Titel: Neue Regulatoren.
Fundstelle: Band 280, Jahrgang 1891, S. 265
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Neue Regulatoren. (Patentklasse 60. Schluss des Berichtes S. 241 d. Bd.) Mit Abbildungen. Neue Regulatoren. Dynamometrischer Regulator von Frau H. F. Hurdle in New York (* D. R. P. Nr. 46801 vom 26. September 1888. Fig. 21). Die Dampfmaschinenwelle wird getheilt und die beiden an einander stossenden Enden AA1 mit einander gekuppelt, indem eine gleitende Büchse die zu übertragende Kraft von einem Theil auf den anderen durch ein Schraubengewinde in der verbindenden Büchse überträgt und gegen eine eingeschlossene Spiralfeder wirkt, so dass jede Steigerung in der Belastung die Feder zusammendrücken und die Büchse an der Welle längsgleiten machen wird. Diese gleitende Bewegung der Büchse ist benutzt, auf ein Ventil zu wirken und das Zuströmen des Dampfes zu reguliren. Textabbildung Bd. 280, S. 265Fig. 21.Dynamometrischer Regulator von H. F. Hurdle. Eine cylindrische Büchse B umfasst die beiden Enden AA1 der Welle; dieselbe fasst über beide eine gewisse Länge entlang, und der Theil der Büchse, welcher den Theil A umfasst, hat an seiner inneren Fläche ein spiralförmiges Gewinde, welches mit dem spiralförmigen Gewinde an diesem Theil A correspondirt, so dass eine Drehung der Welle zur Folge hat, dass entweder die Büchse sich mit dreht oder sich in der Längsrichtung daran verschiebt. Die Ansätze a2a2 bilden einen Kreuzkopf auf dem Ende des Theiles A1 der Welle und greifen in die länglichen Schlitze b der Büchse B, so dass dadurch die Büchse eine Längsbewegung auf der Welle machen kann, aber keine drehende Bewegung gestattet. Eine Spiralfeder c ist innerhalb der Büchse B auf die Welle A1 aufgeschoben und liegt mit einem Ende gegen den an der Welle A1 befestigten Ring a3 und mit dem anderen Ende gegen die Mutter h2, die an der Büchse B befestigt und in Form einer Hülse gemacht ist; die Tendenz der Feder ist, einer Bewegung der Büchse B in der Längsrichtung entgegen zu wirken. Wird nun die entwickelte Kraft am Theil A der Welle und die angeordnete Belastung der Drehung des Theiles A1 zurückgehalten, so wird der umlaufende Theil A in Folge des Schraubengewindes a die Büchse B längs auf den Theil A der Welle gleiten lassen und die Feder c zusammendrücken, bis der Widerstand derselben genügend ist, den Widerstand der Belastung der Welle A1 zu überwinden, und beide Theile der Welle drehen sich dann mit einander. Wenn nun die Belastung nachlassen wird, dann wird die Feder sich ausdehnen, bis sie wieder im Gleichgewicht mit der Belastung ist, und die mit ihr sich bewegende Büchse wird die neue Lage an der Welle annehmen. Diese Längsbewegung der Büchse B dient zum Reguliren des Dampfzuflusses, indem diese Bewegung derselben mittels einer geeigneten Hebelcombination der Stange eines Ventils und Dampfrohres mitgetheilt wird. Dies geschieht mittels eines Ringes D, der lose in einer Nuth b3 der Büchse B liegt und Stifte hat, die sich diametral einander gegenüberstehen und mit den Enden eines gabelförmigen Hebels E verbunden sind. Das andere Ende des Hebels E hat ebenfalls eine Gabel e, die an den Ring F angreift, welcher mit der Mutter G verbunden ist, die auf die mit Gewinde versehene Ventilstange H des Dampfventils I aufgeschraubt ist. Die Mutter G ist mit einem Handrad g versehen, um die richtige Einstellung zu erleichtern. Der Hebel E ist drehbar bei e1 gelagert, und zwar am Gestell des Motors oder an einem besonderen Ständer und ist in solcher relativen Entfernung von der Büchse B und der Ventilstange H angebracht, um eine sichere relative Bewegung beider Theile zu erhalten. Schwungradregulator von C. SondermannVgl. S. 228 d. Bd. in Winterthur (* D. R. P. Nr. 52550 vom 5. Februar 1890. Fig. 22). Das Scheibenschwungrad und angegossenes Gehäuse G tragen an zwei Zapfen z1 und z2 die Fliehhebel C1 und C2. Der durch Umlauf erzeugten Fliehkraft von C1 und C2 wirkt auf der anderen Seite von z1 und z2 an den Zapfen v1 und v2 der Druck der gemeinschaftlichen centralen Feder F entgegen, welche bei durchgehender Welle durch zwei getrennte Federn ersetzt wird. Die Spannung von F wird durch Gewindestücke w1 und w2 in Muttern m1 und m2 regulirt, ohne dass dadurch eine Verstellung von v1 und v2 bezieh. von C1 und C2 stattfindet. Während nun bei anderen Anordnungen der Ausschlag der Fliehgewichte durch Zugstangen mit Zapfen, Hebeln, Wellen auf das an einer Schwinge aufgehängte oder um Hilfsexcenter sich drehende Steuerexcenter E erfolgt, ist dieses bei der vorliegenden Anordnung ohne Zwischenglieder unmittelbar an den Zapfen o1 und o2 von C1 und C2 aufgehängt. Es ist dabei nothwendig, dass o1 und o2 auf verschiedenen Seiten von z1 und z2 liegen, doch sind beide Gewichte congruent, um eine gleichmässige Arbeit beider zu erzielen; selbst eine gewisse Ungleichheit der Gewichte wird ohne schädlichen Einfluss auf die Thätigkeit des Ganzen bleiben, da C1 und C2 durch das verbindende Excenter zu gleichem Ausschlag gezwungen sind. Das Excentermittel bewegt sich bei seiner Verstellung in einem Kreisbogen gleich dem, welchen die Zapfen o1 und o2 um z1 und z2 beschreiben. Wenn es die Verhältnisse gestatten, werden v1 und o1 in einem Zapfen vereinigt, während v2 und o2 getrennt, aber in gleichen Entfernungen von z2 bleiben. Textabbildung Bd. 280, S. 266Fig. 22.Schwungradregulator von C. Sondermann.Regulator für Gasmaschinen von W. Hees in Magdeburg-Sudenburg und F. W. Gilles in Köln (* D. R. P. Nr. 54506 vom 25. Februar 1890. Fig. 23). Der Regulator arbeitet in der Weise, dass er die Geschwindigkeit durch ein an einer Seite mit Belastungsgewicht versehenes Hebelwerk, welches durch zwei verschieden gespannte Federn im Ruhepunkt in einer bestimmten Gleichgewichtsstellung und gehalten von einem hin und her gehenden Theil der Maschine nach aufwärts gehoben wird, beim Niedergang nach unten jedoch frei ausschlagen kann, dadurch regelt, dass er periodisch das Regulirventil in oder ausser Thätigkeit setzt. Fig. 23 stellt die Gleichgewichtsstellung des Hebelwerkes im Ruhepunkt dar. Textabbildung Bd. 280, S. 266Fig. 23.Regulator für Gasmaschine von Hees. Ein auf- und abwärts gebender Theil a einer Maschine drückt beim Niedergange, bei normaler Tourenzahl der Maschine, auf die Erhöhung des Hebels b und öffnet dadurch das Einlassventil g. Beim Aufwärtsgehen stösst a gegen das mit Belastungsgewicht f versehene Ende des Hebels c und hebt denselben bis in die punktirte Stellung iii, gleichzeitig die Feder e anspannend. Bewegt sich nun der Hebel c, veranlasst durch Belastungsgewicht f und Feder e, nach abwärts, so schlägt das Hebelwerk nach unten über die Gleichgewichtsstellung hinaus, und zwar bis in die punktirte Stellung kkk. Hierdurch spannt sich jedoch die Feder d, und zieht dieselbe in einer bestimmten Zeit das Hebelwerk b und c in die gezeichnete Gleichgewichtsstellung zurück. Diese genaue Zeitdauer, welche nothwendig ist, das Hebelwerk in seine Gleichgewichtsstellung zurückzubringen, wird zum Regeln der Geschwindigkeit der Maschine benutzt. Sobald die Maschine ihre bestimmte Tourenzahl überschreitet, erreicht das Hebelwerk von der Stellung kkk aus nicht mehr seine Gleichgewichtsstellung und stösst a in Folge dessen an der Erhöhung des Hebels b vorbei, wodurch das Einlass- bezieh. Regulirventil geschlossen bleibt. Dies geschieht so lange, bis die eingestellte Normaltourenzahl wieder erreicht ist. Textabbildung Bd. 280, S. 266Regulirvorgelege von Janssen. Hebel c ist an seinen beiden gegenüberstehenden Enden mit verschiedenen Löchern zum Einhaken der Federn d und e versehen. Diese Einrichtung dient zur beliebigen Verstellung der Tourenzahl der Maschine. Beabsichtigt man, die Maschine eine niedrigere Tourenzahl als die eingestellte machen zu lassen, so werden die Federn d und e in die mit den gewünschten Zahlen versehenen Löcher eingehakt. Hierdurch übt das Belastungsgewicht f auf Feder d einen grösseren Druck aus und muss in Folge dessen die Spannung der Feder e so weit nachgelassen werden, dass im Ruhepunkte des Hebelwerkes die Gleichgewichtsstellung erreicht wird. Da nun Belastungsgewicht f einen grösseren Druck auf Feder d ausübt, wird dasselbe beim Arbeiten des Regulators nach unten auch einen weiteren Ausschlag als die punktirte Stellung kkk machen und in Folge dessen auch eine längere Zeitdauer vergehen, ehe Feder d das Hebelwerk in seine Gleichgewichtsstellung zurückgezogen hat. Die Tourenzahl wird also vermindert. Werden die Federn d und e mehr nach aussen in die betreffenden Löcher eingehakt, erhöht sich die Tourenzahl der Maschine. Regulirvorgelege von P. Janssen in Hamburg, Fig. 24 und 25. Zu den billigsten Kräften, welche der Mensch für industrielle Zwecke zur Arbeit herangezogen hat, ist die Kraft des Windes und des Wassers zu zählen. Diese beiden Naturkräfte haben jedoch den Nachtheil, dass sie oft ungleichmässig wirken und dass durch diese ungleichmässige Wirkung die durch sie in Bewegung gesetzten Getriebe unregelmässige Umdrehungen erhalten, welche sich naturgemäss auch den direct oder indirect von den Getrieben abhängigen Arbeitsmaschinen mittheilen. Es liegt auf der Hand, dass eine Maschine, welche für eine bestimmte Umdrehungszahl construirt und deren Arbeitseffect von der Innehaltung dieser Umdrehungszahl abhängig ist, sowohl bei Erhöhung als auch Verminderung derselben mehr oder weniger nachtheilig beeinflusst wird bezieh. mehr oder weniger gut ihre Dienste verachtet. Am auffälligsten macht sich dieser Uebelstand beim Windbetriebe bemerkbar, und viele Windmühlenbesitzer haben sich deshalb bisher und nicht ganz mit Unrecht gegenüber der Einführung der neuen Müllereimaschinen ablehnend verhalten. Bei den Walzenstühlen hat man neuerdings versucht, den durch die verschiedene Tourenzahl hervorgerufenen Uebelständen dadurch zu begegnen, dass man die Walzenstühle selbst mit Regulatoren versah, welche in ähnlicher Weise wirken, wie die seit langer Zeit gebräuchlichen Regulatoren für die Mahlgänge, d.h. bei stärkerer oder schwächerer Kraft die Walzen einfach auseinander- bezieh. zusammenstellen. Wenn man überhaupt geneigt ist, diese Anwendung für einen Vortheil zu halten, so ist derselbe doch nur ganz verschwindend gering, denn der Müller wird bei erwähnter Anordnung stets ungleichmässiges, zu grobes oder zu feines Mahlgut erhalten. Für Müllereimaschinen ist es ganz besonders erforderlich, dass dieselben möglichst regelmässige Umdrehungen machen, da nur hierdurch Mehl von gleicher Beschaffenheit erzeugt werden kann; es liegt auf der Hand, dass, wenn sämmtliche Maschinen der Mühle eine Zeit lang einen gewissen Procentsatz Umgänge mehr oder weniger machen, auch das Mahlgut in Qualität abnormal fallen muss. Wie viele Versuche hat man nicht schon gemacht, den Wind- und Wassermühlen einen möglichst gleichmässigen Gang zu geben. Bei Windmühlen hat man dieses durch die verstellbaren Jalousien statt der Segel und bei Wassermühlen durch Regulatoren, welche auf die Schütze der Turbinen oder Wasserräder wirken, zu erzielen gesucht, jedoch einen durchschlagenden Erfolg bislang nicht erzielt. Dass bei Stosswind statt der Segel angewandte Jalousien der Mühle keinen gleichmässigen Gang geben, ist Thatsache; ebenso haben sich die Schützenregulatoren bei Wassermühlen nur theilweise bewährt, weil die Regulirung zu langsam vor sich geht. Aber nicht nur bei Wind- und Wasser-, sondern auch bei Dampf- und anderen Betrieben macht sich der Uebelstand ungleichmässiger Geschwindigkeiten oft unangenehm fühlbar, besonders bei den Maschinen, welche, wenn sie richtig und gut arbeiten sollen, vor allen Dingen eine ganz gleichmässige Geschwindigkeit nöthig haben, z.B. Dynamomaschinen u.s.w. Während die bisherigen Regulirungsversuche nur bezwecken, die treibende Kraft je nach Bedarf direct zu vergrössern oder zu verkleinern, will der Erfinder der durch Skizze näher veranschaulichten Construction eines neuen Regulirungsverfahrens auf anderem, einfacherem und billigerem Wege die so schädlichen ungleichmässigen Geschwindigkeiten der Hauptwelle auf die Getriebe bis zu einem sehr hohen Procentsatz absolut gleichmässig übertragen und dadurch auch einen stets gleichmässigen Gang der einzelnen Maschinen hervorbringen, ohne dass an diesen Maschinen selbst sich in der Anstellung etwas ändert. Das Product der Maschinen bleibt deshalb stets von gleicher Beschaffenheit. Fig. 24 zeigt eine solche Regulirvorrichtung bei parallel gelagerten, Fig. 25 dieselbe bei sich kreuzenden Wellen. In Fig. 24 sowohl wie in Fig. 25 ist a die treibende, direct von Wasser- oder Windkraft getriebene Welle, während die Welle b, von a getrieben, zum Antrieb von Maschinen eine gleichmässige Tourenzahl erhalten soll, c ist ein Schwungkugelregulator, d eine Riemenscheibe, e zwei in Führung bewegliche und durch Gewicht h gegen den Riemenzug ausbalancirte Leitrollen und g eine conische Scheibe. Diese äusserst einfache und leicht anzuwendende Vorrichtung wirkt wie folgt: Macht Welle a normale Touren, so steht der Regulator in der Mitte seines Hubes, ebenso die Leitrolle e in der Mitte des Führungsbockes f; und der Riemen, welcher über Scheibe d, Rolle e und Conus g läuft, hält sich in der Mitte des Conusses, bis Welle a ihre Geschwindigkeit ändert. Wird der Gang von a schneller, so steigt natürlich der Regulator und verschiebt die ausbalancirte Rolle e, wodurch der Riemen auf den stärkeren Theil des Conusses geführt wird. Hierdurch wird die Uebersetzung zwischen a und b verhältnissmässig kleiner, und die Welle b läuft, trotzdem Welle a grössere Geschwindigkeiten angenommen, doch mit normalen Touren. Geht umgekehrt Welle a langsamer als normal, so fällt der Regulator und verschiebt wiederum die Leitrollen e, jedoch so, dass diese den Riemen auf den schwächeren Theil des Conusses leiten; hierdurch wird die Uebersetzung zwischen a und b verhältnissmässig grösser, also Welle b behält auch dann normale Touren, wenn Welle a langsamer läuft.