Titel: | Elektrischer Tourenzähler für Dampfmaschinen; von A. Bozzone. |
Fundstelle: | Band 222, Jahrgang 1876, S. 552 |
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Elektrischer Tourenzähler für Dampfmaschinen; von
A. Bozzone.
Mit Abbildungen auf Taf.
XII [b.c/1].
Bozzone's elektrischer Tourenzähler für Dampfmaschinen.
Der Umstand, daß unter allen Motoren, über welche der Mensch verfügt, die
Elektricität sich nicht nur in höchst einfacher Weise, sondern auch auf
beträchtliche Entfernungen von ihrer Quelle fortpflanzen läßt, führten den kgl.
italienischen Schiffbaudirector A. Bozzone
Nach der Rivista marittima, Januar 1876. Vgl.
auch E. Wodickh, Mittheilungen aus dem Gebiete des Seewesens, Pola 1876, S. 172. dazu, für seinen Tourenzählapparat die Elektricität zu wählen; denn nur
durch diese ließ sich ein Instrument construiren, welches in jedem beliebigen
Schiffstheile und stets mit der gleichen Genauigkeit wie eine Uhr arbeitet, und zwar
ohne die geringste Beeinträchtigung durch die irregulären Bewegungen des
Schiffes.
Die Anwendung der Elektricität auf den Schiffen ist nicht neu; mannigfaltige
Telegraphen sind bereits vorgeschlagen worden, und heut zu Tage bedient man sich
derselben allgemein zur gleichzeitigen Abfeuerung der Geschütze. So lange man den
Strom nur durch die ursprünglichen nassen Batterien hervorzurufen vermochte,
obwaltete ein ernstes Hinderniß für ihre Verwendung an Bord, nämlich deren
schwierige Unterhaltung; es läßt sich dasselbe jedoch vollkommen beseitigen, sei es
durch die Anwendung von Marié-Davy's
Zweifach-Schwefelquecksilber-Batterie oder der Sandbatterie, sei es,
daß man sich der magneto-elektrischen Inductionsmaschinen von Wheatstone, Siemens oder Gramme bedient. Diese letztern Apparate eignen sich besonders für
Dampfschiffe, auf welchen sie leicht, entweder durch die eigentliche Schiffsmaschine
selbst, oder durch eine der mannigfaltigen, zahlreichen Hilfsmaschinen, welche
gegenwärtig an Bord im Gebrauche stehen, in Bewegung zu setzen sind.
Der elektrische Tourenzähler ist ähnlich, nur einfacher, eingerichtet wie eine
elektrische Uhr oder ein Zeigertelegraph mit Hinzufügung einiger Bestandtheile,
welche zur Herstellung seiner Verbindung mit der Maschine dienen, und versehen mit
einer besondern Vorrichtung, um die Zahl der Umdrehungen in der Minute zur
Anschauung zu bringen.
Das in Fig. 31
bis 33
dargestellte Instrument hat drei Zifferblätter. Das erste A ist ein gewöhnliches Uhrblatt mit Secundenzeiger. Das zweite, mittlere
und etwas größere B ist in 80 Theile getheilt, über
welche ein Zeiger läuft, der dazu dient, die Zahl der Umdrehungen der Maschine in
der Minute bei der Vorwärtsbewegung anzuzeigen. Das dritte C endlich ist gleichfalls in 80 Theile getheilt, hat jedoch zwei graduirte
Kreise, einen äußern und einen innern; auf demselben befinden sich zwei Zeiger, der
eine für die Vorwärtsschläge, der andere für jene nach rückwärts; zwei Pfeile deuten
die Richtung an, nach welchen die Zeiger bei den beiden respectiven Bewegungen der
Maschine laufen. Der Gang des Apparates ist folgender: Bei jeder Umdrehung der
Maschine nach vorwärts, setzt der elektrische Strom den Index des dritten
Zifferblattes C in Bewegung, welcher einen Grad
zurücklegt, und gleichzeitig wird jener des zweiten Zeigerblattes B um einen Grad bewegt; zu Ende jeder Minute kehrt der
Zeiger des zweiten Blattes B sogleich auf Null zurück,
indem er sich im umgekehrten Sinne bewegt. Durch ein Glöckchen, welches drei
Secunden früher anschlägt, wird avisirt, daß nach dem Index zu sehen und zu
beobachten ist, von welchem Punkte der Zeiger nach dem Nullpunkte zurückspringtzurückspingt, und daß die Zahl der Umdrehungen abzulesen ist, welche die Maschine in
dieser Minute gemacht hat. Der Zeiger des Blattes C
setzt seine rechtläufige Bewegung fort, ohne vom Zurückspringen des andern
beeinflußt zu werden. Beim Rückwärtsdrehen der Maschine aber wird der zweite Zeiger
des Blattes C in Bewegung gesetzt und durchläuft ein
Gradintervall bei jeder Umdrehung. Die Markirung der Rückwärtsbewegung beschränkt
sich auf diese Angaben des Zeigers, welcher, wie erwähnt, im entgegengesetzten Sinne
mit jenem läuft, der die Umdrehungen nach vorwärts markirt. Es wäre eine zwecklose
Complication gewesen, die Zahl der Rückwärtsschläge per
Minute anzeigen zu lassen; es genügt die Anzeige, daß die Maschine rückwärts
schlägt, und wenn man will, kann man immerhin auch die Schläge zählen.
Somit zeigt das Zifferblatt C mit seinen im
entgegengesetzten Sinne sich bewegenden Zeigern die Vor- und
Rückwärtsbewegung der Maschine an, und beide Zeiger durchlaufen – jeder zu
seiner Zeit – einen Grad der Eintheilung nach je einer Umdrehung. Der Zeiger
des Blattes B hingegen wirkt nur bei der
Vorwärtsbewegung und kehrt nach jeder Minute augenblicklich auf Null zurück, so daß
es genügt, nach dem Theilstrich zu blicken, welchen er erreicht hat, um die Zahl der
Rotationen in der betreffenden Minute zu erfahren. Die Uhr hat keine andere
Bestimmung als die, nach Ablauf jeder Minute die Leitung für den Strom des
Elektromagnetes zu schließen, welcher mit einer geeigneten Vorrichtung den Index auf
B nach dem Nullpunkte zurückführt. Nach Umständen
kann sie auch dazu dienen, die Genauigkeit der Angabe dieses Index zu controliren,
ferner auch dazu, die Rückwärtsschläge in der Minute zu zählen.
Die beiden Elektromagnetkerne aa (Fig. 32) ziehen durch die
Stromwirkung den Anker b an, welcher an dem einen Arm
des Winkelhebels h
mit dem Drehpunkt in n befestigt ist; der andere Arm dieses Winkelhebels
greift als Anker in die Zähne des Steigrades c derart
ein, daß er bei jedesmaligem Anziehen des Ankers b das
Steigrad c um einen Zahn fortbewegt. Das Ankerende des
Hebels h ist gegliedert und wird durch eine Feder i festgehalten, so daß er, sobald der Strom aufhört und
der andere Hebelarm durch die am Anker b befestigte
spiralförmige Spannfeder n in seine ursprüngliche
Stellung zurück gebracht wird, keine weitere Kraft auf das Steigrad ausübt, sondern
einfach bis zum nächsten Zahneinschnitt hinweg gleitet. Auf dieses Steigrad ist der
Zeiger des Blattes C aufgesetzt, welcher die
Vorwärtsbewegung der Maschine anzeigt und natürlicherweise stets mit dem Rade
zugleich um einen Zahn, entsprechend einem Grade der Eintheilung, fortschreitet. Ein
ganz analoger Mechanismus dient für den Zeiger der Rückwärtsschläge, welcher durch
den Elektromagnet a₁ a₁ in Bewegung gesetzt wird.
Das Steigrad c überträgt seine Bewegung durch das Rad f auf ein Zahnrad g, welches
durch eine besondere Verzahnung die Bewegung des Zeigers der Mittelplatte B erzielt. Dieser Zeiger kann nun durch eine
eigenthümliche Einrichtung seine Bewegung umkehren. Er wird nämlich mittels des
Getriebes x durch die Zahnstange y augenblicklich zurückgestellt, sobald diese durch den Hebel r vom Elektromagnete ee aus in Bewegung gesetzt wird.
Die ganze Wirkungsweise des Apparates für die Vorwärtsbewegung ist also folgende: Bei
jeder Umdrehung der Maschine läuft der Strom durch den Magnet aa und setzt diesen in Thätigkeit; derselbe bewegt
durch Anziehen des Ankers b den Hebel h und treibt den Zeiger der Platte C um einen Grad fort und in Folge dessen auch den Zeiger
der Platte B, so daß nach Verlauf von einer Minute der
letztere Zeiger so viel Grade durchlaufen haben wird, als die Maschine in dieser
Zeit Umläufe vollbracht hat. Im Augenblicke, wo der Secundenzeiger auf der Uhr den
Ablauf der vollen Minute anzeigt, schließt die Uhr selbst die Stromkette durch den
Magnet ee und stellt durch diesen mit Hilfe der
vorgedachten Einrichtung den Zeiger auf seinen Ausgangspunkt zurück. Drei Secunden
vor der Vollendung der Minute ruft ein Glöckchen den Beobachter zur Ablesung der
Rotationszahl für diese Minute.
Die Maschinenbewegung wird auf folgende Weise auf den Zähler übertragen: Die Achse
der Maschine O trägt einen Zahn oder Vorsprung von
Pockholz P (Fig. 33), welcher bei
seiner Umdrehung nach einer Richtung, z.B. nach vorwärts, den um s drehbaren ⊤-förmigen Hebel D bewegt. Das Ende
m des Querarmes kommt hierdurch in Contact mit dem
kleinen Messingcylinder q; bei entgegengesetzter
Bewegung der Achse O berührt der Hebel D mit
dem andern Ende m₁ den zweiten Cylinder q₁. Nach dem Durchgange des hölzernen Zahnes auf
der Achse O kehrt der Hebel D wieder in seine normale Lage zurück und die Contacte hören auf. An die
Klemme r im Drehpunkte s des
Hebels D ist der positive Poldraht der Batterie geführt;
an den beiden Klemmen z₁ und z₂ hingegen enden die beiden Leitungsdrähte,
deren einer durch den Magnet für die Vorwärts-, der andere durch jenen für
die Rückwärtsmarkirung der Umläufe hindurch vom negativen Pole der Batterie kommt.
Demnach durchläuft der Strom bei jeder Umdrehung den Apparat und bewegt in der
erklärten Weise die entsprechenden Zeiger von Grad zu Grad über den Zifferblättern
fort.
Der Hebel D liegt gut isolirt durch Kautschukstreifen auf
einer hölzernen Platte, welche an einem Balken befestigt ist. Die kupfernen
Leitungsdrähte sind mit Guttapercha überzogen. Die Drähte des Magnetes ee, welche die Rückkehr des Zeigers bewirken, sind
an die Klemmen h, h₁ (Fig. 32) geführt. Der
ganze Apparat ist in einem hölzernen Kästchen von 56cm Länge, 40cm Breite und 16cm Tiefe eingeschlossen. Auch befindet sich
daran ein Stromunterbrecher, welcher dem Wachofficier die Möglichkeit bietet, den
Apparat nach Belieben zu gebrauchen oder abzustellen.
Bei dem Versuche mit dem Tourenzähler auf dem Panzerschiffe „Principe
Amadeo“ waren 8 Marié-Davy'sche Elemente
hinreichend.