XXIII. Verbesserungen an den Regulatoren der Dampfmaschinen, welche sich William Edward Newton, einer Mittheilung zufolge, am 7. December 1850 für England patentiren ließ. Aus dem London Journal of arts, Febr. 1852, S. 95. Mit Abbildungen auf Tab. II. Newton's Verbesserungen an den Regulatoren der Dampfmaschinen. Diese Verbesserungen beziehen sich: 1) auf die Form der Oeffnungen, durch welche der Dampf strömt; 2) auf das freie Spiel des Drosselventils; 3) auf den Spielraum der Kugeln des Centrifugalregulators; 4) auf die Mittel, die Bewegung des Ventils über der Oeffnung zwischen den extremen Stellungen der Regulatorkugeln zu reguliren, je nachdem die ganze Kraft der Maschine oder nur ein Theil derselben in Wirksamkeit gebracht wird, oder ein höherer oder niedrigerer Dampfdruck im Kessel statt findet; 5) auf die Anwendung einer federnden Stellschraube, mit deren Hülfe, wenn die Spannung geringer wird oder das Ventil sich öffnet, eine größere Dampfmenge Zulaß findet, wodurch dem zu starken Zusammenfallen der Kugeln oder einer zu großen Verminderung der Geschwindigkeit vorgebeugt wird. Die Ventilöffnungen sind so gestaltet, daß, während die durch das Ventil in irgend zwei Momenten offen gelassenen Räume in einem arithmetischen Verhältnisse zu einander stehen, der Ventilrand innerhalb der Oeffnung in den nämlichen zwei Momenten in rascherem Verhältniß zunimmt, als das Ventil sich zurückzieht. Dieses geschieht nach dem Princip, daß, je größer oder je geringer die zu regulirende mechanische Leistung ist, desto größer oder geringer die Vermehrung oder Verminderung der Dampfmenge ausfällt, welche in irgend einem unendlich kleinen Zeitraum durch das Drosselventil strömen darf, um diese Regulirung hervorzubringen. Ein Beispiel mag dieses näher erläutern. Um einer Maschine von 100 Tonnen Widerstand eine Umdrehung per Minute mehr zu geben, ist es nöthig, daß sich die Ventilöffnung während dieser Geschwindigkeitszunahme in stärkerem Verhältniß vergrößere, als erforderlich wäre, um den nämlichen Geschwindigkeitszuwachs einem durch die nämliche Maschine bewegten mechanischen Widerstand von 20 Tonnen zu ertheilen. Wenn aber die Ventilöffnung von gleichmäßiger Breite wäre und das Ventil sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit über dieselbe bewegen würde, d.h. wenn das Ventil in gleicher Zeit den gleichen Querschnitt entblößen würde, die Maschine mag leicht oder schwer belastet seyn, so könnte zwar die unter der leichteren Belastung über die Leistung ausgeübte Regulirung hinreichend schnell, bei schwererer Belastung aber zu träg und unwirksam seyn, oder wenn sie für die größere Belastung rasch genug wäre, so würde sie bei kleinerer einen heftigen Stoß veranlassen. Fig. 13 zeigt die Form und die Verhältnisse der Oeffnung, welche der Erfinder bei einem Dampfdruck von 50 Pfund per Quadratzoll anwendet; für niedrigeren Druck ist die Oeffnung weiter. Die Art, wie der Erfinder die Reibung des Ventils auf seinem Sitz vermindert, ist in Fig. 10 dargestellt. A, A ist die Spindel und der Ventildeckel; B, B der Ventilsitz, welcher durch die Mutter C gegen die Schultern o, o gezogen wird; D, D Flanschen an welche die Dampfröhre befestigt ist; P, P die Seitenröhre; E der Deckel, welcher abgenommen wird, wenn das Ventil untersucht oder herausgenommen werden soll; R, Arm welcher die federnde Stellschraube e, e hält. Das Ventil wird vermittelst einer bei C* befestigten und mit dem Regulator verbundenen Stange in Thätigkeit gesetzt. An dem Ende der Spindel A befindet sich ein Stahlzapfen d, der sich gegen die gehärtete Fläche eines Kolbens K lehnt, wobei der Ventildeckel zurückgeschoben wird, und zwischen ihm und dem Sitz ein Zwischenraum entsteht. Bei dieser Stellung des Ventildeckels ist der Dampf von niederem Druck, oder wenn dieses nicht der Fall ist, so ist das Ventil beinahe ganz offen und die Maschine arbeitet mit voller Kraft. Wird die Maschine ausgelöst, so wird der Raum zwischen dem Ventil und seinem Sitz schmäler, indem die Kugeln des Regulators höher steigen, und die Oeffnungen schließen, wodurch ein größerer Druck gegen den Kolben K entsteht. Wenn der Kolben K gegen den Querstift n zurückgeschoben wird, so sollte der Ventildeckel den Ventilsitz nicht berühren, sondern nur nahe genug seyn, um Durchströmen zwischen beiden zu vermeiden. Der ganze Druck ruht fortwährend auf dem Kolben K. Um die Berührung der Flächen in Folge des etwaigen Federns des Ventils unter dem Dampfdruck zu verhüten, und ein freies Spiel des Ventils, ob mehr oder weniger geschlossen, zu sichern, ist die Schraube e hohl. Den im Innern dieser Schraube befindlichen Kolben g läßt man auf eine Feder s wirken, welche wiederum auf den Kolben K wirkt. Letzterer ist mit einem kurzen Schlitz versehen, durch welchen der Stift n geht, so daß die Bewegung dieses Kolbens eine sehr beschränkte ist. Durch die Feder ganz herausgedrückt, ragt der Kolben K nur ein wenig über das Ende der Schraube e hervor. Die Adjustirschraube e* drückt den Kolben g vorwärts und die Feder s dergestalt zusammen, daß sie dem Dampfdruck kaum nachgeben kann, und bringt das Ventil mit seinem Sitz beinahe in Berührung, wenn es die ganze Oeffnung bedeckt. In dem Maaße aber als sich das Ventil öffnet, und der effective Druck, welcher es gegen seinen Sitz zu pressen strebt, nicht länger fühlbar ist, hebt es sich auch langsam von seinem Sitze ab. Um das Spiel der Regulatorkugeln möglichst vortheilhaft für das prompte und wirksame Oeffnen und Schließen des Ventils einzurichten, sind diese Bewegungen auf die höheren Theile der Bögen, auf die sie sich erheben können, beschränkt. Die Zeit in welcher ein conisches Pendel rotirt, ist bekanntlich durch den verticalen Abstand der Kugeln von ihrem Aufhängungspunkte bestimmt; die Länge der Aufhängestangen ist so berechnet, daß die Kugeln mit einer Geschwindigkeit zu steigen beginnen, welche sie erlangen, wenn die Maschine mit ihrer Arbeitsgeschwindigkeit rotirt, und zwar von ungefähr 40° Abstand von ihrer perpendiculären Stellung an; wenn sie mit ihrer größten Geschwindigkeit umlaufen, so können sie 70° bis 75° hoch sich erheben. Da die Centrifugalkraft der Kugeln bei einer Erhebung von 45° der Schwerkraft gleich ist, so gibt eine höhere Rotationsgeschwindigkeit den Kugeln eine stetigere Bewegung als eine niedrigere; und es ist sehr vortheilhaft, den ganzen regulirenden Spielraum der Kugeln bei einer Erhebung von 50° bis 70° auf 15° oder 20° zu beschränken, so daß bei der ersteren Höhe das Ventil am weitesten geöffnet, bei der letzteren beinahe ganz geschlossen ist. Die Länge der Regulatorstangen und das Verhältnis der Arme des regulirenden Hebels sind so angeordnet, daß eine Beschleunigung von ungefähr 4 Procent über die vorgeschriebene Geschwindigkeit der Maschine das Regulatorventil schließt, und ein eben so starkes Sinken unter die vorgeschriebene Geschwindigkeit das Ventil weiter öffnet. Um den Spielraum des Ventils über der Oeffnung zu bestimmen, ist der Ventilhebel c, Fig. 10 und 11, mit einer Stellschraube F versehen, wodurch seine Stellung zur Ventilstange so regulirt werden kann, daß, wenn die Regulatorkugeln vollkommen in Ruhe sind, die Ventilöffnung entweder ganz oder zum Theil unbedeckt ist, je nachdem die ganze Kraft der Maschine oder nur ein Theil derselben in Thätigkeit gesetzt wird. Um den Hebel c so zu adjustiren, daß das Ventil die dem Zweck entsprechende Stellung erhält, ist die Ventilstange mit einem Zeiger f versehen, welcher die Größe der Oeffnung bei jeder Stellung bezeichnet. Obgleich nicht nothwendig, so ist es doch bequem, die Anzahl der Ventilöffnungen einer Scheibe, wie Fig. 13 zeigt, auf zwei zu beschränken. Die Krümmung der Kante a, a' ist nicht kreisförmig, sondern ihr Halbmesser wird von der Peripherie der Scheibe gegen die Mitte m hin stufenweise kleiner. Fig. 11 ist ein Ventil mit zwei Scheiben a, a, ähnlich Fig. 13, welche in Fig. 14 abgesondert dargestellt sind. b, b ist die an die Ventilspindel befestigte Bedeckungsscheibe dieser Oeffnungen, welche in Fig. 15 besonders abgebildet ist. Die Drehung dieses Ventils beträgt 90°; das weitere Ende der Oeffnung schließt, wie die Pfeile in Fig. 13 und 14 anzeigen, gegen das schmalere. Fig. 16 stellt einen Regulator B, B in Anwendung auf ein Drosselventil dar. Derselbe ist durch einen Hebel C und die Stange D mit dem um A oscillirenden Arm E verbunden. F ist der Hebel des ovalen Ventils H, H und G ein an den Hebel F befestigter Stift, welcher in dem excentrischen Schlitz j gleitet. Wenn nun die Regulatorkugeln zusammenfallen, so geht die Stange D in die Höhe und veranlaßt dadurch den Schlitz j sich herumzubewegen und das Ventil H, H zu öffnen, indem er den Hebel F in die durch Punktirung bezeichnete Lage zieht; der Winkel ccc bezeichnet die dadurch dem Ventil mitgetheilte Bewegung. Die in Fig. 17 dargestellte Anordnung hat den Zweck, die Bewegung des Ventils zu reduciren, wenn es beinahe geschlossen ist. Man sieht, daß bei einer bedeutenden Erhebung der Kugeln, die Hebel der Arme c, c, c beinahe in senkrechte Lage gelangen, wobei die Zapfen j, j, j beinahe in einer Linie liegen. Die Bewegung des Schiebers B der Regulatorspindel wird dadurch bedeutend vermindert; sinken dagegen die Kugeln herab, so nimmt die Bewegung des Schiebers rasch zu. Um nun diese Vermehrung der Bewegung auf das alte Ventil anzuwenden, ist folgende Einrichtung getroffen. An den Ventilhebel E ist eine lange Stange b befestigt, welche auch durch eine Stange e mit der Hängstange a verbunden ist. Die Stange b gleitet durch eine Führung d und die Stange f bildet eine Verbindung zwischen der Stange a undund dem Lager j. Wenn nun die Stange a in die Höhe geht, so bewegt sich die Stange d nach der rechten Seite und öffnet das Ventil anfangs sehr langsam, mit fortschreitender Bewegung jedoch rascher.