DE12541C

DE12541C - Innovations to regulators for steam engines

Info

Publication number: DE12541C
Application number: DENDAT12541D
Authority: DE
Original assignee: J. D. CHURCHILL in Upper Hollowway (England)

Description

1880.1880.

Klasse 60.Grade 60.

JAMES DIXON CHURCHILL in UPPER HOLLOWWAY (England). Neuerungen an Regulatoren für Dampfmaschinen.JAMES DIXON CHURCHILL in UPPER HOLLOWWAY (England). Innovations to regulators for steam engines.

Patentirt im Deutschen Reiche vom II. Juni 1880 ab.Patented in the German Empire on June 2nd, 1880.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf diejenige Klasse von Regulatoren, bei denen die Drosselklappe der zu regulirenden Maschine mittelst eines Kolbens bewegt wird, der in einem Hülfs- oder Nebencylinder durch Dampfoder Flüssigkeitsdruck bewegt wird. Zutritt und Auslafs dieser Flüssigkeit oder dieses Dampfes zu oder aus dem Cylinder wird durch ein mit dem Regulator in Verbindung stehendes Ventil regulirt. Dieser Regulator besteht der Hauptsache nach aus einem Gefäfs, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, in welchem radial laufende, feststehende Flügel angebracht sind, und in dem sich eine Welle mit einem Flügelrade dreht. Diese Welle wird durch eine andere Welle und zweckentsprechendes Getriebe von der zu regulirenden Maschine aus in Bewegung gesetzt, so dafs die Flügel in dem Gefäfs sich drehen, durch die in letzterem enthaltene Flüssigkeit jedoch Widerstand erleiden.The present invention relates to that class of regulators in which the The throttle valve of the machine to be regulated is moved by means of a piston which is in an auxiliary or secondary cylinder is moved by vapor or liquid pressure. Access and This liquid or this vapor is discharged to or from the cylinder by a with the valve connected to the regulator regulates. This regulator consists of the main after out of a vessel filled with liquid, in which radially running, stationary ones Wings are attached, and in which a shaft rotates with an impeller. This wave is followed by another wave and appropriate gear set in motion by the machine to be regulated, see above that the wings in the vessel turn because of the liquid contained in the latter but suffer resistance.

Fig. ι ist ein Längenschnitt durch den Regulator. Fig. 2 ist eine Ansicht desselben, rechtwinklig zu Fig. ι gesehen. Fig. 3 ist ein Grundrifs unter Hinweglassung einiger Theile. Fig. 4 ist ein Schnitt durch einige Theile der Vorrichtung, rechtwinklig zu Fig. 1. Fig. 5 ist ein Grundrifs des. Quer- oder Schwingrahmens. Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1.Fig. Ι is a longitudinal section through the regulator. Fig. 2 is a view of the same, seen at right angles to Fig. Ι. Fig. 3 is a plan with some parts omitted. Fig. 4 is a section through some parts of the device, at right angles to Fig. 1. Fig. 5 is a plan view of the transverse or swing frame. FIG. 6 is a cross section along the line CD of FIG. 1.

In dem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäfse 1 befinden sich die feststehenden Flügel 2; auf der Flügelwelle 3 sitzen die Flügel 4. Auf der Welle 3 ist ein Rahmen 5 befestigt, welcher die drehbare Axe 6 rechtwinklig zur Welle 3 trägt. Auf der Axe 6 sitzt ein anderer Rahmen 7 (s. Fig. 5), der durch das Tragstück 5 hindurchgeht. Der Schwingrahmen 7 ist nahe an seinen Enden mit den Laufrollen 8 und 9 versehen.' Auf der Rahmenaxe 6 sitzt ein Zahnrechen 10, in den die Zähne des Zahnrechens 11 greifen; letzterer sitzt auf der Welle 12, die von der zu regulirenden Maschine aus getrieben wird. Diese Welle 12 sitzt in der geometrischen Axe der Flügelwelle 3, zwischen beiden sitzt concentrisch die Welle 13, deren eines Ende in die Einbohrung 12a der Triebwelle 12 hineintritt. Die Zwischenwelle 13 trägt die beiden Querriegel 14 und 15, Fig. 4 und 6. Der Querriegel 14 befindet sich über den Rollen 8 und 9, während der Querriegel 15 sich unter dem die Triebwelle 12 umgebenden Ringe 16 befindet und sich in zwei, in dem hohlen Theile der Welle 12 angebrachten Langlöchern hin- und herbewegen kann, Fig. 6. Der Ring 16 ruht auf dem Ringe 17, der auf dem Querriegel 15 befestigt ist. Der bewegliche Ring 16 ist so angeordnet, dafs er einen Gabelhebel 18 in Bewegung setzt, durch welchen das Ventil des Hülfscylinders gesteuert wird. Der bewegliche Ring 16 auf der Triebwelle 12 wird durch eine Feder 19 gegen den Schwingrahmen 7 angedrückt. Beim Arbeiten der Vorrichtung überträgt die Triebwelle 12 durch die Zahnrechen ι ο und 11 die Bewegung auf die Flügelwelle 3, deren Flügel 4 sich in der Flüssigkeit des Gefäfses 1 gegen den durch die Flüssigkeit ausgeübten Widerstand drehen. Die vermehrte Geschwindigkeit der Maschine über das durch den Regulator vorgeschriebene Mafs hinaus wird auf das normale Mafs zurückgeführt, wie folgt. Indem die Triebwelle 12 etwas schneller als die Flügelwelle 3 läuft, bewirkt sie durch die Zahnrechen ι ο und 11 eine theilweise Drehung der Axe 6, wodurch der Schwingrahmen 7 so gedreht wird, dafs er durch die Laufrolle an seinem erhobenen Ende gegen den Querriegel 14 wirkt, Fig. 4. Hierdurch wird die Zwischenwelle 13 nach oben geschoben, wodurch in der Längenrichtung der Triebwelle 12 und gegen den Zug der Feder 19 der Ring 16, welcher die Welle 12 umgiebt, gehoben wird. Hierdurch wird der Gabelhebel 18 bewegt, und dieser wirkt auf das Ventil des Hülfscylinders 20, dessen Kolben durch die Drosselklappe den Dampfzutritt vermindert. Das vollständig geöffnete Ventil der Dampfmaschine mufs so bemessen sein, dafs genügender Dampf durchgeht, um volle Arbeitsleistung zu bewirken. · Der vorliegende Regulator soll das zu schnelle Laufen der Maschine verhindern, wenn die Arbeitsleistung der. Maschine theilweise verringert oder ganz abgestellt wird. Hieraus ergiebt sich, dafs, wenn die Drosselklappe durch den Regulator theilweise geschlossen worden ist, eine unnöthige Geschwindigkeitsverringerung der Maschine sofortThe fixed wings 2 are located in the liquid-filled vessel 1; on the Wing shaft 3 sit the wings 4. On the shaft 3, a frame 5 is attached, which the rotatable axis 6 at right angles to the shaft 3 carries. Another frame 7 sits on the axis 6 (see Fig. 5), which passes through the support piece 5. The swing frame 7 is close to his Provide the ends with the rollers 8 and 9. ' A toothed rake 10 sits on the frame axis 6, in which the teeth of the tooth rake 11 engage; the latter sits on the shaft 12, which is of the to regulating machine is driven out. This shaft 12 sits in the geometric axis of the Vane shaft 3, the shaft 13 sits concentrically between the two, one end of which goes into the bore 12a of the drive shaft 12 enters. the Intermediate shaft 13 carries the two crossbars 14 and 15, FIGS. 4 and 6. The crossbar 14 is located above the rollers 8 and 9, while the crossbar 15 is below the drive shaft 12 surrounding rings 16 and is in two, in the hollow parts of the shaft 12 attached Can move oblong holes back and forth, Fig. 6. The ring 16 rests on the ring 17 on the crossbar 15 is attached. The movable ring 16 is arranged so that it has a fork lever 18 sets in motion, by which the valve of the auxiliary cylinder is controlled. Of the movable ring 16 on the drive shaft 12 is pressed against the oscillating frame 7 by a spring 19. When working the device transmits the drive shaft 12 through the toothed rake ι ο and 11 the movement on the vane shaft 3, the wings of which 4 are in the liquid of the vessel 1 against the through the liquid rotate the resistance exerted. The increased speed of the machine over the through The measure prescribed by the regulator is reduced to the normal measure as follows. By the drive shaft 12 running a little faster than the vane shaft 3, it causes the Tooth rake ι ο and 11 a partial rotation of the axis 6, whereby the oscillating frame 7 is rotated so that it is attached by the roller its raised end acts against the crossbar 14, FIG. 4. This causes the intermediate shaft 13 pushed upwards, whereby in the longitudinal direction of the drive shaft 12 and against the train the spring 19, the ring 16, which the shaft 12 is surrounded, lifted. This moves the fork lever 18, and this acts on the Valve of the auxiliary cylinder 20, the piston of which reduces the entry of steam through the throttle valve. The fully open valve of the steam engine must be so dimensioned that enough steam passes through to do full work. · The given regulator is intended to prevent the machine from running too fast when the work performance of the. machine is partially reduced or completely turned off. From this it follows that if the Throttle valve has been partially closed by the regulator, an unnecessary reduction in speed the machine immediately

durch die Feder 19 aufgehoben wird, welche die entgegengesetzte Bewegung des Ventils des Hülfscylinders und dadurch die Oeffnung der Drosselklappe herbeiführt, um die Maschine wieder auf ihren normalen Gang zu bringen. . Die Wirkung der Vorrichtung ist die gleiche, in welcher Richtung auch die Triebwelle 12 von der zu regierenden Maschine aus getrieben werden mag. Die Vorrichtung wird durch die Schraube 19 a eingestellt, auf welcher die Mutter 19b sitzt, die durch die Kette 19c, welche unter der Rolle 19 d hindurch geht, mit der Feder 19 verbunden ist.is canceled by the spring 19, which causes the opposite movement of the valve of the Auxiliary cylinder and thereby the opening of the throttle valve brings about the machine back to normal. . The effect of the device is the same in whichever direction the drive shaft 12 is driven by the machine to be governed like to be. The device is set by the screw 19 a on which the Nut 19b is seated, through the chain 19c, which passes under the roller 19 d is connected to the spring 19.

ι a, Fig. 2, ist ein mit Schraubenverschlufs 1 b versehenes Rohr, durch welches das Gefäfs 1 mit Flüssigkeit gefüllt wird. Die Vorrichtung wirkt nicht nur in senkrechter Stellung, sondern sie arbeitet eben so genau, wenn die Wellen waagrecht liegen, ja auch wenn sie auf den Kopf gestellt wird. Die Anordnung kann dann so sein, dafs sich der schwingende Rahmen auf der oberen Welle, statt, wie gezeichnet, auf der unteren Welle befindet.ι a, Fig. 2, is a screw closure with 1 b provided tube through which the vessel 1 is filled with liquid. The device works not only in a vertical position, but works just as precisely when the waves lie horizontally, even if it is turned upside down. The arrangement can then be such that the swinging frame is on the upper shaft instead of, as shown, on the lower shaft is located.

Eine Abänderung der Vorrichtung ist in Fig. 7 im Grundrifs gezeigt. Das Ventil oder der Schieber des Hülfscylinders 20 wird hier durch die schwingende Welle 21, die in den Lagern 22 ruht, betrieben, an deren einem Ende der Hebel 23 sitzt, der an einem Ende durch die Feder 19 nach unten gezogen und durch den Ring 16 bewegt wird. Am anderen Ende der Welle 21 sitzt der mit der Ventilstange verbundene Arm 24. Im übrigen gleicht die Vorrichtung der oben beschriebenen.A modification of the device is shown in Fig. 7 in outline. The valve or the The slide of the auxiliary cylinder 20 is here by the oscillating shaft 21, which is in the bearings 22 rests, operated, at one end of which the lever 23 sits, which is through at one end the spring 19 is pulled down and moved by the ring 16. On the other end the shaft 21 is connected to the valve rod Arm 24. Otherwise, the device is similar to that described above.

Fig. 8 und 9 zeigen in Ansicht und Grundrifs eine Anordnung der Regulirvorrichtung, in welcher der Hülfscylinder waagrecht liegt und auf der Grundplatte angeschraubt ist. Der Ventilkasten 25 steht mit den Rohren 26 und 27 in Verbindung. Dies ist eine bequeme Anordnung, da sie ermöglicht, den Hülfscylinder in dem erforderlichen Winkel zu irgend einer besonderen Anordnung oder Anwendung zu stellen und ihn nachher mit dem Ventilkasten zu verbinden.8 and 9 show an arrangement of the regulating device in a plan view and in outline which the auxiliary cylinder lies horizontally and is screwed onto the base plate. Of the Valve box 25 is in communication with pipes 26 and 27. This is a convenient arrangement since it allows the auxiliary cylinder at the required angle to any one special arrangement or application and afterwards with the valve box connect to.

Die Fig. ι ο und 11 stellen im Auf- und Grundrifs eine Anordnung der Regulirungsvorrichtung dar, in welcher zwei Federn 19 durch die Arme 28 an dem Ring 16 befestigt sind. Das Mittel dieser beiden Federn und das des Ringes liegen hier mit der geometrischen Axe der Zwischenwelle in einer senkrechten Fläche. An das untere Ende einer jeden Feder ist eine Kette 19 c befestigt, die unter einer Rolle 19 d hindurchgeht und am anderen Ende an einen Waagebalken 29 befestigt ist. Letzterer ist mit seiner Mitte 29a auf einer Mutter 29b drehbar, welche durch die Schraube 29c verstellbar ist.The Fig. Ι ο and 11 represent in the up and Grundrifs represent an arrangement of the regulating device, in which two springs 19 through the arms 28 are attached to the ring 16. The mean of these two springs and that of the Ring are here with the geometric axis of the intermediate shaft in a vertical surface. At the lower end of each spring a chain 19 c is attached, which is under a roller 19 d goes through and is attached to a balance beam 29 at the other end. The latter is with its center 29a rotatable on a nut 29b, which is adjustable by the screw 29c.

Die Fig. 12, 13, 14 und 15 stellen eine Anordnung der Regulirvorrichtung dar, in welcher die Flügelwelle 3 eine Muffe mit Doppeldaumen 3 ο und einen oben abgerundeten Mittelzapfen 31 trägt, der in eine entsprechende Vertiefung in der Zwischenwelle eintritt, um letztere bei ihrer Bewegung zu führen. Das untere Ende dieser Welle hat einen Kreuzkopf 13a, der die Laufrollen 13 b trägt. Das obere Ende der Zwischenwelle ist mit Laufrollen 13 c ausgestattet, welche in den Nuthen stecken, die unten in den Wänden der hohlen Trieb welle 12 gebildet sind. 15 ist der von der Zwischenwelle getragene Querriegel, an welchem der Ring 17 befestigt ist. 16 ist der wie in den obigen Anordnungen mit dem Schieber oder Ventil des Hülfscylinders in Verbindung stehende Ring.Figures 12, 13, 14 and 15 illustrate an arrangement the Regulirvorrichtung, in which the wing shaft 3 is a sleeve with double thumb 3 ο and a rounded center pin 31 carries which in a corresponding recess in the intermediate shaft enters to guide the latter in their movement. The lower end of this Shaft has a cross head 13a, which carries the rollers 13b. The top of the intermediate shaft is equipped with rollers 13 c, which are inserted into the grooves in the bottom of the Walls of the hollow drive shaft 12 are formed. 15 is the cross bar carried by the intermediate shaft, to which the ring 17 is attached is. 16 is the same as in the above arrangements with the slide or valve of the auxiliary cylinder related ring.

So lange die zu regulirende Maschine die Welle 12 mit normaler Geschwindigkeit treibt, so lange drehen sich die Wellen 12, 13 und 3 in Gemeinschaft, d. h. gleichmäfsig. Sobald jedoch die Wellen 12 und 13 schneller wie die Welle 3 laufen, drehen sich auch die Laufrollen 13b der Zwischenwelle die schrägen Flächen der Daumen 30 mehr oder weniger hinauf, heben dadurch die Zwischen welle 13 und verändern so die Schieber- oder Ventilstellung des Hülfscylinders, wie dies bei den oben beschriebenen Anordnungen dargestellt wurde.As long as the machine to be regulated drives the shaft 12 at normal speed, that is how long shafts 12, 13 and 3 rotate in community, d. H. evenly. However, as soon as the waves 12 and 13 faster than that Shaft 3 run, the rollers 13b of the intermediate shaft rotate the inclined The surfaces of the thumbs 30 more or less up, thereby lifting the intermediate shaft 13 and so change the slide or valve position of the auxiliary cylinder, as is the case with the arrangements described above was shown.

Claims

Patent Claims:

1. In a steam engine regulator the application of the connection of three shafts, namely the drive shaft moved by the machine to be regulated, and also the one equipped with vanes or a vane wheel Shaft, the wings of which rotate in a vessel equipped with fixed wings and filled with liquid, as soon as the drive shaft sets this vane shaft in motion, finally an intermediate shaft, the ends of which are located between the two aforementioned shafts, which three shafts have a geometric axis and are so arranged and connected with one another that, when they are to be regulated Machine turns the drive shaft so fast that it runs faster than the vane shaft, the intermediate shaft is in its longitudinal direction between the other two shafts emotional.

2. In a steam engine regulator, the adjustment of the slide or valve of a Auxiliary cylinder, the piston of which determines the position of the throttle valve of the machine to be regulated changed, mediating from a point that lies under the drive wheel of the regulator of a ring and its associated parts, which by the longitudinal movement of the intermediate shaft between the drive shaft and vane shaft in the same geometric

Ax lies, is moved as soon as the drive shaft rotates faster than the vane shaft.

In a steam engine regulator, the arrangement of three in one common Geometric Ax lying in conjunction with one on the lowest or waves Vane shaft attached swing frame, which is so with appropriate engine the uppermost or drive shaft is connected, that the lowest or vane shaft with is rotated at the same speed as soon as the drive shaft passes through the machine to be regulated is set in normal speed of rotation, but that with a sudden increase in speed the drive shaft causes the oscillating frame to oscillate and, through the latter, causes the intermediate shaft to move in their longitudinal direction between the upper or drive shaft and the lower or vane shaft he follows.

The entire arrangement of the steam engine regulator and its illustrated and changes described.

In addition 5 sheets of drawings.