DE714640C - Mit einem Druckregler zusammenarbeitendes Regelventil, insbesondere fuer Kleinturbinen - Google Patents

Description

• Mit einem Druckregler zusammenarbeitendes Regelventil, insbesondere für Kleinturbinen Es ist versucht worden. Kraftmaschinen, insbesondere Kleinturbinen. zum Antrieb von Pumpen, statt mit dem üblichen Fliehkraftregler mit einem Druckregler zu steuern, der in Abhängigkeit von dem Förderdruck der getriebenen oder .einer besonderen Pumpe steht. Der Druckregler ist dann meist ein Kolben, der einer_e ts vom Förde.-druck bea.ufschlägt wird, andererseits eine Federbelastung trägt und unmittelbar ,auf das Regelventil wirkt. Solche Regelungen können jedoch keinen Anspruch auf Hochwertigkeit machen, da ihre Empfindlichkeit selbst bei reichl'cher Bemessung des Kolbens nur gering ist und das Eingreifen des Kolbens infolge der Reihung immer erst eine gewisse Druck- und damit Drehzahländerung voraussetzt. Eine Verbesserung dieser Regelung hat man dadurch angestrebt, daß der Druckregler nicht unmittelbar das Regelventil, sondern ein ZwischengIied beeinflußt, welches unter Einschaltung einer besonderen Kraftquelle das Regelventil bewegt. Es sind also Zusatzeinrich. tungen geschaffen worden, die aber die Regelung verwickeln und verteuern.
• Um die Empfindlichkeit des Reglers zu steigern, hat man bei Dampfturbinen oder Verdichtern den den Regler" beeinflussenden, zwischen sich gegenüberstehenden Duck- und Auffangdüsen befind-ichen Dampf- oder Gasstrahl periodisch gestört. Hierdurch soll das Regelventil in mehr oder wen'ger starke Schwingungen beraten und ein Fest3itzen somit vermieden werden. Die3e Einrichtung ist verwickelt, unzuverlässig und unkontroLierbar. Dia die Druckänderungen nur gering sind, ist zur 'teuerung des Regelventils ciii besonderer Kraftverstärker in Form eines Me ibran-ehäuses notwendig; es ruß ein unabhängiges Druckmittel für die Düsen vorhanden sein, dessen Druck bzw. G,eschw-indigk eit sich nicht. ändern darf, und außerdem noch ein Fliehkraftregler vorgesehen sein, der im Innern des Turbinengeiäu3es sitzt, daher schlecht zugänglich und regelbar ist. Um beispielsweise eine Drehzahländerung der Turbine hervorrufen zu können, müßte schon eine Auswechselung der Reglerfeder-n nach Stillstand und ein Offnen des Turbinengehäuses durchgeführt werden.
• Bei einer bekannten Einrichtung zur Prüfung von Schne:lschlußventi,err soll der Ventilkörper dadurch dauerrt:l leicht hin und her bewegt werden, daß der öldruck des das Ventil betätigenden Kraftkolbens entweder in beliebigen Zeitabständen von Hand oder in regelmäßigen Ze'tabatänden in Abhängigkeit von Triebwerksteilen der Kraftmaschine, z. B. durch Öffnen und Schließen eines Ventils oder Drehschiebers verändert, und zwar verringert wird. An eine Vene-: ndung dies°r verwickelten Prüfeinrichtung für Ventile zur Regelung der Drehzahl ist einerseits weder gedacht noch ist sie nahege''egt. Andererseits sind die Ülcerluste bei der selbsttätigen Einrichtung derart, daß sie insbesondere bei Regeleinrichtungen für Kleinturbinen nicht tragbar sind. Denn die Druckunterschiede müßten sehr beträchtlich sein, um überhaupt eine genügende Wirkung auf den Kraftkolben auszuüben, sie würden dadurch Druckschwankungen in der Förderleitung hervorrufen, die störend wären.
• Vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Einrichtungen und erreicht trotzdem hinreichende Empfindlichkeit und Verstellkraft des Druckreglers, indem der Förderdruck des Regelventils über eine Kolben- o. dgl. steuernde Pumpe in bestimmter Aufeinanderfolge durch Abzwe=ge und Bohrungen im Pumpenkörper ruckartig aufgehoben und wiederhergestellt wird. Dadurch werden hydrau''is.clie Stöße erzeugt, welche Druckregler und Regelventil in Schwingungen versetzen, so daß die Reibung des Kolbens o. dgl. in seinen Führungen und seine Trägheit überwunden und eine stets dem jeweiligen Förderdruck der Pumpe entsprechende mittlere Ventilstel:ung ermög:icht wird. Der öldruck im Druzkraum des Kolbens wird nur ganz unwesentlich abgesenkt, so daß der ölverlust nicht nennenswert ist, da die Ablauföffnung im Pumpenrad klein sein kann. Vor allen Dingen wird diese öffnung nur für den Bruchteil einer Umdrehung geöffnet und bleibt sonst geschlossen. Hierdurch wird aber der als hydraulischer Widdereffekt bekannte Flüssigkeitsstoß erzeugt;.eswird also der Druck im Druckraum plötzlich und ruckartig erhöht, so daß wirksame Stöße zur Erzeugung der Unruhe des Regelventils entstehen.
• In dem wesenhaft gezeichneten Ausführungsbeispiel ist i eine von :der Turbine angetriebene Zahnradpumpe mit den Förderrädern 2 und 3. - Es braucht sich hierbei nicht nur um .eine Zahnradpumpe zu handeln, auch ist es gleichgültig, ob die Pumpe die Haupt 1r>itspumpe oder eine Hilfspumpe, z. B. die Lagerölpumpe der Turbine, ist. Die Druckleitittig 4. führt zu :einem Druckregler ; . dessen Kolben S einerseits dem Förderdruck, andererseits einer Federbelastung 9 unterliegt. Durch den Ablauf io mit Stellschraube i i fließt die Förderflüssigkeit zur Verwendungsstelle oder zum Saugrati°-n der Pumpe zurück: Der Kolben 8 ist durch die Stange 12 finit dem Regelventil 13 verbunden. Die Druckleixmig 4 hat einen Abzweig 5, der zu, tlern Zahnrad 3 der Pumpe führt und durch eine Bohrung in dem Zahnrad 3 bei jeder Umdrehung einmal mit dem Ablauf oder dem Saugraum der Pumpe verbunden wird. Das Kraftmittel tritt bei 16 in das Regelventil 13 ein und strömt bei 17 zu den Arbeitsdüsen weiter.
• Bei Inbetriebnahme der Turbine steigt mit zunehmender Drehzahl. der Förderdruck der Pumpe i, hebt den Kolben 8 und drosselt das Kraftmittel durch den Kegel 14 des Regelventils 13 mehr oder weniger ab. jedesmal. wenn die Bohrung 6 des Förderrades 3 dein Abzweig 5 öffnet, wird der Förderdruck der Pumpe für die Dauer der öffnung aufgehoben, und der Kolben 8 kommt unter dem Einfluß der Feder g in schwingende Bewegung. Nach dem Vorübergleiten der Bohrung 6 wird der Abzweig 5 ruckartig geschlossen, so daß, ähnlich wie bei einem hydraulischen Widder, ein Flüssigkeitsstatt und damit ein Rückstoß auf den Kolben 8 eintritt, der durch entsprechende Bemessung der Bohrung 6 kräftig genug gehalten tverdei) kann, um die auftretende Reibung mit Sicher. heit zu überwinden. Die Verstellung der Drehzahl kann durch Anderung des Förderdrucks mit der Stellschraube i i oder durch _@uderung der Federspannung 9 erfolgen.
• Durch Anwendung mehrerer Druckregler und Regelventile mit :entsprechend abgestuften Federn kann eine einfache F üllungs- oder Düsenregelung geschaffen werden. Zweckmäßig wird das Regelventil entlastet und mit einem Gegenkegel 15 ausgebildet, der bei ausfallender Pumpe oder aussetzendem Förderdruck durch die Feder 9 auf seinen Sitz gedrückt wird und die Maschine abstellt. Das Aussetzen des Förderdrucks kann unabsichtlich, aber auch durch den Schnellscliltiri oder eine Ferneinwirkung erfo'gen, letzteres hc_ispielsweise bei Doppelantrel) von Arbeitsmaschinen, bei denen die mit vorliegender EinrIchtung geregelte Maschine nur zeit.reilig antreibt.
• Statt des gezeichneten Regelventils kann auch .ein Schieber oder eine andere bekannte Absperrvorrichtung benutzt Zverden. _XI, Druckregler kann statt des Kolbens auch eine Membran, ein Federtalgen oder rin Strahiregler dienen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit einem Druckregler zusammenarbeitendes Regelventil, insbesondere für Kleinturbinen, dessen Steuerkolben o, dgl. durch in regelmäßigen Zeitabständen erzeugte Druckschwankungen eines den Druckraum des Reglers anfüllenden oder durchfließenden Steuermittels in Unruhe gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Unruhe durch die kurzzeitigen Druckverminderungen folgenden Druckerhöhungen nach Art der Flüssigkeitsstöße hydraulischer Widder erzeugt wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Druckraum mit Steuermittel auffüllende, etwa von der Kraftmaschine angetriebene Piunpe (i), z. E. die Lagerölpu:npe öder die Hauptförderpumpe, mit einer Bohrung (6) oder deren mehreren im Pumpenkörper (3) versehen ist, die bei jedem Arbeitsspiel ruckartig geöffnet und geschlossen werden.
3. 3. Von dem Steuermittel durchflossener Druclraurn nach Ansprüchen i oder 2, gekennzeichnet durch ein Drosselorgan, z. B. Schraube (i i ), in der Abflußleitung (i o).