DE464405C - Regelungsvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. AUGUST 1928

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 464405 KLASSE 60 GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Regelungsvorrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1926 ab

Zu Regelungs- und anderen Zwecken wird häufig eine verhältnismäßig große Verstellkraft benötigt, während die zur Steuerung derselben zur Verfügung stehende Kraft entweder an sich gering ist oder aus Gründen der Wirtschaftlichkeit gering gehalten werden muß. Um dieser Forderung zu entsprechen, lassen sich erfindungsgemäß Einrichtungen angeben, welche den Grundgedanken folgenden Überlegungen entlehnen.

Läuft eine Rolle auf einer Fläche oder bewegt sich diese Fläche unter der Rolle, so ist die erforderliche Kraft, um die Rolle auf der Fläche um die Achse zu drehen, welche senkrecht zu der Fläche steht, äußerst gering; gleichzeitig erfährt die Rolle infolge der zwischen dieser und der Fläche bestehenden Adhäsion eine seitliche Verschiebung. Ist die Fläche eine Ebene, so läuft die Rolle auf einer Linie, welche mit der ursprünglichen Laufrichtung denselben Winkel bildet, um den die Rolle abgelenkt wurde. Ist dieFlächebeispielsweise der Mantel eines Zylinders und lief die Rolle vor der Ablenkung auf einem Kreise, dessen Ebene senkrecht zu der Achse des Zylinders steht, so wird die Rolle nach der Ablenkung auf dem Zylindermantel eine Schraubenlinie beschreiben, deren Steigung dem Winkel gleich ist, um den die Rolle abgelenkt wurde. Das seitliche Wundern der Rolle auf dem Zylindermantel wird sich so lange fort- ! setzen, bis die Ebene der Rolle wieder senkrecht zu der Zylinderachse steht.
! Gemäß der Erfindung wird nun unter Aus- ; nutzung der in vorstehendem angegebenen Tatsache eine die Beherrschung großer Verstellkräfte ermöglichende Regelungsvorrichtung dadurch geschaffen, daß eine auf einer bewegten Fläche laufende Rolle durch eine Meßvorrichtung derart gesteuert wird, daß sie eine Seitenbewegung zu ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung ausführt. Diese Seitenbewegung wird zur Steuerung eines Reglers (Widerstandes, Ventils 0. dgl.) benutzt.

An Hand der beiliegenden Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. In den Abb. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Abb. 3 zeigt die besondere Ausführung eines Einzelteils der An-Ordnung nach Abb. 1, und in Abb. 4 ist in einem Schaltschema die Anwendung einer Regeleinrichtung gemäß der Erfindung zum Zwecke der Spannungsregelung dargestellt.

Die Rolle α läuft auf der irgendwie in Drehung gehaltenen Walze b. Sie ist vermittels der Gabel C₁ drehbar in dem Arm d gelagert, während an der Verlängerung der Gabel c-, der Hebel e angreift, der durch die den Regler steuernde Vorrichtung beeinflußt wird. In der Ausführungsform der Abb. 1 besteht diese Vorrichtung aus einem elektri-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Hanns Singer in Berlin-Steglü{.

sehen Meßsystem /, das in bekannter Weise von der zu regelnden Größe beeinflußt wird. In dieser Form wäre der Apparat beispielsweise zur Spannungsregelung von elektrisehen Maschinen und ähnlichem geeignet. Findet eine Spannungsänderung statt, so wird das Meßsystem und damit der Hebel e und die Rolle α eine entsprechende Ablenkung erfahren. Bei dem nunmehr stattfindenden ίο seitlichen Auswandern der Rolle wird der Arm d mitgenommen. Diese "Bewegung kann zur Steuerung beispielsweise eines Regulierwiderstandes, in diesem Falle eines Nebenschlußreglers, benutzt werden. Diese Art der Regelung hat bekanntlich eine bleibende geringe Zustandsänderung in dem regulierten Stromkreis zur Folge. Zweckmäßig wird noch eine Rückführung vorgesehen, bei welcher der feststehende Teil go der Meßeinrichtung f mit dem Arm d fest oder nachgiebig gekuppelt und der Bewegung des Armes d allmählich um den gleichen Winkel nachgeführt wird, um den vorher der bewegliche Teil abgelenkt wurde. Der Regler wird dann erst wieder einen Beharrungszustand erreichen, wenn der feste und der bewegliche Teil/' der Meßeinrichtung wieder die ursprüngliche Lage zueinander haben, d. h. wenn der Zustand in dem regulierten Stromkreise wieder genau dem Werte entspricht, auf den der Regler eingestellt ist.

Weitere Verwendungsarten ergeben sich aus den Schaltmöglichkeiten des Meßsystems (Spannungs-, Strom-,Überstrom-, Leistungs-, Blindstromregelung usw.), außerdem daraus, daß der Arm d zur Steuerung von Ventilen und anderen Regeleinrichtungen benutzt wird. Als Beispiel hierfür sei die Leistungsregelung von elektrisch angetriebenen Holzschleifern erwähnt, bei denen die Leistung der Antriebsmaschine durch Veränderung des Anpreßdruckes geregelt wird. Ferner besteht die Möglichkeit, den Hebel e nicht elektrisch, sondern mechanisch durch Manometer (Druckregler), Kompensationsstreifen (Temperaturregler) und andere Vorrichtungen zu beeinflussen.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Rolle aus Metall und die Walze teilweise aus Metall und teilweise aus einem isolierenden Stoff. Sind Isolator und Metall entsprechend auf dem Umfange der Walze verteilt, so wird bei der Drehung der Walze der Kontakt zwischen dieser und der Rolle abwechselnd geschlossen und geöffnet Erhält nun die Grenzlinie zwischen Metall und Isolator beispielsweise eine Form nach Abb. 3 (die Abbildung zeigt eine Abwicklung des Walzenmantels), so wird das Verhältnis der Zeiten, in denen der Kontakt geöffnet bzw. geschlossen ist, in einem verschiedenen Verhältnis zueinander stehen, je nachdem, auf welcher Kreislinie des Umfanges die Rolle läuft. In einer mittleren Stellung sind die Zeiten gleich, während in den Grenzfällen, d. h. in den äußersten Stellungen der Rolle, der Kontakt entweder dauernd geöffnet oder dauernd geschlossen ist.

Abb. 4 zeigt die Schaltung eines Schnellreglers, beispielsweise als Spannungsregler für einen Drehstromgenerator, bei dem eine solche Rolle angewendet ist. Das Meßsystem liegt über einen Spannungswandler an den Generatorklemmen, g ist der Widerstand, welcher periodisch kurzgeschlossen wird. Durch entsprechende Schaltung läßt sich der Regler, wie bereits erwähnt, für alle vorkommenden Fälle verwenden.

Um den beim Öffnen des Kontaktes zwischen Rolle und Walze entstehenden Funken zu unterdrücken bzw. die Leistungsfähigkeit des Reglers heraufzusetzen, kann zwischen dem leitenden und dem nichtleitenden Teil der Walze ein Streifen eines Materials eingefügt werden, das durch seine geringere, unter Umständen stetig veränderliche Leitfähigkeit eine funkenvermindernde Wirkung ausübt. Zweckmäßiger erscheint es jedoch, einen Streifen eines leitenden Materials einzufügen, der von dem leitenden Teil der Walze isoliert ist und bei dessen Berührung mit der Rolle nur ein Teil des Widerstandes kurzgeschlossen wird. Zur Erhöhung dieser Wirkung lassen sich auch mehrere voneinander isolierte Streifen verwenden, durch deren Berührung mit der Rolle der Widerstand abschnittweise kurzgeschlossen bzw. wieder eingeschaltet wird.

Das öffnen und Schließen des Kontaktes (oder eines Ventils o. dgl.) kann auch dadurch geschehen, daß die Walze unrund ist, so daß die Rolle bei der Drehung derselben abwechselnd gehoben und gesenkt wird. Hierbei kann die Abweichung von der Kreisform eine Begrenzungslinie erhalten (analog der Abb. 3), die an verschiedenen Teilen der Walze verschieden stark ausgeprägt ist, so daß sich beim seitlichen Wandern der Rolle das Verhältnis der Zeiten ändert, in denen sich dieselbe in der oberen bzw. unteren Stellung befindet.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Regelungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse einer auf einer bewegten Fläche (b) laufenden Rolle (α) durch eine Meßvorrichtung derart gesteuert wird, daß die Rolle eine Seitenbewegung zu ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung ausführt, welche zur Steue-

   rung eines Reglerwiderstandes, Ventils ο. dgl. benutzt wird.
2. 2. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche eine solche Form erhält (z. B. durch unrunde Ausbildung einer Walze b), daß die Rolle bei einer Bewegung der Fläche periodisch gehoben und gesenkt wird, wobei sie durch je nach der Seitenbewegung der Rolle verschiedenartiges Öffnen und Schließen eines Kontaktes, Ventils oder Reglers die angestrebte Regelung hervorruft.
3. 3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche der Rolle teilweise aus einem leitenden und teilweise aus einem nichtleitenden Stoff besteht, so daß bei der Bewegung der Fläche der Kontakt zwischen ihr und der Rolle periodisch geöffnet und geschlossen wird (Abb. 3).
4. 4. Regelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leiter und Nichtleiter ein oder mehrere isolierte Streifen mit geringer Leitfähigkeit eingefügt sind.
5. 5., Regelungsvorrichtung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung mit einer Rückführung versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen