DE292946C

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Publication number: DE292946C
Application number: DENDAT292946D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Eine Druckänderung auf Kohlenplatten oder Kohlenkörner bewirkt bekanntermaßen eine große Ohmsche Widerstandsänderung. Diese Eigenschaft wird schon vielfach benutzt, um an elektrischen Maschinen und speziell bei solchen mit veränderlichen Tourenzahlen die Spannung selbsttätig konstant zu halten.

Alle bis jetzt bekannten Ausführungen beruhen auf dem Prinzip, mittels Federkraft den Anfangsdruck herzustellen und diesen in Abhängigkeit der Klemmenspannung der zu regulierenden Maschinen mit einem geeigneten Elektromagneten oder Solenoid entgegenwirken zu lassen, bis sich der Widerstand der Kohlen-

¹S säule auf den richtigen Wert einstellt.

Große Schwierigkeiten bei diesen Apparaten bietet der Umstand, daß sich die Kohlenplatten nur wenig zusammendrücken lassen und der Weg des Reg'elungsorgans auch bei großen Druckänderungen daher praktisch gleich Null wird. Eine vielfache Übersetzung der Hebelarme zwischen Drehpunkt und Kohlen einerseits und Drehpunkt und Magnet anderseits führt denn auch nicht zu einer solchen Vergrößerung des Weges, die genügt, um den Regler in wirksamer Weise dämpfen zu können. Ein astatischer Regler muß aber gedämpft sein und eine Rückführung haben, wenn er ohne Pendelungen funktionieren soll.

Durch die Erfindung wird nun ein astatischer Kohledruckregler geschaffen. Gegenstand derselben ist nachfolgende Anordnung:
Ein Sektor mit annähernd konstantem Federdruck, wie er aus der Reglertechnik bekannt ist, rollt auf einem kurvenförmigen Arm eines ein- oder zweiarmigen Hebels ab und nimmt je nach der momentanen Gleichgewichtslage des Drehbzw. Zugmagneten eine bestimmte Lage ein. Die Druckänderung auf die Kohlenplatten wird hervorgerufen durch Verlegung des Berührungspunktes zwischen dem Sektor und dem kurvenförmigen Hebelärm. Statt also den auf die Kohlewiderstände ausgeübten Druck durch eine magnetische Kraft nach Bedürfnis zu reduzieren, wird hier der Hebelarm des konstanten Sektorendruckes verändert und der Magnet nur dazu verwendet, den Sektor zu steuern. Es ist dadurch die Möglichkeit gegeben, ohne merkbaren Weg am Kohlenwiderstand, am Reglerelektromagneten genügend Weg zu schaffen, um diesen zu dämpfen und zurückzuführen.

Fig. ϊ zeigt eine Anordnung in einfachster Form mit einer Kohlensäule k und Drehmagneten m. Der Drehpunkt d auf dem kreisförmigen Hebelarm h, der Stützpunkt p des Sektors s und die Drehachse c des Drehmagnetankers a liegen immer in einer Geraden, so daß die Kraft der Feder f in bezug auf die Drehachse c kein Moment ausübt. Selbst der Reaktionsdruck auf die Drehachse c kann kompensiert werden durch eine symmetrische Anordnung von zwei Sektoren s und zwei Kohlensäulen k.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit geradliniger, Bewegung des Magnetankers a. Die Komponenten der Druckkräfte in der Richtung der Ankerbewegung gehen von einem positiven

Maximum aus durch Null in der gezeichneten Horizontalstellung der Sektoren und werden dann negativ. Sie können mittels der Druckfedern g ganz oder teilweise kompensiert werden, je nachdem der Charakter der magnetischen Zugkraft in Abhängigkeit des Luftspaltes gewählt wird.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Varianten des Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei der elektromagnetische Antrieb des Wälzsektors s der Einfachheit halber fortgelassen ist; Nach Fig. 3 bildet der Berührungspunkt d des Sektors s mit dem Hebel h den Stütz- bzw. Drehpunkt des zweiarmigen Hebels, dessen Lage durch Einwirkung des Reglerelektromagneten geändert wird. Die Druckkraft auf die Kohle k wird von der Feder f geliefert. Nach Fig. 4 befindet sich der feste Drehpunkt η des Hebels h in seiner Mitte, und die Druckkraft auf die Kohle wird teils von der Feder f_v teils von der Feder f₂ geliefert. Je nach der Stellung des Sektors s oberhalb, oder unterhalb des Punktes η subtrahieren oder addieren sich die Federkräfte.
Die Figuren zeigen naturgemäß nur Ausführungsbeispiele für die Erfindung. Wesentlich ist die durch Verwendung von Wälzsektoren bedingte große Veränderlichkeit der Länge des Hebelarmes, an welchem die primäre Druckkraft angreift, bei geringster Drehbewegung des Hebels und geringster Kraftaufwendung· zur Steuerung des Wälzsektors. Ob dabei die durch eine Feder erzeugte Druckkraft im Berührungspunkt des Sektors konstant ist oder nicht, ist für die Erfindung unerheblich. Jede beliebige Variation der Kraft- und Wegverhältnisse läßt sich durch entsprechende Ausbildung der Wälzkurven erreichen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur Druckänderung bei unter elektromagnetischer und Federwirkung stehenden Kohledruckreglern, bei welchen der Druck auf die Kohleelemente mittels Hebelübersetzung übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Reglerelektromagnet den Angriffspunkt des Federdruckes durch Abrollen einer Wälzkurve auf dem Hebelarm in weiten Grenzen verlegt, und die Drehbewegung des Hebels dabei sehr gering bleibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den veränderlichen Hebelarm ausgeübte Druckkraft unabhängig von der Reglerstellung annähernd konstant bleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkurve auf einem in einer Spitze oder Schneide gelagerten Sektor (s) angebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuntren,