DE281739C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Jü! 281739-KLASSE 88«. GRUPPE - Yeah! 281739- CLASS 88 «. GROUP

Zusatz zum Patent 216487.Addendum to patent 216487.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. August 1914 ab. Längste Dauer: 14. August 1923.Patented in the German Empire on August 12, 1914. Longest duration: August 14, 1923.

Die ^Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung für Turbinen. Sie ist aber in gleicher Weise auch anwendbar zum Regeln von Schützen, Schiebern, Drosselklappen u. dgl.
Die durch das Patent 216487 geschützte Schwimmereinrichtung übermittelt die Bewegungen nur eines Wasserspiegels auf das Stellwerk. Ihr Anwendungsgebiet erstreckt sich daher auf die OberwasserspiegelregelungThe invention relates to a control device for turbines. However, it can also be used in the same way for controlling gates, sliders, throttle valves and the like.
The float device, protected by patent 216487, transmits the movements of only one water level to the signal box. Their area of application therefore extends to the upper water level control

bei Turbinenanlagen, Regelung der Überfallhöhe eines in den Flußlauf eingebauten Meßwehres ο. dgl. Bei allen diesen Einrichtungen handelt es sich um die Aufrechterhaltung eines bestimmten Wasserspiegels.in turbine systems, regulation of the overflow height of a measuring weir built into the river ο. Like. In all of these facilities it is a matter of maintenance a certain water level.

Bei Ausgleichbecken, die unterhalb von Talsperren zu dem Zweck gebaut werden, dem Fluß das Wasser wieder regelmäßig abzugeben, wird die Aufgabe gestellt, die Abflußmenge gleich zu halten, ganz unabhängig davon, wie Ober- oder Unterwasserspiegel schwanken. Zu diesem Zweck verwendet man zwei Schwimmer, von welchen der eine vom Oberwasserspiegel und der andere vom Unterwasserspiegel getragen wird. Der jeweilige Höhenunterschied der beiden Wasserspiegel oder Schwimmer wird durch besondere Getriebe, die recht, verwickelt sind, in eine einzige gemeinsame Bewegung umgesetzt, die das Stellwerk der den Wasserabfluß regelnden Turbine, Schütze, Schieber, Drosselklappe u. dgl. so beeinflußt, daß die abfließende' Wassermenge gleich bleibt.In the case of compensation basins that are built below dams for the purpose of If the river releases the water again regularly, the task is set to control the flow rate to keep the same, regardless of how the upper or lower water level fluctuates. to For this purpose, two swimmers are used, one of which is from the headwater level and the other is supported by the underwater level. The respective height difference The two water level or float is being entangled by special gears that are right are, converted into a single joint movement, which is the signal box of the water drain regulating turbine, contactor, slide valve, throttle valve and the like so influenced that the outflowing 'amount of water remains the same.

Eine andere bekannte Lösung ist durch Fig. ι veranschaulicht und beruht auf folgendem Grundgedanken:Another known solution is illustrated by Fig. Ι and is based on the following Basic idea:

mer 7 und 8 ist somitmer 7 and 8 is thus

₂g> ₂ g>

der Höhenunterschiedthe difference in altitude

Der Abfluß des Ausgleichbeckens 1 erfolge durch den Kanal 2 in der Sperrmauer 3. Zur Regelung der Abflußmenge ist in den Kanal 2 eine Turbine oder Abschützvorrichtung irgendwelcher Art, z. B. eine Drosselklappe 4, eingebaut. In der Sperrmauer befinden sich zwei Behälter 5 und 6 mit Schwimmern 7 und 8. Vom Schwimmerbehälter 5 führt ein gegen die Fließrichtung gerichtetes Rohr 9 in den Kanal 2 hinein, während das vom Schwimmerbehälter 6 kommende Rohr senkrecht zur Fließrichtung mündet. Die Enden der Rohre 9 und 10 liegen auf gleicher Höhe. Es herrsche in dieser Höhe der statische Druck h, während die Geschwindigkeit des fließenden Wassers w sei.The outflow of the equalization basin 1 takes place through the channel 2 in the barrier wall 3. To regulate the flow rate, a turbine or protective device of some kind, z. B. a throttle valve 4 installed. In the barrier wall there are two tanks 5 and 6 with floats 7 and 8. From the float tank 5, a tube 9 directed against the direction of flow leads into the channel 2, while the pipe coming from the float tank 6 opens perpendicular to the direction of flow. The ends of the tubes 9 and 10 are at the same height. Let the static pressure h prevail at this height, while the velocity of the flowing water is w.

Nach den Gesetzen der Hydraulik wird nun der Wasserspiegel im Behälter 5 umAccording to the laws of hydraulics, the water level in the container is now 5 μm

h-\ und im Behälter 6 um h ansteigen. h- \ and increase in container 6 by h .

2 g2 g ^ö. ^ö .

Der Höhenunterschied der beiden Schwim-The difference in height between the two

welches ein Maßwhat a measure

für die durch Kanal 2 abfließende Wassermenge darstellt.represents the amount of water flowing off through channel 2.

Durch geeignete Einrichtungen kann nunAppropriate facilities can now

w'² w ' ²

dazu benutzt wer-to be used

den, die Drosselklappe 4 derart zu regeln, daß die durch den Kanal 2 abfließende Wassermenge gleich bleibt.to regulate the throttle valve 4 in such a way that the amount of water flowing through the channel 2 remains the same.

Für oben beschriebene und ähnliche Fälle läßt sich die Einrichtung nach dem Hauptpatent durch eine Ergänzung, die den GegenstandFor the above-described and similar cases, the device can be used according to the main patent by an addition that the subject

der vorliegenden Erfindung bildet, vorzüglich verwenden.of the present invention make excellent use.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Äusführungsbeispiele nach der neuen Erfindung in schematischer Darstellung.FIGS. 2 and 3 show two embodiments according to the new invention in schematic form Depiction.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Stauvorrichtung stimmt mit der in Fig. 1 dargestellten überein.The storage device illustrated in FIG. 2 corresponds to that illustrated in FIG. 1 match.

Die Drosselklappe 4 wird in bekannter Weise, beispielsweise durch einen hydraulischen Servomotor 11 mit Steuerventil 12 und Regelungshebel 13 bewegt. In dem zum Teil mit Wasser gefüllten, geschlossenen Behälter 14 verschiebt sich senkrecht die im Hauptpatent beschriebene, unten offene Luftglocke. Die Glocke taucht mit ihrem unteren Rande ins Wasser ein und trennt dadurch den Luftinhalt unter der Glocke von dem über der Glocke. Das gegen die Fließrichtung gerichtete Rohr 9 erhält Druckluft von einer kleinen Luftpumpe 18 und steht durch das Abzweigrohr 16 mit dem Luftraum unter der Glocke 15 in Verbindung. . In ähnlicher Weise ist das senkrecht zur Fließrichtung gestellte Rohr 10 durch ein Abzweigrohr 17 mit dem Luftraum über der Glocke 15 verbunden. Das Rohr 10 erhält Druckluft von der Pumpe 19.The throttle valve 4 is in a known manner, for example by a hydraulic Servomotor 11 with control valve 12 and control lever 13 moves. In the closed container 14, which is partly filled with water The air bell, which is open at the bottom and described in the main patent, moves vertically. the Bell dips with its lower edge into the water and thereby separates the air content under the bell from the one above the bell. The pipe 9 directed against the direction of flow receives compressed air from a small air pump 18 and stands through the branch pipe 16 with the air space under the bell 15 in connection. . Similarly, this is vertical Pipe 10 placed in relation to the direction of flow through a branch pipe 17 with the air space connected via the bell 15. The pipe 10 receives compressed air from the pump 19.

An der Mündung der Rohre 9 und 10 herrsche wiederum der Wasserdruck h und die Wassergeschwindigkeit w, so daß die Druckluft aus 9 mit dem Druck h + — und aus 10At the mouth of the tubes 9 and 10, the water pressure h and the water speed w prevail, so that the compressed air from 9 with the pressure h + - and from 10

²g ² g

mit dem Druck h ausströmen muß. Infolgedessen herrscht unter der Luftglocke 15 einmust flow out with the pressure h. As a result, prevails under the air bell 15

Druck h -\ und über derselben ein Druck h. Pressure h - \ and above it a pressure h.

²S
Die Luftglocke erhält demnach einen Auf- ² pp
The air bell therefore receives an

trieb in Stärke vondrifted in strength from

der unabhängig vomwhich is independent of

Stand der Wasserspiegel ist und sich nur nach der Größe der Wassergeschwindigkeit w richtet. Verschieden große Wassergeschwindigkeiten erzeugen verschieden große Auftriebe der Glocke 15.The level of the water level is and depends only on the size of the water speed w. Different sized water velocities produce different sized upwelling of the bell 15.

Letztere stützt sich gegen eine Feder 20/ so daß jeder Wassergeschwindigkeit eine ganz bestimmte Stellung der Glocke 15 entspricht. Die Führungsstange 21 der Glocke verschiebt sich luftdicht im Deckel des Behälters 14 und ist an den Hebel 13 angelenkt.The latter is supported against a spring 20 / so that every water speed has a whole certain position of the bell 15 corresponds. The guide rod 21 of the bell moves is airtight in the lid of the container 14 and is hinged to the lever 13.

Steigt z. B. die Wassergeschwindigkeit, dannIncreases z. B. the water speed, then

vergrößert sich auch der Auftrieb — derthe buoyancy also increases - the

Glocke. Die Stange 21 hebt den Hebel an, welcher seinerseits das Ventil 12 und Servomotor 11 derart steuert, daß die Drosselklappe 4 weiter geschlossen wird.Bell jar. The rod 21 lifts the lever, which in turn controls the valve 12 and servomotor 11 controls such that the throttle valve 4 is closed further.

Verringert sich die Wassergeschwindigkeit w, so sinkt die Glocke und öffnet die Drosselklappe. If the water speed w decreases, the bell sinks and the throttle valve opens.

Hierdurch wird eine selbsttätige Regelung des Wasserabflusses bewirkt, die trotz schwankender Ober- und Unterwasserspiegel den Wasserabfluß in der Zeiteinheit ganz gleich hält.This causes an automatic control of the water drainage, despite fluctuating Upper and lower water level keeps the water outflow in the unit of time exactly the same.

An Stelle der Drosselklappe 4 kann auch eine Turbine 0. dgl. eingebaut werden.Instead of the throttle valve 4, a turbine or the like can also be installed.

Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt die schematische Fig. 3.Another exemplary embodiment is shown in schematic FIG. 3.

In dem Ausgleichbecken 1 unterliegt der Oberwasserspiegel ebenfalls starken Schwankungen. Durch die Sperrmauer 3 führt ein Rohr 2 der Turbine 4 das Betriebswasser zu.In the equalization basin 1, the upper water level is also subject to strong fluctuations. A pipe 2 feeds the process water to the turbine 4 through the barrier wall 3.

Wie die Drosselklappe bei der Fig. 2 wird hier die Turbine 4 durch einen Servomotor 11, ein Steuerventil 12, einen Hebel 13 und die Schwimmerglocke 15 geregelt.Like the throttle valve in FIG. 2, the turbine 4 is here operated by a servomotor 11, a control valve 12, a lever 13 and the float bell 15 regulated.

An geeigneter Stelle im Untergraben ist eine Stauvorrichtung, beispielsweise eine Schleuse 21 eingebaut, die das abfließende Wasser um die Höhe H aufstaut. Das Luftrohr 9 taucht oberhalb und das Rohr 10 unterhalb der Schleuse lotrecht ins Wasser ein, wobei beide Mündungen auf gleiche Höhe gelegt sind.A damming device, for example a sluice 21, is built in at a suitable point in the underground trench, damming the draining water by height H. The air pipe 9 dips above and the pipe 10 below the sluice perpendicularly into the water, both mouths being placed at the same height.

Taucht nun das Rohr 10 um h mm ins Wasser ein, so ist die Eintauchtiefe des Rohres 9: H + h mm.If the pipe 10 now dips into the water by h mm, the immersion depth of the pipe 9 is: H + h mm.

Unter der Luftglocke 15 wird demnach ein Luftdruck H + h und darüber ein solcher von h herrschen, so daß die Glocke 15 einen Auftrieb von H erhält. Vergrößert sich H, d. h. steigt die Wassermenge, so hebt sich die Glocke 15 und schließt die Turbine 4. Bei einer Verringerung der Wassermenge und Abnahme von H wird die Turbine dagegen geöffnet.Under the air bell 15 accordingly an air pressure is H + h and more, such a rule of h, so that the bell 15 is a buoyancy of H. If H increases, ie if the amount of water increases, the bell 15 rises and the turbine 4 closes . In contrast, when the amount of water decreases and H decreases, the turbine is opened.

Die Vorrichtung regelt die Turbine derart, daß H gleich erhalten bleibt, womit dann auch die vom Ausgleichbecken abfließende Wassermenge unveränderlich ist.The device regulates the turbine in such a way that H remains the same, which means that the amount of water flowing out of the equalizing tank is also invariable.

Für das Wesen der Erfindung ist die Bauart des Schwimmers gleichgültig. Derselbe kann ähnlich wie in Fig. 1 des Hauptpatentes oder auch in anderer Weise angeordnet sein.For the essence of the invention, the design of the float is immaterial. Same can be arranged similarly as in Fig. 1 of the main patent or in a different way.

Claims

Patent claim:

Control device for turbines, locks and the like according to patent 216487, thereby characterized in that the movement of the float depends on the respective voltage difference in two separate pressurized gas lines connected to the float tank, which constantly pressurized gas is supplied, which flows out at the measuring points for the water pressure under water.

1 sheet of drawings.