DE12541C - Neuerungen an Regulatoren für Dampfmaschinen - Google Patents

Description

1880.

Klasse 60.

JAMES DIXON CHURCHILL in UPPER HOLLOWWAY (England). Neuerungen an Regulatoren für Dampfmaschinen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom II. Juni 1880 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf diejenige Klasse von Regulatoren, bei denen die Drosselklappe der zu regulirenden Maschine mittelst eines Kolbens bewegt wird, der in einem Hülfs- oder Nebencylinder durch Dampfoder Flüssigkeitsdruck bewegt wird. Zutritt und Auslafs dieser Flüssigkeit oder dieses Dampfes zu oder aus dem Cylinder wird durch ein mit dem Regulator in Verbindung stehendes Ventil regulirt. Dieser Regulator besteht der Hauptsache nach aus einem Gefäfs, das mit Flüssigkeit gefüllt ist, in welchem radial laufende, feststehende Flügel angebracht sind, und in dem sich eine Welle mit einem Flügelrade dreht. Diese Welle wird durch eine andere Welle und zweckentsprechendes Getriebe von der zu regulirenden Maschine aus in Bewegung gesetzt, so dafs die Flügel in dem Gefäfs sich drehen, durch die in letzterem enthaltene Flüssigkeit jedoch Widerstand erleiden.

Fig. ι ist ein Längenschnitt durch den Regulator. Fig. 2 ist eine Ansicht desselben, rechtwinklig zu Fig. ι gesehen. Fig. 3 ist ein Grundrifs unter Hinweglassung einiger Theile. Fig. 4 ist ein Schnitt durch einige Theile der Vorrichtung, rechtwinklig zu Fig. 1. Fig. 5 ist ein Grundrifs des. Quer- oder Schwingrahmens. Fig. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1.

In dem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäfse 1 befinden sich die feststehenden Flügel 2; auf der Flügelwelle 3 sitzen die Flügel 4. Auf der Welle 3 ist ein Rahmen 5 befestigt, welcher die drehbare Axe 6 rechtwinklig zur Welle 3 trägt. Auf der Axe 6 sitzt ein anderer Rahmen 7 (s. Fig. 5), der durch das Tragstück 5 hindurchgeht. Der Schwingrahmen 7 ist nahe an seinen Enden mit den Laufrollen 8 und 9 versehen.' Auf der Rahmenaxe 6 sitzt ein Zahnrechen 10, in den die Zähne des Zahnrechens 11 greifen; letzterer sitzt auf der Welle 12, die von der zu regulirenden Maschine aus getrieben wird. Diese Welle 12 sitzt in der geometrischen Axe der Flügelwelle 3, zwischen beiden sitzt concentrisch die Welle 13, deren eines Ende in die Einbohrung 12a der Triebwelle 12 hineintritt. Die Zwischenwelle 13 trägt die beiden Querriegel 14 und 15, Fig. 4 und 6. Der Querriegel 14 befindet sich über den Rollen 8 und 9, während der Querriegel 15 sich unter dem die Triebwelle 12 umgebenden Ringe 16 befindet und sich in zwei, in dem hohlen Theile der Welle 12 angebrachten Langlöchern hin- und herbewegen kann, Fig. 6. Der Ring 16 ruht auf dem Ringe 17, der auf dem Querriegel 15 befestigt ist. Der bewegliche Ring 16 ist so angeordnet, dafs er einen Gabelhebel 18 in Bewegung setzt, durch welchen das Ventil des Hülfscylinders gesteuert wird. Der bewegliche Ring 16 auf der Triebwelle 12 wird durch eine Feder 19 gegen den Schwingrahmen 7 angedrückt. Beim Arbeiten der Vorrichtung überträgt die Triebwelle 12 durch die Zahnrechen ι ο und 11 die Bewegung auf die Flügelwelle 3, deren Flügel 4 sich in der Flüssigkeit des Gefäfses 1 gegen den durch die Flüssigkeit ausgeübten Widerstand drehen. Die vermehrte Geschwindigkeit der Maschine über das durch den Regulator vorgeschriebene Mafs hinaus wird auf das normale Mafs zurückgeführt, wie folgt. Indem die Triebwelle 12 etwas schneller als die Flügelwelle 3 läuft, bewirkt sie durch die Zahnrechen ι ο und 11 eine theilweise Drehung der Axe 6, wodurch der Schwingrahmen 7 so gedreht wird, dafs er durch die Laufrolle an seinem erhobenen Ende gegen den Querriegel 14 wirkt, Fig. 4. Hierdurch wird die Zwischenwelle 13 nach oben geschoben, wodurch in der Längenrichtung der Triebwelle 12 und gegen den Zug der Feder 19 der Ring 16, welcher die Welle 12 umgiebt, gehoben wird. Hierdurch wird der Gabelhebel 18 bewegt, und dieser wirkt auf das Ventil des Hülfscylinders 20, dessen Kolben durch die Drosselklappe den Dampfzutritt vermindert. Das vollständig geöffnete Ventil der Dampfmaschine mufs so bemessen sein, dafs genügender Dampf durchgeht, um volle Arbeitsleistung zu bewirken. · Der vorliegende Regulator soll das zu schnelle Laufen der Maschine verhindern, wenn die Arbeitsleistung der. Maschine theilweise verringert oder ganz abgestellt wird. Hieraus ergiebt sich, dafs, wenn die Drosselklappe durch den Regulator theilweise geschlossen worden ist, eine unnöthige Geschwindigkeitsverringerung der Maschine sofort

durch die Feder 19 aufgehoben wird, welche die entgegengesetzte Bewegung des Ventils des Hülfscylinders und dadurch die Oeffnung der Drosselklappe herbeiführt, um die Maschine wieder auf ihren normalen Gang zu bringen. . Die Wirkung der Vorrichtung ist die gleiche, in welcher Richtung auch die Triebwelle 12 von der zu regierenden Maschine aus getrieben werden mag. Die Vorrichtung wird durch die Schraube 19 a eingestellt, auf welcher die Mutter 19b sitzt, die durch die Kette 19c, welche unter der Rolle 19 d hindurch geht, mit der Feder 19 verbunden ist.

ι a, Fig. 2, ist ein mit Schraubenverschlufs 1 b versehenes Rohr, durch welches das Gefäfs 1 mit Flüssigkeit gefüllt wird. Die Vorrichtung wirkt nicht nur in senkrechter Stellung, sondern sie arbeitet eben so genau, wenn die Wellen waagrecht liegen, ja auch wenn sie auf den Kopf gestellt wird. Die Anordnung kann dann so sein, dafs sich der schwingende Rahmen auf der oberen Welle, statt, wie gezeichnet, auf der unteren Welle befindet.

Eine Abänderung der Vorrichtung ist in Fig. 7 im Grundrifs gezeigt. Das Ventil oder der Schieber des Hülfscylinders 20 wird hier durch die schwingende Welle 21, die in den Lagern 22 ruht, betrieben, an deren einem Ende der Hebel 23 sitzt, der an einem Ende durch die Feder 19 nach unten gezogen und durch den Ring 16 bewegt wird. Am anderen Ende der Welle 21 sitzt der mit der Ventilstange verbundene Arm 24. Im übrigen gleicht die Vorrichtung der oben beschriebenen.

Fig. 8 und 9 zeigen in Ansicht und Grundrifs eine Anordnung der Regulirvorrichtung, in welcher der Hülfscylinder waagrecht liegt und auf der Grundplatte angeschraubt ist. Der Ventilkasten 25 steht mit den Rohren 26 und 27 in Verbindung. Dies ist eine bequeme Anordnung, da sie ermöglicht, den Hülfscylinder in dem erforderlichen Winkel zu irgend einer besonderen Anordnung oder Anwendung zu stellen und ihn nachher mit dem Ventilkasten zu verbinden.

Die Fig. ι ο und 11 stellen im Auf- und Grundrifs eine Anordnung der Regulirungsvorrichtung dar, in welcher zwei Federn 19 durch die Arme 28 an dem Ring 16 befestigt sind. Das Mittel dieser beiden Federn und das des Ringes liegen hier mit der geometrischen Axe der Zwischenwelle in einer senkrechten Fläche. An das untere Ende einer jeden Feder ist eine Kette 19 c befestigt, die unter einer Rolle 19 d hindurchgeht und am anderen Ende an einen Waagebalken 29 befestigt ist. Letzterer ist mit seiner Mitte 29a auf einer Mutter 29b drehbar, welche durch die Schraube 29c verstellbar ist.

Die Fig. 12, 13, 14 und 15 stellen eine Anordnung der Regulirvorrichtung dar, in welcher die Flügelwelle 3 eine Muffe mit Doppeldaumen 3 ο und einen oben abgerundeten Mittelzapfen 31 trägt, der in eine entsprechende Vertiefung in der Zwischenwelle eintritt, um letztere bei ihrer Bewegung zu führen. Das untere Ende dieser Welle hat einen Kreuzkopf 13a, der die Laufrollen 13 b trägt. Das obere Ende der Zwischenwelle ist mit Laufrollen 13 c ausgestattet, welche in den Nuthen stecken, die unten in den Wänden der hohlen Trieb welle 12 gebildet sind. 15 ist der von der Zwischenwelle getragene Querriegel, an welchem der Ring 17 befestigt ist. 16 ist der wie in den obigen Anordnungen mit dem Schieber oder Ventil des Hülfscylinders in Verbindung stehende Ring.

So lange die zu regulirende Maschine die Welle 12 mit normaler Geschwindigkeit treibt, so lange drehen sich die Wellen 12, 13 und 3 in Gemeinschaft, d. h. gleichmäfsig. Sobald jedoch die Wellen 12 und 13 schneller wie die Welle 3 laufen, drehen sich auch die Laufrollen 13b der Zwischenwelle die schrägen Flächen der Daumen 30 mehr oder weniger hinauf, heben dadurch die Zwischen welle 13 und verändern so die Schieber- oder Ventilstellung des Hülfscylinders, wie dies bei den oben beschriebenen Anordnungen dargestellt wurde.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. In einem Dampfmaschinenregulator die Anwendung der Verbindung von drei Wellen, und zwar der durch die zu regulirende Maschine bewegten Triebwelle, ferner der mit Flügeln oder einem Flügelrade ausgestatteten Welle, deren Flügel sich in einem mit feststehenden Flügeln ausgerüsteten und mit Flüssigkeit gefüllten Gefafse drehen, sobald die Triebwelle diese Flügelwelle in Bewegung setzt, endlich einer Zwischenwelle, deren Enden sich zwischen den beiden vorgenannten Wellen befinden, welche drei Wellen eine geometrische Axe haben und so angeordnet und mit einander verbunden sind, dafs, wenn die zu regulirende Maschine die Triebwelle so schnell dreht, dafs sie schneller als die Flügelwelle läuft, die Zwischenwelle sich in ihrer Längenrichtung zwischen den beiden anderen Wellen bewegt.

2. In einem Dampfmaschinenregulator die Verstellung des Schiebers oder Ventils eines Hülfscylinders, dessen Kolben die Lage der Drosselklappe der zu regulirenden Maschine verändert, von einem Punkte aus, der unter dem Triebrade des Regulators liegt, vermittelst eines Ringes und seiner zugehörigen Theile, welcher durch die Längenbewegung der Zwischenwelle, die zwischen Triebwelle und Flügelwelle in gleicher geometrischer

Axe liegt, bewegt wird, sobald die Triebwelle sich schneller als die Flügelwelle dreht.

In einem Dampfmaschinenregulator die Anordnung von drei in einer gemeinschaftlichen geometrischen Axe liegenden Wellen in Verbindung mit einem auf der untersten oder Flügelwelle angebrachten Schwingrahmen, der so durch zweckentsprechendes Triebzeug mit der obersten oder Triebwelle in Verbindung steht, dafs die unterste oder Flügelwelle mit gleicher Geschwindigkeit gedreht wird, sobald die Triebwelle durch die zu regulirende Maschine in normale Drehgeschwindigkeit versetzt wird, dafs aber bei plötzlicher Geschwindigkeitsvermehrung der Triebwelle ein Schwingen des Schwingrahmens und durch letzteren eine Bewegung der Zwischenwelle in ihrer Längenrichtung zwischen der oberen oder Triebwelle und der unteren oder Flügelwelle erfolgt.

Die gesammte Anordnung des Dampfmaschinenregulators und seiner dargestellten und beschriebenen Abänderungen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen.