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.