DE32217C - Regulator für Dampfmaschinen u. s. w - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 60: Regulatoren für Kraftmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 5. December 1884 ab.

Alle durch den Motor erzeugte Kraft wird durch eine ο der mehrere Federn von verschiedener Gestalt und aus verschiedenem Material auf die Widerstandswelle übertragen. Bei feststehenden Maschinen sind diese Federn im allgemeinen derart angeordnet, dafs der Torsionswinkel zwischen den beiden Wellen vergröfsert oder verkleinert wird, je nachdem die Beanspruchung der Widerstandswelle sich vermehrt oder vermindert; aus diesem Grunde könnte man diese Federregulatoren auch mit dem Namen »Torsionsregulatoren« bezeichnen.

Für Maschinen zum Betriebe von Schraubenschiffen, bei welchen die Anwendung eines rapid wirkenden Regulators bei stürmischem Wetter nützliche und wünschenswerth ist, wendet man die Federn in Gestalt zweier Scheiben an, wovon die eine auf der Maschinenwelle und die andere auf der Welle der Schraube befestigt ist. Infolge der Veränderungen der Propulsionskraft der Schraube selbst erhält man auf diese Weise kleine Längsbewegungen der Welle.

Die bezüglichen, durch die Federn hervorgerufenen Bewegungen werden auf den Regulirkolben oder das Regulirventil derart übertragen, dafs diese Organe nur diejenige Dampf- oder Wassermenge passiren lassen, welche nöthig ist, damit die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine nicht verändert werde.

In beiliegender Zeichnung veranschaulicht Fig. ι eine Längsansicht (theilweise im Schnitt) eines Federregulators, welcher an einer Dreicylinderdampfmaschine zum Betriebe einer dynamo-elektrischen Lichtmaschine angeordnet ist. Fig. 2 und 3 zeigen Details dieses Regulators. Fig. 4 stellt eine Combination eines Federregulators mit einem Centrifugalregulator dar. Die in kleinerem Mafsstabe gezeichneten Fig. 5 und 6 veranschaulichen die Einrichtung der Federn, welche besonders für Maschinen von grofsen Dimensionen geeignet sind. Fig. 7 zeigt die Einrichtung der scheibenförmigen Federn für Maschinen zum Betriebe von Schraubenschiffen.

Die zwischen dem Motor und der Dynamomaschine angebrachte schneckenförmige Feder <j, Fig. ι und 2, ist mittelst ihres äufseren Endes an dem Federgehäuse b befestigt, welches an dem Schwungrad c der Motorwelle festgeschraubt ist. Das innere Ende derselben Feder ist mittelst d, Fig. 1 und 2, auf dem Ende der Inductionsrollenwelle festgekeilt, derart, dafs die bezügliche Stellung der beiden Wellen wechselt, je nach den Aenderungen des Widerstandes bei der rotirenden Bewegung durch die Inductionsrolle und während der Rotation der beiden Wellen. Um den cylindrischen Theil der Nabe d ist eine Scheibe e gelegt, welche drei Füfse oder Stifte/, Fig. 1 und 3, trägt, die zusammen einen Dreifufs bilden. Diese Füfse/ bewegen sich in drei Einschnitten, welche sich am Umfang der Nabe d befinden, und treffen gegen drei in der Nabe des Schwungrades c vorhandene Schraubenflächen, welche gleichsam den Anfang einer dreigängigen Schraube darstellen.

Auf diese Art wird beim Rotiren beider Wellen der Scheibe e eine gleichzeitige Bewegung in der Längsrichtung dieser beiden Wellen ertheilt. Durch den Ring h, welcher

mittelst eines Universalgelenkes mit der Gabel des oberen Endes des in i' drehbaren Hebels i verbunden ist und durch eine Feder ^ gegen die Scheibe e gedrückt wird, erhält das untere Ende des Hebels i auch eine Vor- und Rückwärtsbewegung, welche durch die Kuppelstange k und den Winkelhebel / auf die senkrechte Stange q² übertragen werden. Letztere trägt den Keil m, welcher alsdann in die Höhe oder nach unten geht. Dieser Keil bewegt sich zwischen dem auf einer festen Achse sitzenden Laufrädchen η und dem Laufrädchen ο auf dem unteren Ende des Hebels p, welcher in p' drehbar ist und dessen oberes Ende die Regulirkolbenwelle führt.

Der Keil m und das Rädchen η können nach Belieben durch einen auf der festen Achse der Rolle η angebrachten Daumen ersetzt werden.

Mit Hülfe des beschriebenen Mechanismus erhält der Regulirkolben auf diese Weise augenblicklich eine Stellung, welche der zu überwindenden Beanspruchung entspricht, derart, dafs die Geschwindigkeit der Maschine sich nicht verändert.

Um die Bewegung des Regulirkolbens zu regeln, macht man den Keil m mehr oder weniger spitzwinklig und mehr oder minder gestreckt, und wenn man ihn durch einen Daumen ersetzt, adjustirt man diesen letzteren ebenfalls nach einer durch Versuche zu findenden Curve.

Falls durch einen Treibriemen oder Zahnräder die Kraft des Motors übertragen wird, ordnet man die Federn zwischen einer der ersten Riemscheiben oder Räder der Welle an, auf welcher diese Riemscheibe oder dieses Rad sitzt, indem man sich im übrigen der gleichen Mittel bedient, um die bezüglichen Bewegungen auf den Regulirkolben oder das -Ventil zu übertragen.

Wenn grofse Bewegungskräfte übertragen werden sollen, wendet man anstatt schneckenförmiger Federn vortheilhaft flache Federn mit einem oder mehreren Blättern an, indem man dieselben wie die Arme eines Rades anbringt, oder aber man benutzt Spiral- oder Bufferfedern r' q', indem man dieselben, wie aus den Fig. 5 und 6 ersichtlich, zwischen den Armen q der Motorwellennabe und den Armen r der Widerstandswellennabe anordnet.

Die bezüglichen Bewegungen der beiden Wellen werden durch kleine Wellen und Winkelhebel auf die Scheibe e' übertragen. Diese Scheibe erhält auf diese Weise ihre Bewegungen in der Längsrichtung der Wellen, welche Bewegungen durch Organe, die den oben beschriebenen analog sind, auf den Regulirkolben oder das Regulirventil übertragen werden.

In denjenigen Fällen, wo sehr schnelle Wirkung und äufserste Genauigkeit wünschenswerth sind, z. B. für Maschinen, welche zur elektrischen Beleuchtung, vornehmlich für diejenigen zum Betriebe einer einzelnen Bogenlampe, combinirt man diese Regulatoren in folgender Weise mit einem empfindlichen Centrifugalregulator.

Anstatt die Stange des Regulirkolbens unmittelbar durch das obere Ende des Hebels ρ zu führen, wendet man hierbei am Ende dieses Hebels ρ einen kleinen Winkelhebel s, Fig. 4, an, welcher auf einer Achse s' beweglich ist, und zwar derart, dafs der kurze Arm des Hebels 5 die Stange des Regulirkolbens führt, während das Ende des langen Armes mittelst einer Achse s² mit der Kuppelstange t verbunden ist, welche mittelst der oberen Achse u mit dem Centrifugalregulator verbunden ist. Nimmt man zuvörderst an, dafs der Centrifugalregulator aufser Thätigkeit und auch die obere Achse u der Kuppelstange t in Ruhe sei, dann wird der kleine Winkelhebel s durch den Hebel ρ in zu ihm selbst parallelen Stellungen bewegt, und die Stange des Regulirkolbens arbeitet, als wenn sie durch das obere Ende des Hebels ρ geführt würde. Wenn aber nun infolge der geringen Veränderungen des Dampfdruckes oder infolge einer mehr oder weniger grofsen Menge mitgerissenen Wassers der durch den Hebel ρ allein bewegte Regulirkolben nicht die genaue Stellung hätte, welcher er bedürfte, um die Maschine in der gewünschten Geschwindigkeit zu erhalten, so würde er die Rotationsgeschwindigkeit vermehren oder vermindern ; alsdann würde der Centrifugalregulator in Thätigkeit kommen und die Kuppelstange heben oder senken, wodurch der kleine Winkelhebel s mehr oder weniger geneigt und auf diese Weise der kleine Fehler in der Stellung des Regulirkolbens ausgeglichen wird.

Durch diese Combination erreicht man, dafs die Rotationsgeschwindigkeit der Maschine trotz grofser und plötzlicher Widerstandsänderungen bei 600 Touren höchstens um eine oder zwei derselben wechselt.

Für Schraubendampfermaschinen werden die oben erwähnten beiden Scheiben zwischen die beiden Wellen gesetzt, die eine auf den Ansatz ν der Maschinenwelle und die andere auf den Ansatz χ der Schraubenwelle; sodann werden die beiden Scheiben an ihrem Umfange mittelst Bolzen verbunden. Die Längsbewegungen der Schraubenwelle werden in passender Weise der Scheibe^, Fig. 7, mitgetheilt, welche auf der Schraubenwelle sitzt, und von da durch Hebel mittelst eines Keiles oder Daumens auf das Regulirventil übertragen, wie früher angegeben.

Claims (3)

1. Pat ent-An sp küche:

   ι. Ein Federregulator, welcher sich durch folgende Einrichtungen kennzeichnet:

   a) durch die Anwendung von schraubenförmigen, in der Nabe des Schwungrades c, Fig. i, angebrachten Flächen und eines Dreifufses efff, welcher gegen diese Flächen drückt, zur Verwandlung der bezüglichen Bewegungen in Längsbewegungen;

   b) durch die Anwendung eines Ringes h, welcher gegen die Scheibe e des Dreifufses efff gedrückt und mit der Gabel eines Hebels i mittelst Universalgelenkes verbunden ist (s. Fig. i);

   c) durch die Anwendung eines adjustirbaren Keiles oder Daumens m, welcher sich zwischen den Laufrädchen n und ο bewegt, von welchen ersteres auf einer festen Achse und letzteres auf dem unteren Ende des Hebels ρ sitzt;

   d) durch die Anwendung von flachen

   Federn mit einem oder mehreren Blättern oder von Spiral- oder Bufferfedern r' q', welche zwischen den Armen q auf der Triebwelle und den Armen r auf der Widerstandswelle angebracht sind; ■ ν ,

   e) durch die Anwendung von Stangen k q¹ t mit Winkelhebeln I s, wie auch einer Scheibe e' zur Verwandlung der bezüglichen Bewegungen in Längsbewegungen in der Richtung der Wellen.
2. 2. Die Combination eines Federregulators mit einem Centrifugalregulator mittelst eines kleinen Winkelhebels s, Fig. 4.
3. 3. Für Schraubendampfermaschinen und zum oben angeführten Zweck die Anwendung von Federn in Form von Scheiben w n>, Fig. 7, welche man zwischen der Motorwelle und der Schraubenwelle anordnet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.