Titel: Luttgens' Regulator für Hochdruck-Dampfmaschinen.
Autor: Luttgens, A.
Fundstelle: 1853, Band 129, Nr. XXXVIII. (S. 181–185)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj129/ar129038

XXXVIII. Amerikanische Hochdruck-Dampfmaschine mit horizontalem Cylinder und mit Moderator mit Differential-Bewegung; von Hrn. A. Luttgens zu New-York.

Aus Armengaud's Génie industriel, Juni 1853, S. 288.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Das Princip dieses Apparats besteht in der Anwendung eines beweglichen Excentricums zum Zulassen oder Unterbrechen des Dampfes, dessen Lauf durch einen Mechanismus regulirt wird, der von einer Frictionsrolle, von einer andern mit einer Bremse versehenen Rolle, so wie von einem Zahnrade abhängt, welche auf derselben Welle angebracht sind. Die Bremsrolle und das Zahnrad sind mit einander fest verbunden und beide laufen auf ihrer Welle leer, drehen sich daher frei auf derselben, jedoch ohne Spielraum in der Längenrichtung. Die Frictionsrolle läuft leer auf der Nabe der Leerrolle, und sie ist so angeordnet, daß sie das Zahnrad und die Bremsrolle durch Friction treibt, indem sie selbst durch einen Laufriemen in Bewegung gesetzt wird, welcher sie in derselben Richtung wie die Welle, aber mit einer größeren Geschwindigkeit dreht.

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Die Bremsrolle ist von einem Bremsbande umgeben, welches von dem Regulator bewegt wird, so daß es auf der Rolle, die es umgibt, eine größere oder geringere Reibung ausübt.

Der Mechanismus, welcher die Stellung und den Lauf des Excentricums regulirt, besteht aus einer kleinen Welle, deren Zapfenlager auf der Peripherie der Hauptwelle und parallel mit ihr angebracht sind.

Diese kleine Welle ist an dem einen Ende mit einem Getriebe versehen, welches in das erwähnte Zahnrad greift, und an seinem andern Ende mit einem Winkelrade, welches in ein zweites Winkelrad an der Verlängerung einer Schraube greift; indem sich diese Schraube dreht, verändert sie die Stellung des Excentricums und folglich auch dessen Lauf.

Der Apparat ist so angeordnet, daß wenn die Maschine mit der gehörigen Geschwindigkeit geht, der Regulator mittelst der Bremse auf der Bremsrolle eine Reibung ausübt, welche der von der eigentlichen Frictionsrolle hervorgebrachten, die auf dem Zahnrade sitzt, genau das Gleichgewicht hält, so daß sich folglich dieses Rad mit derselben Geschwindigkeit wie die Hauptwelle bewegt, und daher dem mit ihm in Eingriff stehenden Getriebe keine Bewegung mittheilt; das Excentricum bleibt daher stationär.

Sobald aber die Geschwindigkeit der Maschine größer oder geringer wird, übt der Regulator mittelst der Bremse auf der Rolle eine Reibung aus, welche größer oder geringer als diejenige der andern Rolle gegen das Zahnrad ist; daher bewegt sich dieses Rad mehr oder weniger geschwind als die Hauptwelle, und wirkt also verschiedenartig auf sein Getriebe ein, indem es der Welle dieses Getriebes die eine oder die andere Bewegung mittheilt, welche Bewegung, indem sie durch die erwähnten Winkelräder auf die Schraube übergeht, den Lauf des Excentricums vermehrt oder vermindert und folglich den Eintritt des Dampfes in den Cylinder früher oder später unterbricht.

Fig. 19 ist eine Seitenansicht der Luttgens'schen Maschine, und Fig. 20 ein Querdurchschnitt des Mechanismus mit Differential-Bewegung.

A ist die Triebwelle der Maschine. B ist eine darauf befestigte Rolle, welche zur Bewegung des Regulators dient; sie ist mit zwei schwalbenschwanzförmigen Führern a versehen, die auf ihr befestigt sind. C ist das Excentricum zum Zulassen oder Abstellen des Dampfes, mit zwei schwalbenschwanzförmigen Leisten b versehen, welche in den Führern a gleiten. |183| In diesem Excentricum ist zum Durchgang der Welle eine länglich viereckige Oeffnung angebracht, damit der Grad der Excentricität verändert werden kann; c ist die Schraube welche zur Veränderung des Laufs des Excentricums dient. Das eine Ende dieser Schraube wird von einer Hülse aufgenommen, die an der Rolle B befestigt ist, und das andere von der Spitze einer Centralschraube, die durch eine Mutter e an derselben Rolle geht. Die Schraube c ist senkrecht zur Achse der Welle A, in der Richtung eines Radius dieser Welle, und da sie in einer unveränderlichen Stellung erhalten wird, so kann sie keine hin- und hergehende Bewegung machen. Sie ist an ihrem untern Ende mit einem Winkelgetriebe S versehen und dreht sich in einer Schraubenmutter t, die in einer kleinen, an dem Excentricum angebrachten Büchse eingeschlossen ist. Wird nun die Schraube c gedreht, so hat diese Bewegung zur Folge, daß die Mutter t sich auf dieser Schraube bewegt, und folglich die Stellung des Excentricums verändert wird.

D ist die Bremsrolle; E ist ihre auf der Triebwelle angebrachte Nabe; F ist eine metallene Scheibe, welche an die Bremsrolle angeschraubt ist. G ist das Zahnrad, welches in einem an der Scheibe F befestigten Kranz mit innerer Verzahnung besteht. Die Bremsrolle und das Zahnrad können sich wegen des Halses g, g nicht seitwärts bewegen.

Y ist die Rolle, welche dem Zahnrade oder Zahnkranz G Bewegung ertheilt; sie hat denselben Durchmesser wie die Rolle B und läuft auf der Nabe E leer. Diese Frictionsrolle hat auf beiden Seiten Vertiefungen oder Kehlen, welche zur Aufnahme zweier Scheiben h dienen, von denen die eine gegen die Scheibe F, und die andere gegen die Fläche der Bremsrolle drückt. Zwischen beiden Scheiben ist eine Reihe von Springfedern i angebracht, welche sie von einander zu entfernen suchen und sie gegen die Oberflächen drücken, mit denen sie in Berührung stehen.

H, kleine Zapfenlager, wovon das eine auf der Triebwelle A, das andere in der Rolle B befestigt ist; diese Lager tragen die kleine Welle I, an deren einem Ende sich das Getriebe J befindet, welches mit dem Rade G im Eingriff steht, während ihr anderes Ende das Winkelrädchen J' enthält, welches in das gleich große Winkelrädchen S greift, das sich auf der Verlängerung der Schraube c befindet, die das Excentricum bewegt.

K, Fig. 19 bezeichnet die obern Gerüststücke der Maschine. M ist eine Rolle, die auf einer kleinen Querwelle befestigt ist; sie erhält ihre Bewegung mittelst des Laufriemens k, der von der Rolle B auf der Triebwelle herkommt.

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N ist eine andere Rolle von größerem Durchmesser, welche die Frictionsrolle Y in Bewegung setzt. Auf der Welle, welche die Rollen M und N trägt, befindet sich auch ein Winkelrad 0, welches den Regulator in Bewegung setzt.

P ist die Regulatorstange, welche unten von den Büchsen m in dem Gerüst K umschlossen ist. Diese Stange ist mit einem Winkelrade Q versehen, welches in das Winkelrad O greift. R, R bezeichnet die Regulatorarme und n die schwachen Stangen (von denen in der Abbildung nur eine zu sehen ist), mittelst denen die Regulatorarme R auf den inneren Arm des Hebels V wirken, welchen Arm sie bei zunehmender Geschwindigkeit erheben und umgekehrt.

Der Moderator bewegt sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Triebwelle, indem die Durchmesser-Differenz der Rollen B und M durch diejenige der Winkelräder O und Q ausgeglichen wird.

Um die Bremsrolle D geht das Bremsband, welches in Fig. 19 nicht sichtbar ist. Dieses Band besteht aus Federstahl und hat daher das Bestreben sich wieder aufzurichten. Beide Enden sind durch Bolzen vereinigt, wovon einer die Verbindung mit dem Hebel U herstellt, welchen der obere Hebel V mittelst der Kurbelstange X bewegt. Der Schwingungsmittelpunkt des Hebels V befindet sich auf dem Support oder der Säule W. Das gegabelte Ende dieses Hebels umfaßt einen Ring, welcher auf dem unteren Theile der Stange P verschiebbar ist, und auf den die Stangen n einwirken.

Die geringste steigende oder sinkende Bewegung dieses Ringes wird sofort dem Hebel V mitgetheilt, und folglich auch dem andern Hebel U, welcher das D umgebende Stahlband anzieht oder nachläßt und dadurch die Reibung auf dieser Rolle verstärkt oder vermindert.

Da die eigentliche Frictionsrolle Y durch eine größere Rolle, als B ist, bewegt wird, so dreht sie sich geschwinder als diese; sie läuft frei auf der Nabe E der Rolle D und mittelst der Frictionsscheiben h führt sie die Scheibe F nebst dem Rade G und der Bremsrolle D mit sich, so daß sie sich auf der Welle drehen.

Wenn die Friction der Bremse auf ihrer Rolle nachläßt (die Welle und die Rolle Y drehen sich in gleicher Richtung), so ertheilt die Rolle Y dem Rade G einen Vorsprung auf der Triebwelle, wodurch das Getriebe J, die Welle I und das Winkelrad J' in Bewegung gesetzt werden, so daß sie die Schraube c in der Richtung drehen, welche sie annehmen muß, um die Excentricität des Dampf-Admissions-Excentricums zu vermindern, |185| indem dieser Theil in eine mehr concentrische Stellung zu der Welle gebracht wird. Wenn dagegen die Friction der Bremse auf der Rolle D zunimmt, und beträchtlicher wird als diejenige der Scheiben h auf der Scheibe F und der Rolle D, so wird das Zahnrad G eine Verzögerung auf der Welle A erleiden, so daß die Getriebe J, J' und die Schraube c in umgekehrter Richtung umlaufen, und der Grad der Excentricität von C, welches unmittelbar mit dem Admissionsventil verbunden ist, zunimmt. Je beträchtlicher der Grad der Excentricität ist, um so eher wird die Admission des Dampfes unterbrochen. Die normale Stellung des Excentricums ist eine solche, daß es das Einströmen des Dampfes dergestalt unterbricht, daß er den für die gewöhnliche Leistung der Maschine nothwendigen Druck ausübt; die Bremsrolle und alle damit verbundenen Maschinentheile bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Hauptwelle, daher die kleine Welle I und die Schraube c, sowie auch das Excentricum stationär bleiben. Sobald aber der Dampfdruck zunimmt, oder der Widerstand sich vermindert, steigt die Geschwindigkeit der Maschine; die Moderatorarme entfernen sich alsdann von einander, die Hebelgabel V geht mit ihrer Hülse in die Höhe, die Stange X geht nieder und der Hebel U wirkt auf das Bremsband, zieht dasselbe an und vermehrt dadurch den von der Reibung auf der Rolle D veranlaßten Widerstand, wodurch, wie schon erklärt wurde, die Excentricität von C zunimmt. Vermindert sich der Dampfdruck, oder vermehrt sich der Widerstand, so entsteht eine entgegengesetzte Wirkung.

Die Excentricität oder der Lauf des Excentricums C, sowie die Unterbrechung des Dampfes, werden daher durch den Dampfdruck und durch den Widerstand, den die Leistung der Maschine veranlaßt, regulirt. Eine Maschine, welche mit dem Regulator des Hrn. Luttgens versehen ist, hat folglich eine sehr gleichförmige Bewegung, welche viel regelmäßiger ist, als man sie mittelst der jetzt gebräuchlichen Mittel erlangen kann, indem man den Druck dadurch verändert, daß man in der Dampf-Zulassungsröhre ein rundes, scheibenförmiges Regulator-Ventil anbringt, welches den Dampf-Durchgang verengt ohne ihn gänzlich zu versperren.

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