DE132770C

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Publication number: DE132770C
Application number: DENDAT132770D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Regelvorrichtung für Wassermotoren, insbesondere für Pelton- oder ähnliche Strahlräder, welche mit ihren Achsen sowohl senkrecht, waagrecht als geneigt gestellt werden können und im Wesentlichen aus einem Rad mit an seinem Umfange angeordneten doppelten Schaufeln besteht. Das Triebmittel tritt von diesen Turbinen von einem oder mehreren Mundstücken so ein, dafs es das Rad tangential in einer Ebene zwischen den Schaufeln derart trifft, dafs der Wasserstrahl sich theilt, erst seitwärts und dann rückwärts abgelenkt wird.The subject of the present invention is a regulating device for water motors, especially for Pelton or similar jet wheels, which with their axes are both vertical, can be placed horizontally as inclined and essentially consists of a wheel with double arranged on its circumference Shoveling. The propellant emerges from these turbines by one or more Mouthpieces so that the wheel is tangential in a plane between the blades hits in such a way that the jet of water divides, first deflected sideways and then backwards will.

Die Folge hiervon ist, dafs das Triebmittel beim Anlassen der Turbine die Schaufeln trifft und unmittelbar zurückgeworfen wird. Bei wachsender Geschwindigkeit der Turbine wird die Rückwärtsbewegung des entweichenden Triebmittels geringer, bis das Triebmittel, sobald die Normalgeschwindigkeit erreicht ist, frei ohne Rückwärtsbewegung zu beiden Seiten des Rades abfliefst. Sobald jedoch die Geschwindigkeit der Turbine über die Normalgeschwindigkeit hinaus wächst, dann nimmt das entweichende Triebmittel eine Vorwärtsbewegung in der Drehrichtung des Rades an.The consequence of this is that the propellant hits the blades when the turbine is started and is thrown back immediately. With increasing speed the turbine becomes the backward movement of the escaping propellant less until the propellant as soon as normal speed is reached, freely without moving backwards to either side of the wheel descends. However, once the speed of the turbine exceeds normal speed grows out, then the escaping propellant takes on a forward movement in the direction of rotation of the wheel.

Das angegebene Verhalten des abgelenkten Triebmittels wird zur Regelung der Geschwindigkeit des Turbinenrades nutzbar gemacht, indem vor dem Strahl in geeigneter Lage in der Bahn des vorwärtsgetriebenen Wassers an dem Rad Flügel oder Platten oder eine sonst geeignete Vorrichtung angeordnet wird, welche durch geeignete Hebel oder Gelenke ein in dem Zuleitungsrohr angeordnetes. Ventil bethätigt und den Betrag des Triebmittels vermindert, sobald die Zunahme der Geschwindigkeit das Triebmittel mit dem Rade bewegen läfst und infolge dessen gegen die Flügel oder Platten trifft.The specified behavior of the deflected propellant is used to regulate the speed of the turbine wheel made usable by placing in front of the jet in a suitable position in the path of the propelled water the wheel wings or plates or some other suitable device is arranged, which by means of suitable levers or joints arranged in the supply pipe. Valve actuated and the amount of propellant decreases as the speed increases lets the propellant move with the wheel and consequently against the wings or Plates meets.

In ähnlicher Weise können hinter dem Mundstück Platten oder Flügel angeordnet werden, so dafs eine Verminderung, der Geschwindigkeit infolge des rückwärtsfliefsenden Triebmittels das Mundstück weiter öffnet.In a similar way, plates or wings can be arranged behind the mouthpiece so that there is a decrease in speed as a result of the backward-flowing propellant, the mouthpiece opens further.

Auf den Zeichnungen ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen für Peltonräder mit waagrechten Achsen veranschaulicht. Die Erfindung könnte jedoch auch ebenso für Turbinen mit senkrechten oder geneigten Achsen angewendet werden.In the drawings, the invention is in various embodiments for Pelton wheels illustrated with horizontal axes. However, the invention could also be used for Turbines with vertical or inclined axes can be used.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein Peltonrad mittelst zweier, eines vollen und eines punktirten, Kreise dargestellt. Fig. 8 zeigt ein Peltonrad in der Seitenansicht und Fig. 2 a im Grundrifs.In Figs. 1 to 7 a Pelton wheel is shown by means of two, one solid and one punctured, Circles shown. Fig. 8 shows a Pelton wheel in side view and Fig. 2 a in Grundrifs.

Tritt das Wasser von dem Mundstück n (Fig. 1) aus, so wird es gleichzeitig in der Richtung des Pfeiles α zurückgeworfen. Sobald die Geschwindigkeit zunimmt, wird die Rückwärtsbewegung geringer, bis das Wasser sich schliefslich in der Richtung des Pfeiles b zu bewegen beginnt. Es fällt dann in den Behälter d, welcher mit einer geeigneten Auslafsdüse e versehen ist. Der Betrag an Wasser, welcher den Behälter d erreicht, hängt von der Geschwindigkeit des Rades ab. Uebersteigt die Geschwindigkeit die gewünschte Grenze, dann wird das nach d gelangende Wasser hinreichen, den mit dem Behälter d verbundenen Hebel 1/, entgegen der Wirkung einerIf the water emerges from the mouthpiece n (FIG. 1), it is simultaneously thrown back in the direction of the arrow α. As the speed increases, the backward movement slows down until the water finally begins to move in the direction of arrow b. It then falls into the container d, which is provided with a suitable outlet nozzle e . The amount of water that reaches container d depends on the speed of the wheel. If the speed exceeds the desired limit, then the water reaching d will suffice, the lever 1 / connected to the container d , against the action of a

Feder h, abwärts zu ziehen und ein Ventil in dem Mundstück theilweise zu schliefsen. Die Geschwindigkeit des Wasserrades nimmt infolge dessen ab, und es gelangt kein Wasser mehr in den Behälter d. Das bereits zu dem Behälter d gelangte Wasser jedoch tritt aus der Düse e aus, so dafs der Hebel / wieder unter der Wirkung der Feder h gehoben und das Ventil wieder geöffnet wird. Aus Vorliegendem ist ersichtlich, dafs sich die Lage des Behälters d selbstthätig einstellt und somit selbstthätig die Geschwindigkeit des Wasserrades regelt. Die Ausflufsdüse e an dem Behälter d ist derart bemessen, dafs der Wasserspiegel in dem Behälter bei der Normalgeschwindigkeit ungefähr in der Mitte des Behälters steht. H spring to move downwardly and to infer a valve in the mouthpiece partially. The speed of the water wheel decreases as a result, and no more water gets into the container d. The water that has already reached the container d, however, emerges from the nozzle e , so that the lever / is raised again under the action of the spring h and the valve is opened again. From the above it can be seen that the position of the container d adjusts itself automatically and thus automatically regulates the speed of the water wheel. The outflow nozzle e on the container d is dimensioned in such a way that the water level in the container is approximately in the middle of the container at normal speed.

Nach Fig. 2 und 2 a wird der Behälter d durch ein Wasserrad / ersetzt, welches bei seinem Antrieb durch das in der Drehrichtung des Rades fliefsende Wasser eine Schnur oder Kette aufwindet und dadurch einen Hebel m hebt, von welchem aus das Ventil in dem Mundstück geschlossen wird. Ein an dem Hebel m vorgesehenes Gewicht öffnet dabei selbstthätig wieder das Ventil.According to Fig. 2 and 2a, the container d is replaced by a water wheel / which, when driven by the water flowing in the direction of rotation of the wheel, winds up a cord or chain and thereby lifts a lever m , from which the valve in the mouthpiece is closed. A weight provided on the lever m automatically opens the valve again.

Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung entspricht der in Fig. 2 gezeigten, nur dafs die Schnur oder Kette durch ein auf der Achse des Wasserrades / angebrachtes Zahnrad j und ein an dem Hebel m vorgesehenes Zahnsegment k ersetzt ist.The arrangement shown in Fig. 3 corresponds to that shown in Fig. 2, only that the cord or chain is replaced by a gear j mounted on the axis of the waterwheel / and a toothed segment k provided on the lever m .

Das in Fig. 4 gezeigte Wasserrad /, gegen dessen geeignet angeordnete Schaufeln das Wasser trifft, ist axial auf einer verticalen Achse angeordnet, auf welch letzterer ein Schneckengewinde oder ein Theil eines Schneckengewindes vorgesehen ist, das mit einem entsprechenden Gewinde an dem freien Ende des Hebels m in Eingriff kommt. In diesem Falle wird das Ventil durch eine Spiralfeder t wieder geöffnet.The water wheel shown in Fig. 4, against whose suitably arranged blades the water hits, is arranged axially on a vertical axis, on the latter of which a worm thread or part of a worm thread is provided, with a corresponding thread at the free end of the lever m engages. In this case the valve is opened again by a spiral spring t.

Nach Fig. 5 ist bei ρ eine Platte 0 drehbar aufgehängt, deren unteres Ende in der Richtung des Pfeiles q schwingt, sobald bei zu grofser Geschwindigkeit des Wasserrades das Wasser gegen diese Platten trifft. Das Ventil des Mundstückes wird hierbei durch eine geeignete Hebelverbindung geschlossen. Die Feder s sucht die Platte 0 wieder zurückzutreiben und das Ventil wieder zu öffnen. Nach Fig. 6 ist die Platte 0 an einem Hebel befestigt, welcher unmittelbar auf das Ventil wirkt.According to Fig. 5 a plate 0 is rotatably suspended at ρ , the lower end of which swings in the direction of the arrow q as soon as the water hits these plates when the speed of the water wheel is too high. The valve of the mouthpiece is closed by a suitable lever connection. The spring s tries to drive back the plate 0 and to open the valve again. According to Fig. 6, the plate 0 is attached to a lever which acts directly on the valve.

JFig. 7 ist eine etwas abgeänderte Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Anordnung, bei welcher das Mundstück derart angeordnet ist, dafs das Wasserrad . unterschlächtig angetrieben wird.JFig. 7 is a slightly modified embodiment the arrangement shown in Fig. 1, in which the mouthpiece is arranged in this way is that the water wheel. is driven undershot.

Claims

Patent claim:
Control device for Pelton wheels and similar jet wheels, characterized in that the water leaving the blades in the direction of rotation at excessive speed of the wheel hits a swinging plate or a small water wheel or falls into a container, which devices are actuated by levers with one in the jet nozzle arranged control valve are connected in such a way that this control valve is closed by the movement of the regulating device (plate, water wheel or container).

1 sheet of drawings.