Titel: | Neuerungen an Regulatoren für hydraulische Motoren. |
Autor: | K. H. |
Fundstelle: | Band 248, Jahrgang 1883, S. 152 |
Download: | XML |
Neuerungen an Regulatoren für hydraulische
Motoren.
Patentklasse 60. Mit Abbildungen auf Tafel 9.
Neuerungen an Regulatoren für hydraulische Motoren.
Zum Betriebe von Anlagen zur Erzeugung elektrischen
Lichtes werden voraussichtlich hydraulische Motoren vielfach zur Verwendung
kommen, weshalb die Frage der Regulirung von Wasserrädern und Turbinen an
Wichtigkeit gewinnt. Für die Regulirung der Wassermenge, welche den hydraulischen
Motor zu bethätigen hat, sind neuerdings einige Vorrichtungen angegeben worden,
welche die Verstellung einer Regulirschütze oder sonstiger die Leitkanäle der
Turbine beeinflussender Regulirschieber bewirken und dabei das sogen. Ueberreguliren
möglichst vermeiden sollen.
A. Schmid in Absam schlägt im Praktischen Maschinen-Constructeur, 1883 *S. 47 folgende Anordnung vor:
Durch einen gewöhnlichen Centrifugalregulator, welcher vom Motor aus getrieben ist,
wird ein Riemenführer verstellt, welcher den Riemen zweier conischen Scheiben
verschiebt, dadurch also eine Aenderung der Umdrehungszahl der getriebenen Scheibe
bewirkt. Die treibende Conusscheibe erhält ihre Bewegung von dem Motor, die
getriebene überträgt sie durch ein Stirnradpaar auf einer Welle; letztere besteht
aus zwei Theilen, welche durch ein Differential-Kegelradgetriebe mit einander
verbunden sind, wobei jedoch der eine Wellentheil sich gegen den anderen verschieben
kann. Bei den gewöhnlichen Schwankungen des Regulators wird die Welle entsprechend
den Stellungen des Riemenführers verschiedene Drehgeschwindigkeit erhalten, das auf
der Welle sitzende eigentliche Regulirgetriebe, welches die Schütze bethätigt, sich
somit verschieden schnell bewegen und dadurch die Schütze entsprechend heben oder
senken. Wenn dann der Regulator in Folge des veränderten Wasserzulaufes, also der
dadurch entstehenden veränderten Geschwindigkeit des Motors, sich wieder verstellt,
so wird dadurch wieder eine Aenderung der Lage des Riemenführers entstehen.
Die Uebertragung vom Centrifugalregulator auf die Schütze ist somit eine direkte,
indem jeder Stellung des ersteren eine bestimmte des letzteren entsprechen wird.
Damit nun beim tiefsten Stand des Regulators, bei welchem die Schütze ganz geöffnet
ist, der Regulator ausgeschaltet wird, ist die oben erwähnte Theilung der
regulirenden Welle vorgenommen. Derjenige Theil derselben, welcher das
Regulirgetriebe trägt, wird dann von dem Riemenführer so gegen den fest gelagerten
ersten Theil verschoben, daſs die Kupplung beider Stücke sich auslöst und der
verschiebbare Theil nicht mehr gedreht wird; das Regulirgetriebe steht dann still,
bis durch Steigen der Regulatorkugeln mittels des Riemenführers ein Wiedereinrücken
stattfindet. Es ist Vorsorge getroffen, daſs auch mittels eines Handrades, welches auf
dem verschiebbaren Wellentheile sitzt, eine Verstellung der Schütze vorgenommen
werden kann, es wird in diesem Falle die Kupplung der Regulirwelle von Hand
ausgerückt und dann das Handrand bethätigt.
A. Schmid legt bei seiner Anordnung Werth darauf, durch
geringe Aenderungen an den einzelnen Getrieben den Apparat für verschieden
geforderte Empfindlichkeit des Regulators, wie auch für verschiedene Gröſse des
Motors oder verschiedene Normalgeschwindigkeit der Regulirwelle brauchbar machen zu
können. Die Stellung der Regulirschütze bezieh. die Zahl der geöffneten Leitkanäle
kann an einem mit der Regulirwelle verbundenen Registrirapparate leicht markirt
werden.
Dieser Regulator von Schmid, welcher einem früher von
Th. Bell in Kriens angegebenen nachgebildet ist,
besitzt somit den Vortheil gegenüber anderen Regulatoren für hydraulische Motoren,
daſs er nicht wie diese stoſsweise wirkt und dadurch die Schütze mehr oder weniger,
als erforderlich ist, verstellt; auch bildet das Auslösen des Regulators bei seinem
tiefsten Stande eine Verbesserung. Das Ueberreguliren würde jedoch vollständig nur
vermieden, wenn der Regulator sofort ausgelöst wird, sobald ein neuer
Beharrungszustand, für welchen also Kraft und Widerstand gleich sind, eingetreten
ist.
Der Regulator von L. Müller (vgl. 1882 243*20) genügt dieser Forderung fast vollkommen; Müller hat auch die conischen Riemenscheiben schon
angewendet, um durch die Höhe des Oberwasserspiegels die Schützenstellung zu
beeinflussen.
T. G. Ulmann in Zürich (*D. R. P. Nr. 20918 vom 28.
Februar 1882) hat zur Vermeidung des Ueberregulirens die in Fig. 7 Taf.
9 dargestellte Stellhemmung angegeben. Ein doppeltes Kegelrad, das von dem
hydraulischen Motor aus bewegt wird, treibt mittels des kleinern Zahnkranzes c zwei auf der Welle d
lose sitzende Kegelräder a und b und durch den gröſseren Zahnkranz c1 die Regulatorspindel m. Auf der Welle d ist ein doppelter
Klauenkuppelmuff gh befestigt; sobald also der
Regulator steigt oder sinkt, wird das an seiner Hülse angehängte Gestänge zy den Rahmen w, mit
welchem das ganze Räderwerk und die Welle d
unverschieblich verbunden ist, auf den zwei am festen Gestelle befindlichen Bolzen
x verschieben, so daſs entweder die Kupplung ge oder hf in
Eingriff kommt, also die Welle d nach dem einen oder
dem anderen Sinne gedreht wird, welche Bewegung dann auf die Schütze durch ein auf
d sitzendes Rädergetriebe übertragen wird, daher
dieselben senkt oder hebt. Einer jeden Stellung des Schwungkugelregulators soll nun
eine bestimmte Oeffnung der Schütze entsprechen; damit diese Stellung nicht
überschritten und dadurch ein ungleichförmiger Gang des Motors durch zu groſse
Senkung oder Hebung der Schütze herbeigeführt wird, ist ein Excenter t auf einer Welle l
angebracht, welche von d aus durch die Getriebe o, n bezieh. p, q und r, s eine langsame Drehung erfuhrt. Sobald also das Steigen oder
Fallen der Regulatorkugeln bei Eintritt eines neuen Beharrungszustandes aufhört,
wird der Ausschlag des Excenters zur Wirkung kommen und die zur Zeit in Eingriff
befindliche Kupplung auslösen; die Schütze bleibt dann sofort stehen. Die
Uebersetzungsverhältnisse der Getriebe von o bis s müssen so gewählt werden, daſs beim tiefsten Stand
des Regulators die Schütze ganz offen, beim höchsten ganz geschlossen ist.
H. King in Newmarket verwendet zur Bewegung der Schütze
ein Schaltwerk (vgl. L. Funk 1883 247 * 233). Wie aus den Fig. 8 und
9 Taf. 9 ersichtlich, welche aus Engineering, 1883 Bd. 35 S. 79 entnommen sind, wird die Bewegung
eingeleitet durch die Riemenscheibe a; diese treibt
durch das Kegelradpaar b und c die Regulatorspindel d und bewegt mittels
des Excenters e einen Hebel f, an welchem zwei Klinken g drehbar
befestigt sind; letztere werden sich also stets hin und her bewegen. Der Hebel f kann sich lose um die Welle h drehen; auf dieser sitzt fest ein Sperrrad i und lose ein Schirm k, dessen Nahe verzahnt
ist und in eine Zahnstange l eingreift. Letztere ist
mit einer in der hohlen Regulatorspindel geführten Stange m fest verbunden und diese wird durch die Regulatorkugeln unmittelbar
gehoben oder gesenkt. Bei normaler Geschwindigkeit hält der Schirm k die Klinken g auſser
Eingriff mit i; steigen oder fallen jedoch die
Schwungkugeln, so wird eine Drehung des Schirmes k
erfolgen, indem die sich verschiebende Zahnstange die gezahnte Nabe k verdreht, und die eine oder andere Klinke g kommt zum Eingriff mit i, die Welle h dreht sich und verstellt durch ein
mit ihr verbundenes Getriebe die Schütze so lange, bis die normale Geschwindigkeit
wieder eintritt und der Schirm k sich nach der
Mittelstellung bewegend die Klinken q aushebt.
Eine Vorrichtung zum Ausrücken des Regulirungsgetriebes bei Eintritt eines neuen
Beharrungszustandes, wie die vorher beschriebene von Ulmann, ist nicht angebracht; nur ist Vorsorge getroffen, daſs das
Getriebe ausgelöst wird, wenn die Schütze vollständig geöffnet ist. Zu diesem Zweck
ist ein Kronrad n an dem Gestelle gelagert, das in eine
entsprechende Verzahnung am Rad i eingreift, durch
dieses also langsam gedreht wird. Mit n ist ein Arm o verbunden, welcher bei weitester Oeffnung der Schütze
an eine Nase p des Schirmes k stöſst und darauf diesen nach der Mittellage dreht, bei welcher die
Klinken auſser Eingriff kommen. Ein Feststellen des Schirmes in seiner Mittellage,
also ein Auslösen der Regulatorwirkung, kann auch durch die Sperrklinke q geschehen. Durch Gewichte, welche an den mit der
Zahnstange l verbundenen Haken r angehängt sind, kann die normale Geschwindigkeit regulirt werden.
King hat auch die beschriebene Einrichtung an einem
Schwimmerregulator angebracht, wobei ein Schwimmer den Schirm verstellt, also je
nach der Höhe des Wasserspiegels eines Kanales die Schütze hebt oder senkt; es kann somit stets
ein constantes Niveau erhalten oder, wie dies bei Flutthoren zweckmäſsig sein wird,
es kann das Thor weiter geöffnet werden, wenn das Wasser eine bestimmte Höhe
erreicht hat, und entsprechend geschlossen, wenn der Wasserspiegel gesunken ist.
K. H.