DE2617C - Neuerungen an indirekt wirkenden Regulatoren - Google Patents

Description

1877.

.Klasse 60./

JOHANN GEORG BODEMER in ZSCHOPAU ι. S. Neuerungen an indirect wirkenden Regulatoren.'

Patentirt im Deutschen Reiche vom 27. Juli 1877 ab, Längste Dauer: 6. Januar 1891.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, das Schwanken in der Geschwindigkeit bei einer Störung des Gleichgewichtsverhältnisses zwischen Kraft und Widerstand auf ein Minimum herabzuziehen. Die Aufgabe, welche der verbesserte Regulator zu erfüllen hat, würde demnach in folgendem bestehen:

i. Sobald sich die Schwungkugeln nur.wenig von der Mittelstellung entfernt haben, die Schaltvorrichtung in entsprechender Weise in volle Thätigkeit zu setzen.

¹ 2. Die Schaltvorrichtung in demselben Sinne fortdauernd in Thätigkeit zu halten, so lange der Regulator steigt. *

3. Die Thätigkeit der Schaltvorrichtung wieder vollständig aufzuheben, unmittelbar nachdem die Kugeln angefangen haben, sich wieder der Mittelstellung zu nähern, da zu dieser Zeit die Schützenstellung im allgemeinen dem Kraftbedarf entspricht, wenn auch die Geschwindigkeit noch eine von der Normalgeschwindigkeit verschiedene ist.

4. Die Schaltvorrichtung bei weiterem Fallen des Regulators, eventuell bis zur Mittelstellung, fortdauernd in Unthätigkeit zu belassen.

5. Die Wirkung auf die Schaltvorrichtung in dem ursprünglichen Sinne wieder aufzunehmen, im Falle die Kugeln vor erreichter Mittelstellung von neuem anfangen, sich von dieser zu entfernen.

Die Lösung dieser Aufgabe läfst sich durch verschiedene Mechanismen erreichen, welche auf den beiliegenden Zeichnungen in Fig. 1 bis 16 dargestellt sind.

Die Construction Fig. 1 dürfte am bestengeeignet sein, den Grundgedanken völlig klar zu machen. α α ist ein in verticalen Führungen gehender Regulatorzaum, welcher seine Bewegung mittelst Zahnstange und Getriebe auf die beiden in verschiedenen parallelen Verticalebenen liegenden Zahnkranz-Segmente b und c überträgt. Diese Segmente sind so miteinander in einem Rade verbunden, dafs bei der Mittelstellung b oben und c unten ist; f g ist ein Hebel, dessen Arm/ zwei Zähne d und e trägt, welche bezw. zu den Segmenten b und c in Beziehung stehen; g ist ein Gegengewicht für /, und h der Hebel, welcher auf die Schaltvorrichtung wirkt, also wie gezeichnet, eine Riemengabel verschiebt, oder dergleichen mehr; i und k sind zwei Gewichte, welche mittelst Schnüren an / bezw. g befestigt sind. Befindet sich die Hebelverbindung in ihrer Mittellage, so stehen beide Gewichte auf ihrer Unterlage. Wird jedoch die Hebelverbindung aus ihrer Mittellage gebracht, so giebt das gehobene Gewicht den Hebeln das Bestreben, wieder in die Mittellage zurückzukehren. Nimmt die Geschwindigkeit der Maschine zu, so hebt sich der Regulatorzaum, das Rad b c dreht sich in der Richtung des Pfeiles, der erste Zahn von c hebt / mittelst des Zahnes e und verschiebt die Riemengabel durch den Hebel k. An einem gewissen Punkte, welcher einer nur geringen Abweichung des Regulators von der Mittelstellung entspricht, verläfst Zahn 1 des Segmentes c den Zahn <?; bis dahin hat aber Hebel h die Riemengabel schon vollständig verschoben; es ist demnach die obige Bedingung ι erfüllt. Steigt der Regulator nun weiter, so kommt Zahn 2, ferner Zahn 3 u. s. w. zum Angriff, ohne dafs jedoch dadurch an der ,Stellung der Schaltvorrichtung etwas geändert wird. Dadurch ist Punkt 2 erfüllt. Geht nun aber der Regulatorzaum wieder herunter, so braucht das Rad b c sich nur um einen kleinen Theil seines Umfanges rückwärts zu bewegen, bis Hebel f wieder in die Mittelstellung gekommen und damit die Schaltvorrichtung ausgerückt ist, entsprechend der Bedingung 3. Beim weiteren Fallen des Regulators drücken diejenigen Zähne von c, welche noch über e stehen, nun zwar den Zahn c noch etwas herunter, jedoch nicht hinreichend, um die Riemengabel wirksam zu verschieben. Hiermit ist der vierten der obigen Aufgaben Genüge geleistet.

Geht nun der Regulator nicht ganz auf seine Mittelstellung zurück, bleibt beispielsweise das Segment c so stehen, dafs die Lücke zwischen den Zähnen 3 und 4 mit dem Zahne e (welcher selbst in seiner Mittelstellung, also der gezeichneten Lage gedacht werden mufs) correspondirt, und fängt der Regulator jetzt wieder an zu steigen, so fafst sofort Zahn 4 den Zahn e und übt genau dieselbe Wirkung aus wie vorhin Zahn i. Hiermit ist die fünfte Bedingung erfüllt.

Bei einer Verminderung der Geschwindigkeit dreht sich das Rad ic in entgegengesetzter Richtung, und es kommen die Zähne von b in Eingriff mit Zahn d, während die Zähne von e so lange unthätig sind. Die Wirkung ist daher der vorigen völlig gleich, nur in entgegengesetztem Sinne.

Die Anordnung kann unter anderem in der Weise modificirt werden, dafs man statt der Zahnkränze b oder c oder statt des Hebels f Zahnstangen anwendet. Auch können die Gewichte i und k statt mittelst der Schnüre in anderer entsprechender Weise locker mit den Hebeln / und g verbunden werden, oder dieselben werden durch Federn ersetzt, analog wie in Fig. 2. Die Uebertragung der Bewegung des Rades b c auf den Hebel fg kann auch durch Reibung bewirkt werden, wenn der letztere in verschiebbaren Lagern gelagert und durch Gewicht oder Feder gegen das Rad gedrückt wird.

Die Construction Fig. 2, 2a und 2b ist der vorigen im wesentlichen ähnlich. Die Zähne der Segmente b und c von Fig. 1 sind hier durch schiefe Ebenen b* b² etc. und c^l c- etc. ersetzt, während den beiden Zähnen d und e Fig. ι die schiefe Ebene d entspricht. Die schiefen Ebenen b^lb²b³ etc. sowie c' c~ c* etc. stehen mit dem Regulatorzaum durch Getriebe und Zahnstangen derart in Verbindung, dafs deren Bewegung der des Zaumes bei vergröfsertem Hube entspricht. d ist das schräg gestellte Ende des Hebels Ji₁ der seinen Drehpunkt in e hat und durch die Federn f und /' nach der Mittellage hin ■ gedruckt wird. Bei der mittleren Stellung des Regulators befindet sich d zwischen den schiefen Ebenen b_l und If₁. Hebt sich der Regulator, so drückt b, das Stück d nach rechts und der Hebel h wirkt mittelst der Riemengabeln auf Zumachen des Schützens. Steigt der Regulator weiter, so gleitet £j an d vorbei, und es kommt b.₂, ferner b₃ etc. zur Wirkung, ohne die Stellung der Schaltvorrichtung in wirksamer Weise zu ändern. Geht hingegen der Regulator zurück, so wird d zwischen irgend welchen zwei benachbarten schiefen Ebenen b hindurchgleiten und wieder in die Mittelstellung gelangen, ist aber bereit, bei erneuertem Steigen des Regulators die Wirkung auf Zumachen des Schützens sofort wieder aufzunehmen. Denkt man sich die schiefen Ebenen bⁱ b³ b³ und c'c'~c³ etc. auf dem Umfang eines Cylinders, ζ. B. des Rades m angebracht, so repräsentiren dieselben zwei kurze Stücke einer mehrgängigen Schraube. Statt der mehrgängigen Schraube würde auch eine solche mit nur einem in zwei Theile getrennten Gange anzuwenden sein, vorausgesetzt dafs sie sich rasch genug dreht.

Eine andere praktische Lösung der gestellten Aufgaben zeigt Fig. 3 bis 3f. Der Regulatorzaum ist hier wieder mit α bezeichnet. An diesem ist seitwärts ein Schild b, mit einem eigenthümlichen Ausschnitte versehen, festgeschraubt. Die Schiene c hängt mit α nur durch Reibung zusammen. Aus dem Grundrifs Fig. 3f ist ersichtlich, dafs c in α in einer schwalbenschwanzförmigen Führung gehalten und in dieser durch eine Feder angedrückt wird, h ist ein Hebel, dessen oberer Zapfen g in den Schlitz f und dessen unterer Arm in die Gabel am unteren Ende der Stange c eingreift. Zu bemerken ist dabei, dafs der Schlitz f breiter ist als die Dicke des Zapfens g, und dafs derselbe so geformt ist, dafs die der Mittellinie näherliegenden inneren Begränzungsflächen der oberen und der unteren Hälfte (entsprechend verlängert gedacht) um die Dicke des Zapfens g von einander abstehen.

Fig. 3 zeigt die beschriebenen Stücke in der mittleren Stellung. Die beiden Riemen (es werde eine Schaltvorrichtung aus Riemenscheiben etc. bestehend vorausgesetzt) laufen auf den losen Scheiben. Vermindert sich nun der Widerstand, so steigen die Kugeln, der Regulatorzaum sammt dem Schilde b geht in die Höhe, nimmt die Schiene c durch Reibung mit, und diese verstellt den Hebel h bis dahin, dafs der Zapfen g sich an die linksseitige Wand des Schlitzes / legt und nun hier gehemmt wird (Position Fig. 3a). Bei dieser Stellung ist der eine Riemen zum Zumachen des Schützens etc. ^bereits ganz auf die feste Scheibe gerückt, demnach zufolge Bedingung 1 die Schaltvorrichtung in voller Thätigkeit. Steigt nun der Regulator höher, so wird zwar der Zaum mitgenommen, wie in Fig. 3b gezeichnet, nicht aber die Schienef, da der Widerstand, welchen der Zapfen in dem Schlitze f findet, die Reibung zwischen Schiene und Zaum überwindet. Es wird also an der Riemenstellung nichts geändert. Damit ist dem Punkte 2 genügt. Fällt hingegen der Regulator nur um ein weniges, so ist der heruntergehende Zaum im Stande, die Schiene c soweit mitzunehmen, bis der Zapfen g sich an die rechtsseitige Wand des Schlitzes / anlegt; dann ist aber die Mittelstellung von c sowie die der Riemengabel erreicht, und die Schaltvorrichtung steht still. Diese Stellung ist in Fig. 3c gezeichnet und entspricht der Bedingung 3. Bedingung 4 wird dadurch erfüllt, dafs bei weiterem Fallen des Regulators (eventuell bis zur Mittelstellung) die Stellung der Schiene c nicht verändert wird, weil der abwärts gerichtete Druck dieser Schiene fortdauernd durch den im Schlitz / gehemmten Zapfen g aufgehoben wird (Fig. 3d).

Bei einem Steigen des Regulators von der letzten Lage aus drückt die Schiene c den Zapfen g sofort wieder nach links und bringt die Schaltvorrichtung wie vorhin auf Zumachen des Schützens in Gang. (Fig. 3ε und Bedingung 5.)

Bei erhöhtem Widerstände oder verminderter Kraft findet natürlich, wie bei der ersten Construction, dieselbe Thätigkeit im entgegengesetzten Sinne statt.

Fig. 4a, 4b und 4c zeigen eine der vorstehend beschriebenen ähnliche Anordnung, bei welcher jedoch zwei Schilder b und b¹ mit den bezüglichen Schlitzen / und /' sowie zwei Hebel h und h^% erfordert werden. Die Schlitze haben eine Weite gleich der Dicke der Zapfen g und g*. Die Schiene c hat zwei aus Fig. 4a ersichtliche seitliche Ausschnitte zur Aufnahme der Enden der Hebel h und h \

Hebt sich der Regulator aus der gezeichneten Mittelstellung, so geht der Zaum α mit der Schiene c in die Höhe, bis der Zapfen g aus der Mittellage in den untern Theil des Schlitzes / gekommen ist. Da letzterer links von der durch die Mittellage von g gehenden Verticallinie liegt, so war der Schiene c gestattet, sich um einen gewissen Weg zu heben; sobald aber g an die linksseitige Wand des Schlitzes gedrückt wird, kann sich c nicht weiter heben, wenn auch a noch steigt. Während dessen fand auf der anderen Seite des Regulators durch das Schild b' etc. keine Wirkung auf die Schiene c statt, denn der in Fig. 4a rechtsseitige Ausschnitt von c, welcher nach unten verlängert ist, gestattete dem Hebel h' in Ruhe zu bleiben. Aufserdem ist der untere Theil des Schlitzes /' in Uebereinstimmung mit der Mittellage vom Zapfen g^l, wirkt also auch nicht auf die Stellung von /ι¹. Geht der Regulator von einem hohen Punkte zurück, so wird Schiene c sofort wieder bis zur eigenen Mittellage zurückgeschoben, d. h. bis sie durch h' gehemmt wird; mithin wird durch d der Schaltapparat ausgerückt, während der Regulator noch weiter fällt. Die erwähnte Mittellage von c wird bis.hierher durch den Hebel Aⁱ fixirt, welcher durch denZapfen^·¹ und den unteren Theil des Schlitzes/¹ gehalten wird. Geht der Regulator aus der Mittelstellung herunter so tritt infolge des abwärts gerichteten Druckes der Schiene c auf den Hebel hⁱ der Zapfen g^l in den oberen, rechtsliegenden Theil von /' (Fig. 4c), der Hebel geht um soviel, als die Abweichung des oberen Schlitztheiles /' von der Mittelstellung von g¹ gestattet, herunter und begrenzt den Weg der Schiene c nach unten. Während dieser Bewegung blieb nun seinerseits h stehen, da der nach oben verlängerte linksseitige Ausschnitt von c diesmal hier keine Wirkung äufsern konnte.

Fig. 5, Aufrifs und Grundrifs, ist eine Abart der vorigen Anordnung. Der Zaum α wirkt hier durch, Vermittelung von Zahnstange und Getriebe auf eine Scheibe b mit Nuth/, welche dem Schilde b mit dem Schlitz / der Fig. 3 entspricht. Die Schiene c, Fig. 3, wird durch die Scheibe c ersetzt, die durch eine Feder gegen die Scheibe b angedrückt wird, um zwischen beiden Reibung zu erzeugen. In die Nuth / greift der an dem Hebel h befestigte Stift g und die Uebertragung der Bewegung von der Scheibe c auf den Hebel h erfolgt durch ein Gelenkstück e. Das untere Ende des Hebels h wirkt auf die Schaltvorrichtung ebenso wie der Zapfen an der Schiene c, Fig. 3.

Während der Hub der durch Reibung mit dem Zaum in Verbindung stehenden Schiene c in Fig. 3 durch die Form des Schlitzes / begrenzt und regulirt wurde, ist es in der Anordnung Fig. 6 eine Scheibe b, welcher diese Aufgabe in ganz ähnlicher Weise zufällt. Der Zaum α dreht die Scheibe b bei seiner Bewegung nach oben bezw. nach unten um einen gewissen Winkel (welcher hier höchstens i8o° erreichen darf) einmal rechts, das andere mal links herum und bestimmt damit den Hub der Schiene c gerade so wie der Schlitz / in Fig. 3 unter Vermittelung des Hebels h oder wie in Fig. 5 die Nuth/ die Winkelbewegung dieScheibei:. Wie die Figur zeigt, ist der Halbmesser der Scheibe b an der einen Seite gröfser als an der anderen und steht dieselbe in directer Beziehung zu den Ansätzen g und g¹ der Schiene c.

Es liefse sich diese Anordnung in der Weise abändern, dafs man zwei Scheiben anwendete, ähnlich wie in Fig. 4 zwei Schilder mit Schlitzen gegenüber dem einen in Fig. 3 benutzt worden sind.

In der Ausführung Fig. 7 ist zwar wie bei den vier voraufgehenden die Reibung ein wesentlicher Factor, und besteht hierin eine gewisse Uebereinstimmung mit denselben, doch ist die Construction im übrigen verschieden. Der Zaum a wirkt durch Zahnstange und Getriebe auf die Zahnstange b, welche mittelst des Zapfens c die Schienen d und d¹ zwischen den festen Punkten / und h bezw. / und h' zu verschieben vermag. Zwei Federn (oder Gewichte) drücken diese Schienen nach der Mitte hin. Die beiden mit Riemengabeln versehenen Schienen e und e^l stehen bezw. mit d und d¹ durch Reibung in Verbindung, können sich jedoch nur zwischen den Punkten/ und g einerseits und / und g^l anderseits bewegen. Hebt sich nun der Regulator, so schiebt b mittelst des Zapfens c die Schiene d nach links, und letztere nimmt durch die vorhandene Reibung die Schiene e mit. Sobald diese an g angestofsen ist, ist der betreffende Riemen auf die feste Scheibe gekommen und die Schaltvorrichtung in Gang gesetzt auf Zumachen des Schützens. Der Regulator kann nun aber noch weiter steigen, bis d an h anstöfst (die Dicke sowie die Spannung der Feder abgerechnet). ■Beim Rückgang des Regulators geht b zurück, die Schiene d folgt durch den Druck der Feder nach, nimmt e mit und rückt den Riemen auf die lose Scheibe. Hiernach kann der Regulator aber immer noch weiter fallen, da der Schiene d noch ein bedeutender Spielraum verbleibt, bis sie wieder an / anstöfst. Steigt inzwischen der Regulator wieder, so wird auch e sofort nochmals nach links mitgenommen und die Schaltvorrichtung wieder in Thätigkeit gesetzt. Die Wirkung auf der anderen Seite ist, wie selbstverständlich, eine ähnliche.

Gegen die bisher beschriebenen Constructionen kann der Einwand erhoben werden, dafs der Regulator, nachdem er gestiegen und dann

wieder etwas gefallen ist, nun in einer zu hohen (bezw. auf der anderen Seite zu niedrigen) Lage fortrotiren könne, mithin den Motor unter solchen Umständen nicht auf seine mittlere Geschwindigkeit bringe. Der Erfinder hat sich daher die Aufgabe gestellt, noch Constructionen aufzufinden, welche neben den im Eingange aufgestellten fünf Bedingungen noch die sechste Bedingung erfüllen:

»In dem hier vorausgesetzten Fall die Schaltvorrichtung so oft von neuem in Thätigkeit zu setzen, bis der Regulator auf seine Mittelstellung zurückgekehrt ist.« Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung, welche diese Aufgabe nebst den früher gestellten erfüllt.

Der Regulatorzaum α steht durch Zahnstange, verzahnten Sector und Hebel b mit der Frictions-Kupplungshülse c in Verbindung. Letztere ist auf der Welle e verschiebbar, überträgt aber ihre Rotation durch Nuth und Feder, während die Drehung der Welle durch eine Schnecke auf das Schneckenrad / übertragen wird, welches seinerseits den Schützen bezw. Expansionsschieber etc. zu verstellen hat. Der zweite Kupplungstheil d hat eine zum Rohr verlängerte Nabe, auf welche mit Nuth und Feder das Rohr g mit der Riemscheibe k aufgeschoben ist. Dabei ist g in dem Lager h gelagert. Auf dem Rohr g sitzt eine Schnecke /, die das Schneckenrad m treibt, mit dem das Sperrrad η in Verbindung steht, r ist eine Feder, welche den Kupplungstheil d soweit verschieben kann, als es das Stück/ und die feste Stütze q gestatten. Hebt sich nun der Regulatorzaum a, so wird c gegen d gedrückt, die continuirliche Rotation der Riemscheibe k wird durch g, d und c auf e und mithin auf / übertragen, und der Schützen etc. wird zugemacht. Gleichzeitig ist aber d und damit auch das Stück/ zurückgeschoben worden, die Zahnschiene ο ist über die schrägen Zähne von η hinübergeglitten, da sie einer hintergelegten Feder halber nachgeben konnte. Das Rad η hält nun die Schiene o, mithin auch / und d fest, da aber das Rad m durch die Schnecke / in langsamer Linksdrehung erhalten wird, so ist der Feder r die Möglichkeit gegeben, die genannten Theile wieder nach links zu schieben, nach Maafsgabe der Umdrehungsgeschwindigkeit von n, bis / an q anstöfst. War der Regulator von seiner höchsten Stellung rascher gefallen und auf die Mittelstellung gekommen, als der Geschwindigkeit von d entsprach, so blieb währenddessen c aufser Berührung mit d, und das Schneckenrad f stand still. Verrharrte dagegen der Regulator eine bemerkbare Zeit in einer zu hohen Lage, so mufste der Kupplungstheil d den anderen Theil c in einer gewissen Zeit wieder einholen und denselben (mithin auch /) in erneuerte Umdrehung versetzen, bis der Regulator weiter herunter ging. In diesem Einholen und wieder in Drehung versetzen beruht das Eigenthümliche der Construction und die Lösung der oben gestellten Aufgabe. Das verhältnifsmäfsig langsame Zurückgehen der Kupplungshülse d würde sich auch durch einen entsprechend angebrachten Katarakt bewirken lassen.

Während bei der beschriebenen Einrichtung unter Umständen eine gewisse, wenn auch nur kurze Zeit verfliefsen kann, bis bei gefallenem und nun von neuem steigenden Regulator die Hülse c soweit verschoben ist, dafs sie die langsam gegen die Mittellage zurückkehrende Hülse d trifft, bezw. das Rad in erneuerte Umdrehung auf Schliefsung des Schützens versetzt, geschieht letzteres bei der folgenden Anordnung sofort nach erneuertem Steigen des Regulators. Dieselbe ist in Fig. 9 bis 15 dargestellt. Fig. 9 ist eine Seitenansicht, Fig. 10 eine Vorderansicht, Fig. 11 und 12 sind Horizontaldurchschnitte nach A B, bezw. CD, Fig. 13 Schnitt nach GH, Fig. 14 Theilansicht von oben und Fig. 15 Grundrifs der Uebertragungsscheiben etc.

Die Construction des Zaumes α mit dem Schilde b, der Schiene c und dem Hebel h entspricht der früher beschriebenen Figur 3, nur ist die Wirkungsweise auf die Schaltvorrichtung eine andere. Die Schiene c verschiebt nicht unmittelbar die Riemengabel, sondern sie hemmt vermittelst eines Vorsprunges d die Drehung einer Welle t. Letztere hat an ihrem unteren Ende eine Frictionsscheibe w^l, mit der eine andere, mit der Regulatorwelle sich constant drehende Frictionsscheibe w in Beziehung steht. Die Scheibe 7#' hat vier leichte Ausschnitte, welche in ihrer Stellung mit den Daumen te bis u¹¹¹ am oberenEnde der Welle correspondiren. Steht einer dieser Ausschnitte der Scheibe w gegenüber, so steht w' still. Auf der Scheibe w' befinden sich vier Stifte, ζ bis «'", auf die eine durch eine Feder gespannte Klinke y derart wirkt; dafs die Scheibe ein Bestreben hat, sich in der Richtung des Pfeiles zu drehen. An dieser Drehung wird sie jedoch in der gezeichneten Stellung durch den Daumen ?/ gehindert, χ ist ein Excenter, welches das Schaltwerk in dem einen oder dem anderen Sinne einrückt oder dasselbe in Ruhe setzt.

Steigt nun der Regulator aus seiner Mittellage, so geht der Zapfen d der Schiene c in die Höhe und an dem Daumen u vorbei. In dem Moment, dafs d den Daumen u losläfst, drückt die Klinke y den Stift ζ bezw. die Scheibe wⁱ um soviel vorwärts, dafs w mit dem betreffenden Stück der vollen Peripherie von wⁱ in Berührung kommt, demnach w^x um einen Viertelkreis gedreht wird; gleichzeitig dreht sich das Excenter um denselben Winkel und rückt die Schaltvorrichtung auf Zumachen ein. Es findet also ein Einrücken derselben statt, sobald sich die Schiene c bezw. der Zaum a um die Dicke des Zapfens d gehoben hat. Zu derselben Zeit, da ein zweiter Ausschnitt von ze/¹ der Scheibe w gegenüber zu stehen kommt, hemmt aber auch der um die Dicke von d höher als u ,stehende Daumen u' die Drehung; der zweite Stift z' ist über die Klinke y hinübergeschnappt, und diese ertheilt nun w¹ ein

erneuertes Bestreben, sich mit w in Berührung zu setzen. Der Regulator kann jetzt weiter steigen, ohne etwas an der Schaltvorrichtung zu ändern. Beim Heruntergehen des Regulators von einem Punkte über die Mittellage verläfst d den Daumen «', die Welle t dreht sich wieder wie vorhin um 90 °, und die Schaltvorrichtung wird in Ruhe gesetzt. Ein weiteres Fallen bis zur Mittellage bringt nun keine Veränderung mehr hervor, wiederholtes Steigen dagegen ein erneuertes Einschalten auf Zumachen bei Drehung der Welle t um 270°. Bei der Bewegung des Regulators unterhalb der Mittellage ist das Spiel dem vorigen entsprechend.

Soweit ist die Wirkung des Regulators unabhängig von dem übrigen in den betreffenden Figuren enthaltenen Mechanismus und entspricht dieselbe nur den im Eingange aufgestellten fünf Bedingungen. Dieser weitere Mechanismus dient nun dazu, die Schaltvorrichtung wiederholt in Thätigkeit zu setzen, wenn der Regulator auf seinem Rückwege nach der Mittellage in einer zu hohen oder zu niedrigen Lage fortrotirt.

Auf der in Fig. 9 hinteren Seite des Regulatorzaumes befindet sich ein Schild b¹ mit einem Schlitz /', Fig. 13, in den ein Zapfen ohne wesentlichen Spielraum eingreift. Letzterer sitzt an dem Hebel k' k fest. Dem Hebelarm k gegenüber an der Vorderseite des Regulators befindet sich ein Hebel /, dessen gabelförmiges Ende auf die mit der Welle t verbundene Scheibe ν greift. Letztere besteht auf je einem Viertel ihres Umfanges abwechselnd aus einem rechten und einem linken Schraubengange, so dafs die hohen und tiefen Punkte (mit Bezug auf den Hebel T) mit den Stillstandpunkten der Welle t correspondiren. Zwischen diesen beiden Hebeln und von ihnen in Spitzen oder lockeren Zapfen getragen, dreht sich eine Axe m\ auf dieser befinden sich das Stirnrad 0 und das Schneckenrad n. rundr¹ sind zwei Schnecken, von denen die obere rechts-, die untere linksgängig ist, und welche durch die ineinandergreifenden Stirnräder q und q' in entgegengesetzte Drehung gebracht werden. Die constante Drehung dieser Räder geht von der irgendwie getriebenen Schnurscheibe p aus. η steht bei seiner Mittellage weder mit r noch mit r¹ in Eingriff. Unterhalb m befindet sich die in festen Spitzen laufende Axe m^l mit dem Zahnrade o^l, welches je nach der Stellung von ν in 0 eingreift oder nicht. Aufserdem befindet sich auf m^x die Daumenscheibe s, besonders gezeichnet unter Fig. 12, welche vermöge ihres einseitigen Gewichtes .stets die gezeichnete Lage einzunehmen strebt, aber je nach Maafsgabe der Wirkung der übrigen Theile mit einem ihrer beiden Daumen die Schiene c durch Anstofsen an den Zapfen e nach oben oder nach unten verschiebt.

Die Wirkung der soweit in ihren Organen beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
. Der Regulator habe die Schaltvorrichtung bei seinem Rückgange von einer erreichten höchsten Stellung ausgerückt und verharre nun in einer Lage oberhalb der Mittelstellung, d.h. seine Geschwindigkeit und mithin die des Motors sei noch zu grofs, und der Schützen etc. müsse noch weiter geschlossen werden. Bei dieser zu hohen Stellung hat der untere Theil des Schlitzes/¹ in dem Schilde b\ Fig. 13, den Hebel k' nach links gedrückt, mithin k gehoben und η mit r in Eingriff gebracht, η wird sich demnach, unter Voraussetzung, dafs die Schnurscheibe / sich in der angegebenen Pfeilrichtimg bewegt, nach links drehen. Die Welle / steht so, dafs der Daumen u'' an d anliegt, also ist einer der beiden tiefen Punkte der Scheibe ν in Fig. 9 nach vorn gekommen (in Fig. 10 links), und infolge dessen steht 0 mit o¹ in Eingriff. Es wird also der untere Daumen von j die Nase e erfassen und c in die Höhe schieben. Der Zapfen d gleitet also über den anliegenden Daumen u ^l' hinaus, und die Welle t dreht sich, diesmal aber um drei Viertel des Kreises, da sie erst durch Anstofsen von u^l an d wieder gehemmt wird. Während dessen hat zwar das Excenter die Schaltvorrichtung einen Moment auf Aufmachen gestellt, ist aber auch sofort über den Stillstandspunkt auf die Stellung zum Zumachen gekommen. Da der Daumen u^l an d anliegt, so steht ν (in Fig. 9) mit einem hohen Punkte nach vorn, Hebel / ist gehoben, ο aufser Eingriff mit 0', und ί fällt zufolge seines einseitigen Gewichtes in die gezeichnete Lage zurück. Das Zumachen dauert nun so lange, bis der Regulator abermals um ein Stück gefallen ist, und wiederholt sich, im Fall die Mittellage noch nicht bezw. so oft bis sie erreicht ist.

Zu bemerken ist etwa noch, dafs die Axe m bei dem einseitigen Heben und Senken jedesmal in eine etwas schräge Lage kommt, doch ist diese Abweichung zu gering, um von nachtheiligem Einflufs zu sein, vorausgesetzt dafs darauf bei der Lagerung entsprechend Rücksicht genommen ist, wie in der Zeichnung geschehen.

Der Schlitz /' ist in dem mittleren Theile seiner Höhe symmetrisch zur verticalen Mittellinie, infolge dessen die Correctionsvorrichtung bei einer geringen Abweichung der Kugeln von der Mittellage nicht in Thätigkeit kommt. Bei einer fortdauernden zu geringen Geschwindigkeit des Regulators kommt die linksgängige Schnecker¹ in Thätigkeit. Nach der Zeichnung wirkt diese auf dasselbe Schneckenrad wie die rechtsgängige r. Diese Construction ist im Grunde nicht correct. Durch Anwendung zweier Schneckenräder nebeneinander und einer entsprechenden geringen Versetzung der Schnecken nach rechts bezw. nach links ist dieser Ungenauigkeit leicht abzuhelfen.

Eine andere Anordnung der Correctionsvorrichtung zeigt Fig. 16. Dieselbe ist mit der Construction des Regulators Fig. 7 combinirt, die Theile abc df g h sind unverändert. Mit dem Stücke η dagegen ist eine Schiene i mit Sperrzähnen verbunden, welche mittelst einer

_ 8

hintergelegten Feder in das mit entsprechenden Zähnen versehene Ende des Hebels k eingreift. Am unteren Ende von k oder sonstwie mit demselben in Verbindung befindet sich die Riemengabel, welcher durch das Gewicht / das Bestreben ertheilt wird, nach der Scheibe zum Zumachen des Schützens hin bewegt zu werden. Die Scheibe m gestattet die Verschiebung der Gabel nach rechts, wenn der Theil von geringem Radius gegen den Zapfen η des Hebels gekehrt ist, sonst nicht. / ist eine Scheibe, welche in passender Weise in beständiger Drehung gehalten wird, q ist ein Stift, welcher, auf die Zahnstange i wirkend, dieselbe aus ihrem Eingriff mit k löst und dem Gewichte / die Freiheit giebt, die Schaltvorrichtung aufzumachen wieder in Thätigkeit zu setzen. Die Scheibe m wird durch den Regulatorzaum bewegt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung dürfte nach dem Voraufgegangenen leicht verständlich sein. Bleibt der Regulator auf seinem Rückgange nach der Mittelstellung hin zu hoch stehen, so sind e, i und k nach rechts gerückt, und die Schaltvorrichtung steht still. Dauert dieses so lange, bis der Stift q die Zahnstange i hebt, so zieht alsdann das Gewicht / die Gabel wieder nach rechts, und der Schützen etc. wird weiter zugemacht. Bei verminderter Geschwindigkeit tritt die andere Hälfte des Apparates in Thätigkeit; um jedoch dann die Correctionsvorrichtung links nicht störend einwirken zu lassen, mufs die Scheibe m durch den Regulatorzaum so gestellt sein, dafs eine Verschiebung des Hebels k mit der zugehörigen Riemengabel unmöglich ist.

Die im vorstehenden beschriebenen Anordnungen können noch unter besonderen Verhältnissen zur Regulirung des Wasserstandes im Zuflufsgerinne von hydraulischen Motoren benutzt werden. Es sei bei einem solchen die Menge des Aufschlagwassers variabel, und derselbe sei mit einem anderen Motor gekuppelt, dessen Geschwindigkeit selbstthätig regulirt wird. Bei ersterem wird unter Annahme eines gleichbleibenden Schützenstandes zu einer Zeit mehr Wasser verbraucht werden, als zuläuft; zu einer anderen Zeit wird Wasser unnütz durch das Freigerinne ablaufen. Im ersteren Falle sinkt daher der Wasserspiegel, im letzteren mufs er zunächst steigen. Läfst man nun von der Oberfläche desselben aus einen Schwimmer den Zaum des Regulators bewegen, während die Kugeln aufser Thätigkeit gesetzt werden, so übernimmt dieser Schwimmer die Function der Kugeln, und der Schützen wird in ähnlicher Weise wie früher geöffnet und geschlossen. Es wird also z. B. bei einer beginnenden Zunahme des Wasserstandes die Schaltvorrichtung sofort auf Oeffnen des Schützens gestellt, um der vergröfserten Wassermenge den Durchfiufs zu gestatten und dieselbe nutzbar zu verwenden. Dieses Oeffnen dauert fort, so lange das Wasser steigt. Während nun bei bisher angewendeten Schaltvorrichtungen (aufser dem verspäteten Beginn ihrer Wirkung) in solchem Falle das Oeffnen des Schützens aber noch geraume Zeit nach dem Eintritte des Sinkens des Wasserpiegels fortdauert und somit die Schützenöffnung zu grofs werden mufs, wird durch die vorliegende Construction das Oeffnen unterbrochen, so wie ein Sinken beginnt, da alsdann die Schützenstellung im allgemeinen dem zur Zeit vorhandenen Wasserquantum entspricht. Die aus der Veränderlichkeitin derzurBenutzungkommenden Wassermenge sich ergebenden Veränderungen der Arbeitsleistung des hydraulischen Motors müssen alsdann durch den zweiten Motor, z. B. durch eine Dampfmaschine und deren Regulator, ausgeglichen werden.

Claims (11)

Patent-Ansprüche:

1. Die durch einen Regulator bewegten Zahnkranz-Segmente b und c, Fig. i, welche auf einen mit den Gewichten i und k versehenen Hebel f g in der beschriebenen Weise wirken.

2. Die Anwendung der kurzen schiefen Ebenen b'¹ ύ² i>³ und c¹ c² c^z u. s. w. in Fig. 2, welche auf eine bewegliche schiefe Ebene d wirken.

3. Die mit dem Regulatorzaum durch Reibung in Verbindung stehende Schiene c, Fig. 3, 4 und 6, combinirt mit dem beschriebenen Schlitz / in dem Schilde b, Fig. 6, welche mit dem Regulatorzaum oder durch ihn bewegt werden und dazu bestimmt sind, die Bewegung der Schiene c zu begrenzen.

4. Die mit einer vom Regulatorzaum bewegten Scheibe b durch Reibung in Verbindung stehende Scheibe c, Fig. 5, zusammen mit der in ersterer befindlichen Nuth/, welche zur Aufgabe hat, den Drehwinkel der Scheibe c zu begrenzen.

5. Die vom Regulatorzaum bewegten Schienen d und d', Fig. 7, welche die Schienen e und i¹ durch Reibung innerhalb gegebener Grenzen mitnehmen.

6. Bei der Vorrichtung Fig. 8 die Kupplungstheile c und d in Verbindung entweder mit der Feder r, der Schnecke /, dem Schneckenrade m, dem Sperrrade n, der Zahnschiene ο und der Stange fi, oder an deren Stelle mit einem Katarakt, zu dem beschriebenen Zwecke.

7. Bei der Vorrichtung Fig. 9 bis 15 das mit der Schiene c in Beziehung stehende Daumenkreuz an der Welle t in Verbindung mit den Frictionsscheiben w und w', der Klinke y und dem Excenter χ, wie oben beschrieben.

8. Die an dem Apparate Fig. 9 bis 15 befindliche Correctionsvorrichtung, welche ihren Einflufs auf die Schiene c ausübt, durch die combinirte Wirkung der Scheibe ν einerseits, des Schlitzes /', der Schnecken r und r¹ mit dem Schneckenrade η anderseits auf die Zahnräder 0 und ο' und endlich auf die Daumenscheibe s.

Die in der Correctionsvorrichtung Fig. 16 enthaltene Combination der Sperrschiene i mit dem Hebel k, der Stufenscheibe m und der constant rotirenden Scheibe/ mit dem Stifte q. ■ .

Die Uebertragung der Bewegung des Regulatorzaumes bezw. der Regulatorhülse auf eine Schaltvorrichtung vermittelst eines der beschriebenen Mechanismen, so dafs dadurch entweder die in der Einleitung aufgestellten fünf Bedingungen allein, oder diese mit der sechsten Bedingung zusammen erfüllt werden.

11. Die Anwendung eines der unter ι ο bezeichneten Mechanismen in Verbindung mit einem Schwimmer statt mit einem Geschwindigkeits-Regulator, um in dem Zufiufsgerinne eines hydraulischen Motors den Wasserstand zu reguliren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.