Titel: | Neuerungen an Regulatoren für Schiffsmaschinen. |
Autor: | Whg. |
Fundstelle: | Band 245, Jahrgang 1882, S. 237 |
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Neuerungen an Regulatoren für
Schiffsmaschinen.
Mit Abbildungen auf Tafel 18.
Neuerungen an Regulatoren für Schiffsmaschinen.
Auf der Marine-Ausstellung zu London im April 1882 waren u.a. mehrere Regulatoren für
Schiffsmaschinen ausgestellt, von denen vier auf Tafel 18 nach Engineering, 1882 Bd. 33 S. 317 und 365 abgebildet
sind. Drei derselben sind tachometrische Regulatoren (zwei Centrifugal- und ein
hydraulischer Widerstands-Regulator), welche bekanntlich den Uebelstand haben, daſs
sie erst nach eingetretener Geschwindigkeitsänderung der Maschine in Wirkung kommen,
mithin bei dem oft schnell und bedeutend wechselnden Widerstand nicht zeitig genug,
um den schädlichen Einfluſs dieses schnellen Wechsels auf die Maschine zu verhüten.
Der vierte ist ein dynamometrischer Pendelregulator. Allen vier Arten ist gemeinsam,
daſs sie auf das Steuerorgan eines Cylinders wirken, dessen Kolben mit der
Drosselklappe verbunden ist. (Vgl. 1882 244 * 15. *
350.)
Fig.
1 und 2 Taf. 18
zeigen einen von J. und E. Hall in Dartford
ausgestellten Westinghouse'schen Regulator. In einem
Gehäuse A, welches, mit der Maschinenwelle durch
Schnurtrieb verbunden, etwa 250 Umdrehungen in der Minute macht, sind die
Centrifugalpendel B untergebracht. Dieselben wirken auf einen
Kolbenschieber C, welcher in ein den Cylinder L mit dem Condensator verbindendes Rohr E eingeschaltet ist. Der Cylinder L ist mit einem zweiten engeren Cylinder verschraubt
und die beiden zugehörigen Kolben G und J, deren Kolbenstange mit dem Arm der Drosselklappe
verbunden ist, bilden ein Ganzes. Der Raum zwischen G
und J steht durch H mit
dem Kessel in Communication, ist also mit gespanntem Dampf gefüllt; der Raum links
vom kleinen Kolben ist durch O mit dem Condensator oder
auch mit der freien Luft verbunden. In den Raum R
rechts von dem groſsen Kolben kann ebenfalls der Kesseldampf eintreten, jedoch nur
durch eine enge, mittels Schraube P regulirbare
Oeffnung. Bleibt das Rohr E durch den Schieber C eine Zeit lang geschlossen, so wird die Spannung im
Räume R auch allmählich auf die Kesselspannung steigen
und die Kolben werden also dann die äuſserste Stellung links einnehmen, welche der
ganz geöffneten Stellung der Drosselklappe entspricht. Sobald aber der Schieber C ein wenig öffnet, sinkt die Spannung im Räume R und, wenn sie unter eine gewisse den
Querschnittsverhältnissen der Kolben entsprechende Grenze fallt, so werden die
Kolben nach rechts verschoben und die Drosselklappe wird mehr oder weniger
geschlossen. Es wird eine bestimmte Lage des Schiebers C (entsprechend einer bestimmten Umlaufzahl der Maschine) geben, bei
welcher die Spannung in R sich auf der der
Gleichgewichtslage der Kolben zukommenden Höhe hält, welche Stellung diese auch
einnehmen mögen. Der Regulator ist mithin astatisch zu nennen. Die Geschwindigkeit,
bei welcher die Kolben im Gleichgewicht sind, läſst sich übrigens durch Federn,
zwischen denen die Regulatorspindel liegt, mit Hilfe der Schrauben M und N beliebig
verändern. Der Regulator soll schnell und geräuschlos wirken.
Ein zweiter Centrifugalregulator ist in den Fig. 3 bis
7 Taf. 18 dargestellt. Derselbe rührt von Gibson
und Nicholson her. Die beiden Pendel G
erhalten ihre Bewegung durch den Mitnehmer H, in dessen
spiralförmige Schlitze an G befindliche Bolzen
eingreifen. Die gezeichnete Form der Schlitze ist gewählt, damit durch die radiale
Componente des von H auf G
ausgeübten Druckes die Centrifugalkraft unterstützt werde und bei der geringsten
Geschwindigkeitszunahme ein Ausschlag der Pendel G
stattfinde. Die Verlängerungen der letzteren bilden ebenfalls spiralförmige
Schleifen, welche einen an der vertikal geführten Stange M befindlichen Zapfen erfassen und durch Verschiebung von M, welche mittels Zahnstange und Zahnbogen auf einen
Scheibenhahn übertragen wird, direkt die Steuerung des mit der Drosselklappe
verbundenen Kolbens besorgen.
Der erwähnte hydraulische Regulator (von ChurchillVgl. auch J. D. Churchill in Upper Hollowway,
England (*D. R. P. Kl. 60 Nr. 18362 vom 3. Juli 1881 als Zusatz zu * Nr.
12541).) hat im Wesentlichen die gleiche Einrichtung wie der
durch Fig. 8 bis 10 Taf. 18
ver- anschaulichte
Regulator von J. E. Koch in London und F. W. Durham in New-Barnet, England (* D. R. P. Kl. 14
No. 14445 vom 23. December 1880 als Zusatz zu * Nr. 1280 vom 22. November 1877). Die
Antriebscheibe B und mit ihr die auf gleicher Welle A befestigte Hülse C
erhalten von der Kurbelwelle der Maschine aus eine schnelle Drehung, welche durch
eine in der Hülse C befindliche Spiralfeder (vgl. Fig.
10) auf die in der Verlängerung von A
liegende Welle D übertragen wird. Mit letzterer ist das
irgend eine Flüssigkeit enthaltende Gehäuse E
verbunden., in welchem sich ein im Allgemeinen still stehendes Flügelrad F befindet. Der in dem Gehäuse E bei der Drehung auftretende Widerstand ist im Beharrungszustande der
Maschine mit der Spannung der Spiralfeder im Gleichgewicht. Wächst die
Geschwindigkeit, so wächst auch der Widerstand und durch diese Zunahme desselben wie
durch das Beharrungsvermögen der Massen wird eine relative Verdrehung der beiden
Wellentheile A und D gegen
einander hervorgerufen, was eine stärkere Spannung der Feder zur Folge hat. Die
Verdrehung bewirkt eine Verschraubung des Muffes J,
welcher mit C durch eine zur Welle parallele
Gleitführung verbunden ist, und ein Winkelhebel K
überträgt die Bewegung auf den Steuerschieber des kleinen Dampfcylinders L. Dieser ist behufs bequemer Verbindung seiner
Kolbenstange M mit der Drosselklappe um einen in der
Verlängerung der Schieberstange liegenden Zapfen drehbar. Durch das Flügelrad F wird auch die in dem Gehäuse E befindliche Flüssigkeit in Ruhe erhalten werden, abgesehen von geringen
Wirbelbewegungen, welche durch die Undichtigkeit des Flügelrades und die Reibung
verursacht werden. Der Widerstand, welchen die Flüssigkeit der Drehung des Gehäuses
E bietet, beschränkt sich mithin hauptsächlich auf
die Reibung an den Wänden. Ein bedeutend gröſserer Widerstand läſst sich erreichen,
wenn sowohl an dem fest stehenden, wie an dem rotirenden Theile Schaufeln angebracht
sind. Der auf F ausgeübte Druck kann auf einem
Zifferblatt R abgelesen werden, indem seine Welle
ebenfalls durch eine Spiralfeder P mit einem fest
stehenden Gehäuse Q verbunden ist, also gegen dieses je
nach dem ausgeübten Druck mehr oder weniger verdreht wird. Der Verschiebung des
Steuerschiebers nach abwärts, einem Schlieſsen der Drosselklappe entsprechend, wirkt
eine Feder bei N entgegen, deren Spannung geregelt
werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Maschine innerhalb gewisser Grenzen auf
eine bestimmte Umlaufzahl einzustellen.
Smith und Pickney's
Pendelregulator ist in Fig. 11 bis
13 Taf. 18 dargestellt. Ein möglichst leicht drehbar aufgehängtes
schweres Pendel ist durch Stangen und Hebel mit einem leicht beweglichen
Kolbenschieber verbunden, durch welchen der mit der Drosselklappe in Verbindung
stehende Kolben gesteuert wird. Die Wirkung dieses dynamometrischen Regulators
beruht auf der Voraussetzung, daſs das Pendel bei allen Bewegungen des Schiffes
seine vertikale Lage beibehält und nur relative Schwingungen gegen das Schiff ausführt. Wenn
dies der Fall wäre, so würde allerdings die denkbar schnellste Wirkung erzielt
werden können. Da aber schon die Reibungswiderstände das Pendel zu geringen
Schwingungen gegen die Vertikale nöthigen und diese notwendigerweise sehr
unregelmäſsig ausfallen müssen, so ist eine Störung in der sicheren und ruhigen
Regulirung wohl kaum zu vermeiden. Als sehr zweckmäſsig dürfte die Benutzung des
Luftdruckes statt des Dampfdruckes in dem Steuercylinder zu bezeichnen sein. Der
Kolbenschieber bringt bei seiner Verschiebung aus der Mittelstellung das eine
Cylinderende mit der freien Luft, das andere mit dem Condensator in Verbindung.
Störungen durch Condensationswasser u. dgl. können mithin nicht vorkommen. An den
Cylinderdeckeln sind Federn zur Aufnahme des Stoſses befestigt. Der Cylinder kann
hier ebenfalls gegen das Gestell gedreht werden (vgl. Fig. 11 und
13).
Whg.