DE59337C - Schwungkugelregulator mit Federgelenken - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft Neuerungen an Regulatoren für Dampfmaschinen und verfolgt den Zweck, diese Regulatoren in ihren Bewegungen möglichst reibungslos zu machen; auch soll der Regulator während seines Betriebes mit einer sehr geringen Geschwindigkeitsänderung laufen und aus diesem Grunde zur Regelung von Expansions- oder Ventilsteuerungen entweder direct. oder durch Vermittelung von Hülfsapparaten besonders geeignet sein.

Zweckmäfsig kommen als solche Ffülfsvorrichtungen Differentialhebelwerke und mechanische Reibungs- oder andere Triebwerke zur Anwendung, die Schrauben, Excenter u. s. w. beeinflussen, oder es werden Differentialhebelbewegungen und Hülfskraftcylinder angewendet, die erforderlichenfalls durch Flüssigkeits- oder andere Katarakte gestellt werden.

Dieser Regulator hat rechtwinklige Winkelhebel, welche mit dem umlaufenden Kopf des Regulators durch Flachfedern verbunden sind, die unter Spannung in Richtung der Resultante des Kräfteparallelogramms fallen, welches durch die Centrifugalkraft der Schwungkugeln des Regulators und die Feder u. s. w. gebildet wird, durch welche der Schieber des Regulators gegen die Centrifugalkraft der Schwungkugeln u. s. w. reagirt. Dabei ist durch die Lage der Federgelenke der Schwerkraft der bewegten Theile des Regulators sowie den Centrifugalkräften Rechnung getragen, welche durch die Bewegung der Theile aüfser denjenigen Kräften erzeugt werden, die den Schieber haben.

Auch die Verbindungen der horizontalen Arme des Regulators mit dem Schieber sind aus Flachfedern gebildet, dabei haben alle Federgelenke genügend Elasticität, um die noth wendige Bewegung der Arme für die Zwecke des Regulators zuzulassen. Die Belastung des Regulators wird durch eine oder mehrere Spiralfedern herbeigeführt, die concentrisch zu der umlaufenden Spindel des Re-.gulators liegen.

In Fig. ι und 2 veranschaulichen die strichpunktirten Linien a-a das Kräfteparallelogramm aus der Centrifugalkraft der Arme und Schwungkugeln des Regulators und dem Widerstände des Schiebers und der Feder, während die Resultante dieser Kräfte durch die Linie b angedeutet ist. Eine Feder c ist zwischen einem Ansatz oder Stift d des Armes e des Regulatorkopfes aus einem ähnlichen Ansatz f auf dem Schwungkugelarm g des Regulators ausgespannt. Diese Feder liegt in Richtung der Resultante b des erwähnten Kräfteparallelogramms. Aus Zweckmäfsigkeitsgründen tritt diese Feder auf der anderen Seite der Mittellinie des Kugelarmes g auf.

Durch den Schwungkugelarm g geht eine Spindel h, deren äufsere Enden frei durch Löcher in den Armen e des Regulators reichen, ohne diese Löcher zu berühren. Es sind in der Spindel h Schlitze für die Federn c vorgesehen, durch welche die Federn reichen, ebenfalls ohne die Schlitze, zu berühren. Zwischen den vorstehenden Enden der Spindel h und Ansätzen j ist ein zweiter Satz Federn k, je eine auf der äufseren Seite der Arme e, ausgespannt. Diese Federn sind in Spannung, wenn der Regulator in Thätigkeit

ist, und es wirkt diese Spannung der Federn der Centrifugalkraft der Regulatorarme im allgemeinen entgegen, zum Unterschied von der Hebelwirkung der Regulatorarme. Die horizontalen Cylinder / der Regulatorarme sind mit dem Schieber m durch Flachfedern η verbunden. .

Der beschriebene Regulator wird mit einer mechanischen Vorrichtung verbunden, die aus Reibungsrädern gebildet wird, welche durch die Maschine angetrieben werden und so mit einer Differentialhebelbewegung in Verbindung gebracht sind, dafs die Bewegung des Regulators nach Mafsgabe des Anhebens oder Lenkens des Schiebers ein oder .mehrere Reibungsräder mit dem einen oder anderen Theil der Reibungsscheiben in Berührung bringt, die mittelst des Reibungsrades und des Zwischentriebwerkes eine Controlmutter nach der einen oder anderen Richtung bewegt, so dafs beim Hochgehen und Fallen des Regulators eine entsprechende umgekehrte Bewegung der Controlmutter stattfindet. Auf diese Weise wird durch geeignete Verbindungen eine Bewegung des Expansions- oder Steuerschiebers der Maschine bewerkstelligt. Die Bewegung des Regulators, welcher ein Ende der Differentialhebelbewegung bethäfigt, überträgt die Kraft mittelst des Reibungsrades, um die Controlmutter zu bewegen, während letztere, wenn sie eine entsprechende Lage zu der des Regulatorschiebers erreicht hat, das Reibungsrad von den Reibungsscheiben dadurch abhebt, dafs geeignete Verbindungen mit dem anderen Ende der Differentialhebelbewegung vorgesehen sind. Auf diese Weise können die Controlschrauben nicht zu weit bewegt werden. Jede Tendenz der Ueberbewegung wird dadurch ausgeschlossen, dafs die Reibungstriebräder die Bewegung, welche der Regulator veranlafst hat, umkehren.

Aus Fig. 3 ist diese Arbeitsweise des vorbeschriebenen Regulators e ersichtlich. Der Schieber m ist durch geeignete Zapfen und Schlitzlöcher mit dem Differentialhebel ο verbunden, dessen anderes Ende an dem Kopf der Controlschraubep befestigt ist, die wiederum an' ihrem unteren Ende mit der zum Expansionsschieber u. s. w. führenden Stange q in Verbindung steht. Die Regulatorspindel r trägt und treibt ein Paar Reibungsscheiben ss¹, mit denen die Reibungsscheibe t durch die Bewegung des Regulators mittelst des Hebels ο und der Stange u in Berührung gebracht wird, so dafs die Spindel in Drehung gesetzt wird, welche mittelst Universalgelenkes eine Spindel und dadurch die Kegelräder w η>^λ antreibt, in denen letzteres an dem Kopf der langen Schraubenmutter iv"¹ der Controlmutter befestigt ist.

Nimmt man an, dafs die Welle r¹ in Richtung des Pfeiles angetrieben wird, so veranlafst der Regulator ein Heben oder Senken der Spindel r und bringt sonach das Reibungsrad t in Berührung mit der Scheibe s oder s¹, wodurch eine Bewegung der Schraubenmutter ρ in entgegengesetzter Richtung wie der Regulatorschieber m veranlafst wird. Hierdurch wird die Reibungsscheibe aufser Berührung mit dem Reibungsrade t gebracht, so dafs die weitere Bewegung der Schraube ρ aufhört. Wenn durch irgend eine Veranlassung . die Schraube zu weit bewegt wird, so wird das Reibungsrad t in Berührung mit der anderen Scheibe gebracht, so dafs die Bewegung der Schraube umgekehrt wird. Die strichpunktirten Mittellinien zeigen die äufsersten Lagen des Differentialhebels. '.

Mit diesem Regulator wird ein Kraftcylinder in Verbindung gebracht, dessen Kolbenstange mit einem Flüssigkeitscylinder durch ein Querhaupt u. s. w. verbunden ist. Der Kraftcylinder ist mit einer Kolben- oder Schiebersteuerung versehen, die zweckmäfsig durch eine oscillirende Spindel und kleine Kurbel bethätigt wird. Die Steuerung ist zum Zweck der Druckanwendung und Druckentlastung an jedem Ende des Kraftcylinders angebracht.

Das äufsere Ende, der schwingenden Spindel ist mit einem Hebel versehen, durch welche die kleine Kurbel und die Steuerung bethätigt werden kann.

Der schwingende Spindelhebel trägt einen Stift am anderen Ende, und auf diesem Stift oder Zapfen ist ein Gleichgewichtshebel in der Weise montirt, dafs ein Ende mittelst einer Stange u. s. w. mit dem Gehäuse des Regulators gekuppelt werden kann, während das andere Ende des Hebels mittelbar mit dem Querhaupt eines geeigneten bewegten Theiles in Verbindung steht, der mit dem Kolben des Kraftcylinders verbunden ist, wobei dieses Querhaupt eine ähnliche und proportionale Bewegung wie der Kraftkolben hat. Die Kupplung des Balancehebels mit dem Kraftcylinder und Regulatorgehäuse ist derart angeordnet, dafs, wenn eine Bewegung des Regulators den Druckzuführungsschieber des Kraftcylinders öffnet, die dadurch erzeugte Bewegung des .Kolbens die Wirkung hat, den Druckschieber zu schliefsen und die Druckzuführung abzustellen, so dafs der Regulator den Schieber öffnet und der Kraftkolben dasselbe schliefst, indem er die Functionen der Differentialhebelbewegung vollzieht.

In jedem Falle der Ueberbewegung des Kraftkolbens stellt die Bewegung des Kolbens nicht nur die Druckzuführung zu demselben ab, sondern kehrt auch die Bewegung des

Schiebers um und beseitigt auch zum Theil jeden Drucküberschufs und läfst gleichzeitig Druck nach der anderen Seite des Kolbens als die, welche seine Ueberbewegung veranlafste. Auf diese Weise wird eine selbsttätige Einstellung des Kraftkolbens nach der Lage des Regulatorgehäuses veranlafst. Die Expansionsoder Regelungsschieber der Maschine werden durch den vorbeschriebenen Regulator und Apparat, mit welchem sie in geeignete Verbindung gebracht sind, bethätigt und geregelt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Regulator für Dampfmaschinen, bei welchem die Schwungkugelarme (g) mit den festen Regulatorarmen (e) durch in die Richtung der Resultante (b) des Kräfteparallelogramms fallende Federn (c) und die zwischen die Nasen (j) tretenden Federn (k) verbunden sind und die Bewegung des Regulatorschiebers (m) mittelbar durch den Reibräderantrieb (s s^x t) und das Differentialhebelwerk (ö u) auf die Steuerorgane übertragen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.