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Regler für Windmühlen, Wassermühlen, Turbinen od. dgl.
Die Erfindung betrifft einen Regler für Windmühlen, Wassermühlen, Turbinen od. dgl., mittels dessen die Windfläche, die Wasserzufuhr oder entsprechende Einstellvorrichtungen für die Kraftquelle bei Änderung der Geschwindigkeit der Kraftmaschine selbsttätig ver- ändert werden können.
Die Erfindung besteht darin, dass ein Stellhebel od. dgl., dessen Verstellung mittels einer von der Kraftmaschine betätigten Schraube je nach der Stellung eines Fliehkraftreglers in der einen oder anderen Richtung erfolgen kann, bei Erreichung seiner Endlagen eine Entkupplungsvorrichtung betätigt, um ein Überregeln zu vermeiden.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Reglers ist in der Zeichnnng dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 den Regler in Seitenansicht und Fig. 2 eine Einzelheit in vergrössertem Massstabe.
In den Gestellplatten 1, 2 und 3 ist eine Welle 4 gelagert, auf der lose ein Zahnrad 5 sitzt, das oben mit einem kleinen Zahnrad 7 und unten mit einem etwas grösseren Zahnrad 8 im Eingriff steht. Das Zahnrad 7 sitzt auf der Welle 9 des Fliehkraftreglers. 10, dessen verschiebbare Muffe 11 durch die Feder 12 bei abnehmender Drehgeschwindigkeit nach links und bei beschleunigter Geschwindigkeit nach rechts verschoben wird. In die Muffe 11 greift das eine Ende eines Doppelhebels 13, M, der um den Zapfen 15 schwingbar ist, der an einer Stütze 16 des Maschinengestells sitzt. Das andere Ende des Hebels greift in eine Kupplungsmuffe 17, die auf der Welle 4 verschiebbar sitzt, aber beim Drehen der Welle von dieser mitgenommen wird.
Der Doppelhebel 14, 13 greift in bekannter Weise mittels Gabeln in eine Rille der Muffen 11, 17.
Die Muffe 17 hat an beiden Enden entgegengesetzte Kupplungszähne, die einerseits in entsprechende Zähne einer um die Welle 4 drehbaren Hohlwelle 18 und andrerseits in entsprechende Zähne einer Hohlwelle 19 passen. Die Hohlwelle 18 ist durch Zahnräder 20, 21 mit der Welle 22 des Rades 8 im Eingriff und die Welle 19 durch die Räder 23J 24 mit dem Zahnrad 26 der Welle 22, so dass die Wellen 18, 19 in entgegengesetzten Richtungen um die Welle 4 gedreht werden, wenn die Welle 22 gedreht wird. Hierbei dreht sich die Hohlwelle 18 in gleicher Richtung, wie das Antriebsrad 5 mit der Riemenscheibe 6. Am anderen Ende der Welle 4 sitzt eine Scheibe 27, die seitlich Sperradzähne besitzt.
Durch die Scheibe 27 ragt ein in derselben verschiebbarer Mitnehmerstift 28, der auf einer verschiebbaren Scheibe 29 sitzt, die mittels einer Feder nach der Scheibe 27 gedrückt wird. In eine Rille der Nabe der Scheibe 29 greift das eine Ende eines Doppelhebels 31, 32, der drehbar am Arm 34 des Maschinengestelles angebracht ist. Der Scheibe 27 gegenüber sitzt auf einer Welle 35, die eine Fortsetzung der Welle 4 bildet, eine der Scheibe 27 entsprechende Kupplungsscheibe 36, in die der Stift 28 hineinragt.
In der Scheibe 36 ist ein Stift 37 einer Scheibe 38 gleitbar, welche auf der Welle 35 verschiebbar ist und von einer Feder 39 gegen die Scheibe 36 gedrückt wird. In eine Rille der Nabe der Scheibe 38 greift das eine Ende eines Doppelhebels 40, 41, der am Arm 43 des Gestells 3 schwingbar ist. Ausserhalb der Platte 3 bildet die Welle 35 eine Schraube 44, auf der eine am Hebel 46 angebrachte Mutter 45 sitzt. Beim Drehen des Hebels 46 um die Welle 47 wirkt derselbe derart auf die Kraftquelle, dass, wenn der Arm nach links geschwungen wird, die Kraftzufuhr zur Maschine vermindert und beim Schwingen nach rechts vergrössert wird. An einem Zapfen 48 des Armes 46 greift eine in der Gestellführung 50 verschiebbare Verbindungsstange 49 an, die einen länglichen Bügel 51 bildet, der die Hebel 41, 32 umschliesst.
Die Wellen 4 und 35 sind miteinander so gekuppelt, dass die Welle 4 bei einer Drehrichtung durch den Stift 28 und die Scheibe 36 die Welle 35 dreht, wogegen bei einer entgegengesetzten Drehung der Welle 4 diese die Welle 35 durch die Scheibe 27 und den Stift 37 mitnimmt. Wenn der Regler mittels Riementriebes od. dgl. von der Wind-oder Wassprkraftmaschine gedreht wird, wird er bei normaler Geschwindigkeit die in der Zeichnung dargestellte Lage einnehmen, in der die Muffe 17 zwischen beiden Hohlwellen 18, 19 gehalten wird, ohne sie zu bewegen. Gleichzeitig mit dem Fliehkraftregler werden die Wellen 18, 19 je nach seiner Drehrichtung gedreht. Wenn nun die Drehgeschwindigkeit des Fliehkraftreglers sich ändert, z.
B. sich vergrössert, so wird die Muffe 11 nach rechts und die Muffe 17 nach links geschoben, wodurch die Welle 4 mit der Hohlwelle 19 gekuppelt und die Welle 4 und mit ihr die Schraube 44 von der Hohlwelle 19 gedreht wird.
Hierdurch wird die Mutter 45 und mit ihr der Arm 46 nach links geschwenkt oder gemäss
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einer anderen Ausführungsform ein in die Schraube 44 eingreifendes Schneckenrad 52 gedreht und mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Hebel-oder Räderübersetzung die Windfläche der Mühle oder die Wasserzufuhr der Turbine verkleinert. Wenn hierdurch die Maschinengeschwindigkeit entsprechend vermindert wird, kommt die Kupplungsmuffe wieder in die dargestellte Mittelstellung und die Welle 4 und Schraube 44 werden von der Welle 19 gelöst. Wird die Maschinengeschwindigkeit gegenüber der normalen vermindert, z.
B. bei abnehmender Windstärke oder Höhe des Wasserstandes oder bei zunehmender Belastung, so wird durch den Federdruck die Muffe 11 nach links und die Muffe 17 nach rechts geschoben, wodurch die Hohlwelle 18 mit der Welle 4 gekuppelt und mit ihr die Schraube 44 in entgegengesetzter Richtung als zuvor gedreht wird. Es wird dadurch der Hebel 46 nach rechts geschwenkt und die Windfläche oder die Wasserzufuhr zur Kraftmaschine vergrössert, bis die normale Geschwindigkeit erreicht ist und die Muffe 17 die Mittelstellung einnimmt.
Wenn der Arm 46 geschwenkt wird, wird die Stange 49 und mit ihr Bügel 51 mitgenommen und wenn hierbei eine Endstellung erreicht wird, z. B. bei zu schwachem Wind oder wenn zu wenig Wasser vorhanden ist, oder bei allzu starkem Wind oder zu grossem Wasserdruck, so wird der Bügel 51 gegen den Hebel 41 oder 32 stossen und hierdurch bei zu schwachem Wind die Scheibe 38 und bei zu starkem Wind die Scheibe 29 und mit ihr den betreffenden Mitnehmerstift von der zugehörigen Kupplungsscheibe 27 oder 36 wegziehen. Hierdurch wird bei der diese Betätigung veranlassenden Drehrichtung der Welle 4 diese von der Welle 35 losgekuppelt, so dass die Schraube 44 zum Stillstand kommt, bis die Windstärke sich wieder so weit vergrössert oder vermindert, dass die Geschwindigkeit in den Bereich des Reglers fällt.
Sinkt sie dann unter die normale Geschwindigkeit, oder geht sie über diese hinaus, so wird die Muffe 17 wieder mit der sich entgegengesetzt drehenden Welle gekuppelt. Infolgedessen wird die Welle 4 in entgegengesetzter Richtung als zuvor gedreht und hierbei wird durch den nicht zurückgezogenen Stift 28 oder 37 die Schraube 44 mitgenommen, wonach der Arm 46 in die Mittelstellung zurückgeschwenkt wird und den Bügel 51 mitnimmt, so dass die Welle 4 demnach durch die beiden Stifte 28, 37 bei beiden Drehrichtungen mit der Schraube 44 gekuppelt ist.
Eine geänderte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Schraube 44 mit der Welle 4 starr verbunden ist, wobei der Hebel 13, wie punktiert gezeigt, verlängert wird. Diese Verlängerung ist von einem Bügel 53 einer am Hebel 46 angreifenden, verschiebbaren Stange 54 umschlossen. Wenn bei dieser Ausführungsform der Hebelarm 46 in seine äussere Endlage schwingt, wird der Bügel 53 der betreffenden Verschiebung der Muffe 11
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oder 19 zurückgezogen wird und somit das Weiterdrehen der Schraube 44 aufhört.
An Stelle der einzelnen Kupplungs-oder Mitnehmerstifte 28, 37 können mehrere vorgesehen sein, die durch die Scheiben 27, 36 hindurchführen. Die Kupplungsstifte könnten auch durch entsprechende Sperrhebel ersetzt werden, die von der einen Kupplungsscheibe 27 oder 36 nach der andern übergreifen und durch die Hebel 31 oder 40 entkuppelt werden können. Die Kupplungsscheiben können auch an Stelle der Sperradhebelzähne Reibungflächen haben, an denen den Mitnehmerstiften 28, 37 entsprechende Reibungshebel angreifen und lösbar sind.
Die Schraubenmutter 45 hat nur an der oberen Hälfte Gewinde und unterhalb der Schraube 44 einen Hohlraum 55, der genügend gross ist, damit die Muffe so viel gehoben werden kann, dass ihr Gewinde mit der Schraube 44 ausser Eingriff kommt. Gleichzeitig ist die Schraubenmutter 45 mit dem Arme 46 mittels einer an dem Arme verschiebbaren Zahnstange 56, die oben mit einem in dem Lager 58 auf der Stange 46 drehbaren Zahnrad 57 im Eingriff ist, verbunden. Das Zahnrad 57 ist mit einem Kettenrad 59 verbunden, das eine Kette 60 trägt, mittels der man dann die Zahnstange und mit ihr die Muffe 45 heben und senken kann.
In der gezeigten Ausführungsform bildet die Muffe 45 einen viereckigen Klotz, der von einem Rahmen 61 umschlossen ist. Der Rahmen hat zwei Durchbohrungen 62 für die Schraube 44, so dass der Rahmen eine Führung für die Muffe 45 bildet.
Wenn das Mühlenwerk sofort zum Stillstehen gebracht werden soll, so wird durch Ziehen an der Kette 60 das Heben der Schraubenmutter 45 veranlasst, worauf man den Einstellhebel 46 von jeder Lage in die'die Kraftzufuhr sperrende Lage sofort hinüberschwenken kann. Wenn man hierauf die Schraubenmutter 45 wieder nach unten drückt und mit der Schraube 44 in Eingriff bringt, wird der Regler wieder den Einstellhebel 46 in der beschriebenen Weise betätigen.
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