Die
vorliegende Erfindung betrifft nach ihrer Gattung einen mechanischen
Drehzahlregler für
stationäre
Verbrennungsmotoren.The
The present invention relates to a mechanical type
Speed controller for
stationary
Internal combustion engines.
Stationäre Verbrennungsmotoren
werden zum Antreiben von stationären
Arbeitsmaschinen eingesetzt. Ein Beispiel hierfür sind Standdieselmotoren zum
Antreiben von Stromerzeugern.Stationary internal combustion engines
be used to power stationary
Working machines used. An example of this are standard diesel engines for
Driving power generators.
Stationäre Verbrennungsmotoren
sollen unter Last in einem bestimmten, vorgebbaren Drehzahlbereich
laufen. Als Drehzahl des Verbrennungsmotors ohne Belastung durch
die Arbeitsmaschine wird eine sogenannte "Leerlaufdrehzahl" eingestellt, welche unter der Voraussetzung,
dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors unter Last stets abfällt, der
maximalen Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht. Je nach dem
Grad der Belastung durch die Arbeitsmaschine sinkt die Drehzahl
des Verbrennungsmotors hierbei mehr oder weniger stark ab. Um einen
von der Last abhängigen,
sehr starken Drehzahlabfall zu vermeiden, wird die Kraftstoffzufuhr
in den Verbrennungsraum erhöht,
bis die Abgabeleistung des Motors der Aufnahmeleistung der Arbeitsmaschine
entspricht. Die Lastdrehzahl eines belasteten Verbrennungsmotors
soll hierbei innerhalb bestimmter vorgegebener Grenzen liegen. Zudem
soll die in den Brennraum pro Zeiteinheit eingespritzte Kraftstoffmenge
für verschiedene
Lastdrehzahlen im wesentlichen gleich sein.Stationary internal combustion engines
should be under load in a specific, specifiable speed range
to run. As speed of the internal combustion engine without load
the working machine is set to a so-called "idling speed", which, provided that
that the speed of the engine always drops under load, the
maximum speed of the internal combustion engine corresponds. Depending on
Degree of load from the working machine decreases the speed
of the internal combustion engine more or less strongly. To one
dependent on the load,
To avoid very strong speed drop, the fuel supply
raised into the combustion chamber,
until the output power of the motor of the recording power of the working machine
equivalent. The load speed of a loaded internal combustion engine
should be within certain predefined limits. moreover
should the injected into the combustion chamber per unit of time amount of fuel
for different
Load speeds be substantially the same.
Um
eine solche drehzahlabhängige
Kraftstoffmengenregelung zu bewerkstelligen, sind in herkömmlichen
stationären
Verbrennungsmotoren beispielsweise mechanische Drehzahlregler vorgesehen.Around
such a speed-dependent
Fuel quantity control to accomplish, are in conventional
stationary
Internal combustion engines, for example, provided mechanical speed governors.
Wie
in den beigefügten 1a und 1b gezeigt
ist, sind mechanische Drehzahlregler des Stands der Technik gewöhnlich als
Fliehkraftregler ausgebildet.As in the attached 1a and 1b As shown, mechanical governors of the prior art are usually designed as centrifugal governors.
In 1a ist ein derartiger Fliehkraftregler
in Leerlaufstellung, d. h. ohne Belastung durch die Arbeitsmaschine,
gezeigt. Der Fliehkraftregler ist mit einem um eine Drehachse 15 drehbaren,
im Drehlager 19 gelagerten Fliehgewichtsträger 2 ausgerüstet, welcher
mit einer motorseitigen Antriebswelle (nicht gezeigt), im allgemeinen
dessen Nockenwelle, drehfest gekoppelt ist. An dem Fliehgewichtsträger 2 sind
zwei auslenkbare Fliehgewichte 1 befestigt. Mit zunehmender
Drehzahl des Fliehgewichtsträgers 2 um
dessen Drehachse 15 werden die Fliehgewichte 1 durch
die Fliehkraft, entgegen einer rückstellenden
Federkraft eines Federmittels, bei Vergrößerung ihres Abstands zur Drehachse 15 ausgelenkt.
Umgekehrt werden die Fliehgewichte 1 mit einer Verminderung
der Drehzahl des Fliehgewichtsträgers 2 aufgrund
der Federkraft des Federmittels zur Drehachse 15 hin rückgestellt.In 1a is such a governor in idle position, that is shown without load by the working machine. The centrifugal governor is with a about an axis of rotation 15 rotatable, in the pivot bearing 19 stored centrifugal weight carrier 2 equipped, which with a motor-side drive shaft (not shown), in general, the camshaft, rotatably coupled. At the flyweight carrier 2 are two deflectable flyweights 1 attached. With increasing speed of the centrifugal weight carrier 2 around its axis of rotation 15 become the flyweights 1 by the centrifugal force, against a restoring spring force of a spring means, increasing their distance from the axis of rotation 15 deflected. Conversely, the flyweights 1 with a reduction in the speed of the centrifugal weight carrier 2 due to the spring force of the spring means to the axis of rotation 15 reset.
Jedes
Fliehgewicht 1 ist mit dem Knie 24 eines Fliehgewichtsträger-Kniehebels
an dem Fliehgewichtsträger 2 angelenkt.
Jeder Fliehgewichtsträger-Kniehebel
umfasst einen mit dem Fliehgewicht 1 verbundenen ersten
Schenkel 25 und einen mit einem Verstellbolzen 3 gekoppelten
zweiten Schenkel 26. Werden die Fliehgewichte 1 bei
ansteigender Drehzahl stärker
ausgelenkt, wird jeder Fliehgewichtsträger-Kniehebel verschwenkt und
der Verstellbolzen 3 wird in Richtung zur Regelstange 4 hin
verschoben. Umgekehrt werden die Fliehgewichte bei einer abnehmenden
Drehzahl von der Federkraft des Federmittels nach innen verschwenkt.Every flyweight 1 is with the knee 24 a centrifugal weight toggle lever on the flyweight carrier 2 hinged. Each centrifugal weight toggle includes one with the flyweight 1 connected first leg 25 and one with an adjusting bolt 3 coupled second leg 26 , Be the flyweights 1 more deflected at increasing speed, each Fliehgewichtsträger toggle is pivoted and the adjusting bolt 3 becomes towards the control bar 4 postponed. Conversely, the flyweights are pivoted at a decreasing speed of the spring force of the spring means inward.
Um
die Verschiebbarkeit zu gewährleisten,
ist der Verstellbolzen 3 in dem Verschiebelager 18 verschiebbar
gelagert. Der Verstellbolzen 3 stützt sich gegen den Regelhebel 4,
was dazu führt,
dass bei einer Änderung
der Drehzahl der Fliehgewichte 1 der Regelhebel 4 durch
die damit einher gehende Verschiebung des Verstellbolzens 3 verstellt
wird. Der Verstellbolzen 3 ist so gegen den Regelhebel 4 gestützt, dass
er der Federkraft einer an dem Regelhebel 4 angreifenden
Zugfeder 6 entgegenwirkt und hierbei den Regelhebel 4 in
einer durch die Zugfeder 6 und den Verstellbolzen 3 bestimmten
Gleichgewichtsposition hält.To ensure the displacement, is the adjusting bolt 3 in the sliding warehouse 18 slidably mounted. The adjusting bolt 3 rests against the control lever 4 , which leads to a change in the speed of the flyweights 1 the control lever 4 by the associated displacement of the adjusting bolt 3 is adjusted. The adjusting bolt 3 is so against the control lever 4 Having sustained the spring force of one on the control lever 4 attacking tension spring 6 counteracts and thereby the control lever 4 in one by the tension spring 6 and the adjusting bolt 3 certain equilibrium position holds.
Der
Regelhebel 4 ist an einem Ende 5 verschwenkbar
gelagert. An seinem anderen Ende 16 ist der Regelhebel 4 mit
einem Übertragungsglied 8 verbunden.
Das Übertragungsglied 8 wirkt
mit einem Verstellglied zur Regelung der Kraftstoffzufuhr einer
Einspritzpumpe eines Dieselmotors, hier bestehend aus Zahnstange 9 und
Zahnung 11 zur Verdrehung des mit einer Oberkante 12 und
einer schräg
verlaufenden Steuerkurve 13 versehenen Pumpenkolbens 10,
zusammen.The control lever 4 is at one end 5 pivoted. At the other end 16 is the control lever 4 with a transmission link 8th connected. The transmission link 8th acts with an adjusting member for controlling the fuel supply of an injection pump of a diesel engine, here consisting of rack 9 and teeth 11 for twisting the with a top edge 12 and a sloping cam 13 provided pump piston 10 , together.
Wird
das in den Pumpenzylinder (nicht gezeigt) gebohrte Saugloch 14 von
der Oberkante 12 des Pumpenkolbens verschlossen, so setzt
die Förderung
von Kraftstoff ein, wobei solange Kraftstoff zur Einspritzstelle des
Kraftstoffs gefördert
wird, bis die schräge
untere Steuerkante 13 das Saugloch 14 wieder öffnet. Wegen des
schrägen
Verlaufs der unteren Steuerkante 13 hängt von der relativen Verdrehung
des Pumpenkolbens 10 im Pumpenzylinder, insbesondere der
relativen Lage der unteren Steuerkurve 13 zum Saugloch 14,
die geförderte
Kraftstoffmenge ab, wobei die Stellung des Pumpenkolbens 10 im
Pumpenzylinder durch die in dem Verschiebelager 20 geführten Zahnstange 9 und
die Zahnung 10 eingestellt werden kann. Wie durch den Wechselpfeil
in 1a angegeben ist,
kann demzufolge durch eine Verschiebung der Zahnstange 9 nach rechts
eine Mehrförderung
von Kraftstoff erreicht werden, während durch eine Verschiebung
der Zahnstange nach links eine Minderförderung von Kraftstoff erreicht
wird.Will the suction hole drilled in the pump cylinder (not shown) 14 from the top edge 12 closed the pump piston, so begins the promotion of fuel, whereby as long as fuel to the injection point of the fuel is conveyed until the oblique lower control edge 13 the suction hole 14 opens again. Because of the oblique course of the lower control edge 13 depends on the relative rotation of the pump piston 10 in the pump cylinder, in particular the relative position of the lower cam 13 to the suction hole 14 , the amount of fuel delivered, the position of the pump piston 10 in the pump cylinder through the in the sliding bearing 20 guided rack 9 and the teeth 10 can be adjusted. As by the change arrow in 1a is given, can therefore by a displacement of the rack 9 to the right, a more promotion of fuel can be achieved, while by shifting the rack to the left a reduced production of fuel is achieved.
Die
Zugfeder 6 ist mit ihrem einem Ende 23 mit dem
Regelhebel 4 verbunden, während sie mit ihrem anderen
Ende 22 mit einem, in Form eines Kniehebels ausgebildeten,
in der Schwenklagerung 17 verschwenkbar gelagerten Drehzahlverstellhebel 7 verbunden
ist. Der Regelhebel 4 kann durch die Federkraft der Zugfeder 6 um
die Lagerstelle 5 verschwenkt werden, was eine Drehung
des Pumpenkolbens 10 im Pumpenzylinder bewirkt. Der Pumpenkolben 10 wird
bei einer durch die Zugfeder 6 bewirkten größeren Auslenkung des
Regelhebels 4 in eine Position gebracht, bei welcher das
Saugloch bei einer Aufsteuerbewegung des Pumpenkolbens 10 durch
die untere Steuerkante 13 später geöffnet wird als wie bei einer
geringeren Auslenkung des Regelhebels 4, d. h. die geförderte Kraftstoffmenge
nimmt mit zunehmender Auslenkung des Regelhebels 4 durch
die Zugfeder 6 zu.The tension spring 6 is with her one end 23 with the control lever 4 connected while with her other end 22 with a, in the form of a toggle lever formed in the pivot bearing 17 pivotally mounted speed control lever 7 connected is. The control lever 4 can by the spring force of the tension spring 6 around the depository 5 be pivoted, causing a rotation of the pump piston 10 causes in the pump cylinder. The pump piston 10 is at a by the tension spring 6 caused larger deflection of the control lever 4 placed in a position at which the suction hole in a Aufsteuerbewegung of the pump piston 10 through the lower control edge 13 is opened later than as with a lower deflection of the control lever 4 , ie the amount of fuel delivered increases with increasing deflection of the control lever 4 through the tension spring 6 to.
Die
pro Zeiteinheit in den Brennraum zugeführte Kraftstoffmenge soll bei
verschiedenen Lastdrehzahlen des Verbrennungsmotors im wesentlichen
gleich sein, was für
den in 1 gezeigten Fliehkraftregler
bedeutet, dass die Stellung des Regelhebels 4 bei verschiedenen
Lastdrehzahlen im wesentlichen gleich sein muss. Dies setzt jedoch
voraus, dass die Federkraft der Zugfeder 6 bei verschiedenen
Lastdrehzahlen unterschiedlich groß sein muss. Konkret nimmt
bei einer Erhöhung
der Lastdrehzahl die durch den Verstellbolzen 3 bewirkte
Auslenkung des Regelhebels 4 zu, d. h. auch die Federkraft
der Zugfeder 6 muss in entsprechender Weise zunehmen, damit
die Stellung des Regelhebels 4 im wesentlichen unverändert bleibt.
Umgekehrt wird bei einer Abnahme der Lastdrehzahl der Regelhe bels 4 durch
den Verstellbolzen 3 weniger ausgelenkt, d. h. die Federkraft
der Zugfeder 6 muss in entsprechender Weise abnehmen, damit
die Stellung des Regelhebels 4 im wesentlichen gleich bleibt.The amount of fuel supplied per unit time into the combustion chamber should be substantially the same at different load speeds of the internal combustion engine, which is the same for the in 1 shown centrifugal governor means that the position of the control lever 4 must be substantially the same at different load speeds. However, this assumes that the spring force of the tension spring 6 must be different in size at different load speeds. Specifically, increases the load speed through the adjusting bolt 3 caused deflection of the control lever 4 too, ie also the spring force of the tension spring 6 must increase in a corresponding manner, so that the position of the control lever 4 remains essentially unchanged. Conversely, with a decrease in the load speed of Regelhe bels 4 through the adjusting bolt 3 less deflected, ie the spring force of the tension spring 6 must decrease in a corresponding manner, so that the position of the control lever 4 remains essentially the same.
Die
Federkraft der Zugfeder 6 kann über die Längung der Zugfeder 6,
d. h. eine Änderung
der Vorspannung der Zugfeder 6, eingestellt werden. Die
Vorspannung der Zugfeder 6 kann bei dem in 1 gezeigten Fliehkraftregler durch Verschwenken
des Drehzahlverstellhebels 7 um die Lagerstelle 17 verändert werden.
Der Drehzahlverstellhebel 7 ist zu diesem Zweck mit einem
Griff 27 versehen.The spring force of the tension spring 6 can be about the elongation of the tension spring 6 ie a change in the preload of the tension spring 6 to be discontinued. The bias of the tension spring 6 can at the in 1 shown centrifugal governor by pivoting the Drehzahlverstellhebels 7 around the depository 17 to be changed. The speed adjustment lever 7 is for this purpose with a handle 27 Mistake.
Die
Funktionsweise des Fliehkraftreglers ist also wie folgt:
wird
dem Verbrennungsmotor durch die Arbeitsmaschine eine Last auferlegt,
so verringert sich die Drehzahl der Antriebswelle von der Leerlaufdrehzahl
auf die Lastdrehzahl, was zur Folge hat, dass die Fliehgewichte 1 zur
Drehachse 15 des Fliehgewichtsträgers 2 hin verstellt
werden und sich zugleich der Verstellbolzen 3 von dem Regelhebel 4 weg
bewegt, so dass der Regelhebel 4, ausgehend von der bisherigen
Gleichgewichtslage, aufgrund der nun überwiegenden Federkraft der
Zugfeder 6 ausgelenkt werden kann. Durch die Auslenkung des
Regelhebels 4 wird der Pumpenkolben 10 im Pumpenzylinder
verdreht, so dass die untere Steuerkurve 13 bei einer Aufsteuerbewegung
des Pumpenkolbens 10 das Saugloch 14 später öffnet und
somit die in den Brennraum geförderte
Kraftstoffmenge zunimmt. Läuft
der Verbrennungsmotor wieder lastfrei, so nimmt die Drehzahl des
Fliehgewichtsträgers 2 wieder
zu, der Verstellbolzen 3 wird in Richtung zum Regelhebel 4 hin verschoben
und der Pumpenkolben wird in seine ursprüngliche, in 1a gezeigte Position innerhalb des Pumpenzylinders
verdreht, bei welcher eine vergleichsweise geringere Kraftstoffmenge
gefördert
wird. Dreht der Antriebsmotor mit verschiedenen Lastdrehzahlen,
so ist für
jede Lastdrehzahl die Federkraft, d. h. Vorspannung, der Zugfeder 6 in
geeigneter Weise so einzustellen, dass die Stellung des Regelhebels 4 und
damit die in dem Brennraum pro Zeiteinheit zugeführte Kraftstoffmenge für jede Lastdrehzahl
im wesentlichen unverändert
bleibt.The operation of the centrifugal governor is thus as follows:
If a load is imposed on the internal combustion engine by the working machine, the speed of the drive shaft decreases from the idle speed to the load speed, with the result that the flyweights 1 to the axis of rotation 15 of the centrifugal weight carrier 2 to be adjusted and at the same time the adjusting bolt 3 from the control lever 4 moved away, leaving the control lever 4 , Based on the previous equilibrium position, due to the now predominant spring force of the tension spring 6 can be deflected. By the deflection of the control lever 4 becomes the pump piston 10 twisted in the pump cylinder so that the lower cam 13 at a Aufsteuerbewegung of the pump piston 10 the suction hole 14 opens later and thus increases the amount of fuel delivered into the combustion chamber. If the internal combustion engine runs without load again, the speed of the centrifugal weight carrier decreases 2 again, the adjusting bolt 3 becomes towards the control lever 4 pushed back and the pump piston is in its original, in 1a shown rotated position within the pump cylinder, in which a relatively smaller amount of fuel is promoted. If the drive motor rotates at different load speeds, then the spring force, ie pretension, of the tension spring is for each load speed 6 suitably adjusted so that the position of the control lever 4 and so that the amount of fuel supplied per unit time in the combustion chamber remains substantially unchanged for each load speed.
Eine
den obigen Regelungsvorgang charakterisierende Kennzahl ist die
sogenannte "statische
Drehzahlabweichung p",
welche als die auf die Lastdrehzahl nL bezogene
Differenz zwischen Leerlaufdrehzahl nLL und
Lastdrehzahl nL definiert ist, nämlich: A control operation which characterizes the above figure is the so-called "static speed deviation p", which related to the load as the n speed L difference between idling speed n LL and load speed n L is defined, namely:
In
der Praxis hat sich gezeigt, dass eine zu niedrige statische Drehzahlabweichung
p zu einem unruhigen Lauf des Verbrennungsmotors führt, da
schon eine geringe Drehzahlabweichung, welche etwa durch eine Erschütterung
oder einen Aussetzer des Motors verursacht ist, zu einer großen Leistungsänderung
des Verbrennungsmotors führt.
Ist die statische Drehzahlabweichung p andererseits zu hoch, so
führt diese
zu einem unerwünschten
starken Drehzahlabfall des Verbrennungsmotors unter Last.In practice, it has been found that too low a static speed deviation p leads to a troubled run of the internal combustion engine, since even a small speed deviation, which is caused for example by a vibration or a misfire of the engine, to a large change in performance of Internal combustion engine leads. On the other hand, if the static speed deviation p is too high, this leads to an undesired sharp drop in engine speed under load.
Geeignete
Werte für
die minimale statische Drehzahlabweichung p liegen oberhalb von
ca. 3,5%. Geeignete Werte für
die maximale statische Drehzahlabweichung liegen für manche
Anwendungen, wie etwa den Antrieb von Rüttelvorrichtungen durch den
Verbrennungsmotor, unterhalb von ca. 8%. Für bestimmte Anwendungen ist
die maximale statische Drehzahlabweichung noch geringer, wie etwa
für Stromerzeuger,
für welche in
der DIN-Norm 6280 explizit festgelegt ist, dass die maximale
statische Drehzahlabweichung höchstens
5% betragen darf.Suitable values for the minimum static speed deviation p are above about 3.5%. Suitable values for the maximum static speed deviation are below about 8% for some applications, such as the drive of vibrators by the internal combustion engine. For certain applications, the maximum static speed deviation is even lower, such as for power generators, for which in the DIN standard 6280 It is explicitly stated that the maximum static speed deviation may not exceed 5%.
Es
ist also für
den praktischen Einsatz von stationären Verbrennungsmotoren für Arbeitsmaschinen wünschenswert,
dass die statische Drehzahlabweichung p innerhalb eines für die jeweilige
Anwendung geeigneten Wertebereichs liegt.It
is for
the practical use of stationary combustion engines for work machines desirable
that the static speed deviation p is within one for each
Application of suitable value ranges.
Bei
dem in den 1a und 1b gezeigten herkömmlichen
mechanischen Drehzahlregler kann die statische Drehzahlabweichung
p in der folgenden Weise abgeleitet werden:
Zunächst sei
angenommen, dass die Wegdifferenz ds, welche die Zahnstange 9 zwischen
ihrer Leerlauf- und Volllaststellung durchläuft, unabhängig von der Lastdrehzahl ist,
was näherungsweise
als richtig angenommen werden darf.In the in the 1a and 1b As shown in the conventional mechanical speed controller, the static speed deviation p can be derived in the following manner.
First, suppose that the path difference ds, which is the rack 9 between their idle and full load position runs, regardless of the load speed, which may be approximately assumed to be correct.
Die
auf die Fliehgewichte 1 einwirkenden Fliehkräfte nehmen
mit dem Quadrat der Drehzahl des Fliehgewichtsträgers zu. Für den Gleichgewichtszustand,
in welchem die auf die Regelstange 4 ausgeübten Kräfte des
Verstellbolzens 3 und der Zugfeder 6 im Gleichgewicht
sind, folgt hieraus für
die Federkraft der Zugfeder 6 unter Last FL und
für die
Federkraft der Zugfeder 6 im Leerlauf ohne Last FLL: k1 bezeichnet
eine erste Konstante.The on the flyweights 1 acting centrifugal forces increase with the square of the speed of the centrifugal weight carrier. For the state of equilibrium in which the on the control rod 4 applied forces of the adjusting bolt 3 and the tension spring 6 are in equilibrium, follows from this for the spring force of the tension spring 6 under load F L and for the spring force of the tension spring 6 idle with no load F LL : k 1 denotes a first constant.
Mit
der Federkonstanten c der Zugfeder 6 ergibt sich hieraus: FLL – FL = k2·c·ds (2)k2 bezeichnet eine zweite Konstante.With the spring constant c of the tension spring 6 results from this: F LL - F L = k 2 · C · ds (2) k 2 denotes a second constant.
Das
ds als konstant angenommen ist, folgt hieraus: nLL 2 – nL 2 = k3·c (3) k3 bezeichnet eine dritte Konstante.The ds is assumed to be constant, follows from this: n LL 2 - n L 2 = k 3 · C (3) k 3 denotes a third constant.
Mit für die statische Drehzahlabweichung
folgt hieraus: With for the static speed deviation follows:
Aus
obiger Gleichung (1) folgt, dass die Federkraft FL unter
Last quadratisch mit der Lastdrehzahl nL zunimmt.
Das heißt,
soll die Stellung des Regelhebels 4 bei verschiedenen Lastdrehzahlen
nL beibehalten werden, muss die Federkraft
(Vorspannung) der Zugfeder 6 entsprechend angepasst werden.
Wird die Drehzahl beispielweise von einer ersten Lastdrehzahl auf
eine nur halb so große
zweite Lastdrehzahl vermindert, so ist der obigen Bedingung genüge getan,
wenn bei der zweiten Lastdrehzahl die Federkraft (Vorspannung) der Zugfeder 6 durch
Betätigen
des Drehzahlverstellhebels 7 auf ein Viertel des zur ersten
Lastdrehzahl gehörenden
Ausgangswerts eingestellt wird.It follows from the above equation (1) that the spring force F L under load square n with the load speed L increases. That is, should the position of the control lever 4 must be maintained at different load speeds n L , the spring force (bias) of the tension spring 6 be adjusted accordingly. If the speed is reduced, for example, from a first load speed to only half the second load speed, the above condition is satisfied, if at the second load speed, the spring force (bias) of the tension spring 6 by actuating the speed adjustment lever 7 is set to a quarter of the first load speed associated with the output value.
Aus
Gleichung (4) ergibt sich, dass die statische Drehzahlabweichung
p mit einer Zunahme der Lastdrehzahl nL kleiner
wird. Soll die statische Drehzahlabweichung p bei verschiedenen
Lastdrehzahlen nL konstant bleiben, so setzt
dies voraus, dass die Federkonstante c der Zugfeder 6 in
entsprechender Weise angepasst wird. Wird die Lastdrehzahl beispielsweise
ausgehend von einer ersten Lastdrehzahl auf eine zweite Lastdrehzahl
halbiert, so ist hierzu bei der zweiten Lastdrehzahl für die Federkonstante
ein Viertel des zur ersten Lastdrehzahl gehörenden Werts für die Federkonstante
einzustellen.From equation (4) it follows that the static speed deviation p becomes smaller with an increase in the load speed n L. If the static speed deviation p is to remain constant at different load speeds n L , this presupposes that the spring constant c of the tension spring 6 is adapted in a corresponding manner. If, for example, the load speed is halved from a first load speed to a second load speed, then a quarter of the value for the spring constant associated with the first load speed must be set for the second load speed for the spring constant.
Mit
anderen Worten, wird ein herkömmlicher
mechanischer Drehzahlregler für
stationäre
Verbrennungsmotoren, wie er in den 1a und 1b gezeigt ist, für verschiedene
Lastdrehzahlen nL eingesetzt, und soll sich
bei verschiedenen Lastdrehzahlen weder die pro Zeiteinheit dem Brennraum
zugeführte
Kraftstoffmenge noch die statische Drehzahlabweichung p ändern, so
sind sowohl die Federkraft (Vorspannung) der Zugfeder 6 als
auch die Federkonstante c in geeigneter Weise für die verschiedenen Lastdrehzahlen
nL einzustellen. Wird der Verbrennungsmotor
beispielsweise bei Lastdrehzahlen von 3000 U/min und 1500 U/min
betrieben, so sind bei einer Lastdrehzahl von 1500 U/min, im Vergleich
zu einer Lastdrehzahl von 3000 U/min, die eingestellten Werte für Federkraft
(Vorspannung) und Federkonstante der Zugfeder jeweils zu vierteln.In other words, a conventional mechanical speed controller for stationary internal combustion engines, as in the 1a and 1b is shown, used for different load speeds n L , and should change at different load speeds, neither per unit time the combustion chamber supplied amount of fuel nor the static speed deviation p, so both the spring force (bias) of the tension spring 6 as well as the spring constant c in a suitable manner for the different load speeds n L set. For example, if the internal combustion engine is operated at load speeds of 3000 rpm and 1500 rpm, then at a load speed of 1500 rpm, compared to a load speed of 3000 rpm, the values set for spring force (pretension) and spring constant quarter of the tension spring.
In 3a ist die zum Erhalt einer
bei verschiedenen Lastdrehzahlen pro Zeiteinheit stets gleichen Kraftstoffzufuhr
in den Brennraum und einer bei verschiedenen Lastdrehzahlen gleichen
statische Drehzahlabweichung p erforderliche Abhängigkeit der Federkraft F und
der Federkonstanten c von der Lastdrehzahl nL der
an dem Regelhebel angreifenden Zugfeder diagrammartig dargestellt.
Wie 3a zu entnehmen
ist, steigt die Federkraft F und die Federkonstante c jeweils quadratisch
mit der Lastdrehzahl nL an. Hieraus kann
gefolgert werden, dass für
diesen Fall die Federkonstante c und die Federkraft F im wesentlichen
proportional zueinander sein müssen,
d. h. die Federkonstante c steigt im wesentlichen linear mit der
Federkraft F an. Dieser Zusammenhang ist in 3b diagrammartig veranschaulicht.In 3a is the to obtain a at different load speeds per unit time always the same fuel supply in the combustion chamber and at different load speeds same static speed deviation p required dependence of the spring force F and the spring constant c of the load speed n L of the control lever acting tension spring diagrammatically. As 3a can be seen, the spring force F and the spring constant c respectively increases quadratically with the load speed n L. From this it can be concluded that in this case the spring constant c and the spring force F must be substantially proportional to one another, ie the spring constant c increases substantially linearly with the spring force F. This connection is in 3b illustrated diagrammatically.
Der
Vollständigkeit
halber sei darauf hingewiesen, dass die quadratische Abhängigkeit
der Federkraft der Zugfeder von der Lastdrehzahl nL streng
genommen für
die Differenz der Feder kraft im Leerlauf und der Federkraft unter
Last gilt. Für
eine Betrachtung von relativen Veränderungen von Lastdrehzahl
und Federkraft spielt dieser Unterschied jedoch keine Rolle, so
dass von der "Federkraft" der Zugfeder gesprochen
werden kann.For the sake of completeness it should be noted that the quadratic dependence of the spring force of the tension spring of the load speed n L strictly speaking applies to the difference of the spring force in idle and the spring force under load. For a consideration of relative changes in load speed and spring force, however, this difference does not matter, so that can be spoken of the "spring force" of the tension spring.
Wird
eine solche Anpassung der Federkraft (Vorspannung) und der Federkonstanten
der Zugfeder nicht durchgeführt
und ist der Drehzahlregler mithilfe der Vorspannung der Zugfeder,
welche durch den Drehzahlverstellhebel verstellt werden kann, beispielsweise
so eingestellt, dass bei einer Lastdrehzahl von 3000 U/min eine
maximale statische Drehzahlabweichung p von 5% auftritt, so führt gemäß Gleichung
(4) eine Änderung
der Lastdrehzahl von 3000 U/min auf 1500 U/min zu einer maximalen
statischen Drehzahlabweichung p von ca. 19%, welche aufgrund der
eingangs genannten Nachteile im allgemeinen nicht mehr praxistauglich ist.Becomes
such an adjustment of the spring force (preload) and the spring constant
the tension spring not performed
and is the speed controller using the bias of the tension spring,
which can be adjusted by the speed control lever, for example
adjusted so that at a load speed of 3000 rev / min
maximum static speed deviation p of 5% occurs, so performs according to equation
(4) a change
the load speed from 3000 r / min to 1500 r / min to a maximum
static speed deviation p of about 19%, which due to the
mentioned disadvantages in general is no longer practicable.
Eine
mögliche
Lösung
für das
obige Problem könnte
darin liegen, dass die Zugfeder 6 für jede Lastdrehzahl nL gegen eine andere Zugfeder mit einer entsprechend
veränderten
Federkonstanten c ausgetauscht wird, welche zudem durch eine für jede Lastdrehzahl
nL verschiedene Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 in
geeigneter Weise vorgespannt wird. Eine solche Vorgehensweise ist
jedoch äußerst unpraktisch, da
bei einer Variation der Lastdrehzahl nL jedes
Mal eine andere Zugfeder eingesetzt werden muss. Erschwerend kommt
hinzu, dass ein Austausch der Zugfeder 6 zeitraubend und
technisch aufwändig
ist, da die Zugfeder 6 für einen Schutz vor Verschmutzung
meistens innerhalb des Motorgehäuses
eingebaut ist.A possible solution to the above problem could be that the tension spring 6 for each load speed n L is exchanged for another tension spring with a correspondingly changed spring constant c, which also by a different for each load speed n L pivoting of Drehzahlverstellhebels 7 is biased in a suitable manner. However, such a procedure is extremely impractical, since with a variation of the load speed n L each time a different tension spring must be used. To make matters worse, that an exchange of the tension spring 6 time-consuming and technically complex, since the tension spring 6 For protection against soiling is usually installed inside the motor housing.
Eine
andere, im Stand der Technik bekannte, mögliche Lösung für das obige Problem ist durch
den in 2 gezeigten Drehzahlregler
gegeben.Another possible solution known in the art for the above problem is represented by the in 2 given speed controller given.
In
dem in 2 gezeigten Drehzahlregler
tragen Elemente, die zu Elementen des Drehzahlreglers von 1 gleich sind, gleiche Bezugszahlen.
Gegenüber
dem Drehzahlregler von 1 ist
bei dem Drehzahlregler von 2 das
mit dem Drehzahlverstellhebel 7 verbundene Ende 22 der
Zugfeder 6 in einer bogenförmigen Kulisse 21 geführt. Durch
eine Verschiebung des in der bogenförmigen Kulisse 21 geführten Endes 22 der
Zugfeder 6 wird der Winkel zwischen der Zugfeder 6 und
der Regelstange 4 verändert.
Dies hat zur Folge, dass anstelle der Federkonstanten c eine von
der Federkonstanten c verschiedene, effektive Federkonstante c' wirksam wird, die
umso kleiner ist, je geringer der spitze Winkel zwischen der Zugfeder 6 und
dem Regelhebel 4 ist, da bei einem vom rechten Winkel verschiedenen
Winkel zwischen Zugfeder 6 und Regelhebel 4 nur
noch die Kraftkomponente der Zugfeder 6, welche senkrecht
zum Regelhebel 4 gerichtet ist, der durch den Verstellbolzen 3 ausgeübten Kraft
der Fliehgewichte 1 entgegenwirkt. Auf diese Weise kann
durch eine Verschiebung des mit dem Drehzahlverstellhebel 7 verbundenen
Endes 22 der Zugfeder 6 durch Betätigen des
Griffs 27 des Drehzahlverstellhebels 7 eine effektive
Federkonstante c' eingestellt
werden, welche kleiner ist als die Federkonstante c und somit für kleinere
Lastdrehzahlen gewählt
werden kann. Zusätzlich
muss durch die Kulissenführung
eine der jeweiligen Lastdrehzahl des Fliehgewichtsträgers 2 angepasste
Federkraft (Vorspannung) der Zugfeder 6 verwirklicht werden.In the in 2 speed governors carry elements that belong to elements of the speed controller 1 are the same, the same reference numbers. Opposite the speed controller of 1 is at the speed controller of 2 that with the speed control lever 7 connected ends 22 the tension spring 6 in an arched backdrop 21 guided. By a shift in the arched backdrop 21 guided end 22 the tension spring 6 becomes the angle between the tension spring 6 and the control rod 4 changed. As a result, instead of the spring constant c, an effective spring constant c 'different from the spring constant c becomes effective, which is the smaller, the smaller the acute angle between the tension spring 6 and the control lever 4 is because at an angle different from the right angle between tension spring 6 and control lever 4 only the force component of the tension spring 6 , which are perpendicular to the control lever 4 is directed by the adjusting bolt 3 applied force of flyweights 1 counteracts. In this way, by a shift with the speed control lever 7 connected end 22 the tension spring 6 by pressing the handle 27 the speed adjustment lever 7 an effective spring constant c 'to be set, which is smaller than the spring constant c and thus can be selected for smaller load speeds. In addition, through the slotted guide one of the respective load speed of the centrifugal weight carrier 2 adapted spring force (preload) of the tension spring 6 be realized.
Nachteilig
bei dem in 2 gezeigten
Drehzahlregler ist, dass die Führung
des mit dem Drehzahlverstellhebel 7 verbundenen Endes 22 in
der Kulisse 21, welche durch einen Gleitstein in der Kulisse 21 realisiert wird,
technisch aufwändig
und sehr verschleißanfällig ist.A disadvantage of the in 2 Speed controller shown is that the leadership of the speed adjustment lever 7 connected end 22 in the scenery 21 which through a sliding block in the backdrop 21 is realized, is technically complex and very susceptible to wear.
Demgegenüber besteht
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen mechanischen
Drehzahlregler für
stationäre
Verbrennungsmotoren bereit zu stellen, durch welchen, bei einer
für jede
Lastdrehzahl pro Zeiteinheit im wesentlichen gleiche Kraftstoffzufuhr
in den Brennraum, in einfacher Weise eine gleichbleibende bzw. innerhalb
eines vorgebbaren, für
die jeweilige Anwendung geeigneten, Wertebereichs liegende, statische Drehzahlabweichung
p realisiert werden kann.In contrast there is
the object of the present invention is to provide a mechanical
Speed controller for
stationary
To provide internal combustion engines, by which, at a
for every
Load speed per unit time substantially the same fuel supply
in the combustion chamber, in a simple way a consistent or within
a predefinable, for
the respective application suitable, value ranges lying, static speed deviation
p can be realized.
Diese
Aufgabe wird nach dem Vorschlag der Erfindung durch einen mechanischen
Drehzahlregler gemäß den Merkmalen
von Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale
der Unteransprüche
angegeben.These
Task is according to the proposal of the invention by a mechanical
Speed controller according to the features
of claim 1 solved.
Advantageous embodiments of the invention are characterized by the features
the dependent claims
specified.
Erfindungsgemäß ist ein
Drehzahlregler für
stationäre
Verbrennungsmotoren gezeigt, welcher in herkömmlicher Weise umfasst:
- – einen
um eine Drehachse drehbar gelagerten Fliehgewichtsträger, welcher
mit einer motorseitigen Antriebswelle drehfest gekoppelt ist,
- – wenigstens
ein am Fliehgewichtsträger
vorgesehenes Fliehgewicht, das durch Einwirkung der Fliehkraft entgegen
einer rückstellenden
Federkraft eines Federmittels unter Veränderung seines Abstands zur
Drehachse ausgelenkt werden kann,
- – einen
Regelhebel, der an seinem einen Ende verschwenkbar gelagert ist
und an seinem anderen Ende mit einem Übertragungsglied verbunden
ist, welches Übertragungsglied
mit einer Verstellvorrichtung zum Einstellen der Kraftstoffzufuhr
in den Brennraum zusammenwirkt,
- – ein
vorgespanntes Federmittel, welches mit seinem einen Ende an den
Regelhebel und mit seinem anderen Ende an einen verschwenkbaren
Drehzahlverstellhebel gekoppelt ist, wobei der Regelhebel durch die
Federkraft des Federmittels verschwenkt werden kann, und wobei durch
Verschwenken des Drehzahlverstellhebels die Vorspannung des Federmittels
verändert
werden kann,
- – einen
mit dem Fliehgewicht zusammenwirkenden, verschiebbar gelagerten
Verstellbolzen, welcher sich, der Federkraft des Federmittels entgegen
wirkend, gegen den Regelhebel stützt
und bei einer Änderung der
Drehzahl des Fliehgewichts verschoben wird.
According to the invention, a speed controller for stationary internal combustion engines is shown, which conventionally comprises: - A centrifugal weight carrier rotatably mounted about an axis of rotation and rotationally fixedly coupled to an input shaft on the motor side,
- At least one centrifugal weight provided on the centrifugal weight carrier, which can be deflected by the action of the centrifugal force against a restoring spring force of a spring means while changing its distance from the axis of rotation,
- - A control lever which is pivotally mounted at one end and is connected at its other end to a transmission member, which transmission member cooperates with an adjusting device for adjusting the fuel supply into the combustion chamber,
- - A biased spring means, which is coupled with its one end to the control lever and with its other end to a pivotable Drehzahlverstellhebel, wherein the control lever can be pivoted by the spring force of the spring means, and wherein by pivoting the Drehzahlverstellhebels the bias of the spring means can be changed .
- - One cooperating with the centrifugal weight, slidably mounted adjusting bolt, which, counteracting the spring force of the spring means, against the control lever is supported and is shifted in a change in the rotational speed of the centrifugal weight.
Bei
der mit dem Übertragungsglied
zusammenwirkenden Verstellvorrichtung zum Einstellen der in den Brennraum
des Verbrennungsmotors zugeführten
Kraftstoffmenge kann es sich erfindungsgemäß um das Verstellglied einer
Dieseleinspritzpumpe oder um die Drosselklappe eines Ottomotors
handeln. Der erfindungsgemäße Drehzahlregler
ist also gleichermaßen
für Diesel- und Ottomotoren
geeignet.at
with the transmission link
cooperating adjusting device for adjusting the in the combustion chamber
supplied to the internal combustion engine
Fuel quantity may be according to the invention to the adjustment of a
Diesel injection pump or around the throttle of a gasoline engine
act. The speed controller according to the invention
is so alike
for diesel and gasoline engines
suitable.
Der
erfindungsgemäße Drehzahlregler
ist dadurch gekennzeichnet, dass das Federmittel in Form zweier
Zugfedern ausgebildet ist, wobei eine erste Zugfeder eine kleinere
Federkonstante hat als eine zweite Zugfeder, und die beiden Zugfedern
an deren dem Regelhebel abgewandten Ende durch einen mit dem Drehzahlverstellhebel
gekoppelten Schwenkbügel
miteinander gekoppelt sind, wobei der Schwenkbügel durch Verschwenken des
Drehzahlverstellhebels zwischen zwei Endpositionen verstellbar ist,
nämlich
- – einer
ersten Endposition, in welcher im wesentlichen nur die erste Zugfeder
vorgespannt ist, und
- – einer
zweiten Endposition, in welcher beide Zugfedern vorgespannt sind,
wobei die erste Zugfeder in der zweiten Endposition stärker vorgespannt
ist als in der ersten Endposition.
The speed controller according to the invention is characterized in that the spring means is designed in the form of two tension springs, wherein a first tension spring has a smaller spring constant than a second tension spring, and the two tension springs are coupled to each other at the end remote from the control lever by a coupled with the Drehzahlverstellhebel pivot bracket , wherein the swivel bracket is adjustable by pivoting the Drehzahlverstellhebels between two end positions, namely - - A first end position, in which essentially only the first tension spring is biased, and
- - A second end position in which both tension springs are biased, wherein the first tension spring is biased in the second end position stronger than in the first end position.
Bei
dem erfindungsgemäßen Drehzahlregler
kann die Federkraft (Vorspannung) und die Federkonstante des Federmittels
durch einfaches Betätigen
des Drehzahlverstellhebels und damit einher gehendes Verstellen
des Schwenkbügels
in gewünschter
Weise eingestellt werden. Insbesondere können die Federkraft (Vorspannung)
und die Federkonstante des Federmittels hierbei einer veränderlichen
Lastdrehzahl des Verbrennungsmotors angepasst werden, was zur Folge
hat, dass bei einer bei verschiedenen Lastdrehzahlen im wesentlichen
gleichen Kraftstoffzufuhr in den Brennraum die statische Drehzahlabweichung
p sehr vorteilhaft auf dem gleichen Wert bzw. innerhalb vorgebbarer
Bereichsgrenzen gehalten werden kann. Im Unterschied zu dem in 2 gezeigten,
im Stand der Technik bekannten Drehzahlregler ist der Aufbau des
erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
einfacher und technisch weniger aufwändig.In the speed governor according to the invention, the spring force (bias) and the spring constant of the spring means can be adjusted by simply pressing the Drehzahlverstellhebels and associated adjustment of the swivel bracket in the desired manner. In particular, the spring force (bias) and the spring constant of the spring means can be adapted to a variable load speed of the internal combustion engine, which has the consequence that at a different load speeds substantially the same fuel supply into the combustion chamber, the static speed deviation p very beneficial can be maintained at the same value or within predefinable range limits. Unlike the in 2 shown, known in the art speed controller, the structure of the speed controller according to the invention is simpler and technically less expensive.
Bei
einer bevorzugten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
der Schwenkbügel
durch Verschwenken des Drehzahlverstellhebels in zwischen den ersten
und zweiten Endpositionen befindlichen Zwischenpositionen verstellbar,
in welchen die erste Zugfeder eine Vorspannung hat, deren Größe zwischen
deren Vorspannungen in der ersten und zweiten Endposition liegt,
und in welchen die zweite Zugfeder eine Vorspannung hat, deren Größe kleiner
ist als deren Vorspannung in der zweiten Endposition.at
a preferred advantageous embodiment of the invention
the swivel bracket
by pivoting the Drehzahlverstellhebels in between the first
adjustable and second end positions intermediate positions,
in which the first tension spring has a bias whose size is between
whose biases are in the first and second end positions,
and in which the second tension spring has a bias whose size is smaller
is as its bias in the second end position.
Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
ist der Schwenkbügel
in Form ei nes Dreiecks ausgebildet, wobei die beiden Zugfedern und
der Drehzahlverstellhebel an den Ecken des Dreiecks, in der Ebene
des Dreiecks verschwenkbar, befestigt sind. Hierdurch kann eine einfache
mechanische Kopplung der beiden Zugfedern mit dem Drehzahlverstellhebel
erreicht werden, wobei die Möglichkeit
gegeben ist, dass ein mit dem Drehzahlverstellhebel verbundener
Schenkel des Dreiecks im wesentlichen in der Verlängerung
der einen oder der anderen der beiden Zugfedern angeordnet ist.According to one
further advantageous embodiment of the speed controller according to the invention
is the swivel bracket
formed in the form of a triangle, wherein the two tension springs and
the speed control lever at the corners of the triangle, in the plane
of the triangle are pivotally mounted. This can be a simple
mechanical coupling of the two tension springs with the speed adjustment lever
be achieved, with the possibility
given that a connected to the Drehzahlverstellhebel
Thighs of the triangle essentially in the extension
one or the other of the two tension springs is arranged.
Zur
geeigneten Einstellung der Federkraft und Federkonstanten des Federmittels
kann es zudem vorteilhaft sein, wenn die Schenkel des Dreiecks,
welche an die mit dem Drehzahlverstellhebel verbundene Ecke angrenzen,
eine unterschiedliche Länge
aufweisen.to
suitable adjustment of the spring force and spring constants of the spring means
it may also be advantageous if the legs of the triangle,
which adjoin the corner connected to the speed control lever,
a different length
exhibit.
Bei
einer besonders einfachen Konstruktion des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
ist der Drehzahlverstellhebel in Form eines Kniehebels ausgebildet,
dessen mit dem Schwenkbügel
verbundenes Ende bei Verschwenken des Kniehebels eine Kreisbahn
beschreibt, wobei ein Abschnitt der Kreisbahn innerhalb der axialen
Verlängerungen
der beiden Zugfedern des zweiten Federmittels verläuft, so
dass, abhängig
von der jeweiligen Stellung des Drehzahlverstellhebels, eine unterschiedliche
Federkraft (Vorspannung) der beiden Zugfedern und damit eine unterschiedliche
Federkraft (Vorspannung) des Federmittels, sowie eine unterschiedliche
Federkonstante des Federmittels eingestellt werden kann.at
a particularly simple construction of the speed controller according to the invention
the speed adjustment lever is in the form of a toggle lever,
its with the swivel bracket
connected end when pivoting the toggle lever a circular path
describes, wherein a portion of the circular path within the axial
Renewals
the two tension springs of the second spring means runs, so
that, dependent
from the respective position of the Drehzahlverstellhebels, a different
Spring force (preload) of the two tension springs and thus a different
Spring force (preload) of the spring means, as well as a different
Spring constant of the spring means can be adjusted.
In
vorteilhafter Weise beträgt
bei dem erfindungsgemäßen Drehzahlregler
die minimale statische Drehzahlabweichung ungefähr 3,5%. Die maximale statische
Drehzahlabweichung beträgt
bevorzugt ungefähr
8%, und insbesondere bevorzugt ungefähr 5%.In
advantageous manner
in the speed controller according to the invention
the minimum static speed deviation is about 3.5%. The maximum static
Speed deviation is
preferably about
8%, and more preferably about 5%.
Die
Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei
Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird. Es zeigenThe
Invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment, wherein
Reference to the attached
Drawings is taken. Show it
1 einen
im Stand der Technik bekannten Drehzahlregler; 1 a speed controller known in the art;
2 einen
im Stand der Technik bekannten Drehzahlregler mit Kulissenführung der
Schraubenfeder; 2 a known in the art speed controller with slide guide of the coil spring;
3 ein
Diagramm, in welchem die für
eine gleichbleibende statische Drehzahlabweichung p sowie für eine bei
verschiedenen Lastdrehzahlen gleiche Kraftstoffzufuhr erforderliche
Abhängigkeit
der Federkraft (Vorspannung) F und der Federkonstanten c von der
Lastdrehzahl nL dargestellt ist (obere Abbildung),
sowie ein Diagramm, in welchem die hierdurch bedingte Abhängigkeit
der Federkraft (Vorspannung) F von der Federkonstanten c dargestellt
ist (untere Abbildung) 3 a diagram in which for a constant static speed deviation p as well as for a different load speeds equal fuel supply required dependence of the spring force (bias) F and the spring constant c of the load speed n L is shown (upper figure), and a graph in which the resulting dependence of the spring force (pretension) F on the spring constant c is shown (lower illustration)
4 ein
Ausführungsbeispiel
für einen
erfindungsgemäßen Drehzahlregler
in Leerlauf und unter Volllast; 4 an embodiment of a speed controller according to the invention in idle and under full load;
5 ein
Diagramm, in welchem der Zusammenhang zwischen der Federkonstanten
c und der Federkraft (Vorspannung) F bei dem 4 gezeigten
Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
dargestellt ist. 5 a diagram in which the relationship between the spring constant c and the spring force (bias) F in the 4 shown embodiment of the speed controller according to the invention is shown.
In
den 1, 2 und 4 tragen
gleiche Elemente gleiche Bezugszahlen. Um unnötige Wiederholungen. zu vermeiden,
wird bezüglich
einer Beschreibung der 1 und 2, sowie
von Elementen von 4, die mit Elementen der 1 und 2 über einstimmen,
auf die in der Beschreibungseinleitung gemachten Ausführungen
verwiesen.In the 1 . 2 and 4 same elements have the same reference numbers. To unnecessary repetitions. In order to avoid a description of the 1 and 2 , as well as elements of 4 that with elements of 1 and 2 to agree on the remarks made in the introduction to the description.
4 zeigt
ein Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
in drei verschiedenen Stellungen des Schwenkbügels 30 (4a, 4b, 4c),
wobei jede Stellung des Schwenkbügels
für zwei verschiedene
Belastungszustände
des Drehzahlreglers gezeigt ist, nämlich einen Leerlauf zustand,
bei welchem der Regelhebel 4 im wesentlichen senkrecht
steht (jeweils linke Abbildung der 4a, 4b, 4c), und
einen Zustand unter Volllast, bei welchem der Regelhebel 4 in
den Abbildung jeweils nach rechts ausgelenkt ist (jeweils rechte
Abbildung der 4a, 4b, 4c). 4 shows an embodiment of the speed controller according to the invention in three different positions of the swivel bracket 30 ( 4a . 4b . 4c ), wherein each position of the swivel bracket for two different load states of the speed controller is shown, namely an idle state, in which the control lever 4 is substantially perpendicular (left picture of the 4a . 4b . 4c ), and a state under full load, in which the control lever 4 is deflected in the figure to the right (each right figure of the 4a . 4b . 4c ).
Wie 4 zu
entnehmen ist, unterscheidet sich der erfindungsgemäße Drehzahlregler
von dem in 1 gezeigten, im Stand der Technik
bekannten Drehzahlregler, lediglich in der Ausgestaltung des Federmittels.
Es wird aus diesem Grund auf eine Beschreibung der Elemente, welche
zu den in 1 gezeigten Elementen gleich
sind, verzichtet, so dass lediglich eine Beschreibung des Federmittels
erfolgt.As 4 can be seen, the speed controller according to the invention differs from the in 1 shown, known in the art speed controller, only in the embodiment of the spring means. It is for this reason a description of the elements which are in the 1 shown elements are omitted, so that only a description of the spring means is done.
Das
Federmittel, welches bei dem in 1 gezeigten
Drehzahlregler durch die Zugfeder 6 realisiert ist, besteht
in dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel
für den
erfindungsgemäßen Drehzahlregler
aus zwei Zugfedern 28, 29, die an deren dem Regelhebel 4 abgewandten
Enden durch den Schwenkbügel 30 gekoppelt
sind. Die beiden Zugfedern 28, 29 haben verschiedene
Federkonstanten c1, c2,
wobei die Federkonstante c2 der dem Verstellbolzen 3 näheren zweiten
Zugfeder 28 größer ist,
als die Federkonstante c1 der von dem Verstellbolzen 3 weiter
entfernten ersten Zugfeder 29. Der Schwenkbügel 30 weist
eine Drei ecksform auf, mit der ersten Ecke ∝, der zweiten Ecke β und der
dritten Ecke γ.The spring means, which at the in 1 Speed controller shown by the tension spring 6 is realized in the in 4 shown embodiment of the speed controller according to the invention of two tension springs 28 . 29 attached to the control lever 4 opposite ends by the swivel bracket 30 are coupled. The two tension springs 28 . 29 have different spring constants c 1 , c 2 , wherein the spring constant c 2 of the adjusting bolt 3 closer second tension spring 28 is greater than the spring constant c 1 of the adjusting bolt 3 further away first mainspring 29 , The swivel bracket 30 has a triangular shape, with the first corner α, the second corner β and the third corner γ.
Die
zweite Zugfeder 28 mit der größeren Federkonstanten c2 ist mit ihrem einen Ende 31 mit
dem Regelhebel 4 verbunden, während sie mit ihrem anderen
Ende 32 mit der ersten Ecke ∝ des Schwenkbügels 30 verbunden
ist. Die erste Zugfeder 29 mit der kleineren Federkonstanten
c1 ist mit ihrem einen Ende 34 mit
dem Regelhebel 4 verbunden, während sie mit ihrem anderen
Ende 35 mit der zweiten Ecke β des Schwenkbügels 30 verbunden
ist. Der in Form eines Kniehebels ausgebildete Drehzahlverstellhebel 7 ist
mit seinem einen Ende 37 mit der dritten Ecke γ des Schwenkbügels 30 in
Dreiecksform verbunden. Das mit dem Schwenkbügel 30 verbundene
Ende 35 der ersten Zugfeder 29 ist schwenkbar
in der Ebene des Schwenkbügels 30 mit
der zweiten Ecke β des
Schwenkbügels 30 verbunden.
Ebenso ist das mit dem Schwenkbügel 30 verbundene Ende 32 der
zweiten Zugfeder 28 schwenkbar in der Ebene des Schwenkbügels 30 mit
der ersten Ecke ∝ des Schwenkbügels 30 verbunden.
Das mit dem Schwenkbügel 30 verbundene
Ende 37 des Drehzahlverstellhebels 7 ist schwenkbar
mit der dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 verbunden.
Im Kräftegleichgewicht
gleicht der mit der dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 verbundene
Drehzahlverstellhebel 7 die von den Zugfedern 28, 29 an
den ersten und zweiten Ecken ∝, β des Schwenkbügels 30 ausgeübten elastischen
Federkräfte
aus, so dass der Schwenkbügel 30 relativ
zu dem Drehzahlverstellhebel 7 und den beiden Zugfedern 28, 29 eine stabile
Position einnimmt.The second tension spring 28 with the larger spring constant c 2 is with its one end 31 with the control lever 4 connected while with her other end 32 with the first corner α of the swivel bracket 30 connected is. The first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 is with one end 34 with the control lever 4 connected while with her other end 35 with the second corner β of the swivel bracket 30 connected is. The trained in the form of a toggle speed adjustment 7 is with its one end 37 with the third corner γ of the swivel bracket 30 connected in triangular form. That with the swivel bracket 30 connected ends 35 the first tension spring 29 is pivotable in the plane of the swivel bracket 30 with the second corner β of the swivel bracket 30 connected. This is the same with the swivel bracket 30 connected ends 32 the second tension spring 28 swiveling in the plane of the swivel bracket 30 with the first corner α of the swivel bracket 30 connected. That with the swivel bracket 30 connected ends 37 the speed adjustment lever 7 is pivotable with the third corner γ of the swivel bracket 30 connected. In the equilibrium of forces equal to the third corner γ of the swivel bracket 30 connected speed control lever 7 those of the tension springs 28 . 29 at the first and second corners α, β of the swivel bracket 30 exerted elastic spring forces, so that the swivel bracket 30 relative to the speed control lever 7 and the two tension springs 28 . 29 takes a stable position.
Der
Drehzahlverstellhebel 7 kann durch Betätigen seines Handgriffs 27 um
die Lagerstelle 17 verschwenkt werden. Bei einer Verschwenkung
des Drehzahlverstellhebels 7 folgt das mit dem Schwenkbügel 30 verbundene
Ende 37 des Drehzahlverstellhebels 7 einer Kreisbahn,
deren Radius sich aus dem Abstand des mit dem Schwenkbügel 30 verbundenen
Endes 37 des Drehzahlverstellhebels 7 von der
Lagerstelle 17 des Drehzahlverstellhebels 7 ergibt.
Bei einer Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 nimmt
das mit dem Schwenkbügel 30 schwenkbar
verbundene Ende 37 den Schwenkbügel 30 mit, wobei
der Schwenkbügel 30 bezüglich seiner
Lage im Raum und bezüglich
seiner relativen Position zum Drehzahlverstellhebel 7 verändert wird.The speed adjustment lever 7 can by pressing his handle 27 around the depository 17 be pivoted. When pivoting the Drehzahlverstellhebels 7 Follow this with the swivel bracket 30 connected ends 37 the speed adjustment lever 7 a circular path, the radius of which is from the distance of the with the swivel bracket 30 connected end 37 the speed adjustment lever 7 from the depository 17 the speed adjustment lever 7 results. When pivoting the Drehzahlverstellhebels 7 Take that with the swivel bracket 30 pivotally connected end 37 the swivel bracket 30 with, with the swivel bracket 30 with regard to its position in space and with respect to its relative position to the speed adjustment lever 7 is changed.
In
der Figurenfolge 4a, 4b und 4c wird der
Drehzahlverstellhebel 7 jeweils weiter im Gegenuhrzeigersinn
verschwenkt, um eine Veränderung
der Federkonstanten c des Federmittels, sowie eine Veränderung
der Federkraft F (Vorspannung) des Federmittels herbei zu führen. In
den in 4 jeweils linken Abbildungen der 4a, 4b und 4c behält der Regelhebel 4 jeweils
seine im wesentlichen senkrechte Stellung bei, wobei diese Stellung
des Regelhebels 4 dem lastfreien Lauf (Leerlauf) des Verbrennungsmotors
entspricht. In den in 4 jeweils rechten Abbildungen
der 4a, 4b und 4c behält der Regelhebel 4 jeweils
seine nach rechts ausgelenkte Stellung bei, wobei diese Stellung
des Regelhebels 4 dem Lauf des Verbrennungsmotors unter
Volllast entspricht.In the sequence of figures 4a . 4b and 4c becomes the speed control lever 7 each further pivoted in the counterclockwise direction to cause a change in the spring constant c of the spring means, as well as a change in the spring force F (bias) of the spring means forth. In the in 4 each left picture of the 4a . 4b and 4c retains the control lever 4 each in its substantially vertical position, wherein this position of the control lever 4 corresponds to the load-free running (idling) of the internal combustion engine. In the in 4 respectively right pictures of the 4a . 4b and 4c retains the control lever 4 in each case its position deflected to the right, wherein this position of the control lever 4 corresponds to the running of the internal combustion engine under full load.
In
der in 4a gezeigten Stellung des Drehzahlverstellhebels 7 ist
die erste Zugfeder 29 mit der kleineren Federkonstanten
c1 nur schwach vorgespannt, während die
zweite Zugfeder 28 mit der größeren Federkonstanten c2 im wesentlichen nicht vorgespannt ist.
Zudem befindet sich der mit dem Drehzahlverstellhebel 7 und
der ersten Zugfeder 29 verbundene Schenkel 39 des
Schwenkbügels 30 ungefähr in der
axialen Verlängerung
der ersten Zugfeder 29. Wird der Regelhebel 4 durch
eine Änderung des
Lastzustandes ausgelenkt, so führt
eine Bewegung der dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 zu
einer nahezu gleichen Bewegung der zweiten Ecke β des Schwenkbügels 30,
also zu einer Längung
oder Verkürzung
nur der ersten Zugfeder 29 mit der kleineren Federkonstanten
c1. Der Schwenkbügel 30 dreht sich
hierbei um seine mit der zweiten Zugfeder 28 verbundene
Ecke ∝,
da die zweite Zugfeder 28 mit der größeren Federkonstanten c2 wie eine starre Verbindung wirkt. Dies
hat zur Folge, dass auf den Regelhebel 4 im wesentlichen
nur die erste Zugfeder 29 mit ihrer kleineren Federkonstanten
c1 einwirkt. Die Federkonstante c des zweiten
Federmittels entspricht in diesem Fall also im wesentlichen lediglich
der Federkonstanten c1 der ersten Zugfeder 29.
Wegen der schwachen Vorspannung nur der zweiten Zugfeder 29 und
der im Vergleich zur Federkonstanten c2 geringeren
Größe der Federkonstanten
c1, ist es sinnvoll den in 3b gezeigten
Zustand des Drehzahlreglers für
die niedrigste gewünschte
Lastdrehzahl auszulegen. Die Federkraft F (Vorspannung) und Federkonstante
c des Federmittels wird also in dem in 4a gezeigten
Zustand im wesentlichen durch die Federkraft F (Vorspannung) und
die Federkonstante c1 der ersten Zugfeder 29 bestimmt.In the in 4a shown position of the Drehzahlverstellhebels 7 is the first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 only slightly biased while the second tension spring 28 with the larger spring constant c 2 is not biased substantially. In addition, there is the with the speed control lever 7 and the first tension spring 29 connected thighs 39 of the swivel bracket 30 approximately in the axial extension of the first tension spring 29 , Will the control lever 4 deflected by a change in the load state, so performs a movement of the third corner γ of the swivel bracket 30 to a nearly same movement of second corner β of the swivel bracket 30 , So to an elongation or shortening only the first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 . The swivel bracket 30 turns around his with the second tension spring 28 connected corner α, since the second tension spring 28 with the larger spring constant c 2 acts like a rigid connection. As a result, on the control lever 4 essentially only the first tension spring 29 with its smaller spring constant c 1 acts. The spring constant c of the second spring means corresponds in this case substantially only the spring constant c 1 of the first tension spring 29 , Because of the weak bias only the second tension spring 29 and the smaller compared to the spring constant c 2 size of the spring constant c 1 , it makes sense in 3b shown state of the speed controller for the lowest desired load speed interpret. The spring force F (preload) and spring constant c of the spring means is thus in the in 4a shown state substantially by the spring force F (bias) and the spring constant c 1 of the first tension spring 29 certainly.
Bei
der in 4b gezeigten Stellung des Drehzahlverstellhebels 7 ist
der Drehzahlverstellhebel 7 gegenüber der in 4a gezeigten
Stellung im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt worden. Die Entfernung
des Schwenkbügels 30 von
dem Regelhebel 4 wurde durch die Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 vergrößert. Dies
führt dazu,
dass die erste Zugfeder 29 noch stärker vorgespannt wird, während der
zweiten Zugfeder 28 lediglich eine schwache Vorspannung
auferlegt wird. Anschaulich gesprochen, wurde die zweite Zugfeder 28 mit
der größeren Federkonstanten
c2 der ersten Zugfeder 29 mit der
kleineren Fe derkonstanten c1 in einem geringen
Umfang zugeschaltet. Hierbei hat der Schwenkbügel 30 seine relative
Position zum Drehzahlverstellhebel 7 so verändert, dass
der Schwenkbügel 30 unter
der Einwirkung der am Schwenkbügel 30 angreifenden
Federkräfte
der beiden Zugfedern 28, 29 und der durch den
Drehzahlverstellhebel 7 ausgeübten Gegenkraft im Kräftegleichgewicht
eine stabile Lage einnimmt. Das Lot der mit dem Drehzahlverstellhebel 7 verbundenen
dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 auf
den die ersten und zweiten Ecken ∝, β verbindenden Schenkel des Schwenkbügels 30 wandert
mit einer derartigen Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 von
der zweiten Ecke β in
Richtung zur ersten Ecke ∝ des
Schwenkbügels 30.At the in 4b shown position of the Drehzahlverstellhebels 7 is the speed control lever 7 opposite to the 4a shown position pivoted counterclockwise. The distance of the swivel bracket 30 from the control lever 4 was due to the pivoting of the Drehzahlverstellhebels 7 increased. This causes the first tension spring 29 is even more biased during the second tension spring 28 only a slight bias is imposed. Vividly speaking, became the second mainspring 28 with the larger spring constant c 2 of the first tension spring 29 with the smaller Fe derkonstanten c 1 switched on to a small extent. Here, the swivel bar has 30 its relative position to the speed control lever 7 changed so that the swivel bracket 30 under the action of the swivel bracket 30 attacking spring forces of the two tension springs 28 . 29 and by the speed control lever 7 in the balance of power, a stable position prevails. The Lot of the speed adjustment lever 7 connected third corner γ of the swivel bracket 30 on the first and second corners α, β connecting legs of the swivel bracket 30 migrates with such a pivoting of the Drehzahlverstellhebels 7 from the second corner β in the direction of the first corner α of the swivel bracket 30 ,
Die
Federkonstante c des Federmittels lässt sich für den in 4b gezeigten
Zustand in erster Näherung
berechnen:
Seien Fα, Fβ und
F die Federkräfte
der zweiten Zugfeder 28, der ersten Zugfeder 29 und
des Federmittels, welches auf den Regelhebel 4 einwirkt.
c sei die Federkonstante des zweiten Federmittels. Ferner seien
Sα,
Sβ und
Sγ die
von den ersten, zweiten und dritten Ecken ∝, β und γ des Schwenkbügels 30 zurückgelegten
Wegstrecken. L1 sei die Länge des
Schenkels zwischen den ersten und zweiten Ecken ∝ und β des Schwenkbügels 30.
L2 sei der zum Schenkel zwischen den ersten
und zweiten Ecken ∝ und β des Schwenkbügels 30 parallele Abstand
der dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 von
der ersten Ecke α.The spring constant c of the spring means can be used for the in 4b Calculate the state shown in a first approximation:
Let F α , F β and F be the spring forces of the second tension spring 28 , the first tension spring 29 and the spring means, which on the control lever 4 acts. Let c be the spring constant of the second spring means. Furthermore, S α , S β and S γ are those of the first, second and third corners α, β and γ of the swivel bracket 30 traveled distances. L 1 is the length of the leg between the first and second corners α and β of the swivel bracket 30 , Let L 2 be the limb between the first and second corners α and β of the swivel bracket 30 parallel distance of the third corner γ of the swivel bracket 30 from the first corner α.
Dann
gilt für
das Momentengleichgewicht bei Verschwenkung um die ersten Ecke ∝: F·L2 =
Fβ·L1 (5) Then applies to the moment equilibrium when pivoting about the first corner α: F * L 2 = F β * L 1 (5)
Für das Kräftegleichgewicht
am Schwenkbügel 30 gilt: F = Fα +
Fβ (6) For the balance of power at the swivel bracket 30 applies: F = F α + F β (6)
Mit
den Wegstrecken der Punkte ∝ und β ergibt sich bei einer kleinen
Bewegung für
die Wegstrecke des Punktes γ: With the distances of points α and β results in a small movement for the distance of the point γ:
Für eine kleine
Kraftänderung
von F ergibt sich dann: For a small force change of F, the result is:
Wie
aus Gleichung (8) ersichtlich ist, lässt sich durch eine einfache Änderung
des Hebelverhältnisses somit die Federkonstante
c des Federmittels in gewünschter
Weise einstellen.As can be seen from equation (8), this can be achieved by a simple change of the lever ratio thus adjust the spring constant c of the spring means in the desired manner.
Die
in 4b gezeigte Stellung des Drehzahlverstellhebels 7 und
die damit einher gehende Stellung des Schwenkbügels 30 bewirkt somit
eine Federkonstante c des Federmittels, welche in ihrer Größe zwischen den
Federkonstanten c1 und c2 der
beiden Zugfedern 28, 29 liegt. Da zudem die erste
Zugfeder 29 mit der kleineren Federkonstanten c1 stark gespannt ist, während die zweite Zugfeder 28 mit
der größeren Federkonstanten
c2 nur schwach gespannt ist, folgt hieraus
eine Federkraft des Federmittels in diesem Zustand, welche größer ist
als die Feder kraft des in 4a gezeigten
Zustands. Demzufolge ist es sinnvoll, wenn der in 4b gezeigte
Zustand des Drehzahlreglers für
eine mittlere Lastdrehzahl ausgelegt wird.In the 4b shown position of the Drehzahlverstellhebels 7 and the associated position of the swivel bracket 30 thus causes a spring constant c of the spring means, which in their size between the spring constants c 1 and c 2 of the two tension springs 28 . 29 lies. Since also the first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 is stretched, while the second tension spring 28 with the larger spring constant c 2 is only slightly stretched, this results in a spring force of the spring means in this state, which is greater than the spring force of the in 4a shown state. Consequently, it makes sense if the in 4b shown state of the speed controller is designed for a medium load speed.
Bei
der in 4c gezeigten Stellung des Drehzahlverstellhebels 7 ist
dieser im Vergleich zur in 4b gezeigte
Stellung noch weiter im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt worden. Die
Entfernung des Schwenkbügels 30 von
dem Regelhebel 4 wurde durch die Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 noch
weiter vergrößert, was
dazu führt,
dass die erste Zugfeder 29 mit der kleineren Federkonstanten
c1 noch stärker vorgespannt wird, während auch
der zweiten Zugfeder 28 mit der größeren Federkonstanten c2 eine starke Vorspannung auferlegt wird.
Anschaulich gesprochen, wurde die zweite Zugfeder 28 mit
der größeren Federkonstanten c2 der ersten Zugfeder 29 mit der
kleineren Federkonstanten c1, verglichen
mit dem in 3b gezeigten Zustand, in einem
noch größeren Umfang
zugeschaltet. Da die Federkonstante c2 größer ist
als die Federkonstante c1 dominiert die
zweite Zugfeder 28 die erste Zugfeder 29.At the in 4c shown position of the Drehzahlverstellhebels 7 this is compared to in 4b shown position has been pivoted even further counterclockwise. The distance of the swivel bracket 30 from the control lever 4 was due to the pivoting of the Drehzahlverstellhebels 7 further enlarged, which causes the first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 is biased even stronger, while also the second tension spring 28 with the larger spring constant c 2 a strong bias is imposed. Vividly speaking, became the second mainspring 28 with the larger spring constant c 2 of the first tension spring 29 with the smaller spring constant c 1 , compared with the in 3b shown state, connected to an even greater extent. Since the spring constant c 2 is greater than the spring constant c 1 , the second tension spring dominates 28 the first tension spring 29 ,
Bei
dieser Verschwenkung des Drehzahlverstellhebels 7 hat der
Schwenkbügel 30 seine
relative Position zum Drehzahlverstellhebel 7 so verändert, dass
der Schwenkbügel 30 unter
der Einwirkung der am Schwenkbügel 30 angreifenden
Federkräfte
der beiden Zugfedern 28, 29 und der durch den
Drehzahlverstellhebel 7 ausgeübten Gegenkraft im Kräftegleichgewicht
eine stabile Lage einnimmt. Das Lot der mit dem Drehzahlverstellhebel 7 verbundenen
dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 auf
den die beiden ersten und zweiten Ecken α und β verbindenden Schenkel des Schwenkbügels 30 ist,
verglichen mit dem in 4b gezeigten Zustand, von der
zweiten Ecke β noch
weiter in Richtung zur ersten Ecke α des Schwenkbügels 30 gewandert. Der
zwischen der dritten Ecke γ und
der ersten Ecke α des
Schwenkbügels 30 liegende
Schenkel 40 liegt in der in 4c gezeigten
Stellung des Schwenkbügels 30 annähernd in
einer axialen Verlängerung
der zweiten Zugfeder 28. Eine Relativbewegung der dritten
Ecke γ des
Schwenkbügels 30 bezüglich des
Regelhebels 4 führt
hierbei zu einer entsprechenden Relativbewegung der ersten und zweiten
Ecken α und β, was bewirkt, dass
die Federkonstante c des Federmittels in ihrer Größe im wesentlichen
der Summe der beiden Federkonstanten c1 und
c2 der beiden Zugfedern 28, 29 entspricht.
Da beide Zugfedern 28, 29 stark gespannt sind,
entspricht die Federkraft F (Vorspannung) des Federmittels im wesentlichen
der Summe der Federkräfte
beider Zugfedern 28, 29. Demzufolge ist es sinnvoll,
wenn der in 4c gezeigte Zustand des Drehzahlreglers
für eine
höchste
Lastdrehzahl ausgelegt wird.In this pivoting of the Drehzahlverstellhebels 7 has the swivel bracket 30 its relative position to the speed control lever 7 changed so that the swivel bracket 30 under the action of the swivel bracket 30 attacking spring forces of the two tension springs 28 . 29 and by the speed control lever 7 in the balance of power, a stable position prevails. The Lot of the speed adjustment lever 7 connected third corner γ of the swivel bracket 30 on the two first and second corners α and β connecting legs of the swivel bracket 30 is compared with the in 4b shown state, from the second corner β still further towards the first corner α of the swivel bracket 30 hiked. The between the third corner γ and the first corner α of the swivel bracket 30 lying thighs 40 lies in the in 4c shown position of the swivel bracket 30 approximately in an axial extension of the second tension spring 28 , A relative movement of the third corner γ of the swivel bracket 30 regarding the control lever 4 This leads to a corresponding relative movement of the first and second corners α and β, which causes the spring constant c of the spring means in its size substantially the sum of the two spring constants c 1 and c 2 of the two tension springs 28 . 29 equivalent. Because both tension springs 28 . 29 are strongly stretched, corresponds to the spring force F (bias) of the spring means substantially the sum of the spring forces of both tension springs 28 . 29 , Consequently, it makes sense if the in 4c shown state of the speed controller is designed for a highest load speed.
Das
Federmittel des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
zeichnet sich durch einen nichtkonstanten Zusammenhang zwischen
der Federkonstanten c und der Federkraft F (Vorspannung) aus. Wie
Berechnungen gezeigt haben, deren Ergebnis in dem Diagramm von 5 gezeigt
ist, steigt die Federkonstante c des Federmittels mit der Federkraft
F (Vorspannung) des Federmittels an. Mit anderen Worten, je stärker das
Federmittel des erfindungsgemäßen Drehzahlreglers
vorgespannt wird, d. h. je größer die
Federkraft des Federmittels ist, desto größer ist die damit einher gehende
Federkonstante c des Federmittels, und umgekehrt. Der in 5 mit
I bezeichnete Zusammenhang zwischen der Federkonstanten c und der
Federkraft F entspricht hierbei dem in 4a gezeigten
Zustand des Drehzahlreglers, bei dem die Federkonstante c und die
Federkraft vergleichsweise klein sind. Der in 5 mit
II bezeichnete Zusammenhang zwischen der Federkonstanten c und der
Federkraft F entspricht hierbei dem in 4b gezeigten
Zustand des Drehzahlreglers, bei dem die Federkonstante c und die
Federkraft vergleichsweise mittelgroß sind. Der in 5 mit
III bezeichnete Zusammenhang zwischen der Federkonstanten c und
der Federkraft F entspricht hierbei dem in 4c gezeigten
Zustand des Drehzahlreglers, bei dem die Federkonstante c und die
Federkraft vergleichsweise groß sind.The spring means of the speed controller according to the invention is characterized by a non-constant relationship between the spring constant c and the spring force F (bias). As calculations have shown, the result in the diagram of 5 is shown, the spring constant c of the spring means with the spring force F (bias) of the spring means increases. In other words, the stronger the spring means of the speed controller according to the invention is biased, ie the greater the spring force of the spring means, the greater is the associated spring constant c of the spring means, and vice versa. The in 5 The relationship between the spring constant c and the spring force F, denoted by I, corresponds to that in FIG 4a shown state of the speed controller, in which the spring constant c and the spring force are relatively small. The in 5 Denoted by II relationship between the spring constant c and the spring force F corresponds to the in 4b shown state of the speed controller, in which the spring constant c and the spring force are comparatively medium. The in 5 With III designated relationship between the spring constant c and the spring force F corresponds to the in 4c shown state of the speed controller, in which the spring constant c and the spring force are relatively large.
Wie
dem Diagramm von 5 zu entnehmen ist, kann durch
den erfindungsgemäßen Drehzahlregler eine
bei verschiedenen Lastdrehzahlen nL pro
Zeiteinheit im wesentlichen gleiche Kraftstoffzufuhr und eine gleichbleibende
bzw. innerhalb eines gewünschten
Wertebereichs gehaltene statische Drehzahlabweichung p in einfacher
Weise realisiert werden.Like the diagram of 5 can be seen, by the speed controller according to the invention at a different load speeds n L per unit time substantially the same fuel supply and a constant or held within a desired range of values static speed deviation p can be realized in a simple manner.
Durch
eine Variation von L2 und/oder des senkrechten
Abstands h der dritten Ecke γ des
Schwenkbügels 30 von
dem zwischen den ersten und zweiten Ecken α und β des Schwenkbügels 30 ausgebildeten Schenkel
kann die Federkonstante c des Federmittels bei ansonsten unveränderter
Federkraft F (Vorspannung) des Federmittels falls erforderlich in
geeigneter Weise eingestellt werden. L1 wird
dann lediglich jeweils angepasst. Konkret führt eine Verkleinerung von
L2 und/oder eine Vergrößerung von h zu einer Vergrößerung der
Federkonstanten c bei konstant gehaltener Federkraft F (Vorspannung)
des Federmittels. Dies ist durch die (obere) Einfach-Punkt-Strichlinie
im Diagramm von 5 gekennzeichnet. Andererseits
führt eine
Vergrößerung von
L2 und/oder eine Verkleinerung von h zu
einer Verkleinerung der Federkonstanten c bei konstant gehaltener
Federkraft F (Vorspannung) des Federmittels. Dies ist durch die
(untere) Doppel-Punkt-Strichlinie gekennzeichnet.By a variation of L 2 and / or the vertical distance h of the third corner γ of the swivel bracket 30 from between the first and second corners α and β of the swivel bracket 30 trained leg, the spring constant c of the spring means with otherwise unchanged spring force F (bias) of the spring means can be adjusted if necessary in a suitable manner. L 1 is then adjusted only in each case. Specifically, a reduction of L 2 and / or an increase in h leads to an increase in the spring constant c at a constant held spring force F (bias) of the spring means. This is indicated by the (upper) single-dot dash line in the diagram of 5 characterized. On the other hand, an increase of L 2 and / or a reduction of h leads to a reduction of the spring constant c at a constant held spring force F (bias) of the spring means. This is indicated by the (lower) double-dot dashed line.
Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch den erfindungsgemäßen Drehzahlregler in einfacher Weise
durch Betätigen
des Drehzahlverstellhebels die Federkraft F (Vorspannung) und die
Federkonstante c des auf den Regelhebel 4 einwirkenden
Federmittels verändert
werden können.
Dies erlaubt in äußerst vorteilhafter
Weise die Federkraft F (Vorspannung) und die Federkonstante c des
Federmittels einer veränderlichen Lastdrehzahl
des Verbrennungsmotors anzupassen und auf diese Weise die statische
Drehzahlabweichung p auf im wesentlichen einem gleichen Wert bzw.
innerhalb eines vorgebbaren Wertebereichs zu halten.In summary, it should be noted that by the speed controller according to the invention in a simple manner by pressing the Drehzahlverstellhebels the spring force F (bias) and the spring constant c on the control lever 4 acting spring means can be changed. This allows in an extremely advantageous manner to adjust the spring force F (bias) and the spring constant c of the spring means of a variable load speed of the internal combustion engine and in this way to keep the static speed deviation p to substantially a same value or within a predeterminable value range.
