DE70834C - Leistungsregulator für Wassermotoren mit in der Richtung der Regulatorachse verschiebbarem Stellzeugdrehpunkt - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Regulirvorrichtung für Wasserräder und Turbinen, bei welcher, ähnlich wie bei den sogenannten Präcisionssteuerüngsvorrichtungen der Dampfmaschinen, die in der Zeit-■ einheit zugeführte Menge des treibenden Mittels, also in diesem Falle des Aufschlagwassers, direct von der jeweiligen Stellung der Regulatorhülse abhängig ist, so zwar, dafs dem höchsten Stand dieser Hülse die kleinste, dem tiefsten . Stand die gröfste und allen Zwischenstellungen die proportionale Beaufschlagung entspricht, zum Zwecke, die Wassermotoren auch für solche Betriebe geeignet zu machen, in welchen gröfste Gleichmäfsigkeit des Ganzen bei in weiten Grenzen wechselnder Belastung des Motors, wie z.B. in elektrischen Anlagen gefordert wird.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist diese Regulirvorrichtung durch Fig. 1 bis 3 in Seiten-, Vorder- und Oberansicht dargestellt, während Fig. 4 bis 7, sowie Fig. 8 und 9 Einzelheiten der Construction in vergröfsertem Maafsstabe wiedergeben und Fig. 10 bis 13 Abänderungen bestehender Regelvorrichtungen nach dem der neuen Erfindung zu Grunde liegenden Hauptgedanken andeuten.

Die Regulirvorrichtung wird, bethä'tigt von einem Pendelregulator R, an dessen Hülse das eine Ende eines Doppelhebels Bh bei M, Fig. i, angreift. Im gleichen Punkte M ist bei Voraussetzung eines statischen Regulators ein Balancier angehängt, welcher das verschiebbare Gewicht Sg trägt und dazu dient, den Unterschied zwischen den dem höchsten und dem niedrigsten Stande des Regulators entsprechenden Winkelgeschwindigkeiten auszugleichen. Das andere Ende des um Dr drehbaren Regulatorhebels Bh ist zu einer weiten Gabel ausgebildet, welche die Rollen r und T₁ und den zwischen ihnen horizontal verschiebbaren Rahmen Z, Fig. 8 und 9, trägt. Die inneren Längsseiten des Rahmens sind gezahnt und berühren fast das zwischen ihnen angeordnete, gleichfalls gezähnte Schaltrad Zr, so dafs der geringste Regulatorausschlag und die einem solchen entsprechende Hebung oder Senkung des Rahmens Z durch den Hebel Bh genügt, die untere oder obere Zahnreihe mit dem Rade Zr in Eingriff zu bringen und, da letzteres in ständiger Drehung sich befindet, eine Verschiebung des Rahmens in dem einen oder anderen Sinne zu bewirken.

Das Schaltrad Zr wird von der ihm conachsialen Riemscheibe Al, Fig. 9, in Umdrehung versetzt. Die die Scheibe mit der Welle verbindende Reibungskupplung besteht aus der festen Scheibe Af, gegen welche die lose Riemscheibe Al durch eine regulirbare Feder geprefst wird. Das Schaltrad nebst seiner Achse kommt zum Stillstand, sobald der Rahmen Z vollständig nach der einen oder anderen Seite verschoben ist und mit einer seiner verticalen Seitenleisten an dem Schaltrad ansteht. Es wird dann eine Beschädigung der Stelltheile z. B. durch Ausbrechen der

Zähne ausgeschlossen. Die Riemscheibe Al läuft während dessen ungehindert weiter und nimmt Achse und Schaltrad erst wieder mit, wenn nach Auslösung des Rahmens die Drehung des Schaltrades durch nichts mehr gehindert wird.

Statt des Zahnrades kann auch ein glattes Rad oder ein Keilrad durch Reibung die Verschiebung des Rahmens bewirken, doch wird durch diese Aenderung die Genauigkeit der Regulirung vermindert.

Die Verschiebung des Schaltrahmens kann auf den Riemenleiter eines mit mittlerer Leerscheibe und zwei Festscheiben ausgerüsteten Wendegetriebes übertragen und hierdurch die Verstellung der Schütze bewirkt werden. Vortheilhafter sind jedoch zwei mittlere doppelbreite Leerscheiben LL₁ und zwei Festscheiben FF, Fig. 3 und 4, auf welchen ein gerader und ein gekreuzter Riemen laufen, und deren gemeinsame Achse W direct oder durch weitere Uebertragungstheile die Schütze verstellt. Die Festscheiben sind zweckmäfsig mit der Achse durch eine Reibungskupplung verbunden, von welcher Fig. 4 und 7 eine aus der Zeichnung verständliche Ausführungsform veranschaulichen. Der Zweck dieser Einrichtung ist, einer Beschädigung des Stellzeuges vorzubeugen, falls einmal nach gänzlichem Oeffnen oder Schliefsen der Schütze sich einer der Riemen noch auf seiner Festscheibe befinden sollte.

Um nach eingetretener Regulirung die Riemen wieder auf die Leerrollen und den Rahmen Z in seine auf der Zeichnung angenommene Mittelstellung zurückzuführen, ist ein auf zwei senkrechten Stangen geführtes Fallgewicht G, Fig. i, 5 und 6, in folgender Weise mit dem Riemenleiter und dem Rahmen Z verbunden. Die schienenartige Verlängerung des Rahmens, sowie das eine Ende des Riemenleiters sind an einen Hebel h angelenkt, auf dessen Drehachse ein zweiter kürzerer Hebel h _λ sitzt. Das freie, mit Rolle ausgerüstete Ende des letzteren, Fig. 5, berührt einerseits (oben) das Fallgewicht G, andererseits (unten) einen auf den Führungsstangen des Gewichtes G verschiebbaren Klotz, wenn der Rahmen Z seine Mittelstellung einnimmt. Das Gewicht G steht mit Gleitklotz durch eine Kette in Verbindung, welche über eine oben zwischen den Führungsstangen gelagerte Rolle greift. Infolge dessen wird das für gewöhnlich auf einem festen Anschlag ruhende Fallgewicht bei jeder Verschiebung des Rahmens Z und gleichzeitiger Drehung der Hebel h und /J₁ entweder direct gehoben oder durch die Kette hochgezogen und führt den Rahmen nach seiner Auslösung aus dem Schaltrad Zr wieder in die normale Mittelstellung, sowie die Riemen auf die Leerrollen zurück.

Die Auslösung des Rahmens Z aus dem Schaltrad Zr erfolgt dadurch, dafs der jeweiligen Verschiebung der Regulatorhülse entsprechend auch der Drehpunkt Dr des Doppelhebels Bh und damit das den Rahmen tragende gabelförmige Ende dieses Hebels gehoben bezw. gesenkt wird, so dafs die Stellung der genannten Stellzeugtheile zu einander kurz nach jeder Regulirung stets wieder der normalen Mittelstellung entspricht. Die Drehzapfen Dr des Hebels Bh sind deshalb in einem vertical verschiebbaren Support Vs, Fig. 8, gelagert, welcher mittelst einer Schraubenspindel Sp bewegt wird. Das untere Ende dieser Spindel trägt ein Schneckenrad SR, Fig. 2, welches seine Links- oder Rechtsdrehung von der auf der Regulirachse W befindlichen Schnecke Sch aus erhält. Die Umlaufzahl der Regulirachse, die Zähnezahl des Schneckenrades und die Steighöhe der Gänge der Spindel Sp sind derart berechnet, dafs die ganze Länge der Supportbahn dem vollständigen Hube des Pendelregulators und jeder in einem Regulirungsspiel zurückgelegte Weg des Supports der jeweiligen Verschiebung der Regulatorhülse in Bezug auf Gröfse und Richtung entspricht.

Die zuletzt beschriebene Nachstellvorrichtung bildet den wesentlichsten Theil der neuen Erfindung. Die Anwendung derselben setzt voraus, dafs der Regulator nicht nach jeder erfolgten Regulirung wieder in seine Mittelstellung zurückgeht, sondern dafs jeder Belastung des Motors und der erforderlichen Beaufschlagung ein ganz bestimmter Stand des Regulators bei constanter Umlaufszahl entspricht, nach welchem sich die gleichzeitig mit der Regulirung erfolgende Nachstellung der vom Regulator unmittelbar beeinfiufsten Theile, d. h. also des Hebels Bh und des von diesem geführten Rahmens Z zu richten hat.

Das Ein- und Ausrücken des Regulators beim Anlassen und Abstellen des Motors erfolgt mittelst des Handhebels Hh durch Abhängen des Hakens Ah, Fig. 8 und 9, von dem mit dem Regulatorhebel Bh fest verbundenen Ring rg bezw. durch Umhängen dieses Hakens um diesen Ring.

Die bisher gebräuchlichen Regulirvorrichtungen, bei denen die Umschaltung des Riemenleiters durch eine mit dem Pendelregulator umlaufende Kammscheibe (Fig. 10, 11 und 13) veranlafst wird, eignen sich weniger für die Anwendung der Erfindung, da für das nöthige Spiel der Kammscheibe und zur Sicherung eines genügenden Eingriffs derselben in den Umschalter ein verhältnifsmäfsig zu grofser Regulatorweg erforderlich ist, als dafs die nöthige Empfindlichkeit und Schnelligkeit der Regu-

lirung erzielt werden könnte. Immerhin kann aber auch diese Construction nach den erwähnten Gesichtspunkten umgestaltet werden, und zwar so, dafs der Umschalter dem jeweiligen Stande des Regulators entsprechend nachgestellt wird.

In diesem Falle erfolgt die verticale Verschiebung des Umschalters durch eine Spindel 5p, Fig. ι o, welche von der Regulirachse in Umdrehung versetzt wird und mit ihr in dem bei Beschreibung der entsprechenden Theile der Hauptconstruction bereits angegebenen Uebersetzungsverhältnifs steht. Der Riemenleiter Rst ist hierbei derartig mit dem Umschalter verbunden, dafs er wohl den horizontalen, nicht aber den verticalen Bewegungen desselben folgt.

Da der Betrieb mit Kammscheiben nur mäfsige Umlaufzahlen zuläfst und die Anwendung schnellgehender Pendelregulatoren eine gröfsere Genauigkeit in der Regulirung zur Folge hat, ist es zweckmäfsig, für die Kammscheibe Rs eine besondere Welle anzuordnen und diese durch Zahnräder ^r₁ und ^r, Fig. 12, mit der Regulatorhülse zu kuppeln.

Werden statt der vorausgesetzten statischen Regulatoren astatische angewendet, so kommt der Balancier nebst seinem verschiebbaren Gewicht Sg, Fig. i, 2 und 3, in Fortfall, da in diesem Falle eine nennenswerthe Aenderung der Winkelgeschwindigkeit zwischen dem oberen und dem unteren Stande des Pendels nicht stattfindet. In sehr vielen Fällen werden auch die sogenannten pseudoastatischen Regulatoren vortheilhaft angewendet, welche gleichfalls des Balanciers nicht bedürfen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Leistungsregulator für Wassermotoren, gekennzeichnet durch einen den Stellzeughebel (Bh) tragendenverschiebbaren Support, dessen Spindel (Sp) während des Regulirungsvorganges von der die Schütze, die Klappe oder den Schieber verstellenden Regulirachse (W) derart bewegt wird, dafs Länge und Richtung des Supportweges immer der Verschiebung der Regulatorhülse entsprechen, zu dem Zweck, die Menge oder den Druck des dem Motor zufliefsenden Aufschlagwassers direct von dem jeweiligen Stande des Pendelregulators abhängig zu machen.

2. Eine Ausführungsform des unter 1. gekennzeichneten Leistungsregulators, bei welcher die Verschiebung der Regulatorhülse mittelst eines drehbaren Doppelhebels (Bh) einen in dem gabelförmigen Ende des letzteren zwischen Rollen (r rj horizontal verschiebbaren, innen gezahnten Rahmen (Z) mit einem ständig sich drehenden Schaltrad (Zr) in Eingriff bringt und durch die hieraus erhaltene Bewegung des Rahmens eine Verschiebung der Riemen auf einem Riemscheibensatze und eine Drehung der Regulirachse (W) im einen oder anderen Sinne veranlafst wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.