DE2325297A1 - Ventileinrichtung fuer einen turbineneinlass - Google Patents

Ventileinrichtung fuer einen turbineneinlass

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    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
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Description

Patentanwälte
Dr. Ing. H. Negendank u.p.. Ing. H. H5uc: - Dipl. PHy3. W. Schmitz Carrier Corporation Dip| In„.E Gr--is-Dipi. ing. W. Wehnert
Carrier Tower 8 MäradKiivJ, [Aesasisiraüe 25
r, n τ, λ Telefon 5380586 . iq?q
P.O. Box looo - . Io. faai la/cJ
Syracuse, N.Y. 132ol, USA . Anwaltsakte. M-2657
Ventileinrichtung für einen Turbineneinlaß
Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für den Strömungseinlaß von elastischen Strömungsturbinen. Bei derartigen strö-,mungsbetriebenen Turbinen, die eine Reihe von Ventilen zur Steuerung der Strömungszuführung für die Turbine enthalten, treten gelegentlich Ventilfehler auf. Diese entstehen aufgrund der grossen Vibration, die sich in der Ventileinrichtung infolge der Strömung mit hoher Geschwindigkeit durch die Ventilkammer während der Funktion der Turbine ausbildet, und ebenfalls aufgrund der Drehung der Ventilteile um ihre Achsen.
Früher wurden die oberen Enden der Ventilschäfte mit Gewinde zur Aufnahme von Muttern versehen, um eine Verdickung zu bilden, die mit einer Ventillüftungsstange zur Erzielung einer Bewegung der Ventile von ihren Ventilsitzeh in Eingriff steht. Eine übermässige Vibration bewirkte dabei Fehler der Ventilschäfte im Bereich des Gewindes bzw. der Verschraubung. Dieses Problem wurde bereits nach der Lehre des US-Patents 3.625.241 gelöst, wonach die Verdickungen an den oberen Enden der Ventilschäfte einteilig mit diesen ausgebildet sind. Jedoch hat dieser Aufbau nichts mit dem Problem der Fehler von Ventilschäften zu tun, die aufgrund der Drehung der Ventile in der Lüftungsstange entstehen.
Bei einer bekannten Anordnung war der Ventillüftungsbüge1 bzw. die Lüftungseinrichtung nicht gegen eine vertikale Bewegung auf den Lüftungsstangen gesichert, und der Bügel vibrierte gegenüber der Lüftungsstange. Bei einer anderen Anordnung waren die unteren oder inneren Enden der Lüftungsstangen mit Gewinde zur Aufnahme
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von Muttern versehen, die mit der Lüftungseinrichtung bzw. dem Lüftungsbügel in.Eingriff standen. Bei allen diesen Anordnungen entstanden an den Gewindeteilen der Lüftungsstangen Fehler.
Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Ventileinrichtung für den Strömungseinlaß von Turbinen, bei der der Lüftungsbügel bzw. die Lüftungseinrichtung zweiteilig ausgebildet ist. Die Teile werden zusammengeklemmt, wobei die anliegenden Oberflächen in : einer vertikalen Ebene liegen. Der Lüftungsbügel bzw. die Lüftungseinrichtung ist mit einer linearen Reihe von unrunden öffnungen, vorzugsweise von rechteckiger Form, versehen, und die. Ventilschäfte weisen eine Querschnittsforia auf, die mit den Öffnungen der Lüftungseinrichtung vergleichbar ist, wodurch die Ventile gegen Drehung gesichert sind. Die Lüftungsstangen sind mit achsial voneinander entfernten Verdickungen versehen, die einteilig mit den Lüftungsstangen ausgebildet sind. Die Ventilschäfte und die Lüftungsstangen sind in die öffnungen der Lüftungseinrichtung eingefügt, deren Teile mittels Befestigungsgliedern, wie Schrauben, verklammert sind.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestell-
ten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 - einen senkrechten Querschnitt der Ventilkammer mit Teilen des Ventilbewegungsmechanismus im Aufriß, und zwar gemäß der Linie 1-1 in Figur 2,
Figur 2 - eine Ansicht gemäß der Linie 2-2 in Figur 1, Figur 3 - eine perspektivische Ansicht eines Teils der Ventillüftungseinrichtung,
Figur 4 - in perspektivischer Ansicht das andere zugehörige Teil der Ventillüftungseinrichtung,
Figur 5 - eine Darstellung gemäß der Linie 5-5 in Figur 1, Figur 6 - eine perspektivische Ansicht eines der Ventile und Figur 7 - eine perspektivische Ansicht des unteren Teils einer der Lüftungsstangen.
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In Figuren 1 und 2 ist ein Teil eines Turbinengehäuses Io mit einer Oberfläche 11 dargestellt, die die Bodenwandung einer Ventilkammer 12 bildet» Die Wandung der Ventilkammer 12 ist mit dem Gehäuse Io über Schrauben 13 strömungssicher verbunden.
Die Bodenwandung 11 der Ventilkammer weist eine Vielzahl von Strömungskanälen 14 bis 17 auf. In jedem der Kanäle 14 bis 17 ist ein Ventilsitz 2o angeordnet. Die Strömungskanäle und Ventilsitze sind in einer linearen Reihe angeordnet.
Die Kopfwandung 23 ist mit Führungsbuchsen 25 versehen, in denen Hülsen 26 befestigt sind. In den Hülsen 26 sind Lüftungs- bzw. Verschiebungsstangen 27 verschiebbar angeordnet, wobei die Hülsen 26 im Verschleißfall ausgewechselt werden können. Die oberen Enden der LüftungsStangen 27 sind in Stangenenden 3o eingeschraubt, die ihrerseits mit Antriebsarmen 31 verbunden sind, welche an Punkten 32 auf Stützen 33, 34 drehbar angeordnet sind.
Die inneren Enden der Lüftungsstangen 27 sind mit einer Lüftungseinrichtung 4o verbunden. Diese besteht aus zwei zusammengehörigen Teilen JkI1 43 gemäß Figuren 3 und 4. Diese Teile sind länglich ausgebildet und mittels Schrauben 44 zusammengeklemmt, die durch Öffnungen 45 in einem Teil 43 der Lüftungseinrichtung 4o greifenund in. Öffnungen 46 des anderen Teils 41 der Lüftungseinrichtung 4o eingeschraubt sind.
Die Lüftungseinrichtung 4o ist mit vertikal angeordneten Öffnungen versehen, wobei jede Öffnung achsial mit einem Ventilsitz 2o aus= gerichtet ist., In der Anordnung gemäß Figuren 3 und 4 ist das Teil 41 der Lüftungseinrichtung 4o mit Aussparungen 5o von rechteckigem Querschnitt versehen.
Für jeden der Ventilsitze 2o ist ein Ventil bzw. Verschlußstück 53 vorgesehen» Jedes Ventil bzw. Verschlußstück ist einteilig mit einem Ventilschaft 54 ausgebildet, dessen Querschnitt mit dem Querschnitt der Öffnungen 5o vergleichbar ist. In Figur 6 ist der
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Ventilschaft 54 mit einem rechteckigen Querschnitt und solchen Abmessungen versehen, daß ein Gleiten in den Öffnungen 5o mit ähnlichem Querschnitt möglich ist.
Die oberen Enden der Ventilschäfte 54 sind mit Verdickungen 57 versehen, die mit den Schäften einteilig ausgebildet sind. Diese Teile können durch Gesenkschmieden oder durch Herstellung aus einem Werkstück gebildet werden» Auch können die Verdickungen 57 mit den Schäften durch Schweißen verbunden werden. Der Abstand der Verdickungen 57 von den Ventilen 53 bzw. Verschlußstücken ändert sich in bekannter Weise von Ventil zu Ventil, wodurch die Ventile gemäß Figur 1 bei einer Aufwärtsbewegung der Lüftungseinrichtung 4o von den Ventilsitzen 2o abgehoben werden.
Die unteren oder inneren Teile der Lüftungsstangen 27 sind mit Verdickungen 6o, 61 gemäß Figur 7 versehen. Diese Verdickungen sind ebenfalls mit den Lüftungsstangen einteilig ausgebildet und in einem achsialen Abstand voneinander angeordnet, der mit der vertikalen Abmessung der Lüftungseinrichtung 4o vergleichbar ist.
Gemäß Figuren 5 und 7 ist ein Teil 63 der Lüftungsstangen 27 zwischen den Verdickungen 6o, 61 mit einem runden Querschnitt ausgebildet. Vorzugsweise ist der Durchmesser dieser Teile 63 derart, daß ein fester Sitz in den Aussparungen 5o vorliegt. Ferner sind die Verdickungen 6o, 61 achsial derart voneinander entfernt, daß sie in unmittelbarer Nähe der oberen und unteren Seiten der Lüftungseinrichtung 4o liegen.
Bei der vorliegenden Lüftungseinrichtung sind die Teile 63 der Lüftungsstangen 27 gemäß Figur 1 in einem Paar von Aussparungen 5o angeordnet. Die Ventilschäfte 54 befinden sich in den übrigen Aussparungen 5o. Das eingreifende Teil 43 wird dann auf dem Teil 41 angeordnet, wobei die offenen Seiten der Aussparungen 5o überdeckt werden, und das Teil 43 wird dann mittels der Schrauben fest mit dem Teil 41 verbunden. Das Teil 41 kann mit gerippten Bereichen 67 versehen sein, die in einen Schlitz in die gegenüber-
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liegende Oberfläche des Teils 43 eingreifen können und obere sowie untere Seitenwandungen 68, 69 aufweisen- Bei einer derartigen Anordnung werden die Vertikalkräfte nicht direkt auf die Befestigungsschrauben 44 übertragen, und die Teile 41, 43 behalten ihre richtige Ausrichtung.
Die Arme 31 sind.rückwärtig vom Drehzapfen 32 mittels eines vertikal angeordneten Arms 71 verbunden, wobei sich der Arm 71 seitlich von dem Support 33 erstreckt und fest mit den oberen und unteren sich rückwärtig erstreckenden Armen 72,,73 verbunden ist» Die Teile der Arme 71, 72, 73, die sich seitlich vom Support 33 erstrecken, sind mit einem gegabelten Vorsprung 75 ausgebildet= Ein Stangenende 76 ist dabei drehbar mit dem Vorsprung 75 bzw. der Gabel und einstellbar mit dem oberen Ende einer Antriebsstange 77 verbunden. Mittels einer dem Turbinengehäuse angefügten Servomotor-Einrichtung 8o wird der Antriebsstange 77 eine vertikale Bewegung erteilt» Diese wird auf die Lüftungsstangen 27 übertragen, wodurch die Lüftungseinrichtung 4o bewegt wird. Hierdurch wird eine vertikale Bewegung der Ventile bzw. Verschlußglieder 53 in Richtung auf die Ventilsitze 2o bzw. in einer entgegengesetzten Richtung erzielt.
Mittels der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung wird die Vibration in der Lüftungseinrichtung, den Ventilen und den Lüftungsstangen auf einen vernachlässigbaren Wert reduziert, und ein Bruch dieser Teile wird vermieden.
Patentansprüche
:QS851 /03Si

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1./ Ventileinrichtung für den Strömungseinlaß von elastischen Strömungsturbinen, gekennzeichnet durch eine Ventilkammer (12) mit einer Kopfwandung (23) und einer Bodenwandung (11), in der eine lineare Reihe von vertikal angeordneten Kanälen (14-17) angeordnet ist, durch einen Ventilsitz (2o) in jedem der Kanäle, ferner durch sich über den Kanälen erstreckende Lüftungsmittel (4o), bestehend aus zwei Teilen (41, 43), Befestigungsgliedern (44), mit denen die Teile (41, 43) lösbar verbunden werden, wobei die Lüftungsmittel mit unrunden sowie achsial mit jedem der Kanäle ausgerichteten Öffnungen (5o) versehen sind, ferner mit einem Ventil bzw. Verschlußglied (53), das mit den Ventilsitzen (2o) zusammenarbeitet, wobei jedes Ventil einen einteiligen Schaft (54) aufweist, der in einer Öffnung der Lüftungsmittel gleiten kann, indem die Schäfte einen unrunden Querschnitt (54) aufweisen, der mit der unrunden Form der Öffnungen vergleichbar ist, wobei jeder der Schäfte ein mi-t ihm einteilig -ausgebildetes vergrößertes Kopfteil (57) aufweist, das bei einer Aufwärtsbewegung der Lüftungsmittel in diese eingreift, ferner durch ein Paar von Lüftungsstangen (27), die mit den Lüftungsmitteln verbunden sind und die in der Kopfwandung der Ventilkammer gleiten können, wobei die Lüftungsstangen sich von der Kopfwandung nach außen erstrecken und mit Gliedern (3o, 31, 35) verbunden sindr mittels derer sie eine abwechselnde Vertikalbewegung erhalten, wodurch die Lüftungsmittel vertikal bewegt werden, so daß die Ventile bzw. Verschlußglieder in bzw» aus dem Eingriff mit den Ventilsitzen gelangen»
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    2ο Venti!einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäfte (54) der Ventile durch Trennung der Teile (41 j 43) der Lüftungsmittel (4o) in die Öffnungen (5o) eingefügt bzw» aus diesen entfernt werden können»
    3. Ventileinrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (5o) der Ventillüftungsmittel (4o) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen«
    4c Ventileinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsstangen (27) Verdickungen (6o, 61) aufweisen, die mit den Lüftungsstangen einteilig ausgebildet und in einem solchen achsialen Abstand voneinander angeordnet sind, der mit der vertikalen Abmessung der Lüftungsmittel vergleichbar ist«
    309851/0351-
DE2325297A 1972-06-05 1973-05-18 Ventileinrichtung für den StrömungseinlaB einer Turbine Expired DE2325297C3 (de)

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DE2325297B2 DE2325297B2 (de) 1975-01-23
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JP (1) JPS5312644B2 (de)
CA (1) CA990614A (de)
CH (1) CH547432A (de)
DE (1) DE2325297C3 (de)
FR (1) FR2188675A5 (de)
GB (1) GB1374736A (de)
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