DE549230C - Regelvorrichtung mit einer durch einen Taktgeber verstellten Hilfssteuerung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
25. APRIL 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 60 GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Juni 1929 ab

Bei einer großen Anzahl von Regelvorgängen beliebiger Art, z. B. bei Kraftmaschiuenregelungen, reichen die den Regelvorgang einleitenden Impulse nicht aus, um die zur Durchführung des Regelvorganges erforderlichen Stellkräfte aufzubringen. In solchen Fällen schaltet man zwischen Taktgeber und Stellglied einen Kraftverstärker ein. In der bekanntesten Form enthält der Kraftverstärker einen Steuerstift, der relativ zu einer Hülse verstellt wird und bei diesem Verstellvorgang Bohrungen in der Hülse freigibt, durch die Drucköl ein- oder austreten kann. Da bei einer Regelvorrichtung dieser Art die Regelgeschwindigkeit von der Zeit abhängig ist, innerhalb deren die Relativbewegung zwischen Steuerstift und Hülse vor sich geht, so ist zur Beschleunigung des Regelvorganges bereits vorgeschlagen worden, sowohl Steuerstift als Steuerhülse mit dem Regler in der Weise zu verbinden, daß sie eine entgegengesetzt verlaufende Bewegung ausführen.

Die Erfindung geht von dieser Bauart einer Hilfssteuerung aus und bildet diese derart weiter, daß der Ausschlag mindestens eines Teiles der HilfsSteuerung sich proportional mit der Geschwindigkeit der Zustandsänderung ändert, die durch den Taktgeber überwacht wird. Zweck dieser Anordnung ist es, einen Regler für Kraftmaschinen derart auszubilden, daß bei normal verlaufenden Lastschwankungen die Regelung mit normaler Geschwindigkeit verläuft, während bei plötzlich auftretenden Belastungsänderungen der Regelvorgang beschleunigt wird. Je schneller ein Lastwechsel verläuft, um so größer ist die Reglerbewegung und um so größer auch die Relativbewegung der beiden Teile der Steuerung gegeneinander.

Eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung ist als Beispiel in der i\bb. 1 dargestellt, und zwar in Verbindung mit einer Drehzahlregelung einer Kraftmaschine unter Verwendung einer bekannten hydraulischen Hilfssteuerung. Die Kraftmaschine ist mit einem Regler 1 ausgerüstet, der zur Steuerung des Einlaßventils 2 dient. Die .HilfsSteuerung enthält in bekannter Weise den Steuerstift 3 und die Hülse 4. Der Kraftkolben 5 und der Steuerstift 3 sind in bekannter Weise an einer Stange 6 angelenkt, so daß bei einer Bewegung des Kraftkolbens 5 und des Ventils 2 eine Rückführung des Steuerstiftes 3 eintritt.

Außer diesen normalerweise vorhandenen Teilen der Regelung ist nun gemäß der Erfindung ein zusätzliches Steuergestänge vorgesehen, das an der Hülse 4 angreift. An der Stange 6 ist ein Gestänge 7 bis 11 angelenkt, das in seinen einzelnen Teilen gelenkig miteinander verbunden und durch eine Feder 12 kraftschlüssig verspannt wird. An dem

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Leonhard Reichert in Darmstadt.

Glied 9 greift die Stange 13 an, die an ihrem einen Ende eine Rolle 14 trägt. Auf der Rolle 14 ist der Hebel 15 aufgelagert, der die Verbindung mit der an der Hülse angreifenden Stange 16 herstellt. 17 ist eine Belastungsfeder für die Hülse. Die Stange 15 wird durch zwei im Normalzustände gleich weit von der Rolle 14 entfernte Federn 18 und 19 belastet. Die Stangen trägt einen Dämpfung-skolben 20 mit kleinen Bohrungen 21.

Es sei angenommen, daß die Belastungsänderung der Turbine langsam verlaufen .kann, und zwar z. B. derart, daß der Ausschlag des Fliehkraftreglers 1 sich vergrößert. Dann wird die Stange 6 um den als Festpunkt zu denkenden Drehpunkt 22 ausgeschwenkt und verstellt den Steuerkolben 3.

Gleichzeitig mit dem Steuerkolben 3 wird auch die Stange 7 angehoben und dabei auf den Kolben 20 über die Stange 11 eine aufwärts gerichtete Kraft ausgeübt. Da jedoch die Verstellbewegung sehr langsam verläuft, so hat das Öl, das sich im Raum 23 oberhalb des Kolbens 20 befindet, Zeit, durch die Bohrungen 21 in den Raum 24 abzuströmen. Eine Zusatzbewegung der Hülse 4 findet also nicht statt.

Tritt jedoch eine plötzliche Belastungsänderung, z. B. eine plötzliche Entlastung, auf, so kann der Steuerkolben 20 der Bewegung der Reglermuffe nicht schnell genug nachfolgen. Die Feder 12 wird gestreckt und dadurch die Stange 13 nach links verschoben. Die Rolle 14 bewegt sich ebenfalls nach links, und jetzt drückt die Feder 19 die Stange 15 im Uhrzeigersinne herum und verschiebt dabei die Hülse 4 entgegen der Kraft der Feder 17 abwärts. Die Bewegungen des Steuer-Stiftes 3 und der Hülse 4 verlaufen also in entgegengesetzter Richtung, so daß die Zeit, innerhalb deren die öffnung der Steuerschlitze in der Hülse 4 vor sich geht, entsprechend der Summe der beiden Geschwindigkeiten der bewegten Teile verkürzt wird.

In der Abb. 2 ist eine ähnliche Vorrichtung für einen hydraulischen Regler dargestellt. Das von einer ständig laufenden Pumpe geförderte Öl strömt durch eine Leitung 30 zu und verteilt sich auf die beiden Parallelleitungen 3 1 und 32. Der Durchfluß durch die Leitung 32 ändert sich nicht, während der Durchfluß durch die Schlitze 33 sich je nach der von der Pumpe geförderten Menge einstellt. Ein druckbelasteter Schieber 34 vor der Abströmleitung 35 hält den Druck im Räume 36 konstant. Die Bewegungen des Mengenstellgliedes 33 werden auf den Steuerkolben 37 übertragen, der mit der Steuerhülse zusammenarbeitet. Die Hülse ist mit einem Kraftkolben 39 verbunden, der in einem Zylinder 40 liegt und durch eine Feder 41 belastet ist. Der Raum unterhalb des Kolbens steht durch eine Leitung 42 mit der Leitung 31 und der Raum oberhalb des Kolbens durch eine Leitung 43 mit der Leitung 36 in \^rerbindung. Auch bei dieser Anordnung werden bei schnellen Mengenänderungen sowohl Steuerkolben wie Steuerhülse relativ zueinander verstellt, so daß die Regeigeschwindigkeit entsprechend vergrößert wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regelvorrichtung mit einer durch einen Taktgeber verstellten Hilfssteuerung, bei der beide Teile der Hilfssteuerung (Steuerstift und Steuerhülse) mit dem Taktgeber gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Teilender Hilfssteuerung mittelbar mit dem Taktgeber (1) in der Weise gekuppelt ist, daß sich sein Ausschlag proportional mit der Geschwindigkeit der vom Taktgeber überwachten Zu-Standsänderung ändert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen der beiden Teile der Hilfssteuerung (4, 7 bis 19) und dem Taktgeber (1) eine Dämpfungsvorrichtung (20, 21, 23, 24) eingeschaltet ist, so daß die Bewegung beider Teile der Hilfssteuerung nur bei plötzlichen Änderungen der durch den Taktgeber überwachten Regelgröße eintritt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 für hydraulische Regler mit einem auf Mengenschwankungen ansprechenden Regelglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenglied (38) zu dem vom mengenabhängigen Stellglied bewegten Teil (37) der Hilfssteuerung _edurch eine Druckdifferenz beaufschlagt wird, die sich aus dem Druck vor und hinter dem mengenabhängigen Stellglied (33) ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen