DE1214979B - Muellereiwalzenstuhl - Google Patents

Muellereiwalzenstuhl

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DE1214979B
DE1214979B DEB77831A DEB0077831A DE1214979B DE 1214979 B DE1214979 B DE 1214979B DE B77831 A DEB77831 A DE B77831A DE B0077831 A DEB0077831 A DE B0077831A DE 1214979 B DE1214979 B DE 1214979B
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DE
Germany
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roller
electrocapacitive
control
measuring device
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Pending
Application number
DEB77831A
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English (en)
Inventor
Karl Karrer
Robert Linzberger
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Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/06Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0605Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for solid materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02CCRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28Details
    • B02C4/286Feeding devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)

Description

  • Müllereiwalzenstuhl Die Erfindung betrifft einen Müllereiwalzenstuhl, insbesondere eine neuartige Meß- und Steuervorrichtung für die einzelnen Walzenstuhlfunktionen.
  • Bisher ist zur Steuerung von Müllereiwalzenstühlen die Verwendung von sogenannten Tannenbäumen, d. h. von Gebilden aus Stäben, die aufgehängt sind, bekannt. Auch wurde bereits erfolgreich ein an einem Hebel befestigter Propeller zur Steuerung zumindest der Speisevorrichtung des Walzenstuhls verwendet, wobei dieser Propeller sich stets an die Oberfläche des Speisekegels arbeitet. Diese Vorrichtungen weisen aber Nachteile auf, besonders sind es eine gewisse Hysteresis in der Anzeige und in allen Fällen eine recht beträchtliche Schmutzanfälligkeit. Da diese Elemente weiter die Meßwerte mechanisch zu einem Meßwert-Auswertungsgerät weitergeben, kann die Empfindlichkeit in der Regel nicht sehr groß sein, da zur Steuerung noch beträchtliche Arbeit aufgewendet werden muß.
  • Um diese Nachteile zu beheben, wurde ein neuartiger Müllereiwalzenstuhl entwickelt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein elektrokapazitives Speisemengen-Meßgerät zur Steuerung mindestens einer Walzenstuhlfunktion vorgesehen ist.
  • Dieses neuartige Speisemengen-Meßgerät, das zur Steuerung des Walzenstuhles dient, weist den Vorteil auf, daß gerade wegen seiner Arbeitsweise auf elektrokapazitiver Basis keine Hysteresis mehr besteht. Auch ist der vom zu steuernden Medium zu leistende Arbeitsaufwand praktisch Null, da die elektrokapazitive Verschiebung im Bereich des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgeräts auf den Materialfluß einen vernachlässigbaren Einfluß hat.
  • In Weiterführung der Erfindungsidee wird die Ausbildung des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes angegeben.
  • In Weiterführung der Erfindungsidee werden Steuerungsaufgaben des Speisemengen-Meßgerätes gezeigt.
  • Als weitergeführte Erfindungsidee wird zudem gezeigt, daß die Meßwerte des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes verstärkt zur Steuerung von verschiedenen Stelleinrichtungen des Walzenstuhls dienen.
  • F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen einfachen Zweiwalzenstuhl mit dem erfindungsgemäßen elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerät und den zu steuernden Verstellvorrichtungen des Walzenstuhls; F i g. 2 zeigt einen Schnitt entlang 11-II in Fig.1. In einem Gehäuse 1 des Müllereiwalzenstuhls sind eine Festwalze 2 und eine verstellbare Walze 3 angeordnet. Weiter enthält dieses Gehäuse die Speisewalze 5 und die Speiseklappe 6.
  • Die Verstellwalze 3 ist über ein Lager 10 und eine Wippe 11 gehalten, wobei die Wippe 11 durch einen in einem Zylinder 16 bewegbaren Kolben 15, die Stange 17 und die Zwischenfeder 18 verstellbar ist, da die Wippe 11 im Drehpunkt 12 gelagert ist. Im Bereich des Auslasses 21 im Gehäuse 1 des Müllereiwalzenstuhls sind Leitbleche 22 vorgesehen. Die Speiseklappe 6 ist durch einen in einem Zylinder 26 befindlichen Kolben 25 über die Stange 27 und den Hebel 28 um die Lagerwelle 29 verschwenkbar.
  • Der Walzenstuhl-Einlauf erfolgt durch das Speiserohr 4. Im Bereich des Rohres 4 und über die ganze Breite des Walzenstuhls reichend ist das elektrokapazitive Speisemengen-Meßgerät angeordnet. Die Grundplatte 31 dieses Gerätes ist mit dem Müllereiwalzenstuhl-Gehäuse leitend verbunden, trägt eine Isolation 32, und auf dieser ist eine Kondensatorplatte 33 angebracht. Die elektrakapazitive Verschiebung erfolgt von der Kondensatorplatte 33 zum gegenüberliegenden Walzenstuhlgehäuse 1. Die Kondensatorplatte 33 und die Grundplatte 31 sind über Leitungen 43 und 41 mit dem Verstärker- und Steuergerät 40 verbunden. Dieses Verstärker- und Steuergerät 40 ist an eine Strom- und Spannungsquelle 50 angeschlossen. Zur Verstellung der Kolben 15 und 25, die entsprechend der Walze 3 und der Speiseklappe 6 zugeordnet sind, ist ein durch ein Gebläse 60 gespeistes Pneumatiksystem vorgesehen. An das Geblase 60 ist eine Leitung 61 angeschlossen, von der ein Zweig zu einem Drosselorgan 62 geht, dem eine Magnetspule 63 zugeordnet ist. Ein weiterer Zweig führt zu einem Absperrorgan 72 mit einer zugeordneten Magnetspule 73. Dieses Absperrorgan 72 ist durch die Leitung 75 mit einem durch eine Magnetspule 77 einstellbaren Drosselorgan 76 verbunden. Vom Drosselorgan 76 führt eine Leitung 78 zum Zylinder 16. Im Verstärker- und Steuergerät 40 sind den einzelnen Magnetspulen 63, 73 und 77 entsprechende Einstellorgane 83, 93 und 97 zugeordnet. Weiter sind diese Magnetspulen 63, 73 und 77 durch Leitungspaare 84, 94 und 98 mit diesem Gerät 40 verbunden. Im Leitungspaar 94 ist ein vom Verstärker- und Steuergerät 40 aus betätigter Umschalter 95 vorgesehen. Im Verstärker- und Steuergerät befindet sich ebenfalls ein Durchsatz-Mengenanzeiger 45. Dieser Vorrichtungsaufbau erlaubt folgende Funktionsweise: Das zu vermahlende Gut tritt durch das Speiserohr 4 in den Walzenstuhl ein. Oberhalb der Speisewalze 5 und der Speiseklappe 6 verteilt sich dieses Gut je nach der zufließenden Materialmenge gemäß den in F i g. 2 dargestellten Linien 101, 102 oder 103. In dem Verstärker- und Steuergerät 40 wird eine hochfrequente Spannung erzeugt, die an die Kondensatorplatte 33 gelegt wird. Die mit dem Walzenstuhlgehäuse 1 verbundene Grundplatte 31 liegt auf Erdpotential.
  • Damit ergibt sich eine elektrokapazitive Verschiebung zwischen der Kondensatorplatte 33 und dem gegenüberliegenden Walzenstuhlgehäuse 1. Diese kapazitive Verschiebung wird nun durch das eintretende Material, das einen Materialkegel bildet, beeinflußt. Je nach dem, ob nun eine sehr große Materialmenge mit dem sich dadurch ergebenden Kegel 103 oder eine geringere Materialmenge mit den sich ergebenden Kegel 102 oder 101 zufließt, wird die kapazitive Verschiebung beeinflußt. Diese Beeinflussung, d. h. die Veränderung der Verschiebung, ergibt in bekannter Weise eine Veränderung der an der Kondensatorplatte 33 liegenden Spannung. Diese veränderliche Spannung wird nun im Verstärker- und Steuergerät 40 einerseits zur Betätigung eines Durchsatzanzeigegeräts 45 und anderseits nach genügender Verstärkung und geeigneter Umwandlung zur Betätigung von Walzenstuhl-Steuerelementen verwendet. Dabei ist es von untergeordneter Bedeutung, ob diese verstärkten Meßwerte nun über elektrische Geräte pneumatische oder hydraulische Arbeitsvorrichtungen beeinflussen oder ob diese elektrischen Geräte direkt zur Steuerung von elektrischen Arbeitsmitteln dienen. Im Ausführungsbeispiel wird ein elektropneumatisches Steuerungssystem gezeigt, d. h., die elektrischen Meßwerte dienen zur Steuerung von pneumatischen Schalteinrichtungen, welche ihrerseits pneumatische Arbeitsmittel steuern. Folgende drei Steuerungsaufgaben sollen im folgenden behandelt werden: die Leerlaufüberwachung, die Speiseklappen- bzw. Speisewalzensteuerung und die Walzenspaltsteuerung.
  • In dem Moment, wo kein Material mehr dem Walzenstuhl zufließt, ist es von äußerster Wichtigkeit, die Walzen sofort auseinanderzurücken. Durch das elektrokapazitive Meßgerät, das aus der Kondensatorplatte 33, isoliert befestigt auf der Grundplatte 31, und dem Walzenstuhlgehäuse 1, das mit der Grundplatte 31 verbunden ist, besteht, wird bei fehlendem Material eine Spannung im Verstärker- und Steuergerät 40 erzeugt, die eine Betätigung des Umschalters 95 aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewirkt; dadurch wird der Stromkreis durch die Magnetspule 73 geschlossen, so daß hierin ein. Strom fließt. Der Zeitpunkt des Ansprechens des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgeräts ist durch die Vorrichtung 93' einstellbar. Durch diesen geschlossenen Stromkreis über die Leiter 94 und den Umschalter 95 wird die Magnetspule 73 erregt, wodurch das pneumatische Absperrventil 72 geschlossen wird. Aus dem Gebläse 60 gelangt durch die Leitungen 61 und 75 und durch das Drosselorgan 76 und weiter durch die Leitung 78 nun kein Druckmittel mehr zum Zylinder 16.
  • Die Feder 18 gegenüber dem Kolben 15 einerseits und der Wippe 11 andererseits entspannt sich, der Kolben 15 bewegt sich nach rechts, und die Verstellwalze 3 entfernt sich von der Walze 2, so daß diese im Moment fehlender Speisung keinen Schaden mehr erleiden können.
  • Zur Steuerung der Speisung bestehen zwei Möglichkeiten. Eine erste besteht darin, eine Speiseklappe gegenüber der Speisewalze zu verändern, derart, daß der Spalt dazwischen größer oder kleiner wird. Die zweite Möglichkeit besteht darin, die Drehzahl der Speisewalze zu verändern. Und als dritte Variante wäre die Kombination der beiden zu erwähnen.
  • In der F i g. 1 wurde die erste Variante dieser Speiseregulierung gezeigt. Je nach der zu vermahlenden Materialmenge ergibt sich im Bereich des kapazitiven Meßgeräts durch die Kondensatorplatte 33 und das Gehäuse 1 eine verschieden starke Abdeckung, d. h. ein verschieden hoher Kegel des Materials über der Speisewalze 5, wie dies durch die Darstellung in F i g. 2 entlang der Linien 101, 102 und 103 gezeigt ist. Durch diese unterschiedliche Materialhöhe zwischen der Kondensatorplatte 33 und der Gehäusewand ergeben sich im Verstärker- und Steuergerät unterschiedliche Spannungen. Diese Spannungsänderungen werden zur Regulierung der Speiseklappe 6 verwendet. Nach Maßgabe der Messung wird nach genügender Verstärkung und Einregulierung durch die Vorrichtung 83 eine sich ergebende Spannung durch das Leiterpaar 84 über die Magnetspule 63 gelegt. Damit wird das mit der Magnetspule 63 zu steuernde Drosselorgan 62 mehr oder weniger stark geöffnet. Je nach, dem öffnungsgrade wird vom Gebläse 60 durch die Leitung 61 und die Leitung 68 der Kolben 25 im Zylinder 26 mehr oder weniger stark beaufschlagt, wodurch entgegen der Wirkung der Zugfeder 30 die Steuerklappe 6 gegenüber der Speisewalze 5 mehr oder weniger stark geöffnet wird.
  • Durch diese neuartige Meßvorrichtung ergibt sich nun der große Vorteil, daß nicht nur eine Leerlaufkontrolle, sondern auch eine Speisesteuerung automatisierbar ist.
  • Als weiterer Schritt zur Automatisierung läßt sich mit dem genau gleichen kapazitiven Speisemengen-Meßgerät 33, 31 und dem Verstärker- und Steuergerät 40 in Abhängigkeit des speiseseitigen Materialstromes der Walzenspalt zwischen den Mahlwalzen 2 und 3 beeinflussen.
  • Die in Abhängigkeit der Speisemenge an das Verstärker- und Steuergerät 40 abgegebene Spannung wird verstärkt und durch das Gerät 97 derart gewandelt, daß eine Beziehung zwischen Speisemenge und Mahlspalt der Mahlwalzen 2 und 3 besteht. Die verstärkte und modifizierte Spannung wird auf das Leiterpaar 98 und über die Magnetspule 77 gelegt. Diese Magnetspule 77 steuert nun in Abhängigkeit von der anliegenden Spannung das Drosselorgan 76, wodurch das vom Gebläse 60 durch das Absperrorgan 72 und die Leitung 75 zufließende Druckmittel der Leitung 78 in gedrosselter Weise zugeführt wird, was je nach der Beaufschlagung dieser Leitung 78 ein mehr oder weniger starkes Anpressen des Kolbens 15 an die Wippe 11 bewirkt. Damit ist auch in Abhängigkeit der Speisemenge die Walzenspaltregulierung gewährleistet.
  • Als Ausführungsvariante zeigt die F i g. 2 die elektronische Steuerung der Speisewalzen-Drehzahl. Die veränderliche Dielektrizitätskonstante im Bereich des kapazitiven Meßorgans infolge veränderlicher Materialgutströme bewirkt eine veränderliche Spannung im Verstärker- und Steuergerät 40, die verstärkt und durch das Gerät 53 derart umgewandelt wird, daß in Funktion der Speisemenge über das Leitpaar 54 der Motor 51 der Speisewalze 5 in gewünschter Weise erregt wird. Dies bewirkt eine bestimmte, geeignete Drehzahl der Speisewalze 5. Wie bereits erwähnt, kann diese Steuerung der Speisewalze 5 sowohl in Kombination mit der Steuerung der Speiseklappe 6 als auch unabhängig davon erfolgen.
  • An Hand der Ausführungsbeispiele gemäß F i g. 1 und 2 wurde im wesentlichen das Einsatzgebiet dieses neuartigen kapazitiven Speisemengen-Meßgerätes für Müllereiwalzenstühle gezeigt. Es liegt aber dabei doch im Bereich der Erfindungsidee, daß die Meßwerte dieses Gerätes ebenfalls zur Steuerung des Kühlmittelflusses in den beiden Mahlwalzen 2 und 3 herangezogen werden können. Dadurch kann ja, wie bekannt, die Arbeit dieser Walzen beeinflußt werden.
  • Bei sogenannten Doppelwalzenstühlen, bei denen das Mahlgut durch ein Speiserohr 4 den beiden in ein Gehäuse zusammengefügten Walzenstühlen zugeführt wird, erfolgt die Aufteilung in die beiden Teilströme erst kurz vor jedem einzelnen Walzenstuhl. Im Bereich der Speisungen jedes einzelnen Walzenstuhles werden relativ zum Speiserohr 2 gegeneinander isolierte Kondensatorplatten mutig angeordnet. Diesen zugeordnet dienen Teile des Gehäuses des Doppelwalzenstuhles als Erde zur Bildung von elektrischen Verschiebungen nach links und rechts. Dadurch ist gewährleistet, daß bei unterschiedlicher Einregulierung sowohl des Speisespalts zwischen der Speiseklappe 6 und der Speisewalze 5 als auch bei den Mahlspalten zwischen den Mahlwalzen 2 und 3 einwandfreie Mahlarbeitet geleistet wird ohne Gefährdung der Mahlwalzen der beiden in einem Stuhl angeordneten Walzenpaare.
  • Es ist selbstverständlich, daß zur Verstärkung der elektrokapazitiv ermittelten Meßwerte im Verstärker-und Steuergerät 40 in bekannter Weise Röhrenverstärker oder ruhende Elemente, wie Transistoren, Dioden, Magnetverstärker od. dgl., verwendet werden können. Da derartige Verstärker bekannt sind, wurde nicht näher darauf eingegangen. Auch gehört es zum bekannten Stand der Steuer- und Regeltechnik, daß bei Bedarf gewisse Meßwerte über ein gewisses Zeitintervall integriert werden und erst dieses Integral zur Steuerung herangezogen wird.
  • Auch soll die Anordnung der Kondensatorplatte gleichachsig zu den Mahlwalzen nicht begrenzend aufgefaßt werden. Vielmehr liegt es im Bereich der Erfindung, daß eine oder zwei Kondensatorplatten stirnseitig des Walzenstuhls im Bereich des Mahlguteinlaufs oder in der Mitte des Mahlguteinlaufs mit nach links und rechts erzeugter elektrokapazitiver Verschiebung angeordnet sind, wenn man eine bestimmte Steuerungscharakteristik erhalten will. Auch soll die pneumatische Betätigung der Speisevorrichtung und der Walzenanpressung und -ausrückung kein einschränkendes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung sein. Viehmehr ist jede für diese Steuerung günstige Energieform anwendbar, sei es nun pneumatische, hydraulische, elektrische oder inirgendeiner Weise mechanische Energie. Es ist ja ohne weiteres möglich, elektrische Werte zur Steuerung irgendeiner dieser Energieformen zu verwenden.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Müllereiwalzenstuhl, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein elektrokapazitives Speisemengen-Meßgerät (33, 31) zur Steuerung mindestens einer Walzenstuhlfunktion vorgesehen ist.
  2. 2. Müllereiwalzenstuhl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrokapazitives Speisemengen-Meßgerät eine sich im Bereich des Walzenstuhl-Einlaufs (4) über die ganze nutzbare Breite des Walzenstuhls erstreckende, an eine Wechselspannung angeschlossene Kondensatorplatte (33) und als Gegenplatte das Walzenstuhlgehäuse (31) vorgesehen ist.
  3. 3. Müllereiwalzenstuhl nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwerte des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes zur Steuerung der Leerlauf-Ausrückung der Mahlwalzen vorgesehen sind.
  4. 4. Müllereiwalzenstuhl nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwerte des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes zur Steuerung einer dem Walzenstuhl zugeordneten Speisevorrichtung durch Änderung der ®ffnung der Speiseklappe (6) und/oder der Drehzahl der Speisewalze (5) dienen.
  5. 5. Müllereiwalzenstuhl nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwerte des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes zur Steuerung des Walzenabstandes dienen.
  6. 6. Müllereiwalzenstnhl nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Meßwerte des elektrokapazitiven Speisemengen-Meßgerätes verstärkt zur Steuerung von elektropneumatischen bzw. elektrohydraulischen, den Verstellvorrichtungen (15, 25) des Walzenstuhls zugeordneten Steuermitteln (76, 62) dienen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3404732A1 (de) * 1983-02-25 1984-08-30 Sangati S.p.A., Padua Vorrichtung zum regeln der zufuehrung des mahlgutes zu einem walzwerk fuer das mahlen von getreide oder aehnlichen erzeugnissen
WO1998058738A1 (de) * 1997-06-23 1998-12-30 Bühler AG Speisesensorik

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WO1998058738A1 (de) * 1997-06-23 1998-12-30 Bühler AG Speisesensorik
US6502773B1 (en) 1997-06-23 2003-01-07 Buhler Ag Feed sensor system and method of operation

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