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Regeleinrichtung für langsam laufende Wasserturbinen mit einem federbelasteten
Regler Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für langsam laufende
Wasserturbinen mit einem federbelasteten Regler und mechanischer Übertragung der
Regelbewegungen desselben auf das Einlaßventil der Turbine. Sie löst die Aufgabe,
einen solchen Regler möglichst einfach zu bauen, in der Weise, daß mit dem Regler
zwei Muffen fest verbunden sind, von denen die eine bei Entlastung der - Maschine
die Reglerwelle über ein Zahnrad- und ein Reibscheibengetriebe -mit der Reglerwelle
kuppelt, so daß diese entgegen einem durch ein mit ihr verbundenes Gewicht ausgeübten
Drehmoment im Sinne eines Schließens des Reglerorganes der Maschine gedreht wird,
die andere dagegen bei Belastung der Wasserturbine die Sperrung eines Sperrades,
das normalerweise die öffnung des Regelorgans verhindert, aufliebt ..und die Regelwelle
alsdann lediglich unter dem Einfluß des Verdrehungsmomentes des mit ihr.verbundenen
Gewichtes im Sinne eines öffnens des Regelorgans der Wasserturbine verdreht wird.
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In der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform einer Regeleinrichtung
gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. i eine Gesamtansicht der Regeleinrichtung,
Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-b' der Fig. i und Fig.3 einen Schnitt nach
der Linie C-D der Fig.i.
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Auf der Antriebswelle i, die in den Lagern 2 und 2" gelagert ist und
mittels der Riemenscheibe 3 von der zu regelnden Kraftmaschine angetrieben wird,
ist der Fliehkraftregler 4, 4a, 5, Sa aufgekeilt. Die Gelenkmuffe 5 des Fliehkraftreglers
ist auf der Antriebswelle 1 fest aufgekeilt und kann sich nicht verschieben, während
die unter dem Einfluß der Feder 4a stehende Gelenkmuffe 5,
auf der Welle axial
verschiebbar und mit den beiden Reguliermuffen 6 und 7 fest verbunden ist. In der
Reguliermuffe 6 ist die Rolle 8 des einarmigen Hebels 9 angeordnet, der um die Achse
io drehbar gelagert ist und mittels der Rolle i i auf die Muffe 12 wirkt, die ihrerseits
sowohl mit -der Reibscheibe 14 als auch mit der Mitnehrnerscheibe 15 fest verbunden
ist. Die Teile 12, 14 und 15 sind axial verschiebbar und drehbar auf der Welle 13
gelagert. Die Mitnehmerscheibe 15 trägt zwei Kupplungsstifte 16 und 16" welche das
Zahnrad 17, das mit dem Ritzel 18 in Eingriff steht, durchdringen. Das Zahnrad 17
ist ebenfalls auf der Welle 13 frei drehbar gelagert, aber gegen seitliche Verschiebung
gesichert, wogegen das Ritzel -18 auf der Welle i
fest aufgekeilt
ist. Das Getriebe i7, 18 hat den Zweck, die Geschwindigkeit der schnell laufenden
Antriebswelle i verlangsamt auf: die Welle 13 zu übertragen, sofern die b scheibe
14 gegen die mit der Welle i3 f-*st verbundene Gegenscheibe 35 gedrückt wi1; Die
Reguliermuffe 7 ihrerseits bedient mit'elir der, Rolle i 9 den um die Achse 2o drehbar
gelagerten einarmigen Hebelei, dessen Bewegung mittels der an seinem oberen Ende
bei 22 befestigten und mit einem Schlitz versehenen Kulisse 23, in welcher der bei
25 mit dem doppelarmigen Hebel 26 verbundene Führungsteil 24 gleitet, auf. den Hebel
26 übertragen wird.' Der zweiarmige Hebel 26 ist um die Achse 27 drehbar gelagert
und trägt bei 29 eine Lasche 28, die finit der in die seitlich gezahnte Arretierscheibe
31 eingreifende Arretierklinke 30 verbunden ist. Die Arretierklinke 30' ist
im Lager 32 drehbar gelagert. Die Übertragung der Bewegung des Hebels 21 auf den
`Hebel 26 geschieht derart, daß die Kulisse 23 bei einer Bewegung in -der Pfeilrichtung
(Fig. i) den Führungsteil 24 mitnimmt und in dieser Richtung verschiebt. In der
dem Pfeil entgegengesetzten Richtung bewegt sich der Hebel 26 so lange, bis die
Klinke 30 vollends in die Arretierscheibe 31 eingegriffen hat; wird der Hebel
ei bei stärkerem Ausschlag des Fliehkraftreglers noch weiter nach links bewegt,
so wird die Feder 33 zusammengedrückt. Die Arretierklinke 30 ist somit mit
dem Hebel 21 elastisch verbunden. Die Arretierscheibe 31 ist ihrerseits auf der
Welle 13, welche in den Lagern 34 und 34a gelagert ist, fest aufgekeilt.
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Die Reibscheibe 14 bildet mit der auf der Welle 13 fest aufgekeilten
Gegenscheibe 35 eine Reibungskupplung, derart, daß, wenn die Scheibe 14 gegen die
Scheibe 35 gedrückt wird, sich die Drehbewegung der Scheibe 14 auf die Gegenscheibe
35 überträgt. An der Scheibe 35 ist in der Nähe ihres Umfangs der Bolzen 36 angeordnet,
an welchen ein aus zwei durch eine mittels Handrad 45a verdrehbare Gewindemuffe
45 zusammengehaltenen Teilen 37 und 37" bestehende Regulierstange drehbar angelenkt
ist. Diese Regulierstange ist bei 38 mit dem einarmigen Hebel 39 verbunden,
der seinerseits auf der in den Lagern 41 und 41, .gelagerten und mit dem Regelorgan
der zu regelnden Kraftmaschine verbundenen Welle 40 mittels des "Keiles
39,
aufgekeilt ist (Fig.2). Auf der Regelwelle 4o ist ferner, und zwar im
rechten Winkel zum Hebel 39, mittels des Keiles 42a ein einarmiger Hebel 42 aufgekeilt,
der an seinem Ende einen Bolzen 43 trägt, an .dem das Gewicht 44 drehbar aufgehängt
ist (Fig. 3). Dieses Gewicht 44 muß so bemessen sein, daß es die Reibungswiderstände
des Regelorgans der zu regelnden Kraftmaschine und in der Regeleinrichtung selbst
überwindet und bei `,freigegebener Arretierscheibe 31 mit Sicher-: heit sinkt und
das Regelorgan betätigt. Durch b\y7,erwendung eines schwereren oder leichteren :#Gewichtes
kann die Drehgeschwindigkeit der Regulierwelle verändert werden. Die Stange
37, 37a kann durch Verdrehen des Handrades 45" in ihrer Länge verändert werden.
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_ Die vorstehend beschriebene Regeleinrichtung arbeitet wie folgt:
Bei Mittelstellung des federbelasteten Fliehkraftreglers 4, 4a 5, 5, sind
die Reibscheiben 14 und 35 voneinäbder getrennt und das an der Regelwelle 40 angreifende
Gewicht 44 wird durch die ein Drehen des mit der Reibscheibe 35 auf der gleichen
Welle 13 sitzenden Sperrades 31 verhindernde Klinke 3o am Absinken gehindert. Bei
einer Entlastung der Turbine, die einen Ausschlag der Reglergewichte 44 nach außen
und ein Verschieben der mit dem Ring 5" fest verbundenen Muffen 6 und 7 auf der
Welle i nach links zur Folge hat, wird die Reibscheibe 14 gleichfalls nach links
verschoben und somit durch den Regler mit der Scheibe 35 in Eingriff gebracht. An
der Stellung der Sperrklinke 30 in bezug auf das Sperrad 31 ändert sich nichts.
Es ist nun die Welle i über das Rädergetriebe 17, 18, die Reibscheiben 14, 35 sowie
das Gestänge 37, 45, 37a# 38, 39 mit der Regelwelle 40 verbunden. Diese wird entgegen
dem durch das Gewicht 4.1. ausgeübten Drehmoment gedreht, die Turbine geschlossen,
bis infolge des Schließens ihre Drehzahl wieder heruntergegangen und der Pendelregler
einschließlich der nachgeschalteten Einrichtungen wieder in die Mittelstellung zurückgegangen
ist. Eine Belastung der Turbine ist umgekehrt verbunden mit einem Drehzahlabfall,
einem Zusammengehen der Reglergewichte und Bewegung der Muffen 6 und 7 nach rechts.
Die Muffe 6 ändert dabei an den Regelverhältnissen nichts. Die Muffe 7 bewirkt ein
Herausziehen des Sperrhebels 30 aus dem Sperrad 3i, . die Welle 13 wird frei
und unter dem Einfluß des Gewichtes 44 wird die Regelwelle 40 im Sinne eines Öffnens
des Turbineneinlasses gedreht, was ein Ansteigen der Drehzahl zur Folge hat. worauf
sich bei Erreichen der Normaldrehzahl wieder die Anfangsmittelstellung einstellt.
Die Drehzahl pendelt also zwischen einem Mindest- und Höchstwert um den Mittelwert
herum.
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Die Verstellung der Regelwelle in schließendem Sinne erfolgt Jabei
über ein Getriebe von der Reglerwelle aus, das Öffnen hingegen durch ein Gewicht,
und zwar ohne An wenclung eines Umschaltgetriebes.