DE1808644C3 - Regelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Regelvorrichtungen solcher Art sind in der Praxis bekannt, erlauben aber bei mechanischen Reglern Änderungen des Übertragungsmaßes der Regelabweichung nicht auf einfache Weise.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Regelvorrichtung zu schaffen, die eine Beeinflussung des Übertragungsmaßes für die Regelabweichung einfach und robust ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in Ausgestaltung der eingangs bezeichneten gattungsgemäßen Regelvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ergibt sich eine Regelvorrichtung, die bei einfachem und robustem Aufbau nicht nur die für einen Regler vorzusehenden Funktionen ermöglicht, sondern darüber hinaus auch mit der Einstellbarkeit des Übertragungsmaßes die Berücksichtigung von Überlastungen in Regler und Stellsystem im Sinne einer geeigneten Beseitigung ermöglicht. In der Praxis können damit sich als erforderlich herausstellende Änderungen des Systems vorgenommen werden. Andererseits kann eine einheitliche Regelvorrichtung für unterschiedliche Anwendungsfälle vorgesehen werden, die dann lediglich hinsichtlich des Übertragungsmaßes anzupassen sind. Eine solche Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten kommt nicht zuletzt der Vergrößerung von Einheitsstückzahlen an Regelvorrichtungen zugute mit den bekannten Vorteilen für die Serienherstellung, Lagerhaltung und Anwendung.

ίο

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4, Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Führungsbahn mit Hilfe einer Schraubenfeder, die einen axial längs- und drehbeweglichen Mitnehmer führt. Eine solche Schraubenfeder stellt ein erprobtes und robustes Bauelement dar, das hier als Führungsglied überraschende Möglichkeiten für eine einfache Einstellung des Übertragungsmaßes zwischen Regler und Stellsystem bietet. Durch Längenveränderung der Schraubenfeder ändert sich deren Steigungswinkel und damit die bei Längendifferenzen die von Regelgröße und Führungsgröße gebildete Regelabweichung im Sinne eines geänderten Übertragungsmaßes. Hierzu vorzusehende Verstelleinrichtungen lassen sich mit herkömmlichen Mitteln in vielfacher Weise ausführen. Überdies ist die Handhabung sinnfällig und einfach. ; .

Eine andere Möglichkeit der Einstellung des Übertragungsmaßes kann über ein Hebeisystem mi\ veränderbaren wirksamen Hebelarmlängen erfolgen. Ein solches Hebelsystem ist für sich aus der US-PS 30 78 738 bekannt, findet jedoch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung eine besonders vorteilhafte Anwendung.

Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematisierte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer mechanischen Ausführungsform und

Fig.2 eine schematisierte Schnittansicht einer abgewandelten mechanischen Ausführungsform.

F i g. 1 zeigt schematisch ein Beispiel einer mechanischen Vorrichtung, mit welcher das Übertragungsmaß der Regelabweichung bei als Drehwinkel eingegebener Führungs- und Regelgröße von Hand einstellbar ist. Hierbei ist eine Eingangswelle 1 sowie eine Ausgangswelle 2 vorhanden, wobei erstere mit der Führungsgröße w als Drehwinkel letztere mit der Regelgröße χ als Drehwinkel beaufschlagt ist.

Die Vergleichseinrichtuiig 7 ist in Form einer Schraube 7" und einer Mutter T ausgebildet, welch letztere mit der Ausgangswelle 2 fest verbunden ist, Während die Schraube mit der Eingangswelle 1 fest verbunden ist. Es sei angenommen, daß die Steuerwelle I in einem schemntisch dargestellten Lager 10 verschiebbar ist. Bei dieser Anordnung ergibt sich, daß jede Veränderung der Drehlage zwischen den beiden Wellen 1,2 eine Verschiebung der Eingangswelle 1 und damit eine Bewegung eines Hebeis 12 bewirkt, der etwa in der Mitte seinen Drehpunkt 13 hat und dessen eines Ende 14 an der Endfläche der Eingangswelle 1 oder auch an einem auf letzterer befestigten Bund bzw. Anschlag anliegt. Der andere Arm 15 des Hebels 12 weist eine Reihe von Löchern auf, welche die Anlenkung einer Stange 16 in einstellbarem Abstand vom Drehpunkt 13 gestatten. Die Stange 16 ist an einem Hebel 17 angelenkt, der um eine Achse 18 schwenkbar ist, welche den (in dieser Figur nicht dargestellten) beweglichen Teil des Stellgliedes steuert. Wie aus F i g. t ersichtlich ist, kann der Hebel 17 im Bedarfsfalle eine Reihe von Löchern aufweisen, welche ebenfalls eine Anlenkung der Stange 16 in einstellbarem Abstand von der Achse 18 gestatten.

Die Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung. Bei der Anordnung gemäß Ft-g. 2 ist wiederum eine in einem Lager 10 verschieblich gelagerte Steuerwelle 1 vorhanden. Ein Hohlzylinder 20 ist mit der Ausgangswelle 2 fest verbunden. Die Bohrung des Hohlzylindcrs

20 weist an dessen freiem Ende ein Innengewinde 21 auf, in das eine Mutter 22 eingeschraubt ist, Im Inneren des Hohlzylinders 20 befindet sich eine an der Mutter 22 anliegende Schraubenfeder 23, deren Länge und infolgedessen deren Steigung veränderbar ist, indem die Schraube 22 in den Hohlzylinder 20 mehr oder weniger tief eingeschraubt wird. Die Steuerwelle I ragt in axialer Richtung in den Hohlzylinder 20 hinein und durchsetzt dabei die Mutter 22, deren Innendurchmesser groß genug ist, um die Welle 1 frei hindurchtreten zu lassen. Die Welle 1 greift mit zwei kleinen Rollen 24, 25 an einer Windung der Schraubenfeder 23 an. Eine Verdrehung der beiden Wellen 1, 2 gegeneinander bewirkt daher eine Verschiebung der Steuerwelle I längs der Führungsbahn mit veränderlicher und einstellbarer Steigung, welche die Schraubenfeder 23 darstellt ]

For den Konstrukteur bzw, Hersteller bringt die Erfindung den Vorteil, daß nur ein einziger Typ der Regelvorrichtung hergestellt zu werden braucht, um einen ganzen Bereich von Steuerungen zu erfassen, bei welchen die jeweils gegebene Nennlast innerhalb weiter Grenzen schwanken kann. Es ist ein besonderer Vorteil für den Verwender, daß eine einzige erfindungsgemäße Vorrichtung für Einsatzbedingungen mit den verschiedensten Belastungsverhältnissen ausreicht

Im übrigen ist es möglich, bei gewissen Anwendungen vorübergehend veränderlichen Belastungen in kontinuierlicher und selbsttätiger Weise Rechnung zu tragen. Dazu genügt es, fortlaufend die Belastungsgröße zu messen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis fortlaufend die Einstellung der Zwischenstufe nachzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   \. Regelvorrichtung, welche die Regelgröße in mechanischer Form mit einer Führungsgröße vergleicht und eine Regelabweichung als Differenz beider ausgibt, dadurch gekennzeichnet,

   a) daß der Regler eine schraubenförmige Führungsbahn (7'; 23) einerseits und einen längs dieser Führungsbahn schraubbeweglichen Mitnehmer (7"; 24, 25) andererseits aufweist, mittels derer die Regelabweichung (y) einer in Drehwinkelform eingegebenen Regelgröße (X) von einer gleichfalls in Drehwinkelform eingegebenen Führungsgröße (W)gebildet wird, und

   b) daß dem Regler eine das Übertragungsmaß für die Regelabweichung einstellbar festlegende Zwischenstufe (12,15,16,17; 22) nachgeschaltet ist.
2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des ÜbertragungsmaOes durch Verstellung der Steigung der Führungsbahn (23) erfoigt.
3. 3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Führungsbahn mit Hilfe einer Schraubenfeder (23) gebildet ist, die einen axial längs- und drehbeweglichen Mitnehmer (24,25) führt, wobei die Schraubenfeder (23) durch eine Längen-Verstelleinrichtung (21,22) in ihrer Steigung einstellbar ist.
4. 4. Regelvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Übertragungsmaß^ über ein Hebelsystem (12,15,16,17) mit veränderbaren wirksamen Hibelarmlängen erfolgt