Titel: Franke's parabolischer Centrifugalregulator für Dampfmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1848, Band 108, Nr. LXVI. (S. 321–324)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj108/ar108066

LXVI.  Franke's parabolischer Centrifugalregulator für Dampfmaschinen.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Der Ingenieur Hr. Gustav Adolph Franke, gegenwärtig Vorstand einer mechanischen Werkstatt in Ungarn, stellte vor einiger Zeit an den niederösterreichischen Gewerbverein das Ansuchen, daß seine neue, verbesserte Einrichtung des Watt'schen Centrifugalregulators geprüft werden möge. Folgendes ist dem Bericht entnommen, welchen Hr. Joh. Hoenig, Prof. am k. k. polytechn. Institut, über diesen Gegenstand erstattete.52)

„Bekanntlich ist die Einrichtung am Watt'schen Regulator so getroffen, daß die Schwungkugeln während ihrer Drehung um ihre Welle, bei eintretender Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der letzteren, in einem Kreisbogen auf- und absteigen, und bei diesem Auf- oder Absteigen ein entsprechendes Vor- oder Zurückdrehen des Drosselventiles, mithin z.B. bei Dampfmaschinen ein Verengen oder Erweitern der Dampfzuleitungs-Oeffnung, also eine Verminderung oder Vermehrung des in gleicher Zeit in die Maschine zuströmenden Dampf-Quantums bewirken, so zwar, daß in dem Falle, als etwa durch plötzliches Abstellen mehrerer mittelst der Dampfmaschine in Thätigkeit gesetzter Maschinen, der Widerstand vermindert wird, die Dampfmaschine und mit ihr die Welle des Centrifugalpendels eine größere Geschwindigkeit als die normale, erhalten; dann werden die Kugeln durch vermehrte Centrifugalkraft in jenem Kreisbogen in die Höhe getrieben, und das Drosselventil so gedreht, daß die Oeffnung desselben eingeengt, mithin das in bestimmter Zeit zuströmende Dampfquantum vermindert wird, welches |322| den Dampfcylinder langsamer füllt, also die Geschwindigkeit der Dampfmaschine wieder herabsetzt.

Ein ähnlicher umgekehrter Vorgang findet auch bei eintretender Verminderung in der Geschwindigkeit der Dampfmaschine statt.

Allein, obgleich dann im ersten Falle wieder eine Verminderung der Geschwindigkeit, im zweiten Falle eine Vermehrung derselben erreicht wird, so fallen oder steigen doch zugleich die Schwungkugeln wieder, verengern oder erweitern die Oeffnung am Drosselventil, und vermindern oder vermehren wieder die Geschwindigkeit der Dampfmaschine, so daß bei Verminderung oder Vermehrung der Widerstände, welche die Maschine bei ihrer normalen Geschwindigkeit zu gewältigen hat, nie diese normale Geschwindigkeit durch den Watt'schen Regulator erreicht werden kann, und sich jederzeit zwischen der jeweiligen größten und normalen, oder der kleinsten und normalen, eine mittlere Geschwindigkeit herstellt.

Um dieser Mangelhaftigkeit des Watt'schen Centrifugalpendels möglichst zu begegnen, damit die dabei stets sich ergebenden Verschiedenheiten in der Geschwindigkeit keinen wesentlich nachtheiligen Einfluß auf die mittelst der Dampfmaschine betriebenen Maschinen, z.B. in Spinnereien, äußern, mußte man bisher die Einrichtung so treffen, daß bei der zulässigen größten Geschwindigkeit sich das Drosselventil ganz schloß, worüber Hr. Franke ganz richtig bemerkt, daß dadurch der Fehler begränzt, aber nicht beseitigt werde, und diese Vorrichtung nur ein Moderator, jedoch kein Regulator genannt zu werden verdiene.

Mit richtigem Blick erkannte Hr. Franke die Unvollkommenheit des Watt'schen Pendels in dem Umstande, daß dessen Kugeln in einem Kreisbogen steigen und fallen, indem jeder Stellung derselben in den verschiedenen Punkten dieses Bogens eine besondere Umdrehungs-Geschwindigkeit zukomme, mithin diese Kugeln, nachdem sie eine Veränderung der Geschwindigkeit hervorgerufen haben, selbst wieder eine andere, dieser veränderten Geschwindigkeit entsprechende Stellung annehmen, daher auch wieder der Maschine eine weitere Geschwindigkeits-Aenderung gestatten.

Hr. Franke stellte sich demnach die Frage: in welcher krummen Linie sollen die Schwungkugeln dieses Pendels auf- und absteigen, damit sie in jeder Stellung bei derselben, das ist der zu regulirenden normalen Geschwindigkeit, ohne Veränderung ihrer Stellung schwingen können? und fand, daß die Parabel dieser Bedingung entspreche, welche überdieß höchst einfach zu construiren ist, indem ihr Parameter gleich ist der doppelten Endgeschwindigkeit, welche ein freifallender Körper in der |323| ersten Secunde erlangt, dividirt durch das Quadrat der zu erhaltenden normalen Winkelgeschwindigkeit der Kugeln. Eine zu dieser Parabel gehörige Aequidistante gibt dann die Form einer Leitschiene, an welcher die Kugeln auf- und abgleiten.

Im Monate Mai v. J. wurde bei einer Dampfmaschine mit verstellbarer Expansion, in den Werkstätten des Centralbahnhofes in Hannover der bis dahin vorhandene Watt'sche Regulator in einen parabolischen Centrifugalregulator umgeändert. Seit jener Zeit ist letzterer stets in Thätigkeit und entspricht vollkommen den Erwartungen, die aus den theoretischen Entwicklungen des Erfinders hervorgehen. Beobachtet man den Apparat während des Ganges der Maschine, so muß jeder Zweifel über dessen praktischen Werth schwinden; die Maschine arbeitet stets mit ihrer normalen Geschwindigkeit, welche in diesem Falle 30 Doppelhube per Minute ist; man bemerkt an den Regulatoren jede geringe Widerstands-Aenderung, welche in den Werkstätten vorgenommen wird, so wie auch eine geringe Abänderung der Expansion durch Steigen oder Fallen der Kugeln wahrgenommen werden kann, so daß man die Kugeln bald oben, bald unten schwingen sieht, je nachdem das Bedürfniß es erfordert.“

Beschreibung des parabolischen Centrifugalregulators.53)

Fig. 28 bis 30 zeigen die Art der Ausführung dieses Pendels in 1/16 natürlicher Größe. Fig. 28 ist der Aufriß; Fig. 29 ist die Ansicht nach der Linie ABC und zeigt die Verbindung der Kugel Q mit der Achse a, b.

Bei der genannten Dampfmaschine sollten so viele Theile wie möglich von dem vorhandenen Watt'schen Regulator zur Verwendung gebracht werden. a, b war die Achse, welche von unten durch Zahnräder bewegt wird. Sie hat unten ihr Lager und wird durch den Metallring U in senkrechter Stellung erhalten. In dem durchlöcherten Wulste a waren die Kugeln mittelst Stangen aufgehangen, in dem durchlöcherten Wulste L befand sich ein Führungsbogen, und oben lief die Achse in den Hals b aus. Die Hülse S lag unter dem Wulste L und hatte einen Spielraum von 6 Zoll (engl.) längs der Achse. Die Kugeln wogen zusammen 60 Pfd. Diese Einrichtung ließ die gewöhnliche Construction mit oberhalb verschiebbarer Büchse nicht zu, und es mußte deßhalb eine andere Construction ersonnen werden.

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Die Achse a, b nebst der Vorrichtung zu deren Aufstellung und Bewegung, die Kugeln Q, die Hülse S und die Verbindung derselben mit der Drosselklappe sind dieselben geblieben. Bei diesem Regulator sind zwei parallel laufende Leitcurven K, L, K angewandt, welche, wie in Fig. 30 zu sehen ist, den Wulst L umfassen und mittelst eines Keils f, welcher durch den Wulst geht, und zweier Schraubenbolzen mit Muttern mit einander verbunden sind. An ihren Enden sind dieselben nochmals durch J, J mit der Achse verbunden. Dieses Stück J, J hat einen Wulst, welcher durchlöchert und auf den Hals der Achse geschoben ist. Auf den Leitcurven K, L, K bewegen sich die zwei Paar Rollen P, wovon jedes Paar mittelst der Achsel b', b' Fig. 29, fest verbunden ist. Auf dieser Achse b', b' sind die Gabeln d mit den Kugeln Q aufgehangen. In dem durchlöcherten Wulste a der Achse a, b sind zwei in ein Knie gebogene Arme R aufgehangen, an deren unteren Enden sich ein Schlitz befindet, in welchem die Achse b, b sich bewegen kann. An diesen beiden Armen R sind wiederum die beiden Stangen c aufgehangen, und an diesen Stangen c die Hülse S, so daß bei der Bewegung der Arme R sich die Hülse S auf und nieder bewegt. Nun ist klar, daß da bei der Bewegung der Rollen P längs der Leitcurven die Arme R mit fortgezogen werden, auf diese Weise auch die Bewegung der Hülse mitgetheilt wird. Die Arme R sind dort, wo sich der Schlitz befindet, der Art gekrümmt, daß zu gleichen Wegen der Rollen P auch gleiche Wege der Hülse S gehören. Endlich sind noch e in Winkel gebogene Stücke, gegen welche sich die Gabeln d legen, wenn die Maschine nicht arbeitet und der Regulator in Ruhe steht.

Um die oben erwähnte Mangelhaftigkeit des Watt'schen Regulators zu compensiren, hat also Franke dasselbe Princip benutzt, welches der große Euler bei seiner Centrifugalpumpe in Anwendung brachte, nämlich das in den Schwingröhren der Pumpe aufsteigende Wasser gleichsam schwerlos zu machen, oder zu veranlassen, daß sich Schwerkraft und (Zentrifugalkraft das Gleichgewicht halten; bei Franke's Pendel treten die Schwungkugeln an die Stelle des Wassers und er findet wie Euler, daß die Bahn der aufsteigenden Kugeln eine Parabel seyn muß.

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Verhandlungen des niederöster. Gewerbvereins, 1848, Heft 14, S. 171.

|323|

Entnommen dem Werkchen „Ueber Regulirung der Bewegung bei Dampfmaschinen. Ofen, 1846.“

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