DE183086C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 183086 KLASSE 60. GRUPPE

. REINHOLD PROELL in DRESDEN. Pseudoastatischer Leistungsachsenregler. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. November 1905 ab.

Es ist eine bekannte Eigenschaft aller Fliehkraftregler, daß, wenn die Gegenkraft K derselben sich aus einzelnen Kräften oder Kräftegruppen K₁, K₂, K_s usw. zusammensetzt, von denen jede für sich den Regler astatisch machen würde, dies auch von ihrer Summe K gilt. So hat man bei den gewöhnlichen Muffenreglern vielfach eine Muffenbelastung K₁ und überdies eine Federbelastung K₂, welche

ίο den Schwungmassen direkt entgegenwirkt. Würde nun K₁ für sich allein und in gleicher Weise K₂ für sich allein den Regler astatisch machen, so wird er auch unter der vereinigten Wirkung von K₁ und K₂ astatisch werden.

Das gleiche gilt für beliebige Vielfache von K₁ und K₂, so daß der Regler auch unter der Einwirkung von m · K₁ und η · K_z, wobei m und η beliebige ganze oder gebrochene Zahlen sind, astatisch werden wird. Mit der Änderung von m oder η wird natürlich auch eine Änderung der Tourenzahl einhergehen, und man hat diese Eigenschaft vielfach zur Tourenverstellung benutzt. In der Regel ändert man nur einen Faktor, etwa m, und wählt K₁ konstant. Dieser Fall liegt bei allen denjenigen Muffenreglern vor, bei denen die Tourenverstellung durch Vergrößerung oder Verkleinerung der im Bereiche des Muffenhubes unveränderlichen Muffenbelastung hervorgerufen wird, was bekanntlich durch Hinzufügen eines Gewichtes oder durch stärkeres oder schwächeres Anspannen einer zentralen Feder bei ungeänderter Windungszahl erreicht werden kann. Es ist dies aber, wie gesagt, nur ein Spezialfall, der keinen Anspruch auf Allgemeinheit hat. _λ

Fig. ι zeigt beispielsweise eine von demselben abweichende Lösung für einen Wattschen Regulator in schematischer Darstellung. B C und B D sind um den Punkt B drehbare Schwingen, deren Endpunkte C bezw. D in Längsschlitzen der Pendelstangen A E bezw. A F gleiten können und Rollen tragen, auf denen die horizontale Platte G H ruht. Eine Belastung der letzteren mit einem konstanten Gewichte K₁ würde für sich allein den Regler astatisch machen, vorausgesetzt, daß AB = BC = BD ist, wie leicht nachgewiesen werden kann. Einfacher natürlich ,bleibt es, wenn man die Muffe selber belasten kann, und dürfte dies in der Praxis die Regel bilden.

Das Fehlen einer besonderen achsial sich verschiebenden Muffe hat es bei Achsenreglern mit sich gebracht, daß man die Tourenverstellung meist auf anderem Wege bewirkt, allerdings vielfach unter Preisgabe der genauen oder angenäherten Astasie, und oft auch nur innerhalb enger Grenzen. So ändert man beispielsweise bei Achsenreglern mit Zugfedern Richtung und Spannung der Zugfedern und gelangt dadurch bei nur geringen Tourenverstellungen und gewissen zulässigen Änderungen des Ungleichförmigkeitsgrades zum Ziel. Große Tourenverstellungen werden meistens mit Achsenreglern nicht erreicht. Nachstehend

(2. Auflage, ausgegeben am 7. November igoS.f

beschriebene Erfindung soll hierin eine Ausnahme machen, indem sie die weitesten Geschwindigkeitsänderungen bei ungeänderter Astasie bezw. Pseudoastasie ermöglicht. Zu diesem Zwecke wird von der in einer Ebene normal zur Reglerachse vor sich gehenden, meist in einer Drehung bestehenden Bewegung der Schwungmassen eine achsiale Bewegung abgeleitet, die so beschaffen sein muß, daß

ίο die Kraft, welche in achsialer Richtung nötig wäre, um der Zentrifugalkraft das Gleichgewicht zu halten, während des Ausschlages der Pendel aus der Innen- in die Außenlage bei konstanter Tourenzahl konstant bleibt.

Fig. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel dar. Die Pendelmassen M₁, M₂ = M sind um die Zapfen A₁ und A₂ drehbar; C ist die Reglerachse in Querschnittprojektion, der Regler sei in allen Teilen symmetrisch in bezug auf C. Ist alsdann w die augenblickliche Winkelgeschwindigkeit, ζ der Abstand des Punktes M₁ bezw. M₂ von der Geraden A₁A₂ = 2a, so ist das Moment der Zentrifugalkraft des Pendels M₁ in bezug auf den Drehpunkt A₁ = M ζ α · ω² (s. ζ. Β. Hütte, 18. Aufl., S. 756), somit bei konstantem u> proportional z. Würde nun in dem beliebig auf M₁ A₁ angenommenen Punkte B₁ eine Kraft wirken, die stets parallel A₁ A₂ ist und obiges Moment aufheben soll, so müßte dieselbe konstant sein, da ja ihr wirksamer Hebelarm in bezug auf A₁ proportional ζ .sein würde. Angenähert erreicht man dies, indem man eine Kette über die Rolle D₁ führt, deren Entfernung von S₁ im Vergleich zur Strecke B₁A₁ groß ist. Alsdann wächst der Hebelarm der Kettenrichtung immer noch mit großer Annäherung proportional z. Die Rollen D₁ und Z)₂ haben den Zweck, die Ketten in die achsiale Richtung umzulenken, wo sie durch eine Traverse vereinigt werden können, an welcher eine konstante, parallel zur Achse gerichtete Kraft angreift. Durch Vergrößerung dieser Kraft ist es nach obigem möglich, die Tourenzahl ohne Änderung der Astasie zu erhöhen, während die Verkleinerung entsprechende Erniederung der Umlaufzahl zur Folge haben würde. Die konstante achsiale Kraft kann durch verschiedene Mittel hergestellt werden. Das einfachste ist natürlich ein Gewicht, das jedoch nicht unmittelbar angreifen kann, wenn die Reglerwelle, wie dies meist der Fall ist, horizontal liegt. In diesem Falle macht sich vielmehr eine besondere, durch Hebel oder Führungsrollen zu bewerkstelligende Umlenkung der natürlichen vertikalen Kraftrichtung des Gewichtes in die horizontale nötig. Will man statt des Gewichtes die Kraft einer Feder benutzen, so hat man zu berücksichtigen, daß die Federkraft während der Federung nicht konstant bleiben kann, sondern sich ändert. So wird naturgemäß eine Zugfeder durch Dehnung stärker gespannt. Man kann sich aber eine solche zu- oder abnehmende Federkraft stets aus einem konstanten und einem veränderlichen Teil zusammengesetzt denken und letzteren durch entsprechende Maßregeln vernichten. Fig. 3 stellt eine der möglichen Lösungen dar. Auf den längs der horizontalen Bahn B C geradlinig geführten Punkt A soll in Richtung dieser Bahn eine konstante Kraft ausgeübt werden. Zu diesem Zwecke läßt man auf A eine im Punkte D befestigte Zugfeder F in der Bahnrichtung wirken. Dieselbe würde jedoch in B vermöge der größeren Länge B D eine größere Zugkraft ergeben als in C, wo ihre Länge nur C D ist. Um diese Ungleichheit aufzuheben, ist ein umgekehrtes Pendel E G angeordnet, dessen Drehpunkt E senkrecht unter der Mitte von B C liegt. Das Pendel trägt oberhalb der Bahn B A ein Gewicht G und ist mit einem Mitnehmerschlitz H ausgerüstet, in welchem Punkt A gleiten kann. Für sich betrachtet befindet sich das Pendel im labilen Gleichgewicht. Aus der Mittellage nach rechts ausgewichen, wird es auf A eine mit zunehmender Entfernung von der Mittellage annähernd proportionale Kraft nach rechts ausüben, beim Ausschlage nach links wirkt es go umgekehrt mit einer nach links gerichteten Kraft auf A ein. Rechts von der Mittellage wird also die infolge Dehnungsabnahme verminderte Federkraft verstärkt, links von ihr dagegen die infolge Dehnungszunahme zu große Federkraft geschwächt. Bei entsprechender Wahl der Gewichts- und Längenverhältnisse läßt sich mit praktisch genügender Genauigkeit die resultierende, auf den Punkt A einwirkende Kraft konstant halten. Natürlich läßt sich die Wirkung des beschriebenen Gewichtspendels auch ohne Schwierigkeit, durch Federwirkung ersetzen. Es sollte hier nur eine der möglichen Lösungen angedeutet werden. Eine Verschiebung des Punktes D nach links oder rechts hat natürlich auf die Konstanz der auf den Punkt A einwirkenden Kraft, die dadurch nur ihrem absoluten Betrage nach verkleinert oder vergrößert wird, keinen Einfluß, da die Anspannung einer Feder ohne Änderung der Windungszahl nur der Hinzufügung einer konstanten Kraft gleichkommt. Es ist natürlich auch angängig, den nicht konstanten Teil der Federkraft durch geeignete Federanordnung im Regler selbst aufzuheben, in welchem Falle die äußere Verstellvorrichtung aus einer einfachen Feder mit Zubehör bestehen kann. Hiermit läßt sich nämlich der Vorteil wesentlicher Entlastung der Gelenke verbinden, da alsdann

nur ein Teil der wirksamen Gegenkraft in achsialer Richtung ausgeübt zu werden braucht.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:
   5

   i. Pseudoastatischer Leistungsachsen regler mit zwei um Bolzen (A₁A₂, Fig. 2) schwingbaren Pendeln, dadurch gekennzeichnet, daß die an diesen Pendeln angreifenden, den Fliehkräften das Gleichgewicht haltenden Gegenkräfte während des Pendelausschlages annähernd parallel der Verbindungslinie (A₁ AJ der Pendeldrehbolzen bleiben und durch Kette und Leitrolle oder durch Winkelhebel oder ähnliche Übertragungsglieder aus einer in achsialer Richtung wirkenden Hauptkraft abgeleitet werden, welche während des Pendelausschlages annähernd konstant bleibt und zwecks Veränderung der Umlaufzahl vergrößert oder verringert werden kann.
2. 2. Ausführungsform des Reglers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß die achsiale Hauptkraft durch eine Feder ausgeübt wird, deren Kraftzunahme bei zunehmender Dehnung bezw. Kraftabnahme bei abnehmender Dehnung durch eine Hilfsvorrichtung ausgeglichen wird, welche im einfachsten Falle aus einem umgekehrten Pendel besteht, an welchem die Schwere oder eine mittelbar oder unmittelbar angreifende Federkraft ein um so größeres Moment erzeugt, je weiter sich dies Pendel aus seiner Nullage, in der das Moment Null und das Gleichgewicht ein labiles ist, entfernt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.