Öldruckregelungsvorrichtung zur Gleichhaltung der Geschwindigkeit
von Maschinen Die Erfindung betrifft eine Üldruckregelungsvorrichtung, bei welcher
.eine von der ztt regelnden Maschine angetriebene Ölpumpe einen Servomotor speist,
welcher durch ein von der Geschwindigkeit der Maschine abhängiges Organ gesteuert
wird. Derartige Anordnungen sind bekannt. In früheren. Zeiten. benutzte man zur
Steuerung des Servomotors meist Geschwindigkeitsregler, deren Wirkung auf der Zentrifugalkraft
unilaufender ;Massen beruht; in neuerer Zeit ist man aber vielfach dazu übergegangen,
den von einer Ölpumpe erzeugten Öldruck auf :einen Feder oder gewichtsbelasteten
Regelkolben wirken zu lassen, wobei die Ölpumpe ihren Antrieb von der zu regelnden
Maschine ;erhält. Obwohl diese Anordnungen gegenüber denjenigen mit Zentrifugalregler
manche Vorteile bieten, so sind sie doch noch mit verschiedenen Mängeln behaftet.
Die Bewegungen des Regelkolbens erfolgen nämlich unter der Einwirkung des Öldruckes
langsam und träge, so daß man zur Vermeidung der Unempfindlichkeit Rüttelvorrichtungen
anwenden muß, welche die Aufstellung von besonderen Hilfsapparaten bedingen. Hierdurch
sowie durch die Anwendung von zwei Ölpumpen wird die Bauart verwickelt und teuer,
was erfindungsgemäß wie folgt vermieden: wird: Die von der zu regelnden Maschine
angetriebene Ölpumpe i (Abb. i-) drückt das eil mittels der Leitun.g 2 in das Gehäuse
3, in dem ein umlaufender Verteilungsschieber 4 angeordnet ist. Von dem Gehäuse
3 zweigen zwei Leitungen 5 und 6 ab, von denen erstere zum Servomotorzylinder 7,
letztere zum Druckregler 8 führt, der mit Hilfe eines Kolbenschiebers 9 oder anderer
bekannter Hilfsmittel die Bewegungen des Servomotorkolbens i.o bestimmt. Der Verteilungsschieber
4: besitzt steuernde Kanten i i und 12, welche finit den Kanten der Durchtrittsöffnungen
13 und 1q., durch welche das Öl von der Pumpe i dem Verteilungsschieber zugeführt
wird, und den Kanten der Durchtrittsöffnungen i 5 und 16, durch welche das Öl nach
dem Druckregler 8: oder Servomotor 7 geleitet wird, derart zusammenarbeiten, daß
Druckregler und Servomotor nacheinander abwechselnd von der Ölpumpe gespeist werden
und sich daher in ihrer Wirkung gegenseitig nicht stören-können. Durch das Öffnen
und Abschließen der Kanäle werden aber dauernd Druckunterschiede hervorgerufen,
welche in gleicher Weise wirken wie die bekannten: Rüttelvorrichtungen, deren Einbau
durch den Verteilungsschieber erspart wird. Eine weitere Ver-. einfachugg gegenüber
der Abbildung läßt sich ferner dadurch erzielen, daß der Verteilungsschieber .1
unmittelbar auf der Achse der Pumpe i angeordnet wird, wodurch besondere Antriebsteile,
wie Scheiben, Riemen. Zahnräder o. dgl., erspart werden können. Eine am Druckregler
8 befindliche einstellbare Drosselschraube 17 gestattet, die Geschwindigkeit der
Maschine in bekannter
Weise einzustellen. Die Arbeitsweise der Vorrichtung
ist nun folgende: Steigt infolge plötzlicher Entlastung der Maschine die Drehzahl,
so läuft die Pumpe i rascher und fördert mehr öl. Während die Verbindung der Druckleitung
2 durch den Verteilungsschieber 4. mit der Druckleitung 6 hergestellt ist, fließt
mehr Öl in den Raum unter dem Kolben 18 des Druckreglers 8, als durch den von der
Drosselschraube 17 freigegebenen Austrittsquerschnitt abfließen kann, und der Kolben
18 wird entgegen der nach unten wirkenden Kraft der Zugfedern i9, 2o gehoben. Dadurch
steigt aber auch der Vorsteuerkolben 9, dessen steuernde Kanten mit den Kanten des
Kanals 21 zusammenarbeiten, der nach dem Raum unterhalb des Servomotorkolbens io
führt. Durch den Kana122 wird das durch die Leitung 5 zugeführte Drucköl nunmehr
dem Kanal 21 und durch diesen der unteren großen Ringfläche des Servomotorkolbens
io zugeführt, wodurch ein überdruck entsteht, der den Kolben io so lange nach oben
treibt, bis die Kanten des Steuerschiebers 9 wieder mit den Kanten des Kanals 21
zusammenfallen. Der Servomotorkolben führt also eine Bewegung aus, die zur Verringerung
der Kraftzufuhr benutzt wird und den neuen Gleichgewichtszustand wieder herbeiführt.
Tritt an Stelle einer Entlastung eine Mehrbelastung der Maschine :ein, so läuft
die Pumpe i langsamer und fördert weniger öl,
so daß die Federn 19, 2o den
Druckreglerkolben nach abwärts ziehen, wodurch der Kanal 21 Verbindung mit dem Kanal
23 erhält, der mit dem Abflußrohr 24 in Verbindung steht. Dadurch wird aber
die ,große Fläche unter dem Kolben io drucklos, und letzterer bewegt sich unter
der Einwirkung des durch die Leitung 5 zugeführten Drucköles, das auf die obere
kleinere Ringfläche wirkt, nach unten, bis die stefternden Kanten von 21 und 9 wieder
zusammenfallen und der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt ist. Die vom Druckreglerkolben
18 ausgehenden kleinen .auf und ab gehenden Bewegungen des Vorsteuerkolbens 9 verhindern
hierbei nicht nur jegliche Unempfindlichkeit des Vorsteuerkolbens 9, sondern auch
unzulässige Drucksteigerung in der Leitung 5 und in dem Servomotor 7 durch regelmäßig
wiederkehrende Verbindung des Kanals 21 mit »dem Kanal 22 oder dem Zuflußrohr 5
und dem Kanal 23 :oder dem Abflußrohr 24.
Weitere Vorteile lassen sich -.erzielen, wenn man den Verteilungsschieber
4 nicht als unilaufenden Drehschieber, sondern als hin und her gehenden Kolbenschieber
ausbildet, der durch eine Kurbel, Exzenter oder exzentrischen Zapfen angetrieben
wird und in einer einstellbaren Büchse läuft. Abb. ß läßt eine derartige Vorrichtung
erkennen. Der als Kolbenschieber ausgebildete Verteilungsschieber 26 wird mittels
der Schubstange 27 von der umlaufenden Kurbel 28 'bewegt, die ihren Antrieb von
der zu regelnden Maschine oder von irgendeinem anderen Maschinenteil erhalten kann.
Er gleitet in der Büchse 29, welche in dem Gehäuse 3o eingepaßt ist und Durchtrittsöffnungen
31 und 32 besitzt, deren Kanten in gleicher Weise wie bei Abb. i mit steuernden
Kanten 33 und 34 des Verteilungsschiebers 26 zusammenarbeiten. Durch 31 und 32 gelangt
das 01
in die Leitungen 35 und 36, von denen 35 zum Druckregler 37, 36 zum
Servomotorzylinder 38 führt. Die Zuführung des öles erfolgt hierbei von der Pumpe
41 durch die Leitung 39 und die Durchtrittsöffnung 4o, durch welche das Öl in die
muschelförmige Aussparung 42 des Verteilungsschiebers 26 gelangt, dessen steuernde
Kanten 33 und 34 bei der gezeichneten Mittelstellung die, Öffnungen 3 i und 32 gerade
für einen Augenblick abschließen. Der Druckreglerkolben 43 überträgt mittels einer
Zahnstange 44 und eines Zahnrades 45 seine Bewegungen auf einen Drehschieber 46,
der in einer zylindrischen Aussparung 47 des Servomotorkolbens 48 eingepaßt ist
und in bekannter Weise schraubenförmige Aussparungen 49 besitzt, die mit Bohrungen
5o, 5i im Servomotorkolben 48 zusammenarbeiten. Das durch die Leitung 36 zugeführte
Drucköl treibt den Kolben 43 stets so weit, bis die Bohrungen 5o, 5 i zu den schraubenförmigen
Aussparungen 49 des Drehschiebers 46 gelangen, worauf ein Abströmen des Drucköls
nach dem Abflußrohr 52 beginnt und der Kolben zum Stillstand kommt. Auch bei dieser
Anordnung ist Vorsorge getroffen, daß nachteilige Rückwirkungen des Servomotors
auf den Druckregler ausgeschlossen sind, da beide Organe niemals gleichzeitig, sondern
nur immer nacheinander Drucköl erhalten. Da es im Betriebe ;erwünscht ist, die Beaufschlagungsdauer
des Druckreglers -einstellen zu können, ist eine Stellschraube 53 vorgesehen, durch
welche die Büchse 29 in Richtung ihrer Achse verschoben werden kann. Entspricht
die gezeichnete Lage des Schiebers nach Abb. 2 gerade der Mitte des Schieberhubes,
so wird der Druckregler während der Dauer einer halben Umdrehung der Kurbel28 mit
der Druckleitung 39 verbunden und während der gleichen Zeitdauer abgesperrt. Damit
sich ein mittlerer Gleichgewichtszustand ausbilden kann, ist es nötig, daß der Druckreglerkolben
während der Beaufschlagungsdauer um ebenso viel angehoben wird, wie er in der darauffolgenden
Absperrungsdauer durch die Belastungsfedern 54 und 55 wieder sinkt. Nun
geht
bei unveränderter Einstellung der Drosselschraube 56 das Anheben des Druckreglers
gewöhnlich in kürzerer Zeit vor sich als das Zurückführen durch die Liraft der Federn
5,1 und 55. Verstellt man aber die Büchse 29 durch die Stellschraube 53 nach unten,
so werden die Überdeckungen des Schiebers, bezogen auf die Durchtrittsöffnung 31,
vergrößert und die Beaufschlagungsdauer des Druckreglers verringert. Dadurch wird
aber der Betrag, um den sich der Druckregler während der Beaufschlagungsdauer hebt,
ebenfalls verringert; anderseits haben nunmehr die Federn 54 und 55 während der
längeren Absperrungsperiode mehr Zeit, den Druckregler zurückzuführen, so daß man
durch Drehen an der Einstellschraube 53 während des Betriebes bald denjenigen Zustand
herausfindet, wo der Druckregler immer wieder in seine Anfangsstellung zurückkehrt
und nur noch gleichbleibende Schwingungen um seine Gleichgewichtslage ausführt.