DE651341C - Durchflussregler fuer Kraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Durchflußregler für Kraftmaschinen, bei dem ein Hilfsmotor die der Kraftmaschine zugeführte Treibmitteknenge steuert und der Abfluß bzw. Zufluß der Verstellflüssigkeit für den Hilfsmotor durch eine "Vorsteuerung geregelt wird, die aus einem oder gegebenenfalls auch mehreren in Reihe geschalteten Hilfssteuerorganen besteht. Die der Vorsteuerung zufließende Druckflüssigkeitsmenge wird dabei direkt, und zwar gemeinsam durch einen Geschwindigkeits- und einen Beschleunigungsregler bestimmt, die durch die zu regelnde Kraftmaschine angetrieben werden.

Die erfinderische Neuerung besteht in einer besonderen Ausbildung eines solchen Reglers. Nach dem einen Vorschlag gemäß der Erfindung wird mit der Welle der zu regelnden Maschine drehbar federnd eine Beschleunigungsmasse verbunden, die ihrerseits eine Fliehkraftmasse trägt, welche gegen die Kraft einer einstellbaren Belastungsfeder begrenzte radiale Ausschwingmöglichkeit besitzt. Diese Fliehkraftmasse trägt ihrerseits an ihrem mit Bezug auf ihren Drehpunkt entgegengesetzten Ende eine Schrägfläche, die mit einer an einem mit der Maschinenwelle sich drehenden Rohr befindlichen Schrägfläche zusammen die Menge des jeweils aus dem Durchflußregler ausfließenden Regelöls bestimmt.

Nach dem zweiten Vorschlage ist die federbelastete Fliehkraftmasse, die gleichfalls begrenzte radiale Schwingmöglichkeit besitzt, mit der Welle der zu regelnden Kraftmaschine fest verbunden und trägt wiederum eine mit einer entsprechenden Fläche an der Mündung des Ausflußrohres des Durchflußreglers zusammenarbeitende Schrägfläche. Das Durchflußrohr ist aber in diesem Falle um ein mit der Maschinenwelle sich drehendes Rohr drehbar gelagert und mit der um die Maschinenwelle drehbar federnd angeordneten Beschleunigungsmasse mitnehmbar verbunden.

In beiden Fällen kommt zur Einstellung der Federbelastung für den Fliehkraftregler während des Betriebes in Abhängigkeit von der Stellung des Hilfsmotorkolbens eine geeignete Gestängeanordming zur Anwendung.

Die beiden Ausbildungsmöglichkeiten für den Regler gemäß der Erfindung sind schematisch in den Fig. 1 und 2 bzw.. den Fig. 3 und 4 dargestellt.

Bei beiden Ausführungen besteht der Beschleunigungsregler aus derBeschleunigungsmasse M, die auf der von der Kraftmaschine getriebenen Wellet drehbar gelagert und mit letzterer durch eine ader mehrere Federn B elastisch gekuppelt ist. Der Geschwindigkeitsregler besteht aus der Masse I, die um den Drehpunkt /' verschwenkbar und durch eine Feder C belastet i§t.

Der Fliehkraftregler / trägt an seinem dem Drehpunkt entgegengesetzten Ende . eine Schrägfläche N.

Diese Schrägfiäche verschließt bei der Reglung mehr oder weniger die Ausflußöffnung F des Ausflußrohres L für den Durchflußregler, das mit dem Hilfsmotor P in Verbindung steht. -·■■ .

Bei der ersten in den Fig. ι und 2 dar- -gestellten Ausführungsmöglichkert für "den Regler dreht sich die Leitung L mit der Welle A, mit der sie drehbar verbunden und in der sie axial verschiebbar ist. 'Bei der zweiten Lösungsmöglichkeit (Fig. 3 und 4) ist die genannte Leitung L um die ölzufüh-rungsleitung I/ drehbar, die gleichachsig mit der Welle A angeordnet ist, wobei die Leitung L von der Beschleunigungsmasse M durch Ansätze α und a' bei deren Drehung mitgenommen wird. Letztere - sind dabei derart angeordnet, daß ein axiales Gleiten der beiden miteinander verbundenen Leitungen L und Z/ mit Bezug auf die Masse M möglich ist.

Die Schräglage der Wand N mit Bezug auf die Ausfließöffnung F des Rohres L hat den Zweck, die Axialverschiebung des Kolbens K des ersten Hilfsmotors gemeinsam von den Bewegungen des Fliehkraftreglers und des Beschleunigungsreglers abhängig zu machen. Der von dem Geschwindigkeitsregler und dem Beschleunigungsregler gemeinsam ge-• steuerte Hilfsmotor P wirkt auf die Vorsteuerung Q für den Hilfsmotor R ein, der seinerseits durch Vermittlung der· Schub-. 35 stange 5" und des Hebels Z die Regelwelle O verdreht, welche letztere auf die den Eintritt des Treibmittels in die zu regelnde Kraftmaschine ändernde Vorrichtung einwirkt, um die Geschwindigkeit der Maschine zu regeln. ■'-

Eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Pumpe sorgt in - bekannter Weise entweder unmittelbar ader unter Zwischenschaltung eines Speichers für die Zuführung von Drucköl zum: Hilfsmotor R, zur Vorsteuereinrichtung-Q und zu den sonstigen hydraulischen Hilfsvorrichtungen. Der erste Hilfsmotor P kann vorteilhaft durch eine kleine, ebenfalls nicht in der. Zeichnung dargestellte Pumpe besonders gespeist werden.

Eine besondere selbsttätige Vorrichtung dient zur Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades der Regeleinrichtung. Sie ist derart ausgebildet, daß die Spannung der Belastun-gsfeder c für das Fliehkraftpendel / in Abhängigkeit von der Winkelverstellung. der Regelwelle O oder vom Hub des Kolbens.des Hilfsmotors R veränderlich ist.

Sie besteht aus einem im- Punkte Y (vgl.

Fig. 2) gelagerten zweiarmigen Hebel X, der mit seinem einen Ende, an der SchubstangeS des Haupthilfs.motors R und mit seinem anderen' linde an der auf der Reglerwelle A verschiebbaren und durch einen Zapfen mit der in der Wellenachse gelegenen Zugstange T verbundenen Muffe U angreift. Die Zugstange T wirkt über einen Winkelhebel V und eine Zugstange T' auf die Feder C ein, welch letztere der Fliehkraft der auf eine bestimmte Betriebsgeschwindigkeit eingestellten Masse 1 entgegenwirkt. Die Feder wird somit selbsttätig mehr oder minder zusammengedrückt. Es werden hierdurch je nach der Winkelverstellung der Regel welk O oder des linearen Hubes'' des Hilfsmotors R verschiedene Gleichgewichtsverhältnisse für den gesamten Regler hergestellt und wird daher die Umdrehungszahl der zu reglenden Kraftmaschine in Abhängigkeit von der von ihr abgegebenen Leistung geändert.

Der Hub der Zugstange Γ kann im Verhältnis zum Hub des Hilfsmotors R bzw. der \^rerstellung der Regelwelle O durch eine beliebige, nicht auf der Zeichnung dargestellte Anordnung nach oben oder unten verändert werden. ,

Die beschriebene Anordnung zur Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades gestattet am Fliehkraftregler Anschläge D, D' zur Begren-■-zung des Hubes anzubringen. Dfese ermögliehen, den Radialhub des Fliehkraftreglers unabhängig vom Hube des Beschleunigungsreglers nach Belieben zu regeln, übermäßige Verstellungen des ersten Hilfsmotors auszuschalten und damit die Zeit des gestörten Reglungszustandes auf ein Mindestmaß herabzusetzen. ,_:

Auf der Zeichnung sind die den beanspruchten Erfindungsgegenstand bildenden Teile durch verstärkte Linien dargestellt, während die übrigen die Erfindung nicht betreffenden Teile durch schwache Linien dargestellt sind.

Eine in Fig. 2 dargestellte, durch die Schraube H und das Handrad G gebildete Vorrichtung dient zur horizontalen Verstellung des festen Drehpunktes Y des doppelarmigen Hebels X. Sie dient zur Drehzahlveränderung, da durch sie die Feder C mehr oder minder zusammengedrückt und daher die Maschinendrehzahl von Hand verändert und genau auf den gewünschten Wert gebracht werden kann.

Die Wirkungsweise des Durchflußreglers gemäß der Erfindung ist folgende:

Wird die vom Regler gemäß den Fig. 1 und 2 geregelte Kraftmaschine entlastet, so nimmt ihre Drehzahl momentan zu. Die Masse des Beschleunigungsreglers M dreht sich, weil sie ihre momentane Drehzahl bei behalten möchte, mit Bezug auf die Welle d entgegen der Maschinendrehrichtung und ent-

fernt infolgedessen unter Mitnahme des Fliehkraftreglers die Fläche N in tangentialer Richtung von der Ausflußöffming der Leitung L.

Das Entfernen der Fläche N von der ÄusflußmündungF infolge des Zurückbleibens der Masse M gegenüber der Welle ist die Folge der Neigung dieser Fläche zur Tangente des durch einen Punkt der schrägen Fläche iV

ίο gehenden Kreises. Der Fliehkraftregler/ entfernt, indem er sich längs des Halbmessers verstellt, die Fläche N zusätzlich in radialer Richtung von der genannten Ausflußmündung F, so daß die beiden Wirkungen sich summieren.

Dieses Öffnen der Auslaßöffnung F ruft einen größeren Ausfluß an Regelflüssigkeit und daher eine Druckverminderung im Räume P' des ersten Hilfsmotors P hervor und folglich unter der Wirkung der Feder C eine Verstellung des Hilfsmotorkolbens K im Sinne der Zeichnung nach links. Durch die Vorsteuerung Q wird der Haupthilf smotor i? von Druckflüssigkeit entlastet, derart, daß dieser in schließendem Sinne bewegt wird.

Der Wert der Verzögerung, der am Beginn der Störung einen Höchstwert besitzt, vermindert sich sodann und wind schließlich Null, sobald die Antriebsmaschine die größte Abweichung von der Betriebsgeschwindigkeiterreicht hat. In jenem Augenblick ist die Masse des Beschleunigungsregler« M in ihre Anfangsstellung mit Bezug auf die Welle A zurückgekehrt. Dagegen hält der Fliehkraftregler / unter dem Einfluß der erreichten höheren Geschwindigkeit die AuslaßöffnungF der Leitung L noch offen und verlängert dadurch die vom Hilfsmotor R ausgeübte Schließtätigkeit.

Sobald nun infolgedessen die Geschwindigkeit der Maschine zur Verminderung neigt, wird umgekehrt die Masse M durch Verengung der lichten Auetrittsweite der Leitung L die Schließbewegung hemmen.

Die nämlichen Vorgänge, jedoch in entgegengesetztem Sinne werden sich im Falle einer Belastung der zu regelnden Kraftmaschine abspielen. Die Drehzahl der Maschine fällt ab, der Beschleunigungs- und der Fliehkraftregler ^ sind bestrebt, die Auslaßmündung der Leitung L zu schließen, der Öldruck vor dem Kolben K steigt. Der Haupthilfsmotor R wird geöffnet.

Bei der Reglerausführung gemäß den Abb. 3 'lind 4, die sich auf dem gleichen Prinzip aufbaut wie die erst behandelte und. von derselben nur in baulicher Hinsicht abweicht, veranlaßt der Beschleunigungsregler M die Beeinflussung der Ausflußmündung F am Ende des Rohres L' mittels der Schrägfläche N, indem er die letztere durch den auf den Ansatz a! einwirkenden Ansatz a verdreht. Hinsichtlich der Wirkungsweise ist die eine Lösung reziprok zur anderen, und die Relativstellung'der Auslaßöffnung F gegenüber der Schrägfläche N ist in beiden Fällen bei gleichen Betriebsverhältnissen die nämliche und gibt zur gleichen Art der Regulierung Anlaß. ·

Die Regler gemäß der Erfindung bieten im Vergleich zu denjenigen, bei denen der Fliehkraftregler und der Beschleunigungsregler unabhängig von einander auf zwei verschiedene Ausflußöffnungen wirken, die nachstehend aufgeführten Vorteile. -

Große Leichtigkeit der Einstellung, da die Winkelstellung der einzigen Auslaßöffnung des Rohres, welches mit dem ersten Hilfsmotor *in Wi rkungsverbindung steht, nicht mit strenger Genauigkeit im Verhältnis zur schrägen Schlußfläche des Fliehkraftreglers und zur Lage des Hilfsmotors eingestellt zu werden braucht. Es ist vielmehr hinreichend, wenn die Auslaßöffnung im Ruhezustand annähernd zur Verschlußfläche zentriert ist.

Das Vorhandensein nur einer einzigen Auslaßöffnung verhindert, daß entweder infolge fehlerhafter Einstellung oder durch übermäßige Einwirkung des einen- der beiden Regler (Fliehkraft- bzw. Beschleunigungsregler) dem anderen die Möglichkeit genommen wird, seine Wirkung auszuüben. Jede Ungleichmäßigkeit in der Reglung und übermäßiges Andauern des Regelvorganges wird vermieden.

Eine gegebenenfalls vorhandene unrichtige Stellung des Beschleunigungsreglers wird auch für beträchtliche Unterschiede selbsttätig von dem Fliehkraftregler berichtigt. Eine selbsttätige Berichtigung findet auch bei den unvermeidlichen Änderungen der Viscosität des Öles infolge von Temperatur änderungen statt, während diese bei Reglern mit zwei Ausflußöffnungen Ungleichmäßigkeiten hervorruft, die unter Umständen die Wirkungsweise des Beschleunigungsreglers aufheben oder sehr träge gestalten können, ohne, daß der Fliehkraftregler zwecks Berichtigung eingreifen könnte.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Durchflußregler für Kraftmaschinen, bei dem ein Hilfsmotor die der Kraftmaschine zugeführte Treibmittelmenge steuert, ferner der Zu- bzw. Abfluß der Verstellflüssigkeit für den Hilfsmotor durch eine aus einem oder gegebenenfalls auch mehreren in Reihe geschalteten Hilf ssteuerorganen bestehenden Vorsteuerung geregelt sowie die der Vorsteuerung zufließende Druckflüssigkeitsmenge direkt, und zwar gemeinsam durch je einen von

   der zu regelnden Maschine angetriebenen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsregler bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die unter-der Wirkung einer einstellbaren Belastungsfeder (C) stehende, im radialen Sinne begrenzt ausschwingbare Fliehkraftmasse (I), die auf der um die Reglerwelle (A) schwenkbaren und mit dieser federnd verbundenen Beschleunigungsmasse (M) schwenkbar gelagert ist, an ihrem mit Bezug auf ihren Schwenkpunkt (/') entgegengesetzten Ende ■ eine Schrägfläche (N) trägt, die mit einer an einem mit der Reglerwelle (A) sich drehenden Rohr (L) befindlichen Schrägfläche (F) an der Mündung des Ausflußrohres (L) zusammen die Menge des jeweils aus dem Durchflußregler ausfließenden Regelöles bestimmt (Fig. ι und 2).
2. 2. Durchflußregler der im Oberbegriff des Anspruchs 1 wiedergegebenen Gattung, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Welle (A) der zu regelnden Kraftmaschine fest verbundene einstellbar federbelastete Fliehkraftaiasse (I), die begrenzte radiale Schwingmöglichkeit- besitzt, eine Schrägfläche (N) trägt, die mit einer Schrägfläche (F) an der Mündung des Ausflußrohres (L) des Durchflußreglers zusammenarbeitet, welch letzteres seinerseits mit einem der Zuführung des Regelöls dienenden und mit der Maschinenwelle sich drehenden Rohr (L') verbunden und um letzteres 'drehbar ist, wobei das Ausflußrohr (L) seinerseits mit der um die Reglerwelle (A) drehbar federnd angeordneten Beschleumgungsmasse (M) verbunden ist und von derselben mitgenommen wird (Fig. 3 und 4).
3. 3. Durchflußregler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine in Abhängigkeit von der Stellung des Hilfsmotorkolbens die Spannung der Belastungsfeder (C) 'für den Fliehkraftregler (I) verändernde Gestängeanordnung (S, X, Y, T, V₁ T).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen