Bueno sí, esa suposición que mencionás es una. Pero cuando hallaste Vout con la ley de Ohm aplicada a Rc tomaste otras hipótesis.
Tu razonamiento se acerca a lo que sucede pero faltan algunas cositas. Cuando se carga la batería a determinado voltaje el zener llega a su voltaje Vz y empieza a conducir. Eso hace que se prenda el transistor que actúa como llave, haciendo que colector y emisor estén conectados (se convierte como un cable), entonces el Voltaje en la pata ADJ pasa a tener el voltaje de GND (0 V). En esas condiciones, ¿cuánto vale Vout?
El regulador no deja de funcionar, sólo que el circuito del zener con el transistor cambian su punto de operación imponiendo 0 V en Vadj.