Drehzahlverstellvorrichtung für einen Fliehkraftpendelregler mit radial
angeordneten federbelasteten Gewichten Gegenstand der Erfindung ist eine Drehzahlverstellvorrichtung
für einen Fliehkraftpendelregler mit radial angeordneten, federbelasteten Gewichten,
bei der ein Teil von mit ihren inneren Enden fest mit der Regulierhebelachse verbundenen
und an ihren äußeren Enden von einer drehbaren Kapsel mitgenommenen Spiralfedern
im be- und entlastenden Sinne und ein anderer Teil nur im belastenden Sinne auf
den Regler einwirkt.Speed adjustment device for a centrifugal pendulum controller with radial
arranged spring-loaded weights The subject of the invention is a speed adjustment device
for a centrifugal pendulum regulator with radially arranged, spring-loaded weights,
in which a part of with their inner ends firmly connected to the regulating lever axis
and spiral springs carried at their outer ends by a rotatable capsule
in the burdening and relieving sense and another part only in the burdening sense
the controller acts.
Bei diesen bekannten Drehzahlverstellvorrichtungen sind die auf den
Regler einwirkenden Zusatzkräfte verhältnismäßig klein. Andererseits ist es jedoch
nicht möglich, einen besonders großen Drehzahlverstellbereich zu erzielen. Dreht
man nämlich .die Spiralfederkapsel im Sinne der Erniedrigung der Drehzahl über einen
gewissen Winkel hinaus, so werden die radial im Regler angeordneten Federn so weit
entlastet, daß die Federkräfte negativ werden. Die Schwunggewichte klaffen alsdann
ganz oder teilweise auseinander, und der Regler verliert seine Arbeitsfähigkeit.
Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man bereits eine oder mehrere Hebelfedern vorgesehen.
Dieselben werden mit einem Ende an einem mit der Regulierhebelachse fest verbundenen
Hebel angehängt. An dem anderen Ende tragen sie eine Rolle und werden mittels einer
mit der Federkapsel fest verbundenen Kurvenscheibe so angespannt, daß .der Ungleichförmigkeitsgrad
im unteren Drehzahlbereich verkleinert wird. Diese Hebelfedern beanspruchen jedoch
einen großen zusätzlichen Raum. Auch ist die dadurch erforderlich werdende zusätzliche
Apparatur verhältnismäßig verwickelt.In these known speed adjustment devices are on the
Additional forces acting on the regulator are relatively small. On the other hand, however, it is
not possible to achieve a particularly large speed adjustment range. Turns
you namely .die spiral spring capsule in the sense of lowering the speed over a
beyond a certain angle, the springs arranged radially in the regulator become so wide
relieved that the spring forces are negative. The swing weights then gape
completely or partially apart, and the controller loses its working capacity.
To remedy this problem, one or more lever springs have already been provided.
The same are firmly connected with one end to the regulating lever shaft
Lever attached. At the other end, they carry a scroll and become by means of a
with the spring cap firmly connected cam so tensed that .the degree of irregularity
is reduced in the lower speed range. However, these lever springs are stressful
a large additional room. The additional one that becomes necessary as a result is also necessary
Apparatus relatively complex.
Gemäß .der vorliegenden Erfindung ist eine günstigere Lösung dieses
Problems gefunden worden. Es wird dieselbe Wirkung auf einfachere Weise und ohne
zusätzlichen Raumbedarf dadurch erzielt, daß die äußeren Enden
der
im be- und enlastenden Sinne wirkenden Spiralfedern eine im entlastenden Sinne wirkende
elastische Gegenlage durch Druckfedern erhalten, die einerseits in der Kapsel und
andererseits in einem mit einer Rolle im fest; stehenden Gehäuse abrollenden Flacheisen
befestigt sind.According to the present invention, a more favorable solution is this
Problem has been found. It gets the same effect in a simpler way and without
additional space achieved by the fact that the outer ends
the
Spiral springs acting in the burdening and relieving sense one acting in the relieving sense
elastic counter-surface obtained by compression springs, which on the one hand in the capsule and
on the other hand in one with a role in the solid; standing housing rolling flat iron
are attached.
Im folgenden werden der Einfachheit halber alle im belastenden Sinne
(d. h. im Sinne einer Erhöhung der Reglerdrehzahl) auf den Regler einwirkenden Kräfte
als Pluskräfte und alle im entlastenden Sinne (d. h. im Sinne einer Erniedrigung
der Reglerdrelizahl) auf den Regler einwirkenden Kräfte als Minuskräfte bezeichnet.In the following, for the sake of simplicity, they are all in the burdensome sense
(i.e. in the sense of an increase in the governor speed) forces acting on the governor
as plus forces and all in a relieving sense (i.e. in the sense of a humiliation
the controller reli number) forces acting on the controller are referred to as minus forces.
Die Fig. i zeigt den Längsschnitt durch den Regler. Fig. 2 ist ein
Querschnitt durch die Dre11zahl@-erstellvorrichturIg. Fig.3 ist ein Schnitt nach
Linie A-B der Fig. 2 durch die Spiralfederkapsel an der Stelle, wo die im Plus-
und Minusbereich wirkenden Federn eingebaut sind. Fig.4 ist ein Schnitt nach Linie
C'-D der Fig. 2 durch die Spiralfederkapsel an der Stelle, wo sich nur die im. Plusbereich
wirkenden Federn befinden. Die Fig. 3 und 6 "zeigen Fl.iehkraftdiagramme, bei denen
in der Abszisse der Hub a-h der Reglerschwungkörper und in der Ordinate die Fliehkräfte
aufgetragen sind; c-(1 ist die Drehachse des Reglers. R-S ist die Flielikraftkurve
des Reglers ohne Drehzahlv erstellvorrichtung, die in beiden Figuren gleich ist.
Fig. 5 zeigt für die Einstellung der Drehzahlv erstellvorrichtung auf die niedrigste
Drehzahl die Kurve K-L der aus der Sumination der Federkräfte sich ergebenden Fliehkräfte,
aufgetragen über dem Reglerhub. Fig. 6 zeigt dieselbe Kurve t1-1-` für die Einstellung
der Drelizahlverstellvorrichtung auf die höchste Drehzahl. Fig. 7 -neigt das Diagramm
der auf den Regler einwirkenden Zusatzkräfte, aufgetragen über dem Drehwinkel der
Federkapsel. Fig. 8 zeigt die Abwicklung des Mantels der Federkapsel 23 in der Einstellung
für die mittlere Drehzahl.Fig. I shows the longitudinal section through the controller. Fig. 2 is a
Cross-section through the Dre11zahl @ -erstellvorrichturIg. Fig.3 is a section according to
Line A-B of Fig. 2 through the coil spring capsule at the point where the plus
and negative range springs are installed. Fig.4 is a section along the line
C'-D of Fig. 2 through the coil spring capsule at the point where only the im. Plus area
acting springs are located. 3 and 6 ″ show centrifugal force diagrams in which
in the abscissa the stroke a-h of the controller flywheel and in the ordinate the centrifugal forces
are applied; c- (1 is the axis of rotation of the controller. R-S is the flow force curve
of the controller without a speed setting device, which is the same in both figures.
Fig. 5 shows the setting of the speed setting device to the lowest
Speed the curve K-L of the centrifugal forces resulting from the sum of the spring forces,
plotted over the regulator stroke. Fig. 6 shows the same curve t1-1-for the adjustment
the speed adjustment device to the highest speed. Fig. 7 tilts the diagram
the additional forces acting on the controller, plotted against the angle of rotation of the
Spring capsule. Fig. 8 shows the development of the jacket of the spring capsule 23 in the setting
for the medium speed.
Der Regler wird befestigt auf der Welle i, auf der das Achsstück 2
befestigt ist. Um das Achsstück 2 sind die Gewichte 3 angeordnet, durch die zwei
Gewindebolzen a gehen, die mit dem Achsstück 2 fest verbunden sind und auf deren
äußeren Enden die verstellbaren Muttern 5 aufgeschraubt sind. Die Druckfedern 6
stützen sich einerseits gegen die buttern 5 'und andererseits gegen die Gewichte
3. Die strichpunktiert angedeuteten Winkelhebel 7 sind durch Balzen 9 im Achsstück
2 gelenkig gelagert. Sie sind durch die Gelenkbolzen 1o mit den Gewichten und durch
nicht gezeigte Gleitstücke mit der Reglerhülse 8 verbunden. In die Reglerhülse 8
greift eine Gleitgabel i i ein, die an- den Regulierhebel 1.2 angehängt ist. Der
Regulierhebel 12 ist iii.it der
Regulierhebelwelle 13 fest verbunden. Das
Ende 14 des Regulierhebels 12 ist in nicht
näher gezeigter Weise durch Ilebel und Stau-
mit dem Steuerungsorgan der Kraft-
Schine verbunden. Die Regulierhebelwelle
:we,'.ist durch Kugellager im Reglergehäuse 15
g®Yagert. Die Spiralfedern 16, 17, 18, 19, 20
und 21 sind mit ihren inneren Enden in einen Schlitz der Regulierliebelwelle 13
eingesteckt. Der Betätigungshebel 22 ist finit der FederkapSe123 fest verbunden
und wird in nicht näher gezeigter Weise durch ein Betätigungsgestänge mittels Schaltsegment
oder durch ein Schneckengetriebe mittels Handrad verstellt. Die äußeren Enden der
Spiralfedern 16, 17, 18, 19 und 2o sowie 21 sind radial abgebogen. Die äußeren Enden
der im Plus- und Minusbereich wirkenden Spiralfedern 16, 17 18 und 1g liegen in
der Plusrichtung gegen ein Flacheisen 24 an, gegen das sich die Druckfedern '5 stützen,
die andererseits in der Kapsel 23 befestigt sind. In dein Flacheisen 24. befindet
sich eine Rolle 26, durch die verhindert wird, daß der Regler durch Reibungen in
seiner Empfindlichkeit beeinflußt wird. Die Federn 20 und 21 @t-irlcen nur iin Plussinne
und im oberen Teil des Drelizahlverstellbereiches auf den Regler ein. Die äußeren
Enden dieser Federn sind so abgebogen, daß sie nacheinander zur Wirkung kommen.The controller is attached to the shaft i on which the axle piece 2 is attached. The weights 3 are arranged around the axle piece 2, through which two threaded bolts a go, which are firmly connected to the axle piece 2 and the adjustable nuts 5 are screwed onto the outer ends. The compression springs 6 are supported on the one hand against the butters 5 'and on the other hand against the weights 3. They are connected to the weights by the hinge pins 1o and to the regulator sleeve 8 by sliding pieces (not shown). A sliding fork ii, which is attached to the regulating lever 1.2, engages in the regulator sleeve 8. The regulating lever 12 is iii.it the Regulating lever shaft 13 firmly connected. That
The end 14 of the regulating lever 12 is not in
as shown in more detail by ilebel and congestion
with the control organ of the force
Connected to the machine. The regulating lever shaft
: we, '. is supported by ball bearings in the controller housing 15
g®Yagt. The coil springs 16, 17, 18, 19, 20
and 21 have their inner ends inserted into a slot of the regulating shaft 13. The actuating lever 22 is finitely connected to the spring capSe123 and is adjusted in a manner not shown in detail by an actuating linkage by means of a switching segment or by a worm gear by means of a handwheel. The outer ends of the coil springs 16, 17, 18, 19 and 2o and 21 are bent radially. The outer ends of the coil springs 16, 17, 18 and 1g, which act in the plus and minus areas, rest in the plus direction against a flat iron 24, against which the compression springs 5, which on the other hand are fastened in the capsule 23, are supported. In the flat iron 24 there is a roller 26 which prevents the controller from being influenced in its sensitivity by friction. The springs 20 and 21 only act on the controller in the positive direction and in the upper part of the speed adjustment range. The outer ends of these springs are bent so that they come into effect one after the other.
Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn sich der Regler mit der Reglerwelle
i dreht, so ,heil die Schwunggewichte 3 durch die Fliehkräfte nach außen, wobei
die Federn 6 den Gewichten 3 entgegenwirken. Die Winkelhebel ? übertragen die Bewegung
der Gewichte 3 auf die Reglerhü-lse B. Die Reglerhülse 8 dreht unter Vermittlung
des Regulierhebels 12 die Regulierhebelwelle 13. Andererseits üben die Spiralfedern
16, 17, 18, 19, 20 und 21 verdrehende Kräfte auf die Regulierhebelwelle 13 aus.
Es ist als Beispiel angenominen, daß vier Spiralfedern 16, 17, 18 und 1g sowohl
im be- als auch im entlastenden Sinne auf den Regler einwirken, während zwei Spiralfederil
20 und 21 nur iin belastenden Sinne und im oberen Drehzahlbereich auf den Regler
einwirken. Wenn die Kapsel 23 durch den Betätigungshebel 22 gedreht wird, so werden
die Spiralfedern 16, 17, 18 und 19 im Plus- oder Minussinne angespannt. Die Kräfte
dieser Spiralfedern werden durch den Hebel 12, die Gleitgabel 11. die Hülse 8 und
die Winkelhebe 7 auf die Gewichte 3 und die Reglerfedern 6 übertragen. wodurch die
Kraft der Reglerfedern 6, je nach dem Richtungssinne, in dein die Spiralfedern wirken,
vergrößert oder verkleinert wird. Dadurch wird die Drehzahl des Reglers verstellt.
Der Drehwinkel der Kapsel 23 wird beispielsweise mit +-.15° gewählt. Dadurch, (laß
die Spiralfedern
16, 17, 18 und ig unter der Wirkung der Gegenfedern
25 in der Minusrichtung, z. B. innerhalb des Bereiches P-Q (s. Fig. 7), mit
einem entsprechenden Minderbetrag zur Wirkung kommen, erhält die Kurve der Zusatzkräfte
bei Q einen Knick. Dadurch wird im untersten Drehzahlbereich die auf den Regler
einwirkende Minuskraft bei der inneren Schwunggewichtsstellung gegenüber der äußeren
Schwunggewichtsstellung verkleinert (s. Fig. 5), wodurch der Ungleichförmigkeitsgraxi
des Reglers in den unteren Drehzahlen verkleinert wird. Man ist also mit einem etwas
größeren Drehwinkel in der Lage, den Regler weiter herunterzuregulieren, ohne daß
derselbe an Arbeitsfähigkeit einbüßt und ohne daß die Schwunggewichte klaffen. Anders
war dies bei den eingangs erwähnten bekannten Reglern, bei denen die Federkräfte
negativ werden, d. h. also die in Fig. 5 mit K-L bezeichnete, sich aus der Summation
der Federkräfte ergebende Kurve die Abszissenachse nicht zwischen der inneren Schwungkörperstellung
a und .dem Schnittpunkt c der Drehachse, sondern innerhalb des Hubes a-b der Schwungkörper
schneidet. Statt der vier im Plus- und Minusbereich wirkenden Federn können auch
mehr oder weniger Federn verwendet werden. Der Drehwinkel kann anstatt -I- ¢5° größer
oder kleiner gewählt werden.The mode of operation is as follows: When the regulator rotates with the regulator shaft i, the flyweights 3 outwards due to the centrifugal forces, the springs 6 counteracting the weights 3. The angle levers? transmit the movement of the weights 3 to the regulator sleeve B. The regulator sleeve 8 rotates the regulating lever shaft 13 through the intermediary of the regulating lever 12. On the other hand, the spiral springs 16, 17, 18, 19, 20 and 21 exert twisting forces on the regulating lever shaft 13. It is assumed as an example that four spiral springs 16, 17, 18 and 1g act on the controller both in the loading and in the relieving sense, while two spiral springs 20 and 21 only act on the controller in the loading sense and in the upper speed range. When the capsule 23 is rotated by the actuating lever 22, the spiral springs 16, 17, 18 and 19 are tensioned in the plus or minus direction. The forces of these spiral springs are transmitted through the lever 12, the sliding fork 11, the sleeve 8 and the angle jack 7 to the weights 3 and the regulator springs 6. whereby the force of the regulator springs 6, depending on the direction in which the coil springs act, is increased or decreased. This adjusts the speed of the controller. The angle of rotation of the capsule 23 is selected to be + - 15 °, for example. As a result, (let the spiral springs 16, 17, 18 and ig come into effect under the action of the counter springs 25 in the minus direction, e.g. within the area PQ (see FIG. 7), with a corresponding reduction in amount, the curve is maintained the additional forces at Q. As a result, in the lowest speed range, the negative force acting on the controller in the inner flyweight position is reduced compared to the outer flyweight position (see Fig. 5), which reduces the controller's nonuniformity in the lower speeds With a slightly larger angle of rotation, it is able to further down-regulate the regulator without losing its ability to work and without the swing weights gaping. 5 denoted by KL, the curve resulting from the summation of the spring forces, the abscissa axis not between the inner Schwungkör perposition a and .the intersection point c of the axis of rotation, but within the stroke of the flywheel intersects. Instead of the four springs acting in the plus and minus areas, more or fewer springs can be used. The angle of rotation can be selected larger or smaller instead of -I- ¢ 5 °.