff stehen. Diese Muttern drehen sich in Lagern 28, die gegen Längs verschiebung durch die Muttern 29 und die Halsansätze 30 festgehalten werden. 31 ist ein konischer Teil einer . solchen Mutter, auf dem ein Zahnrad 32 sitzt, welches dadurch in irgendeiner Winkelstellung festgehalten wird. Die verschiedenen Gewindezapfen 25 liegen in derselben radialen Ebene jedesmal, wie sich aus Fig. 2 ergibt, und sind gleichweit voneinander entfernt. Die Zahnräder 32 besitzen alle dieselbe Größe und stehen alle miteinander und mit einem zentralen Zahnrad 33 in Verbindung. 34 ist ein zusätzliches Zahnrad, welches mit einem der Räder 32, und 35 ist ein Zahnrad, welches mit 34 zahnt und mit einem Handrad 36 verbunden ist. Wenn man das Rad 36 dreht, wird offenbar seine Bewegung auf jedes Zahnrad des ganzen Systems auf der einen Seite der Tür- no bine übertragen, weil alle Räder miteinander in Eingriff stehen und ebenso mit dem mittleren Zahnrad 33. Dementsprechend werden die Muttern 27 in der einen oder anderen Richtung gedreht. Da immer zwei nebeneinanderliegende Räder sich in verschiedenen Richtungen drehen, ist es klar, daß die verschiedenen ringförmigen Abteilungen abwechselnd, zuerst nach innen und dann nach außen bewegt werden. Die Zahnradgetriebe auf beiden Seiten der Turbine arbeiten gleichzeitig mit Hilfe einer Welle 2>7, welche sich von dem Handrad

2,6 zu den Zahnrädern 38 und 3g, ähnlich wie zu den Rädern. 34 und 35 erstreckt.

Natürlich ist es nicht unbedingt nötig, sechs derartige Schraubenbolzen 25 anzuwenden, die von jeder der ringförmigen Abteilungen 16, i6' usw. herausragen, vielmehr werden bei kleinen Turbinen drei derartige Zapfen für jede Abteilung' allen Anforderungen genügen. Es ist am besten, genug Zapfen für jede Abteilung zu verwenden, um ihre vollständig parallele Bewegung zu sichern. Es ist nur erforderlich, die verschiedenen Getriebe auf der konischen Fläche 31 richtig aufzusetzen und sie nach hinten abzudichten, worauf der Apparat gebrauchsfertig ist. Es ist klar, daß diese Umsteuerung" schnell oder stufenweise, allmählich oder plötzlich erfolgt je nachdem wie das Handrad gedreht wird. Dies ist besonders wichtig für die Verwendung bei Schiffen, welche beim Landen bzw. Anlegen sehr genau gesteuert werden müssen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Umsteuervorrichtung für Dampfturbinen, deren Laufrad aus mehreren konzenirischen Schaufelkränzen besteht und deren auf beiden Seiten des Laufrades liegende Leiträder mit konzentrischen, abwechselnd in entgegengesetzten Lagen befindlichen Ringschiebern zur Umsteuerung der Maschine versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die achsial verschiebbaren Ringschieber -Gewindebolzen (25) tragen, welche in die mit Zahnrädern verbundenen Muttern (27) fassen, deren Zahnräder (32) miteinander und mit einem zentralen Zahnrad (33) in Eingriff stehen, so daß durch Drehung eines dieser Zahnräder alle Schieber gleichzeitig achsial in abwechselnd verschiedener Richtung mit regelbarer Geschwindigkeit vorgeschoben werden können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.