DE231776C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-JVI231776-KLASSE 14 c. GRUPPE

ROBERT SUCZEK in MÜLHEIM, Ruhr.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. März 1910 ab.

Die Regelung von Kraftmaschinen, im besonderen Gas- oder Dampfturbinen, kann bekanntlich dadurch erfolgen, daß auf einen mit der Spindel des Einlaßventils verbundenen, in Richtung des Ventilschlusses dauernd belasteten Kolben einer Hilfsmaschine ein Druckmittel, z. B. öl, einwirkt, dessen Pressung entsprechend der jeweiligen Belastung der Hauptmaschine in bekannter Weise, z. B. vom Regler, beeinflußt

ίο wird. Um jedoch stoßweise oder über das zulässige Maß hinausgehende Bewegungen der Ventilspindel zu verhüten, welche gelegentlich des Regelvorganges durch die Massenwirkung von Kolben, Ventil und Spindel hervorgerufen werden können, hat man eine Vorrichtung verwandt, welche gewissermaßen eine Gegenregelung der Ventilbewegung vornimmt. Man läßt nämlich selbsttätig vom Einlaßventil der Hauptmaschine aus die Spannung des — etwa vom Regler beeinflußten — Druckmittels in der Hilfsmaschine so regeln, daß in stetigem Verlauf bei zunehmendem Hub des Einlaßventils eine Verzögerung der Spannungszunahme, bei abnehmendem Hub aber eine Verzögerung der Spannungsabnahme des Druckmittels stattfindet, in beiden Fällen also die Bewegung des Hilfsmaschinenkolbens verzögert wird. Diese zusätzliche Steuerung -des Druckmittels wird bei der bekannten Vorrichtung auf der Auslaßseite, und zwar mittels eines besonderen Rohres vorgenommen, durch welches eine veränderliche Druckmittelmenge abfließt.

Demgegenüber besteht die Erfindung, welche vor allem ebenfalls Gas- und Dampfturbinen betrifft, aber in gleicher Weise auf andere Kraftmaschinen anwendbar ist, darin, daß der Einlaß des Druckmittels in die Hilfsmaschine von dem die Energiezufuhr zur Hauptmaschine steuernden Organ aus so gesteuert wird, daß bei wachsendem Hub des letzteren abnehmende Eröffnung, bei sich verkleinerndem Hub zunehmende Eröffnung des Druckmitteleinlasses erfolgt. Dadurch wird erreicht, daß immer nur die benötigte Menge Druckmittel unter den Kolben gelangt. Es braucht also kein überflüssiges Druckmittel hochgepumpt zu werden, welches dann doch wieder ungenutzt durch ein Hilfsrohr abfließt. Indem so der Druckmittelumlauf auf das erforderliche Geringstmaß herabgemindert wird, verkleinern sich auch die mit dem Umlauf des Druckmittels zusammenhängenden Arbeitsverluste, welche bei dem großen Gesamtverbrauch an Druckmittel nicht zu unterschätzen sind, bedeutend.

In Fällen, wo die Pumpe für das Druckmittel mit der Hauptmaschine unmittelbar gekuppelt ist, wird, um bei geringerem Verbrauch an Druckmittel ein unnötiges Hochpumpen desselben entbehrlich zu machen, gemäß der Erfindung die Einrichtung so getrofien, daß, auch wenn das die Energiezufuhr steuernde Organ gänzlich geöffnet ist bzw. bei völligem Abschlüsse des Druckmitteleinlasses das Druckmittel unter Anwendung einer Umlaufleitung in Umlauf

erhalten wird. Durch besondere Ausgestaltung des das Druckmittel steuernden Einlaßorganes läßt sich erreichen, daß nicht nur in den Schlußlagen, sondern auch in den Zwischenlagen das Druckmittel jederzeit gut, d. h. in einer Weise geführt wird, welche eine möglichst stoßfreie Verzweigung des Druckmittelstromes entsprechend dem jeweils unter dem Kolben der Hilfsmaschine benötigten Drucke gewährleistet.

ίο Das Hilfssteuerorgan ist dabei zweckmäßig nach Art eines Doppelkegels, dessen Grundflächen gegeneinanderliegen, gestaltet. Vermöge der Umlaufbewegung, in welcher das Druckmittel selbst bei völligem Abschlüsse des Einlaßsteuerorganes der Hilfsmaschine gehalten wird, wird erreicht, daß auch bei ganz geringfügiger Hubverminderung des Steuerorganes für die Kraftmaschine die Spannung des Druckmittels der Hilfsmaschine mit Sicherheit gesteigert und damit die Gegenregelung der Bewegung des Hauptsteuerorganes gesichert wird. In die Saugleitung der Pumpe wird vor der Einmündung der Umlaufleitung mit Vorteil ein Rückschlagventil eingebaut, um ein Rückströmen des angesaugten Druckmittels in seinen Behälter zu verhindern. Nach erfolgtem Abschlüsse des Druckmitteleinlasses bewirkt das durch die Umlaufleitung in die Saugleitung zurückströmende Druckmittel eine Drucksteigerung im Saugrohr und dadurch den Abschluß des Rückschlagventiles. Die Pumpe hat dann keine nennenswerte Hubarbeit zu leisten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist α das Einlaßventil der Turbine und b der auf der Ventilspindel c sitzende, auf der änderen Seite durch eine Feder belastete Kolben, der im Zylinder d arbeitet und mit diesem zusammen die Hilfsmaschine darstellt, durch welche die Gegenregelung bewirkt werden soll. Bei e schließt sich die zum Behälter f führende Auslaßleitung an. Die Pumpe g saugt das Druckmittel, beispielsweise öl, aus dem Behälter f durch die Saugleitung h an und befördert es durch die Druckleitung i zum Zylinder d In die Druckleitung ist die Einlaßsteuerung eingeschaltet. Als solche wird im vorliegenden Falle das Steuerorgan k verwendet, welches als Doppelkegel, bei dem die größten Flächen gegeneinanderliegen, ausgebildet ist. Vermittels des Hebels I wird die Bewegung der Spindel c des Einlaßventiles α auf das Steuerorgan k übertragen. Dieses arbeitet in einem Gehäuse derart, daß es bei Abschluß des Einlaßventiles den Einlaß des Druckmittelstromes in die Hilfsmaschine vollständig öffnet, hingegen bei der größten Erhebung des Ventiles α den Zufluß vollkommen abschließt. Von dem Steuerorgan wird gleichzeitig der Zutritt zu einer Umlaufleitung m, welche mit dem Steuergehäuse einerseits, mit der Saugleitung der Pumpe andererseits in Verbindung steht, gesteuert, und zwar in der Weise, daß bei Abschluß des Druckmittelzutritts zur Hilfsmaschine dem Druckmittel der Weg zwischen Druck-, Umlauf- und Saugleitung freigegeben wird.

Die Einrichtung ist so getroffen, daß unmittelbar nach Abschluß des Druckmitteleinlasses ein Rückschlagventil n, welches in die Saugleitung h eingebaut ist, betätigt wird, wodurch dafür gesorgt wird, daß die Pumpe nun in der Tat nur ein Mindestmaß von Arbeit leistet.

Der Auslaß des Druckmittels wird durch das Ventil 0 beeinflußt, welches von dem Geschwindigkeitsregler p beispielsweise unter Vermittlung eines doppelarmigen Hebels q so gesteuert wird, daß bei der höchsten Muffenstellung des Reglers der Auslaß gänzlich freigegeben, bei der tiefsten Muffenstellung hingegen gänzlich oder nahezu abgeschlossen wird.

Übermäßiges oder stoßweises Regeln des federbelasteten Einlaßventiles bzw. von dessen Hilfsmaschine wird auf folgende Weise vermieden :

Mit wachsendem Hube des Einlaßventiles a verkleinert das Einlaßsteuerorgan k des Druckmittels die Durchflußöffnung des letzteren zur Hilfsmaschine, weiteren Drucksteigerungen auf der der Feder gegenüberhegenden Seite entgegenwirkend. Gleichzeitig gibt das Steuerorgan k den Eintritt zur Umlaufleitung m allmählich frei, während das Rückschlagventil η mit nunmehr steigendem Druck in der Saugleitung h dem Ansaugen des Druckmittels aus dem Behälter f entgegenwirkt. Dieser Zustand dauert so lange, bis das Rückschlagventil η gänzlich ,abschließt und die Pumpe ausschließlich die Umlaufbewegung in der Leitung i, m, h aufrechterhält. Während dieses Vorganges wird gleichzeitig der Auslaß von der Reglerbewegung aus so beeinflußt, daß bei großer Geschwindigkeit und hoher Muffenstellung ein größerer Querschnitt dem austretenden Druckmittelstrome geboten wird als bei niedriger Muffenstellung. Auf diese Weise tritt eine Abnahme der Spannung in den hinter dem Einlaßorgan des Druckmittels befindlichen Räumen ein, wodurch bewirkt wird, daß nunmehr die auf dem Ventile lastende Federkraft zur uneingeschränkteren Wirkung kommt.

In Fig. 2 ist eine andere Anordnung der neuen Vorrichtung dargestellt. Bei dieser befindet sich das den Einlaß des Druckmittels steuernde Organ auf der Ventilspindel selbst. Die Wkkungsweise ist im übrigen dieselbe wie bei der Anordnung nach Fig. 1.

In den Fig. 3, 4, 5 und 6 sind beispielsweise verschiedene Ausführungsn des den Eintritt des Druckmittels in die Hilfsmaschine ■ und die Umlaufleitung steuernden Organes k dargestellt.

Claims (4)

1. P A T E N T - A N S P R Ü C H E :

   ι. Vorrichtung zum Regeln von Kraftmaschinen mittels einer Hilfsmaschine, bei welcher. der Auslaß des die Hilfsmaschine betreibenden Druckmittels entsprechend der Belastung der Hauptmaschine gesteuert wird, und ein Uberregeln des die Energiezufuhr zur Kraftmaschine steuernden Organes dadurch vermieden wird, daß mit zunehmender Hubvergrößerung sowohl wie Hubverkleinerung dieses Organes die Bewegung des Hilfsmaschinenkolbens verzögert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß des Druckmittels in die Hilfsmaschine von dem die Energiezufuhr steuernden Organ aus so gesteuert wird, daß bei wachsendem Hub des letzteren abnehmende Eröffnung, bei sich verkleinerndem Hub zunehmende Eröffnung des Druckmitteleinlasses erfolgt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das den Eintritt des . Druckmittels steuernde Organ gleichzeitig unmittelbar oder mittelbar den Eintritt, zu einer die Saugleitung des Druckmittels mit dessen Druckleitung verbindenden Umlaufleitung derart steuert, daß nicht nur bei Abschluß des Druckmittels von der Hilfsmaschine dessen »Eintritt in die Umlaufleitung bzw. bei völliger oder annähernd völliger öffnung des Einlasses der Hilfsmaschine Abschluß der Umlaufleitung erfolgt, sondern daß auch in den Zwischerilagen entsprechend dem jeweiligen Hub des Steuerorganes für die Hauptmaschine eine Eröffnung des Druckmitteleinlasses in die Hilfsmaschine und in die Umlaufleitung stattfindet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Eintritt des Druckmittels in die Hilfsmaschine bzw. in die Umlaufleitung steuernde Einlaßorgan nach Art eines Doppelkegels mit gegeneinanderliegenden Grundflächen ausgebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Saugleitung hinter der Umlaufleitung ein Rückschlagventil eingebaut ist, welches bei Abschluß des Druckmitteleinlasses in die Hilfsmaschine selbsttätig die Saugleitung abschließt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.