DE11269C - -Regulator - Google Patents

Description

1880.

Klasse 60.

EHRHARDT & SEHMER in MALSTATT-SAARBRÜCKEN.

Regulator.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 20. Februar 1880 ab.

Eine schematische Darstellung des Regulators in seinen beiden äufsersten Stellungen geben die Fig. 1 und 2.

Die Bezeichnungen haben folgende Bedeutung: A Dampfmaschinenaxe, S Scheibe auf derselben, e e verschiebbares Excenter, h Kurbelzapfen zu demselben, h b₀ Drehaxen des Gestänges, d d₀ g Hebel auf denselben, d d_of Verbindungsstangen des Parallelogramms,, gg Gewichte auf den Hebeln, G G Hauptgewichte mit den Blattfedern F, auf den Stangen d d_of reitend, ζ ζ Zugstangen zwischen den Blattfedern, CFliehkräfte der Gewichte G, c Fliehkräfte der Gewichte g, 9ΐ und Q Halbmesser der umlaufenden Gewichtsmassen, r und q theoretische Hebelarme, w Wirkung der Fliehkraft c auf den Gelenkpunkt d_a im Sinne parallel mit der Richtung der Fliehkraft C.

Auf der Dampfmaschinenaxe festgekeilt sitzt die Scheibe S. Diese trägt auf der Rückseite ein Kreisexcenter e e, welches in der Richtung e e verschiebbar ist. Die Verschiebung geschieht durch den Regulator, und zwar durch die Drehaxe b mittelst des Kurbelzapfens h. Sowohl die Drehaxe b als auch die zugehörige Leeraxe b₀ durchdringen die Scheibe S und tragen auf der vorderen Seite derselben die Hebelarme d d₀ g. Die Gelenkpunkte d d₀ und d d₀ derselben sind verbunden durch die gebogenen, aber in sich starren Verbindungsstangen dd₀/, welche über die Gelenkpunkte d₀ hinaus verlängert sind und mittelst der Endgelenke / die Gewichte G tragen.

Diese Gewichte G sind durchsetzt und fest verbunden mit den zusammengesetzten Blattfedern F, deren Enden durch Gelenke mittelst der Zugstangen ζ mit einander in Verbindung stehen. Die Längen der Zugstangen 2 sind durch Gewindevorrichtungen veränderbar.

Die Hebel d d₀ g sind über den Gelenkpunkt d₀ hinaus bogenförmig verlängert und tragen die Gewichte g.

Die Hebel dbd_a und dbd₀ in Verbindung mit den Stangen dd₀ f bilden ein Parallelogramm, welches als solches die wesentliche Eigenschaft hat, dafs die Wirkung einer Kraft auf die, Gelenkpunkte. oder vielmehr auf das ganze System unverändert bleibt, gleichviel an welchem Punkt der starren Verbindungsstangen dieselbe anfafst.

Alle Kräfte, die auf den Endpunkt / einwirken, kann man nach Gröfse und Richtung ohne weiteres nach d₀ versetzt denken, ohne dafs dadurch in der Einwirkung dieser Kräfte auf das Parallelogramm etwas geändert wird.

Die Erfinder bezeichnen dieses als eine wesentliche Eigenschaft ihrer Construction, indem sie gestattet, dem Angriffspunkt/ des Gewichts G und der Blattfedern F innerhalb weiter Grenzen beliebige Stellung zu den Gelenkpunkten d d₀ zu geben, während die Wirkung doch dieselbe bleibt, wie wenn der Angriff in d₀ erfolgte.

Als fernere wichtige Eigentümlichkeit bezeichnen dieselben die Verlängerung der Hebel d b d₀ und d b₀ d₀ über :d₀ hinaus nach g hin und die Anordnung des Gewichts g auf dieser Hebelverlängerung. Diese Hebelverlängerungen haben solche Form, dafs in der Ruhelage des Regulators, Fig. 1, das Gewicht g den Gegengelenkpunkt d des Parallelogramms beinahe berührt. ■ '...-..

Diese Anordnungen haben den Zweck, dem Regulator einen beliebigen Grad von Energie in Verbindung mit einem beliebigen Grad von Empfindlichkeit oder Beweglichkeit geben zu können. .

Die Energie hängt ab von der Gröfse der Spannungen in den Blattfedern und von der Gröfse der Gewichte G'und g bezw. von der Gröfse der wirksamen Fliehkräfte.

Die Beweglichkeit wird regulirt durch die Stellung der Gewichte g; hauptsächlich wird dieselbe jedoch bestimmt durch die Wahl eines bestimmten Massenverhältnisses zwischen den Gewichten G und ^g.

Die Federspannungen greifen an in den Gelenkpunkten f in der radialen Richtung f A oder auch im Gelenkpunkt v/₀ in paralleler Richtung zu f A wirkend.

Die Summe der Wirkungen der Fliehkräfte von G und g mufs nun stets mit dieser Federspannung im Gleichgewicht sein.

Die Fliehkraft C des Gewichts G einschliefs-' lieh des Federgewichts greift' gleichfalls radial in/ an, der Federspannung direct entgegengesetzt. ■" '■' ^;' '

Für η Umdrehungen pro Minute ist diese Fliehkraft

C= 0,11185

IOO

G (s. Fig. 1).

Die Fliehkraft von g ist:

C = O.11185 O

1 ΤΛ/

g-

Die Wirkung w dieser Fliehkraft c auf den Punkt d_a oder f in der Richtimg f A, also direct der Federspannung entgegen, ist:

X w = c — (s. Fig. 1) oder

«² r

W = 0,11185 P g .

100 q

Es mufs nun die Federspannimg S= C+w oder

"I. S= Ο,··ΐΐΐ8₅ I 9Ϊ ö + ^ „

■ ■ . loo V q

Mit wachsender Umlaufzahl nehmen nun die Fliehkräfte zu, und die Blattfedern werden stärker gebogen, wodurch ihre Spannung zunimmt. Zugleich wachsen 9Ϊ und Q sowohl als auch —.

Fig. 2 stellt den gröfsten Ausschlag des Regulators für die Umlaufzahl n' dar. Die Federspannung S' ist gröfser geworden als S, und die Gleichgewichtsbedingung heifst:

I sein.

Die Gröfsen der Federspannungen S und S' bestimmen die Energie des Regulators und hängen ab von der Stärke und Construction der Blattfedern. Jeder Verschiebung des Parallelogramms entspricht aber eine bestimmte Veränderung der Gröfse dieser Federspannung.

Die Beweglichkeit hängt ab vom gröfseren oder geringeren Unterschied der Umdrehungszahlen η und n' in den Gleichungen 1 und 2.

In Gleichung 1 ist die Federspannung S als bekannt zu betrachten. Dann ergiebt sich S' als Function der Federconstruction und der Durchbiegungsgröfse, die der gröfsten Excenterverschiebung entspricht. Beide Gröfsen S und S' können sowohl durch Rechnung als auch durch Probiren an der Blattfeder bestimmt werden und sind sonach in den beiden Bedingungsgleichungen ι und .2 als bekannte Gröfsen zu behandeln.

Die Umlaufzahlen η und n' werden nach Bedarf und im Sinne des angestrebten Zweckes der Gonstruction angenommen. Sie können beliebig nahe zusammengerückt werden, doch wird die Praxis mindestens 3 pCt. Unterschied für die extremen Regulatorlagen verlangen. 9t ρ χ und q ergeben sich aus der Zeichnung, Fig. i> durch directes Abmessen, ebenso 9ΐ' ρ' r' und q' aus Fig. 2.

Somit haben wir nur noch zwei Unbekannte in den beiden Gleichungen; es sind dieses g und G.

Die beiden Gewichte g und G können also so berechnet werden, dafs die Gleichungen 1 und 2 jedem beliebigen η und n' entsprechen, dafs also der Regulator einen ganz beliebigen Grad von Beweglichkeit erhält.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen die Construction des Regulators. Form und Construction der Gewichte g und G sind unwesentlich. Dieselben können ihrer Masse nach veränderlich gemacht sein durch Anschrauben oder Abnehmen einzelner Stücke oder durch Hohlräume, welche mehr oder weniger mit schwerer Masse ausgefüllt werden. Ebenso kann ein Theil der Masse G radial verschiebbar gemacht und g auf seinem Hebel verstellbar angeordnet werden.

Das letzte genaue Einstellen auf eine bestimmte Umlaufzahl erfolgt durch Verstellen der Zugstangenlängen sz.

Es ist unwesentlich, ob die Verbindungsstangen d d_af gebogene, gebrochene oder gerade Form haben. Wesentlich ist nur die Möglichkeit der freien Verfügung über die Lage des Punktes f, an welchem das Gewicht G und die Federspannungen angreifen.

Ebenso ist es unwesentlich, ob das Gewicht g auf einer Verlängerung des Hebels d b d₀ sitzt oder auf einem besonderen Hebel, welcher mit der Drehaxe b und somit auch mit den Parallelogrammgelenken d d₀ in starrem Zusammenhange steht.

Wesentlich ist nur die Anordnung dieses Gewichts in der Weise und in solcher Stellung zu b b₀ und den Punkten /, dafs dadurch beliebige Beweglichkeitsgrade erzielt werdenkönnen.'

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Die Construction des Parallelogramms, welches die Eigenthümlichkeit hat, dafs jedesmal ein Hebel verlängert und gebogen ist, und dafs die Verbindungsstangen auch jedesmal an einem Ende über die Gelenkpunkte hinaus verlängert sind.

2. Die Anwendung und Anordnung der vier Schwunggewichte, von welchen zwei mit den Federn verbunden auf den verlängerten Verbindungsstangen eingelenkt sind und zwei auf den verlängerten Hebeln des Parallelogramms sitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.