DE157869C

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Publication number: DE157869C
Application number: DENDAT157869D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

JVr 157869 KLASSE

für Kraftmaschinen.

Bei indirekt wirkenden Geschwindigkeitsreglern hat die Rückführung den Zweck, die vom Fliehkraftregler eingeleitete Bewegung des Servomotors zum Stillstand zu bringen, sobald die Muffe des Fliehkraftreglers in ihrer Bewegung einhält. Da der Bewegungsvorgang der Rückführung stets ein nachwirkender ist, so tritt Überregulieren ein.

Es soll zunächst an einem gewöhnlichen

ίο hydraulischen Regler (Fig. i) dieser bekannte Vorgang erläutert \verden, soweit dies zum Verständnis vorliegender Erfindung erforderlich erscheint. Tritt beispielsweise eine Entlastung ein, so hebt sich infolge der Geschwindigkeitszunahme die Muffe a des Fliehkraftreglers b und bewegt den Hebel c um seinen Drehpunkt j nach oben. Gleichzeitig wird auch durch die Stange d der Steuerventilkolben e gehoben. Hierbei wird der Kanal / geöffnet, und die Druckflüssigkeit gelangt vom Zuflußrohr g in den oberen Zylinderraum h des Servomotors und drückt dessen Kolben i nach unten. Gleichzeitig entweicht die in dem unteren Zylinderraum k befindliche Flüssigkeit durch den ebenfalls vom Steuerkolben freigegebenen Kanal I nach dem Abflußrohr m.

Durch Kolbenstange ti, Schubstange 0 und Hebel ρ wird die Arbeitswelle q im Sinne des Uhrzeigers gedreht und vermindert den Zufluß des Kraftmittels des zu regelnden Motors, bis durch die verringerte Kraftzufuhr die Geschwindigkeitszunahme des Motors aufhört und die Reglermuffe a in ihrer Aufwärtsbewegung einhält. Gleichzeitig bewegt aber auch die Rückführungsstange r, welche durch Drehzapfen u mit Hebel ρ verbunden ist, das auf der Geradführung w verschiebbar angeordnete Gleitstück s, den Gleitring t sowie den Drehzapfen j des Hebels c nach unten, wodurch der Steuerkolben, da der Hebel c seinen augenblicklichen Drehpunkt bei α hat, ebenfalls nach abwärts, also nach seiner Mittel- oder Null-Lage hin zurückgeführt wird.

In dem Augenblick, in welchem die Reglermuffe α mit ihrer Aufwärtsbewegung einhält, kann der Steuerkolben e noch nicht seine Mittellage erreicht haben, sondern die Kanäle f und / werden noch geöffnet sein. Der Servomotorkolben wird noch weiter nach unten sich bewegen, und es wird ein Überregeln eintreten, bis der Steuerkolben e seine Mittellage erreicht und die Kanäle / und I ganz geschlossen hat.

Die Geschwindigkeit, mit welcher der Steuerkolben die Kanäle / und / schließt, hängt von der Geschwindigkeit des Drehpunkts j bezw. der Rückführstange r ab. Je rascher der Steuerkolben zurückgeführt wird, desto geringer wird auch das Überregulieren ausfallen. Der geometrische Zusammenhang zwischen dem ganzen Muffenhub (X₁ a₂ des Fliehkraftreglers und dem ganzen Weg J₁ j,₂ = U₁ M₂ des Rückführungsgestänges ist so zu wählen, daß bei tiefster Muffenstellung ^₁ das Regelungsorgan der Kraftmaschine ganz geöffnet, bei höchster Muffenstellung a.₂ ganz geschlossen ist.

Nach dem vorliegenden Verfahren wird das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Arbeitshub des Servomotors und dem Weg der Rückführung während des Regelungsvorganges selbsttätig vom Regler nach Be-

darf verändert, zum Zweck, die Geschwindigkeit, mit welcher das Steuerungsorgan in seine Nullstellung zurückgeführt wird, zu verändern. Ein diesem Verfahren entspreeilender Geschwindigkeitsregler ist als Ausführungsbeispiel in Fig. 2 schematisch dargestellt.

Der Angriffspunkt ν der Hilfsrückführungsstange w ist so gewählt, daß er mit größerer

ίο Geschwindigkeit bewegt wird als der Angriffspunkt u der Rückführungsstange r der normalen Rückführung. Auf der Stange w ist das Gleitstück s, welches den Gleitring t und Drehzapfen j des Hebels c trägt, verschiebbar angeordnet. Reibungsfedern x, welche am Gleitstück s befestigt sind und gegen die Stange w drücken, veranlassen das Mitnehmen des Hebels c und des Steuerkolbens e von der Stange w.

ao Ferner ist auf der Stange iv ein Bügel y verschiebbar angeordnet, der mit der Rückführungsstange r verbunden ist und deren Bewegungen mitmachen muß. Der Bügel y greift beiderseits über das Gleitstück s und beläßt demselben zwischen seinen beiden Augen ι und 2 einen kleinen Spielraum \ in Richtung der Stange w.

Die Wirkungsweise dieser Doppelrückführung ist folgende:

In der gezeichneten Stellung sind Gleitstück s und Stange n> durch den Reibungsschluß der Federn χ gekuppelt, und die Stange w übernimmt die Rückführung allein. Tritt nun eine Entlastung ein, so wird, nachdem die Reglermuffe α zur Ruhe gekommen ist, der Steuerkolben e rascher in seine Mittellage zurückgeführt werden, da die Stange w eine größere Geschwindigkeit hat als Stange r bei der bekannten Ausführung nach Fig. 1.

Der Hub V₁ v.₂ der Stange w ist erheblich größer als der Hub J₁ j.₂ des Drehpunktes j, würde also dem Muffenhub Ci₁ a₀ nicht entsprechen. Deshalb würde bei größerer Entlastung der große Weg der Stange w den Regler in Unordnung bringen. Dies kann aber nicht eintreten, da das Gleitstück ί nach

Zurücklegung des kleinen Spielraumes —

gegen das untere Auge 2 des Bügels y anschlägt. Da sich die Stange w rascher als Stange r und Bügel y bewegt, so wird das Gleitstück s so lange in Berührung mit Auge 2 bleiben, als die Abwärtsbewegung des Servomotors anhält. Die Stange w gleitet dabei unter Überwindung der Reibung der Federn χ durch die Bohrung des Gleitstückes s. In diesem Zeitabschnitt bewegt sich das Gleitstück s und Drehpunkt / des Hebels c mit der geringeren Geschwindigkeit der Stange r weiter nach unten. Das Steuerventil steht also unter dem Einfluß der normalen Rückführung wie bei der Anordnung nach Fig. 1, während die rasche Hilfsrückführung ganz ausgeschaltet ist.

Infolge des vorbeschriebenen, durch die langsamere Rückführung mittels Stange r hervorgerufenen Überregulierens kehren sowohl die Reglermuffe α als auch der Servomotor und die Rückführungsteile ihre Bewegungen um. Im Augenblick der Bewegungsumkehrung, also bei Beginn der Bewegung der Stangen vv und r nach oben, wird das Gleitstück s infolge der größeren Geschwindigkeit der Stange n> von dieser mitgenommen, und das Steuerventil e steht wiederum unter dem Einfluß der raschen Hilfsrückführung, während die normale Rückführung ausgeschaltet worden ist. Durch das Einschalten der Hilfsrückführung wird das weitere Überregulieren verringert, und der Regler kommt rasch zur Ruhe.

Es ist ganz nebensächlich, in welcher Weise die Doppelrückführung bewerkstelligt wird. Es kann hierzu irgend eine Vorrichtung gewählt werden, die auf mechanischem oder hydraulischem Wege gestattet, das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Hub des Servomotors und dem Weg der Rückführung zu verändern. Es kommt nur darauf an, daß nicht, wie bei allen seither bekannten Reglern, der geometrische Zusammenhang zwischen Servomotor und Rückführung während des ganzen Reglerhubes ein unabänderlicher, stetiger ist, sondern daß das Übersetzungsverhältnis zwischen Servomotorbewegung und Be^vegung der Rückführung vom Regler selbsttätig je nach Bedarf erheblich verändert werden kann. Ganz analog kann dieses Übersetzungsverhältnis mehrfach abgestuft werden. Dieses Prinzip läßt sich auf alle Arten indirekt wirkender Regler anwenden.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren zur Rückführung bei indirekt wirkenden Geschwindigkeitsreglern für Kraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Arbeitshub des Servomotors und no dem Weg der Rückführung während des Regelungsvorganges selbsttätig vom Regler je nach Bedarf verändert werden kann, zum Z\veck, die Geschwindigkeit, mit welcher das Steuerungsorgan in seine Nullstellung zurückgeführt wird, zu verändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.