DE1426316C - Drehzahlregler - Google Patents
DrehzahlreglerInfo
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Description
1 2
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehzahlreg- Drehzahlsollwert, so daß nicht der bei der vorliegenler
mit einer Signale für den Sollwert und Istwert der den Erfindung verwendete Frequenzvergleich zur An-Drehzahl
vergleichenden Einrichtung, die ein insbe- wendung kommt. Es ist andererseits auch allgemein
sondere die Brennstoffzufuhr von Gasturbinen steu- bekannt, Drehzahlen durch Impulsfolgefrequenzen
erndes Fehlersignal abgibt. 5 darzustellen; es ist jedoch bei Drehzahlreglern noch
In vielen Anwendungsfällen, beispielsweise in mit nicht die wie beschrieben besonders vorteilhafte Verhoher
Geschwindigkeit fliegenden Flugzeugen oder einigung derartiger Impulstechniken mit der herin
Anlagen, die mit Atomenergie arbeiten, sind Dreh- kömmlichen Verwendung von Strömungsmittelsignazahlregler
erforderlich, die auch unter außergewöhn- len bekanntgeworden.
liehen Umgebungsbedingungen mit höchster Zuver- io Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung
lässigkeit arbeiten; insbesondere soll die Funktionier besteht darin, daß die Vergleichseinrichtung einen
Regler nicht durch extreme Temperaturen oder Tem- Strömungsmittelverstärker aufweist, der eine an eine
peraturunterschiede oder durch die Einwirkung hoher pneumatische Hochdruckquelle angeschlossene Haupt-Strahlungsdosen
störend beeinflußt werden können. düse, eine an den pneumatischen Impulsgenerator
Darüber hinaus ist es bei derartigen Anwendungsfäl- 15 für den Drehzahl-Sollwert angeschlossene erste Steuerlen
häufig von größter Bedeutung, Gewicht und Platz- düse zur pneumatischen Ablenkung des aus der
bedarf des Reglers so klein wie möglich zu halten Hauptdüse austretenden Hauptstrahls in Richtung auf
und möglichst wenig bewegte, dem Verschleiß aus- eine erste Aufnahmeöffnung und eine an den pneugesetzte
Teile zu verwenden. matischen Istwert-Impulsgenerator oder Tachometer
Es sind Drehzahlregler der eingangs angegebenen 20 angeschlossene zweite Steuerdüse zur pneumatischen
Art bekannt, die mit pneumatischen und/oder hy- Ablenkung des Hauptstrahls in Richtung auf eine
draulischen Signalen arbeiten. Derartige Regler haben zweite Aufnahmeöffnung enthält, und daß die beiden ("
sich bewährt und zeichnen sich vor allem durch eine Aufnahmeöffnungen an eine mit einem Stellglied vergute
Betriebssicherheit aus. Die in derartigen Reg- bundene druckgesteuerte Einrichtung angeschlossen
lern erzeugten und verarbeiteten Druckgrößen sind 25 sind. Die Vergleichseinrichtung dient dabei zugleich
jedoch gegen Umweltseinflüsse empfindlich, beispiels- zur Umwandlung digitaler Soll- und Istwertsignale in
weise gegen starke Temperaturänderungen; auch kön- analoge Stellsignale.
nen schon geringe Leckverluste unter Umständen zu In einer Ausgestaltung hierzu wird gemäß der Ererheblichen
unerwünschten Veränderungen der Be- findung ferner vorgeschlagen, daß an jede Aufnahmetriebskenngrößen
führen. 30 Öffnung eine eine einstellbare Drossel aufweisende
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Rückkopplungsleitung angeschlossen ist, die in je eine
Drehzahlregler zu schaffen, der diese Nachteile nicht Düse enden, die jeweils der der betreffenden Aufaufweist,
d. h. also gegen extreme Umwelteinflüsse, nahmeöffnung entsprechenden Steuerdüse entgegenwie
extreme Temperaturen, Temperaturänderungen wirken. Mit Hilfe der einstellbaren Drossel in der
oder Strahlungseinwirkungen, sowie gegen gering- 35 Rückkopplungsleitung kann die durch den Ströfügige
Undichtigkeiten und Leckverluste unempfind- mungsmittelverstärker erzielbare Verstärkung verlieh
ist und einen einfachen und kompakten Aufbau ändert werden,
aufweist. Jede Rückkopplungsleitung weist selbstverständ-
aufweist. Jede Rückkopplungsleitung weist selbstverständ-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit einem lieh stromabwärts der einstellbaren Drossel ein vorRegler
der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, 40 bestimmtes Volumen auf; dieses dient zur Erzeugung
daß zur Lieferung des Sollwert- bzw. Istwertsignals je einer Ansprechverzögerung' der Rückkopplungsströein
pneumatischer Impulsgenerator mit vom Sollwert mung. Die Ansprechverzögerung ergibt eine Verstär-
bzw. Istwert abhängiger Frequenz verwendet wird kungsregelung, die nicht allein vom Differenzfrequenz- ■ ζ
und daß das von der Vergleichseinrichtung gelieferte betrag der beiden Eingangssignale abhängt, sondern ^
Fehlersignal vom Frequenzunterschied des Sollwert- 45 auch von der zeitlichen Änderung der Differenzfre-
oder Istwertsignals abhängt. quenz.
Durch die Vereinigung von pneumatischer Technik Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist
mit digitaler Informationsverarbeitung ergibt sich eine dadurch gekonnzeichnet, daß der pneumatische Sollaußerordentliche Unempfindlichkeit gegen äußere Stör- wert-Impulsgenerator eine über eine feste Drosseleinflüsse.
Durch Verwendung pneumatisch-logischer 5° stelle an eine pneumatische Hochdruckquelle ange-Elemente
kann der erfindungsgemäße Regler mit schlossene Strahldüse und eine Stimmgabel aufweist,
einem Minimum an bewegten Teilen in gewichts- die in schwingendem Zustand mit ihrer einen Zinke
und platzsparender Weise aufgebaut werden. Insge- den Strömungsmitteldruck in einer stromaufwärts der
samt ergibt sich nach der Erfindung ein Regler, der Strahldüse und stromabwärts der festen Drosselstelle
in bezug auf Aufbau und Wirkungsweise besonders 55 abgehenden Zweigleitung verändert, und daß ein Abeinfach
ist und gegen Schäden oder Störeinflüsse der stimmklotz zwischen die Zinken der Stimmgabel einverschiedensten
Art weitgehend unempfindlich ist. gefügt und mittels eines Drehzahl-Wählhebels die
Es ist zwar schon eine Gasturbinenanlage bekannt, Zinken entlang verstellbar ist. Ein derartiger Impulsbei
der zur Erzeugung eines Drehzahlsignals ein vom generator erregt sich bei Druckluftzufuhr selbst und
Triebwerk angetriebener Wechselstromgenerator dient 60 erfordert daher keine zusätzlichen Einrichtungen zu
und an den Generator eine frequenzabhängige Ein- seiner Anregung. Seine Eigenfrequenz ist durch den
richtung angeschlossen ist, die beim Überschreiten zwischen den Zinken der Stimmgabel verstellbar aneiner
vorgegebenen Grenzfrequenz eine Herabsetzung geordneten Abstimmklotz veränderlich. ;
der Brennstoffzufuhr zum Triebwerk veranlaßt, doch Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Erzeugung der
bildet bei dieser bekannten Anlage nicht die Frequenz 65 Istwertfrequenz besteht darin, daß der pneumatische
des Wechselstroingenerators, sondern die von dem Istweit-Impulsgenerator oder Tachometer eine über
Generator abgegebene Spannung das Signal für die eine fesk Drosselstelle an eine pneumatische Hocheigentliche Drehzahlregelung im Vergleich zu einem druckquelle angeschlossene Strahldüse und ein vor
dieser Düse angeordnetes, proportional zur Ist-Drehzahl angetriebenes Zahnrad aufweist, dessen Zähne
beim Vorbeigang an der Strahldüse den Druck in einer stromabwärts der festen Drosselstelle abgehenden
Zweigleitung verändern. In der Zweigleitung wird somit eine Impulsfolge erzeugt, deren Frequenz in direkter
Abhängigkeit zur Istdrehzahl steht.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Sollwert-Impulsgenerator
und der Vergleichseinrichtung ein Torventil eingefügt ist, das bei Empfang eines Eingangssignals
den Durchgang der vom Sollwert-Impulsgenerator
gelieferten Impulse sperrt, so daß, wenn das Eingangssignal eine Folge von pneumatischen
Impulsen ist, deren Länge von einer Betriebskenngröße der geregelten Maschine bestimmt wird, die
Frequenz der von dem Soliwert-Impulsgenerator gelieferten Impulse von der Betriebskenngröße abhängt.
In diesem Fall wird die vorgegebene Sollfrequenz nicht direkt auf den Eingang der Vergleichseinrichtung
gegeben. Vielmehr wird in Abhängigkeit einer Betriebskenngröße der geregelten Maschine das Torventil
in bestimmten Intervallen über eine bestimmte Dauer gesperrt, so daß am Eingang der Vergleichseinrichtung eine gegenüber der Sollfrequenz vermin-
derte Frequenz erscheint. Auf diese Weise können vom jeweiligen Betriebszustand abhängige Kenngrößen
bei der Regelung der Maschine mit berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Torventils besteht gemäß der Erfindung darin, daß es eine an
eine pneumatische Hochdruckquelle angeschlossene Hauptdüse, eine an den Sollwert-Impulsgenerator angeschlossene
Hauptsteuerdüse für die Ablenkung des aus der Hauptdüse austretenden Hauptstrahls in Riehtung
auf eine mit der Vergleichseinrichtung verbundene Ausgangsöffnung und wenigstens eine das Eingangssignal
empfangende Eingangssteuerdüse aufweist, die auf der der Hauptsteuerdüse abgewandten
Seite des aus der Hauptdüse austretenden Haupt-Strahls angeordnet ist.
Da die von den Impulsgeneratoren erzeugten Impulse nicht immer eine optimale Form aufweisen oder
durch die Länge einer Übertragungsleitung verzerrt werden, schlägt die Erfindung schließlich vor, daß
pneumatische Impulsformer in den Ausgängen der Impulsgeneratoren vorgesehen sind. Mit Hilfe der
Impulsformer können die ankommenden Impulse so umgeformt werden, daß sie hinsichtlich ihrer Amplitude
und Dauer eine für die Weiterverarbeitung günstige Form besitzen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen hervor, die nachfolgend näher beschrieben
werden. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der
grundsätzlichen Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Drehzahlregeleinrichtung,
Fig. 2 eine Regeleinrichtung nach Fig. 1, bei der
eine zusätzliche Größe eingeführt wird,
F i g. 3 eine schematische Darstellung eines pneumatischen Tachometers oder Istwert-Impulsgenerators,
F i g. 4 eine schematische Darstellung eines pneumatischen Sollwert-Impulsgenerators,
F i g. 5 eine schematische Darstellung eines pneumatischen Sollwert-Impulsgenerators zur Erzeugung
einer veränderlichen Sollfrequenz,
F i g. 6 eine schematische Darstellung einer Vergleichseinrichtung,
die zugleich als Digital-Analog-Wandler dient,
F i g. 7 eine schematische Darstellung eines Torventils zum wahlweisen Absperren eines Impulssignals
in Abhängigkeit von einem Eingangssignal,
F i g. 8 eine schematische Darstellung eines Torventils zum wahlweisen Absperren eines Impulssignals
in Abhängigkeit von zwei Eingangssignalen,
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Impulsformers und
Fig. 10 eine schematische Gesamtdarstellung einer
erfindungsgemäßen, die Brennstoffzufuhr einer Gasturbine steuernden Regeleinrichtung.
Die in der Zeichnungsbeschreibung erläuterten Ausführungsbeispiele beziehen sich insbesondere auf
die Drehzahlregelung eines Gasturbinentriebwerks über dessen Brennstoffzufuhr. Die Anwendung der
Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
Die bei der Regelung von Gasturbinentriebwerken primär zu betrachtende Größe ist die Triebwerksdrehzahl
oder die Drehzahl der Turbine und/oder des Verdichters. Die gewünschte Triebwerksdrehzahl
wird vom Piloten mit Hilfe eines Bedienhebels gewählt.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Drehzahl-Grundregelkreises,
wobei der Bedienhebel durch den Block 18 dargestellt ist. Die Stellung des Bedienhebels
wird über ein durch den Block 20 dargestelltes mechanisches Gestänge einem Eingangswandler 22
übertragen, der die Bedienhebelstellung in ein pneumatisches Impulssignal umwandelt. Dieses Impulssignal
wird der Vergleichseinrichtung 24 zugeführt und dort mit einem über die Leitung 26 herangeführten
Istdrehzahl-Impulssignal verglichen. Die Vergleichseinrichtung 24 erzeugt aus den beiden digitalen
Impuls-Eingangssignalen ein Analog-Fehlersignal, das zur Einstellung irgendwelcher Einrichtungen geeignet
ist; die Vergleichseinrichtung stellt somit auch einen Digital-Analog-Wandler dar. Vom Ausgang der Vergleichseinrichtung
24 wird der zur Brennstoffregelung dienende Teil 28 (Brennstoffventil) der Regelanlage
eingestellt; dadurch wird die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk 30 gesteuert und die Triebwerksdrehzahl
beeinflußt. Die Istdrehzahl wird über die gestrichelt gezeichnete Verbindung 30 von einem Tachometer 34
als mechanische Drehung erfaßt, das die Istdrehzahl in ein pneumatisches Impulssignal umwandelt, das
für den Vergleich mit dem Ausgang des Wandlers 22 geeignet ist und über die Leitung 26 zur Vergleichseinrichtung 24 geleitet wird. Im Betrieb wählt der
Bedienungsmann durch Einstellung des Bedienhebels 18 eine Solldrehzahl. Falls diese sich von der Istdrehzahl
unterscheidet, wird von der Vergleichseinrichtung 24 ein Fehlersignal an das Brennstoffventil 28
geliefert, um die Brennstoffzufuhr zu verändern und dadurch die Drehzahl im Sinn einer Annäherung an
die Solldrehzahl zu verändern.
Bei Gasturbinen-Strahltriebwerken muß außer der Drehzahl, die die wichtigste Regelgröße darstellt,
noch die Erscheinung des Verdichterpumpens berücksichtigt werden. Pumpen vermindert den Verdichter-Wirkungsgrad
und ruft gefährliche Schwingungen hervor und muß deshalb vermieden werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß beim Auftreten bestimmter
Bedingungen, die zum Pumpen führen können, die Brennstoffzufuhr entsprechend vermindert
wird.
F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Triebwerks-Regelanlage mit der in F i g. 1 dargestellten Drehzahl-Grundregeleinrichtung.
Die der F i g. 1 entsprechenden Blocks sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Vom Triebwerk 30 sind ferner die Haupt-Baugruppen dargestellt: ein Verdichterabschnitt 36,
eine Brennkammer 38 und eine Turbine 40. In Fig. 2 ist ferner eine Pumpverhütungseinrichtung zusätzlich
dargestellt. Ein durch den Block 42 dargestellter
durch die Drossel 67 als Ausgangssignal in die Leitung 66 gelangt. Die Impulsfrequenz ist / = η · w
(z. B. Impulse pro Sekunde), wobei η die Anzahl der Zähne und w die Drehzahl (z. B. in Umdrehungen
5 pro Sekunde) des Zahnrads 68 ist. Dieser pneumatische Impulsgenerator wandelt somit eine Drehgeschwindigkeit
in einen pneumatischen Impulszug um, der bei 74 angedeutet ist und bei dem der zeitliche
Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen
quenzrnodulierter Strömungsmittelimpulszüge hauptsächlich aus folgenden Gründen:
1. Analogsignale sind für Signalübertragungen, bei
Pumpfühler ist über die Leitung 44 mit dem Verdich- 10 umgekehrt proportional zur Triebwerksdrehzahl ist.
ter 36 verbunden. Falls eine Annäherung an den Wie in F i g. 1 schematisch dargestellt ist, erzeugen
Pumpbereich erfolgt, überspielt der Pumpfühler 42, die Blöcke 18, 20 und 22 gemeinsam ein Äusgangsder
über die Leitung 46 an die Vergleichseinrichtung signal in Form eines pneumatischen Impulszugs, das
24 angeschlossen ist, die Drehzahlregelung und ver- die vom Bedienungsmann gewählte Solldrehzahl wiehindert
das Pumpen dadurch, daß das Fehlersignal in 15 dergibt. Dies wird bei der beschriebenen Einrichtung
der Vergleichseinrichtung 24 vermindert und dadurch mit Hilfe eines pneumatischen Sollwert-Impulsgenedie
Brennstoffzufuhr herabgesetzt wird. rators erreicht, der eine feste oder bekannte Bezugs-
Die in F i g. 1 dargestellte Drehzahl-Grundregelein- frequenz liefert und eine vom Bedienungsmann betärichtung
besteht aus vier Untergruppen, von denen tigbare Stelleinrichtung aufweist, mit der die Bedrei
in den F i g. 3 bis 5 dargestellt sind. Unter Be- 20 zugsfrequenz entsprechend der gewünschten Drehzalil
rücksichtigung der Tatsache, daß die Verwendung verändert werden kann.
von mit Strömungswechselwirkung arbeitenden Strö- F i g. 4 zeigt einen derartigen Sollwert-Impulsgene-
mungsverstärkern ein wesentliches Merkmal der be- rator in Form eines pneumatischen Stimmgabelosziltrachteten
Einrichtung darstellt, erfolgt die Anwen- lators. Er enthält als frequenzbestimmendes Element
dung des digitalen Prinzips unter Verwendung fre- 25 eine Stimmgabel 76 mit zwei Zinken 78, von denen
eine dicht vor einer Düse 80 angeordnet ist. Wie bei dem Drehzahlfühler ist auch hier eine Hochdruckquelle
Fs in einer Zuführkammer 82 enthalten und
, XT. .... .... Λ. , c .. über eine Leitung 84, die eine Drossel 86 enthält, mit
denen Nichtlmeantaten Verzerrungen und Stör- 3o dner DÜS£ 80 verbunden; an die Leitung 84 ist m
signale in merklichem Ausmaß auftreten, grund- eine zwischen der Drossel 86 und der DÜS|80 iiegensatzhch
weniger geeignet. den Stdle dne Ausgangsleitung 88 angeschlossen. Die
2. Die meisten bekannten Strömungsverstärker, die Zinke 78 schwingt mit ihrer Eigenfrequenz, wobei die
mit Strömungswechselwirkung arbeiten, haben Ausströmung aus der Düse 80 abwechselnd vergrözwar
beträchtliche Nichtlinearitäten, jedoch an- 35 ßert und verringert wird, so daß in der Ausgangsleidererseits
eine sehr kurze Ansprechzeit; dies tung 88 Druckimpulse mit dieser Eigenfrequenz, d. h.
macht sie für die digitalen Anwendungen, bei einer bekannten Bezugsfrequenz, erzeugt werden,
denen Linearität von untergeordneter Bedeutung Dieser Oszillator schwingt selbsttätig an, sobald Luftist,
ideal geeignet. druck auf die Düse 80 gegeben wird, und erfordert
3. Im allgemeinen können bei digitaler Arbeits- 4° keine zusätzlichen Einrichtungen zur Erregung^
weise Bezugssignale für die Drehzahl und das inFl.f; 5 lst ^n a T hnllc,her Pneumatischer Stimmgabeloszillator
oder Impulsgenerator dargestellt, bei dem zusätzlich Einrichtungen zur Veränderung der
Bezugsfrequenz in Abhängigkeit von einer mecha-
45 ■ nischen Einstellung, die z. B. von einem Bedienhebel bestimmt sein kann, vorgesehen sind. Der grundsätzliche
Aufbau des Stimmgabeloszillators kann gleich dem in F i g. 4 dargestellten Aufbau sein; für entsprechende
Teile sind gleiche Bezugszahlen verwendet Drehgeschwindigkeit in ein pneumatisches Impuls- 50 worden. Zusätzlich ist ein bewegbarer Abstimmklotz
signal verwandelt, dessen Impulsfrequenz von der 90 zwischen die Zinken 78 geklemmt. Der Abstimm-Drehzahl
abhängt; in F i g. 1 ist ein derartiger Im- klotz ist mit einer Einstellstange 92 verbunden, mit
pulsgenerator durch den Block 34 angedeutet. der er in Längsrichtung der Zinken verstellt werden
Das pneumatische Tachometer umfaßt eine Zu- kann, so daß die wirksame Länge des Zinkens und
führkammer 58, die eine Hochdruckquelle Ps enthält, 55 damit die Schwingfrequenz entsprechend verändert
sowie eine Verbindungsleitung 60, die in einer Strahl- wird. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß mit diedüse
62 endet und stromaufwärts dieser Düse eine ser Anordnung bei Verwendung handelsüblicher
Drossel 64 enthält. An die zwischen der Strahldüse 62 Stimmgabeln Frequenzänderungen in der Größenord-
und der Drossel 64 gebildete Kammer C ist eine Aus- nung 3 :1 herstellbar sind; dieser Änderungsbereich
gangsleitung 66 angeschlossen, die eine Drossel 67 60 ist für den erfmdungsgemäßen Verwendungszweck
enthält. Dicht vor der Strahldüse 62 laufen die Zähne brauchbar.
Verdichterpumpen als Frequenzsignale erzeugt werden, die gegen Verzerrungen oder Überdekkung
durch Störsignale weitgehend unempfindlich sind.
In F i g. 3 ist ein pneumatischer Impulsgenerator dargestellt, der als Tachometer oder Drehzahlfühler
arbeitet und zu diesem Zweck eine mechanische
70 eines drehbar gelagerten Zahnrads 68 vorbei. Bei der hier besprochenen Einrichtung ist das Zahnrad
68 über eine Welle 72 mit dem Triebwerk verbunden und läuft proportional zur Turbinendrehzahl um. 65
Wenn ein Zahn 70 an der Düse 62 vorbeigeht und dabei die Ausströmung aus der Düse vermindert, entsteht
in der Kammer C ein positiver Druckimpuls, der
Die in F i g. 1 durch den Block 24 wiedergegebene Vergleichseinrichtung hat zwei grundsätzliche Funktionen:
1. Vergleich des vom Tachometer 34 erzeugten Istdrehzahl-Impulssignals
mit dem vom Bedienhebel 18 über das Gestänge 20 und den Wandler
22 erzeugten Solldrehzahl-Impulssignal und Erzeugung
eines Drehzahl-Fehlersignals, das der Differenz zwischen Ist- und Solldrehzahl proportional
ist.
2. Umwandlung von digitalen Impulsen in ein stetiges Analogsignal, das für die Einstellung eines
Brennstoffventils oder eines anderen bewegbaren Stellglieds brauchbar ist.
In F i g. 6 ist eine Vergleichseinrichtung genauer dargestellt. Die Einrichtung enthält eine an eine pneumatische
Hochdruckquelle 93 angeschlossene Hauptdüse 95. Unmittelbar stromabwärts der Hauptdüse
1 92 ist eine Ablenkkammer 94 vorgesehen, die an eine Empfangskammer 96 angeschlossen ist. In der Nähe
der gegenüberliegenden, in Fig. 6 rechten Seitenwand der Empfangskammer 96 sind Auslässe 98 und
100 vorgesehen, die an einen Bereich niedrigen Drucks, beispielsweise an die Atmosphäre, angeschlossen
sind, so daß der in der Empfangskammer 96 herrschende Druck niedrig ist. In der rechten Seitenwand
der Kammer 96 ist eine auf die Zuführdüse 92 ausgerichtete Öffnung 104 vorgesehen, die sich in
eine primäre Abgangsleitung 102 fortsetzt, 'so daß diese primäre Abgangsleitung normalerweise den von
der Zuführdüse abgegebenen Hochdruckstrom aufnimmt und ihn durch eine Balgenkammer 106 sowie
eine daran angeschlossene Auslaßleitung 108 zur Atmosphäre ableitet. Zu beiden Seiten der Öffnung
104 sind symmetrisch mit Abstand zwei Aufnahmeöffnungen 110 und 112 vorgesehen, an die Ausgangsleitungen
114 bzw. 116 angeschlossen sind. Die Ausgangsleitung 114 steht mit dem Inneren eines ersten
Balgs 118 in Verbindung, der in der Balgenkammer 106 angeordnet und an deren oberer Endwand befestigt
ist. Die Ausgangsleitung 116 ist in entsprechender Weise an einen zweiten Balg 120 angeschlossen,
der an der unteren Endwand der Balgenkammer 106 befestigt und auf den Balg 118 ausgerichtet ist. Die
freien Enden der Balgen 118 und 120 sind durch eine Stange 122 miteinander verbunden, so daß die Lage
der Stange eine Funktion des Unterschieds der auf die gegenüberliegenden Balgen einwirkenden Drücke
ist. An die Stange 122 ist bei 125 ein Stellglied 124 angelenkt. Die Ausgangsleitungen 114 und 116 sind
zusätzlich an Rückkopplungsleitungen 126 bzw. 128 angeschlossen, die je eine Drossel 130 bzw. 132 enthalten
und in Düsen 134 bzw. 136 enden, die auf gegenüberliegenden Seiten der Ablenkkammer 94 angeordnet
sind und deren Strahlen etwa quer zum Hauptstrahl der Düse 95 verlaufen.
Zwei Steuerkanäle 138 und 140 enden in Steuerdüsen 142 bzw. 144, die zu beiden Seiten des aus der
Hauptdüse 92 kommenden Hauptstrahls etwa quer zu diesem in entgegengesetzten Richtungen ausstoßen.
Wenn aus keiner der Steuerleitungen 138 oder 140
ein Steuersignal angeliefert wird, strömt aus der Zuführdüse
92 ein kontinuierlicher Druckluftstrahl quer durch die Ablenkkammer 94 und die Empfangskammer
96,- trifft dort auf die primäre Abgangsöffnung 104 und wird durch die Abgangsleitung 102, die BaI-genkammer
106 und die Auslaßleitung 108 zur Atmosphäre weitergeleitet. Diese Strömung hat keine Verstellwirkung
auf die Stange 122; der von ihr in der Balgenkammer 106 hervorgerufene Druckanstieg wirkt
in gleicherweise auf die einander entgegenwirkenden Balgen 118 und 120, so daß das Gleichgewicht
bestehen bleibt. Etwaige vom Hauptstrom abgestreute Teilströme, die nicht in die primäre Abgangsöffnung
104 eintreten, werden entweder über die Auslässe 98 und 100 abgeführt oder treffen etwa gleichmäßig auf
die symmetrisch mit gegenseitigem Abstand angeordneten Aufnahmeöffnungen 110 und 112 und rufen
dort gleiche und einander aufhebende Druckanstiege in den Balgen 118 und 120 hervor.
Wenn ein aus einem Impulszug bestehendes Steuersignal der als Eingang Λ bezeichneten Steuerleitung
138 zugeführt wird, wird er durch die Steuerdüse 142 quer gegen den Hauptstrahl gerichtet und lenkt den
Hauptstrahl nach unten in Richtung zur Auslaßöffnung 112 ab, so daß in der Ausgangsleitung 116 und
im Balg 120 ein verstärktes Impuls-Ausgangssignal erzeugt wird. Am Ende jedes Steuerimpulses in der
Leitung 138 springt der Hauptstrahl wieder in seine ursprüngliche, auf die primäre Abgangsöffnung 104
ausgerichtete Lage zurück. Infolgedessen entspricht die Impulsperiode des Ausgangssignals A der Impulsperiode
des Eingangssignals A. Der mit Eingang B bezeichneten Steuerleitung 140 wird ein zweiter
Steuerimpuls zugeführt, der in entsprechender Weise den Hauptstrahl in die Ausgangsleitung 114 hinein
ablenkt. Wenn die Impulsfrequenzen der Eingänge A und B gleich sind, wird der Hauptstrahl in jeder Zeiteinheit
gleich oft zur Ausgangsleitung 114 und zur Ausgangsleitung 116 hin abgelenkt, so daß sich in
den Balgen 118 und 120 gleiche, sich aufhebende Drücke aufbauen.
Falls jedoch die Impulsfrequenzen in den Eingängen A und B verschieden sind, wird in den Balgen ein
Druck-Ungleichgewicht hervorgerufen, durch das die Stange 122 und das Stellglied 124 verstellt werden.
Wenn z. B. die Impulsfolgefrequenz im Eingang A 400 Hz und im Eingang B 350 Hz beträgt, empfängt
der Balg 120 im Vergleich zum Balg 118 in jeder Sekunde durchschnittlich 50 zusätzliche Impulse. Die
Balgen 118 und 120 haben ein verhältnismäßig großes Volumen und wirken als Sammler oder Integratoren,
in denen der Druckpegel jeweils eine Funktion der empfangenen Impulsfolgefrequenz ist. Somit wird
in dem angenommenen Beispiel der Druckpegel im Balg 120 größer als der im Balg 118 sein, so daß die
Stange 122 nach oben und das Stellglied 124 im Uhrzeigersinn bewegt werden. Wäre die Impulsfrequenz
im Eingang B größer als im Eingang A, so wäre der Druck im Balg 118 der größere, und die Stange 122
würde nach unten verstellt werden. Da die Balgen einen ihnen eigentümlichen Widerstand gegen Verformung
aufweisen, ist das Ausmaß, um das die Stange 122 verstellt wird, von der in den Balgen wirksamen
Druckdifferenz abhängig, die vom Unterschied der Impulsfrequenzen in den beiden Eingängen abhängt.
Falls der Verformungswiderstand der Balgen unzureichend
ist oder falls Membranen verwendet werden, können natürlich Federn benutzt werden, um Proportionalität
herzustellen.
Die iri den Balgen 118 und 120 wirksame Druckdifferenz, die die Stange 122 bewegt, ist somit dem zwischen den Eingängen A und B bestehenden Frequenzunterschied, d. h. also dem Fehlersignal, proportional. Überdies hat die Einrichtung die in Form eines digitalen Impulszugs angelieferte Information in ein kontinuierliches Analogsignal verwandelt, mit dem das Stellglied 124 verstellt wird.
Die iri den Balgen 118 und 120 wirksame Druckdifferenz, die die Stange 122 bewegt, ist somit dem zwischen den Eingängen A und B bestehenden Frequenzunterschied, d. h. also dem Fehlersignal, proportional. Überdies hat die Einrichtung die in Form eines digitalen Impulszugs angelieferte Information in ein kontinuierliches Analogsignal verwandelt, mit dem das Stellglied 124 verstellt wird.
Die Rückkopplungsleitungen 126 und 128 sind vorgesehen
worden, um in gewissem Ausmaß eine Ver-
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Stärkungsregelung erzielen zu können. Zum Beispiel wird bei Beaufschlagung des Impulseingangs A der
Hauptstrahl zur Ausgangsleitung 16 hin abgelenkt; dadurch wird je nach Einstellung der Drossel 132 ein
gewisser Teil des Ausgangsimpulses durch die Rückkopplungsleitung 128 und die daran angeschlossene
Düse 136 zurück in die Ablenkkammer 94 geleitet, und zwar entgegen der Eingangsströmung aus der
Steuerdüse 142. -Die Rückkopplungsströmung wirkt somit subtraktiv oder entgegengesetzt zur Steuerströmung;
durch Verändern der Abmessung der Drossel 132, z. B. durch Austausch, können die relativen Größen
so eingestellt werden, daß sich eine gewünschte Verstärkung ergibt. In entsprechender Weise wirkt
eine Rückkopplungsströmung in der Rückkopplungsleitung 126 dem Steuereingang B entgegen.
Wenn die Rückkopplungsleitungen 126 und 128 ein beträchtliches Volumen haben (das absichtlich
hinzugefügt sein kann), kann die Unterdrucksetzung der Rückkopplungsleitungen 126 und 128 und entsprechend
auch die Unterdrucksetzung der Düsen 134 bzw. 136 verzögert werden. In dieser Rückkopplungsschaltung
ergibt sich durch eine verzögerte Unterdrucksetzung eine frequenzabhängige Verstärkungsregelung,
durch die ein Ausgangs-Differenzdruck an den BaI-gen 118 und 120 erzeugt wird, der nicht nur proportional
zur Differenz der Eingangssignale (A minus B), sondern auch proportional zur zeitlichen Änderung
der Differenz der Eingangssignale (A minus B) ist.
Das Stellglied 124 wirkt auf die die Brennstoffzufuhr bestimmende Einrichtung 28, im einfachsten
Fall ein Brennstoffventil, ein und ruft eine der Drehzahlabweichung
proportionale korrigierende Verstellung dieser Einrichtung hervor. Durch die Änderung
der Brennstoffzufuhr ergibt sich eine entsprechende Veränderung der Ist-Drehzahl in korrigierender Richtung,
so daß die von dem pneumatischen Tachometer der F i g. 3 gelieferte Impulsfrequenz sich in
Richtung auf die Sollfrequenz ändert.
Um zu verhindern, daß durch den Drehzahlregler unerwünschte Betriebszustände hervorgerufen werden,
wird zweckmäßig ein weiteres Eingangssignal ins Spiel gebracht, das einen unerwünschten Betriebszustand
anzeigt, beispielsweise die weiter vorn beschriebene Annäherung an den Pumpbereich eines
Verdichters. In solchen Fällen muß die normale Regelfunktion überspielt und die Drehzahl auf einen
niedrigeren Wert eingestellt werden. Dies kann in einfacher Weise mit den in den F i g. 7 und 8 dargestellten
Torventilen erfolgen.
Da bei normalem Betrieb des Triebwerks stets Drehzahl-Sollwertimpulse vorhanden sind, besteht
eine Möglichkeit zur Verringerung der Triebwerksdrehzahl darin, die Anzahl der Sollwert-Impulse
durch Löschen von Impulsen zu verringern. Dies kann mit Hilfe eines Torventils erfolgen, das in die
Ausgangsleitung des Sollwert-Impulsgenerators eingeschaltet wird und beim Eintreffen eines Eingangssignals diese Ausgangsleitung sperrt. So kann z. B.
das Eingangssignal ein pneumatischer Impuls von bestimmter Zeitdauer sein, der beim Auftreten eines
unerwünschten Betriebszustands erzeugt wird.
F i g. 7 erläutert ein rein pneumatisches Torventil für ein einziges Eingangssignal. Das Torventil enthält
eine Hochdruckquelle 224, die über eine Leitung 226 eine Hauptdüse 228 speist. Schräg zur Auslaßleitung
232 ist eine Ausgangsleitung 234 angeordnet, die von einer in die Aufnahmekammer 230 mündenden Aufnahmeöffnung
236 ausgeht. Die Aufnahmeöffnung 236 ist gegen den die Kammer 230 durchquerenden
Hauptstrom versetzt, so daß der Hauptstrom normalerweise nicht in die Ausgangsleitung 234 eintritt,
sondern nur dann, wenn er nach unten abgelenkt wird.
Ein Eingangssignal in Form eines Impulszugs wird in eine Hauptsteuerleitung 238 eingeführt. Diese
endet in einer Hauptsteuerdüse 240, die in die Aufnahmekammer 230 mündet, und zwar quer zum
Hauptstrahl und gegenüber diesem in einer zur Ausgangsöffnung 236 entgegengesetzten Richtung. Bis
hierhin arbeitet die Einrichtung als einfacher pneumatischer Verstärker. Falls der Hauptsteuerleitung
238 ein Signalimpulszug zugeführt wird, wird der Hauptstrahl nach unten in die Ausgangsöffnung 236
abgelenkt, solange das Signal oder der Steuerimpuls jeweils existiert.
Es ist ferner eine Eingangssteuerleitung 242 vorgesehen, die zu einer Eingangssteuerdüse 244 führt.
Letztere mündet in die Aufnahmekammer 230 quer zum Hauptstrahl und genau auf die Hauptsteuerdüse
240 an der gegenüberliegenden Seite der Aufnahme- ( kammer ausgerichtet. Durch Einführung eines als
Sperrimpuls wirkenden Eingangssignals in die Hauptsteuerleitung 242 können die über die Hauptsteuerleitung
238 ankommenden Impulse daran gehindert werden, den Hauptstrahl abzulenken. Auf diese
Weise wird die Blockierung eines pneumatischen Impulses durch einen anderen pneumatischen Impuls
bewirkt.
Das in Fig. 7 erläuterte Konzept kann auch bei
einem Torventil mit mehreren Eingängen Anwendung finden. Ein derartiges Ventil ist in F i g. 8 erläutert.
Dieses Torventil hat zusätzlich eine zweite Eingangssteuerleitung 246. Diese führt zu einer zweiten
Eingangssteuerdüse 248, die der Hauptsteuerdüse 240 etwa gegenüberliegt. Durch Zuführung von
Sperrimpulsen über die Eingangssteuerleitung 242 und/oder 246 kann die Entstehung eines Ausgangssignals
beim Auftreten eines Signals in der Hauptsteuerleitung 238 verhindert werden.
Um eine bestimmte Impulsform sicherzustellen, ,, können Impulsformer vorgesehen werden. Bei der (
hier beschriebenen Regelanlage müssen bestimmte Impulscharakteristiken, wie z. B. die Amplitude und
die Impulsdauer, gleichmäßig sein, damit bei der Mittelwertbildung in der Vergleichseinrichtung 24
(F i g. 6) keine Fehler entstehen.
In F i g. 9 ist ein pneumatischer Impulsformer dargestellt, bei dem ein bestehender Signalimpuls dazu
benutzt wird, um die Erzeugung eines neuen Ausgangsimpulses mit bestimmter Amplitude und Dauer
auszulösen; dieser Ausgangsimpuls hat jedoch dieselbe Impulsfolgefrequenz wie der Auslöseimpuls.
Der Impulsformer umfaßt eine Hochdruckzufuhrkammer 250, die über eine Übertragungsleitung 252
an eine Hauptzufuhrdüse 254 angeschlossen ist. Der Hauptstrahl, der von der Düse 254 ausgestoßen wird,
durchquert eine Empfangskammer 256 und wird im Normalfall durch den Auslaßkanal 258 in die Atmosphäre
geleitet. Durch einen Kanal 260 wird ein verzerrter Signalimpuls als Auslöseimpuls geleitet. Der
Kanal 260 weist eine Steuerdüse 262 auf, deren in die Empfangskammer 256 gerichteter Strahl quer
zum Hauptstrahl verläuft. Schräg zum Entlüftungskanal 258 ist ein Ausgangskanal 264 angeordnet, der
eine Aufnahmeöffnung 266 aufweist, die leicht ver-
11 12
setzt gegenüber dem Hauptstrahl und in entgegen- durch den Auslaßkanal 258 und den Strom im Ausgesetzter
Richtung zur Steuerdüse 262 in die Emp- gangskanal 264 zum Stillstand. Der so erzeugte Ausfangskammer
256 mündet. In der Seitenwand des gangsimpuls beginnt mit dem Eintreffzeitpunkt des
Ausgangskanals 264 hinter der Aufnahmeöffnung Auslöseimpulses und endet zu dem Zeitpunkt, da das
266 ist eine kleine Ausnehmung 268 gebildet. Ein 5 verzögerte Rückkopplungssignal den Hauptstrahl
durch den Kanal 260 herangeführter Auslöseimpuls zurückstellt. Die Länge des Ausgangsimpulses ist prowird
durch die Steuerdüse 262 ausgestoßen und ver- portional der Rückkopplungsverzögerung, die ihrerursacht
eine Ablenkung des Hauptstrahls vom Lüf- seits durch Veränderung des Volumens in der Kamtungskanal
258 nach oben zum Ausgängskanal 264. mer274 durch den Kolben 278 verändert werden
Wenn der Hauptstrahl aus dem Ausgangskanal 264 io kann.
herausströmt, dann zieht seine große Geschwindig- F i g. 10 zeigt schematisch eine Gesamtanlage zur
keit Strömungsmittel aus dem Bereich der Ausneh- Regelung der Drehzahl eines Gasturbinentriebwerks
mung 268 und verursacht einen Unterdruck, der den 360. Das Triebwerk hat in der üblichen Weise einen
Hauptstrahl in seiner abgelenkten Stellung hält, auch Lufteinlaß 362, einen Verdichter 364, Brennkam-
nachdem der Auslöseimpuls verschwunden ist. Auf- 15 mern 366 mit einer Brennstoffsammelleitung 368 und
Grund der Kanalausbildung hält sich der Haupt- Brennerdüsen 370, eine Turbine 374, die mit dem
strahl, nachdem er einmal abgelenkt worden ist, Verdichter 364 über eine Welle 374 verbunden ist,
selbst an der Wand des Ausgangskanals 264, etwa und eine Schubdüse 376.
analog zu einem elektrischen Gegentaktschalter mit Der Brenristoffsammelleitung 368 wird aus einem
Haltespule, der, nachdem er einmal betätigt worden so Brennstoffregler 28 über die Leitung 150 Brennstoff
ist, sich in dem betätigten Zustand so länge hält, bis zugeführt. Der Brennstoffregler 28 und damit die
,ein Entregungssignal erfolgt. Es ist festgestellt wor- Brennstoffzufuhr wird vom Stellglied 124 der Verden,
daß für ein Festhalten eines Hauptstrahls an gleichseinrichtung 24 (vgl. F i g. 1 und 2) gesteuert,
einer Wand im abgelenkten Zustand eine bestimmte Die Steuerleitung 138 der Vergleichseinrichtung 24
Geschwindigkeit des Hauptstrahls erforderlich ist. 25 wird über ein Torventil 410 und einen Impulsformer
Ist die Geschwindigkeit entweder zu hoch oder zu 408 von einem pneumatischen Sollwert-Impulsgeneniedrig,
dann entsteht nicht die erforderliche Turbu- rator400 mit pneumatischen Impulsen gespeist,
lenz, die nötig ist, um das Strömungsmittel in den Be- deren Folgefrequenz mittels eines Drehzahl-Wählreich
der Ausnehmung 268 zu saugen. hebeis 404 wählbar ist.
Das Rückstellsignal für die Rückführung des 30 Die Steuerleitung 140 der Vergleichseinrichtung 24
Hauptstrahls aus seinem abgelenkten Zustand zurück wird über einen Impulsformer 418 aus einem pneuin
den Auslaßkanal 258 wird durch einen Rückkopp- matischen Tachometer 412, das über eine Verbinlungskreis
herangeführt, der einen Kanal 270 auf- dung 41.4 die Triebwerksdrehzahl empfängt, mit
weist, der in einem bestimmten Abstand hinter der pneumatischen Impulsen gespeist, deren Folgefre-Ausnehmung
268 an den Ausgangskanal 264 ange- 35 quenz den Drehzahl-Istwert wiedergibt,
schlossen ist. Der Kanal 270 enthält eine Drossel 272 Die Vergleichseinrichtung 24 steuert das Stellglied
und mündet in eine Kammer 274. Ein beweglicher 124 in der weiter vorn beschriebenen Weise in AbKolben
276, der auch durch eine verstellbare Mem- hängigkeit von Frequenzunterschieden der den Steuerbran
oder einen Balg ersetzt sein kann, bildet eine leitungen 138 und 140 zugeführten Impulszüge.
Wand der Kammer 274 und dient zur Verstellung 40 Das Torventil 410 kann aus der Leitung 432 ein
des Kammervolumens. Ein Rückkopplungskanal 278, Eingangssignal empfangen, das während seiner Zeitder
eine Drossel 280 aufweist, verbindet die Kammer dauer den Durchtritt von Impulsen zur Steuerleitung
274 mit einer Rückkopplungssteuerdüse 282, die 138 sperrt. Die Leitung 432 ist über einen Impulsquer zum Hauptstrahl in die Empfangskammer 256 former 430 und eine Leitung 428 an eine Übermündet.
45 wachyngseinrichtung angeschlossen. In diesem Fall .
Die Impulserzeugung und Impulsformung geht wie spricht die Überwachungseinrichtung auf den Ströfolgt
vor sich: Ein wirksamer Auslöseimpuls wird in mungszustand an einer schematisch angedeuteten
den Kanal 260 gegeben und von dort durch die Leitschaufel 210 des Verdichters 364 an. Eine vom
Steuerdüse 262 ausgestoßen. Er lenkt den Haupt- Impulsgenerator 424 kommende Leitung und eine
strahl in den Ausgangskanal 264 ab. Ein Auslöse- 50 zum Impulsformer 430 führende Leitung 428 münimpuls
ist wirksam, wenn seine Amplitude groß den dicht nebeneinander in der konvexen Oberfläche
genug ist, um eine Ablenkung des Hauptstrahls ein- der Schaufel 210. Bei Annäherung an den Pumpbezuleiten.
Die genaue Form des Auslöseimpulses ist reich des Verdichters 364 ruft jeder Druckimpuls der
nicht von Bedeutung, es ist im allgemeinen zu er- Leitung 426 eine vorübergehende Strömungsablösung
warten, daß dessen Form verzerrt ist. Nachdem der 55 an der Schaufel 210 hervor, wodurch in der Leitung
Hauptstrahl einmal abgelenkt worden ist, setzt er sich 428 eine entsprechende Folge von pneumatischen
auf Grund der Ansaugwirkung der Ausnehmung 268 Impulsen entsteht. Jeder dieser Impulse bildet nach
selbst an der Ausgangskanalwand fest. Ein Teil des dem Durchgang durch den Impulsformer 430 ein
Hauptstrahls wird über die Rückkopplung abgeleitet, Sperrsignal für das Torventil 410, so daß die Folgedie
den Kanal 270, die Drosseln 272 und 280 und 60 frequenz der zur Steuerleitung I38 der Vergleichs-"das
Volumen der Kammer 274 umfaßt In die Rück- einrichtung 24 gelangenden Sollwert-Impulse entkopplung
wird eine Zeitverzögerung eingeführt, und sprechend herabgesetzt und dadurch der Vergleichszwar
um die Zeitdauer, die erforderlich ist, um das einrichtung 24 ein niedrigerer Drehzahl-Sollwert vorVolumen
der Kammer 274 zu füllen und den Druck getäuscht wird. Die Vergleichseinrichtung 24 verminin
der Rückkopplungsleitung auf einen genügend 65 dert dann die Brennstoffzufuhr zum Triebwerk enthohen
Wert aufzubauen. Dieser wird durch die Rück- sprechend. Die Größe der auf diese Weise erzielten
kopplungsdüse 282 ausgestoßen und bringt den abge- Drehzahlverminderung hängt von der Länge der vom
lenkten Hauptstrahl auf seinen ursprünglichen Weg Impulsformer gelieferten Sperrimpulse ab. Diese
Länge kann durch Verändern des Kammervolumens des Impulsformers430 verändert werden; z.B. werden
durch Vergrößern des Kammervolumens die Sperrimpulse verlängert.
Die Impulsformer 408, 430 und 418 entsprechen etwa dem in F i g. 9 dargestellten Impulsformer. Die
pneumatischen Generatoren 400 und 412 entsprechen etwa den in den F i g. 5 bzw. 3 dargestellten
Impulsgeneratoren. Das Torventil 410 entspricht etwa dem in F i g. 7 dargestellten Torventil.
Claims (8)
1. Drehzahlregler mit einer Signale für den
Sollwert und Istwert der Drehzahl vergleichenden Einrichtung, die ein insbesondere die Brennstoffzufuhr
von Gasturbinen steuerndes Fehlersignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lieferuü' des Sollwert- bzw. Istwertsignals je
ein pneumatischer Impulsgenerator (400 bzw. 60 bis 72 oder 412) mit vom Sollwert bzw. Istwert
abhängiger Frequenz verwendet wird und daß das von der Vergleichseinrichtung (24) gelieferte
Fehlersignal vom Frequenzunterschied des Sollwert- und Istwertsignals abhängt (F i g. 10 bzw. 3). as
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung
(24) einen Strömungsmittelverstärker aufweist, der eine an eine pneumatische Hochdruckquelle
(93) angeschlossene Hauptdüse (95), eine an den pneumatischen Impulsgenerator für den Drehzahl-Sollwert
(400) angeschlossene erste Steuerdüse (138, 142) zur pneumatischen Ablenkung
des aus der Hauptdüse austretenden Hauptstrahls in Richtung auf eine erste Aufnahmeöffnung
(112) und eine an den pneumatischen Impulsgenerator für den Istwert, also eine an den pneumatischen
Tachometer (60 bis 72 bzw. 412) angeschlossene zweite Steuerdüse (140, 144) zur pneumatischen Ablenkung des Hauptstrahls in
Richtung auf eine zweite Aufnahmeöffnung(llO) enthält, und daß beide Aufnahmeöffnungen an
eine mit einem Stellglied (124) verbundene druckgesteuerte Einrichtung (118, 120, 122) angeschlossen
sind (F i g. 3 bzw. 6 und 10).
3. Drehzahlregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Aufnahmeöffnung
(112. 110) eine eine einstellbare Drossel (132 bzw. 130) aufweisende Rückkopplungsleitung
(128 bzw. 126) angeschlossen ist, die in je eine Düse (136 bzw. 134) enden, die jeweils der der
betreffenden Aufnahmeöffnung (112 bzw. 110) entsprechenden Steuerdüse (142 bzw. 144) entgegenwirken.
4. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische
Sollwert-Impulsgenerator (400) eine über eine feste Drossel (86) an eine pneumatische
Hochdruckquelle (82) angeschlossene Strahldüse (80) und eine Stimmgabel (76) aufweist, die in
schwingendem Zustand mit ihrer einen Zinke (78) den Strömungsmitteldruck in einer stromaufwärts
der Strahldüse (80) und stromabwärts der festen Drossel (86) abgehenden Zweigleitung (88) verändert,
und daß ein Abstimmklotz (90, 92) zwischen die Zinken (78) der Stimmgabel eingefügt
und mittels eines Drehzahl-Wählhebels (404) die Zinken entlang verstellbar ist (F i g. 4 bzw. 5
und 10).
5. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische
Istwert-Impulsgenerator oder Tachometer (412) eine über eine feste Drossel (64) an eine
pneumatische Hochdruckquelle (58) angeschlossene Strahldüse (62) und ein vor dieser Düse angeordnetes,
proportional zur Istdrehzahl angetriebenes Zahnrad (68) aufweist, dessen Zähne (70)
beim Vorbeigang an der Strahldüse (62) den Druck in einer stromabwärts der festen Drossel (
(64) abgehenden Zweigleitung (66) verändern (F i g. 3 und 10).
6. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Soliwert-Impulsgenerator (400) und die Vergleichseinrichtung (24) ein Torventil (410) eingefügt
ist, das bei Empfang eines Eingangssignals den Durchgang der vom Sollwert-Impulsgenerator(400)
gelieferten Impulse sperrt, so daß, wenn das Eingangssignal eine Folge von pneumatischen
Impulsen ist, deren Länge von einer Betriebskenngröße der geregelten Maschine bestimmt
wird, die Frequenz der von dem Sollwert-Impulsgenerator gelieferten Impulse von der Betriebskenngröße
abhängt.
7. Drehzahlregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Torventil (410) eine an
eine pneumatische Hochdruckquelle (224) angeschlossene Hauptdüse (228), eine an den
Sollwert-Impulsgenerator (400) angeschlossene Hauptsteuerdüse (240) für die Ablenkung des aus r
der Hauptdüse austretenden Hauptstrahls in ' Richtung auf eine mit der Vergleichseinrichtung
(24) verbundene Ausgangsöffnung (236) und wenigstens eine das Eingangssignal empfangende
Eingangssteuerdüse (224, 248) aufweist, die auf der der Hauptsteuerdüse (240) abgewandten Seite
des aus der Hauptdüse austretenden Hauptstrahls angeordnet ist.
8. Drehzahlregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß pneumatische
Impulsformer (408, 418) in den Ausgängen der Impulsgeneratoren vorgesehen sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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