XLVI. Benjamin Hick's patentirter Regulator für Dampfmaschinen, Wasserräder und andere Mechanismen. Aus dem Mechanics' Magazine. Mai 1841, S. 370. Mit Abbildungen auf Tab. III. Hick's Regulator für Dampfmaschinen etc. Der Zwek und die durch vorliegenden Regulator zu erreichenden Vortheile werden wohl durch eine kurze Erläuterung des gegenwärtig allgemein gebräuchlichen Regulators am deutlichsten in die Augen springen. Das Princip des gewöhnlichen Regulators ist das eines doppelten Pendels, bei welchem die Umdrehungsperiode durch die Pendellänge und die verticale Höhe von der Ebene, in der die Kugeln sich bewegen, bis zum Aufhängungspunkte bestimmt wird. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine über ihren gewöhnlichen Stand sich erhöht, so nimmt der Regulator an dieser Erhöhung Theil, die Kugeln stiegen vermöge ihrer Centrifugalkraft weiter auseinander, und vermindern dadurch die zugelassene Dampfmenge; der umgekehrte Fall findet statt, wenn die Geschwindigkeit der Maschine reducirt wird, die Regulatorkugeln fallen alsdann zusammen und öffnen das Drosselventil weiter. Diese Art der Wirkung wurde, von der praktischen Seite betrachtet, bei der Regulirung des Dampfzutrittes zu den Maschinen unter verschiedenen Belastungen als unvollkommen befunden, indem mit jeder Veränderung der Last die Kugeln in anderen Ebenen sich drehen müssen und zwar mit Geschwindigkeiten, welche den Differenzen der Projectionen der Pendellänge in die Verticallinie entsprechen. Farey erläutert in seiner Geschichte der Dampfmaschine diesen Gegenstand mit den Worten: „eine jede dauernde Aenderung des Widerstandes erfordert eine verschiedene Quantität Dampfes; allein der Regulator kann eine Aenderung in der Oeffnung des Drosselventils nur in Folge einer Geschwindigkeitsänderung der Maschine hervorbringen, und dieß sollte dadurch vermieden werden, daß man die Verbindung zwischen dem Regulator und dem Drosselventil nach Maaßgabe jeder dauernden Aenderung des Widerstandes adjustirte.“ „Obgleich daher der gegenwärtig gebräuchliche Regulator unbedeutende Schwankungen des Widerstandes ausgleicht, so zeigt es sich doch, wenn eine dauernde Zu- oder Abnahme der Arbeit stattfindet, praktisch wünschenswerth, das zugelassene Dampfquantum durch Abänderung in der Länge der Stangen, welche den Regulator mit dem Drosselventil verbinden, zu reguliren. Diesem Fehler im Princip ist auch jene oscillirende oder unregelmäßige Bewegung des Regulators zuzuschreiben, welche jedesmal stattfindet, bevor eine Aenderung in der Geschwindigkeit ausgeglichen ist.“ „Ernstliche Einwürfe läßt die Anwendung des jezigen Regulators auf große Maschinen zum Spinnen, Weben u.s.w. zu. In solchen Fällen pflegt man die Geschwindigkeit und Stellung des Regulators in dem Zeitpunkte zu adjustiren, wenn die Maschine das ganze Werk treibt, wobei also das Drosselventil beinahe ganz offen seyn muß. Aber wegen des beschränkten Raumes, durch welchen man den jezigen Regulator sich bewegen lassen kann, ist er nicht im Stande, das Drosselventil ganz zu schließen, selbst wenn die Kugeln in Folge einer bedeutenden Geschwindigkeitszunahme sich bis auf die äußerste Gränze von einander entfernt haben. Wird daher eine Maschine plözlich von ihrer Belastung befreit, so steht sie nicht mehr unter der Controle des Regulators, sondern fährt fort, mit erhöhter und sich erhöhender Geschwindigkeit umzulaufen, woraus öfters ernstliche Folgen hervorgehen.“ Der verbesserte Regulator beseitigt diese Mängel gänzlich, indem er die Geschwindigkeit einer Maschine unter jeder Aenderung der Belastung regulirt. Die beigefügten Abbildungen werden diese Einrichtung deutlich machen. Fig. 1 stellt den Aufriß eines Apparates dar, welcher sich wohl zur Anwendung auf Dampfmaschinen am besten eignet. Er besteht aus einer senkrechten, zwischen passenden Lagern in einem gußeisernen Gestell laufenden Spindel, welche wie gewöhnlich über der Krummzapfenwelle der Dampfmaschine angebracht ist. An dieser Welle sizt das kegelförmige Rad, welches in ein an dem Fuße der senkrechten Welle befindliches Kegelgetriebe greift, und dadurch die Rotation der lezteren Welle veranlaßt. In den oberen Theil dieser Spindel ist eine steil unter einem Winkel von ungefähr 45° ansteigende Schraube mit flachen, runden oder ekigen Gängen geschnitten, auf welche eine leicht bewegliche Schraubenmutter paßt. An diese Schraubenmutter, deren Außenseite mit irgend einer ornamentalen Figur verziert seyn kann, sind zwei oder mehrere mit Windflügeln versehene Arme befestigt. Die Flügel sind dergestalt mit den Armen verbunden, daß sie sich der Spindel nähern, von derselben entfernen und dann mittelst schmiedeiserner Bänder und Schrauben feststellen lassen. Diese Bänder gestatten zugleich den Flügeln eine Drehung in die Fig. 2 dargestellte schiefe Lage, um den atmosphärischen Widerstand zu vermindern. Die Schraubenmutter ist mit dem Drosselventil auf die gewöhnliche Weise durch Gelenke, Hebel und Stangen in Verbindung gebracht. Aus obiger Beschreibung geht nun hervor, daß wenn die Spindel in einer Richtung umläuft, welche die Schraubenmutter zu heben strebt, leztere mit ihren Windflügeln mit umgetrieben wird, und zwar so lange mit derselben Geschwindigkeit, bis der den Flügeln entgegenstehende Widerstand der Luft mit der Schwerkraft der Schraubenmutter und ihrer Beschläge im Gleichgewicht steht. Wenn aber die Geschwindigkeit der Spindel diesen Punkt überschreitet, so übersteigt der den Flügeln dargebotene atmosphärische Widerstand die Schwerkraft der Schraubenmutter, und nöthigt dieselbe an ihrer Spindel emporzusteigen. In Folge ihrer Verbindung mit dem Drosselventil wird sie daher den Dampfzutritt zu der Maschine vermindern und darnach die Geschwindigkeit oder Rotation der lezteren reguliren. Wenn auf der andern Seite die Geschwindigkeit der Spindel unter denjenigen Grad herabsinkt, welcher erforderlich ist, damit der Widerstand der Windflügel die Schwerkraft der Schraubenmutter übersteige, so wird leztere an der Schraubenspindel herabsteigen, und vermöge ihrer Einwirkung auf das Drosselventil den Weg in der Dampfzuführungsröhre vergrößern. Da nun der den Windflügeln dargebotene Widerstand der Luft beinahe gleichförmig, und die Geschwindigkeit der Flügel durch ein gegebenes Gewicht an der Schraubenmutter bestimmt ist, so wird eine jede Hinzufügung oder Verminderung desselben eine erhöhte oder verminderte Umlaufgeschwindigkeit der Spindel erfordern, und nothwendiger Weise eine entsprechende dauernde Veränderung in der Geschwindigkeit der Maschine zur Folge haben. Mit Hülfe eines adjustirbaren, an demjenigen Hebelarm angebrachten Gewichtes, woran die verticale Stange von der Schraubenmutter aus befestigt ist, läßt sich dieser Zwek vollkommen erreichen. Diesen Apparat kann man, um ihn verschiedenen Situationen anzupassen, auf verschiedene Weise modificiren. Der obere Theil der Spindel kann z.B. hohl gemacht, und in diese Höhlung eine Schraubenmutter geschnitten, die Windflügel aber können an eine am oberen Theil der Schraube sizende Kugel befestigt werden, während der untere Theil der Schraube frei in den inneren Gängen der hohlen Spindel spielt, wie Fig. 3 zeigt. Eine andere Modification desselben Apparates wird dadurch erreicht, daß man die Schraube an das untere Ende der Spindel schneidet, und diese mit Hülfe zweier Schnurräder, mit denen sie in Verbindung gebracht ist, sich drehen läßt. Das eine dieser Räder sizt an der Kurbelwelle fest, das andere dreht sich frei um eine separate Achse. Nach Maaßgabe der Geschwindigkeit, mit welcher diese Rollen umlaufen, steigt oder sinkt die Spindel und Schraube mit ihren Flügeln auf die oben erläuterte Weise. Aus dieser Beschreibung wird nunmehr das Princip des verbesserten Regulators deutlich seyn. Seine Wirkung hängt nämlich von dem gleichförmigen Widerstand ab, welchen die Luft oder eine andere Flüssigkeit von gleichförmiger Dichtigkeit den sich drehenden Windflügeln darbietet, und auf reciproke Weise kommt bei jeder Zu- oder Abnahme der Geschwindigkeit der die Flügel umtreibenden Achse eine gleichförmige Schwerkraft in Thätigkeit, so daß dadurch die Geschwindigkeit der Dampfmaschine oder sonstigen bewegenden Kraft, womit der Apparat in Verbindung steht, regulirt wird. Noch deutlicher wird das Princip, wonach dieser Apparat thätig ist, aus der Fig. 4, welche eine weitere Modification des verbesserten Regulators darstellt. Diese Einrichtung ist nämlich da anwendbar, wo die Krummzapfenwelle, wie z.B. bei Schiffsdampfmaschinen, in der Höhe angebracht ist. In diesem Falle werden die Windflügel durch ein endloses Band, an welchem das beschwerende Gewicht hängt, in Bewegung gesezt. Bei der berechneten Geschwindigkeit der Maschine reicht das präponderirende, die Schwerkraft repräsentirende Gewicht hin, die Widerstand leistenden Flügel mit einer gewissen Geschwindigkeit, welche der Geschwindigkeit der Maschine genau entspricht, umzutreiben. Jeder Zuwachs dieser Geschwindigkeit hebt, anstatt die Geschwindigkeit der Flügel zu beschleunigen, das Gewicht, und vermindert daher die zur Maschine zugelassene Dampfmenge; und jede Verminderung dieser Geschwindigkeit veranlaßt ein Sinken des Gewichtes und erhöht dadurch die zugelassene Dampfmenge in entsprechendem Verhältniß. Hie und da kann man sich als Widerstand leistendes Medium des Queksilbers oder Wassers bedienen, wo nämlich die Lage eine solche Anordnung als passend erscheinen läßt. In diesem Falle sind die schief gestellten Flügel in die Flüssigkeit, worin sie sich bewegen, eingetaucht, und steigen oder fallen im Verhältniß ihrer Geschwindigkeit, wobei sie auf die oben beschriebene Weise auf das Drosselventil oder irgend eine Triebkraft der Maschine, deren Geschwindigkeit regulirt werden soll, wirken. Was die praktische Anordnung betrifft, so versteht sich, daß der verbesserte Regulator in jeder Lage angebracht werden kann, wo der gewöhnliche Pendelregulator in Thätigkeit ist, und in manchen Fällen sogar, ohne das gewöhnliche Gestell entfernen zu müssen. Er läßt eine sehr ausgedehnte Bewegung zu, indem er in Beziehung auf den Raum, durch welchen er sich bewegen soll, um das Drosselventil einer Dampfmaschine, die Schuzfalle eines Wasserrades zu öffnen und zu schließen, oder die Bewegung irgend einer andern Maschine, mit der er in Verbindung steht, zu reguliren, nicht beschränkt ist. Die Geschwindigkeit einer Maschine, an welcher er angebracht ist, läßt sich nach Belieben ändern und bestimmen, indem eine solche Aenderung durch eine einfache Erhöhung oder Verminderung der gravitirenden Kraft erzielt werden kann. Nähere Auskunft über diesen Regulator ertheilen Benjamin Hick und Sohn, Ingenieure zu Bolton, bei denen derselbe auch bestellt werden kann.