DE37979C - Indirekt wirkender Regulator - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

- Der Regulator gehrät nach der von Müller Melchiors in Dingler's polytechnischem Journal, Band 222, S. 505, angegebenen Eintheilung zu der Klasse der »indirect intermittirend wirkenden Regulatoren«. Seine Hauptbestandteile sind wie bei allen diesen Regulatoren: ein Geschwindigkeitsmesser. ein Schaltwerk und als Vermittler zwischen beiden das Gestänge.

Der Geschwindigkeitsmesser ist als einfaches Rotationspendel gewählt, ob statisch oder astatisch, ist für den vorliegenden Zweck gleichgültig.

Das Schaltwerk ist der einfache Francis'sche Uebertrager,- der entweder mit verzahnten Rädern oder mit Frictionsschalträdern constrain werden kann.

In der Zeichnung ist für die beiden Drehungsrichtungen je ein Schaltrad angewendet, es kann jedoch die Construction auch so durchgeführt werden, dafs ein Rad die Schaltung nach beiden Richtungen empfängt.

Die Schaltklinken α sind mit ihren Drehzapfen an einem Hebel b montirt, der conaxial zu der Achse c gelagert ist, aufweicher die Schalträder d aufgekeilt sind, und welche durch ihre Rotation die Bewegung desjenigen Organes (Einlafsschütze oder Ringfalle eines Wassermotors, Drosselklappe oder Expansionsschieber einer Dampfmaschine) besorgt, durch welche die Speisung des Motors geregelt wird. Der genannte Hebel empfängt durch einen .Kurbelmechanismus eine schwingende Bewegung, die er durch die Schaltklinken (falls ■ diesen der Eingriff in die Schalträder erlaubt ist) in eine intermittirend rotirende verwandelt und durch die Welle c fortpflanzt. Der Kurbelmechanismus ist direct an der Welle angeordnet, welche durch Kegelräder den Geschwindigkeitsmesser antreibt, und ist das nur gewählt, um den ganzen Regulator zu einem compendiösen Ganzen zu vereinigen.

Principiell kann die Bewegung des Kurbelmechanismus durch irgend welche Kraftquelle, die mit dem zu regulirenden Motor, gar nicht zusammenhängt, erfolgen; nur der Geschwindigkeitsmesser mufs seinen Antrieb von dem zu regulirenden Motor empfangen.

Der Eingriff der Schaltklinken α in die Schalträder wird verhindert oder erlaubt durch einen Schleifbogen e, der leicht beweglich auf drei Rollen gelagert ist, und auf welchen die Schaltklinken ebenfalls mit leicht beweglichen Rollen auflagern, ohne mit den Schalträdern in Berührung zu kommen.

Dieser Schleifbogen e ist mit Stange f und Hebel g an den Muff des Geschwindigkeitsmessers angeschlossen. In der neutralen (Mittel-) Stellung des Geschwindigkeitsmessers steht der Schleifbogen so, dafs beide Schaltklinken nicht in Eingriff kommen, sondern sich in den beiden extremsten Stellungen des Hebels b nur eben bis auf die Schalträder heruntersenken, im nächsten Moment aber wieder umkehren, ohne eine Bewegung der letzteren hervorgerufen zu . haben. Erst wenn durch eine Geschwindigkeitsänderung am Motor der Geschwindigkeitsmesser aus· seiner neutralen Stellung ausweicht, nimmt derselbe den Schleifbogen e mit, erlaubt so einer der Schaltklinken den Eingriff und leitet somit die Bewegung der Regulirungswelle c ein, welche Bewegung für den Fall, dafs das rotirende Pendel sich

ganz selbst überlassen wäre, dann so lange erfolgen würde, bis das Pendel infolge des wieder hergestellten Gleichgewichtes in seine neutrale Stellung zurückgekehrt ist.

Erfahrungsgemäfs trifft nun dieser Zeitpunkt, wo das Pendel in seine Mittelstellung zurückgekehrt und die Regulirung wieder ausgeschaltet ist, nicht mit dem Gleichgewichtszustand zwischen Kraft und Geschwindigkeit des Motors zusammen, welcher durch die Regulirung erreicht werden soll, sondern es erfolgt die Ausschaltung der Regulirung erst, wenn die Geschwindigkeit des Motors im entgegengesetzten Sinne von der normalen abweicht, als wo die Einleitung der Regulirungsbewegung erfolgt ist, d. h. es hat eine sogenannte Ueberregulirung stattgefunden.

Das Neue an der vorliegenden Construction ist die Vermeidung der Ueberregulirung dadurch, dafs das Pendel zwar selbstständig aus seiner Mittelstellung ausschlagen und das Schaltwerk einlösen kann, jedoch im nächsten Zeitintervall durch den Uebertrager wieder in seine neutrale Stellung zurückgezwungen und das Schaltwerk wieder ausgelöst wird.

Der schwingende Hebel b ist als Winkelhebel ausgebildet, dessen horizontaler Arm b fortwährend zwischen den beiden Anschlägen h auf- und abspringt, welche an der Stange i festsitzen, die ihrerseits an den Hebel g des Pendelmuffes angelenkt ist. In der neutralen Stellung des Pendels kommt der Hebel b nur bis dicht an die Anschläge h, ohne sie zu berühren, während bei ausgewichenem Pendel und eingerückter Schaltung der Hebel auf seinem Weg mit einem der Anschläge in Berührung kommen mufs und dann das Pendel in seine neutrale Stellung (jedoch nur bis in diese) zurückzwingt und das Schaltwerk gleichzeitig wieder auslöst. Im gleichen Moment läfst der Hebel b den Anschlag wieder los, indem er umkehrt, und das Pendel ist wieder ganz sich selbst überlassen. Hat die während dieser einmaligen Einlösung des Schaltwerkes erfolgte Bewegung der Regulirwelle genügt, um das gestörte Gleichgewicht am Motor mit der normalen Geschwindigkeit wieder herzustellen, so wird das Pendel in seiner neutralen Stellung stehen bleiben; hat sie nicht genügt, so wird das sich selbst überlassene Pendel sofort wieder ausschlagen und das Schaltwerk wieder einlösen, bis es durch den Hebel b wieder ausgelöst wird.

Diese Schaltungen werden sich in regelmäfsigen, von dem Hebel b dictirten Perioden so lange wiederholen', bis der Gleichgewichtszustand mit der normalen Tourenzahl erreicht ist.

Unter normaler Tourenzahl ist diejenige zu verstehen, welche dem Gleichgewichtszustand des Pendels in seiner neutralen Stellung entspricht, und da diese Umdrehungszahl für ein gegebenes Pendel absolut constant ist, so ist klar, dafs der Regulator den Motor immer ganz genau auf die als normal bezeichnete Umdrehungszahl einstellt. Die beschriebene Wirkungsweise ist nur mit einem intermittirend wirkenden Uebertrager möglich; es ist jedoch durchaus nicht Bedingung, einen solchen von vornherein zu wählen, sondern man kann auch jedes sonst continuirlich wirkende Wendegetriebe mit Kegelrädefi, offenen und geschränkten Riemen etc. wählen, denn alle diese werden durch die weitere Anordnung des genannten Mechanismus zu intermittirenden umgestaltet.

Wählt man z. B.' anstatt der beiden Schalträder zwei Paar Voll- und Leerriemscheiben mit entgegengesetzter Drehrichtung, läfst vom Pendel die Riemenverschiebung besorgen und ordnet den gezeichneten Kurbelmechanismus lediglich zur Vermittelung der schwingenden Bewegung des Hebels b an, so ist ohne Weiteres klar, dafs die gleiche Wirkungsweise wie beim gezeichneten Fran cis'schen Uebertrager eintritt; es wird in den gleichen vom Hebel b dictirten Perioden die Riemenauslösung und Rückwärtsbewegung des Pendels in seine neutrale Stellung zwangsweise erfolgen, während der sofortigen selbsttätigen Wiedereinlösung kein Hindernifs entgegensteht. Principiell ist also der in dem gezeichneten Regulator gewählte Frau eis'sehe Uebertrager nicht Bedingung für die Erzielung der beschriebenen Wirkungsweise.

Ebenso ist die Wahl des Systems für den Geschwindigkeitsmesser eine gleichgültige; für die Berechnung seiner Energie ist nur der Widerstand mafsgebend, der behufs Einlösung des Schaltwerkes zu überwinden ist, während der Widerstand bei der Auslösung für ihn nicht in Betracht kommt.

Die vorstehend beschriebene Combination von Geschwindigkeitsmesser, Schaltwerk und Gestänge zu einem indirect wirkenden Regulator ergiebt also nothwendigerweise eine intermittirende Bewegung des Regulirungsorganes; die eintretenden Unterbrechungen in der Bewegung haben eine Verlängerung des Zeitraumes zur Folge, innerhalb welches die der zu corrigirenden Gleichgewichtsstörung entsprechende Bewegung des Regulirorganes erfolgt. Bei gröfseren Wassermotoren und gewissen Industriezweigen (Spinnerei, Weberei, elektrischen Beleuchtungsmaschinen etc.) ist es nothwendig oder erwünscht, diesen Zeitraum, der zur Correctur eines gestörten Gleichgewichtszustandes nothwendig ist, möglichst zu verkürzen, für solche Fälle kann der beschriebene Regulator durch Zufügung des auf der Zeichnung punktirt angedeuteten zweiten Apparates doppeltwirkend gemacht werden, indem

die Kurbeln beider Apparate um i8o° gegen einander versetzt werden. Dieser doppelt wirkende Apparat ist auch geeignet, die Präcision der Regulimngsweise zu erhöhen, dadurch, dafs er kleine Ueberregulirungen, die an einer Seite dadurch vorkommen, dafs die Regulirung innerhalb einer halben Periode nicht auslösbar ist, sofort auf der anderen Seite corrigirt.

Es bleibt noch übrig, eine Sicherheitsvorrichtung zu erklären, deren Anordnung für Regulirung von Wassermotören nothwendig ist. Um nämlich zu verhüten, dafs der Regulator ein bereits ganz geöffnetes Regulirungsorgan noch weiter zu öffnen versucht und dadurch eine Beschädigung desselben hervorruft, ist in der unteren Führung k der Stange i ein kleiner Schieber angebracht, der durch eine leichte Feder verhindert ist, sich unter das Ende der Stange zu schieben.

Ist das Regulirungsorgan ganz geöffnet, so zieht es an dem Draht Z den Schieber unter die Stange i, dessen Länge gerade so bemessen ist, dafs, wenn sie auf dem Schieber aufsteht, das Pendel in seiner neutralen Stellung ist; es ist demnach der Muff desselben durch die aufstehende Stange i verhindert, nach abwärts zu sinken und die öffnende Schaltung einzulösen, während es nach aufwärts vollkommen beweglich bleibt und bei in letzterem Sinne eingelöstem Schaltwerk der Schieber sofort durch die Feder entfernt wird.

Der Draht Z kann ebensogut mit einem Schwimmer in Verbindung sein, um bei sinkendem Oberwasserspiegel das Weiteröffnen des Regulirorganes zu verhindern. Da das Pendel in jeder Periode einmal in seine Mittelstellung, kommt, so ist die Wirkung des Schiebers eine vollkommen sichere.

Claims (1)

1. P ATENT-Anspruch:

   Combination eines indirect wirkenden Regulators mit einem Mechanismus, von welchem die durch Ausweichen des Tachometers aus seiner neutralen Stellung eingeleitete Regulirungsbewegung intermittirend unterbrochen und das Tachometer gleichzeitig mit dieser Unterbrechung in seine neutrale Stellung zurück-. gezwungen wird, wie dies bei dem gezeichneten Regulator durch Anordnung des Winkelhebelarmes b, welcher zwischen den beiden Anschlägen h der an dem Tachometermuff angelenkten Stange i auf- und abschwingt, erreicht ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.