DE519227C - Einrichtung zum Regeln von Holzschleiferantrieben, insbesondere von Antrieben mittels Dampfturbinen - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
25. FEBRUAR 1931

Die Kraftmaschine, insbesondere eine Dampfturbine, mittels deren ein Holzschleifer angetrieben wird, treibt mitunter gleichzeitig einen elektrischen Stromerzeuger an, der Energie für die elektrischen Betriebe der Anlage zu liefern hat. Bei einer derartigen .Anordnung bereitet die selbsttätige Regelung des Schleifers auf gleichbleibende Belastung, die einerseits mit Rücksicht auf gleichmäßige Erzeugung eines guten Holzschliffes wichtig ist, anderseits den kleinsten Kraftverbrauch, für die Gewichtseinheit des erzeugten Holzschliffes zur Folge hat, Schwierigkeiten; denn es sind drei Regelungen miteinander in Einklang zu bringen, diejenige des Holzschleifers auf gleichbleibende Belastung, die des elektrischen Stromerzeugers auf gleichbleibende Spannung und die der Antriebskraftmaschine ;iuf gleichbleibende Drehzahl, wobei sich die Leistung der Kraftmaschine jeweils dem Leistungsbedarf der beiden von ihr angetriebenen Maschinen anzupassen hat.
, Bei den bisher bekannten Antrieben von Holzschleifern durch Dämpf- oder Wasserturbinen wird gewöhnlich für die Schleiferregelung ein besonderer Geschwindigkeitsregler vorgesehen. Wenn dabei die Schleif erbelastung aus irgendeinem Grunde sinkt, so steigt die Drehzahl der Kraftmaschine, der Schlciferregler spricht an und öffnet das Ventil für die Preßfiüssigkeit des Schleifers. Gewöhnlich besitzt die Antriebsmaschine noch einen eigenen Fliehkraftregler, und beide Regler müssen so eingestellt sein, daß sie sich gegenseitig nicht stören. Es ist auch bert.'its bekannt, das Regelungsorgan für den Schleiferdruck außer vom Preßwasserdruck gleichzeitig auch vom Kraftmaschinenregler zu beeinflussen. Die Führung hat dann der Schleiferregler. Nun liegt es in der Natur der Sache, daß, wenn auch der Schleiferregler sofort anspricht, eine gewisse Zeit vergeht, bis sich seine Wirkung auf die Belastung bemerkbar macht. Es ist eine gewisse Zeit notwendig, bis die Druckflüssigkeit und das Holz, besonders wenn es schlecht geschichtet war, nachgekommen sind. Wenn sich anderseits infolge einer Überlastung das Regelungsventil schließt, wird dadurch die Überlastung nicht sofort beseitigt, da das zusammengepreßte Holz elastisch ist und es eine gewisse Zeit dauert, bis so viel weggeschliiten ist, daß sich die der gewünschten Belastung entsprechende Anpressung des Holzes gegen den Schleifstein ergibt. Dabei ist nicht zu vermeiden, daß vorübergehend größere Drehzahlabweichungen auftreten. Um diese möglichst zu beschränken, hat man solche Antriebsgruppen mit Schwungrädern ausgestattet, wodurch auch für den Geschwindigkeitsregler der Antriebsmaschine günstigere Regelungsverhältnisse geschalten werden.

Besonders unangenehm werden diese Drehzahlschwankungen in dem eingangs erwähnten Falle, nämlich dann, wenn die Turbine noch einen elektrischen Stromerzeuger antreibt. Es treten dann Frequenz- und Span-

!Hingsschwankungen auf, clic nachteilig für die von dom ' Stromerzeuger gespeisten Mmtoren sind, besonders aber, wenn ein elektrischer Papiermaschinenantrieb angesrhlossc-n ist.

Gegenstand der -Erfindung ist nun eine Einrichtung, die der Tatsache Rechnung trägt, daß die Belastung des Schleifers in jedem Aiigenblick gleich dem Unterschied zwischen ίο Turbinenlcistung und der von dein Stromerzeuger aufgenommenen Leistung sein soll. Erfindungsgemäß steht daher das Regelungsventil der Schleif erdruckflüssigkcit unter dem Einfluß einer Kraft, welche sich als Resultaute aus dem Kräfteplan mehrerer Verstellkräfte ergibt, nämlich derjenigen des Regelungsorgans der Antriebsmaschine des Schleifers und derjenigen des Regclungsorganes mindestens einer weiteren von der Antriebsmaschine angetriebenen, andersartigen Maschine.

Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in Abb. ι dargestellt. Danach wird von der Dampfturbine α der Stromerzeuger /; und über das Zahnradvorgelege c der Stein i¹ eines Schleif ers d angetrieben, auf welchen ■ bei geöffnetem Absperrventil/ das Holz in der Presse / vom hydraulischen Zylinder <f gepreßt wird. Der Preßdruck und damit die Leistung des Schleifers werden durch das Ventil// selbsttätig eingestellt. Die Schleiferleistung soll nach einem vorgeschriebenen Gesetz geregelt werden und muß daher die Turbinenleistung rückwirkend beeinflussen. Aber auch der elektrische Stromerzeuger b hat keinen gleichbleibenden Leistiingsbedarf und bestimmt daher die Turbineiileistung ebenfalls.

Es ist nun angenommen, daß die Turbine eine Öldrucksteuerung k besitzt, bei der sich die Düseiiventile der Turbine um so weiter öffnen, je höher der Öldruck ist. Letzterer wird von einem Fliehkraftregler gesteuert und ist ein unmittelbares Maß für die Leistung der Turbine. Er wird in bekannter Weise von einer kleinen von der Turbine angetriebenen und dauernd mitlaufenden Zahnradpumpe geliefert. Dieser Öldruck herrscht nun auch in dem Zylinder//?, von dessen Kolben über den Hebel ο das Reg.elung.sven- j Ulli bewegt wird. Der Druck auf den KoI- j l)on//? ist durch das am Hebel 0 angreifende Gegengewicht// ausgeglichen und der Regclungsvorgang durch die kleine Zusatz feder/; .statisch gemacht.

Am gleichen Hebel wirkt nun noch mittels eines Zugorganes q der Drehmagnet;', dessen Drehmoment der abgegebenen Leistung des auf das Netz 5 arbeitenden Stromerzeugers/; entspricht und dem Öldruck im Zylinder//7 ebenfalls entgegenwirkt. Die -Druckflüssigkeit im Zylinder//; steht in keinerlei Zusammenhang mit der vom Ventil// gesteuerten Druckflüssigkeit im Zylinder g des Schleifers.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist nun folgende: Wird die Turbine« angelassen, wobei zuerst das Ventil/ geschlossen ist, so stellt sich ein bestimmter Öldruck im Zy-' linder/;/ ein, der aber noch nicht genügt, ' den Kolben aus der oberen Endlage zu brin- : gen. Hierauf wird das Ventil/ geöffnet, der ! Schleifer d wird dadurch belastet, und der : öklruek im Zylinder in. nimmt wegen der j höheren Turbinenbelastung zu. Ist der Öldruck so weit gestiegen, daß das vom KoI-ben auf den Hebel ausgeübte Drehmoment j dasjenige des Gegengewichtes // überwindct, so schließt sich das Regelungsventil//.

etwas; die Belastung des Schleifers und rück- ^. *' wirkend die der Turbine α nimmt dadurch ab,

der Öldruck fällt, und der Kolben stellt sich ^; in diejenige Stellung ein, die der durch die Gegengewichte // eingestellten Schleiferbelastung entspricht. Da die Auswirkung durch : Verstellung des Ventils // nur langsam erfolgt, j sind wegen der kleinen Regelgeschwindigkeit Pendelungen nicht zu befürchten. Wenn er- ; forderlich, kann außerdem durch Einschalten einer Drosseleinrichtung in die Öldruck ieituug eine Dämpfung erreicht werden.

Wird nun noch der -Stromerzeuger b belastet, so würde durch die Zugkraft des Drehmagneten. /■ im ersten Moment das Ventil// mehr geöffnet werden; durch die größere Belastung der Turbine« steigt jedoch der Öldruck, so daß die Zugkraft des Drehmagneten ausgeglichen wird, bevor noch eine Änderung der Schleiferbelastung stattfinden kann.

AIjId. 2 gibt eine graphische Darstellung der Verhältnisse. Darin bedeuten die Senkrechten das auf den Hebel ο ausgeübte Drehmoment, die Waagerechten die Turbinenleistung, eingeteilt in Viertel-, Halb-, Dreiviertel- und j Vollast. Kurve 1 zeigt das vom Öldruck ausj geübte Drehmoment, das den beiden vom Gegengewicht und vom Drehmagnet ausgeübten Drehmomenten entgegenwirkt. Diese sind durch die Geraden 2 und 3 veranschau-.licht, von denen die erstere (2) das gleich- no bleibende Drehmoment des Gegengewichtes, die letztere 131 da's mit der Belastung wachsende des Drehmagncten zeigt. Der letztere muli so eingestellt sein, daß die Neigung der Geraden 3 derjenigen des geraden Teils der Kurve 1 gleich ist, was durch Bemessung und Vorschaltwiderstände erreicht werden kann.

In Abb. 2 ist angenommen, daß die Schleiferbelastung durch Bemessung der Gegengewichte// auf 500,0 der Nennleistung der Turbine' eingestellt und daß der elektrische

Claims (6)

1. Stromerzeuger bei Vollast der Turbine ebenialls 50 <>o der Turbinenleistung abgebe und damit vollbelastet sei. Während des Belastungsanstieges der Turbine von Null bis Vollast steigt der Öldruck nach der Kurve 1 und übt ein entsprechendes Drehmoment auf den Hebele; aus; ihm entgegen wirkt das Drehmoment des Gewichtes η. Somit fängt das Regelungsventil// erst beim Punkt 1/2 an, sich zu schließen. Wird nun der Stromerzeuger b belastet, so steigt das vom Öldruck ausgeübte Moment weiter entsprechend dem rechts vom Punkt 1/2 liegenden Teil der Kurve 1 über das durch die Gerade 2 dargestellte Gegengewichtsmoment, seine Wirkung wird aber ausgeglichen durch das vom Drehmagnet /* ausgeübte Moment 3, so daß die Schleiferleistung entsprechend dem gestrichelten Teil des Bildes auf gleicher Höhe bleibt.

   Die Erfindung ist nicht auf Turbinenantrieb des Schleifers beschränkt. Auch bei Antrieb des Schleifers durch Kolbenmaschinen, Gas- oder Dieselmotoren ist die Einrichtung möglich.

   Es ist ferner möglich, jedes andere Regelgesetz zu verwirklichen, indem das Abhängigkeitsverhältnis z. B. mittels besonders geformter Schlitze in den hydraulischen Schiebern oder mittels Kurvenscheiben an Stelle von Kreisscheiben durch, ein anderes Abhängigkeitsverhältnis ersetzt werden kann. Durch eine von der Kreisform abweichende Formgebung der das Band q aufwickelnden Scheibe kann man auch dem Wirkungsgrad des Stromerzeugers, der sich mit der Belastung ändert, Rechnung tragen.

   Die Bauart der Regler kann anders und dem Antriebsmittel angepaßt sein. Beispielsweise wird man bei elektromotorischem Vorschub des Schleifholzes einen elektrischen Regler an Stelle des Ventils h verwenden. Statt des Drehmagneten kann eine andere elektromagnetische Vorrichtung benutzt werden.

   Wird an Stelle des Magazinschleifers ein stetiger Schleifer angetrieben, so ist auch bei diesem die Erfindung anwendbar.
   ·*»
   1Ά τ n χ τ λ χ s ρ ii ϊ" cue:

   ι. Einrichtung zur Regelung von Holzschleiferantrieben, bei denen die insbesondere als Dampfturbine ausgebildete Kraftmaschine außer dem oder den Holzschleifern noch mindestens eine weitere andersartige Maschine antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Resultante aus den Kräften, welche einerseits von einem die Antriebsmaschine (a) regelnden Organ Ik) und anderseits von einem Regelungsorgan O) ausgeübt werden, das von der Leistung der außer dem oder den Holzschleifern von der Antriebsmaschine angetriebenen Maschine beeinflußt wird, das Regelungsorgan für den Schleiferdruck verstellt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelungsorgan (Ji) für den Schleiferdruck einerseits von dem von der Leistung jener weiteren Arbeitsmaschine beeinflußten Regelungsorgan (π, anderseits in an sich bekannter Weise von dem statischen Öldruck beeinflußt wird, der auf das Steuerorgan der mit üldrucksteuerung versehenen Antriebsmaschine einwirkt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch. 1, bei der außer dem Holzschleifer ein elektrischer Stromerzeuger (b) von der Antriebsmaschine angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Regelungsorgan [Ji) für den Schleiferdruck einerseits das von der Antriebsmaschine beeinflußte Regelungsorgan (m), anderseits ein von der abgegebenen elektrischen Leistung beeinflußtes Regelungsorgan, z. B. ein Drehmagnet (/■), einwirkt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmagnet (f) auf das Regelungsorgan (Ji) für den Schleiferdruck mit wachsender Belastung im entgegengesetzten Sinne einwirkt wie das von der Antriebsmaschine beeinflußte Regelungsorgan Un).
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Antriebsmaschine beeinflußte Regelungsorgan (m) im einen Sinne ein besonderes, der Verstellkraft des Regelungsorgans (m) der Antriebsmaschine ent- gegenwirkendes Gegengewicht (n) und das elektrische Regelungsorgan (/) im anderen Sinne auf einen und denselben Hebel (0) einwirken, an dem das gegebenenfalls, z. B. durch Zusatzfeder (p), statisch gemachte Regelungsorgan (//) für den Schleiferdruck angreift.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Anwendung bei mit Druckölsteuerung versehenen Antriebsmaschinen, dadurch ge- no kennzeichnet, daß zwecks Dämpfung des Regclungsvorganges in die Druckölleitung zwischen der Steuerung [Ii) der Antriebsmaschine und dem Kraftkolben im) ein fest einstellbares Drosselorgan eingebaut ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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