DE112383C

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Der nachstehend beschriebene Achsenregler, bei welchem die Ausschlagbewegungen der Schwungmassen und der sie beherrschenden Federn in der Drehungsebene stattfinden, bezweckt, den Ungleichförmigkeitsgrad innerhalb beliebig weiter Ausschlaggrenzen nach irgend einem für zweckmäfsig erachteten Gesetze verlaufend zu gestalten. The axis controller described below, in which the deflection movements of the Inertia masses and the springs that dominate them take place in the plane of rotation, the degree of non-uniformity within arbitrarily wide deflection limits according to any to shape a law that is deemed appropriate.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht in schematischer Weise die Anordnung eines Achsenreglers gewöhnlicher Art. Derartige Achsenregler sind grundsätzlich labiler Natur und lassen sich daher nur für kleine Ausschläge und in unvollkommener Weise stabil herstellen, wie aus dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm hervorgeht, in welchem für verschiedene Anspannungen der Feder die zugehörigen kennzeichnenden Curven des Reglers verzeichnet sind, deren Abscissen die Reglerausschläge und deren Ordinaten die entsprechenden Tourenzahlen darstellen.Fig. Ι the accompanying drawing illustrates in a schematic way the arrangement of an axis controller of the usual kind. Such axis controllers are fundamentally unstable in nature and can therefore only be used for small ones Make deflections and imperfectly stable, as shown in Fig. 2 Diagram shows in which the associated characteristic curves of the controller for different tensions of the spring are recorded, whose abscissas the controller deflections and whose ordinates the corresponding Represent tour numbers.

Für eine bestimmte Anspannung der Feder F ist 0-0 die Curve der Tourenzahlen, welche in der Mittelstellung m des Reglers (jener Stellung, bei welcher der Federarm α senkrecht zur Federachse steht) einen astatischen Punkt besitzt und von da nach beiden Seiten labil verläuft, d. h. der Regler bleibt nur bei einer bestimmten Tourenzahl in einer sehr nahe an der Mittelstellung befindlichen Lage im Gleichgewicht, während er bei jeder anderen Tourenzahl bis zur Hubbegrenzung ausschlägt. 1 -1 ist eine Curve, welche einer höheren Federspannung entspricht und, wie ersichtlich, auf eine vollständige Labilität des Reglers hinweist.· Durch Entspannen der Feder erzielt man Curven 2-2 und 3-3, welche angeben, dafs dann der Regler in der Nähe der Mittellage kurze statische Ausschlaggebiete besitzt, die beiderseits von durchweg labilen Strecken begrenzt werden und um so kürzer sind, je kleiner der ihnen entsprechende mittlereUngleichförmigkeitsgrad ist.For a certain tension of the spring F , 0-0 is the curve of the number of revolutions, which in the middle position m of the controller (the position in which the spring arm α is perpendicular to the spring axis) has an astatic point and from there is unstable on both sides, ie the controller only remains in equilibrium for a certain number of revolutions in a position very close to the central position, while it deflects up to the stroke limit at every other number of revolutions. 1 -1 is a curve which corresponds to a higher spring tension and, as can be seen, indicates a complete instability of the regulator. By releasing the spring one obtains curves 2-2 and 3-3 which indicate that the regulator is then in the In the vicinity of the central position, there are short static rash areas, which are bounded on both sides by consistently unstable stretches and which are shorter, the smaller the corresponding mean degree of irregularity.

Am stärksten zeigt sich dieses labile Verhalten der Regler bei der Anwendung von Federn, 'welche auf Druck beansprucht werden, am schwächsten bei auf Zug beanspruchten kurzen Federn mit eingespanntem Ende E. This unstable behavior of the regulator is most evident when using springs which are subjected to compression, and weakest when using short springs with a clamped end E which are subject to tension.

Sind die Federkräfte nicht, wie bisher vorausgesetzt wurde, innerhalb des ganzen Verwendungsgebietes genau proportional denFormänderungen, so bewirkt dies eine einseitige Verkrümmung der kennzeichnenden Curven, die nicht durch Veränderung der Spannung ausgeglichen werden kann.If the spring forces are not, as previously assumed, within the entire area of application exactly proportional to the shape changes, this causes a one-sided curvature of the characteristic curves that are not balanced by changing the tension can be.

Um ganz statische Regler gewöhnlicher Anordnung zu erhalten, mufs man also entweder grofse mittlere Ungleichförmigkeitsgrade oder sehr kleine Ausschläge und damit kleines Arbeitsvermögen annehmen; dabei regelt der Regler in der Nähe der (am häufigsten vorkommenden) Mittellage träge, während er bei starken Belastungsänderungen überempfindlich wird und zum Schwanken neigt. Eine kleineIn order to get completely static regulators in the usual arrangement, one must either large, average degrees of irregularity or very small deflections and thus small ones Accept work capacity; the controller regulates in the vicinity of the (most frequently occurring) Middle position sluggish, while he becomes hypersensitive and tends to fluctuate when there are strong changes in load. A small

Vermehrung der Federspannung — etwa zur genauen Einstellung der Tourenzahl — genügt, um ihn in der Nähe der Endlagen labil zu machen; dann kommt der Regler bei starken Lastschwankungen erst nach mehrmaligem Anschlagen an die Hubbegrenzungen zur Ruhe.Increasing the spring tension - for example to set the number of revolutions precisely - is sufficient, to make it unstable near the end positions; then comes the regulator at strong Load fluctuations only after hitting the stroke limiter several times to rest.

Im Gegensatz zu diesem durch die Praxis bestätigten Verhalten sollen die nachstehend beschriebenen Regler folgende Bedingungen erfüllen :In contrast to this behavior, which has been confirmed by practice, the following described controller meet the following conditions:

gleichbleibender" Charakter innerhalb weiter Ausschlaggrenzen, d.. h. also, bei einem statischen Regler, Ausschlufs labiler Zwischen- oder Endlagen;constant "character within wide deflection limits, i.e. in the case of a static one Controller, exclusion of unstable intermediate or end positions;

gleichmäfsiger Ungleichförmigkeitsgrad innerhalb des ganzen Ausschlaggebietes, oder aber stärkere Stabilität in der Nähe der Endlagen, schwächere in der Mittellage und unter Umständen je nach der Art der Verbindung mit der Steuerung etwas gröfsere Stabilität in der einen Ausschlaghälfte (meist jener, die den kleinen Füllungen entspricht);Uniform degree of non-uniformity within the entire area of the deflection, or else greater stability in the vicinity of the end positions, weaker in the middle position and under certain circumstances depending on the type of connection with the control, somewhat greater stability in the one half of the rash (usually the one corresponding to the small fillings);

endlich Erfüllbarkeit dieser Bedingungen auch dann, wenn die Federn Abweichungen von der genauen Proportionalität aufweisen.Finally, these conditions can be met even if the springs deviate of exact proportionality.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen der Erfindung gemäfs angeordneten Achsenregler, Fig. 4 ist das zugehörige Ausschlagdiagramm. Fig. 3 shows a schematic representation of one according to the invention arranged Axis controller, Fig. 4 is the associated deflection diagram.

Die Schwungmasse S (Fig. 3), welche bei M im Reglergehäuse drehbar gelagert ist, steht mit der Feder F nicht in unmittelbarer Verbindung, sondern es ist am Reglerarme α ein Zwischenstück b angelenkt, dessen kurzer Arm b¹ mit der Feder gelenkig verbunden ist, während das Ende des langen Armes b- mittelst der Rolle c auf der Curvenbahn c¹ geführt wird.The flywheel S (Fig. 3), which is rotatably mounted at M in the controller housing, is not in direct connection with the spring F , but an intermediate piece b is hinged to the controller arms α , the short arm b ^{1 of} which is articulated to the spring , while the end of the long arm b is guided on the curved track c ¹ by means of the roller c.

Wäre die Bahn k (Fig. 3) des Rollenmittelpunktes ein Kreis vom Radius des Reglerarmes a, so dafs das Zwischenstück b in allen Lagen parallel zur Anfangsstellung bliebe, so wäre der Charakter dieses Reglers — da dann auch der Anhängepunkt der Feder einen eben solchen Kreis beschreibt — übereinstimmend mit dem des in Fig. 1 gezeichneten gewöhnlichen Reglers. Andererseits ist es klar, dafs jede Abweichung der Curvenbahn von diesem Kreise unter dem Einflüsse des Contactdruckes der Rolle eine Abänderung des Charakters ermöglichen mufs; so wird besonders eine Gegenkrümmung in der Nähe der Endlagen, wie in Fig. 3 gezeichnet, dem Rollenausschlage dorthin einen Widerstand entgegensetzen, d. h. den Regler an diesen Stellen stabil wirken lassen, so dafs eine eigenthümliche Tourenzahlcurve nach Fig. 4 erreicht werden kann, die, im Gegensatze zu den Curven der Fig. 2, kleine Stabilität in der Mitte, grofse an den Enden aufweist, wodurch bei grofser Empfindlichkeit ein Anschlagen an die Hubbegrenzungen verhindert wird. Ueberhaupt kann für jede Lage des Reglers selbst bei gegebener Federkraft, durch die Wahl der an dieser Stelle vorhandenen Neigung und Krümmung der Curvenbahn, die Tourenzahl und der Stabilitätsgrad für diesen Punkt beliebig bemessen werden.If the path k (Fig. 3) of the roller center were a circle with the radius of the regulator arm a, so that the intermediate piece b would remain parallel to the initial position in all positions, the character of this regulator would be - since the point of attachment of the spring would also be such a circle describes - in accordance with that of the ordinary controller shown in FIG. On the other hand, it is clear that any deviation of the curve from this circle, under the influence of the contact pressure of the roller, must permit a change in character; a counter-curvature in the vicinity of the end positions, as shown in FIG. 3, will oppose the roll deflection there with a resistance, ie let the controller act in a stable manner at these points, so that a peculiar speed curve according to FIG. 4 can be achieved, which, In contrast to the curves in Fig. 2, it has little stability in the middle, but greater stability at the ends, which, with great sensitivity, prevents striking against the stroke limits. In general, even with a given spring force, the number of revolutions and the degree of stability for this point can be dimensioned as required for each position of the controller by choosing the inclination and curvature of the curve path present at this point.

Da der Anpressungsdruck der Rolle durch die Wahl der Hebellängen b¹ und b'² beliebig klein gemacht werden kann, so kann auch der Einflufs der Curvenführung auf den Charakter des Reglers so bemessen werden, dafs die Herstellung der Curvenbahn keine übermäfsige Genauigkeit erfordert. Ferner kann der Ausschlagwinkel der Schwungmasse beliebig grofs gewählt werden.Since the contact pressure of the roller can be made as small as desired by the choice of lever lengths b ¹ and b ' ² , the influence of the curve guide on the character of the controller can be measured in such a way that the production of the curve path does not require excessive accuracy. Furthermore, the angle of deflection of the centrifugal mass can be selected as large as desired.

Wie bereits erwähnt, wird der Charakter eines gewöhnlichen Reglers (nach Fig. 1) verbessert, d. h. in den Endlagen weniger labil gemacht, wenn man die Feder bei E nicht drehbar befestigt, sondern einspannt, indem sich dabei die Quersteifigkeit (Biegungsfestigkeit) der Feder in günstigem Sinne geltend macht; es genügt dies aber nur ausnahmsweise bei kurzen Federn von grofsem Durchmesser, um den Regler vollkommen stabil zu machen. Es läfst sich aber infolge dessen eine wesentliche Vereinfachung der Bauart (Fig. 3) durch Weglassung zweier Gelenke erzielen, ohne dafs dadurch der stabilmachende Einflufs der CurvenfUhrung geschmälert würde. Fig. 5 zeigt eine solche Anordnung des Reglers, und zwar mit gedrückten Federn; das eine Ende derselben ist bei E eingespannt, das andere ebenfalls starr mit dem Zwischenstücke b verbunden, dessen Arm b~ mittelst der Rolle c längs der Curvenbahn c¹ geführt wird; die Anpressung der Rolle geschieht ähnlich wie in Fig. 3 dadurch, dafs der Angriffspunkt des Reglerarmes α am Zwischenstücke b aufserhalb der Federachse angeordnet ist.As already mentioned, the character of an ordinary regulator (according to Fig. 1) is improved, i.e. made less unstable in the end positions, if the spring is not rotatably fastened at E , but clamped by the transverse stiffness (flexural strength) of the spring in in a favorable sense asserts; but this is only sufficient in exceptional cases with short springs with a large diameter to make the regulator completely stable. As a result, however, a substantial simplification of the construction (Fig. 3) can be achieved by omitting two joints, without thereby reducing the stabilizing influence of the curve guide. Fig. 5 shows such an arrangement of the regulator, with the springs pressed; one end of the same is clamped at E , the other also rigidly connected to the intermediate piece b , the arm b of which is guided along the curved path c ¹ by means of the roller c; the pressing of the roller takes place similarly as in FIG. 3 in that the point of application of the regulator arm α is arranged on the intermediate piece b on the outside of the spring axis.

Claims

Patent claim:

Axis controller, characterized in that the intermediate piece b connecting the flywheel S to the spring F which controls it, which is articulated on the one hand to the arm a of the flywheel and on the other hand to the free spring end, at a third point by the roller c along the fixed curve path c ^l is carried out for the purpose of making the degree of irregularity of the controller within arbitrarily wide deflection limits according to any law considered to be expedient and thereby also compensating for proportionality errors of the springs.

1 sheet of drawings.