DE3641156A1 - Centrifugal governor - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftregler nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a centrifugal governor the preamble of the first claim.
lm Werkstatthandbuch 29 11 921 vom Juli 1979 des Motors FL 511/W der Klöckner-Humboldt-Deutz AG ist auf Seite 123 ein Fliehkraftregler mit einem scheibenförmigen Fliehgewichts träger abgebildet, der Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils eines schneidengelagerten im Querschnitt U-förmigen Flieh gewichtes aufweist. Auf den Fliehgewichtsträger ist eine Reglermuffe aufgesetzt, die von den Fliehgewichten je nach ihrer radialen Auslenkung in ihrer axialen Richtung kraft beaufschlagt wird.In the workshop manual 29 11 921 dated July 1979 of the FL engine 511 / W of Klöckner-Humboldt-Deutz AG is on page 123 Centrifugal governor with a disc-shaped flyweight carrier shown, the recesses for receiving each a cutting-edge, U-shaped cross-section has weight. On the flyweight carrier is one Regulator sleeve put on, depending on the centrifugal weights their radial deflection in their axial direction force is applied.
Nachteilig an diesem Fliehkraftregler ist, daß besonders wenn er in einer Brennkraftmaschine eingebaut ist, es im Abregelbereich zum Teil zu erheblichen Unregelmäßigkeiten im Lauf der Fliehgewichte durch äußere Kräfte (Massen kräfte, Massenmomente, Gaswechselmomente oder motorfremde Erregungen) kommen kann. Ferner tritt aufgrund reibungsbe hafteter Lagerungen leicht eine Hysterese auf.A disadvantage of this governor is that particularly if it is installed in an internal combustion engine, it in the Reduction area partly to considerable irregularities in the course of the centrifugal weights by external forces (masses Forces, mass moments, gas exchange moments or non-engine Excitations) can come. Furthermore occurs due to friction a slight hysteresis.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fliehkraftregler zu schaffen, der eine hohe Genauigkeit aufweist und dessen Fliehgewichte einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf zeigen.The object of the invention is to provide a governor create that has high accuracy and its The centrifugal weights show a smooth and even run.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch das kennzeichnende Merkmal des ersten Anspruchs gelöst.According to the invention, the object is characterized by Feature of the first claim solved.
Durch die gegenseitige Kopplung der Fliehgewichte können diese keine voneinander verschiedenen Bewegungen ausfüh ren, so daß im Lauf der Fliehgewichte eine gegenseitige Beruhigung eintritt.Due to the mutual coupling of the flyweights it does not make any different movements ren, so that in the course of the flyweights a mutual Calming occurs.
Hat ein Fliehkraftregler in einem gewissen Winkelbereich seiner Rotation eine durch äußere Kräfte herrührende Un wucht, so kann das gerade in diesem Winkelbereich befind liche Fliehgewicht aufgrund seiner Kopplung mit dem ande ren, nicht gestörten Fliehgewicht, dieser Störung nicht ungehindert nachgeben, da das nicht gestörte Fliehgewicht dieser Störung entgegenwirkt. Demnach ist die Störung auf die Bewegung der Fliehgewichte erheblich reduziert, bei kleineren Störungen sogar ausgeschaltet.Has a centrifugal governor in a certain angular range its rotation is an Un resulting from external forces balances, it can be in this angular range centrifugal weight due to its coupling with the other other, not disturbed flyweight, not this disturbance Give in unimpeded, because the fly weight is not disturbed counteracts this disorder. So the fault is on significantly reduces the movement of the flyweights minor disturbances even switched off.
Vorteilhafterweise sind jeweils zwei Fliehgewichte mit einander gekoppelt und diese in axialer Richtung der Reg lermuffe gesehen diagonal gegenüberliegend angeordnet, um sicherzustellen, daß eines der Fliehgewichte auf jeden Fall ungestört ist und die gegenseitige Beruhigung optimal ist.Advantageously, two flyweights are included coupled to each other and this in the axial direction of the Reg seen diagonally opposed to make sure that one of the flyweights is on everyone Case is undisturbed and the mutual calming optimal is.
In erfindungsgemäßer bevorzugter Ausführung weist jedes Fliehgewicht zwei Ausgleichsarme auf, die jeweils tangen tial zur Reglermuffe liegen und die sich gegenüberliegen den Enden zweier Ausgleichsarme zweier Fliehgewichte über einanderliegen, wobei die durch die zwei Ausgleichsarme des einen Fliehgewichts bestimmte Ebene, die durch die beiden Ausgleichsarme des anderen Fliehgewichtes bestimmte Ebene schneidet und die gebildete Schnittgerade in Axial richtung der Reglermuffe gesehen etwa auf der Mittelebene der Fliehgewichte liegt.In the preferred embodiment according to the invention, each has Centrifugal weight on two balance arms, each tang tial to the regulator sleeve and which face each other the ends of two balance arms of two flyweights lie one above the other by the two compensating arms of a flyweight determined by the determined two balance arms of the other flyweight Plane intersects and the straight line formed in axial Direction of the regulator sleeve seen at about the middle level the flyweights are.
Damit sind jeweils zwei axial gegenüberliegende Enden zweier Ausgleichsarme zweier Fliehgewichte übereinander liegend angeordnet, wobei in Bezug auf die Mittelebene der Fliehgewichte auf einer Seite der Ausgleichsarm des ersten Fliehgewichtes über dem Ausgleichsarm des zweiten Fliehge wichtes liegt und auf der anderen Seite der Mittelebene der Ausgleichsarm des ersten Fliehgewichtes unter dem Aus gleichsarm des zweiten Fliehgewichtes liegt. Durch diese Maßnahme sind die Fliehgewichte in ihrer Bewegung mit einander gekoppelt.So that there are two axially opposite ends two balance arms of two flyweights one above the other arranged horizontally, with respect to the median plane of the Flyweights on one side of the balance arm of the first Centrifugal weight over the balance arm of the second centrifugal important lies and on the other side of the middle level the balance arm of the first flyweight under the off is equal to the second flyweight. Through this Measure are the flyweights in their movement with coupled to each other.
Zweckmäßigerweise liegen die Ausgleichsarme mit geringem radialen Spiel an der Reglermuffe an, um ein Schlackern und Wackeln der Fliehgewichte auf der Reglermuffe zu ver meiden. Des weiteren dient das geringe radiale Spiel zur Führung der Ausgleichsarme und damit der Fliehgewichte auf der Reglermuffe. Aus diesen Gründen ist vorteilhafterweise das radiale Spiel kleiner als die Breite der Berührungs flächen von Ausgleichsarm und Reglermuffe.The compensating arms are expediently low radial play on the regulator sleeve to a slag and wobble of the centrifugal weights on the regulator sleeve avoid. Furthermore, the slight radial play serves Guide the balance arms and thus the centrifugal weights the regulator sleeve. For these reasons it is advantageous the radial play is smaller than the width of the touch areas of compensating arm and regulator sleeve.
Eine kostengünstige und preiswerte Bauweise ist, die Fliehgewichte aus Flachmaterial durch Stanzen und Kanten herzustellen.An inexpensive and inexpensive design is that Centrifugal weights from flat material through punching and edges to manufacture.
Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, die beiden in Axial richtung der Reglermuffe übereinanderliegenden Enden der Ausgleichsarme zweier Fliehgewichte unterschiedlich auszu bilden, um ein reibungsarmes Gleiten der aufeinanderlie genden Ausgleichsarme zu gewährleisten und den Berührungs punkt der beiden Fliehgewichte nahezu auf einer parallel zur Achse der Reglermuffe liegenden Geraden zu halten.According to the invention, it is advantageous to have the two in axial direction of the regulator sleeve overlapping ends of the Balance arms of two flyweights differently form to ensure low friction sliding on each other to ensure the appropriate compensating arms and the contact point of the two flyweights almost on a parallel keep straight line to the axis of the regulator sleeve.
In einer vorteilhaften Ausführungsform, die sich besonders für zwei miteinander gekoppelte Fliehgewichte im Flieh kraftregler eignet, ist das Ende eines Ausgleichsarmes ei nes Fliehgewichtes auf seiner in Axialrichtung der Regler muffe liegenden Seite im Schnitt hakenförmig ausgebildet und weist das Ende des anderen Ausgleichsarmes desselben Fliehgewichtes auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe gesehenen entgegengesetzten Seite in Richtung zur Spitze des Ausgleichsarmes einen abgewinkelten Verlauf auf. Dies ist vorteilhaft, damit die Berührungsflächen zweier Aus gleichsarme zweier Fliehgewichte in jeder Stellung auf ei ner parallel zur Achse der Reglermuffe angeordneten Gera den liegen und die Berührungsflächen einen hohen Wälzan teil aufweisen können.In an advantageous embodiment, which is special for two coupled weights in the fly power regulator, the end of a balancing arm is egg centrifugal weight on its in the axial direction of the controller sleeve lying side in the shape of a hook and has the end of the other balance arm of the same Centrifugal weight on its in the axial direction of the regulator sleeve seen opposite side towards the top of the compensating arm on an angled course. This is advantageous so that the contact surfaces of two equal two flyweights in each position on egg ner Gera arranged parallel to the axis of the regulator sleeve the lying and the contact surfaces a high Wälzan can have part.
ln einer alternativen Ausführungsform, die sich besonders für mehr als zwei Fliehgewichte im Fliehkraftregler eig net, weist das Ende eines Ausgleichsarmes eines Fliehge wichtes auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe lie genden Seite eine halbkugelförmige Erweiterung auf und weist das Ende des anderen Ausgleichsarmes desselben Fliehgewichtes auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe gesehenen entgegengesetzten Seite einen gebogenen Verlauf auf.In an alternative embodiment, which is special suitable for more than two centrifugal weights in the centrifugal governor net, has the end of a compensating arm of a centrifuge important on his in the axial direction of the regulator sleeve side a hemispherical extension on and has the end of the other balance arm of the same Centrifugal weight on its in the axial direction of the regulator sleeve seen opposite side a curved course on.
Um eine hohe Genauigkeit und weiche Regelung des Flieh kraftreglers zu erreichen, ist vorteilhafterweise die He bellänge des Ausgleichsarmes größer als die des Verstell armes ausgebildet.To ensure high accuracy and smooth control of the flee Achieving the power controller is advantageously the He Bell length of the compensating arm is greater than that of the adjuster poor educated.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Be schreibung und den Zeichnungen, die verschiedene Ausfüh rungsformen der Erfindung zeigen und nachfolgend näher be schrieben sind. Es zeigt:Further features of the invention result from the Be spelling and the drawings, the various exec tion forms of the invention show and below be are written. It shows:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Fliehkraftregler, a) in Seitenansicht und b) in Draufsicht, Fig. 1 shows a centrifugal governor according to the invention, a) in side view and b) in plan view,
Fig. 2 eine Dreiseitenansicht eines erfindungsgemäßen Fliehgewichtes, Fig. 2 is a three-side view of a centrifugal weight according to the invention,
Fig. 3 eine Abwicklung eines erfindungsgemäßen Flieh gewichtes und Fig. 3 is a settlement of a fly weight according to the invention and
Fig. 4 zwei verschiedene Ausführungsformen zweier über einanderliegender Enden zweier Ausgleichsarme zweier Fliehgewichte. Fig. 4 shows two different embodiments of two superimposed ends of two compensating arms of two flyweights.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fliehkraftregler mit zwei gekoppelten Fliehgewichten 10 in Seitenansicht und Draufsicht, wobei ein scheibenförmiger Fliehgewichtsträger 2 Ausnehmungen zur Aufnahme schneidengelagerter Fliehge wichte 10 aufweist. Der Fliehgewichtsträger 2 ist hier nur angedeutet. Eine Reglermuffe 3 ist auf den Fliehgewichts träger 2 zentral aufgesetzt und wird von zwei im Fliehge wichtsträger 2 eingesetzten schneidengelagerten Fliehge wichten 10 in seiner axialen Lage kraftbeaufschlagt. Jedes Fliehgewicht 10 besteht aus einem etwa parallel zur radia len Ebene des Fliehgewichtsträgers 2 liegenden Verstellarm 15, auf dem die Reglermuffe 3 aufliegt und der die Regler muffe 3 in ihrer axialen Richtung kraftbeaufschlagt und aus zwei Ausgleichsarmen 12, die jeweils tangential zur Reglermuffe 3 liegen und mit geringem radialen Spiel 16 an der Reglermuffe 3 anliegen. Die Ausgleichsarme 12 sind in Bezug auf die Achse 4 der Reglermuffe 3 diagonal gegen überliegend angeordnet. Da die beiden Ausgleichsarme 12 mit nur geringem Spiel 16 an der Reglermuffe 3 anliegen, schneidet die Mittelebene 11 des Fliehgewichtes 10 in etwa die Achse 4 der Reglermuffe 3. Um eine hohe Genauigkeit des Fliehkraftreglers zu erreichen, ist vorteilhafterweise die Hebellänge des Ausgleichsarmes 12 größer als die des Verstellarmes 15 ausgebildet. Fig. 1 shows a centrifugal controller according to the invention with two coupled centrifugal weights 10 in side view and top view, wherein a disc-shaped centrifugal weight carrier 2 has recesses 10 for receiving knife-mounted centrifugal weights 10 . The centrifugal weight carrier 2 is only hinted at here. A governor sleeve 3 is placed on the centrifugal weight carrier 2 centrally, and is acted upon by force in its axial position by two weights 10 weight carrier in Fliehge 2 intersect mounted Fliehge used. Each centrifugal weight 10 consists of an approximately parallel to the radia len plane of the centrifugal weight carrier 2 adjusting arm 15 , on which the regulator sleeve 3 rests and the regulator sleeve 3 is subjected to force in its axial direction and from two compensating arms 12 , each lying tangentially to the regulator sleeve 3 and rest with slight radial play 16 on the regulator sleeve 3 . The compensating arms 12 are arranged diagonally opposite one another with respect to the axis 4 of the regulator sleeve 3 . Since the two balance arms 12 abut with only a small clearance 16 at the governor sleeve 3, 11 intersects the median plane of the centrifugal weight 10 in about the axis 4 of the governor sleeve. 3 In order to achieve a high accuracy of the centrifugal governor, the lever length of the compensating arm 12 is advantageously longer than that of the adjusting arm 15 .
Erfindungsgemäß sind auf dem Fliehgewichtsträger 2 zwei Fliehgewichte 10 angeordnet, die in axialer Richtung der Reglermuffe 3 gesehen, sich diagonal gegenüberliegen und in ihrer Bewegung miteinander gekoppelt sind. Es können auch mehr als zwei Fliehgewichte auf dem Fliehgewichtsträ ger angeordnet sein, die alle miteinander gekoppelt sind.According to the invention 2, two centrifugal weights 10 are arranged on the Fliehgewichtsträger, as seen in the axial direction of the governor sleeve 3, extending diagonally opposite one another and are coupled to each other in their movement. There may also be more than two flyweights arranged on the flyweight carrier, all of which are coupled to one another.
Die Kopplung der Fliehgewichte 10 wird erreicht, in dem die gegenüberliegenden Enden zweier Ausgleichsarme 12 zweier Fliehgewichte 10 übereinanderliegen, wobei auf ei ner Seite der Mittelebene 11 - die Mittelebene 11 ist auf grund der diagonal gegenüberliegenden Anordnung der zwei Fliehgewichte 10 die Mittelebene beider Fliehgewichte 10 - das Ende des Ausgleichsarmes 12 des ersten Fliehge wichtes 10 über dem Ausgleichsarm 12 des zweiten Fliehge wichtes 10 liegt und auf der anderen Seite der Mittelebene 11 das Ende des Ausgleichsarms 12 des ersten Fliehgewich tes 10 unter dem Ausgleichsarm 12 des zweiten Fliehgewich tes 10 liegt. Anders ausgedrückt, schneidet die durch die zwei Ausgleichsarme 12 des einen Fliehgewichts 10 bestimm te Ebene, die durch die beiden Ausgleichsarme 12 des ande ren Fliehgewichtes 10 bestimmte Ebene und die gebildete Schnittgerade liegt in Axialrichtung der Reglermuffe 3 ge sehen, etwa auf der Mittelebene 11 der Fliehgewichte 10.The coupling of the flyweights 10 is achieved in that the opposite ends of two compensating arms 12 of two flyweights 10 lie one above the other, on one side of the middle plane 11 - the middle plane 11 is due to the diagonally opposite arrangement of the two flyweights 10 the middle plane of both flyweights 10 - the end of the balance arm 12 of the first Fliehge wichtes 10 wichtes over the balance arm 12 of the second Fliehge is 10 and the end of the balance arm 12 of the first Fliehgewich th 10 th among the balancing arm 12 of the second Fliehgewich lies on the other side of the midplane 11 10th In other words, cuts through the two compensating arms 12 of a centrifugal weight 10 determined level, the plane determined by the two compensating arms 12 of the other centrifugal weight 10 and the straight line formed lies in the axial direction of the regulator sleeve 3 see ge, approximately on the central plane 11 of the Flyweights 10 .
Wird der Fliehkraftregler, bestehend aus Fliehgewichtsträ ger 2, Reglermuffe 3 und Fliehgewichten 10 in Rotation versetzt, so gleiten die Fliehgewichte 10 in axialer Rich tung entlang der Reglermuffe 3 und verschieben mit ihrem Verstellarm 15 die Reglermuffe 3 in Axialrichtung (siehe strichlierte Linien in Fig. 1a). Aufgrund der gegenseiti gen Kopplung können die beiden Fliehgewichte 10 keine von einander verschiedene Bewegungen ausführen, so daß die Fliehgewichte 10 einen ruhigen und gleichmäßigen Verlauf aufweisen.If the governor consisting of Fliehgewichtsträ ger 2, governor sleeve 3 and flyweights 10 set in rotation, so slide the flyweights 10 in the axial Rich tung along the governor sleeve 3 and move with their adjusting arm 15, the governor sleeve 3 in the axial direction (see dashed lines in Fig. 1a). Due to the mutual coupling conditions, the two flyweights 10 can not perform any different movements, so that the flyweights 10 have a smooth and even course.
In der eben beschriebenen Ausführungsform besteht der Fliehkraftregler aus zwei gekoppelten Fliehgewichten 10. Erfindungsgemäß kann es von Vorteil sein, eine größere An zahl an Fliehgewichten 10 im Fliehkraftregler anzuordnen.In the embodiment just described, the centrifugal force controller consists of two coupled centrifugal weights 10 . According to the invention, it may be advantageous to arrange a larger number of centrifugal weights 10 in the governor.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Fliehgewicht 10 in einer Dreiseitenansicht und als Abwicklung. Mit der Kante 17 liegt das Fliehgewicht 10 auf dem Fliehgewichtsträger 2 auf, d.h. diese Kante 17 bildet die Schneidenlagerung. Um ein Übereinanderliegen der Ausgleichsarme 12 zweier Flieh gewichte 10 in allen funktionsmäßig möglichen Stellungen der Fliehgewichte 10 zu garantieren, ist es sinnvoll, ei nen Ausgleichsarm 12 eines Fliehgewichtes 10 länger auszu bilden als den anderen (Fig. 2a). Figs. 2 and 3 show a centrifugal weight 10 in a three-side view and when handling. The centrifugal weight 10 rests on the centrifugal weight carrier 2 with the edge 17 , ie this edge 17 forms the cutting edge bearing. In order to guarantee a superposition of the balance arms 12 of two centrifugal weights 10 operatively possible in all positions of the weights 10, it is useful, egg NEN balance arm 12 of a centrifugal weight 10 for For longer form than the other (Fig. 2a).
Vorteilhafterweise sind die Fliehgewichte 10 aus Flachma terial durch Stanzen und Kanten hergestellt.The flyweights 10 are advantageously made of Flachma material by punching and edging.
Die Ausbildung der Enden der Ausgleichsarme 12 zeigt ins besondere Fig. 4, wobei hier zwei Ausführungsformen darge stellt sind.The formation of the ends of the compensating arms 12 shows in particular Fig. 4, here two embodiments are Darge presents.
Die beiden in Axialrichtung der Reglermuffe 3 übereinan derliegenden Enden der Ausgleichsarme 12 zweier Fliehge wichte 10 unterschiedlich auszubilden ist von Vorteil, da dadurch ein reibungsarmes Gleiten (Wälzen) der aufeinan derliegenden Ausgleichsarme 12 gewährleistet ist, und der Berührungspunkt der beiden Fliehgewichte auf einer paral lel zur Achse der Reglermuffe liegenden Geraden gehalten werden kann. In Fig. 4a ist eine Ausführungsform gezeigt, die sich vorteilhafterweise für zwei Fliehgewichte 10 im Fliehkraftregler eignet. Hierbei ist das Ende eines Aus gleichsarmes 12 eines Fliehgewichtes 10 auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe 3 liegenden Seite im Schnitt hakenförmig ausgebildet, wobei kurz vor dem Ende des Aus gleichsarmes dieser eine senkrechte Erweiterung 18 auf weist, die über eine abgerundete Kante 19 bis zum Ende des Ausgleichsarmes 12 wieder abfällt und das Ende des anderen Ausgleichsarmes 12 desselben Fliehgewichtes 10 auf seiner in axialer Richtung der Reglermuffe 3 gesehenen entgegen gesetzten Seite in Richtung zur Spitze des Ausgleichsarmes 12 einen abgewinkelten Verlauf 20 aufweist.The two in the axial direction of the regulator sleeve 3 overlying each other at the opposite ends of the compensating arms 12 of two centrifugal weights 10 is advantageous since this ensures low-friction sliding (rolling) of the compensating arms 12 lying on one another, and the point of contact of the two centrifugal weights on a parallel lel Axis of the regulator sleeve lying straight line can be kept. In Fig. 4a is shown an embodiment which advantageously is suitable for two centrifugal weights 10 in the centrifugal governor. Here, the end of an equalizing arm 12 of a centrifugal weight 10 on its side lying in the axial direction of the regulator sleeve 3 is hook-shaped in section, shortly before the end of the equalizing arm it has a vertical extension 18 , which has a rounded edge 19 to the end of the compensating arm 12 drops again and the end of the other compensating arm 12 of the same centrifugal weight 10 has an angled profile 20 on its opposite side, seen in the axial direction of the regulator sleeve 3, in the direction of the tip of the compensating arm 12 .
In Fig. 4b ist eine Ausführungsform gezeigt, die sich vor teilhafterweise für mehr als zwei Fliehgewichte 10 im Fliehkraftregler eignet. Hier weist ein Ende eines Aus gleichsarmes 12 eines Fliehgewichtes 10 auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe 3 liegenden Seite eine halb kugelförmige Erweiterung 13 auf und das Ende des anderen Ausgleichsarmes 12 desselben Fliehgewichtes 10 weist auf seiner in Axialrichtung der Reglermuffe 3 gesehenen entge gengesetzten Seite einen gebogenen Verlauf 14 auf. Im Ge gensatz zur Ausführung gemäß Fig. 4a wandert hier der Be rührungspunkt mit der Auslenkung der Fliehgewichte auf ei ner Kurve.In Fig. 4b, an embodiment is shown, which is suitable for geous for more than two centrifugal weights 10 in the centrifugal governor. Here, an end of an equalization arm 12 of a centrifugal weight 10 at its lying in the axial direction of the governor sleeve 3 side of the hemispherical extension 13 and the end of the other balance arm 12 of the same centrifugal weight 10 has on its axially of the governor sleeve 3 seen entge gengesetzten side a bent Course 14 on. In contrast to the embodiment according to FIG. 4a, the point of contact moves with the deflection of the centrifugal weights on a curve.
Es sind jedoch noch eine Vielzahl anderer, hier nicht dar gestellter Ausführungsformen der Enden der Ausgleichsarme 12 von Vorteil.However, there are a variety of other, not shown embodiments of the ends of the compensating arms 12 is advantageous.
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863641156 DE3641156A1 (en) | 1986-12-02 | 1986-12-02 | Centrifugal governor |
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DE3641156A1 true DE3641156A1 (en) | 1988-06-09 |
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE3641156A1 (en) |
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