Titel: Haedicke's kraftmessender Regulator.
Autor: Haedicke, H.
Fundstelle: 1871, Band 199, Nr. I. (S. 1–4)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj199/ar199001

I. Kraftmessender Regulator (regulirendes Dynamometer); von H. Haedicke Marine-Ingenieur in Kiel.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

1) Zweck des Apparates.

a) Messen der geleisteten Arbeit. – Die an irgend einer Stelle der Wellenleitung übertragene Kraft wird durch Einschaltung des Apparates, was in den meisten Fällen ohne Aenderung vorhandener Theile, nur durch Hinzufügung neuer geschehen kann, insofern gemessen, als der in einer gegebenen Entfernung von der übertragenden Achse wirkende Druck durch die Stellung eines Gewichtshebels und eine bei demselben befindliche Scala direct gefunden wird.

Vermittelst eines in der Nähe angebrachten, in seiner Länge verstellbaren einfachen Pendels lassen sich in jedem Augenblick die Umdrehungen der betreffenden Welle bestimmen. Eine für den Apparat angefertigte Tabelle, etwa beim Pendel hängend, enthält für jeden durch den ersteren bestimmten Druck und jede am Pendel abzulesende Umdrehungszahl die in dieser Zeit von der Maschine geleisteten effectiven Pferdestärken.

Hierdurch ist der Besitzer in den Stand gesetzt, zu beliebigen Zeiten und ohne Weiteres, wenn die in einer bestimmten Zeit verbrauchten Kohlen gemessen sind, den Verbrauch an Kohle pro Pferd und Stunde zu bestimmen.

Bekanntlich besteht die Schwierigkeit, welche sich dem Fabrikbesitzer in der durchaus nothwendigen Controlle des Heizers, des Heizapparates und der Güte der Maschine entgegenstellt, darin, daß er nie das absolute Maaß der zu brauchenden Kohlen kennt, es sey denn, daß er von Zeit zu Zeit Bremsversuche anstellt, oder aber regelmäßige Indicator-Versuche vornimmt. Beides setzt immer schon die Gegenwart eines geübteren Technikers voraus. Das Erstere ist außerdem bei größerer Arbeitsleistung schwierig, und müssen dabei sämmtliche Arbeitsmaschinen ausgerückt |2| werden. Es kann daher nur entweder auf Kosten des Betriebes oder in der Freizeit geschehen, welche meistens wieder zur Instandsetzung der Maschine und der Kessel benutzt wird.

Das Letztere ist bequemer, gibt aber immer nur einen relativen, namentlich von der Güte des Indicators, den Indicator-Einrichtungen und der Geschicklichkeit des die Curven abnehmenden Technikers abhängigen Werth an, aus dem die effective Leistung nur sehr annährend zu bestimmen ist.

Durch den genannten Apparat hingegen ist diese Bestimmung zu jeder Zeit und ohne Weiteres ermöglicht. Durch Combinirung des erhaltenen Werthes mit dem Gewicht der pro Stunde verbrannten Kohlen erhält man den Kohlenverbrauch pro Pferd und Stunde in einer Weise, welche Jeder, der etwas rechnen kann, ohne technische Vorkenntnisse auszuführen im Stande ist, die also tagtäglich durch einen kaufmännischen Beamten der Fabrik, resp. durch den Heizer selbst ausgeübt werden kann. Das Wachsen oder Abnehmen dieser Zahl gibt ohne alle Rücksicht auf die in der Zeit etwa geänderte Größe des Fabrikbetriebes einen genauen Einblick, und gestattet die Beurtheilung der Güte der Kohlen, der Arbeit des Heizers und der Güte der maschinellen Anlage bei der Aenderung einer dieser drei Größen.

b) Regulirung der Maschine. – Diese ist ein weiterer, wichtiger Zweck des Apparates, und wird von demselben ohne Geschwindigkeitsänderung ausgeführt. Der von dem Apparate übertragene Druck wird, wie oben bemerkt, gemessen. Eine Aenderung desselben gibt sich sofort in einer Bewegung von gewissen Theilen des Apparates kund, und es wird diese nunmehr auf die Einströmung des Dampfes in der Weise wirksam gemacht, daß die Menge desselben nach Maaßgabe der Kraftänderung ohne Weiteres verändert wird. Der Apparat wirkt also ohne die oft so störenden, selbst nachtheiligen Geschwindigkeitsänderungen, was durch die Kugel-Regulatoren nur schwer, nur bei complicirteren Constructionen und auch meist nur innerhalb enger Grenzen erreicht worden ist.

2) Einrichtung des Apparates (Fig. 13).

Durch eine Welle a wird die von der Maschine gelieferte, zu messende und zu regulirende Kraft auf ein Zahnrad b übertragen, und von diesem an ein eingreifendes Zahnrad etc. abgegeben. Zwischen der Welle a und dem Rad b ist der messende und regulirende Apparat eingeschaltet.

Das Rad b ist nämlich nicht fest auf der Welle a, sondern drehbar |3| lose, und wird von derselben durch einen Arm des Winkelhebels c bewegt, welcher mit Kugelzapfen und Lager in das Stirnrad d eingreift.

Dieser Winkelhebel c dreht sich um den Zapfen d des Armes e (Hebel c und Arm e sind symmetrisch doppelt angebracht), welcher seinerseits durch Nabe und Keil fest mit der Welle verbunden ist. Damit nun der Winkelhebel c beim Mitnehmen des Rades b an der Drehung verhindert werde, so wird er durch die Knebel f und f₁, welche durch den Druckarm g vermittelst des Winkelhebels h und des Gewichtes k gegengepreßt werden, zur Uebertragung des mitnehmenden Druckes befähigt.

Wird nun bei irgend einer Umdrehungszahl der Welle a eine bestimmte Leistung übertragen, so wird derselben ein ganz bestimmter Druck, welcher von Seiten des Kugelzapfens des Winkelhebels c gegen das Lager des Rades a ausgeübt wird, entsprechen, und es wird dabei der Gabelhebel h eine solche Lage annehmen müssen, daß das Moment des daran lastenden Gewichtes k gleich ist dem Momente des eben betrachteten Druckes.

Wird jetzt der Widerstand geringer, also etwa eine Arbeitsmaschine abgestellt, so wird offenbar der Hebel c sich so weit verstellen, daß wieder die Momente der wirkenden Kräfte (Gewicht und übertragender Druck) gleich sind. In demselben Momente wird aber auch durch die nach der Dampfeinströmung führende ausrückbare Bewegungsübertragung m der Druck des Dampfes auf den Kolben entsprechend vermindert. Geschähe dieß nicht, so würde der geringer gewordene Widerstand mit der dann gleichgebliebenen Betriebskraft dadurch ausgeglichen, daß eine größere Geschwindigkeit entstände, so daß bei einem geringeren Druck verbunden mit der größeren Geschwindigkeit dennoch dieselbe Dampfmenge verbraucht, also auch eine gleiche Arbeit wie vorher geleistet werden würde.

Umgekehrt wird bei Einschaltung eines neuen Widerstandes der Winkelhebel sich diesem neuen Drucke entsprechend einstellen. Denn die zwischen der Maschine und dem Apparat liegenden Massen des Schwungrades etc. würden genügen, für den Augenblick noch einen weit größeren Druck herzugeben. Dadurch wird abermals die Welle m sofort gedreht, die Dampfeinströmung entsprechend verändert, und zu gleicher Zeit durch die neue Stellung des Hebels h der neu übertragene Druck ablesbar gemacht.

Selbstverständlich muß bei diesem Apparat wie bei jedem anderen Regulator das Heizen der zu leistenden Arbeit angepaßt werden; es muß vorausgesetzt werden können, daß die zugeleitete Kraft zunächst constant sey. Fällt der Dampf, so muß die Verbindung m aufgehoben |4| werden, da sonst mit dem alsdann ebenfalls verminderten übertragenden Drucke die Dampfzuströmung abermals vermindert werden würde.

Ebenso darf die Verbindung m nicht eher hergestellt seyn, als die Maschine im Gange ist.

Die zwischen dem Stirnrad b und dem Doppelarm e angegebene Klauenkuppelung hat den Zweck, der Wirksamkeit des Apparates die nothwendigen Grenzen zu setzen, eventuell eine gewöhnliche Uebertragung zu vermitteln. Sie tritt in Thätigkeit für zu große und zu kleine Kräfte, oder für den Fall daß der Apparat in Unordnung gerathen ist. Die Kette 1 dient zum Mitnehmen des Druckarmes g. Sie muß für den Fall eines möglichen Rückwärtsganges in eine steife Construction verwandelt werden. Der durch den Druckarm ausgeübte seitliche Druck muß an der Welle a durch ein entsprechend construirtes, auf der Zeichnung mit angegebenes Lager aufgenommen werden. Ferner würde bei starken, häufigen Kraftschwankungen das Gewicht k durch eine Feder ersetzt werden müssen. Diese Construction würde sich besonders für Walzwerke und Schraubenschiffe eignen.

Die durch den beschriebenen, in der beigegebenen Zeichnung dargestellten regulirenden Dynamometer zu übertragende Kraft variirt zwischen den Grenzen von 30–50 Pferdestärken, welche selbstverständlich ohne Schwierigkeit noch weiter ausgedehnt werden können.

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