DE331750C - Leistungsregler - Google Patents

Description

A'orliagende Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler nach Art der stark statischen Regler, bei welchen die Verstellung der Winkelgeschwindigkeit der Kraftmaschine durch Veränderung der Länge der \^rerbindungsstange zwischen der Reglermuffe und der Steuerung der .Kraftmaschine hervorgerufen wird.

Zur Abkürzung seien hier die tiefste und

ίο höchste Drehzahl, welche durch Veränderung der obenerwähnten Verbindungsstangenlänge erreichbar sind, die tiefste bzw. höchste Einstelldrebzahl genannt. Die Drehzahl, welche der Regler nach dem Durchlaufen des Sicherheitshubes, also bei einer plötzlichen Entlastung einstellt, heiße Sicherheitsdrehzahl.

Stark statische Regler, bei welchen als regelnde Kraft der in achsialer Richtung durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene, auf einen Kolben wirkende Druck einer kreisenden Flüssigkeitsmenge verwendet wird, sind bereits bekannt. Die Arbeitsflüssigkeitsmenge eines solchen Reglers muß auf Jahre hinaus dieselbe bleiben, es dürfen also durchaus keine Flüssigkeitsverluste eintreten, weil sonst die Drehzahl, auf welche der Regler bei einer bestimmten Muffenstellung regelt, sich mit der Zeit ändern würde. Bei den bekannten Bauarten hat man daher eine Membran zur Erzielung einer vollkommenen Abdichtung bei achsialer Beweglichkeit des Kolbens als Verbindung zwischen Kolben und Gehäuse angewendet. Die Membran begrenzt aber infolge ihrer beschränkten DurcM>iegungsfäbigkeit den Hub des Reglers sehr, was zu ungünstig großen Verstellkräften führt, und ist außerdem, im Dauerbetrieb nicht zuverlässig, da durch die häufige Bewegung des Reglerkolbens mit der Länge der Zeit ein Bruch derselben herbeigeführt wird, was unweigerlich zu einem Durchgehen der Kraftmaschine führt.

Die Neuheit liegt hier darin, daß jegliche Abdichtung des Kolbens vermieden ist dadurch, daß der Druck der Atmosphäre zu Hilfe genommen ist, und daß durch, die Zentrifugalkraft unter dem Kolben ein Unterdruck unter dem Atmosphären druck erzevtgt wird, wobei die Flüssigkeit selbst die Absperrung des Kolbens übernimmt. Der KoI-ben ist dadurch ohne jede Reibung und Abnutzung beweglich. Der Regler kann großen Hub erhalten, also kleine \^rerstellkraft im Verhältnis zur Energie, ist außer an der Muffe gar keiner Abnutzung unterworfen und ist trotzdem einfacher und billiger in der Herstellung· als alle bisher bekannt gewordenen Regler dieser Bauart. Außerdem ist er in einfacher Weise mit einem Sicherheitshub zu versehen.

In dem Gehäuse A, welches mit der Kraftmaschine umläuft, liege bei der Winkelgeschwindigkeit Null ein Tellerkolben B, welcher, durch den Mitnehmer .S angetrieben, genau die Drehbewegung mitmacht, in der zur Erzeugung der regelnden Kraft benutzten Flüssigkeit C ein wenig unter der Flüssigkeitsoberfläche. Diese Flüssigkeitsoberfläche

der Ruhe ist in Abb. i, rechte Seite, strichpunktiert eingezeichnet. Beginnt nun die Drehbewegung, so wird Flüssigkeit durch die, sowohl am Tellerkolben wie auch am Gehäuse angebrachten Mitnehmerwände W gezwungen, genau an der Drehbewegung des Gehäuses teilzunehmen, und die Flüssigkeitsoberfläche wird unter Einwirkung der Zentrifugalkraft zu der Zone eines Rotationsparato boloides. Innerhalb einer rotierenden Flüssigkeit verläuft nun der spezifische Druck, wenn man auf einem Radius von der Drehachse aus nach außen schreitet und den spezifischen Druck als Funktion der Entfernung von der Drehachse aufträgt, nach einer nach oben offenen Parabel, deren Scheitel auf der Drehachse Hegt (s. Abb. 3), Dia nun in dem Berührungskreis r der Paraboloidzone mit dem Tellerkolben B Atmosphärendruck herrscht, so muß die Drucklinie von dem Durchstoßpunkt dieses Kreises mit der Bildebene nach der Rotationsachse hin unter dem Atmosphärendruck, wie in Abb. 3, verlaufen. Es wird also der TeHerkolben B einen nach unten gerichteten Druck als resultierende Wirkung der Zentrifugalkraft und des Luftdruckes erhalten. Dieser Druck wächst nach dynamischen Gesetzen mit dem Quadrate der Winkelgeschwindigkeit, und sobald er größer wird als die Kraft der Feder D, bewegt sich der Tellerkolben B nach unten. Da nun das gesamte Flüssigkeitsvolumen im Regler dasselbe bleibt, so wird die bei dieser Abwärtsbewegung vom TeHerkolben verdrängte Flüssigkeitsmenge eine Verkleinerung der Radien der Paraboloidzone bedingen. Dadurch wird abei auch der Radius r der Druckfläche verkleinert, was für sich allein eine Verminderung des Druckes auf den TeHerkolben B bedeutet. Da nun außerdem die Federkraft bei ebendieser Abwärtsbewegung zunimmt, so kann nur durch ein bedeutendes Anwachsen der Winkelgeschwindigkeit das Gleichgewicht in einer tieferen Stellung- des Tellers erreicht werden. Diese Reglerbauart wird also stark statisch sein. Zu berücksichtigen ist, daß bei dieser Reglerbauart sich die Muffe bei der kleinsten Winkelgeschwindigkeit in höchster Stellung und bei der größten Winkelgeschwindigkeit in tiefster Stellung befindet, wie auch die in Abb. 2 gezeichnete iV-Kurve (Drehzahlen als Funktion des Hubes, wobei der Deutlichkeit halber der Reglerhub in doppeltem Maßstäbe aufgezeichnet ist) zeigt.

Zur Erzeugung eines Sicherheitshuhes ist die folgende Vorrichtung vorgesehen. In dem Gehäusedeekel E sind Durchbrechungen F mit dem Außenradius R angebracht. Hat sich nun die Paraboloidzone inifolge der Abwärtsbewegung des Tellerkolbens bis an den Ra- 6» dius R zusammengezogen, so beginnt der Sicherheitsliub (vgl. Abb. 1, linke Seite, der Tellerkollben ist abgebrochen in der tiefsten Stellung, also am Ende des Sicherheitshubes gezeichnet, während auf der rechten Seite der TeHerkolben B in der höchsten Stellung dargestellt ist, eine Zwischenstellung ist auf der linken Seite strichpunktiert angedeutet). Der Sicherheitshub beginnt nun, weil bei weiterem Steigen der Winkelgeschwindigkeit und der dadurch hervorgerufenen weiteren Abwärtsbewegung des Tellerkolbens B infolge der damit verbundenen weiteren Zusammenziehung der Paraboloidzone ein Abströmen von Flüssigkeit durch die Durchbrechungen F nach den darüber im Deckel E angeordneten Fangraum G eintreten wird. Der Radius r wird daher jetzt fast unveränderlich bleiben, wodurch zu einer gleichen Abwärtsbewegung des Tellerkolbens B nur eine kleinere Steigerung der Winkelgeschwindigkeit notwendig sein wird. Die JV-Kurve wird also die für den Sicherheitshub gewünschte geringere Neigung gegen die Hubachse erhalten (s. Abb. 2). .

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Leistungsregler mit Sicherheitshub mit Einstellung der Drehzahl durch Veränderung der Länge der Verbindüngs- go stange zwischen der Reglermuffe und der Steuerung der Kraftmaschine nach Art der Regler, bei denen als regelnde Kraft der in achsialer Richtung durch die Zentrifugalkraft in einer kreisenden Flüssigkeitsmenge hervorgerufene, auf einen Kolben wirkende Druck verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung des Kolbens vermieden wird, in der Weise, daß dieser Druck als Unterdruck iod unter dem Atmosphärendruck auf den Kolben wirkt und die Flüssigkeit selbst die Absperrung des Kolbens übernimmt.

2. Leistungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sicherheitshub daran in der Weise erzielt wird, daß bei Überschreiten der höchsten Einstelldrehzahl ein Teil der im Regler enthaltenen, kreisenden Flüssigkeitsmenge über eine Überfallkante (F) hinweg in n₀ einen darüberliegenden Raum durch die Zentrifugalkraft hochgetrieben wird, wodurch am Kolben der -Flüssigkeitsdruck vergrößert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.