-
Von einem Fliehkraftpendel beeinflußte elektrische Regelungsvorrichtung
für Kraftmaschinen u. dgl. Es sind Vorrichtungen zur Regelung der Stromzufuhr zu
elektrischen Motoren bekannt, die aus einer mit der Hülse eines Fliehkraftpendels
vereinigten, also mit ihr umlaufenden und sich mit ihr verschiebenden Kontakttrommel
bestehen, die je nach ihrer Verschiebung aus ihrer normalen Stellung kürzere oder
längere Stromstöße an den Motor übermittelt. Bei diesen Vorrichtungen ist die Anzahl
der in der Zeiteinheit übermittelten Stromstöße von der Umlaufzahl der Reglerwelle
abhängig, da die Trommel in derselben Zeit wie der Regler eine Umdrehung vollführt.
Um eine freie, von der Umlaufzahl des Reglers unabhängige Wahl der Stromstoßzahl
zu ermöglichen, wird nach der Erfindung für Zwecke der Steuerung der Einlaßvorrichtung
einer Kraftmaschine, z. B. einer Turbine, durch einen Elektromotor die Kontakttrommel
von dem Regler getrennt und erhält eine eigene, mit beliebig zu wählender Geschwindigkeit
in Umlauf zu setzende Drehachse, ohne daß sie in ihrer Längsrichtung verschiebbar
ist, während mit der Hülse des Reglers diejenige auf der Trommel schleifende Kontaktfeder
verbunden ist, die die von der Trommel
geregelte Stromleitung vermittelt,
wobei die Anordnung so getroffen ist, daß diese Kontaktfeder sich mit der Reglerhülse
verschiebt, aber an der Drehung des Reglers nicht teilnimmt.
-
In er Zeichnung sind einige als Beispiel dienende Ausführungsformen
der Erfindung schematisch dargestellt.
-
Gemäß Abb. i ist auf einer von einer angetriebenen Maschine ständig
in Umdrehung versetzten Welle a ein an sich bekanntes Fliehkraftpendel b angeordnet,
das eine Muffe c auf der Welle a verschieben kann. Mit dieser Muffe c ist ein Kontaktschieber
d derart verbunden, daß dieser zwar an der Verschiebung der Muffe c achsial zu der
Welle a teilnimmt, nicht dagegen an ihrer Drehung. Zu dem Zwecke ist die Muffe c
finit ihrem Ringflansch e versehen, der in einer Nut f des Kontaktschiebers d gleitet.
-
Über diesen Kontaktschieber d mit seinen Kontakten führt der elektrische
Strom aus dem Netz mit seinen drei Leitern g, 1z, i zu einem Drehstrom- oder Gleichstrommotor
k, der beim Versorgen mit Strom Drehbewegungen in der einen oder in der anderen
Drehrichtung ausführt und dadurch den Absperrschieber für das Antriebmittel öffnet
oder schließt.
-
Bewegt sich bei geringer werdender Drehzahl der Welle a die Muffe
c nach links, so berührt der Kontaktschieber d die Kontakte 1
und h,
so daß der von den Leitungen g, i zugeführte Strom durch die Leitungen g1, il in
den Steuermotor k gelangt.
-
In der anderen Endlage der Muffe c stellen die Kontakte h,
11 die Verbindung zwischen den Abzweigleitungen g2, il der Stromzuführungsleitungen
g, i und den Leitungen g3, i3, die zum Steuermotor k führen; her. Der Steuermotor
k wird also in den beiden Endlagen des Kontaktschiebers d in der einen oder in der
anderen Richtung in Bewegung gesetzt, so daß dadurch der Absperrschieber für das
Antriebmittel gesteuert wird.
-
Die Stromzuführungsleitung i ist vor der Abzweigungsstelle der Leitung
i2 unterbrochen und dort mit einem Schalter ausgestattet, der mit Hilfe eines aus
einer Batterie m gespeisten Relaisstromkreises ml, in' vermittels eines Elektromagneten
m3 bedient werden kann. Selbstverständlich können auch die beiden Leitungen g und
i unterbrochen und mit einem entsprechenden Schalter ausgestattet sein. Das Schließen
und Öffnen des niedrig gespannten Relaisstromkreises in, m2
erfolgt durch
eine in langsame Umdrehungen versetzte Kontaktwalze n, an deren beiden isolierten
Kontakten n' die Leitung zri2 angeschlossen ist, wenn eine mit der Leitung in' verbundene
und mit dem Kontaktschieber d verschiebbare Schleiffeder o die Kontakten" berührt.
Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Nähert sich der Kontaktschieber
d beispielsweise den Kontaktstücken 1, h, so wird durch die Schleiffeder
o beim Übergange auf das linke Kontaktstück n' der sich drehenden Kontaktwalzen
iz der Relaisstromkreis geschlossen und die Unterbrechung in der Leitung i überbrückt.
Bei der Erebung der Walze n gleitet dann die Schleiffeder o wieder von dem Kontaktstück
izl, da dieses nur einen Teil des Umfangs der Walze n ausmacht, ab, so daß die Leitung
i dadurch wieder unterbrochen wird. Sobald nun der Kontaktschieber d die
Kontaktstücke 1, 11 berührt, wird der Strom-schluß der zu dem Steuermotor
k führenden Leitungen g, g1 und i, il hergestellt und infolge der Drehung der Kontaktwalzen
entsprechend der Breite der Kontaktstelle für kurze Zeit aufrechterhalten, worauf
nach einer darauffolgenden Unterbrechung wieder ein kurzer Stromschluß herbeigeführt
wird. Dieser Vorgang wiederholt sich mehrfach, solange der Schieber d an den Kontakten
1, h anliegt. Infolgedessen wird der von dem Steuermotor 1? betätigte Kraftuiittelabsperrschieber
stets nur absatzweise um kurze Strecken weiter geöffnet oder geschlossen, so daß
vielfach hin und her gehendeÜberregulierungen vermieden werden.
-
Je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit der Kontaktwalze n werden kürzere
oder längere Stromstöße erzeugt, deren Dauer noch dadurch verschieden wird, daß
die Kontaktstücke n' auf der Walze n, wie gezeichnet, von der Mitte nach den Seiten
zu verschieden breit ausgebildet sind.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Abb. 2 sind die Kontakte
1, h und 12, 13 so angeordnet, daß sie von der Schleiffeder
o des Kontaktschiebers d bereits geschlossen und geöffnet werden, und zwar noch
bei unterbrochener Hauptstromleitung g ehe die Schleiffeder o die zu dem Relaisstromkreise
-in, zizl, m=, m3 gehörigen Kontakte n' der umlaufenden Kontaktwalze n berührt.
Dadurch werden beim Schließen und Öffnen der Kontakte 1, h und
11, 11 der Starkstromleitung Funkenbildungen vermieden. Wird dann durch Berühren
der Kontakte n' auf der Walzen durch die Schleiffeder o der Relaisstromkreis nz,
iizl, m2, zn3 geschlossen, so wird die Unterbrechung der Hauptstromleitung g überbrückt,
und es können die durch die umlaufenden Kontakte W erzeugten Stromstöße zu dem Steuermotor
k gelangen. Außerdem wird mit der Einrichtung nach Abb. 2 der Vorteil erzielt, daß
bereits bei einer geringen Überschreitung der mittlerenUmlaufgeschwindigkeit der
Kraftmaschine eine Regelung des
Kraftmittelabsperrschiebers erfolgt,
da die Kontaktstücke ü1 auf der Walzen bis dicht an die Mittelstellung der Schleiffeder
o herangeführt sind.
-
Die Erzeugung der einzelnen kurzen Stromstöße, die in die zu dem Steuermotor
führende Stromzuleitung geschickt werden, kann gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung nach Abb. 3 und q. auch auf mechanischem Wege erzielt werden, beispielsweise
dadurch, daß auf einer ,ständig umlaufenden, mit Erhöhungen r versehenen Walze p
ein zweiarmiger Schalthebel s einwirkt, der mit einem Fliehkraftpendel verbunden
ist und der auf der Welle a verschiebbar, aber nicht drehbar angeordnet ist. Dieser
Schalthebels ist an seinem einen Ende mit einer isolierten Kontaktfeder s' versehen,
die mit der Stromleitung. i in Verbindung steht und die Kontaktstücke h oder
11 berühren kann, während das andere an die Stromieitung g angeschlossene
Ende des Schalthebels s durch eine isolierte Kontaktfeder s' mit den Kontaktstücken
l oder 1,2 in Berührung treten kann. Die von den Kontaktstücken 1, h,
11, 13
ausgehenden Leitungen e, il, g2, i2 führen zu dem Steuermiotor k. Auf
der Unterseite ist der Schalthebels mit einem Hubdaumen s3 versehen, der auf dem
Umfange der Kontaktwalze p anliegt. Durch die Vorsprünge r auf der Walze p wird
der Schalthebels in Richtung des in Abb. d. eingezeichneten Pfeiles so verschwenkt,
daß ein Anlegen der Kontaktfeder s2 :an die Kontakte 1, l= herbeigeführt
wird, während die bei der seitlichen Verschiebung des Hebels s eintretende Berührung
mit den Kontaktstücken l'-, 13 bestehen bleibt. Durch die umlaufende .Walze p mit
den Vorsprüngen erfolgt das Kontaktgeben absatzweise, so daß der zu dem Steuermotor
k gelangende Strom den Kraftmittelabsperrschieber ebenfalls absatzweise weiter öffnen
oder schließen kann.
-
Die Vorsprünge r auf der Walze p können auch, wie gezeichnet, staffelförmig
angeordnet sein, wenn in der Höhe. der Mittelstellung des Schalthebels s nur wenige
in den weiten entfernten Lagen jedoch häufigere Stromstöße gegeben werden sollen.
-
Wenn man verhüten will, daß die Kontaktwalze n (Abb. i und a) oder
die mit den Vorsprüngen r besetzte Walze p bei der Mittellage des Steuerschiebers
o oder s ständig umläuft, und daß bei der Verschiebung der Schleiffeder o oder des
Schalthebels s aus der Mittellage gerade der nicht wirksame Umfang, der Walzen n
und p ian den Steuerteilen o oder s anliegt, so kann man zwischen dem Antrieb der
Wälze iz oder p und dieser eine Kupplung t
(Abb. 5) anordnen, die, wie in
Abb. 5 schematisch dargestellt, unmittelbar durch die zweiseitig ansteigenden, am
zweiarmigen Hebel u befestigten Hubkurven v und einen Winkelhebel w oder unter Vermittlung
eines Elektromagneten bei der Verschiebung der Hülse c des Fliehkraftpendels des
Steuerteiles o oder s aus der Mittellage eingerückt wird. Bei ausgerücktem Antriebe
kann die Walze n oder p durch ein Gewicht ständig in eine. bestimmte Ausgangslage
verdreht werden, die zweckmäßigerweise so zu wählen ist, daß bei einer Verschiebung
des Steuerteiles o oder s der wirksame Umfang der Walze x oder p mit dem
Steuerteil o oder s alsbald in Berührung kommt und dadurch sofort eine Einwirkung
auf den Kraftmittelabsperrschieber herbeigeführt wird.
-
Man kann die Kontaktwalze n (Abb. i und a) auch unmittelbar mit den
zu dem Steuermotor k führenden Starkstromleitungen verbinden, so daß die Stromstöße
nur durch diese Walze erzielt werden.
-
Zur Betätigung des Kraftmittelabsperrschiebers o. dgl. kann man natürlich
auch zwei Steuermotoren verwenden, einen zum Schließen und den anderen zum Öffnen
der Kraftmittelzufuhr.
-
Die neue elektrische Regelungsvorrichtung kann auch zur Verhinderung
von übersteuerungen bei selbsttätigen Schiffs- oder Torpedosteuervorrichtungen verwendet
werden, wenn man den von dem Motor k zu verschwenkenden Steuerhebel mit dem Steuerruder
des Schiffes oder des Torpedos verbindet.