DE113010C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an selbstthätigen Geschwindigkeitsreglern für Kraftmaschinen mit continuirlichem Zuflufs des treibenden Mittels (Wasser, Dampf, Elektricitä't u. s. w.), durch welche das Auftreten schädlicher periodischer Geschwindigkeitsschwankungen verhindert und aufserdem eine Vergröfserung der normalen Drehgeschwindigkeit bei zunehmender Kraftabgabe der Kraftmaschine ermöglicht werden soll. Diese Verbesserung ist bei allen nach dem Princip der Krafteinschalter gebauten Reglern anwendbar, sowohl bei hydraulischen als auch bei mechanischen oder elektrischen Krafteinschalter.n irgend welcher Bauart. Dies wird erzielt durch eine Flüssigkeitsbremse, bei welcher der den Durchgang der Hemmflüssigkeit vermittelnde Kanal mittelst eines Drosselungsorganes, welches durch ein geeignetes Gestänge vom Krafteinschalter aus zwanglä'ufig gesteuert werden kann, selbstthätig verändert wird, und zwar in der Weise, dafs bei jeder durch eine Störung des Beharrungszustandes der Kraftmaschine hervorgerufenen Bewegung des Krafteinschalters eine der Gröfse dieser Bewegung entsprechende Drosselung der Hemmflüssigkeit erzielt wird, welche erst dann wieder verschwindet, wenn der Krafteinschalter zur Ruhe gekommen ist.

Auf beiliegenden Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen bezw. Anwendungsarten des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt die schematische Anordnung desselben in Verbindung mit einem hydraulischen Krafteinschalter, dessen Wirkungsweise bekannt ist und einer Erklärung nicht bedarf. A ist ein Gentrifugalpendel beliebiger Bauart, das mittelst des in B drehbaren Hebels BCDEF das in D angebrachte Steuerungsorgan V des Krafteinschalters O bethätigt. Ein Heben des Steuerungsorganes V bewirkt ein Steigen des Kolbens K und der Kolbenstange T, d. h. eine Bewegung des die Kraftentfaltung der Kraftmaschine beeinflussenden Organes im Sinne der Kraftverminderung. Ein Senken des Steuerungsorganes V bewirkt ein Niedergeben des Kolbens K und der Kolbenstange T, ä. h. eine Vermehrung der Kraftentfaltung der Kraftmaschine. Im Punkt / der Kolbenstange T ist mittelst einer Stange t der in M drehbare Hebel LMN angehängt, der in N einen beiderseitig wirkenden Buffer R trägt. Dieser kann als Luftbuffer oder Feder- buffer gebaut sein. In beiliegender Zeichnung ist beispielsweise ein Federbuffer angenommen. Er sitzt auf dem Ende der Kolbenstange T₁ einer Flüssigkeitsbremse, deren Cylinder S in E auf dem Hebel BCDEF angebracht ist. Es ist selbstverständlich, dafs der Buffer R und die Flüssigkeitsbremse 5 ihre Stellung gegenseitig vertauschen können, ohne dafs ihre Wirkungsweise geändert wird.

Die Wirkungsweise des Buffers erhellt aus Fig. 2. Auf der Kolbenstange T₁ sitzen zwei Scheiben g und g_x , zwischen denen eine Spiralfeder f gehalten, ist. Die Scheibe g_x hat einen Ansatz mit Gewinde, mittelst dessen sie in eine andere Scheibe g^ eingeschraubt ist. Die Scheiben g und g₂ werden von der Buffer-

hülse R umfafst, welche in N drehbar auf dem Hebel L MN angebracht ist. Durch Drehen der Scheibe g₂ wird die Scheibe g₁ vor- oder zurückgeschoben und so die Spannung der Feder f regulirt. Setzt die Kolbenstange T₁ den Bewegungen des Hebels L MN einen gewissen Widerstand entgegen, so wird die Feder f zusammengedrückt, und zwar gleicherweise, ob die Bewegungen des Hebels LMN in der einen oder der anderen Richtung stattfinden. Schwindet der Widerstand, so dehnt sich die Federy wieder aus, soweit die Bufferhülse R dies gestattet.

Die Flüssigkeitsbremse ist mit einer selbstthätigen Widerstandsregelung versehen, deren Wesen aus Fig. 2 ersichtlich ist. Im Kolben K ist eine Hülse h angeordnet, die auf beiden Seiten des Kolbens k Oeffnungen 0 besitzt. Durch diese Oeffnungen und das Innere der Hülse gelangt die bei den Bewegungen des Kolbens k auf der einen Seite verdrängte Flüssigkeit auf die andere Seite des Kolbens k. In der Hülse h bewegt sich ein Kolbenschieber ss, der in seiner Mittelstellung der Hemmflüssigkeit den gröfsten Durchgangsquerschnitt darbietet. Verschiebt er sich aus der Mittelstellung nach oben, so werden die Oeffnungen auf der unleren Seite des Kolbens mehr und mehr zugedeckt, also der Durchgangsquerschnitt vermindert. Verschiebt er sich aus der Mittelstellung nach unten, so werden die Oeffnungen auf der oberen Seite des Kolbens zugedeckt, wodurch gleicherweise eine Verminderung des Durchgangsquerschnittes erzielt wird. Der Kolbenschieber ss ist durch die Stangen t₂ und t_s und den Hebel abc mit der Bufferhülse R und infolge dessen mit dem Kolben K des Krafteinschalters verbunden, so dafs er alle Bewegungen des die Kraftentfaltung der Kraftmaschine beeinflussenden Regelorganes zwangläufig mitmacht. Der Hebel abc hat seinen Stützpunkt auf der Kolbenstange T₁ und dient blos dazu, durch gegenseitige Veränderung der Hebellängen α b und α c die Bewegungen des Kolbenschiebers s s vermehren oder vermindern zu können. Die Kolbenstange t_B kann, ohne dafs dadurch die Wirkungsweise des Kolbenschiebers s s geändert wird, unmittelbar mit der Bufferhülse R oder mit dem Hebel L MN verbunden werden.

Der Hebel BCDEF trägt in F drehbar einen zweiarmigen Hebel FGH, dessen einer Arm F G durch die Stange Z₁ mit der Kolbenstange T des Krafteinschalters verbunden ist. Der andere Arm FH trägt ein Gewicht P.

Wenn nun infolge einer Geschwindigkeitsänderung des Motors der Kolben K sich in der einen oder anderen Richtung bewegt, so verstellt er das Gewicht P gegenüber dein Hebel BCDEF, und zwar entspricht jeder Stellung des Kolbens K eine bestimmte Stellung des Gewichtes P. Je nach seiner Lage gegenüber dem Hebel B C D EF übt aber das Gewicht P einen mehr oder weniger starken Druck auf die Muffe des Fliehkraftpendels A aus, beeinflufst also dessen Gleichgewichtsgeschwindigkeit. Es kann nun die Anordnung so getroffen werden, dafs das Gewicht P bei der Stellung des Kolbens K, welche dem Stillstand des Motors entspricht, die Pendelmuffe am wenigsten, und bei der Stellung des Kolbens K, welche der Maximalleistung des Motors entspricht, die Pendelmuffe am stärksten belastet, der Motor also beim Leergang die kleinste und beim Volllauf die gröfste normale Geschwindigkeit hat.

Gleichzeitig mit dem Hebel FGH bewegt sich auch der Hebel L MN und wirkt durch den Buffer R und die Flüssigkeitsbremse S in der Weise auf die Pendelmuffe, dafs dieselbe bei Vermehrung der Motorleistung entlastet und bei Verminderung der Motorleistung stärker belastet wird. Wird also das Gewicht P wie oben angegeben angeordnet, so befindet sich seine Wirkung auf der Pendelmuffe im Gegensatz zur Wirkung des Hebels LMN. Der Widerstand der Flüssigkeitsbremse kann nun so bemessen werden, dafs die Wirkung des Hebels LMN auf die Pendelmuffe stärker ist als die Wirkung des Gewichtes P. Es kann alsdann während der Bewegung des Kolbens K nur die Wirkung des Hebels L MN zur Geltung kommen, welche bestrebt ist, das aus seiner Mittellage abgewichene Pendel A wieder in die Mittellage zurückzuziehen.

Da die Flüssigkeitsbremse einen gewissen Anfangswiderstand besitzt, so wird die Bufferfeder f etwas zusammengedrückt, sobald sich der Hebel LMN in Bewegung-setzt. Hierdurch verschiebt sich der Kolbenschieber ü und schliefst die Durchgangsöffnungen ο um einen gewissen Betrag. Infolge dessen wird der Widerstand der Flüssigkeitsbremse vermehrt, was ein weiteres Zusammendrücken der Feder f zur Folge hat, wodurch die Durchgangsöffnungen noch mehr geschlossen werden. Diese Wechselwirkung zwischen dem progressiven Schliefsen der Durchgangsöffnungen und der Vermehrung des Flüssigkeitswiderstandes dauert so lange, bis der letztere stark genug ist, um das Pendel A in seine Mittellage zurückzuziehen, worauf der Krafteinschalter zur Ruhe kommt, obgleich die Kraftmaschine eine von der normalen abweichende Geschwindigkeit hat. Mit dem Krafteinschalter zugleich kommen auch die Hebel FGH und LMN zur Ruhe. Jetzt beginnt sich die Feder f zu entspannen; der Kolbenschieber s s kehrt in seine mittlere Lage zurück, und der Widerstand der Flüssigkeitsbremse sinkt auf seinen Anfangswerth. Während dessen hat der Motor Zeit, auf seine normale Geschwindigkeit zu kommen, welche der neuen Stellung des Gewichtes P entspricht, also um einen bestimmten

Betrag gröfser oder kleiner ist als diejenige vor Eintritt der Geschwindigkeitsänderung, je nachdem eine Vermehrung oder Verminderung der Kraftabgabe des Motors stattgefunden hat. Durch geeignete Bemessung des Flüssigkeitswiderstandes sowie der während der Bewegung des Krafteinschalters eintretenden Drosselung kann die Bewegung des die Leistung des Motors beeinflussenden Regelorganes so gestaltet werden, dafs im Momente, wo die Bufferfeder/ wieder ganz entspannt ist, die Leistung der Kraftmaschine dem Kraftbedarf entspricht, wodurch der Beharrungszustand gesichert ist.

Statt einer Construction mit verschiebbarem Gewicht P kann auch eine wie in Fig. 2 angedeutete Anordnung zur Erhöhung der normalen Drehgeschwindigkeit bei zunehmender Kraftabgabe des Motors angewendet werden. Der Punkt F des Hebels B C D E F ist durch eine Feder J₁ mit dem Punkt Q. des Hebels LMN verbunden. Bei Verminderung der Motorleistung wird diese Feder gespannt und entlastet die Pendelmuffe, während sie bei der Vermehrung der Motorleistung entspannt wird, wodurch die Pendelmuffe stärker belastet wird. Sie vermindert also im ersten Falle die Gleichgewichtsgeschwindigkeit des Pendels und vermehrt sie im letzteren Falle.

Das Drosselungsorgan der Flüssigkeitsbremse kann beliebig gebaut sein.

Fig. 3 zeigt einen mit Aussparungen d versehenen Kolben s, der sich im Kolben k der Flüssigkeitsbremse bewegt. Die Aussparungen d vermitteln den Durchgang der Flüssigkeit aus dem unteren Hohlraum in den oberen und umgekehrt. Durch Verschiebung des Kolbens s gegenüber dem Kolben k in der einen oder anderen Richtung wird der Durchgangsquerschnitt vermindert.

In Fig. 4 ist ein Doppelventil ν im Inneren des Kolbens kk angebracht, das in seiner Mittelstellung der Hemmflüssigkeit den leichtesten Durchgang gewährt. Bewegt es sich nach oben oder unten, so wird der Durchgang der Flüssigkeit durch den Kolben erschwert und dadurch der Widerstand der Flüssigkeitsbremse vermehrt.

In Fig. 5 ist im Kolben ein äufseres Doppelventil V₁ V₁ angebracht, das, je nachdem es aus seiner Mittellage nach oben oder unten abweicht, die Durchgangsöffnung von unten oder oben her allmählich schliefst.

In Fig. 6 wird ein einfaches Ventil v.₂ von einer Kurbel e bewegt, welche sich um den auf der Kolbenstange T₁ festliegenden Punkt / dreht. Die Kurbel e erhält ihre Bewegung von einer zweiten Kurbel m, die durch die Stange t₂ mit der Bufferhülse R und dadurch mit dem Krafteinschalter O verbunden ist. Im Ruhezustand des Krafteinschalters ist die Kurbel e im todten Punkt, und das Ventil V₂ ist ganz geöffnet. Durch das bei der Bewegung des Krafteinschalters hervorgerufene Zusammendrücken der Feder f dreht sich die Kurbel e aus dem todten Punkt nach rechts oder links, je nach der Bewegung des Krafteinschalters, und schliefst dabei das Ventil V₂ um so mehr, je gröfser ihr Ausschlag ist.

In Fig. 8 ist als Drosselorgan ein Muschelschieber η angebracht, welcher die Verbindung des unterbrochenen Durchgangskanalesp bildet. Der Schieber ist durch die Stange f₃ direct mit der Bufferhülse R verbunden und macht alle Bewegungen des Hebels LMN mit. Es kann auch, ähnlich wie bei Fig. 2, ein Zwischenhebel eingeschaltet werden. Wird die Feder/ bei den Bewegungen des Krafteinschalters zusammengedrückt oder gestreckt, so verschiebt sich der Schieber η in der einen oder anderen Richtung und drosselt den Durchgang der Flüssigkeit.

Das Drosselungsorgan kann beliebig innerhalb oder aufserhalb des Bremscylinders S angebracht sein.

In den Fig* 2, 3, 4, 5 und 6 ist dasselbe im Kolben k der Flüssigkeitsbremse angebracht.

In Fig. 7 befindet sich das Drosselungsorgan s s im Inneren der hohlen Kolbenstange T₁ der Flüssigkeitsbremse.

In Fig. 8 befindet es sich aufserhalb des Bremscylinders S.

Bei diesen verschiedenen Anordnungen kann eine beliebige Form des Drosselorganes angewendet werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Indirekt wirkender Geschwindigkeitsregler für Kraftmaschinen mit einer vom Krafteinschalter bewegten Vorrichtung zur Zurückführung des Geschwindigkeitsmessers in - seine Mittellage, dadurch gekennzeichnet, dafs in das Gestänge der Zurückführungsvorrichtung eine auf einen elastischen Körper (f) wirkende Flüssigkeitsbremse (SK) eingeschaltet ist, deren Drosselungsorgan (s s) vom Krafteinschalter aus derart selbstthätig gesteuert wird, dafs bei jeder durch eine Störung des Beharrungszustandes des Motors hervorgerufenen Bewegung des Krafteinschalters eine der Gröfse dieser Bewegung entsprechende Drosselung der Hemmflüssigkeit bewirkt wird, welche Drosselung jeweilen wieder verschwindet, nachdem der Krafteinschalter zur Ruhe gekommen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.