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Regelungsvorrichtung für Kraftmaschinen. Bei der Regelungsvorrichtung
nach dem Hauptpatent 279653, bei der die Regelung einer Kraftmaschine, insbesondere
einer Preßluftbohr-und Aufreibemaschine, durch einen umlaufenden Drehschieber gesteuert
wird, ist zur Vermeidung des Durchgehens der Maschine bei plötzlichen Entlastungen
in dem vom Treibmittel durchströmten Druckraum des Schiebers ein selbsttätiges Abschlußorgan
angeordnet, das durch Federkraft in die Offenlage und durch Schleuderkraftwirkung
in die Schließlage gebracht wird.
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Dieses Abschlußorgan kann man vorteilhaft so ausbilden, daß es aus
seiner Offenlage plötzlieh in die Schließlage schwingt, wenn bei der Entlastung
der Maschine die der normalen Belastung entsprechende Drehzahl überschritten wird.
Zu diesem Zweck müssen die Schleuderkraft und die Federkraft in einem solchen Verhältnis
zueinander stehen, daß die Federkraft erst beim Erreichen einer gewissen Schleuderkraft
von dieser überwunden wird.
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Die Zunahme der Schleuderkraft ist bei Überschreitung der der normalen
Belastung entsprechenden Drehzahl sehr groß, was zur Folge hat, daß bei den für
das innerhalb des Drehschiebers gelagerte Schwingventil in Frage kommenden Abmessungen
der Schwungmassen und der Feder die Leerlaufdrehzahl, welche sich bei der Schließlage
des Ventils einstellt, nur wenig größer als die Drehzahl bei normaler Belastung
ist. Wenn nun aus irgendeiner ungewollten Ursache die Drehzahl etwas unter die Leerlaufdrehzahl
sinkt, so schwingt das Ventil in die Offenlage und führt eine unnütze- Regelung
herbei. Um ein ungewolltes vorzeitiges Öffnen des Abschlußorgans sicher zu verhüten,
wirkt nach der Erfindung auf dieses Organ. eine Hemmung, die bei Überschreitung
der normalen Drehzahl durch die Schleuderwirkung Überwunden werden muß. Infolge
dieser zusätzlichen Kraft der Hemmung schwingt das Ventil erst in die Schließlage,
wenn die Federkraft und die zusätzliche Kraft durch die Schleuderkraft überwunden
wird. - Dies tritt bei einer höheren Drehzahl ein, als wenn das Ventil allein durch
die Feder- und Schleuderkraft beherrscht wird. Diese Drehzahl liegt hiernach wesentlich
höher als die Drehzahl bei normaler Belastung, so daß es auch einer größeren Abnahme
der Schleuderkraft bedarf, damit das Ventil aus seiner Schließlage in die Offenlage
schwingt. Diese Bewegung führt das Ventil erst aus, wenn die Abnahme der Schleuderkraft
so groß geworden ist, daß durch die Federkraft auch die zusätzliche Kraft überwunden
werden kann, welche durch die Hemmung bei der Offenlage des Ventils auf dieses ausgeübt
wird. Eine kleinere ungewollte Verringerung der -Drehzahl hat daher noch nicht ein
selbsttätiges Öffnen des Ventils zur Folge.
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Die Hemmung kann vorteilhaft durch eine in der Bahn des Abschlußorgans
nachgiebig gelagerte und durch eine Feder belastete Kugel gebildet werden, die durch
Zusammenwirken mit Anschlagflächen des Abschlußorgans seiner Öffnungs- und Schließbewegung
einen gewissen Widerstand bietet.
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Erfolgt die Hemmung mit Hilfe eines das
Abschlußorgan
beispielsweise in seiner Schließlage haltenden Magneten, so' kann das Ventil erst
dann in seine Offenlage schwingen, wdnn die Schleuderkraft so weit abgenommen hat,
als der Größe der Hemmung durch den Magneten entspricht.
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Auf der Zeichnung ist in Fig. I und 2 ein' Längsschnitt durch den
mit einer Ausführungsform der Regelungsvorrichtung ausgerüsteten Drehschieber bei
der Offen- und Schließlage des Schwingventils drgestellt.
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In dem zur Steuerung der Masehine, z. B. einer Preßluftbohrmaschine,
dienenden umlaufenden Drehschieber a ist um den Bolzen c ein Schwingventil d drehbar
gelagert, das aus einem Schwungring mit mittlerer Durchgangsöffnung i besteht. Die
äußere Umfläche k des Ringes d dient als Abschlußfläche, welche mit den Öffnungen
b zusammenwirkt, durch die das Treibmittel in den Drehschieber a eintritt.
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Das Schwingventil d steht unter dem. Einfluß einer Feder e, die es
in die Offenlage zu bringen sucht. In einer Aussparung m eines den Drehschieber
an einem Stirnende abschließenden Metallpfropfens k ist eine Kugel g geführt, die
unter der Wirkung einer Druckfeder f gegen den Schwungring des Ventils
d
gedrückt wird. Der Ring ist an der mit der Kugel in Berührung stehenden
Umfläche so ausgebildet, daß zwei Anschlagflächen für die Kugel g vorhanden sind,
von denen die eine bei der Offenlage des Ventils durch die Abschlußfläche h und
die andere bei der Schließlage des Ventils durch eine Stirnfläche o gebildet wird.
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Bei der in Fig. I dargestellten Offenlage des Schwingventils, die
es bei normaler Belastung einnimmt, tritt Druckluft durch die Öffnungen b und die
mittlere Öffnung i in das Innere des Drehschiebers a und strömt von dort zur Maschine.
Die Schwungmassen des Ringes des Ventils d sind so im Verhältnis zur Stärke der
Feder e bemessen, daß die bei der der normalen Belastung entsprechenden Drehzahl
erzeugte Schleuderkraft des Ringes durch die Kraft der Feder e gerade überwunden
wird. Ferner legt sich die Kugel g so gegen die Umfläche h des Ringes, daß sie die
Schließbewegung des Ventils hemmt.
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Wird nun durch Unterbrechen der Arbeit, z. B. durch Absetzen des Bohrers,
die Maschine entlastet, so schwingt das Ventil erst in die in Fig. 2 dargestellte
Schließlage, wenn die Drehzahl so zugenommen hat, daß durch die Schleuderkraft des
Ringes des Ventils d nicht nur die Kraft der Feder e, sondern auch die zusätzliche.
Kraft der die Kugel g belastenden Feder f überwunden werden kann. Die Kugel g wird
dann in ihre Führung m hineingedrückt und legt sich in der Schließlage des Ventils
d gegen dessen Stirnfläche o (Fug. 2).
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Bei der Schließlage deckt das Ventil d die Öffnungen b nur so weit
ab, daß die noch für den Leerlauf der Maschine erforderliche Druckluftmenge in den
Drehschieber a eintreten kann. Wird jetzt die Maschine durch Ansetzen des Bohrers
belastet, so kann das Ventil erst in die Offenlage nach Fig. I schwingen, wenn sich
die Drehzahl so verringert hat, daß infolge der Abnahme der Schleuderkraft des Ringes
des Ventils d die Kraft der Feder e den Widerstand der die Kugel g belastenden Feder
f überwinden kann.
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Durch die Bemessung der Größe der Hemmeng, also beim dargestellten
Ausführungsbeispiel der Kraft der Feder f, ist män daher in der Lage, ohne auf die
Bemessung des Ventils selbst angewiesen zu sein, die Leerlaufdrehzahl so hoch über
die Drehzahl bei normaler Belastung zu legen, daß bei kleinerer Unterschreitung
der Leerlaufdrehzahl nicht schon ein selbsttätiges Öffnen des Ventils d eintritt,
sondern erst bei der unterhalb der Gefahrzone liegenden Drehzahl, die der normalen
Belastung entspricht.
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Die zur Ausführung der Hemmung dienenden Mittel beschränken sich nicht
auf die in der dargestellten Ausführungsform angegebenen Mittel, die Hemmung kann
vielmehr in beliebiger anderer Weise mechanisch, magnetisch oder auch elektromagnetisch
erfolgen.