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Vorrichtung zur Konstanthaltung der Umdrehungsgeschwindigkeit von
Maschinen, insbesondere von Hochfrequenzmaschinen. Die zur Konstanthaltung der Umdrehungsgeschwindigkeit
von Maschinen bekannten Reguliervorrichtungen versagen fast allgemein, wenn sie
zur Regulierung von Hochfrequenzmaschinen benutzt werden sollen, weil für die Brauchbarkeit
der Hochfrequenzmaschinen für die drahtlose Telegraphie eine möglichst große Konstanz
der Umdrehungsgeschwindigkeit und eine schnelle Wirkung der Regulierung unbedingt
erforderlich sind.
Diese Eigenschaften besitzen die bekannten Reguliervorrichtungen
nicht.
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Mit der im folgenden beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, die
Bedingungen zu erfüllen, die an eine brauchbare Regulierung für Hochfrequenzmaschinen
gestellt werden müssen. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß ein federndes
Organ derart auf der zu regulierenden Welle angebracht ist, daß die durch die Zentrifugalkraft
hervorgerufene radiale Bewegung eines Teiles des Organs zwangläufig eine achsiale
Bewegung eine anderen Teiles dieses Organes zur Folge hat. Diese achsiale Bewegung,
die dann in Abhängigkeit von der Zentrifugalkraft erfolgt, läßt sich in sehr einfacher
Weise zur Betätigung eines Kontaktes benutzen. Durch geeignete Dimensionierung des
federnden Organs ist es möglich, schon bei ganz geringen Geschwindigkeitsänderungen
der Maschine aclisiale Verschiebungen hervorzurufen, die zu einer sehr feinen Regulierung
ausreichen. Ein weiterer wesentlicher Vorzug dieser Erfindung besteht darin, daß
bereits sehr kleine achsiale Verschiebungen am federnden Organ, es genügen Bruchteile
eines Millimeters, ausreichen, um die der Antriebsmaschine zugeführte Energie in
weitem Maße zu beeinflussen. Dies ist dadurch erreicht, daß eine an dem federnden
Organ befestigte Kontaktscheibe eine geringe Neigung gegen die Rotationsnormale
besitzt. Der dieser Scheibe gegenüberstehende feste Schleifkontakt ist derartig
eingestellt, daß während jeder Umdrehung ein Kontaktschluß erfolgt, der beispielsweise
bei der richtigen Tourenzahl während einer halben Umdrehung die Kontaktscheibe berührt.
Es ist also in diesem Falle die Zeit, während der Kontakt geschlossen ist, gleich
der Zeit, während der er geöffnet ist. Tritt nun durch eine geringe Erhöhung der
Umlaufgeschwindigkeit eine achsiale Bewegung der Kontaktscheibe in Richtung auf
den ersten Kontakt zu ein, so wird der Kontakt etwas friiher geschlossen und etwas
später geöffnet. Hierdurch ist die Zeitdauer des Kontaktschlusses während einer
Umdrehung vergrößert worden. Beträgt beispielsweise die Zeit, während der der Kontakt
geschlossen ist '/,Umdrehungen, und die Zeit während der er geöffnet ist 1/4 der
Umdrehung, so wird in diesem Verhältnis die der Antriebsmaschine zugeführte Energie
abgeschwächt. Der gleiche Vorgang, in entgegengesetztem Sinne, tritt ein, wenn die
Geschwindigkeit der Maschine sich verringert und infolgedessen die rotierende Kontaktscheibe
sich von dein feststehenden Kontakt entfernt. Wird mit diesem Kontakt ein Strom
von foo niA. gesteuert, so genügt eine achsiale Verschiebung des federnden Organs,
tun Bruchteile eines Millimeters um diesen Steuerstrom zwischen Null und seinem
vollen Wert zu beeinflussen. Mit diesem pulsierenden Steuerstrom ist es dann nach
bekannten Verfahren in einfacher Weise möglich, beispielsweise mit Zwischenrelais,
Röhren oder Erregermaschinen, die der Antriebsmaschine zugeführte Energie in sehr
weiten Grenzen und sogar zwischen Leerlauf und Vollast einwandfrei zu regulieren.
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Eine beispielsweise Ausführung der Vorrichtung ist in Abb. i (Seitenansicht)
und Abb. 2 (Aufsicht) schematisch wiedergegeben und wird im folgenden beschrieben.
Auf der zu regulierenden Welle -i ist die Scheibe 2 fest aufgesetzt. Das federnde
Organ, in diesem Fall der M-förmig gebogene Bügel i1, i2 aus einem elastischen Material,
ist mittels der Ansätze 3 und d. und der Schrauben 5 und 6 starr auf der Scheibe
:2 befestigt. Im Mittelpunkt des Bügels ist das Kontaktstück 7 angesetzt, dessen
freie und ebene Fläche 8 eine geringe Neigung besitzt (in der Abbildung übertrieben
gezeichnet). Die Kontaktfeder 9 ist feststehend derart befestigt, daß ihre Spitze
mit Hilfe der Stellschraube 1o in achsialer Richtung bewegt werden kann. 'Die Feder
9 ist gegen den Mittelpunkt der Kontaktscheibe seitlich versetzt (s. Abb. 2), um
ein Schleifen derselben auf einer bestimmten Bahn einstellen zu körnen. Die ausgezogen
gezeichnete Stellung des federnden Bügels ist die der Ruhelage. Wird die Welle der
Maschine mit (lern Bügel in Rotation versetzt, so wirkt die Zentrifugalkraft in
der Hauptsache auf die Teile i i und 12 des Bügels und drückt diese nach außen.
Das zwischen den Punkten i i und i2 gelegene Verbindungsstück des Bügels mit dein
Kontaktstück 7 wird durch die nach außen strebende Bewegung der Bügelteile i i und
12 in Richtung nach der Kontaktfeder 9 gedrückt. Ist die normale Tourenzahl erreicht,
so hat der Bügel etwa die Form, wie sie in der Abbildung gestrichelt eingezeichnet
ist, d. h. es findet bereits eine Berührung der Kontaktfläche 8 mit dem festen Kontakt
9 statt. Durch geeignete Form des Bügels läßt sich auch ein günstiges Übersetzungsverhältnis
zwischen der radialen Bewegung der Teile i i und 12 und der achsialen Bewegung des
Kontaktstückes 7 herbeiführen. Bei einer Ausführung ähnlich dem gezeichneten Beispiel
betrug die radiale Ausbiegung der Teile i i und 1z 2 mm, während die achsiale Verschiebung
des Kontaktstückes 6 mm betrug. In der gestrichelten Lage, d. h. bei normaler Tourenzahl
wird der Kontakt zwischen 8 und 9 infolge der Neigung der Kontaktscheibe während
einer halben Umdrehung geschlossen. Wird nun bei etwas höherer Geschwindigkeit die
Kontaktscheibe etwas weiter gegen den feststehenden Kontakt 9 gedrückt, so verlänfiert
sich
die Zeit, während welcher der Kontakt während einer Umdrehung geschlossen ist. Durch
die Größe der Neigung der Kontaktscheihe kann die Empfindlichkeit dieser Regulierung
auf das gewünschte Maß gebracht werden. Durch Verschieben der Kontaktfeder 9 ist
es in einfacher Weise möglich, die Geschwindigkeit auf einen bestimmten Wert einzustellen,
bzw. um ein bestimmtes Nlaß zu ändern, ohne daß die Maschine angehalten zu werden
braucht. Dies ist besonders wichtig für Hochfr equenzmaschinen, wenn während des
Betriebes auf eine bestimmte Frequenz genau eingestellt werden muß, oder wenn die
Frequenz um einen bestimmten Wert verändert werden soll. Ein weiterer Vorzug dieser
Anordnung besteht darin, daß die Kontakte während des Betriebes beobachtet und gereinigt
werden können.
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Statt der im vorhergehenden beschriebenen Ausführung der Vorrichtung
mit einem M.- förmigen Bügel, sind für das federnde Organ viele verschiedene
Formen möglich. Für manche Fälle wird es vorteilhafter sein, das federnde Organ
derart herzustellen, daß seine Form dem des -M-förmigen Bügels als Rotationskörper
entspricht. Ebenso kann die Beeinflussung der Antriebsmaschine durch den mit dieser
Vorrichtung erzeugten pulsierenden Strom in verschiedener Weise geschehen. Man wird
im allgemeinen unter Verwendung ,von Zwischenrelais, Röhrenrelais oder besonderer
@,laschinen die Erregung des Antriebsmotors beeinflussen, falls dies ein Gleichstrommotor
ist. Für Wechselstrommotore kann in bekannter Weise sowohl der Rotorstrom als auch
der Statorstrom beeinflußt werden. Auch ist es manchmal vorteilhafter, statt des
Schleifkontaktes mittels einer schleifenden Feder oder Rolle einen Druckkontakt
zu betätigen. Statt das federnde Organ auf das freie Ende der zu regulierenden Welle
zu setzen, ist es auch vorteilhaft, daß die Reguliervorrichtung besonders gelagert
wird, und zwar auch entweder einseitig oder doppelseitig. Bei gewissen Ungenauigkeiten
in der Ausführung des federnden Organs erhält die Kontaktfläche schon hierdurch
eine ausreichende Exzentrizität, so daß es sich dann erübrigt, die Kontaktfläche
abzuschrägen, um den pulsierenden Regulierstrom zu erhalten. Statt dei- Drehbewegung
der Feder 9 um das Gelenk 13 ist auch eine achsiale Verschiebung der Feder
mittels Schlittenführung anwendbar.