DE160988C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Regelungsvorrichtung für Kraftmaschinen. Die Regelung kann überall dort angewendet werden, wo es darauf ankommt, die Geschwindigkeit, die Arbeit, die gelieferte Menge oder eine gelieferte Kraft innerhalb bestimmter Grenzen konstant zu halten. Als beispielsweise Fälle seien erwähnt Regulierung von Dampfmaschinen auf konstante Umdrehungszahl, von Dynamomaschinen auf konstante Stromstärke, Spannung oder Watt und besonders auch Regulierung von Turbinen auf gleiche Umdrehungszahl. Die Erfindung betrifft eine Regelungsart, bei der durch von der Maschine angetriebene Anzeigevorrichtungen (von Geschwindigkeitsregulatoren, Voltmetern, Amperemetern, Wattmetern u. dgl.) Stromschlüsse erzeugt werden, durch welche ein die Steuerung oder das antreibende Kraftmittel der Maschine beeinflussender elektrischer Motor o. dgl. vermittels eines Umschalters oder Zwischenapparates in der einen oder der anderen Richtung gedreht wird und daher je nach dem Sinn der Drehung in verschiedener Weise auf die zu beeinflussenden Mittel einwirkt. Bei der Turbinenregulierung kann beispielsweise ein Geschwindigkeitsregler die Stromschlüsse erzeugen und auf diese Weise durch Vermittlung eines Motors auf die Leitradschaufeln oder auf den Wasserzufluß einwirken. Die Anordnung könnte auch so getroffen sein, daß die Anzeigevorrichtung von einer Dynamomaschine beeinflußt wird und der durch sie in Gang gesetzte Elektromotor auf die antreibende Kraftmaschine, die Turbine (bezw. Dampfmaschine) oder die Dynamomaschine selbst einwirkt.

Das W⁷esen der Erfindung besteht darin, daß in die Leitungskreise des Umschalters oder Zwischenapparates, welcher auf den Gang des Steuerungsmotors einwirkt, ein oder auch mehrere Nebenumschalter eingelegt sind, durch deren Stellung die Stellung des Hauptumschalters unter Vermittlung der von der gelieferten Kraft, Arbeit, Menge oder Geschwindigkeit abhängigen Anzeigevorrichtung beeinflußt wird. Hierdurch wird jederzeit ein Anlassen und Abstellen der Kraftmaschine von beliebigen Orten aus möglich.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der neuen Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist a die Anzeigevorrichtung, von welcher ein Zeiger 20 gezeichnet ist, der sich über drei Kontakten 2, ι und 3 bewegen kann und je nach seiner Stellung diese Kontakte überbrückt. Er kann je nach der Art der zu regelnden Maschine von einem Geschwindigkeitsregler, Amperemeter, Voltmeter, Wattmeter usw. bewegt werden.

Bej b ist ein Elektromotor dargestellt, welcher die Steuerung oder das die Maschine antreibende Kraftmittel bei der Drehung nach der einen und anderen Richtung in verschiedenem Sinne beeinflußt. Die Einwirkung desselben kann in beliebiger und bekannter Weise erfolgen, c ist der zwischen Elektro-

motor und Anzeigevorrichtung eingeschaltete Umschalter. Er besteht aus einem isolierten Balken 16, der abwechselnd durch A'Iagnete 18, 19 beeinflußt werden kann und beim Niedersinken nach links gleichzeitig Kontakte 10, II, 12, beim Niedersinken nach rechts Kontakte 13, 14, 15 schließt.

Der Nebenschalter d ist ähnlich eingerichtet. Balken 17 schließt beim Niederdrücken nach links gleichzeitig Kontaktöffnungen 4, 5, 6, 7, beim Niederdrücken nach rechts Kontaktöffnungen 8 und 9. Die Kontakte sind in diesem Falle senkrecht zur Zeichenebene hintereinander liegend gedacht, der Deutlichkeit halber aber in die Zeichenebene ausgebreitet.

Die Leitungsverbindungen sind aus der Zeichnung ersichtlich, i und i^l sind Stromquellen , von denen i zur Beeinflussung der Spulen 18 und 19, V dagegen zur Beeinflussung des Elektromotors b dient. Beide können auch durch ein Element i' ersetzt sein, wobei dann die Leitungsführung so getroffen ist, wie die punktierte Darstellung es zeigt.

Die Fig. 2 und 3 stellen abgeänderte Ausführungsformen des Umschalters c dar.

Angenommen, die Kraftmaschine, wie Turbine o. dgl., befinde sich in Ruhe und soll ■in Gang gesetzt werden.

Dann befindet sich der Zeiger 20 der Anzeigevorrichtung α in der Stellung 20¹. Wird der Balken 17 des Nebenschalters d nur von Hand nach rechts umgelegt, so werden die Kontakte 8, 9 überbrückt. Alsdann bildet sich folgender Stromlauf aus:

Vom positiven Pol der Batterie (i bezw. V mit punktierter Leitung, wenn nur eine Batterie vorhanden ist) über Kontakt 8, über die durch Zeiger 20 überbrückte Unterbrechung 2 der Anzeigevorrichtung a, über die Kontakte 9 von d, um die Spule 19 von c zum negativen Pol der Batterie.

Infolgedessen wird der Balken 16 von c durch 19 angezogen und schließt die Kontakte 13, 14, 15. Hierdurch bildet sich folgender Stromlauf aus:

Vom positiven Pol der Batterie V über Kontakt 13 von c, zur Klemme 21 des Elektromotors b, über 22, Kontakt 15 von c, zur Bürstenklemme 23, über den Motoranker zur Bürstenklemme 24, über Kontakt 14 von c zur Klemme 25 des Elektromotors, über 26 zum negativen Pol der Batterie.

Der Elektromotor b wird infolgedessen in Umlauf versetzt und beeinflußt die Steuerung der Turbine oder den Wasserzufluß, so daß die Turbine anfängt zu arbeiten. Dadurch wird der Regler derselben in Tätigkeit gesetzt, der Zeiger 20 bewegt sich aus der Stellung 20' zur Stellung 20. Sobald er den Kontakt 2 verlassen hat, wird der über die Spule 19 gehende Stromkreis unterbrochen, der Anker c geht in die gezeichnete Mittellage zurück, und der Elektromotor b wird stromlos und bleibt stehen. .

Wird dagegen die Umdrehungszahl der Turbine eine zu hohe, so bewegt sich der Zeiger 20 weiter und überbrückt die Unterbrechung 3. Hierdurch wird ein über den Kontakt 3 und die Spule 18 gehender Stromlauf ausgebildet, so daß der Anker 16 nach links gezogen wird und dadurch die Unterbrechungen 10, 11 und 12 schließt. Infolgedessen entsteht folgender Stromlauf:

Vom positiven Pol der Batteriekontakte 10

— Motorklemme 21 —· Klemme 22 — Kontakte 11 — Bürstenklemme 24 — Motoranker

— Bürstenklemme 23 — Kontakte 12 zur Klemme 25 über 26 zum negativen Pol der Batterie.

Infolgedessen wird der Motor im umgekehrten Sinne in Umdrehung gesetzt wie vorher und die Steuerung bezw. das Kraftmittel der Kraftmaschine wird im entgegengesetzten Sinne wie vorher beeinflußt. Dies dauert so lange, bis der Zeiger 20 in die Mittellage zurückgeht und Kontakt 1 überbrückt. Es ist ersichtlich, daß sich der Zeiger demnach bald in der Mittellage halten und somit eine Konstanthaltung beispielsweise der Umdrehungszahl herbeigeführt wird.

Soll die Turbine wieder zur Ruhe gebracht werden, so wird der Nebenschalter d nach links umgelegt, so daß die Kontaktreihe 4, 5, 6, 7 geschlossen ist. Hierdurch wird der bisher stromlose Kontakt 1 des Apparates a eingeschaltet und 2 umgeschaltet. Es bildet sich dann folgender Stromlauf aus:

Vom positiven Pol der Batterie über Kontakt i, über Kontakt 4 zum Elektromagneten 18 und zum negativen Pol der Batterie zurück. Der Elektromagnet 18 zieht den Anker 16 an und überbrückt die Kontaktreihe 10, 11, 12, so daß sich der früher beschriebene Stromlauf von neuem ausbildet und der Elektromotor b die Kraftmaschine vollkommen abstellt. Der Zeiger 20 des Reglers sinkt dabei allmählich wieder in die punktierte Lage 20' zurück, da auch bei überbrücken des Kontaktes 2 Strom vom positiven Pol der Bat- no terie über den Kontakt 6, Kontakt 2, Kontakt 7, Spule 18 zum negativen Pol der Batterie zurückfließt.

Zweckmäßig wird noch bei e ein Schalter in den Stromkreis eingefügt, welcher mechanisch beeinflußt werden kann, und zwar dann, wenn der Elektromotor b seine Endstellungen erreicht hat, wenn also beispielsweise die Steuerung einer Dampfmaschine in ihren äußersten Lagen steht oder bei einer Turbine der Querschnitt der Zuflußleitung vollkommen geschlossen bezw. geöffnet ist.

Die Vorrichtungen der Fig. 2 und 3 stellen Abänderungen des Umschalters c dar: In dem einen Falle werden Eisenkerne in Spulen 18' bezw. 19' hineingezogen, und im andern Falle sind Spulen 18" bezw. 19" außerhalb der Mitte eines Eisenstabes 16" um diesen herum angeordnet und ziehen den Eisenstab entweder nach links oder nach rechts. Der Schluß der Kontakte kann alsdann auf beliebige Weise erfolgen.

Die durch die neue Vorrichtung erreichten Vorteile bestehen in folgendem. Das Anstellen und Abstellen der Kraftmaschine kann in einfachster Weise und von jedem beliebigen Orte aus geschehen. Man braucht z. B. den Anker 17 des Nebenschalters d nur durch einen Elektromagneten beeinflussen zu lassen, für den an beliebigen Orten der Werkstätte o. dgl. Druckknöpfe angebracht sind. Drückt man einen solchen Druckknopf nieder,' so wird die Kraftmaschine sofort angestellt und regelt sich alsdann selbst, bezw. sie wird sofort abgestellt. Demnach ist die vorliegende Regelungsvorrichtung gleichzeitig eine An-Stellvorrichtung, die bei vorkommenden Unglücksfällen in Tätigkeit gesetzt werden kann. Statt des einen, wie eben geschildert, durch elektromagnetische Einwirkung zu beeinflussenden Nebenumschalters können natürlieh auch mehrere Nebenumschalter vorhanden sein, die sich beispielsweise an Stelle der Druckknöpfe bei den einzelnen Arbeitsmaschinen befinden. Die Leitungsführung bleibt im wesentlichen genau dieselbe.

Außerdem ist der Vorteil vorhanden, daß der Motorstrom stets mit Augenblicksschaltung unterbrochen bezw. geschlossen wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsart kann in mannigfacher Weise Abänderung erfahren. So kann z. B. statt des Elektromotors b eine elektrische Kraftmaschine beliebiger Art Anwendung finden. Der Umschalter c kann gegebenenfalls als rotierender Schalter oder auf andere Weise ausgebildet sein. Auch die Ausführungsart der Anzeigevorrichtung α und des Nebenschalters d kann beliebig sein. Die Kontaktvorrichtungen von. α können, falls man die Kraftmaschine auf verschiedene Tourenzahl einstellen will, verstellbar eingerichtet sein.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Regelungsvorrichtung für Kraftmaschinen, bei welchen eine Beeinflussung der antreibenden Kraftmittel oder der Steuermittel durch von der gelieferten Kraft, Arbeit, Menge oder Geschwindigkeit beeinflußte Anzeigevorrichtungen derart erfolgt, daß diese auf die antreibenden Kraft- oder Steuermittel einwirkende elekirische Kraftmaschinen durch Vermittlung von Umschaltern oder Zwischenapparaten selbsttätig ein- und ausschalten, gekennzeichnet durch ein oder mehrere in die Leitungskreise des Umschalter- oder Zwischenapparates (c) eingelegte Nebenumschalter (d), durch deren wechselseitiges Einstellen der Zwischenapparat (c) nach der einen oder anderen Richtung umgelegt wird und dabei abwechselnd den Strom umschaltet, so daß der auf die Kraft- oder Steuermittel einwirkende Apparat (b) verschieden beeinflußt wird.
2. 2. Regelungsvorrichtung gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Umschalter (c) und dem Nebenumschalter (d) liegenden Leitungskreise über drei Kontaktvorrichtungen (1, 2, 3) des Anzeigeapparates (a), von denen die eine (1) bei normalem Gang, die anderen beiden in bekannter Weise (2, 3) bei unternormalem bezw. übernormalem Gang der Maschine geschlossen sind, derart geführt sind, daß bei Einstellung des Nebenumschalters (d) in die eine Lage (rechts) und geschlossener Kontaktvorrichtung (2) der Umschalter (c) so umgelegt wird, daß der die Steuerung o. dgl. beeinflussende Elektromotor .(b) o. dgl. eine Erhöhung der Umdrehungszahl, bei geschlossenem Kontakt (3) dagegen eine Erniedrigung der Umdrehungszahl der Kraftmaschine herbeiführt, während bei Einstellung des Nebenumschalters (d) in die zweite Lage (links) und bei geschlossener Kontaktvorrichtung (1, 2 oder 3) der Umschalter (c) so umgelegt wird, daß der Elektromotor (b) die Geschwindigkeit der Kraftmaschine erniedrigt und diese abstellt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.