Titel: | Neuere Regulirvorrichtungen an Dampfmaschinen. |
Autor: | Fr. |
Fundstelle: | Band 288, Jahrgang 1893, S. 59 |
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Neuere Regulirvorrichtungen an
Dampfmaschinen.
Mit Abbildungen.
Neuere Regulirvorrichtungen an Dampfmaschinen.
Der Schwungkugelregulator von T. und R. Lees in
Hollinwood, Lancashire, besitzt im Wesentlichen die Einzeltheile eines gewöhnlichen
Kugelregulators, unterscheidetsich jedoch von demselben dadurch, dass die
Bewegung der Kugeln in einer annähernd geraden Linie erfolgt.
Wie die, Industries, 1892, entnommenen Abbildungen Fig. 1 und 2 erkennen lassen, ist
A die rotirende Regulatorspindel, deren oberes Ende
mit den gekrümmten Armen B scharnierartig verbunden
ist; an letztere sind je zwei doppelarmige Hebel C
drehbar angeschlossen, deren gerade Arme die Kugeln D
tragen, während ihre gekrümmten Arme auf entgegengesetzten Seiten der zugehörigen
Kugeln mit dem Regulatormuffe E verbolzt sind.
Textabbildung Bd. 288, S. 59
Schwungkugelregulator von Lees.
Textabbildung Bd. 288, S. 59
Centrifugalregulator von Lanchester.
Wenn die Kugeln sich von der Regulatorspindel entfernen, drehen sich die Hebel C um ihre Aufhängepunkte und bewirken ein Emporsteigen
des Muffes E; da dieser sich jedoch nur in einer
geraden Linie bewegen kann, werden auch die Aufhängepunkte der Hebel C, wie die punktirten Linien in Fig. 1 erkennen lassen,
auf- bezieh. abwärts gedrängt und ermöglichen damit die annähernd geradlinige
Bewegung der Kugeln D. Springende Bewegungen des
Regulatormuffs werden durch eine darüber liegende Spiralfeder abgeschwächt.
F. W. Lanchester in London ist nach Mittheilungen in Engineering vom 19. August 1892 eine an jedem
Centrifugalregulator anbringbare Vorrichtung zur Regulirung einer Feder und damit
der Geschwindigkeit der Maschine durch englisches Patent vom 13. Juli 1892 geschützt
worden.
In den in Fig. 3 und 4 ersichtlichen
Abbildungen ist C eine mit der Regulatorspindel
rotirende Spiralfeder, welche dem Ausschlagen der Regulatorkugeln entgegen auf den
Bund D1 der
Regulatorspindel wirkt; letztere trägt auf ihrem oberen Ende eine mit Aussengewinde
versehene Büchse A, die mittels der gerändelten Scheibe
A1 leicht gedreht
werden kann und über welche eine am Umfange ebenfalls gerändelte Schraubenmutter B greift. Dadurch, dass die Feder C sich gegen die untere Fläche der Mutter B legt, wird die Büchse A
gezwungen, an der Drehung der Regulatorspindel theilzunehmen, da sie durch die Feder
C gegen eine auf der letzteren mittels Stift
befestigte konische Büchse E gedrängt wird; es machen
dann auch Schraubenmutter B, sowie Feder C die Drehungen des Regulators mit. Sollen erst bei
höheren Geschwindigkeiten der Maschine Einwirkungen des Regulators auf die
Steuerungsorgane derselben bezieh. ein Drosselventil stattfinden, so ist die Feder
C entsprechend zusammenzupressen, und dies geschieht dadurch,
dass die Schraubenmutter B bei rotirender Spindel mit
der Hand festgehalten wird, so dass sie an einer Drehung verhindert ist und sich von
der Büchse A abschraubt. Um den von der Feder auf die
Regulatorspindel ausgeübten Druck dagegen zu verringern, wird die gerändelte Scheibe
A1 der Büchse A festgehalten, so dass diese die Regulatorbewegungen
nicht mehr mitmachen kann; die Schraubenmutter B wird
dann durch die zwischen ihr und der Feder C bestehende
Reibung von der letzteren mitgenommen und schraubt sich auf der Büchse A auf, so dass bereits bei niederen Umdrehungszahlen
des Regulators der Widerstand der Feder durch die Kugeln überwunden und damit die
Geschwindigkeit der Maschine beeinflusst wird.
Textabbildung Bd. 288, S. 60
Fresen's Regulator.
Der Regulator von W. J. H. Fresen in La Haye, Holland,
besteht nach Industries vom 14. October 1892 aus einem
aus zwei zusammengeschraubten Theilen A und B (Fig. 5 bis 7) gebildeten Gehäuse,
von denen A eine Einströmöffnung C, der Theil B dagegen
eine Ausströmöffnung D für den nach der Maschine
gehenden Dampf besitzt. Inmitten des Theiles A ist ein
Metallstück E eingepasst, in dessen cylindrischer
Bohrung sich ein Kolben F führt, der auf einer noch mit
Ventilen H, I und J
versehenen Stange G befestigt ist, und zu beiden Seiten
des Stückes E liegen Durchgangsöffnungen K, welche vollständig oder nur theilweise durch
Schieber L verschlossen werden können; letztere werden
durch je eine Schraubenspindel und ein an ihrem Ende sitzendes Handrad N bethätigt.
Wenn der Regulator für Maschinen mit hohen Dampfspannungen Verwendung finden soll,
ist er auf seinem oberen Theil zweckmässig noch mit einer Scheibe O (Fig. 6) zu versehen, auf
welche, um der Kolbenbewegung einen entsprechenden Widerstand entgegenzusetzen, eine
regulirbare Spiralfeder drückend wirkt.
Der Gewichtshebel Q ist ausserhalb einer durch den
oberen Theil des Regulatorgehäuses tretenden Welle befestigt, deren inneres Ende
einen Kurbelarm trägt, welcher sich nach erfolgter Drehung des Gewichtshebels Q gegen das Absperrventil H legt und damit eine Bewegung der Stange G,
deren unteres, mit einer Scheibe versehenes Ende sich gegen eine kleine Spiralfeder
legt und so als Buffer wirkt, verhindert.
Die Wirkung des Regulators geschieht in folgender Weise: Wenn nach Einstellung
der Schieber L die Durchgangsöffnungen K nur noch um ein Weniges geöffnet sind, tritt der
Dampf entsprechend gedrosselt in die Kammer B; der
ungedrosselte Dampf drückt den Kolben F herunter und
damit die Ventile I und J
auf ihren Sitz, so dass kein Dampf entweichen kann. Die Spannung des Dampfes steigt
dann im unteren Theile des Regulators und veranlasst ein Anheben der Ventile I und J, so dass nunmehr
Dampf nach der Maschine gelangt.
Da die Spannung des Dampfes unter dem Kolben stets den Widerständen entspricht, die
sich demselben auf seinem Wege nach der Maschine entgegen stellen, lässt sich
demnach durch entsprechende Einstellung der Durchgangsöffnungen K mittels der Handräder N
jede beliebige Umgangszahl der Maschine erreichen.
A. B. Collis in Halstead, Essex, verwendet zur
Regulirung des Einströmdampfes nach Engineering vom 22.
Mai 1891 ein Gehäuse, in dem sich ein Scheibenventil a
(Fig. 8) befindet, welches auf einer Spindel b im Inneren einer konischen Kammer c, durch welche der Dampf nach der Maschine tritt,
gleitet. Der Kesseldampf tritt durch das Rohr d in das
Gehäuse d1 und durch
die weitere Oeffnung der Kammer c und den cylindrischen
Theil c1 in das Rohr
e. Durch die Spannung des ankommenden Dampfes wird
das Ventil abwärts gegen den Theil c1 getrieben und so die Ringfläche zwischen Ventil
und den Seiten der Kammer entsprechend verengt. Dieser Bewegung wirkt eine um die
Spindel b gelegte Spiralfeder f entgegen, die in der Weise regulirbar gemacht ist, dass die durch den
Deckel g des Gehäuses gehende Spindel b mit einem Aussengewinde, dessen Muttergewinde sich in
der Traverse h befindet, und mit einem Handrade b1 versehen ist; die
Stellung der Spindel b wird durch eine Gegenmutter b2 gesichert. Die
Hubbegrenzung des Ventils a nach oben wird durch eine
Verlängerung g1 des
Deckels g geschaffen und kann nach unten in der Weise
erreicht werden, dass sich dasselbe auf eine rostartig durchbrochene Fläche am Ende
des cylindrischen Theiles c1 legt, deren Oeffnungen jedoch so zu bemessen sind, dass sie den
Durchgang des bei der Maximalleistung der Maschine erforderlichen Dampfes in keiner
Weise beeinflussen.
Textabbildung Bd. 288, S. 60
Fig. 8.Colli's Regulirvorrichtung.
F. C. und F. W. Dunaway in London bewirken die
Regulirung des Einströmdampfes mit Hilfe eines Pickering-Regulators (1884 254 357), aus einer Anzahl von Schwungkugeln A (Fig. 9 bis 11) bestehend, die, an
Blattfedern B sitzend, bei ihrer Drehung nach aussen
gehen, so dass die Federn sich bei wachsender Geschwindigkeit der Maschine immer
mehr und mehr durchbiegen, wodurch die äussere Scheibe C des Regulators einer anderen festen Scheibe D desselben genähert wird; die Bewegungen der Scheibe C übertragen sich auf die mit ihr und einer zwischen
Führungen gleitenden Schiene F verbundene Stange E. Die Schiene F trägt
beiderseits einen Zapfen G, um welchen Klinken H bezieh. I schwingen, die
mit Zahnstangen J bezieh. K, welche zu beiden Seiten einer zweiten mit der Ventilspindel M verbundenen Gleitschiene L liegen, in Eingriff stehen. N sind mit den
Klinken verbundene Stücke, welche auf den oberen Flächen eines Rahmens
gleiten, der mit Einschnitten O versehen ist, welche
wie feste Daumen wirken, indem sie zu gewissen Zeiten eine der Klinken mit ihrer
zugehörigen Zahnstange in Eingriff bringen, während die andere Klinke ausser
Thätigkeit bleibt; hierdurch wird bei irgend welcher Aenderung der
Regulatorgeschwindigkeit die Zahnstange und demzufolge auch das Ventil in der einen
oder anderen Richtung bewegt und letzteres dem jedesmaligen Widerstände oder der
Dampfspannung entsprechend eingestellt. Eine Sicherheitsvorrichtung bewirkt, wenn
die Zahnstange ihre äusserste Stellung in Richtung auf Oeffnen des Ventiles erreicht
hat, das selbsthätige Ausrücken der zugehörigen Klinke und verhütet damit eine
Zerstörung des Apparates.
Textabbildung Bd. 288, S. 61
Dunaway's Regulirvorrichtung.
An Stelle der Zahnstangen lassen sich auch gezahnte Segmente oder Räder anordnen.
Einen auf der Schwungradwelle angeordneten Regulator von F.
Tosi in Legnano, Italien, welcher mit nur einem Gegengewicht und einer
Spiralfeder arbeitet, beschreibt Engineering vom 4.
September 1891 S. 287.
Textabbildung Bd. 288, S. 61
Tosi's Regulator.
Wie die Abbildungen Fig.
12 und 13
erkennen lassen, ist das Excenter e mit der runden
Scheibe d aus einem Stück gegossen und diese um eine
Achse frei beweglich, welche zur Mitte der Kurbelwelle excentrisch liegt. Die
Bewegungen der Scheibe d erfolgen je nach der Grösse
der Centrifugalkraft eines Gegengewichtes G durch eine
Stange l, welche das Gegengewicht mit der Scheibe d verbindet;der Centrifugalkraft des
Gegengewichtes wird durch eine Spiralfeder II das
Gleichgewicht gehalten.
Der Geschwindigkeitsausgleicher von A. Malliary, G. Malliary
und Fr. Chaplet in Paris zur Herstellung der Normalgeschwindigkeit irgend
welcher Motoren, sobald dieselbe sich aus irgend einer Ursache geändert hat, besteht
nach dem Oesterreichisch-Ungarischen Patentblatt vom 1.
August 1892 aus zwei parallelen Wellen (Fig. 14 und 15), von denen die eine
A von dem zu regulirenden Motor durch eine
Riemenscheibe Z oder in anderer bekannter Weise in
Umdrehung versetzt wird, während die andere Welle B
ihre Bewegung von der Welle A in umgekehrter Richtung
entweder durch einen gekreuzten Riemen Q oder durch
Wechselräder erhält. Auf der Welle B ist ein Konus D aufgekeilt, der durch einen Riemen P einen auf der Welle A
losen Konus C bewegt; letzterer ist mit einem Stirnrad
E fest verbunden. Die Welle A trägt noch einen Support F aufgekeilt, in
dem sich die Achse G frei dreht, auf welcher zwei
Zahnräder sitzen, von denen das eine H mit dem Zahnrade
E in Eingriff steht und einen doppelt so grossen
Durchmesser als letzteres hat, während das andere Zahnrad K in ein Rad M von gleichem Durchmesser
eingreift. Das Rad M wirkt auf das Vertheilungsorgan
des Motors beispielsweise durch Räder N und O, von denen letzteres sich auf einer mit dem
Vertheiler verbundenen Welle x bewegt. Der Vertheiler
kann das Dampf-Einlass- oder Absperrventil einer Dampfmaschine oder auch sonst das
Vertheilungsorgan irgend welches Motors sein. Der Geschwindigkeitsausgleicher
functionirt nun in folgender Weise:
Textabbildung Bd. 288, S. 61
Malliary's Geschwindigkeitsausgleicher.
Wenn der zu regulirende Motor mit normaler Geschwindigkeit läuft, wird keine Wirkung
auf den Vertheiler ausgeübt; (Jas Rad M bleibt dann in
Ruhe, da der über die beiden Kegelstutzen gelegte Riemen P über zwei gleich grosse Durchmesser derselben läuft. Der Konus C hat also dieselbe Geschwindigkeit wie die Welle A, dreht sich aber in umgekehrter Richtung. Zufolge des
Verhältnisses 2:1 der Durchmesser der Räder H und E ist die Geschwindigkeit der Achse G eine derartige, dass das Rad K am Umfange des Rades M sich fortwälzt, ohne
dieses mitzudrehen.
Sobald jedoch die Geschwindigkeit des Motors sich ändert, wirkt ein Kugelregulator
durch seine Hebel auf den Riemenrücker R; dieser
verschiebt den Riemen P, die Geschwindigkeiten der
Welle A und des Konus C
sind nicht mehr einander gleich und demzufolge wird das Rad M in dem einen oder anderen Sinne in Umdrehung versetzt – der Vertheiler
also mehr oder weniger bethätigt –, bis die Geschwindigkeit normal geworden und der
Riemen P wieder auf den Todtpunkt zurück verschoben
worden ist, worauf das Rad M aufhört, sich zu
drehen.
Wie leicht verständlich, gibt der Mechanismus dem Rade M eine Drehbewegung in dem einen oder anderen Sinne, welche proportional
der Geschwindigkeitsdifferenz der beiden Kegelstutzen C
und D ist. Die Aenderung der
Geschwindigkeitsdifferenzen des Motors, an welchem der Apparat angebracht ist,
vollzieht sich mit einer Geschwindigkeit, die diesen Differenzen proportional
ist.
Fr.