DE81601C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

in PARIS.in Paris.

Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Geschwindigkeitsregulator basirt auf der Ausnutzung des durch Geschwindigkeitswechsel erzeugten Wechsels an lebendiger Kraft oder, mit anderen Worten, auf der directen Ausnutzung der durch die Trägheit einer mit wechselnden Geschwindigkeiten sich bewegenden Masse bedingten Kraftwirkungen. The speed regulator object of the present invention based on the utilization of the change generated by the change in speed living force, or, in other words, the direct use of the energy provided by the Inertia of a mass moving at changing speeds due to the effects of forces.

Diese directe Ausnutzung der Trägheitswirkungen für die Regulirung bezweckt vor allen Dingen, die regulirende Masse allen, Kraftwirkungen zu entziehen, welche nicht zur Bethätigung des vorliegenden Apparates selbst direct ausgenutzt werden.This direct exploitation of the inertia effects for regulation is intended to withdraw from all things, the regulating mass, from all force effects which are not used for Actuation of the apparatus at hand can be directly exploited.

Vergleicht man den den Erfindungsgegenstand bildenden Regulator mit dem als Geschwindigkeitsmesser am meisten verwendeten Centrifugalregulator, so erkennt man, dafs bei letzterem die Centrifugalkraft der sich bewegenden Massen die regulirende Kraft ist. Die die Wirkung der Centrifugalkraft mehr oder weniger nachtheilig beeinflussenden Wirkungen bestehen:If one compares the regulator forming the subject of the invention with the one used as a speedometer When the centrifugal regulator is most frequently used, it can be seen that in the latter case the centrifugal force of the moving masses is the regulating force. Which more or less detrimental to the effect of centrifugal force influencing effects exist:

ι. in der Trägheit der regulirenden Massen und deren Gewicht undι. in the inertia of the regulating masses and their weight and

2. in der Reibung der verschiedenen, sich bewegenden Organe.2. in the friction of the various moving organs.

Beim vorliegenden Regulator beruht die regulirende Wirkung in der Trägheit der in Bewegung befindlichen Massen. Die störenden Wirkungen sind nicht vorhanden, denn wie man aus dem Folgenden erkennen wird, trägt die Trägheit der Hülfstheile, sowie die Reibung der sich bewegenden Organe zur normalen Function der Regulirvorrichtung bei, ohne daselbst Störung hervorzurufen.In the present regulator, the regulating effect is based on the inertia of the in Moving masses. The disturbing effects are not there because how as will be seen from the following, the inertia of the auxiliary parts as well as the friction bear of the moving organs contributes to the normal function of the regulating device, without being there Cause disturbance.

In den beiliegenden Zeichnungen ist der den Erfindungsgegenstand bildende Geschwindigkeitsregulator veranschaulicht, und zwar im Princip sowohl, wie in einigen auf diesem Princip beruhenden Ausführungsformen.In the accompanying drawings, the speed regulator forming the subject of the invention is illustrated in principle both as in some embodiments based on this principle.

In diesen Figuren veranschaulicht:Illustrated in these figures:

Fig. ι eine Längsansicht der Grundform des vorliegenden Geschwindigkeitsregulators, währendFig. Ι a longitudinal view of the basic shape of the present speed regulator, while

Fig. 2 in graphischer Darstellung die Kraftäufserungen oder die Einwirkungen der Regulatormasse auf ein jedes der Widerlager zeigt.Fig. 2 in a graphical representation of the force accumulations or the effects of the regulator mass points to each of the abutments.

Fig. 3 und 4 stellen bezw. im Schnitt und in Vorderansicht eine von der vorigen verschiedene Ausführungsform des Regulators dar, bei welcher die regelnde Masse kreisförmige Gestalt besitzt. In denFig. 3 and 4 represent respectively. in section and in front view, one different from the previous one Embodiment of the regulator, in which the regulating mass has a circular shape. In the

Fig. 5 und 6 sind weitere Vorderansichten dieser Ausführungsform wiedergegeben, bei denen die einzelnen Organe sich in abweichenden Stellungen zu einander befinden.FIGS. 5 and 6 are further front views of this embodiment shown at which the individual organs are in different positions to each other.

Fig. 7, 8 und 9 zeigen Schnittansichten dieser Ausführungsform, entsprechend den Linien 1-2, 3-4 und 5-6 in den Fig. 5 und 6.7, 8 and 9 show sectional views of this embodiment, taken along lines 1-2, 3-4 and 5-6 in FIGS. 5 and 6.

Fig. 10 zeigt einen nach Linie 7-8 in Fig. 9 ausgeführten Schnitt.FIG. 10 shows a section carried out along line 7-8 in FIG.

Fig. 11 stellt eine Abänderung der Uebertragungsvorrichtung auf das Regulirorgan dar, während die11 shows a modification of the transmission device on the regulating organ, while the

Fig. 12, 13, 14, 15, 16, 17 und 18 sich auf weitere Abänderungen des Geschwindigkeitsregulators beziehen. Figures 12, 13, 14, 15, 16, 17 and 18 each other refer to further modifications of the speed regulator.

Im Princip besteht der den Erfindungsgegenstand bildende Regulator aus der ■ auf einer Stange b sitzenden und in der Längsrichtung desselben verschiebbaren Masse a (Fig, ι) aus einer Spiralfeder c, welche das Widerlager mit praktisch constanter Gegenwirkung bildet und deren Druck gleich der Kraft X ist, von welcher im Folgenden weiter die Rede sein wird, ferner aus einer mit der Masse α in Verbindung stehenden und unter der Wirkung einer Feder in die Gewindegänge des Schaftes b eingreifenden Sperrklinke d, welch erstere somit das zweite Widerlager bilden. Die Spannung der Feder c ist zwar veränderlich, doch sind die Veränderungen ihrer Kraftäufserung so gering, dafs man sie als constant ansehen kann.In principle, the regulator forming the subject of the invention consists of the mass a (Fig, ι) seated on a rod b and displaceable in the longitudinal direction of the same, from a spiral spring c, which forms the abutment with a practically constant counteraction and whose pressure is equal to the force X. , which will be discussed further below, also from a pawl d connected to the mass α and engaging under the action of a spring in the threads of the shaft b , the former thus forming the second abutment. The tension of the spring c is indeed variable, but the changes in its force build-up are so slight that they can be regarded as constant.

Die Masse α ist durch eine weitere Stange e mit dem Regulirorgan, z. B. mit dem Drosselventil einer Dampfmaschine, verbunden, wie auf der Zeichnung dargestellt ist. Diese Anordnung ist nicht die einzige; je nach Art der Maschine, auf welcher der Regulator angebracht werden soll, kann er auch auf ein Verschlufsorgan der Dampfzuleitung z. B. wirken.The mass α is through another rod e with the Regulirorgan, z. B. with the throttle valve of a steam engine, as shown in the drawing. This arrangement is not the only one; Depending on the type of machine on which the regulator is to be attached, it can also be switched to a closure member of the steam supply line z. B. act.

Die Stange b wird von Kurbeln f getragen, welche irgend wie von der zu regulirenden Maschine in Drehung versetzt werden, und welche dem Schaft eine schwingende Bewegung ertheilen, die sich weiter, durch Vermittelung der Feder c und der Sperrklinke d, auf die Masse α überträgt.The rod b is carried by cranks f , which are set in rotation somehow by the machine to be regulated, and which impart an oscillating motion to the shaft, which is further transmitted to the mass α by means of the spring c and the pawl d .

Die Stange b ist ferner vermittelst eines beliebigen, auf dem zu regulirenden Motor vorgesehenen Mechanismus einer Rotationsbewegung unterworfen, welche die Sperrklinke d, in entgegengesetztem Sinne zur Richtung des Pfeilesy, um einen bestimmten Betrag verschiebt.The rod b is also subjected to a rotational movement by means of any mechanism provided on the motor to be regulated, which moves the pawl d by a certain amount in the opposite direction to the direction of the arrow y.

In Fig. 2 sind die Kraftäufserungen oder Einwirkungen der Masse α auf ein jedes der beiden Widerlager graphisch dargestellt.In Fig. 2, the force accumulations or effects of the mass α on each of the two abutments are shown graphically.

Diejenigen Punkte, in welchen die durch Fig. 2 veranschaulichte Curve die Linie Z schneidet, entsprechen denjenigen Momenten, in welchen die Kraftwirkungen infolge ihrer Richtungsänderung gleich Null sind. Die über der Linie Z gelegenen Punkte stellen die. gegen das eine der Widerlager gerichteten Kraftwirkungen dar, während die unter der Linie Z gelegenen Curvenpunkte die Wirkungen gegen das andere Widerlager veranschaulichen. Stellen z. B. die über der Linie Z gelegenen Punkte die Wirkungen der Trägheit auf das mit constanter Wirkung begabte Widerlager dar, so wird der senkrechte constante Abstand des entferntesten Punktes dieser Curve an der Linie Z die gröfste Kraftäufserung vorstellen, welche die Trägheit der Masse gegen dieses Widerlager ausüben würde, wenn dasselbe ein festliegendes wäre. Die constante Kraftäufserung, welche dieses Widerlager auf die Masse ausübt, wird nach dem Vorhergehenden geringer als die Kraftäufserung W oder z. B. sogar gleich der Kraftäufserung sein. In dem Augenblick, wo die Masse den der Kraftäufserung W entsprechenden Punkt pässirt, wird Gleichgewicht vorhanden sein zwischen der vom Widerlager auf die Masse ausgeübten Kraftwirkung und der von der Trägheit herrührenden, von der Masse α auf das Widerlager ausgeübten Kraftwirkung. Die Masse α wird sich mithin von dieser Stellung aus in derselben Richtung weiter verschieben, \yobei sie, wie weiter oben bereits aus einander gesetzt, ihre beiden Widerlager mit sich führt.The points at which the curve illustrated by FIG. 2 intersects the line Z correspond to those moments in which the force effects are equal to zero as a result of their change in direction. The points above the line Z represent the. against the one of the abutments directed force effects, while the curve points located under the line Z illustrate the effects against the other abutment. Make z. For example, if the points above the line Z show the effects of inertia on the abutment endowed with constant action, then the vertical constant distance of the most distant point of this curve on the line Z will represent the greatest accumulation of forces which the inertia of the mass against this abutment would exercise if the same were a fixed one. The constant force accumulation, which this abutment exerts on the mass, is less than the force accumulation W or z. B. even be equal to the force generation. At the moment when the mass passes the point corresponding to the accumulation of force W , there will be an equilibrium between the force exerted by the abutment on the mass and the force exerted by the mass α on the abutment from inertia. From this position, the mass α will move further in the same direction, while, as already set out above, it will carry its two abutments with it.

Was nun die beiden Bewegungen des Schaftes b anbelangt, so ist zu sagen, dafs die erste derselben die auf die Masse α übertragene Schwingungsbewegung die in Fig. 2 durch die Curve wiedergegebenen Wirkungen auf die Spiralfeder c und auf die Sperrklinke d ausübt. Sobald die Wirkung auf die Feder c die Spannung der letzteren übersteigt, comprimirt sich dieselbe und die Masse α verschiebt sich auf dem Schaft b in Richtung des Pfeiles y, indem sie die Sperrklinke d mitnimmt. Am Ende der Verschiebung der Masse α über dem Schaft b hat die Sperrklinke auf dem letzteren einen Weg zurückgelegt, welcher gleich drei Schraubenwindungen als normale Geschwindigkeit angenommen werden mag. Diese Verschiebung vergröfsert sich bei 'Geschwindigkeitsvermehrung und wird bei einer Geschwindigkeitsverringerung geringer. Die Sperrklinke verhindert die unter Biegung der Feder c verschobene Masse a, unter der Federwirkung in ihre erste Lage zurückzukehren, sobald die von der Trägheit herrührende Wirkung geringer wird als die Federspannung.As far as the two movements of the shaft b are concerned, it can be said that the first of these, the oscillating movement transmitted to the mass α , exerts the effects on the spiral spring c and on the pawl d shown in Fig. 2 by the curve. As soon as the action on the spring c exceeds the tension of the latter, it compresses and the mass α shifts on the shaft b in the direction of the arrow y, taking the pawl d with it. At the end of the displacement of the mass α over the shaft b , the pawl has covered a path on the latter which may be assumed to be three turns of the screw as normal speed. This shift increases when the speed increases and decreases when the speed is reduced. The locking pawl prevents the mass a, which has been displaced under the bending of the spring c, from returning to its first position under the action of the spring as soon as the action resulting from the inertia becomes less than the spring tension.

Die zweite Bewegung des Schaftes b, die Rotation, bewirkt, wie gezeigt, die Verschiebung der Klinke d, und diese Verschiebung ist gleich derjenigen der Masse α auf dem Schaft b in der Richtung des Pfeiles y für die normale Geschwindigkeit, d. h. sie ist in angenommenem Falle drei Schraubenwindungen gleich.The second movement of the shaft b, the rotation, causes, as shown, the displacement of the pawl d, and this displacement is equal to that of the mass α on the shaft b in the direction of the arrow y for normal speed, ie it is assumed Fall three turns of the screw the same.

Infolge der vereinigten oder auf einander folgenden Wirkung dieser beiden Verschiebungen wird die Masse α am Ende einer Doppelschwingung sich wieder in der Ausgangsstellung befinden.As a result of the combined or successive effect of these two shifts, the mass α will be in the starting position again at the end of a double oscillation.

Bei wechselnder Geschwindigkeit wird die von der Trägheit der Masse herrührende erste Verschiebung gröfser sein; sie wird z. B. vier Schraubenwindungen betragen, statt drei, in Richtung des Pfeiles y. Da die Verschiebung nach der entgegengesetzten Richtung constant ist, wird die Wegstrecke der Masse α um eine Gewindehöhe in der Richtung des Pfeiles y überschritten. Dieser Mehrbetrag zwingt die Masse a, im geeigneten Sinne vermittelst des Schaftes e auf das Regulirorgan des MotorsIf the speed changes, the first displacement resulting from the inertia of the mass will be greater; she is z. B. be four screw turns, instead of three, in the direction of arrow y. Since the shift in the opposite direction is constant, the distance of the mass α is exceeded by one thread height in the direction of the arrow y. This additional amount forces the mass a, in the appropriate sense by means of the shaft e, on the regulating organ of the motor

einzuwirken, welches durch den Schaft e unveränderlich mit der Masse verbunden und dadurch allen ihren Schwankungen unterworfen ist, d. h. das Regulirorgan nimmt an allen Verschiebungen Theil und vermindert oder vermehrt dadurch den Dampfzutritt, je nachdem der Motor schneller oder langsamer läuft. Auf beiliegender Zeichnung (Fig. 3 bis 18) ist die Masse vermittelst Sperrklinken mit den Zugorganen des Dampfzulasses verbunden.to act, which is invariably connected to the mass by the shaft e and is thereby subject to all its fluctuations, that is, the regulating organ takes part in all displacements and thereby reduces or increases the entry of steam, depending on whether the engine is running faster or slower. On the accompanying drawing (Fig. 3 to 18) the mass is connected to the traction elements of the steam inlet by means of pawls.

Die gleichen Erscheinungen treten bei Geschwindigkeitsverminderung im umgekehrten Sinne ein.The same phenomena occur when the speed is reduced in the opposite sense.

Die Spannung der Feder c bleibt für geeignete, praktisch constante Verhältnisse in allen ihren Stellungen erhalten. Die Vergröfserung der Wegstrecke der Masse auf dem Schaft b wird sich im Falle einer Störung fortsetzen, bis die Geschwindigkeit ihre normale Höhe wiedererlangt hat, denn nur für diese Gröfse werden die Verschiebungen der Masse α auf dem Schaft b nach beiden Richtungen hin gleich sein.The tension of the spring c remains in all its positions for suitable, practically constant conditions. The increase in the path of the mass on the shaft b will continue in the event of a disturbance until the speed has regained its normal level, because only for this magnitude will the displacements of the mass α on the shaft b be the same in both directions.

Der vorstehend in Bezug auf Fig. 1 in seiner Grundform beschriebene Regulator erhält für die Zwecke der Praxis die in den Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 wiedergegebene Gestalt.The regulator described above with reference to FIG. 1 in its basic form is given for For practical purposes, the shape shown in FIGS. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 is shown.

Wie diese Figuren zeigen, besteht die regulirende Masse α aus einem Schwungrad, frei drehbar auf zwei Ringen g, auf welche sie vermittelst zweier Kugellager h aufgesetzt ist. Das Schwungrad trägt einen innen gezahnten Ring b¹, in welchen die Sperrklinken d eingreifen. As these figures show, the regulating mass α consists of a flywheel, freely rotatable on two rings g, on which it is placed by means of two ball bearings h . The flywheel carries an internally toothed ring b ¹ in which the pawls d engage.

Die letzteren werden von der die Nabe j der Trommel k lose umgebenden und auf derselben drehbaren Muffe i getragen. In ein mit der Muffe fest verbundenes Zahnrad m greift eine mit ihren beiden Enden in Verstärkungen der Trommel h ruhende Schnecke / ein. Die Trommel k sitzt ihrerseits drehbar auf einer Achse η und wird durch eine Schubstange 0 in schwingende Bewegung versetzt.The latter are carried by the sleeve i loosely surrounding the hub j of the drum k and rotatable on the same. In a gear m firmly connected to the sleeve engages a worm / resting with its two ends in reinforcements of the drum h. The drum k for its part is rotatably seated on an axis η and is set in oscillating motion by a push rod 0.

Die Masse bezw. das Schwungrad a des Regulators trägt einen durch eine Zugstange r mit dem einen Ende eines Balanciers s verbundenen Zapfen p, während das andere Ende dieses Balanciers vermittelst der Zapfen t auf der Trommel k befestigt ist.The mass respectively. the flywheel a of the regulator carries a pin p connected to one end of a balancer s by a tie rod r , while the other end of this balancer is attached to the drum k by means of the pin t.

Auf einer vor dem Mittelpunkt der Achse η angeordneten Achse u des Balanciers ist die Stange ν aufgesteckt, welche von der Spiralfeder c aus beständig in Richtung des Pfeilesy^l (Fig. 4) gezogen wird. Die Federspannung überträgt sich mithin vermittelst des Balanciers s und der Kurbelstange r auf die Masse oder das Schwungrad α des Regulators, wo sie eine tangential zum Schwungradumfang erfolgende Kraftäufserung veranlafst, derart, dafs sich die Zähne des gezahnten Ringes b¹ gegen die Sperrklinken d anlegen. The rod ν , which is constantly pulled in the direction of the arrow y ^l (FIG. 4) by the spiral spring c, is attached to an axis u of the balancer arranged in front of the center point of the axis η. The spring tension is therefore transmitted by means of the balancer s and the connecting rod r to the mass or the flywheel α of the regulator, where it causes a force to be generated tangentially to the flywheel circumference, in such a way that the teeth of the toothed ring b ¹ rest against the pawls d .

Die regulirende Masse α wird also zwischen die beiden oben erwähnten Widerlager genommen, von denen das eine in der Feder c, das andere in der Sperrklinke d besteht.The regulating mass α is thus placed between the two abovementioned abutments, one of which is in the spring c and the other in the pawl d .

Die Neigung des Balanciers s, sowie der Kurbelstange r wird derart bestimmt, dafs die verstellbare Spannung der Spiralfeder c eine constante Kraftäufserung auf den Umfang des Schwungrades oder die Masse α während der Thätigkeit des Apparates ausübt.The inclination of the balancer s and of the connecting rod r is determined in such a way that the adjustable tension of the spiral spring c exerts a constant force on the circumference of the flywheel or the mass α during the operation of the apparatus.

Die der Trommel k von der Schubstange 0 in der Richtung des Pfeiles y mitgetheilte schwingende Bewegung überträgt sich durch Vermittelung der Schnecke / auf das Rad nt der Muffe i, sowie weiter auf die Sperrklinke d und auf das Schwungrad a. Das letztere übt dann, entsprechend der in Fig. 2 veranschaulichten Curve, auf das durch die Spiralfeder c vergegenwärtigte Widerlager mit constanter Kraftäufserung mit dem Quadrat der Geschwindigkeit veränderliche Wirkungen aus. Ueberschreiten diese Wirkungen . die Federspannung X (Fig. 2), so comprimirt sich die Feder und die Masse α verschiebt sich, d. h. sie dreht sich, aufser ihrer Theilnahme an der allgemeinen Schwingungsbewegung des Systems, auf den Aufsitzflächen g. Der gezahnte Ring δ¹ verschiebt sich dann in Bezug auf die Klinken d in der Richtung des Pfeilesy um eine Strecke, welche etwa drei Zähnen entspricht. Die Klinken d verhindern die Masse, infolge der Federwirkung von selbst in ihre Ausgangsstellung zurückzukehren, sobald die Trägheitswirkungen geringer werden als die Spannkraft X der Feder c. ·-The oscillating movement communicated to the drum k by the push rod 0 in the direction of the arrow y is transmitted by means of the worm / to the wheel nt of the sleeve i, and further to the pawl d and to the flywheel a. The latter then, corresponding to the curve illustrated in FIG. 2, exerts variable effects on the abutment represented by the spiral spring c with constant force accumulation with the square of the speed. Exceed these effects. the spring tension X (Fig. 2), the spring compresses and the mass α shifts, ie it rotates, in addition to its participation in the general oscillatory movement of the system, on the seating surfaces g. The toothed ring δ ¹ then shifts in relation to the pawls d in the direction of the arrow y by a distance which corresponds to approximately three teeth. The pawls d prevent the mass from returning to its original position by itself as a result of the spring action as soon as the inertia effects are less than the tension force X of the spring c. -

Wie aus den Fig. 8, 9 und ι ο ersichtlich, ist auf der Achse der Schnecke / ein Sperrrad / ^l aufgekeilt, in welches eine von der Kurbel n^l aus bethätigte Sperrklinke m¹ eingreift. Die Kurbel n^l wird wiederum von dem auf der Achse p^l an der Trommel k schwingend gelagerten Balancier o¹ aus in hin- und hergehende Bewegung versetzt.As can be seen from FIGS. 8, 9 and ι o, on the axis of the worm / a ratchet wheel / ^{l is} keyed into which a pawl m ¹ , actuated by the crank n ^l, engages. The crank n ^l is in turn set in reciprocating motion by the ^{balancer o 1} , which is mounted to swing on the drum k on the axis p ^l.

Das andere Ende des Balanciers wird durch die Schiene r¹ (Fig. 4 und 5). mit dem Fixpunkt s¹ verbunden und demgemäfs durch die Schwingung der Trommel k ein Schwingen des Balanciers o¹ um die Achse p¹ herum bedingt. Durch diese Bewegung wird weiter vermittelst der Klinke m¹ die Umdrehung der Schnecke / bewirkt, welche die Klinken d im umgekehrten Sinne der Richtung des Pfeilesy um eine bestimmte constante Strecke verschiebt, da sie unabhängig von den Wirkungen der Trägheit und nur vom Schwingungswinkel der Trommel k abhängig ist. Diese Verschiebung der Klinken d im umgekehrten Sinne zur Pfeilrichtung y : führt diejenige der Masse α im gleichen Sinne herbei, und zwar ist diese bei normaler Geschwindigkeit der Verschiebung derThe other end of the balancer is through the rail r ¹ (Fig. 4 and 5). connected to the fixed point s ¹ and accordingly caused by the oscillation of the drum k an oscillation of the balancer o ¹ around the axis p ¹ . Through this movement, the pawl m ^{1 also} causes the rotation of the worm /, which moves the pawls d in the reverse direction of the direction of the arrow y by a certain constant distance, since it is independent of the effects of inertia and only of the angle of oscillation of the drum k is dependent. This displacement of the pawls d in the opposite direction to the direction of the arrow y: brings about that of the mass α in the same sense, and that at normal speed of displacement is the

Masse a in der Pfeilrichtung y gleich, also, wie angenommen, drei Zähne.Mass a is the same in the direction of the arrow y , so, as assumed, three teeth.

Bei einer Doppelschwingung der Trommel k, sowie des ganzen Systems und bei normaler Geschwindigkeit verschiebt sich die Masse a mithin über den Kugellagern g: With a double oscillation of the drum k, as well as the whole system and at normal speed, the mass a shifts over the ball bearings g:

1. in der Richtung des Pfeiles jr, unter der Wirkung durch Geschwindigkeitswechsel bestimmter Kraftäufserungen der Trägheit, um eine, wie angenommen, drei Zähne des Ringes b^l ausmachende Wegstrecke,1. in the direction of the arrow jr, under the effect of the change in speed of certain accumulations of forces of inertia, by a distance that , as assumed, makes up three teeth of the ring b ^l,

2. im umgekehrten Sinne zur Pfeilrichtungj', unter der Wirkung der durch die Sperrklinke m^l und den Balancier angetriebenen Schnecke /, um eine Wegstrecke, welche ebenfalls gleich drei Zähnen des Ringes b¹ ist.2. in the opposite sense to the direction of the arrow j ', under the action of the worm driven by the pawl m ^l and the balancer /, by a distance which is also equal to three teeth of the ring b ¹ .

Vergröfsert sich die Geschwindigkeit, so werden die von der Trägheit herrührenden Wirkungen gröfser und die erste Verschiebung wird sich ebenfalls vergröfsern und z. B. gleich vier Zähnen des Ringes b^l werden. Da die zweite Verschiebung constant ist, so wird der von den verschiedenen Punkten der Masse a im Raum durchlaufene Weg sich rings um die Schwingungsachse η übertragen, bis die Geschwindigkeit ihre normale Gröfse wieder erlangt hat.If the speed increases, the effects resulting from the inertia will increase and the first displacement will also increase and e.g. B. equal to four teeth of the ring b ^l will be. Since the second displacement is constant, the path traversed by the various points of the mass a in space is transmitted around the axis of oscillation η until the velocity has regained its normal size.

Verringert sich- die Geschwindigkeit, so werden dieselben Erscheinungen auftreten, jedoch im entgegengesetzten Sinne.If the speed decreases, the same phenomena will occur, however in the opposite sense.

Infolge der Anordnung der Achse u vor dem Mittelpunkt der Achse η wird sich die Achse u während des Schwingens der Trommel k räumlich nicht verschieben, die Schwingungen der Trommel werden nur eine theilweise Umdrehung der Achse u bedingen und keine Wirkung auf die Stange ν ausüben. Die Umdrehung der Masse a in ihren Kugellagern g veranlafst vielmehr ein Schwingen des Balanciers s innerhalb der in den Fig. 4 und 5 durch punktirte Linien angegebenen Grenzen und diese Schwingung überträgt sich direct auf die Stange, so dafs man dieselbe zur Bethä'tigung der Regulirungsorgane, der Drosselklappe einer Dampfmaschine u. s. w., ausnutzen kann.As a result of the arrangement of the axis u in front of the center of the axis η , the axis u will not move spatially during the oscillation of the drum k , the oscillations of the drum will only cause a partial rotation of the axis u and have no effect on the rod ν . Rather, the rotation of the mass a in its ball bearings g causes the balancer s to oscillate within the limits indicated by dotted lines in FIGS , the throttle valve of a steam engine, etc., can exploit.

Zur Bethätigung dieser Organe kann man auch eine von einem Punkt der Masse α aus direct angetriebene Stange benutzen, da die Umdrehung dieser Masse in ihren Kugellagern g die Verschiebung des vom Endpunkt dieser Kurbelstange durchlaufenen Weges bezweckt. Schliefslich könnten die Regulirungsorgane auch in der durch Fig. 11 wiedergegebenen Weise durch das Ende eines bei j¹ mit der Trommel k und bei k^l mit der Masse α oder in umgekehrter Weise gelenkig verbundenen Balanciers i^l bethätigt werden.A rod driven directly from a point of mass α can also be used to operate these organs, since the rotation of this mass in its ball bearings g aims to shift the path traversed by the end point of this connecting rod. Finally, the regulating organs could also be actuated in the manner shown in FIG. 11 by the end of a balancer i ^l articulated to the drum k at j ¹ and to the mass α at k ^l or vice versa.

Die Feder c (Fig. 3 bis 10) wirkt mit ihrem einen Ende c¹ auf die Kurbelstange ein, während ihr anderes Ende sich gegen eine mit Gewinde versehene Hülse c² anlegt, vermittelst deren, unter Benutzung des Handrades o¹, die Spannung der Feder c vermindert und die von dem Apparat aus geregelte Normalgeschwindigkeit verstellt werden kann.The spring c (Fig. 3 to 10) acts with its one end c ¹ on the connecting rod, while its other end rests against a threaded sleeve c ² , through which, using the handwheel o ¹ , the tension of Spring c reduced and the normal speed regulated by the apparatus can be adjusted.

Durch vollständiges Herabschrauben der Hülse c'² in die durch Fig. 6 wiedergegebene Stellung kann man die Hülse in Berührung mit dem Anschlagring c¹ der Stange ν bringen und dadurch die Masse a des Regulators zwingen, eine ihrer äufsersten Stellungen einzunehmen, z. B. diejenige, welche dem vollständigen Anhalten der durch den Regulator geregelten Maschine entspricht.By completely screwing down of the sleeve ² c 'in the through Fig. 6 reproduced position can the sleeve into contact with the stop ring c ¹ bring ν and thereby force the mass a of the regulator to assume one of its extremest positions of the rod, z. B. the one which corresponds to the complete stop of the machine controlled by the regulator.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Kraft X, welche die durch die Trägheit der regulirenden Masse auf das mit constanter Kraftäufserung begabte Widerlager bis zum Augenblick der Verschiebung der Masse ausgeübten Wirkungen ausgleicht, besteht nicht allein aus der Spannung der Federe, sondern setzt sich zusammen: The force X illustrated in Fig. 2, which balances the effects exerted by the inertia of the regulating mass on the abutment endowed with constant force generation up to the moment of displacement of the mass, does not consist solely of the tension of the spring, but is made up of:

1. aus der Spannung dieser Feder,1. from the tension of this spring,

2. aus der zu überwindenden Trägheit der Hülfstheile, welche die Bewegung zur Verschiebung der Masse auf die Regulirorgane übertragen, und2. from the inertia of the auxiliary parts to be overcome, which the movement leads to displacement the mass transferred to the regulating organs, and

3. aus der Reibung der durch die regulirende Wirkung des Apparates in Bewegung gesetzten Organe.3. from the friction of that set in motion by the regulating action of the apparatus Organs.

Die beiden erstgenannten dieser drei Elemente sind unveränderlich. Das dritte ist es in praktischer Hinsicht auch.The first two of these three elements are immutable. The third is more practical Respect too.

Die Reibung und die Trägheit der Theile, welche Elemente der Unregelmäfsigkeit bei dem Centrifugalregulator bilden, werden hier direct ausgenutzt und tragen zur normalen Wirkung des Apparates bei.The friction and inertia of the parts which contribute to the irregularity form the centrifugal regulator, are used here directly and contribute to the normal Effect of the apparatus.

Ein weiterer Vorzug des vorliegenden Regulators besteht in Folgendem:Another benefit of the present regulator is the following:

Die während einer Achsenumdrehung auftretenden Geschwindigkeitswechsel sind ohne Wirkung auf den Regulator, denn die Masse desselben ist nicht, wie dies beim Centrifugalregulator der Fall ist, beständig im Gleichgewicht. Sie befindet sich nur während eines Augenblickes im Gleichgewicht, nämlich in demjenigen, wo die infolge der Trägheit der Masse auf das mit constanter Kraftäufserung begabte Widerlager ausgeübte Wirkung gleich der in Fig. 2 veranschaulichten Kraftäufserung ist.The speed changes occurring during an axis revolution are without Effect on the regulator, because the mass of the regulator is not like it is with the centrifugal regulator is the case, constantly in equilibrium. It is only in equilibrium for a moment, namely in the one where, as a result of the inertia of the mass, there is a constant accumulation of force talented abutment exerted the same effect as the force accumulation illustrated in FIG is.

Für alle übrigen Stellungen ist ein Ueberschufs der einen Kraftwirkung über die andere vorhanden. Der Regulator wird also nur durch die Wechsel der normalen Geschwindigkeit, beeinflufst, welche diejenigen des Regulators in dem Augenblick bestimmen, wo er sich im Gleichgewicht befindet.For all other positions there is an excess of one force over the other available. The regulator is only activated by changing the normal speed, influences which those of the regulator determine at the moment when he is in equilibrium.

Diese Bedingung, in Verbindung mit der Abwesenheit der vorstehend angeführten störenden Kraftäufserungen ermöglicht es, mit dem vor-This condition, coupled with the absence of the troublesome ones listed above Generations of force make it possible to use the

liegenden Apparat für alle Stellungen des Regulators eine constante Geschwindigkeit zu erzielen. lying apparatus to achieve a constant speed for all positions of the regulator.

Bei der durch die Fig. 12 veranschaulichten Abänderung ist die Feder c Zugwirkungen, an Stelle von Druckwirkungen, ausgesetzt. Im übrigen ist die Wirkung dieselbe, wie bei den in den Fig. 3 bis 10 wiedergegebenen Anordnungen. In the modification illustrated by FIG. 12, the spring c is subjected to tensile effects instead of compressive effects. Otherwise, the effect is the same as in the arrangements shown in FIGS. 3 to 10.

Fig. 13 veranschaulicht eine Abänderung der vorhergehenden Ausführungsform, bei welcher die Spiralfeder c durch ein nach demselben Sinne wirkendes Gegengewicht ersetzt ist.13 illustrates a modification of the previous embodiment, in which the spiral spring c is replaced by a counterweight acting in the same way.

Bei der in den Fig. 14 und 15 dargestellten Abänderung ist die Feder c durch eine Spiralfeder i² ersetzt, deren eines Ende mit der Hülse j verbunden ist, während das andere Ende mit der Achse ρ auf der Masse a in Verbindung steht.In the modification shown in FIGS. 14 and 15, the spring c is replaced by a spiral spring i ² , one end of which is connected to the sleeve j , while the other end is connected to the axis ρ on the mass a .

Bei der durch die Fig. 16 und 17 wiedergegebenen Ausführungsform sind die Klinken d als Keil wirkend dargestellt. Sie greifen nicht mehr in einen gezahnten Ring ein, sondern sind dergestalt geformt, dafs sie durch die Umdrehung der Masse α in der Richtung des Pfeilesy von der Muffe i entfernt werden und eine freie Umdrehung zulassen; während die Masse α sich im umgekehrten Sinne des Pfeiles j'² zu drehen sucht, widersetzen sich . die Klinken dieser Bewegung und bilden Keile, indem sie sich gegen die Muffe i anlegen. Durch Federn werden diese Klinken in steter Berührung mit der Muffe erhalten.In the embodiment shown by FIGS. 16 and 17, the pawls d are shown acting as a wedge. They no longer engage in a toothed ring, but are shaped in such a way that the rotation of the mass α in the direction of the arrow y removes them from the sleeve i and allows them to rotate freely; while the mass α tries to turn in the opposite direction of the arrow j ' ^{2, resist.} the pawls of this movement and form wedges by resting against the sleeve i . These pawls are kept in constant contact with the socket by means of springs.

Bei der in Fig. 18 dargestellten Abänderung ist die regulirende Masse α eine in verschiedene Abtheilungen getheilte. Die beiden Sperrräder/¹ und f² sind aus einem Ganzen. Dem Balancier g¹ wird von der Kurbelstange h¹ aus schwingende Bewegung mitgetheilt. Die Sperrklinken i² schwingen um auf diesem Balancier angeordnete Achsen p und sind an ihrem anderen Ende vermittelst Kurbelstangen k² mit dem Fixpunkt Z² verbunden. Infolge dieser Anordnung werden die Klinken z'² abwechselnd zum Eingriff in die Zähne des Sperrrades/¹ gebracht oder aus demselben entfernt.In the modification shown in Fig. 18, the regulating mass α is divided into different divisions. The two ratchet wheels / ¹ and f ² are made of one whole. The balancer g ¹ is informed of swinging motion by the connecting rod h ^1. The pawls i ² swing about axes p arranged on this balancer and are connected at their other end to the fixed point Z ² by means of connecting rods k ^2. As a result of this arrangement, the pawls z ' ^{2 are} alternately brought into engagement with the teeth of the ratchet wheel / ¹ or removed therefrom.

Die Massen α tragen die Sperrklinken d, welche in die Zähne des Sperrrades /² eingreifen, und es werden die Massen von dem Arm η² getragen.The masses α carry the pawls d, which engage the teeth of the ratchet wheel / ² , and the masses are carried by the arm η ² .

Die Räder f¹/², sowie der Balancier g^l und der Arm η³ sind lose auf der Achse o², unabhängig von einander, drehbar angeordnet.The wheels ^f1 / ² as well as of the balancing g ^l and the arm η ³ are loose on the axis o ^2, independently of each other, rotatably arranged.

Wenn der Balancier g^l sich in der Richtung des Pfeiles y⁵ verschiebt, dreht er die Räder f¹/² vermittelst der einen der Sperrklinken i ² entsprechend. Das Sperrrad f² nimmt dann die Massen α durch Vermittelung der Klinken d mit. Werden die von der Trägheit der Massen a auf -die den Balancier g^l mit dem Arm η² verbindende Feder c ausgeübten Zugwirkungen gröfser als die Spannung χ (Fig. 2) der Feder, so verschieben sich die Massen α in der Richtung des Pfeiles y^ und in Bezug auf das Sperrrad /² und die Klinken d verändern ihre Stellung auf diesem Rad.When the working beam g ^l is displaced in the direction of arrow y ^5, he turns the wheels f ^{^1/2} by means of one of the pawls i ² accordingly. The ratchet wheel f ² then takes the masses α with it by means of the pawls d . If the tensile effects exerted by the inertia of the masses a on the spring c connecting the balancer g ^l to the arm η ^{2 are} greater than the tension χ (Fig. 2) of the spring, the masses α shift in the direction of the arrow y ^ and in relation to the ratchet wheel / ² and the pawls d change their position on this wheel.

Wahrend der zweiten Schwingungsphase, während welcher der Balancier g^l sich in umgekehrter Richtung des Pfeiles y^s verschiebt^ führen die Trägheitswirkungen der Massen a die Sperrklinken d über das Rad f² und, infolge dessen das Rad f¹ über die Klinken z"² hin. Die eine der Klinken entweicht infolge ihrer Schwingung um ihren Drehpunkt den Zähnen des Rades/¹ und gestattet hierauf den Rädern f¹/'² sowie den Massen a, sich unter der vereinigten Wirkung der Trägheitskräfte und der Feder c in umgekehrter Richtung zum Pfeil y^s zu verschieben, bis die Zähne des Sperrrades/¹ von der zweitep Klinke i² gesperrt werden.During the second oscillation phase, during which the balancer g ^l moves in the opposite direction of the arrow y ^s ^ the inertial effects of the masses a lead the pawls d over the wheel f ² and, as a result, the wheel f ¹ over the pawls z " ² One of the pawls escapes as a result of its oscillation around its pivot point from the teeth of the wheel / ¹ and then allows the wheels f ¹ / ' ² and the masses a to move in the opposite direction to the arrow y under the combined effect of the inertia forces and the spring c ^s to move until the teeth of the ratchet wheel / ¹ are locked by the second pawl i ^2.

Diese Verschiebung ist bei normaler Geschwindigkeit gleich derjenigen der Massen a im Sinne der Pfeilrichtung y^s unter der Einwirkung der Trägheitskräfte. Die Geschwindigkeitsänderung veranlafst eine Veränderung der zweiten dieser beiden Verschiebungen; da jedoch die erste constant ist, so wird diese Aenderung bezwecken, die von den Massen a durchlaufene Wegstrecke in den Raum zu übertragen, wie weiter oben bereits bemerkt wurde. Bei dieser Abänderung bildet die Feder c das Widerlager mit constanter Kraftwirkung, die Klinken d und das Sperrrad /² bilden dagegen das Widerlager mit constanter Verschiebung.At normal speed, this displacement is equal to that of the masses a in the direction of the arrow y ^s under the action of the inertial forces. The change in speed causes the second of these two displacements to change; but since the first is constant, the purpose of this change is to transfer into space the distance traveled by the masses a , as has already been noted above. With this modification the spring c forms the abutment with constant force effect, the pawls d and the ratchet wheel / ² on the other hand form the abutment with constant displacement.

Streng genommen, würden die die constante Kräftäufserung bildenden Federn oder Gegengewichte übertreffen und diese Kräftäufserung durch das Gewicht der regulirenden Masse selbst erzeugt werden. In diesem Falle würde der Schaft b bei der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung vertical gestellt und die Sperrklinke d am unteren Theil angebracht werden. Aufserdem würde man in diesem Falle die Normalgeschwindigkeit durch Aenderung der Bewegung des Schaftes b verändern.Strictly speaking, the springs or counterweights which form the constant increase in force would exceed, and this increase in force would be produced by the weight of the regulating mass itself. In this case the shaft b would be placed vertically in the arrangement illustrated in FIG. 1 and the pawl d would be attached to the lower part. In addition, the normal speed would be changed in this case by changing the movement of the shaft b.

Fig. 19, 20 und 21 stellen die Anordnung des neuen Geschwindigkeitsregulators auf einer verticalen Verbundmaschine dar.Figures 19, 20 and 21 illustrate the arrangement of the new speed regulator on a vertical compound machine.

In Fig. 19 ist der Geschwindigkeitsregulator an einer verticalen Verbundmaschine angeordnet und wird von der Stange α angetrieben, welche mit der Stange b correspondirt und folglich eine α analoge Bewegung machen mufs. Die Stange b veranlafst vermittelst des dreiarmigen Hebels c und der Stangen d und e die Bewegungen der Zulafsorgane/ und g der Dampfvertheiler des kleinen Cylinders.In Fig. 19, the speed controller is located at a vertical compound machine and is driven by the α rod which b with the rod and consequently a corresponded α analog movement make PUFA. The rod b causes, by means of the three-armed lever c and the rods d and e, the movements of the inlet organs / and g of the steam distributor of the small cylinder.

Der Hebel c oscillirt um eine Achse h, die von dem Arm i eines Kniehebels getragen wird, dessen zweiter Arm j durch die Stange * k mitThe lever c oscillates about an axis h which is carried by the arm i of a toggle lever, the second arm j of which is carried along by the rod * k

Claims

is connected to the lever I. This lever / is three-armed and connected to the rod m, which corresponds to the rod V (Fig. 3 and 4). The lever / thus takes part in the movement of this rod, and its change in position is therefore dependent on the change in position of the moving mass on its base. In the present case, the lever / is arranged between the rod m and the spring η, which here, instead of above the regulator, is attached next to it. From the foregoing it can be seen that the position of the axis h depends on the position of the regulating mass λ on its support. 19 shows the position of h with mean inflow. Fig. 20 corresponds to a change in position of the regulating mass on one side, and Fig. 21 to such a change on the other side. With a steady inflow and normal speed, the axis h is not immobile; it is subject to an oscillation which corresponds to the normal change in position of the regulating mass. This oscillation is transmitted to the rod b to limit the movements of the rods d and e. Patenτ-An Proverbs:

1. A method for regulating the speed of machines, characterized in that, that there is a body connected to the regulating organ of the machine and set in motion by the latter two abutments swings, one of which exerts an equal force to be regulated and the second of which is given the same deflection with every back oscillation by the machine to be regulated, and that the body, when swinging forward, corresponds to the acceleration given to it pushes the first abutment in front of you, takes the second with you by the same amount, when swinging back, however, it always goes back by the deflection given to the second abutment, in such a way that the The difference between the two ways brings about the adjustment of the regulating organ of the machine.

2. A regulator acting according to the method identified under 1., provided that the regulating body of the same is made by a ring (a) resting on bearing rims (g) , which is operated by a push rod (0) through the intermediary of the drum (k) and. a sleeve (i ) provided with pawls (d) is set in motion, the first abutment consists of a spring (c) on which the ring acts through a lever transmission (rsv) , the second abutment is located in the sleeve (i) which with. With the help of a worm gear (I m) and a switching mechanism (ρ ¹ η ^λ ) experiences a reverse rotation that is solely dependent on the oscillation angle of the drum (k).

3. A regulator of the type indicated by 2., provided that the abutment with constant force accumulation for the body (a) consists of a counterweight (t ¹ ) .

4. A regulator of the type described in 2., provided that the abutment with constant force accumulation for the body (a) through one end with the sleeve (j), with the other end with the axis provided on the mass ( p) connected spiral spring (t ² ) is made.

5. A regulator of the type designated by 2., provided that the same with the ring gear (b ^l ) in attack pawls (d) by articulated with the regulating body and in connection with a. Socket (i) acting friction pawls have been replaced.

6. A speed regulator based on the method characterized in claim 1, provided that in the same the regulating mass (a) is distributed on a vibrating balancer (g ^l ) in such a way that when the latter is actuated by a connecting rod (k ^l ) with the balancer articulated pawls (i ' ² J in the smaller (/ ¹ J ), the pawls (d) sitting on the mass parts (aa ) but in the larger (f ² ) of two ratchet wheels loosely seated on an axle (o ² ) engage, while a spring (c) connects the balancer with the arm (n ² J which carries the masses).

In addition 3 sheets of drawings.