DE4345C

DE4345C - Pseudo-parabolischerTachometer, bei welchem der Parameter während des Ganges abgeändert werden kann

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Publication number: DE4345C
Application number: DENDAT4345D
Authority: DE
Original assignee: G. B. WAGNER in München

Description

1878.

Klasse 60.

G. B. WAGNER in MÜNCHEN.

Pseudo-parabolischer Tachometer, bei welchem der Parameter während des Ganges

abgeändert werden kann.

• „ .■ Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. Mai 1878 ab.

Wie aus der beiliegenden Zeichnung zu ersehen, ist die Regulatorkugel P durch die Glieder P b, und b_t α in α aufgehängt, während Pb_x bei R auf einer Rolle aufliegt. Entfernt sich P von der Drehaxe α α¹, so bewegt sich die Kugel in einer Curve, welche abhängig ist von der Lage der Rolle i? und von der Gestalt der Begrenzungslinie c b_s.

Die Führungscurve für den Mittelpunkt der Kugel P soll nach Absicht des Erfinders eine Parabel sein, deren Parameter von der höheren oder niederen Stellung der Rolle R abhängig ist. Die Rollen R laufen auf einem Bolzen, der in dem Gleitstück g steckt, an beiden Enden aber vorragt, um durch Führung in der Nufs // die Gleitstücke vpr dem Drehen zu sichern. Die durch die hohle Spindel gehende Stange i ist in den Gleitbacken eingeschraubt. Die Spindel selbst, deren Antrieb durch Zahnräder geschieht, läuft in dem Kammlager k und hat Führung im Lager /. Die Stange i, welche an der Drehung der Spindel theilnimmt, läuft unten in einem Pfannenlager, welches vertical durch die Schraube m verschoben werden kann und durch die Stellschraube η festgehalten wird.

Zur Bestimmung der Dimensionen eines solchen Regulators sind aus der mittleren Umlaufszahl der Maschine und des Regulators die Gewichte/' und Q, sowie der Parameter zu ermitteln, woraus sich die Dimensionen ab, Pb₁ Pd unter Rücksicht auf die Erzielung möglichst geringer Reibungswiderstände nach Angabe des Erfinders von selbst geben. Die Linie c b_y sei am sichersten durch Rechnung zu suchen, und zwar finde man hier, dafs sie" von einem Kreisbogen um eine durch Rechnung bestimmbare verschwindend kleine Gröfse abweiche. In dem auf beiliegender Zeichnung dargestellten Regulator könne man Parabeln für 0,3 bis 0,55 Parameter erzielen, wobei der Hub der Rollen R im ganzen 4 mm betrage. Die Parameter entsprechen bei passenden Gewichten P und Q z. B. einer Umlaufzahl in den Grenzen 135 bis 90.

Die Wirkungsweise des Regulators selbst ist aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Wird die Lage der Rollen R höher oder niedriger, so verkleinert oder vergröfsert sich entsprechend der Parameter der Führungscurve. Ist eine kreisförmige Führung angenommen, so wird deren Halbmesser bezw. kleiner oder gröfser und gleichzeitig der Winkel, welchen die Tangente an den Kreis im Kugelmittelpunkt mit der Axe der Regulatorspindel einschliefst, ein mehr oder weniger spitzer. Je spitzer dieser Winkel ist, desto gröfser mufs die Centrifugalkraft sein, um die Kugel und das Belastungsgewicht im Gleichgewicht zu erhalten.

Fig. 3 zeigt, wie mittelst der gegebenen Anhaltspunkte bei bestimmter Führungscurve des Kugelmittelpunktes die Auflegecurve zu finden ist. Der Erfinder zieht die Führung der Kugel nach einem Kreisbogen mit grofsem Halbmesser allen anderen vor, weil man der »astatischen Linie« bis auf beliebig kleine Differenzen sich nähern könne und dadurch die Verbindung bei richtigem Verhältnisse des Kugelgewichtes zum Belastungsgewichte grofse Energie und Empfindlichkeit und geringe Umlaufzahl erhalte. Aufserdem habe noch die kreisförmige Führung den Vortheil, eine Kreislinie zur Auflagercurve zu geben.

Es seien nun für den zu construirenden Regulator folgende Annahmen gemacht:
a bo = A, werde == ι gesetzt,
b a₀ t = «0,
α t = cos O₀.

In t sei der Brennpunkt der Parabel, deren Parameter bekannt ist.

Ist die Parabel berechnet und danach gezeichet, so nimmt der Erfinder für den Mittelpunkt C₀ der Kugel eine solche Lage an, dafs beim Auseinandergehen der Kugeln die Hebel einander nicht im Wege sind.

Aus den für C₀ angenommenen Coordinatenj₀ und X₀ ist:

Für eine andere Lage des Kugelmittels in c, werden die Coordinaten mit X₁ und y, bezeichnet und der entsprechende Punkt b_t auf dem Kreisbogen b₀ b_n gesucht, zu welchem Zwecke der Erfinder durch C₁ eine neue X₁ -Axe legt und den Schnittpunkt der Kreise mit den

Claims

Radien A und B in Bezug auf X₁ JC₁ durch Rechnung sucht.

In gleicher Weise sind für beliebige Punkte c die entsprechenden b zu finden, und es können dann die Coordinaten für xy umgewandelt werden.

Macht b den Weg b₀ b_n, so giebt es η verschiedene Auflagepunkte in /, welche mit Q₀,

Q₁ Q_n bezeichnet sind, und deren Lage,

wenn b in b_n ist, in Bezug auf das Coordinatensystem xy zu bestimmen ist.

Der Winkel c_nb_nv ist zu finden aus x_ny_n B und b_n w = sin a_n.

Der Winkel C₀ b₀1 ist ebenfalls bestimmbar, so dafs, wenn man den letzteren Winkel nach b_n so legt, dafs b₀ c₀ auf -b_n c_n fällt, für Q₀ :

χ (Q₀) = (A S— cos Ci_n) -f sin (q₀ b_n v), y (.Qo) = cos (q₀ b_n v) — sin a_n. .

In gleicher Weise ist für alle ρ, ..... Q_n zu

verfahren und die Auflagercurve Q₀ Q_n

festzusetzen. Die Curve läfst sich sehr genau durch Kreisbogen ersetzen.

Wenn sich nun t um eine bestimmte Gröfse ± τ hebt oder senkt, so wird, angenommen dafs b in b₀ festbleibe, / in einem Kreisbogen mit b₀ t als Radius sich heben und sich von der «-Axe entfernen.

Will man nun den neuen Auflagepunkt suchen, so ist der Berührungspunkt zweier Kreise, nämlich desjenigen der Rolle R und des entsprechenden der Führungslinie zu bestimmen. Es sei JJ/'o des augenblicklichen Kreises (Führungslinie) Mittelpunkt, r¹ das jetzige Mittel der Rolle, so dafs der Winkel M\ r' α aus der Hebung von / um τ bekannt, und es ist für den neuen Auflagerpunkt Q^₀:

" + cos (^fO r¹ a),

y₀ =

Dadurch ist es auch möglich, die neue Lage von c zu bestimmen für die beliebig vielen b₀ b_n und C¹O c\.

Vergleicht man die gefundenen Werthe von χ

und y für c \ c\, welche mit χ '₀

χ '„ und je ¹Q y\ bezeichnet werden, so

findet man, dafs sie keiner Parabel entsprechen, sondern dafs y für wachsendes χ zu klein wird.

Bekanntlich ist eine parabolische Kugelführung wegen zu grofser Beweglichkeit nicht brauchbar, und es läfst sich deshalb sowohl die Curve c_a....

C_n, als auch (T¹O c^l _n so ändern, dafs erstere·

keine Parabel, sondern so wie die zweite eine sich einer Parabel sehr nähernde Führungslinie giebt.

Man befestigt zu diesem Zweck die Kugel mit ihrem Mittel nicht in C₀, sondern um einen gewissen Winkel zur Tangente in C₀ an die Parabel, versetzt z. B. in c'_o. Dadurch wird erreicht, dafs bei wachsenden χ die y gröfser werden.

In anderer Weise läfst sich die Auflagerlinie bestimmen, wenn man annimmt, es solle sich die Kugel im Krümmungsradius der Parabel in C₀ oder in einem anderen sehr grofsen Radius bewegen; für/= 0,4 und χ = ό,ΐβ ist nun der Krümmungsradius = o',93i m. , ?

Dabei legt hian die xj'-Axen durch das Mittel dieses Kreises, und zwar χ parallel zur Regulatorspindel. ■

Man findet dann die Führungscurve als Kreisbogen und erhält auch, wenn sich .der Auflagerpunkt ändert, Kreise mit sehr grofsen Radien als Führungscurven. Der Erfinder giebt deshalb der Anwendung eines Kreises als Führungscurve den Vorzug vor der Parabel. So weit die Theorie des Erfinders.

Wird während des Ganges des Regulators die Rolle R verschoben, so nähert sich der Kugelmittelpunkt c in dem Mafse der Axe der Regulatorspindel, als sich t hebt. Hierdurch wird die Winkelgeschwindigkeit kleiner, und die Kugel fällt, was durch Einwirkung auf die Steuerung eine gröfsere Umlaufzahl der Maschine bedingt.

Man hat es also mit diesem Regulator in der Hand, die Umlaufzahl der Maschine beliebig innerhalb gegebener Grenzen ohne Aenderung des Belastungsgewichts zu ändern. Der Erfinder nennt deshalb den Regulator nicht einen parabolischen, sondern einen »Regulator mit beliebiger, während des Ganges für verschiedene Umlaufzahlen verstellbaren Führungscurve der Kugeln«.

Patenτ-Anspruch:

Der vorstehend in seiner ganzen Construction durch Beschreibung und Zeichnung nachgewiesene Regulator.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.