DE581409C

DE581409C - Antrieb fuer Leitvorrichtungen umsteuerbarer Wasserturbinen, die periodisch in entgegengesetzter Richtung durchstroemt werden

Info

Publication number: DE581409C
Application number: DEH130420D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-02-14
Filing date: 1932-02-02
Publication date: 1933-07-27
Also published as: GB384126A; FR711304A

Description

Die Erfindimg bezieht sich auf einen Antrieb für die Leitvorrichtungen umsteuerbarer Wasserturbinen, die periodisch in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden und einen Läufer für axialen Durchfluß sowie zwei auf verschiedenen Seiten dieses Läufers angeordnete Leitapparate (in der Strömungsrichtung des Wassers betrachtet) aufweisen'. Bei Turbinen dieser Art ist für jede Drehrichtung der Turbine jeweils einer der Leitapparat« vor- und der andere Leitapparat auszuschalten., so daß also für jede Drehrichtung der Turbine ein ganz bestimmter dieser Apparate in Betrieb und der andere Äpparat außer Tätigkeit ist. Letzteres läßt sich iri vorteilhafter Weise durch leine axiale Verstellung der Leitapparate erreichen.

Zweck der Erfindung ist es nun, einen Antrieb !einfachsten Aufbaues zu schaffen, der gleichzeitig sowohl die in' zwei Hälften unterteilten Leitschaufeln um ihre Achse zu drehen' als auch die ganze Leitvorrichtung axial um so viel zu verschieben gestattet, daß jeweils die >eine Leitschaufelhälfte dem Laufrad vorgeschaltet und die andere Hälfte ausgeschaltet wird.

Zu diesem Behufe weist die Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung zwei Gewindespindeln von verschiedener Steigung auf, welche entgegengesetzt zueinander in Drehung versetzt werden' und mit Gewinden zusammenarbeiten, die sich auf dem axial zu verschiebenden oder in Drehrichtung zu versetzenden Teil befinden, wobei die eine jener Spindeln nach Beheben eine oder die andere von zwei vorbestimmten' Drehgeschwindigfceiten gegenüber der Geschwindigkeit der anderen Spindel erhält.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι ist ein Längsschnitt.

Fig. 2 ist ein für die Erklärung der Wirkungsweise dienendes Diagramm.

Die Leitschaufeln 1 sitzen fest auf einem mittleren Zapfen 2 mit mittlerem Schulteransatz 3, der mit einem Zahnkranz 4 versehen ist, und sie sind derart in einen Ring 5 eingepaßt, daß der Zapfen. 2 in axialer Richtung durch den¹ Schulteransatz 3 zwischen zwei Lagern 6 und 7 des Ringes 5 festgehalten wird. Alle Leitschaufelrii sind durch dieses Mitte] in axialer Richtung mit dem Ring 5 selbst während der Drehung um ihre senkrechte Achse mit Hilfe der Zahnkränze 4 verbunden, die miteinander durch nicht dargestellte Zwischenräder verbunden sind. Auf diese Weise· sind die Leitschaufein 1 gezwungen, stets zusammen' in gleicher Richtung sich zu drehen,

also in Richtung der Bewegung der Uhrzeiger, oder entgegengesetzt.

Es ist somit möglich, gleichzeitig auf eine oder mehrere Leitschaufeln ι einzuwirken, um die axiale Verschiebung des Ganzen und die gleichzeitige Drehbewegung aller Leitschaufeln zu bewirken. Diese Bewegung wird vorzugsweise auf drei oder vier Leitschaufeln übertragen, welche gleichmäßig über den ganzen Umfang verteilt sind.

Die axiale Verschiebung und die Drehbewegung werden nach Belieben durch die Vereinigung zweier Gewindespindehi erzielt, welche in Muttern 'eingeschraubt sind und sich entgegengesetzt zueinander drehen, wobei die beiden Steigungen voneinander verschieden sind und die Leitschaufel selbst ein Außengewinde und ein Innengewinde der beiden genannten Gewindegetriebe trägt. Die Leitschaufel 1 trägt ein Innengewinde 8, welches über das Außengewinde einer hohlen Gewindespindel 9 greift, sowie ein Außengewinde der Spindel 10, welches in die durch die hohle Gewindespindel 1 r gebildete Mutter eingreift; die Spindel 10 ist durch: einen Vierkant io<* in den Boden ίο⁶ der Leitschaufel 1 eingelassen und mit dieser durch' einen Flansch io« fest verbunden. Die beiden Gewindepaare sind somit 8, 9 und 10, 11. Zum besseren' Verständnis der gleichzeitigen' Wirkungsweise der beiden ungleichen Schraubengewindes, 9 und 10, 11 wird auf Fig. 2 verwiesen¹, wo die der Steigung und der Geschwindigkeit entsprechenden Pfeile jeweils mit 8, 9 und 10, 11 bezeichnet sind. Werden in" geeigneter Weise die Drehgeschwindigkeiten 8, 9 gegenüber 10, 11 gewählt, wie dies durch die Pfeile α und b angedeutet ist. welche die Resultierende C erzeugen, so ergibt sich daraus eine senkrechte Verschiebung ohne Drehbewegung. Werden dagegen die Geschwindigkeiten für 8, 9 durch α und "für 10, 11 durch d bezeichnet, so wird die daraus sich 'ergebende Bewegung die Drehbewegurigifi¹ ohne Verschiebung sein.

Das Diagramm der Fig. 2 zeigt somit, daß mit zwei voneinander verschiedenien und genau bestimmten Geschwindigkeiten zwischen diesen' beiden Schrauben von verschiedener Steigung es möglich ist, entweder eine einfache Verschiebung oder eine einfache Drehbewegung der Leitschaufeln 1 zu erzielen.

Wird die Drehbewegung umgekehrt, d.h.

werden' α in a! und b in b' umgewandelt, so wird c gleich c', und die Verschiebung ohne Drehung findet nach unten anstatt nach oben' wie im ersten Fall statt.

Wird a! beibehalten und ersetzt man b' durch d', so wird die Resultierende noch ^ sein, d.h. 'eine Drehbewegung ohne Verschiebung, entgegengesetzt zu e des ersten Falles.

Der Grundgedanke dieses Schemas kann z. B. in folgender Weise praktisch ausgeführt werden:

Ein' 'einziger Hilfsmotor für Wasserbetrieb 6g mit Zahnrädern 12, 13 (Zahnradmaschine) ist iri einem Gehäuse 14 angeordnet, wobei das Zahnrad 12 auf der hohlen Gewindespindel 9 und das Zahnrad 13 auf einer Welle 1S festsitzen, welche die Drehbewegung entweder durch Zahnräder 16, 17 oder durch Zahnräder 18, 19 auf die hohle Gewindespindel 11 überträgt, deren oberer Teil 20 voll ist.

Zu diesem Zweck sind die beiden Zahnräder 17 und 19 durch einen Keil 21 fest mit der Welle 20 verbunden, während die beiden Zahnräder 16 und 18 lose auf der WeEe 15 sitzen, welche eine Klauenkupplung 22 trägt, die auf einem Keil gleitet und welche man nach Belieben mit Klauen 23 des Zahnrades 16 oder mit Klauen 24 des Zahnrades 18 in Eingriff bringen kann. Dieser wechselweise Eingriff wird durch 'einen Hilfsmotor mit Doppelzylinder 25 bewirkt, dessen Kolben 26 und gemeinsame Kolbenstange 27 in 8g starrer Weise den Steuerarm 28 der Gleitmuffe 22 hin und her bewegen.

Auf diese Weise ist die Geschwindigkeit der Drehbewegung der hohlen Gewindespindel 9 stets die gleiche, während die Geschwindigkeit der hohlen' Gewindespindel 11 nach Belieben' die,beiden Werte erhält, welche jeweils denjenigen b oder d der Fig. 2 !entsprechen, vorausgesetzt, daß die .Übersetzungsverhältnisse zwischen den Zahnrädern 16, 17, 18, 19 passend gewählt seien.

Die Übertragung durch die Zahnräder 16, 17, welche die !größte Geschwindigkeit der Welle 20 'erzeugen;, wird der Drehbewegung der Leitschaufeln 1 entsprechen, wogegen die Übertragung durch die Zahnräder 18, 19, welche die kleinste Geschwindigkeit erzeugen, der Verschiebung des Ganzen entsprechen wird.

Wird die Bewegungsrichtung des Zahnradmotors 12, 13 umgekehrt, z.B. durch Umkehren' der Durchgangsrichtung des Kraftmittels in den Einlaß- und Auslaßkanälen des Wassers, die schematisch bei 29 (einer vor und der andere hinter der Ebene der Fig. 1) angedeutet sind, so werden die Drehrichtungen umgekehrt, und durch die wechselweise Übertragung durch die Zahnräder 16, 17 oder 18, 19 werden die Bewegungen 10' und c' erzielt.

Die hohle Gewindespindel 9 wird von einem Drucklager 30, die hohle Gewindespindel 11 und ihr oberer Teil 20 von einem Drucklager und die Welle 15 von einem Drucklager getragen'. Ein Gehäuse 33 umschließt das ganze Getriebe für den Geschwindigkeitswechsel, und die ganze Anordnung ruht mit Hilfe

eines Sockels 34 auf einem Flur. Durch eine Stopfbüchse 3 S wird schließlich die hohle Gewindespindel 9 beim Austritt aus der Turbine abgedichtet.

Die Zeichnung veranschaulicht nur ein Ausführungsbeispiel, und es versteht sich von selbst, daß man', ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen, in beliebiger Weise die Gestalt und Anordnung der Einzelanordnungen ändern kann.

Claims

Patentanspruch:

Antriebsvorrichtung zum wechselweisen axialen Verschieben und Drehen der in zwei Hälften unterteilten Leitschaufeln einer umsteuerbaren Wasserturbine, die periodisch in entgegengesetzter Richtung durchströmt wird, wobei dem Laufrad für jede Strömungsrichtung eine andere Hälfte der Leitschaufeln vorzuschalten ist, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung zweier Gewindespindeln (9, 11) von verschiedener Steigung, welche entgegengesetzt zueinander in Drehung versetzt werden und mit Gewinden (8 bzw. 10) zusammenarbeiten, die sich auf dem axial zu verschiebenden oder in Drehbewegung zu versetzenden Teil befinden, wobei die eine (11) jener Spindeln (9, 11) nach Belieben' eine oder die andere von zwei vorbestimmten' Drehgeschwindigkeiten gegenüber der Geschwindigkeit der anderen Spindel (9) erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen