DE38511C - Regulator für Dampfmaschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

C. HAHLWEG in STETTIN. Regulator für Dampfmaschinen.

In dem feststehenden Untergestell A lagert drehbar die Welle/ und auf dieser beweglich das Obergestell E, bestehend aus den zwei Platinen B B' und den Pfeilern b Und b\ so dafs das Qbergestell aus der Stellung von Fig. 2 in die von Fig. 5 bewegt werden kann; ferner ist auf der Welle/ das Zahnrad d befestigt und die Rolle ρ lose aufgeschoben.

In dem Obergestell lagert der Trieb g, in welchen das Zahnrad d eingreift, und dessen langer Zapfen ν aus der Platine B hervorragt; dieser hervorragende Zapfen V ist vierkantig und trägt vorn den festgeschraubten Kopf h mit den Wellen i und V nebst den Windflügeln i und f; zwischen dem Kopf h und der Platine B befindet sich auf der Welle ν die verschiebbare Nuthwalze k, welch letztere die beiden Zapfen m und m' trägt. Die Zapfen m und m' sind mittelst der Gelenkstangen η und n' mit den an den Windflügeln befestigten Winkelzapfen 0 und o' beweglich verbunden, so dafs, wenn die Nuthwalze dicht an die Platine B herangeschoben wird, die Windflügel die Stellung von Fig. 3 und, wenn dicht an den Kopf h geschoben, die Stellung von Fig. ι einnehmen.

_; Die Verschiebung der Nuthwalze und damit die Verstellung der Windflügel wird bewirkt durch den Winkelhebel Z V, welcher mit seiner Rolle r in die Nuth w greift und dessen Bewegung, auf der an der Platine B befestigten Achsee stattfindet. Der Winkelhebel Z /' wird von der Feder x, Fig. 1, angetrieben und strebt die Windflügel in die Stellung von Fig. 3 zu bringen, dagegen strebt der an dem Hebelarm V befestigte Riemen u, welcher über die bewegliche Rolle ρ läuft und mit dem durch Gewicht \ belasteten Hebel y verbunden ist, die Windflügel in die Stellung von Fig. 1 zu bringen; beide Kräfte werden so gegen einander abgestimmt, dafs die Windflügel in der Mitte dieser beiden Grenzen, also in der Stellung von Fig. 4 gehalten werden. Der Hebel y dreht sich um die Achse c und ist mit dem Hebel q verbunden, welch letzterer mittelst der Gelenkstange s die Drosselklappe führt.
. Die Welle/ wird von der Maschine in Umdrehung gesetzt und damit auch das Rad d und die Windflügel t (in der Pfeilrichtung von Fig. 2). Bei der Umdrehung finden die Windflügel Widerstand in der Luft und das Rad d hat diesen Widerstand zu überwinden; dadurch aber, dafs das Obergestell B, in welchem die Windflügel lagern, um/ drehbar ist, hat das Rad das Bestreben, die Widerstand leistenden Windflügel mit ihrer Achse sammt dem Ge-

^: stell B in der Drehungsrichtung des Rades d mit herumzunehmen, und zwar mit der

: ganzen seiner Peripherie innewohnenden Kraft bezw. Geschwindigkeit; denn da das Gestell B im Gleichgewicht liegt, steht keine andere Kraft diesem Strebea entgegen, als diejenige, welche das Gewicht ^ auf das Gestell B ausübt, und würde man das Gewicht hochheben und das Rad d auch nur ganz langsam drehen, so würde das Gestell B sich doch mit der ganzen Geschwindigkeit des Rades d aus der Stellung von Fig. 2 in die von Fig. 5 bewegen, ohne dabei die Windflügel zu drehen.

Da nun aber das Gestell B durch das Gewicht £ mit einer bestimmten Kraft in der Stellung von Fig. 2 gehalten wird, so wird das Rad d auch die Windflügel mit einer bestimmten Geschwindigkeit drehen können, ohne das Gestell B aus seiner Stellung zu bewegen. Wenn aber die Geschwindigkeit des Rades über diese Grenze hinaus zunimmt, so wird der wachsende Luftwiderstand der Flügel stärker als der Zug des Gewichts, und das Gestell B wird in der Bewegungsrichtung des Rades d herumgeführt, und zwar mit derjenigen Geschwindigkeit, welche das Rad d über die bestimmte (normale) Grenze hinaus angenommen hat. Dieses Herumführen des Gestells setzt sich fort bis zur Stellung von Fig. 5, wenn inzwischen die Geschwindigkeit des Rades d nicht wieder abgenommen hat. Hat dieselbe aber abgenommen und ist normal geworden, so hört das Herumführen des Gestells B sofort auf und letzteres bleibt in der erreichten Stellung stehen, weil die beiden widerstrebenden Kräfte, der Luftwiderstand der Flügel und der Zug des Gewichts, sich gegenseitig aufheben. Sinkt die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades d aber unter die normale herab, so tritt das Gestell B sofort seinen Rückgang nach der Stellung von Fig. 2 an, weil die Windflügel geringeren Widerstand leisten und der Gewichtszug überwiegt.

Diese Hin- und Herbewegungen des Gestells B, welche von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Flügel bezw. der Maschinenbewegung abhängig sind, übertragen sich durch den Riemen u auf die Hebel y und q und damit auf die Drosselklappe; letztere wird somit bei zu schneller Bewegung der Maschine geschlossen, bei zu langsamer Bewegung geöffnet und bei normaler Bewegung festgehalten, und zwar sehr schnell und genau, vorausgesetzt dafs die Drosselklappe und deren Gestänge keinen Widerstand bietet; da letzterer, aber vorhanden ist, so würde die genaue Wirkung dieses Regulators ebenso beeinträchtigt sein wie die anderer Regulatcren, wenn hier nicht die Windflügel beweglich wären und den Uebelstand beseitigten. Um dies zu erklären, sei noch erwähnt, dafs bei den angeführten Vorgängen die Drosselklappe ohne Widerstand angenommen wurde und demzufolge auch die Windflügel ihre Mittelstellung von Fig. 4 nicht verändern konnten; es war eben immer das gleiche Gewicht^ zu heben und dieses lastete mit gleichem Druck auf der Feder x, weshalb der Hebel /' / die Windflügel in gleicher Stellung hielt.

Anders ist es jedoch, wenn das Gewicht \ schwerer gemacht wird; alsdann wird die Feder χ mehr gebeugt und der Hebel /' / vergröfsert die Windflügel (im Vergleich zu ihrer Drehungsebene) bis schliefslich zur Stellung von Fig. i. Die vergröfserten Windflügel leisten aber mehr Widerstand und können daher das schwerere Gewicht bei der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit heben, wie das Gewicht ^, vorausgesetzt dafs die Flügel im Verhältnifs des zunehmenden Gewichts vergröfsert werden; letzteres ist durch die richtige Federstärke leicht zu berichtigen, und damit ist erreicht, dafs eine bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit der Windflügel bezw. der Maschine ebensowohl ein schwereres Gewicht hebt, als das normale Gewicht \. Nimmt man nun für das schwerere Gewicht die Drosselklappe und deren Gestänge, so ergiebt sich, dafs deren Widerstand absolut nichts auf den normalen Gang des Regulators ausmacht, d. h. die Drosselklappe wird genau bei derselben Umdrehungsgeschwindigkeit der Windflügel bezw. der Maschine geschlossen, ob dieselbe viel oder wenig Widerstand leistet. Umgekehrt verhält es sich mit einem leichteren Gewicht als \\ alsdann wird die Feder χ entlastet, dieselbe treibt den Hebel V I zurück, und damit werden die Flügel zu ihrer Drehungsebene kleiner, bis schliefslich zur Stellung von Fig. 3; diese leisten weniger Widerstand und brauchen (bei richtigem Verhältnifs) zur Hebung des leichteren Gewichts die gleiche Geschwindigkeit wie die gröfseren Flügel zur Hebung des schwereren Gewichts \. Daraus folgt, dafs das Oeffnen der Drosselklappe bei der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit. der Windflügel bezw. der Maschine erfolgt, ob dieselbe viel oder wenig Widerstand bietet.

Die Wirkungsweise des Regulators gestaltet sich demnach folgendermafsen: Unter und bis zur normalen Geschwindigkeit der Maschine bleibt die Drosselklappe durch das Gewicht \ ganz geöffnet, ■ während die Windflügel die Mittelstellung von Fig. 4 einnehmen; wird die Maschine aber nur um ein Geringes zu schnell, so überwiegt der Luftwiderstand der Flügel und das Gestell B wird angetrieben, das Gewicht ·{ zu heben, wogegen der Widerstand der Drosselklappe dies verhindern will. Da aber die Windflügel nicht nachlassen, auch die Drosselklappe nicht weicht, so mufs die Feder χ nachgeben; dieselbe wird mehr gebeugt, die Windflügel nach der Stellung von Fig. 1 zu vergröfsert und durch deren gröfseren Luftwiderstand das Gestell B stärker angetrieben, den Widerstand der Drosselklappe zu überwinden ; letzteres geschieht innerhalb der Kraftgrenze des Regulators unfehlbar, weil der Widerstand der Drosselklappe die Vergröfserung der WindflUgel bis zu seiner eigenen Ueberwindung selbst steigert. Dies geht, so schnell vor sich, dafs die Drosselklappe bei der geringsten zu schnellen Bewegung der Maschine mit gleicher Sicherheit bewegt wird, ob dieselbe schwer oder leicht geht; diese schliefsende Bewegung der Drosselklappe setzt sich fort, so lange die Maschine eilt, hört aber sofort auf,

wenn die Maschine durch den geringeren Dampfzuflufs normal geworden ist; alsdann laufen auch die Flügel normal und verringern den Druck auf die Feder x; letztere kehrt in ihre frühere Stellung zurück und bringt die Flügel in die Mittelstellung von Fig. 4. Diese Stellung behalten die Windflügel und die Drosselklappe bei, Io lange die Maschine normal bleibt; wird dieselbe aber um ein Geringes langsamer, so wollen die weniger luftwiderstandbietenden Flügel das Gestell B und Gewicht \ sinken lassen, die Drosselklappe will jedoch nicht folgen und hält das Gewicht mit der ganzen Kraft ihres Widerstandes zurück; das Gewicht verliert dadurch einen Theil seiner Schwerkraft und hängt mit geringerer Last an der Feder x, welche sich sofort ausdehnt und die Windflügel nach der Stellung von Fig. 4 zu verkleinert; letztere bieten weniger Widerstand und heben mit geringerer Kraft an dem Gewicht ^; diesem wird dadurch mehr Schwer-■ kraft freigegeben, und zwar genau so viel, als es durch den Widerstand der Drosselklappe verloren hat. Demzufolge steigert der Widerstand der Drosselklappe die Verkleinerung der Windflügel selbst bis zu seiner eigenen Ueberwindung und wird völlig aufgehoben, daher auch die Drosselklappe genau dem langsameren Lauf der Flügel bezw. der Maschine entsprechend geöffnet wird, gleichviel ob die Drosselklappe viel oder wenig Widerstand bietet. Dieser von dem Widerstand der Drosselklappe und deren Gestänge völlig unabhängige Regulator wird daher äufserst schnell und genau wirken können.

Claims (2)

1. P ate nt-Ansprüche:
   Ein Regulator für Dampfmaschinen, bei

   welchem:

   ι. Windflügel t mit ihrer Achse in einem um eine Welle/ beweglichen, einseitig belasteten Gestell jB lagern und durch ihren Trieb g mit dem Rade d im Eingriff stehen, so dafs das Rad d die Windflügel bis zu einer bestimmten Geschwindigkeitsgrenze drehen kann, ohne das Gestell aus seiner Lage zu bewegen, bei zu' grofser Geschwindigkeit das Gestell B um die Welle/ herumführt und die Drosselklappe schliefst, bei normaler Geschwindigkeit das Gestell B nebst der Drosselklappe in der innehabenden Stellung hält und bei zu geringer Geschwindigkeit das Gestell B zurücksinken und die Drosselklappe sich öffnen läfst, zum Zweck, den zu schnellen oder zu langsamen Gang der Maschine durch entsprechendes Schliefsen oder Oeffhen der Drosselklappe normal zu machen;
2. 2. verstellbare Windflügel t so gesteuert werden, dafs dieselben sich beim Schliefsen oder Oeffnen der Drosselklappe vergröfserri oder verkleinern, je nachdem der Wider-, stand der Drosselklappe dies bewirkt und erfordert, zum Zweck, den Widerstand der Drosselklappe durch Vergröfsern der Windflügel beim Schliefsen und durch Verkleinern derselben beim Oeffnen der Drosselklappe zu überwinden und so die Wirkung des Regulators anabhängig von dem Widerstand der Drosselklappe zu machen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.