DE420429C - Leistungsregler - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 23.0KT0BER1925

REIC H S PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 420429 KLASSE 60 GRUPPE

(R 61405 I/ffoJ

Leistungsregler. Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juni 1924 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsregler mit längs der Welle wirkender Belastung mittels Schraubenfeder und während des Ganges einstellbarer Drehzahl. Wie bekannt, sind Regler mit während des Ganges veränderlicher Drehzahl recht vielteilig, bestehen aus verwickelten Getrieben und sind oft nicht für Richtungsänderungen des Drehsinnes zu gebrauchen, versagen also bei umsteuerbaren Kraftmaschinen.

Im allgemeinen sind Regler mit einer Längsfeder sehr einfach, sie sind jedoch in den bisher bekannten Ausführungen für Verstellung der Drehzahl nicht zu gebrauchen.

Die Erfindung bezweckt diesen Mangel zu beheben und einen Kraftmaschinenregler mit Längsfeder zu schaffen, bei dem während des Ganges eine Einstellung auf verschiedene Drehzahlen bei gleichbleibendem oder sich nach einem bestimmten Gesetze ändernden Ungleichförmigkeitsgrade möglich ist.

Wie nämlich bekannt, werden Regler mit einer Längsfeder durch Anspannen derselben labil, d. h. der Ungleichförmigkeitsgrad ver-

ringert sich mit der Drehzahl, und der Verlauf des Ungleichförmigkeitsgrades in Abhängigkeit von der Drehzahl läßt sich durch eine gekrümmte Linie darstellen, siehe Linie α der Abb. ι. Diese Kurve fällt nach Maßgabe des Zusammendrückens der Feder immer steiler ab. Die Zusammendrückung der Feder während des Hochgehens des Reglers steht in linearer Beziehung zu der Reglerverstellung. Da das Zusammendrücken mittels Gewinde erfolgt, kann unmöglich daher die krumme Linie α der Abb. i, die noch dazu eine unstetige Krümmung aufweist, in eine Gerade, und zwar eine Wagerechte, verwandelt werden, wenn dazu nur das Anspannen der Feder mittels Gewindes zur Verfügung steht. Man könnte mittels dieses Gewindes die Kurve der Abhängigkeit des Ungleichförmigkeitsgrades von der Drehzahl wohl flacher und weniger gegen die Wagerechte geneigt gestalten, niemals aber wagerecht. Bestenfalls könnte dabei eine Erweiterung der Anwendungsgrenzen des Reglers, niemals jedoch ein unveränderlicher Ungleichförmigkeitsgrad erzielt werden. Die Kurve α stellt die Abhängigkeit des Ungleichförmigkeitsgrades von der Umdrehzahl für einen gewöhnlichen Regler mit einer Längsfeder dar. Innerhalb der praktisch nicht überschreitbaren Grenzen des Ungleichförmigkeitsgrades, die im Diagramm durch die Entfernung m dargestellt werden, würde ein solcher Regler nur für Umdrehungszahlen zwischen N_x und N_x : χ angewandt werden können. Diese Grenzen sind so eng, daß ein solcher Regler praktisch zum Einstellen verschiedener Touren durch Änderung der Federspannung nicht anzuwenden ist, da er mit der Vergrößerung der Umdrehungszahl schnell labil wird.

Besser stellen sich die Verhältnisse beim Walzenregler mit zusätzlicher Federspannung während des Hebens des Reglers dar. Hier drückt sich die Abhängigkeit des Ungleichförmigkeitsgrades von der Drehzahl in der Kurve b aus. Die Anwendungsgrenzen sind hier größer und stellen sich jetzt durch die Länge %' dar. Von einem konstanten Ungleichförmigkeitsgrad kann jedoch auch hier nicht die Rede sein.

Der neue Kraftmaschinenregler mit Ver- | stellbarkeit der Umlaufzahlen unterscheidet j sich in seiner Wirkung grundsätzlich dadurch von den bekannten Ausführungen, daß bei Anwendung nur einer Längsfeder die Änderung des Ungleichförmigkeitsgrades bei Verstellung der Drehzahl beliebig gewählt, also auch, wie die Linie c in Abb. 1 zeigt, ganz un- \*eränderlich angenommen werden kann; die Grenzen der Anwendbarkeit des Reglers sind dann nur durch seine Größe gegeben.

Die Zeichnung zeigt in Abb. 2 im Längsschnitt, in Abb. 3 in einer Ansicht des unteren Tellers, in Abb. 4 in einer Ansicht und einem Schnitt durch die Schwunggewichte und ! deren Bahnen ein Ausführungsbeispiel der ! Erfindung.

Auf der angetriebenen Welle w des Reglers ist verschiebbar, aber umdrehbar ein unterer Teller α befestigt, an dem gekrümmte untere Bahnen b, siehe Abb. 2 und 3, angeordnet sind. Ein zweiter, im oberen Teile des Reglers auf der Welle verschiebbar angeord- ! neter oberer Teller e ist mit Teller α mittels j Schraubenbolzen p und Abstandrohre r fest verbunden. Gegen den oberen Teller gestützt sich die Schraubenfeder /, deren unteres Ende gegen eine Scheibe d drückt, die auf der Welle«; ebenfalls verschiebbar und umdrehbar angeordnet ist und an der Unterseite drei geneigte doppelte obere Bahnen c, am Umfange jedoch einen Mantel, die Muffe, trägt. Der Mantel besteht aus einem oberen engeren und einem unteren weiteren zylindrischen Teil ν und v'', die durch einen ungefähr kegelförmigen Übergang/ verbunden sind. Die Scheibe d legt sich mit ihren doppelten Bahnen c gegen die zylindrischen Teile dreier Paare von Schwunggewichten s, die mittels Schraubenbolzens u paarweise miteinander verbunden sind. Zwischen den Gewichten jedes Paares ist ein Kugeltraglager t angebracht, dessen äußere Ringe auf den gekrümmten, am Teller α angebrachten Bahnen b rollen. Hierbei wälzen sich die Oberflächen der Gewichte s selbst auf den oberen Bahnen c, die Kugellagerringe t dagegen auf unteren Bahnen b ab. Die Bahnen b und c schneiden einander.

Die Schwunggewichte ί sind mit keinem Teile des Reglers mechanisch verbunden und werden durch die Wirkung des Eigengewichtes, des Gewichtes der Scheibe d, des Eigengewichtes und Druckes der Feder f und der eigenen Fliehkraft im Gleichgewicht gehalten.

Die senkrecht verschiebbaren Teile des Reglers ruhen unter Vermittlung der Feder 11 auf dem Stellring n, der an der Welle zu befestigt ist. Die Feder hat an der Wirkung des Reglers selbst keinen Anteil, dient vielmehr lediglich zur Stützung der gedrehten Teile. Ein Gehäuse g umschließt den Teil der Reglerwelle, der die bisher genannten Teile trägt; es ist mittels einer vorspringenden Konsole 0 am Gestell der Kraftmaschine befestigt. In dem oberen Deckel des Reglergehäuses g ist eine Mutter q eingesetzt, in der sich ein Schraubenbolzen mittels eines damit verbundenen Handrades h bewegen läßt. Gegen das untere Ende dieses Bolzens stützt sich der obere Teller e unter Vermittlung eines Kugelspurlagers k. Der Schrauben-

bolzen i ist längs durchbohrt und bildet das obere Lager der Welle w. Durch Drehung des Handrades h kann ohne Änderung der Spannung der Feder / der zwischen den Scheiben c und α liegende Teil und damit auch die Muffe v-j-v' auf der Welle w auf und ab verschoben werden, wobei die Feder η entspannt oder gespannt wird.

Die Einwirkung des Reglers auf die Kraftmaschine geschieht mit Hilfe eines im Reglergehäuse g drehbar gelagerten Winkelhebels R, an dessen senkrechtem Arme eine Rolle I drehbar angeordnet ist, die auf der Mantelfläche v-j-v' der Scheibe d rollt, während an den Zapfen R' des anderen Armes das Stellzeug der zu regelnden Maschine angeschlossen ist. Solche Hebel R können mehrere um die Muffe herum angebracht sein.

Solange die Rolle Z auf dem zylindrischen Teile ν der Muffe rollt, bleibt der Zapfen R' des Winkelhebels R unabhängig von der Höhenlage der Muffe in Ruhe. Erst dann wird er verschoben, d. h. erst dann fängt der Regler an zu wirken, wenn die Rolle Z auf den ungefähr kegelförmigen Teile / des Scheibenumfanges aufläuft. Im Falle eines Bruchs der Feder f oder einer Überschreitung der größten zulässigen Umlaufzahl der Maschine bewegt sich der Mantel der Scheibe d so weit in die Höhe, daß sein weiterer zylindrischer Teil ν die Rolle Z berührt. Dadurch wird der Hebel R so weit gedreht, daß er die geregelte Maschine anhält oder sonstwie gegen weiteres Ansteigen der Drehzahl sichert. Dies kann auch mittels eines im Reglergehäuse g längsverschiebbaren Stiftes m erfolgen, der bei dieser Stellung mit der Rolle Z oder unmittelbar mit dem Mantel der Scheibe d in Verbindung tritt.

Der Abstand ζ der Manteloberfläche ν von der Rolle Z ist ungefähr gleich dem Mindestabstande der beiden Scheiben e und d, die sich bei der höchsten Umlaufzahl mit den einander zugekehrten Nabenflächen berühren, dadurch wird die richtige gegenseitige Lage der Teile t, d, e, b, c und die Möglichkeit des Wiedersinkens der Muffe gesichert. Statt oder außer den Bahnen b können auch die Bahnen c gekrümmt sein.

Je nach der Stellung des Schraubenbolzens i wird die Muffe einen größeren oder geringeren Weg auf der Welle w zurücklegen müssen, bis der eine gekrümmte Mantellinie aufweisende Teil j die Rolle Z berührt. Die Feder / ist in dieser Stellung bei verschie

denen Umlaufzahlen mehr oder weniger gespannt. Die Schwunggewichte s spielen näher oder entfernter von der Welle, wenn der Regler für eine geringere oder höhere Um- 60 laufzahl eingestellt ist; die Krümmung der Bahnen b ist in dem dargestellten Falle nicht unveränderlich, sondern vergrößert sich mit wachsendem Abstand von der Reglerachse. Auf diese Weise entsprechen denselben Hüben 65 des Hebelauges R' und denselben Hüben des Gestänges, das von dem Hebel R angetrieben wird und unter Vermittlung des Hebels R die Maschine regelt, verschiedenen Ausschläge der Schwunggewichte. Abb. 5, in der ein 70 Diagramm der C-Kurve des Reglers unter der Annahme eines stetigen Ungleichförmigkeitsgrades aufgetragen ist, läßt dies deutlich erkennen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Leistungsregler für veränderliche Drehzahlen mit frei zwischen einander schneidenden Bahnen rollenden Schwunggewichten und einer einzigen während des Ganges verstellbaren, längs der Welle wirkenden Schraubenfeder als Belastung, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantellinie (v) der Muffe im oberen Teil parallel zur Achse, im unteren Teil (/) gekrümmt von der Achse weg und dann wieder parallel zur Achse verläuft, daß zur Verstellung des Stellzeugs der geregelten Maschine ein die Muffe berührender, um einen festen Drehpunkt schwingender Hebel (R) dient, daß eine untere Scheibe (α) auf der die unteren Bahnen der Schwunggewichte angeordnet sind, mit einer oberen Scheibe (e) starr verbunden ist, die d,as Widerlager der Regler feder (/) bildet, daß ein in einer feststehenden Mutter (q) beweglicher Schraubenbolzen (O an seinem unteren Ende das Spurlager (k) trägt, gegen das sich die obere Scheibe (e) des Reglers stützt, und daß die einander schneidenden Bahnen (b, c) in Verhältnis zueinander so gekrümmt sind, daß der Ungleichförmigkeitsgrad dadurch ganz oder annähernd unveränderlieh erhalten wird.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Nabenflächen der gegeneinander verschobenen Scheiben des Reglers einander bei Erreichung des größten zulässigen Hubes der Muffe berühren.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.