Titel: [Reguliergetriebe für Francisturbinen mit Finkschen Leitschaufeln.]
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 401–402)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318105

Reguliergetriebe für Francisturbinen mit Finkschen Leitschaufeln.

Von W. Bauersfeld, Assistent an der Techn. Hochschule zu Berlin.

Die drehbaren Leitschaufeln der Finkschen Regulierung werden fast durchgängig in der Weise verstellt, dass ein um den Leitapparat konzentrisch gelagerter Ring, welcher durch Schubstangen oder Excenter mit den einzelnen Leitschaufeln verbunden ist, oder dieselben durch Gleitbolzen in passenden Führungsschlitzen fasst, um einen kleinen Winkel gedreht wird. Die Kräfte, welche bei einer Bewegung dieses Ringes zu überwinden sind T, Fig. 1), ergeben sich einerseits aus dem Drehmoment, welches der Wasserdruck auf jede einzelne Leitschaufel ausübt, andererseits aus den Reibungswiderständen.

Textabbildung Bd. 318, S. 401
Textabbildung Bd. 318, S. 401

Die einfachste Anordnung zur Drehung des Ringes besteht darin, dass man auf denselben an einer Stelle tangential eine Kraft S wirken lässt, entweder durch eine Kurbel und Gleitstein oder durch eine Schubstange u. dgl. (Fig. 1). Dabei wird aber infolge des einseitigen Anpressens des Ringes an seine Führung die zur Bewegung nötige Kraft durch zusätzliche Reibung in der Weise vergrössert, dass diese Anordnung für grössere Ausführungen nicht mehr brauchbar ist. Die Verstellkraft S ergibt sich aus:

rs . S = rt . ΣT + r . μ . S

zu

Man kann jede zusätzliche Reibung vermeiden, wenn man den Ring an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen (A, B, Fig. 2) fasst. Dabei ist

Dann ist aber ein umständliches Reguliergetriebe notwendig, um die Kräfte S in den beiden Angriffspunkten A, B gleich zu halten und um diese beiden Angriffspunkte stets um gleiche Bogenstücke zu verschieben.

Einfachheit des Getriebes lässt sich ohne bedeutende Vergrößerung der Regulierkräfte durch die in Fig. 3 dargestellte Anordnung erreichen. Hierbei wird der Ring Rsymmetrisch an zwei Punkten A, B durch Stangen S gefasst, welche durch eine Doppelkurbel K von der fest gelagerten Regulierwelle W aus gemeinsam bewegt werden. Die Stangenkräfte S berechnen sich dann folgendermassen:

2rs . S = rt . ΣT + r . μ . N

N = 2S . sin α

Diese Anordnung hat nur den Uebelstand, dass im Allgemeinen bei einer Drehung der Welle W der Ring nicht nur eine Drehung um seinen Mittelpunkt M, sondern auch eine Verschiebung nach W hin oder entgegengesetzt erfährt, welche ein Festklemmen des Ringes herbeiführen würde, wenn derselbe nicht reichlich Spiel hat. In folgendem soll ein Verfahren angegeben werden, welches mit wenigen Hilfslinien die Punkte A, B, C, D, W so festzulegen gestattet, dass die schädliche Verschiebung des Ringes auf ein Minimum reduziert wird, so dass sie praktisch vernachlässigt werden kann.

Textabbildung Bd. 318, S. 401
Textabbildung Bd. 318, S. 401

Der Ring R bildet mit den Stangen S und der Doppelkurbel K eine Vierzylinderkette. Soll der Mittelpunkt des Ringes bei einer Verstellung seine Entfernung von dem Punkte W der Doppelkurbel nicht ändern, so muss offenbar der Punkt W gegenüber dem feststehend gedachten Ringe R eine Bahn beschreiben, deren Krümmungsmittelpunkt für die |402| gezeichnete Mittelstellung auf M fällt. Damit ergibt sich sofort die Konstruktion:

Man legt zunächst die Punkte A, B, W nach rein konstruktiven Gesichtspunkten fest, ebenso die Richtungen der Stangen S, deren Verlängerungen sich natürlich auf der Symmetrieachse M W schneiden müssen. Ihr Schnittpunkt P (Fig. 4) ist der Momentanpol für die Bewegung der Doppelkurbel K gegen den Ring R. Die Polwechselgeschwindigkeit muss wegen der symmetrischen Anordnung der Kette normal zu P M gerichtet sein. Wählt man die Grösse dieser Polwechselgeschwindigkeit beliebig (PP1 in Fig. 4), so muss zur Innehaltung der oben angegebenen Forderung die VerbindungslinieP1M auf der im Punkte W senkrecht zu P W gezogenen Geraden eine Strecke (W W1) abschneiden, die identisch ist mit der Momentangeschwindigkeit des Punktes W. Der Punkt D muss nun so gewählt werden, dass der Endpunkt D1 seiner Momentangeschwindigkeit auf diejenige Gerade fällt, welche B, den Krümmungsmittelpunkt der von D beschriebenen Punktbahn mit dem Endpunkt P2 der normal zu PB gerichteten Componente der Polwechselgeschwindigkeit (PP2) verbindet. Man hat also den Winkel D1PB = W1PW an PB anzutragen; dann ist der Schnittpunkt des freien Schenkels mit der Geraden P2B der Punkt D1, von welchem man durch Ablotung auf PB zu dem gesuchten Punkte D gelangt.

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