| Titel: | Reguliergetriebe für Francisturbinen mit Finkschen Leitschaufeln. | 
| Autor: | W. Bauersfeld | 
| Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, S. 401 | 
| Download: | XML | 
                     
                        Reguliergetriebe für Francisturbinen mit
                           								Finkschen Leitschaufeln.
                        Von W. Bauersfeld, Assistent an der Techn.
                           								Hochschule zu Berlin.
                        [Reguliergetriebe für Francisturbinen mit Finkschen
                           								Leitschaufeln.]
                        
                     
                        
                           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 (Σ 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
                              Fig. 1.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 318, S. 401
                              Fig. 2.
                              
                           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
                           
                              S=\frac{r_t}{r_s-r\cdot \mu}\cdot \Sigma\,T=\infty\,\frac{1}{1-\mu}\cdot \Sigma\,T
                              
                           Man kann jede zusätzliche Reibung vermeiden, wenn man den Ring an zwei diametral
                              									gegenüberliegenden Stellen (A, B,
                              									Fig. 2) fasst. Dabei ist
                           
                              S=\frac{1}{2}\cdot \frac{r_t}{r_s}\cdot \Sigma\,T=\infty\,\frac{1}{2}\cdot \Sigma\,T
                              
                           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
                           
                              S=\frac{1}{2}\cdot \frac{r_t}{r_s-r\cdot \mu\,sin\,a}\cdot \Sigma\,T=\infty\,\frac{1}{2}\cdot \frac{1}{1-\mu\,sin\,a}\cdot
                                 \Sigma\,T
                              
                           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
                              Fig. 3.
                              
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 318, S. 401
                              Fig. 4.
                              
                           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 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.