DE7267C - Regulator für Motoren - Google Patents

Description

1878.

Klasse 60.

CHARLES PIERRE CHOUTEAU in ST. LOUIS (Missouri, V. S. A.).

Regulator für Motoren.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. November 1878 ab.

Der vorliegende Regulator gehört zu jener Klasse von Regulatoren, die unter der Bezeichnung als Widerstandsregulatoren bekannt sind, bei welchen die Regulirung des Zuflusses der antreibenden oder bewegenden Flüssigkeit durch die Aenderang des Widerstandes gegen den 'Umlauf eines Rades oder einer Reihe von Vorsprüngen in einer nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit bewirkt wird. Er enthält folgende Theile: ein mit OeI oder anderer Flüssigkeit zu füllendes einschliefsendes Gehäuse, einen in einer Mittelkammer desselben umlaufenden unrunden Kolben oder Vorsprung, eine bewegliche Scheibe, welche einen Kolben oder Vorsprung trägt, der auf einem ringförmigen, die Kammer des Kolbens umgebenden Kanäle angebracht und mit Mechanismen zum Antriebe eines Regulatorventiles versehen ist, einen schwingenden Daumen oder eine Klappe mit freiem Ende, welches fortwährend in Berührung mit dem Umfange des Kolbens gehalten wird, und ein verstellbares Ventil, durch welches die Fläche der Oeffhung für den Oeldurchgang von einem zum anderen Theile des ringförmigen Kanales nach Belieben vergröfsert oder verkleinert werden kann.

Fig. ι ist ein senkrechter Längsmittelschnitt, Fig. 2 ein senkrechter Querschnitt nach der Linie x-x der Fig. 1 und Fig. 3 eine perspectivische Ansicht des Kolbens, des Daumens und eines Theiles des abgenommenen Gehäuses.

Ein cylindrisches Gehäuse A ist mit einem abnehmbaren Deckel A¹ versehen, der auf ihm mittelst Bolzen bⁱ befestigt ist. Das Gehäuse A wird von Stützen A'² auf dem Deckel a³ der Büchse A³ des Regulatorventiles getragen, welch letzteres hier nicht gezeichnet ist. Das Gehäuse A ist durch eine bogenförmige Scheidewandflantsche /i⁴ in eine Mittelkammer a⁴ und einen umgebenden ringförmigen Kanal α^ε getheilt. Die Flantsche /ί⁴ läfst eine freie Oeffnung zwischen dem tieferen Theile der Kammer a^A und dem Kanal a'°. Eine Oeffhung a⁶ ist im Deckel des Gehäuses zur Einführung von OeI angebracht und wird durch einen Schraubenpfropfen «' geschlossen. Ein unrunder Kolben B, dessen längster Durchmesser so grofs ist, dafs er leicht in die Mittelkammer pafst, ist auf einer Welle b befestigt, welche in einem Lager a^s läuft. Letzteres trägt eine treibende Rolle b¹.

Eine Scheibe C auf einer mit a^% conaxialen Welle c, welche sich im Lager a⁹ dreht, pafst genau in den Behälter A, wobei die innere Scheibenfläche gegen die Scheidewand drückt. Diese Scheibe hat einen Vorsprung C\ welcher leicht in den ringförmigen Kanal a^h pafst. Ein Stirnrad C² ist auf dem äufseren Ende der Welle c befestigt und greift in einen Zahnrechen D ² auf einem Arme D' der waagrechten Welle D ein. Letztere schwingt in einem Lager auf einer der Stützen A² des Gehäuses A. Die Arme D³D* sind auf der Welle D befestigt. Der Arm D^ä ist mit dem oberen Ende der Stange d des Regulatorventiles verbunden. Das eine Ende einer Schraubenfeder Z>⁵ ist am¹ Gehäuse A und das andere Ende am Arme D'' angebracht.

Ein Daumen E ist im Gehäuse A drehbar aufgehängt und wird, da er aufwärts durch die in der Flantsche A^ unter dem Kolben B gebildete Oeffhung vorragt, mit seinem freien Ende durch eine Feder e gegen den Umfang des Kolbens gedrückt. Die Breite des Daumens E ist gleich dem Abstande zwischen den inneren Flächen des Gehäusedeckels A' und der Scheibe C, so dafs die im Gehäuse enthaltene Flüssigkeit nicht anders von einer Daumenseite zur andern gelangen kann, als indem sie unter demselben hindurchgeht. Die Oeffnungsweite für diesen Durchgang kann durch ein Ventil E von derselben Breite des Daumens vermittelst der Schraube / verändert werden. Wenn der Kolben B in der Pfeilrichtung durch seine Treibrolle b * umläuft, wird das im Gehäuse A befindliche OeI aus der Mittelkammer aⁱ hinaus gegen die linke Seite des Vorsprunges C¹ der Scheibe C getrieben. Gleichzeitig wird das OeI von der rechten Seite des Vorsprunges C weggezogen, wobei es durch die Oeffhung zwischen dem Daumen E. und dem Ventil F hindurchgeht. Dadurch wird ein Druck auf die linke Seite des Vorsprunges erzeugt und der Vorsprung mit der Scheibe C in der Pfeilrichtung bewegt. Diese Bewegung wird durch das Rad C¹ und den Zahnrechen D ² auf die Welle D und die Ventilstange d übertragen. Die Feder D^b leistet Widerstand, bis zwischen ihrer Spannung und dem Druck des OeIs Gleich- ₍

gewicht hergestellt ist. Das Gleichgewicht bleibt bestehen, so lange die Maschine ihre richtige Geschwindigkeit behält. Bei Abnahme der Kolbengeschwindigkeit hebt die Feder Z>⁵ die Regulatorventilstange d, um mehr Dampf zur Maschine zuzulassen. Dagegen wird bei vergröfserter Kolbengeschwindigkeit der Vorsprung C weiter in der Pfeilrichtung vorwärts gedrückt, somit die Regulatorventilstange gesenkt und der Dampfzutritt vermindert.

Die Geschwindigkeit der Maschine wird mittelst des verstellbaren V entiles F regulirt. Die Energie des Regulators kann durch diese Vorrichtung gleichfalls erhöht werden, so dafs ein und derselbe Regulator für Regulatorventile verschiedener Gröfse verwendet werden kann.

Der Kolben B ist elliptisch geformt, damit er in stetiger Berührung mit dem Daumen E bleibt, und da sowohl dieser als die anderen inneren Theile fortwährend im OeI laufen, so ist eine reichliche Schmierung hergestellt. Im übrigen ist ein sehr genaues Zusammenpassen nicht wesentliches Erfordernifs.

Dieser Regulator kann mit verschiedenen Abänderungen ausgeführt werden. Diese bestehen zunächst in einer anderen Construction des einschliefsenden Gehäuses und beweglichen Vorsprunges, wobei das innere Lager des Vorsprunges wegfällt, sodann in der Verbindung des verstellbaren Regulatorventils mit einer beschwerten Stange oder einem Pendel zum Oeffnen und Schliefsen des Ventils, wodurch die Verwendung des Regulators bei Schiffsmaschinen ermöglicht wird.

Fig. 4 stellt den Regulator im senkrechten Mittelquerschnitte und theilweise im Aufrifs dar, Fig. 5 und 6 sind senkrechte Längsschnitte desselben nach den Linien x-x und y-y der Fig. ₄.

Das Regulatorgehäuse Z ist cylindrisch, hat an seinen Enden abnehmbare, durch Bolzen /' befestigte Deckel Z¹ L" und wird von Ständern Z³ auf dem Obertheile /³ der Regulatorventilbüchse getragen. Das Gehäuse Z wird nahe der Mitte durch eine senkrechte Scheidewand Z'' in zwei Kammern /'' P getheilt, welche unten durch einen Kanal l~ und aufserdem durch einen gekrümmten Schlitz / oberhalb des Kanals /² mit einander in Verbindung stehen. Im Obertheile der Kammer /⁴ ist eine OefFnung zur Einfüllung des Oeles in die Kammern /⁴ /⁵, welche durch einen Schraubenpflock /' geschlossen wird.

Ein elliptischer oder unrunder Kolben M, welcher mit seinem längeren Durchmesser leicht in die Kammer /⁴ pafst, ist auf einer im Lager /^s laufenden Welle m befestigt. Die Welle trägt eine Riemscheibe m', welche durch den Riemen von der Maschinenwelle her bewegt wird. Ein Cylinder JV, welcher auf seinem Umfange einen Vorsprung JV' hat, ist auf einer Welle η befestigt, die in einem mit /^s conaxialen Lager /° läuft. Dieser Cylinder pafst leicht in die Kammer /⁵, wobei die äufsere Oberfläche seines , Vorsprunges JV' die innere Oberfläche der Kammer Γ' berührt.

Die Welle η wird durch eine Schraubenfeder nach auswärts gedrückt, um dicht an ihr Lager I³ anzuschliefsen. Die Schraubenfeder sitzt in einer Mittelnabe in der Scheidewand Z⁴. Ein Stirnrad JV¹ ist am äufseren Ende der den Cylinder JV tragenden Welle η befestigt und greift in einen Zahnrechen O² auf einem Arme O¹ einer waagrechten, in einem Lager auf einem der Träger Z³ laufenden schwingenden Welle O. Letztere trägt die Arme O³ O¹, wovon der eine Arm O³ mit dem oberen Ende der Regulatorventilstange ο verbunden ist. Eine Schraubenfeder O^s ist mit einem Ende am Gehäuse Z und mit dem anderen am Arme 0^A der Welle O befestigt. Eine Klappe oder ein Daumen P ist drehbar in der Kammer /' aufgehängt und erstreckt sich ganz über dieselbe oberhalb des Kanals P, wobei sein freies Ende gegen den Umfang des Kolbens M durch eine Feder ρ gedrückt wird. Dieser Daumen regelt den Oeldurchgang von der Kammer /'' in den Kanal l". Die Oeffnung für den Oeldurchgang vom Kanal P gegen die Seite des Vorprunges JV¹ hin in der Pfeil richtung, Fig. 5, wird beliebig durch ein Ventil Q verändert, welches sich über die Kammer V^c erstreckt. Das Ventil ist auf einem Zapfen q befestigt, der durch den Gehäusedeckel Z¹ geht. Durch geeignete Verstellung des Zapfens q kann das Ventil Q ganz oder theilweise über den ringförmigen Durchgang zwischen dem Cylinder JV und der Wand der Kammer l'° zu stehen kommen und dadurch das OeI mehr oder weniger absperren.

Die Bewegung des Vorsprunges JV' wird in beiden Richtungen durch Stifte η' begrenzt welche in der Wand der Kammer /⁵ befestigt sind; auf gleiche Weise kann die Bewegung des Ventiles Q begrenzt werden.

Um den Regulator für Schiffsdampfmaschinen geeignet zu machen, wird auf dem Zapfen q des verstellbaren Ventiles Q eine senkrecht herabhängende Stange R befestigt, an deren unterem Ende ein Gewicht i?¹ sitzt, so dafs die Schwingungen dieses Pendels das Ventil Q in der Kammer /⁵ entsprechend bewegen.

Das im Gehäuse Z befindliche OeI wird durch die Umdrehung des Kolbens M aus der Kammer /⁴ gegen die linke Seite des Vorsprunges JV¹ geprefst und von der rechten Seite desselben weggezogen, indem es durch die Oeffnung / in die Kammer /⁴ läuft. Durch diesen Druck auf die linke Seite des Vorsprunges wird derselbe in der Pfeilrichtung bewegt, und diese Bewegung wird durch Getriebe und schwingende Arme auf die Ventilstange übertragen, wobei die Feder <2⁴ Widerstand leistet.

Die Einstellung auf eine bestimmte Geschwindigkeit der Maschine wird mittelst des verstellbaren Ventiles bewirkt, und auch hier kann die Energie des Regulators beliebig erhöht werden.

Wenn der Regulator als Schiffsmaschinenregulator arbeitet, dienen die Schwingungen des Pendels RJR.¹ dazu, das Ventil Q übereinstimmend mit der Auf- und Abbewegung des Schiffes zu schliefsen und zu öffnen.

Claims (8)

Patent-Ansprüche:

1. Bei einem Maschinenregulator die Verbindung eines mit einer Flüssigkeit gefüllten Gehäuses, eines darin umlaufenden Kolbens und einer beweglichen Klappe, welche mit dem Regulatorventil verbunden ist und in einer Richtung durch den von der Drehung des Kolbens hervorgebrachten Druck und in der anderen Richtung durch die Spannung einer Feder bewegt wird, wesentlich wie oben beschrieben.

2. Die Verbindung· des einschliefsenden Gehäuses, des in einer Mittelkammer darin umlaufenden unrunden Kolbens, des ringförmigen umgebenden Kanales und des schwingenden Daumens, wesentlich wie oben beschrieben.

3. Die Verbindung des einschliefsenden Gehäuses, des in einer Mittelkammer umlaufenden unrunden Kolbens, des ringförmigen umgebenden Kanales und der beweglichen Scheibe und ihres Vorsprunges, wesentlich wie oben beschrieben.

4. Die Verbindung des einschliefsenden Gehäuses, des in einer Mittelkammer darin umlaufenden unrunden Kolbens, des schwingenden Daumens, des beweglichen Vorsprungs und des verstellbaren Ventiles, wesentlich wie beschrieben.

5. Die Verbindung des einschliefsenden Gehäuses, der beweglichen Scheibe und ihres Vorsprunges, des Getriebes auf der Welle der beweglichen Scheibe, des Zahnrechens auf dem schwingenden Arm, der schwingenden Welle und ihrer Arme, der Feder und der Ventilstange, wesentlich wie oben beschrieben.

6. Bei einem Maschinenregulator die Verbindung eines einschliefsenden Gehäuses, welches senkrecht in zwei durch einen unteren Kanal und durch eine darüber liegende Oeffnung verbundene Kammern getheilt ist, eines in einer der Gehäusekammern umlaufenden unrunden Kolbens, eines beweglichen, in der anderen Kammer angeordneten Vorsprunges und eines schwingenden Daumens und verstellbaren Ventiles, wodurch der Durchgang einer Flüssigkeit von einer Kammer zur anderen regulirt wird, alles wesentlich wie oben beschrieben und zum beschriebenen Zwecke.

7. Bei einem Maschinenregulator die Verbindung des einschliefsenden Gehäuses, des beweglichen Vorsprunges, des verstellbaren, den Druck auf den erwähnten Vorsprung regulirenden Ventiles und des Pendels, welches mit dem Zapfen des verstellbaren Ventiles verbunden ist, wesentlich wie oben beschrieben.

8. Bei einem Maschinenregulator die Verbindung eines cylindrischen einschliefsenden Gehäuses und eines beweglichen Vorsprunges, welcher auf dem Umfange eines Cylinders gebildet, und welcher Cylinder auf einer Welle concentrisch mit dem Gehäuse befestigt ist, so dafs die Druck empfangende Fläche geändert werden kann, ohne dafs irgend ein anderer Regulatortheil beeinflufst wird, wesentlich wie oben beschrieben.

Hierzu I Blatt Zeichnungen.