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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.