DE71040C - Pseudoastatischer Regulator mit Feder-t und Gewichtsbelastung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft einen Regulator mit Feder- und Gewichtsbelastung, welcher neben gröfster Verstellungskraft und Beweglichkeit äufserst wenig Gewicht besitzt.

Dieser Regulator unterscheidet sich von anderen nach ähnlichen Grundsätzen construirten vortheilhaft dadurch, dafs nicht nur die Druckkraft der angewendeten Feder, sondern auch das Eigengewicht derselben und der Gegenplatte, sowie das Gewicht des Federgehäuses der Centrifugalkraft der Schwungkugeln entgegenwirken, um sich mit derselben in Gleichgewicht zu setzen.

In der Hülse α sind die unteren Enden der beiden, die Schwungkugeln b tragenden Stangen c gelagert, an welche unterhalb der Kugeln b im Scharnier d die Winkelhebel f angreifen.

Mit dem anderen Ende sind die Hebel f in der mit der verticalen Spindel g verschraubten Haube h in Scharnieren m gelagert und finden dort einen festen Stützpunkt.

Auf der verticalen Spindel g ist die Federhülse i verschiebbar angeordnet, welche an dem oberen Ende zwei seitliche Arme k k trägt, die auf im Winkelhebel f befestigten Zapfen Z hängen. In der Federhülse i ist eine Druckfeder η untergebracht, welche einerseits gegen den Boden der Federhülse drückt und sich andererseits gegen eine Platte 0 stützt, welche durch Mutter ρ auf der Spindel g nachstellbar angeordnet ist.

Die Wirkung des Regulators ist in der Zeichnung durch die punktirte Stellung dargestellt. Durch die Centrifugalkraft treten die Schwungkugeln b b in die punktirte Stellung und drehen dem Ausschlage entsprechend die Winkelhebel/ um m, infolge dessen die Federhülse i angehoben und die Feder η zusammengedrückt wird, so' dafs also das Eigengewicht der Federhülse z, der Gegenplatte 0, der Feder η und der Druck der zusammengedrückten Feder η der Energie der durch die Centrifugalkraft bewegten Schwungkugeln b b entgegen wirken.

Dieser Gesammtdruck setzt sich für jeden Ausschlag des Regulators in einen derartigen Gleichgewichtszustand mit den in den Schwungkugeln b b auftretenden variablen Centrifugalkräften, dafs die Veränderungen der Tourenzahl proportional dem Hube der Hülse α sind.

Fig. 2 zeigt die graphische Darstellung dieses Regulators nebst Berechnung. Zunächst sei gezeigt, wie sich die Gesammtbelastung des Regulators auf die Verstellungshülse überträgt und welche Gröfse dieselbe besitzt.

F sei der Verticaldruck auf Bolzen I der Kniehebel/, und zwar stellt sich letztere Gröfse wie folgt zusammen:

Federdruck -f- Gewicht der Feder, des Federgehäuses und der Gegenplatte

α und α¹ sind aus der Construction zu entnehmende Hebelarme. Es folgt nun die Belastung der Verstellungshülse als die verticale Componente V (im Punkt C angreifend) der Resultante:

Die irgend einer Lage des Regulators entsprechende Tourenzahl pro Minute U folgt aus, der Gleichung:

r Vb .

hierin bedeutet r den Abstand des Ku'gelmittelpunktes von der Rotationsaxe, g die Beschleunigung der Schwere, w die Mittelgeschwindigkeit um die Regulatoraxe, V die halbe Belastung der Verstellhülse als bei c angreifender Verticalcomponente von:

R- ^Fa-

P das Kugelgewicht und b, p, c geometrische, aus der Figur zu entnehmende Strecken.
Formt man die Gleichung um in:

Vb

so folgt hieraus folgende Construction von

Man schlage (den Regulator vertical gedacht) die Strecke M C um M (Pol oder Momentcentrum des zwangläufig bewegten Systems) herum, so dafs

MK=MC

ist und senkrecht auf M C steht, trage von M Strecke ME=P und auf der horizontalen MH=V in passend gewählten Mafsstäben auf, verbinde E H und ziehe parallel dazu KL. Man ziehe dann LD, welche Linie über D hinaus die Regulatoraxe in O schneidet.

Ist S der Fufspunkt des Lothes D S auf der Axe, so -ist:

w¹
woraus nach- der bekannten Beziehung:

Un

tv =

3°
die Tourenzahl η pro Minute berechnet werden kann.

Die' in der Hülse entwickelte Verstellungskraft E ergiebt sich aus der Gleichung:

woraus sich die Proportion:

IV²

folgern läfst.

Hierin bedeutet h eine geometrische Strecke,

ε = den Unempfindlichkeitsgrad (gewöhnlich zu Y₅₀ angenommen).

Zur Construction von h stecke man auf der Horizontalen durch den Pol M die Strecke MJ =i ab und verbinde SJ, welche Linie auf der Schwerrichtung durch den Kugelmittelpunkt D die Strecke D N = h abschneidet. Zur Ermittelung von E verlängere man die Linie J S über S hinaus, so dafs dieselbe L D O in U schneidet. Steckt man dann von O die Strecke O Τ=^.Ρε ab und verbindet U T, so erhält man im Schnittpunkt W der Verlängerung dieser Linie auf D N die Strecke D W= E\ denn es verhält sich:

D W:D N= OT: O S

Da das Kugelgewicht eine constante Gröfse,

-2— auch als nahezu constant zu betrachten w²

ist, so folgt, dafs sich angenähert E wie h verändert.

Infolge der eigentümlichen Kugelaufhängung und Führung bei diesem System ist für alle Lagen des Regulators h nahezu constant, mithin die grofse Beweglichkeit und die ziemlich constante Verstellungskraft und Energie begründet.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Ein pseudoastatischer Regulator mit Feder- und Gewichtsbelastung der durch Patent Nr. 35880 geschützten Art, dadurch gekennzeichnet, dafs die Winkelhebel (f) mit dem einen Ende durch die Scharniere (d) an die Stangen (c) angreifen, welche die Schwungkugeln (b) tragen und andererseits in der festen Haube (h) drehbar gelagert sind, welche Hebel (f) im Winkel die Zapfen (I) tragen, auf denen die Arme (k) der Federhülse (i) aufgehängt sind, zum Zwecke, die in den Schwungkugeln (b b) auftretenden variablen Centrifugalkräfte durch das Eigengewicht der Federhülse (i) der Gegenplatte (0) der Feder (i) und den Druck der Feder ft) derart in Gleichgewichtszustand zu setzen, dafs die Veränderungen der Tourenzahl proportional zum Hube der Hülse (a) sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.