Vorrichtung zur Stabilisierung von Steuerungen. Bekannt sind Vorrichtungen zur Regelung von Kraft- oder Arbeitsmaschinen, deren Regelorgane unter dem gleichzeitigen Einfluss von zwei veränderlichen Grössen stehen. Bei diesen kann der Fall eintreten, dass eineder Grössen, unabhängig von der andern, infolge der Art ihrer Verbindung mit dem Regler einen labilen Regelverlauf herbeizuführen sucht. Unter gewissen Umständen kann trotz dem der Regelvorgang stabil sein.
Voraus setzung hierfür ist, dass die beiden Grössen unter sich unabhängig sind und die Steuer kraft, die durch eine Veränderung der labil wirkenden Grösse hervorgerufen wird, stets kleiner ist als diejenige, diederVeränderung der stabil wirkenden Grösse entspricht. Diese Betrachtung ist sinngemäss auch übertragbar auf die Fälle, wo es sich um mehrere Grössen handelt, die stabil bezw. labil wirken.
Erfüllt nun die Abhängigkeit der Grössen untereinander die angegebene Bedingung nicht, <B>so</B> hört (unter gewöhnlichen T-Tmständen) die Steuerung auf, stabil zu sein.
Beispiele von Verfahren zur Regelung einer Arbeitsmaschine, deren Regelorgan unter dem Einflusse von zwei veränderlichen Grössen steht, sind die Regelverfahren von Kreiselver dichtern, bei denen das Regelorgan beispiels weise unter dem Einfluss des Druckes und der Fördermenge steht. Eine solche Regelart ist zum Beispiel beschrieben worden in dein DRP <B>318890.</B>
Wie Fig. <B>1</B> der beiliegenden Zeichnung zeigt, lässt diese Vorrichtung den Förderdruck mit zunehmendem Fördervolumen steigen. Die Gleichgewichtslagen der Steuerung wer den also durch Kurven R dargestellt, die gegen den Koordinaten-Nullpunkt geneigt sind.
Die nach dem Nullpunkt geneigten Kur ven werden zum Beispiel dadurch erreicht, dass in der Vorsteuerung der Kolben<B>1</B> (Fig. 2), welcher unter dem Einflusse des Druckes steht, den Kolben 2, weicher unter dem Ein- flusse des Volumens steht, entgegengeschaltet wird. Gleichgewicht der Vorsteuerung be steht nur dann, wenn einem kleineren Druck auch ein kleineres Volumen entspricht, ent sprechend der Regulierkurve R.
Liegen Be triebspunkte ausserhalb dieser Kurve R, so bewegt sich die Vorsteuerung und reguliert mittelst Ölrelais <B>3</B> das bei<B>9</B> zukommende Druckmittel, wodurch infolge der Druckände rung unter dem Kolben 4 das Dampfeinlass- ventil <B>5</B> verstellt wird.
Eine andere Ausführung desselben Ge dankens nach bekannter Art ist durch die Fig* <B>3</B> dargestellt. Im Gegensatz zu Fig. 2 ist hier der Druckkolben<B>1</B> mit dem Volumen- holben 2 nicht mechanisch gekuppelt; jeder Kolben wirkt getrennt, aber immer so, dass einem höheren Förderdruck auch ein grösseres Fördervolumen entspricht.
Solche Regelverläufe sind stabil, solange sie nur durch Änderung des Druckes ein geleitet werden. Dies ist der gewöhnliche Fall, indem Änderungen in der Hauptsache durch die Schwankungen des Luftbedarfes an den Verbrauchsstellen verursacht werden. Eine Vermehrung des Luftverbrauches von 17 auf IV' (Fig. <B>1)</B> verursacht zum Beispiel ein langsames Sinken des Netzdruckes; das Fördervolumen des Kompressors nimmt vom Punkt<B>A</B> auf B entsprechend der Druck- volumenkurve n zu, wobei vorläufig die Dreh zahl infolge des Zentrifugalreglers noch un verändert bleibt.
Die Änderung der Steuer kräfte beim Druckkolben und beim Volumen- Kolben wirken im Sinne einer Erhöhung der Drehzahl. Diese Erhiihung der Drehzahl auf n' verursacht eine Vermehrung des Förder volumens bis Punkt<B>C</B> und gleicht somit den grösseren Luftverbrauch wieder aus. Der Regelvorgang ist stabil.
Es kann jedoeh auch der Fall auftreten, dass die Druckvolumeu-Charakteristik des Ge bläses von sich aus sich verändert, unab hängig vom Netz. Dies kann durch eineVer- änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine, durch Drosselung im Saugstutzen, durch eine Änderung der Temperatur der ausgesaugten Luft oder auch durch eine. Änderung der Kühlwirkung verursacht sein. In diesem Fall ist die Regelung unter gewöhnlichen Ver hältnissen nicht mehr stabil.
Geht nämlich die Charakteristik des Gebläses von der Kurve n zum Beispiel in die Kurve W' über (Fig. <B>1),</B> so bleibt zunächst der Netzdruck unverändert und der Kompressor arbeitet im Punkt<B>D.</B> Durch das verminderte Förder- volumen wird aber der Kolben 2 oder<B>3</B> der Steuerung im Sinne einer Verminderung der Drehzahl beuregt. Der Unterschied zwischen dem wirklich geförderten Volumen Lind dem verbrauchten Volumen wird also noch ver grössert, statt die Druckvolumenkurve W' wieder auf n und den Betriebspunkt auf<B>A</B> zurückzuführen;
die Steuerung geht in die extreme Lage über, sie ist labil. Somit ist für das beschriebene Regelverfahren der Druck die stabil auf die Regelung wirkende, das Volumen hingegen die labil wirkende Grösse.
Nach dem bekannten Verfahren zur Sta bilisierung wird diese Labilität verhindert, indem man den Einfluss des sich ändernden Luftvolumens auf die Steuerung verzögert.
Bei einer Steuervorrichtung, die getrennte Steuerorgane für den Volumeneinfluss und den Druckeinfluss vorsieht (Fig. <B>3),</B> hat man die Verzögerung verwirklicht, indem der Ein- fluss des verminderten Volumens durch An ordnung einer mit einem Regulierventil<B>8</B> versehenen Ölbremse <B>7</B> unter dem Kolben 2 der Volumenregelung verzögert wird.
Erfindungsgemäss erfolgt die Verzögerung des Einflusses der für sich allein labilen Regelvorgang ergebenden Grösse durch ein Ausgleichgefäss, wobei die beiden auf die Steuerung wirkenden Grössen auf ein gemein sames Steuerventil wirken können.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Dabei wird die Ver zögerung einfach durch Einschalten eines Ausgleichgefässes <B>7</B> zwischen der Volumen- niessstelle <B>10</B> und dem Volumenkolben 2 be wirkt und alles auf einen einzigen Apparat konzentriert.
Bei der Vorsteuerung nach Fig. 2 würde die Verwendung einer Ölbremse nichts nützen. Für diese Steuerung gibt es nämlich nur eine resultierende Regulierkraft, die sich gleich bei Einleitung des Reguliervorganges einstellt. Eine Ölbremse würde die Wirkung der Re gulierkraft nur verzögern, sie wäre aber nicht imstande, den Sinn dieser Regulierkraft um zukehren, falls diese im falschen Sinne wirkt, was im Betriebspunkt<B>D</B> der Fig. <B>1</B> der Fall ist.
Verändert sich bei der Anordnung nach Fig. 2 das Volumen plötzlich, so wird sich der veränderte Druckabfall nach der Blende <B>10</B> erst nach einer gewissen Zeit in vollem Masse an der Volumenvorsteuerung geltend inachen, indem zuerst das Ausgleichgefäss <B>7</B> auf den dem neuen Volumen entsprechenden dynamischen Druck aufgefüllt, bezw. entleert werden muss. Durch geeignete Bemessung des Ausglei chgefässes und durch ein Regelventil<B>8</B> ist es möglich, die Verzögerung so gross zu machen,
dass der Einfluss des Druckkolbens<B>1</B> den Einfluss des Volumenkolbens 2 überwiegt, der Regelvorgang also gleich von Anfang an im richtigen Sinne einsetzt.