DE313618C

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Publication number: DE313618C
Application number: DENDAT313618D
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Description

Gegenstand der Erfindung ist eine weitere Ausbildung der Regelung von Kraftmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen in Verbindung mit Flüssigkeitsgetrieben nach Patent 303579.

Nach der im Hauptpatent niedergelegten Regelungsart wird ein Regelorgan für die Treibmittelzufuhr der Antriebsmaschine unmittelbar oder mittelbar durch den Druck des Flüssigkeitsgetriebes bewegt. Die dazu notwendigen Druckanschlüsse im Flüssigkeitsgetriebe können praktisch nur an der Oberfläche des dasselbe einschließenden Gehäuses sitzen, sind' also auf ganz bestimmte

^X5 Druckgebiete des Flüssigkeitsgetriebes beschränkt. Die Druckverhältnisse an diesen Stellen stehen aber mit der Leistungsübertragung während des Umsteuerns, wobei die Regelungsvorrichtung gerade genau wirken soll, nicht in einem derartig eindeutigen Zusammenhang, daß einem bestimmten Druck auch eine bestimmte Leistungsübertragung entspricht. Insbesondere ist derjenige Druck, der zum öffnen des Regelorganes, d. h. zum Wiederanstellen der Treibmittelzufuhr genügt, meistens viel geringer als der der gesamten Leistungsübertragung entsprechende. Die Regelungsvorrichtung muß für diesen geringen Druck gebaut werden, damit sie auch bei kleinen Leistungen des Flüssig-

keitsgetriebes (geringe Dr-ehzahl desselben) noch einwandfrei wirkt. Bei großen Leistungen (große "Drehzahl) stellt sich aber dann dieser Druck schon während der Füllperiode des betreffenden Kreislaufes ein, ohne daß die volle Leistung übertragen wird. Das Regelorgan stellt daher die Treibmittelzufuhr in diesem Falle zu früh wieder an, wodurch eine Drehzahlüberschreitung der Antriebsmaschine herbeigeführt wird.

Die Verbesserung derartiger Regelungsarten besteht darin, daß das Schließen des Treibmittelregelorgans der Kraftmaschine noch vor Entleerung des außer Tätigkeit tretenden Kreislaufs, das Wiederöffnen desselben dagegen um einen gewissen Zeitraum nach Zustandekommen des zur Bewegung des Regelorgans ausreichenden Mindestdruckes verzögert erfolgt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß zur Verzögerung der Bewegung des Regelorgans zwischen das Flüssigkeitsgetriebe und die hydraulischen Kraftkolben ein Drosselorgan eingeschaltet ist, so daß beim Auffüllen des Kreislaufs eine Verzögerung des öffnens des Regelorganes erzielt wird. Dabei können mit dem Umsteuerhebel des Flüssigkeitsgetriebes Schaltorgane verbunden sein, die den Druck des außer Tätigkeit tretenden Kreislaufs von, dem Regelorgan sofort ablassen, wenn der ·

Umsteuerhebel in die andere Endlage verstellt wird, oder in die Leitungen zwischen Getriebe und Kräftzylinder sind Regelapparate eingebaut, die beim Entleeren des Kreislaufs große Öffnungen, beim Auffüllen -" dagegen nur kleine Öffnungen frei lassen.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand .. einer Aus'führungsform der Vorrichtung erläutert: .

ίο Die Dampfturbine ι treibt über das Flüssigkeitsgetriebe mit dem Vorwärtskreislauf 2 und dem Rückwärtskreislauf 3 die Arbeitswelle an. Der Vorwärtskreislauf 2 steht durch das Rohr 4, der Rückwärtskreislauf *5 durch das Rohr 5 mit dem Kraftzylinder 6 in Verbindung, wobei der Druck im' Vorwärtskreislauf auf den Kolben 7, der Druck im Rückwärtskreislauf auf den Kolben 8 wirkt. Die diesem Kolben gemeinsame Kolbenstange 9 bewegt den Schieber 10, wobei die Feder 11 den Verstellkräften der Kolben 7 und 8 entgegenwirkt. Der Schieber 10 steuert je nach seiner Stellung ein Druckmittel auf den Kolben 12 oder den KoI-ben 13, welche mit dem als Regelorgan wirkenden Ventil 14 in der Frischdampfleitung der Turbine verbunden sind. Die Kolben 12 und 13 werden beispielsweise durch Dampf bewegt, welcher durch die Leitung 15 in den Schieber 10 strömt. Der Abdampf der Vorrichtung strömt durch die Leitung 16 in den Abdampf bogen der Turbine i.

Derjenige Teil des Kraftzylinders 6, welcher mit dem Vorwärtskreislauf verbunden ist, besitzt einen Ablaßhahn 17, der andere, der mit dem Rückwärtskreislauf verbunden ist, einen solchen 18. Beide Hähne sind so miteinander gekuppelt und derartig mit dem Umsteuerhebel 19 des Flüssigkeitsgetriebes verbunden, daß bei Vorwärtsstellung dieses Hebels Hahn 17 geschlossen und Hahn 18 offen ist, während umgekehrt bei Rückwärtsstellung dieses Hebels Hahn 18 geschlossen und Hahn 17 geöffnet ist. In die Leitungen 4 und 5 ist je ein Drosselorgan 20 und 21 eingebaut, deren Drosselöffnungen so eingestellt werden, daß zum Verstellen der Kolben 7 und 8 (d. h. zum Auffüllen der beiden Räume des Kraftzylinders 6) eine bestimmte Zeit notwendig ist. Diese Zeit wird an jeder vorliegenden Ausführung beim ersten Inbetriebsetzen vermittels der Drosselorgane 20 und 21 so eingestellt, daß für alle vorkommenden Fälle der in den Kreisläufen an den Anschlußstellen der Leitungen 4 und .5 entstehende Druck das Regelorgan erst dann verstellen kann, wenn der Kreislauf genügend Leistung über-, trägt, ,um eine weitere Drehzahlsteigerung der Turbine zu verhindern.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende:

Arbeitet das Flüssigkeitsgetriebe im Vorwärtsgange, so steht der Steuerhebel 19 in. Vorwärtsstellung, der Vorwärtskreislauf ist gefüllt, der Hahn 17 ist geschlossen, der Kolben 7 und mit ihm Kolben 8 und Schieber 10 stehen in der rechten Endlage. Der Schieber 10 läßt dann von der Leitung 15 (innere Einströmung) Dampf auf die rechte Seite des Kolbens 13 treten, während die linke Seite des Kolbens 12 durch den Schieber und die Leitung 16 mit dem Abdampf raum der Turbine verbunden ist. Das Regelventil 14 wird infolgedessen offen gehalten; die Treibmittelzufuhr zur Turbine ist, freigegeben.

Wird jetzt Hebel 19 in die Rückwärtsstellung gelegt, sb wird, noch bevor der Vor- ; wärtskreislauf 2 sich entleert, der Hahn 17 geöffnet und 18 geschlossen. Dadurch fällt sofort der Druck auf der , linken Seite des Kolbens 7 weg und die Feder 11 stellt den Schieber 10 in die linke Endlage. Infolgedessen tritt jetzt Frischdampf auf die linke Seite des Kolbens 12, während die rechte Seite des Kolbens 13 mit dem Abdampf raum verbunden wird. Das Ventil 14 wird also sofort geschlossen und die Treibmittelzufuhr sofort abgesperrt. Weiterhin entleert sich der Vorwärtskreislauf unti füllt sich der Rückwärtskreislauf. Dabei entsteht an der Anschlußstelle der Leitung 5 im Rückwärtskreislauf 3 sehr bald ein gewisser Druck, der an und für sich genügen würde, um den KoI-ben 8 entgegen der Feder 11 in die rechte · Endlage zu verstellen. Da aber in der Leitung 5 das Drosselorgan 21 eingebaut ist, so kann nur mit einer gewissen Geschwindigkeit Druckwasser durch die Leitung 5 auf die linke Seite des Kolbens 8 gelangen; derselbe und mit ihm der Schieber 10 wird daher erst' nach einer gewissen- Zeit soweit verschoben sein, daß wieder wie zu Anfang Frischdampf auf die rechte Seite des Kolbens 13 tritt und die linke Seite von Kolben 12 mit dem Abdampfraum verbunden ist. Erst jetzt öffnet sich Ventil 14 wieder und wird die Treibmittelzufuhr wieder angestellt.

Sinngemäß umgekehrt ist der Vorgang beim Umsteuern von rückwärts auf vorwärts.

Durch richtige Bemessung der Drosselorgane 20 und 21, sowie der Arbeitsräume der Kolben 7 und 8, ferner des Gesamthubes dieser Kolben und des Schiebers 10, sowie der Überdeckungen des letzteren läßt sich die Zeit vom Schließen des Drosselventils 14 bis zum Wiederöffnen desselben beliebig einstellen. Sie wird so gewählt, daß auf alle Fälle der Rückwärtskreislauf genügend gefüllt ist, bevor dieses Wiederöffnen eintritt.

Claims

Die Drosselorgane 20 und 21 in den Leitungen 4 und 5 können in mannigfaltiger Weise ausgebildet werden, z. B. als einfache Drosselscheiben, als Nadelventile, oder auch als kleine besondere Auffülltanks, durch deren Auffüllen die Verzögerung eintritt. . Ferner können die Hähne 17 und 18 natürlich in einem Organ vereinigt werden. Schließlich können diese Ablaßorgane, sowie die Drosselorgane 20 und 21 zusammen so ausgestaltet (gegebenenfalls damit vereinigt) und von deren Umsteuerhebel so betätigt werden, daß beim Entleeren des Kreislaufes eine große Öffnung, beim Füllen dagegen eine kleine öffnung freigegeben wird.

Die Einrichtung kann sinngemäß anstatt für eine Anlage mit Dampfturbinenantrieb ohne wesentliche Änderung auch für solche mit Dampfmaschinen oder Verbrennungskraftmaschinen in Verbindung" mit Flüssigkeitsgetrieben Verwendung finden.

Paten τ-Ansprüche:

i. Verfahren zur Regelung von Kraftmaschinen, insbesondere Dampf- oder Gasturbinen in Verbindung mit Flüssigkeitsgetriebe, nach Patent 303579, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen des Treibmittelregelorganes der Kraftmaschine noch vor Entleerung des außer Tätigkeit tretenden Kreislaufes, das Wiederöffnen desselben dagegen um einen gewissen Zeitraum nach dem Zustandekommen des zur Bewegung des Regelorganes ausreichenden Mindestdruckes verzögert erfolgt.
2. Vorrichtung zur Regelung von Kraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzögerung der Bewegung des Regelorganes zwischen das Flüssigkeitsgetriebe und die

. hydraulischen Kraftkolben ein Drosselorgan eingeschaltet ist, so daß beim Auffüllen des Kreislaufs eine Verzögerung des Öffnens des Regelorganes erzielt wird.
3. Vorrichtung zur Regelung von „ Kraftmaschinen nach · Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Umsteuerhebel des Flüssijgkeitsgetriebes Schaltorgane verbunden sind, welche den Druck des außer Tätigkeit tretenden Kreislaufes von dem Regelorgan sofort ablassen, wenn der Umsteuerhebel in die andere Endlage verstellt wird.
4. Vorrichtung zur Regelung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitungen zwischen Getriebe und Kraftzylinder Regelapparate eingebaut sind, welche beim Entleeren des Kreislaufes große Öffnungen, beim Auffüllen dagegen nur kleine öffnungen frei lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.