DE118733C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Soll bei Wassermotoren ein selbsttätiger Geschwindigkeitsregler den mit den Fortschritten der angewendeten Elektricitä't stets zunehmenden Anforderungen gerecht werden, so mufs derselbe einerseits mit einem möglichst rasch und kräftig wirkenden Hülfsmotor versehen sein. Andererseits ist man in fachmännischen Kreisen darüber einig, dafs nur ein Regler mit hydraulischer Steuerung allen Anforderungen zu genügen im Stande ist, indem ein Regler mit rein mechanischer Steuerung unmöglich mit derselben Beweglichkeit und Raschheit wirken kann.

In diesem Sinne ist denn auch der Geschwindigkeitsregler, welcher Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet, gebaut; dabei schafft derselbe selbst die zum Betriebe nöthige Druckhöhe der Betriebsflüssigkeit, ist also nicht an das Vorhandensein eines gleichbleibenden natürlichen Druckes gebunden. Aufserdem benutzt er nicht das natürliche, für den Betrieb des Wassermotors zur Verfügung stehende Druckwasser, das zumeist Sand und Schlamm mit sich führt, vermeidet somit die bei Betrieb mit solchem Wasser erwachsende Betriebsunsicherheit und frühzeitige Abnutzung der empfindlichen Reglertheile.

In bekannter Weise benutzt dieser Geschwindigkeitsregler zur hydraulischen Steuerung ein vom Schwungkugelregler des Wassermotors beeinflufstes hydraulisches Steuerventil und ein mechanisches Relais zur Rückführung des mit dem Steuerventil verbundenen Stellhebels des Schwungkugelreglers. Neu ist dagegen die Art und Weise, wie er selbst die Betriebsflüssigkeit unter Druck zur hydraulischen Steuerung fördert und durch Rückwirkung indirect eine die Beaufschlagung des Wassermotors regelndeWelle steuert. Dies wird beim neuen Regler dadurch erreicht, dafs eine doppelt wirkende Fördervorrichtung im Kreislauf aus einem Behälter zwei Flüssigkeitsströme zum Steuerventil fördert und mit zwei Differentialgetrieben, welche die die Beaufschlagung des Wassermotors regelnde Welle beeinflussen, in der Weise zusammenwirkt, dafs der vom Steuerventil durch Regelung des Ausflusses der Flüssigkeitsströme in den Behälter der Stellung des Schwungkugelreglers entsprechend erzeugte, auf die Fördervorrichtung rückwirkende Druckunterschied und der dadurch entstehende Geschwindigkeitsunterschied rasch und sicher auf die genannte Welle zu deren Steuerung übertragen wird.

Nach der beiliegenden Zeichnung, welche durch Fig.. 1 und 2 eine zweckmäfsige Ausführungsform eines solchen Geschwindigkeitsreglers veranschaulicht, sind in einem Kasten a, der zur Aufnahme einer Flüssigkeit (Wasser, OeI etc.) bestimmt ist, drei Wellen b c und d gelagert. Die Welle b spielt die Rolle der Regulirwelle des Wassermotors, hat also dessen Beaufschlagung je nach ihrer Drehbewegung in dem einen oder anderen Sinne zu regeln. Die Welle d trägt neben einer Leerscheibe eine Antriebscheibe e und besitzt einen Kreuzkopfy mit zwei diametralen Zapfen, auf welch letzteren das Kegelräderpaar g eines Differentialgetriebes lose sitzt, dessen anderes Kegelräderpaar k ebenfalls lose auf der Welle d angeordnet ist (s. Fig. 4, welche einen Schnitt durch die Wellen b d zeigt). Auf den Naben (Büchsen) der Kegelräder h sind die Zahnkolben ij (die-

selben decken sich in Fig. i) von zwei Kapselrädergetrieben j k und i I bekannter Art befestigt. Auf der Welle b mit Kreuzkopf in sitzt lose das Kegelräderpaar η ο eines zweiten Differentialgetriebes, dessen anderes Kegelräderpaar jp q um die Zapfen rr des Kreuzkopfes m lose drehbar ist. Das Kapselrad k des einen Kapselrädergetriebes ist auf der Nabe (Büchse) des Kegelrades η aufgekeilt,, während jenes / des anderen Kapselrädergetriebes auf der Welle c festsitzt, auf welcher überdies ein Zahnrad s befestigt ist, das mit einem gleich grofsen, mit dem Winkelrad ο aus einem Stück bestehenden Zahnrad t in Eingriff steht. Beim Normalgang des Wassermotors läuft das vom Kapselrädergetriebe i I angetriebene Kegelrad ο gleich schnell, jedoch infolge Zwischenschaltung der Zahnräder ii in entgegengesetztem Sinne wie das vom Kapselräderwerk j k angetriebene Kegelrad n, so dafs sich also das Kegelräderpaar ρ q um die Zapfen r r auf der Stelle dreht und die Regulirwelle b stillsteht.

Die vom Wassermotor angetriebene Welle d setzt vermittelst des Differentialgetriebes g h die Kapsel räder jk und il in Bewegung, welche bei Drehung der Räder kj in der Richtung des in Fig. ι eingezeichneten Pfeiles durch entsprechende Röhren u v, die in die Flüssigkeit im Kasten α hineintauchen (Fig. 3), Flüssigkeit ansaugen und dieselbe durch entsprechende Druckleitungen χy nach den Druckkammern 2,3 der hydraulischen Steuerung fördern. Letztere enthält ein doppeltwirkendes Ventil ^, welches mit dem Stellhebel 4 des Schwungkugelreglers 5 verbunden ist und je nach seiner Stellung den Austrittsquerschnitt der Druckkammer 2 nach dem Abflufskanal 6 verengen und gleichzeitig den Austrittsquerschnitt der Druckkammer 3 nach demselben Abflufskanal erweitern soll, oder umgekehrt. Der Abflufskanal 6 mündet in den Kasten a, so dafs ein und dieselbe Flüssigkeit fortwährend einen Kreislauf macht und daher nur selten erneuert zu werden braucht.

Hieraus ergiebt sich, dafs, wenn durch den Einflufs des vom Wassermotor vermittelst Antriebscheibe 7 angetriebenen Schwungkugelregiere 5 infolge Geschwindigkeitszunahme das Steuerventil ■{ gesenkt wird, der Austrittsquerschnitt der Druckkammer 3 verengt und jener der Druckkammer 2 gleichzeitig erweitert wird. Dadurch wird die in der Kammer 3 befindliche Flüssigkeit am Durchflufs gehemmt, dagegen der in der Kammer 2 befindlichen Flüssigkeit der Ausflufs erleichtert, wodurch in 3 eine Druckzunahme und in 2 eine Druckabnahme entsteht, welche Druckänderungen' naturgemäfs auf die entsprechenden Kapselräder zurückwirken. Diese Druckdifferenz wird sich in dem Sinne auf das Differentialgetriebe nopq übertragen, dafs eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Rädern η und 0 entsteht, durch deren Relativbewegung die Drehung der Regulirwelle b in der zur Verringerung der Beaufschlagung des Wassermotors erforderlichen Richtung erfolgt. Andererseits pflanzt sich diese Druckdifferenz auf das Differentialgetriebe g h fort, wo sie in Form einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Kapselrädern ij ohne Rückwirkung auf die Antriebwelle d aufgenommen wird.

Tritt der entgegengesetzte Fall ein, nämlich dafs infolge Geschwindigkeitsabnahme des Wassermotors der Schwungkugelregler ein Heben des Steuerventils ^ veranlafst, so wird der Druck in der Kammer 2 zunehmen und derjenige in der. Kammer 3 gleichzeitig abnehmen. Dieser Druckunterschied setzt sich im Differentialgetriebe η op q wieder in eine Geschwindigkeitsdifferenz um, jedoch nunmehr in der Weise, dafs die Regulirwelle b im entgegengesetzten Drehsinne, d. h. in der zur Vergröfserung der Beaufschlagung erforderlichen Richtung gedreht wird.

Die Bewegungen der Regulirwelle b ändern sich analog wie beim gewöhnlichen hydraulischen Regler nach Mafsgabe des Unterschiedes der in den Druckkammern der Steuervorrichtung vorherrschenden Drucke.

Beim Normalgange des Wassermotors verharrt die Regulirwelle b in Ruhe, denn das Ventil ^ befindet sich in seiner Mittelstellung, so dafs der Druck, in der Kammer 2 gleich jenem in der Kammer 3 wird und somit ein die Bewegung der Regulirwelle bedingender Druckunterschied nicht auftritt.

Um ein Ueberreguliren zu verhindern, ist das Steuerventil zur Rückführung mit einem sogenannten mechanischen Relais verbunden. Dasselbe besitzt eine lothrecht geführte Stange 8, an welcher ein bei g drehbarer Winkelhebel 10 angreift und welche dem Stellhebel 4 des Schwungkugelreglers bei 11 zur Stütze dient. Der Winkelhebel 10 umgreift gabelförmig mit seinem senkrechten Schenkel eine Hülse 12, die mit ihrem inneren Muttergewinde auf einer Gewindebüchse 13 sitzt, welch letztere auf der Regulirwelle b einstellbar festgestellt ist. Der Stejlhebel 4 ist bei 1 5 an einem Kreuzstück 16 angelenkt, das mit Muttergewinde auf dem oberen Gewindeende der zweitheiligen Ventilspindel sitzt, welche mit einem Handrad 14 zur Regelung der Beaufschlagung des Motors von Hand bezw. zum Abstellen versehen ist.

Beim Anlaufenlassen des Motors wird die Antriebscheibe e auf der Welle d von Hand, etwa vermittelst eines in die Scheibe eingesteckten Handgriffes umgedreht, nachdem der Treibriemen, welcher sonst die Bewegung der Motorwelle auf die Welle d überträgt, von der Scheibe e auf die benachbarte Losscheibe übergeleitet worden ist.

Das mechanische Relais bewirkt in bekannter Weise, dafs jeder Höhenlage der Stellhülse des Schwungkugelreglers 5 eine andere Höhenlage des Stutzpunktes des Stellhebels 4 entspricht, und die Rückführung des Stellhebels nach erfolgter Steuerung geschieht durch Vorbezw. Zurückschrauben der Hülse 12 auf der Büchse 13 der Regulirwelle b je nach dem Drehsinne dieser letzteren.

Bezüglich der Anordnung der an sich bekannten Kapselräderwerke sei bemerkt, dafs die Wellen b und c statt über einander auch neben einander, d. h. auf gleicher Höhe angeordnet werden können.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Geschwindigkeitsregler für Wassermotoren mit einem vom Schwungkugelregler des Wassermotors beeinflufsten hydraulischen Steuerventil und einem mechanischen Relais zur Rückführung des Stützpunktes des mit dem Steuerventil verbundenen Stellhebels des Schwungkugelreglers, dadurch gekennzeichnet, dafs eine doppeltwirkende Fördervorrichtung im Kreislauf aus einem Behälter zwei Flüssigkeitsströme zum Steuerventil (tQ fördert und mit zwei Differentialgetrieben, welche eine die Beaufschlagung des Wassermotors regelnde Welle (b) beeinflussen, in ,der Weise zusammenwirkt, dafs entsprechend der Stellung des Schwungkugelreglers der Ausflufs der beiden Flüssigkeitsströme verändert und dadurch ein auf die Fördervorrichtung rückwirkender Druckunterschied erzeugt wird, welcher eine Geschwindigkeitsänderung der Getriebe und damit eine Steuerung der Welle (b) veranlafst.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.