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Einrichtung zur Verhütung des Durchgehens von Schiffsmaschinen. Die;Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Verhütung des Durdhgehens von Schiffsmaschinen, bei
welchen außer einem Sicherheitsregler ein besonderer Drehzahlregler vorgesehen ist,
welcher selbsttätig ein Absperrren der Kraftmittelzufuhr zur Maschine bewerkstelligt
und bei erneuter Belastung dieselbe wieder freigibt. Sire kennzeichnet sich dadurch,
daß das von beiden Reglern beeinflußte Steuerorgan aus einer dreh- und verschiebbaren.
Hülse besteht, deren Verdrehung von dem einen Regler vermittels einer geschlitzten,
an dem Steg angreifenden Spindel und deren Längsbewegung von dem andern Regler mittels
eines Hebels vorgenommen wird. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Hilfsmaschine
des KraftmitteleinlaB-organs an die Schmierölleitung der Kraftmaschine angeschlossen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführung
veranschaulicht. Es zeigen Abb. i @einie mit einer im Erfindungssinn ausgebildeten
Regelungsvorrichtung ausgerüstete Schiffsgetriebeturbine im Grundriß, Abb.2 die
Gesamtanordnung der Sicherheitsvorrichtung und die Beziehung deren Einzelteile zueinander,
Abb.3 einen Fliehkraftregler mit der die Hilfsflüssigkeitszufuhr zum Kraftkolben,
des Haupteinlaßorgans regelnden Steuervorrichtung, teilweise im Schnitt, Abb. q.
einen Schnitt nach der Linie AL-A der Abb. 3, Abb. 5 einen Querschnitt nach der
Linie B-B und Abb. 6 einen Schnitt nach der Linie C-C der Abb.3. In Abb.7 ist eine
andere Ausführungsform des Reglers veranschaulicht, worin ein Torsiönsregler anstatt
des in den anderen Abbildungen der Zeichnung gezeigten Achsenreglers zur Anwendung
kommt.
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In der dargestellten Ausführung wird das unter Druck stehende Schmieröl
der Maschinenanlage zur Verstellung des Dampfeinlaßorgans der Schiffsturbine benutzt.
Nach Abb. i und 2 ist das Dampfabsperrorgan io der Dampfzuleitung 13 auf dem Dampteinlaßkasten
i i der Turbine 12 angeordnet. Der in dem Zylinder 14 geführte Kraftkolben 15 des
Absperrorgans io wird von dem Drucköl der Zentralschmierung einseitig beaufschlagt,
während an dem anderen Ende desselben eine Gegenfeder 16 angreift, die das Ventil
io in seiner Schlußstellung zu halten sucht. Dem Kolben 15 wird das Drucköl durch
ein Rohr 17 von dem ölsteuerapparat 18 zugeführt, welcher dem Einfluß eines Achsenreglers
i9 von. nachstehend beschriebener Einrichtung untersteht.
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Der Achsenregler i9 ist in dem Getriebegehäuse 2o am Ende einer Welle
vorgesehen; er kamt. naturgemäß unbeschadet der Erfindung auch an einem Ende der
Turbinenwelle angeordnet sein. Zwischen ölsteuerapparat 18 und dem Getriebegehäuse
20 ist eine Ölleitung 21 vorgesehen. Das durch diese Leitung 21 dem Steuerapparat
18 zugeführte Drucköl fließt von. hier je .nach der Stellung dgs Steuerapparates
entweder durch das Rohr 17 dem Zylinder 14 oder durch das Rohr 2 2 einem Sammelbehälter
zu. Außer dem Achsenregler i9 ist noch ein ebenfalls auf das
Ülsteuerorgan
einwirkender Schnellschlußregler 23 bekannter Bauart vorgesehen, dessen Stößel 24
unter Einwirkung der Zentrifugalkraft entgegen. der Wirkung einer Feder bei L berschreitung
einer bestimmten Drehzahl aus der Welle 25 heraustritt und gegen die Klinke 26 stößt,
die ihrerseits vermittels einer Stange 27 und entsprechenden Hebelübersetzung, Spindel
28 und Hebel 29 die Spindel 3o des Steuerorgans dreht. Durch die Feder 27a wird
die Stange 27 nach abwärts gedrückt, sobald die Sperrvorrichtung 26 ausgelöst ist.
Durch: das Drehen der Spindel 30 wird der Druckölzufluß zum Zylinder
17 freigelegt, der Kraftkolben 15 mit dem Einlaßorga.n i o nach links
bewegt und hierdurch die Turbine stillgesetzt. Die Verbindung zwischen der Stange
27 und der Spindel 28 ist so gewählt, daß letztere unabhängig von ersterer durch
den Hebel 49 mittels Hand verstellt werden kann.
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Das Steuerorgan 18 besteht aus einer dreh-und schiebbaren Steuerbüchse
31,- welche bei ihrer Verstellung den ölzufluß zum Zylinder 14 öffnet oder
absperrt. An dem einen Ende der Hülse 31 (Abb. 5 ) sind Öffnungen 32 vorgesehen,
denen entsprechende Öffnungen 33 in der die Hülse 31 umschließenden feststehenden
Büchse 34 gegenüberliegen. An dem andern Ende der Steuerhülse 3 i -ist ein Steg
35 vorgesehen, welcher in einen- Schlitz 36 der Spindel 30 eingreift. Durch.
die Führung des Steges 35 in dem Schlitz _36 ist die Hülse 3 i gegen eine andere
als die durch die Spindel 30 - hervorgerufene Verdrehung gesichert. Die Hülse 31
untersteht dem Einfluß der beiden Regler 19 und 23, und zwar bewirkt
der Achsenregler i9 durch seinen Hebel 37 eine Verschiebung derselben, während der
Sicherheitsregler 23 beim Eintritt der gefährlichen Drehzahl unter Zwischen",irkung
der Spindel 28, Hebel 29 und Spindel 3o eine Verdrehung derselben veranlaß:t.
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Die dreh- und verschiebbare Hülse 3 i des Steuerorgans für das Dampfeinlaßorgan
der Kraftmaschine kann, anstatt wie dargestellt, so ausgebildet sein, daß deren
Verdrehung von dem Drehzahlregler i 9 und deren Verschiebung von dem Sicherheitsregler
23- erfolgen kann.
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Das untere Ende des an der Hülse 3 i angreifenden zweiarmigen, um
den Zapfen 38 schwingbaren Hebels 37 läuft in zwei beiderseitig rechtwinklig abgebogene
Zungen 39 und 4o aus (s. Abb.6). Diese Zungen 39 und 4o stehen mit exzentrisch verlaufenden
Flächen 41 und 42 des Reglergewichtes 43 in Eingriff, welches am Ende der Welle
4.4. in dem zur Wellenachse versetzt angeordneten Zapfen. 45 drehbar gelagert ist.
Die Feder 46 des Achsenreglers hält bei gewöhnlicher Drehzahl das Reglergewicht
43 in seiner in Abb. 3 und 4. gezeigten Nullstellung. In dem Steuerapparat 18 ist
ferner eine durchbohrte, als Drossellinse wirkende Wand 47 vorgesehen, welche neben
einer freien Längsbewegung der Spindel 3o außerdem den Durchtritt einer bestimmten
Druckflüssigkeitsmenge gestattet. Das Ventil io kann außer durch die Hilfsmaschine
15, 18 auch durch einen Handhebel 48 verstellt erden.
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Bei der Ausführungsform gemäß Abb.7 wird anstatt eines gewöhnlichen
Achsenreglers i9 ein Torsionsregler 5o verwendet, dessen. Elemente abhängig von
der Belastung der Maschine eine gewisse Verdrehung zueinander erfahren. Die Verdrehung
wird in geeigneter Weise vermittels entsprechender HeelüUersetzungen in eine Achsialbewegung
unigewandelt und auf den Ring 51 übertrag en. Mit denn Ring 5 i steht ein mit einer
Ringnut versehenes Rad 52 in Eingriff, dessen Flanschen den Ring umfassen, so daß
das Rad 52 die Achsialverschiebungen des Ringes mitmacht. Das Rad 52 ist auf einem
Zapfen 53 lose drehbar angeordnet, welcher mit der in dem Gehäuse 56 untergebrachten
Steuerhülse 55 verbunden ist. In der Steuerhülse 55 `sind eine Anzahl Öffnungen
vorgesehen, denen entsprechende öffnungen der feststehenden Büchse 57 ;gegenüberliegen,
sobald sich die Hülse in ihrer Offenstellung befindet. An der oberen Seite der Steuervorrichtung
56 befindet sich eine Leitung 58, welche das Öl von einer Druckölquelle herleitet.
In dem Steuerhülsengehäuse 56 - ist eine durchbohrte Wand 61 vorgesehen, durch welche
die Spindel 53 hindurchgeführt ist und welche gleichzeitig einer bestimmten Ölmenge
den Austritt aus der Leitung 58 über die Leitung 59 nach denn Sammelbehälter gestattet.
Eine Leitung 6o verbindet das Gehäuse 56 und den Kraftkolbenzylinder 1 4 des Hauptdrosselventils
miteinander.
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Die Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes ist folgende: Zum Anlassen
der mit der Regelungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüsteten Turbine wird
durch Umlegen des Hebels 48 das Drosselventil io nach links, wie in Abb. 2 ersichtlich,
in die Offenstellung gebracht, so daß der Dampf alsdann in die Turbine eintreten
kann, die während ihres Betriebes selbsttätig geregelt wird.
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Durch eine Verstellung der Kurbel 49 kann die Turbine unabhängig von
den selbsttätig wirkenden Regelungsorganen stillgelegt werden, indem die Druckflüssigkeitszufuhr
zu dem Zylinder 14 abgeschnitten und das Drosselventil i o unter Einfluß der Feder
16 in j seine SchlußsteIlung gebracht wird.
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Angenommen, die Turbine laufe mit normalet
Drehzahl
und der Druck des Ölsystems sei gleichbleibend. Die ölsteuervornchtung i 8 befinde
sich in der Offenstellung. Das Ventil i o wird daher durch den von der Druckflüssigkeit
auf den Kolben 15 ausgeübten Druck in seiner Offenstellung gehalten.
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Wenn nun die Drehzahl der Turbine das zulässige Maß überschreitet,
z. B. wenn der Propeller aus dem Wasser taucht, so wird das Gewicht des Achsenreglers
i g die Federwirkung, durch welche es in seiner normalen Stellung gehalten wird,
überwinden und um seinen Zapfen 45 nach links ausschwingen. Hierdurch wird unter
Zwischenwirkung des zweiarmigen Hebels 37 die Steuerhülse 31 nach rechts bewegt
und somit eine Unterbrechung des Druckmittelzuflusses zu dem Zylinder 1 4. veranlaßt.
Die Feder 16 des Kolbens 15 wird nunmehr das Ventil io zum Schließen bringen und
das Öl zwingen, aus dein Zylinder 14 durch die Öffnung in der Wandung 47 des Steuerorgans
nach dem Ölbehälter auszutreten.
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Da infolge des Absperrehs des Dampfzuflusses zur Turbine die Umlaufzahl
der Turbine fällt, kehrt das Gewicht 43 des Achsenreglers unter dem Einfluß der
Feder 46 in seine Anfangsstellung zurück, so daß, das Ölsteuerorgan wieder geöffnet
und durch die erneute Beaufschlagung des federbelasteten Kraftkolbens 15 mit Drucköl
das Ventil io in seine Offenatellung gebracht wird.
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Versagt aus irgendeinem Grunde diese Regelung, so daß die Drehzahl
der Turbine weitersteigt, so springt der Sicherheitsregler 23 ein. Hierbei tritt
der Stößel 24 des Sicherheitsreglers 23 unter dem Einfluß der Fliehkraft aus der
Welle 25 heraus und stößt gegen die Klinke 26. Diese Klinke 26 gibt nun die federbelastete
Stange 27 frei, so daß die Spindel 28 unter Wirkung der Feder 27'
und damit
die Spindel 3o gedreht wird. Das Steuerorgan 18 sperrt nunmehr den Druckfl üssigkeitszufluß
zu dem Zylinder 14 ab, schließt das Drosselventil io und legt somit die Turbine
still. Beim Wiederinbetriebsetzen der Turbine muß die Sperrklinke des Sicherheitsreglers
alsdann. in ihre Anfangslage mittels Hand zurückgebracht werden.
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Bei dem in Abb.7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Wirkungsweise
im allgemeinen dieselbe. mit dem Unterschied, daß anstatt des Achsenreglers bekannter
Bauart der Torsionsregler 5o auf das Steuerventil einwirkt. Während des normalen
Betriebes der Schitfsmaschinen tritt das Druckmittel durch das Rohr 58 in den Ölverteiler
56 ein und gelangt durch die Leitung 6o in den Zylinder 14, beaufschlagt den Kolben
15 und hält das Ventil i i entgegen. der Wirkung der Feder 16 in der Offenstellung.
Gleichzeitig tritt ein geringer Teil des Öles durch die Drosselöffnung in der Wand
61 der Steuervorrichtung wieder aus und gelangt durch die Leitung 59 in.
den Ölbehälter.
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Wenn nun der Propeller aus dem Wasser heraustaucht, so wird durch
die Verdrehungsunterschiede zwischen den beiden Elementen des Torsionsreglers eine
Achsialverschiebung des Ringes 51 und somit des Rades 52 veranlaßt. Hierdurch wird
die Hülse 55 m ihre Schlußstellung ,gebracht und somit der Druckmittelzufluß zu
dem Zylinder 14 abgesperrt, so daß, die Feder 16 die Oberhand bekommt und das Drosselorgan
io schließt.
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Unter ncrmalen Betriebsverhältnissen wird der Propeller bereits vor
einem vollkommenen Stülsetzen der Turbine wieder in. das Wasser eintauchen, so daß
die Turbine erneut belastet wird. Der Ring 51 wird daher durch den Torsionsregler
nach links bewegt und das Steuerorgan geöffnet. Hierdurch gelangt wieder Druckflüssigkeit
in den Zylinder 14, und das Drosselorgan io wird geöffnet, so daß die Turbine wieder
unter vollem Betriebsdampf läuft.