DE527201C

DE527201C - Regulator

Info

Publication number: DE527201C
Application number: DES84121D
Authority: DE
Original assignee: SMOOT ENGINEERING CORP
Current assignee: SMOOT ENGINEERING CORP
Priority date: 1927-03-07
Filing date: 1928-02-12
Publication date: 1931-06-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Regler, die mit einem Motor ausgerüstet sind und einen Schalter haben, der einerseits von dem zu regelnden Druck in einer Leitung und anderseits von einer einstellbaren Gegenkraft dazu beeinflußt wird. Im Ruhezustand halten sich. die Kräfte das Gleichgewicht, und der Schalter wird nicht in Tätigkeit gesetzt. Tritt aber eine Kräftedifferenz auf, so wird gemäß der Erfindung der Schalter bewegt und der Motor in Gang gesetzt, um den gewünschten Zustand, also den zu überwachenden Druck, wiederherzustellen und den Schalter in seine Ruhelage zurückzubringen. Hierbei tritt häufig das bekannte Pendeln der Regeleinrichtung auf, das aber gemäß der Erfindung dadurch vermieden wird, daß von dem Motor oder gegebenenfalls durch einen Hilfsmotor ein Gleitschalter verschoben wird, der die Kräfte-The invention relates to regulators equipped with a motor and a Have switches, on the one hand by the pressure to be regulated in a line and on the other hand is influenced by an adjustable counterforce. Keep yourself in the idle state. the forces balance, and the switch is not put into action. But kick If there is a force difference, according to the invention the switch is moved and the motor is set in motion to restore the desired state, i.e. the pressure to be monitored, and the switch to its Bring back the rest position. The well-known oscillation of the control device often occurs here on, but this is avoided according to the invention that of the engine or possibly a slide switch is moved by an auxiliary motor, which controls the

ao differenz allmählich vermehrt, aber dann einen weiteren Motor einschaltet, der seinerseits diese Differenz vermindert, also auf die Wirkung des Gleitschalters dämpfend bzw. sie allmählich aufhebend einwirkt.ao difference gradually increased, but then switched on another motor, which in turn this difference is reduced, ie damping the effect of the slide switch or it has a gradually relieving effect.

as Die Kraft, welche von dem zu überwachenden Zustand abhängig ist und zusammen mit einer Gegenkraft auf den Schalter des neuen Reglers einwirkt, kann außer dem im nachstehenden beschriebenen Druck in einer Leitung u.a. auch von einem Fliehkraftregler zum Steuern von Motoren, Turbinen, Dampfmaschinen usw. abgeleitet werden.as The force exerted by the one to be monitored State is dependent and together with a counterforce on the switch of the new Regulator acts, can in addition to the pressure described below in a line including a centrifugal governor for controlling engines, turbines, steam engines etc. can be derived.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in. einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In the drawing, the subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment.

Abb. ι zeigt diagrammartig eine Ausführungsform, während inFig. Ι shows diagrammatically an embodiment, while in

Abb. 2 eine geänderte Ausführungsform, dargestellt ist.Fig. 2 shows a modified embodiment.

In Abb. ι wird das durch die Leitung 2 strömende Mittel durch die Drosselklappe r derart geregelt, daß ein konstanter Druck an irgendeinem Punkte der Leitung aufrechterhalten wird. Die Klappe wird mittels eines Reversiermotors 3 eingestellt. Zu diesem Zweck ist sie mit einem Zahnsektor 4 verbunden, in welchen eine Schnecke 5 der Motorwelle 6 eingreift. Die eine Klemme des Motors 3 ist mittels des Kabels 7 mit der Hauptleitung 8 verbunden, während die anderen Klemmen des Motors zu zwei Kontakten 9 und 10 führen, die zu beiden Seiten eines Kontaktes 11 angebracht sind. Dieser Kontakt wird von einem Hebel 13 getragen und steht mittels der Leitung 12 mit dem anderen Pol der Hauptleitung 8 in Verbindung. Der Hebel 13 trägt ein einstellbares Gewichtig das ihn in entgegengesetztem Uhrzeigerdrehsinn herumzubewegen sucht. Diesem Drehmoment des Gewichts 4 auf den Hebel 13In Fig. Ι the medium flowing through the line 2 through the throttle valve r controlled to maintain a constant pressure at any point on the line will. The flap is adjusted by means of a reversing motor 3. To this Purpose it is connected to a gear sector 4, in which a worm 5 of the motor shaft 6 intervenes. One terminal of the motor 3 is by means of the cable 7 with the Main line 8 connected, while the other terminals of the motor to two contacts 9 and 10, which are attached to both sides of a contact 11. This contact is carried by a lever 13 and stands by means of the line 12 with the other Pole of the main line 8 in connection. The lever 13 carries an adjustable weight that tries to move it around in an anti-clockwise direction. This torque the weight 4 on the lever 13

wirkt ein Druckmoment entgegen, das von dem Druck in der Leitung 2 abhängig ist. Diese steht zu diesem Zweck mittels einer Leitung 16 mit einer Schwimmerglocke 15 in Verbindung, die an dem Hebel 13 hängt und in ein Flüssigkeitsgefäß eintaucht. Die Leitung 16 mündet innerhalb der Glocke 15.counteracts a pressure moment that is dependent on the pressure in line 2. This is for this purpose by means of a line 16 with a float bell 15 in Compound that hangs on the lever 13 and is immersed in a liquid container. The administration 16 opens inside the bell 15.

Der bis dahin beschriebene Apparat würde den Druck in der Leitung· 2 konstant erhalten, aber mit beständigen Schwankungen. Wenn der Druck in der Leitung 2 bis zu einer Höhe ansteigt, die größer ist als die, für welche der Apparat eingestellt ist, dann wird der Druck in der Glocke 15 das Gewicht 14 überwinden und den Hebel anheben. Dabei schließen sich die Kontakte 9 und 11, wodurch der Motor 3 derart in Bewegung versetzt wird, daß die Drosselklappe 1 sich zu schließen beginnt. Solange der Druck in der Glocke 15 größer ist als der gewünschte, solange wird der Motor 3 die Klappe 1 weiter schließen. Inzwischen wird aber der durch das Schließen der Klappe hervorgerufene Druckabfall auf den Hebel 13 einwirken, während die Klappe aber immer noch weiter geschlossen wird. Daraus ergibt sich dann ein zu geringer Druck unter der Glocke 15, der Hebel 13 fällt ab, und die Kontakte 10 und 11 schließen sich, so daß jetzt der Motor 3 die Klappe 1 zu öffnen beginnt und diese Bewegung wiederum zu lange aufrechterhält, woraus wieder eine zu weite Öffnung der Drosselklappe folgt.The apparatus described up to then would keep the pressure in line 2 constant, but with constant fluctuations. When the pressure in line 2 up to a level increases that is greater than that for which the apparatus is set, then the pressure Overcome the weight 14 in the bell 15 and lift the lever. The contacts 9 and 11 close, whereby the Motor 3 is set in motion in such a way that the throttle valve 1 begins to close. As long as the pressure in the bell 15 is greater than the desired, as long as it is the motor 3 close the flap 1 further. In the meantime, however, it is due to the closing the flap caused pressure drop act on the lever 13 while the flap but still continues to be closed. This then results in a too low Pressure under the bell 15, the lever 13 drops out and contacts 10 and 11 close so that now the motor 3 begins to open the flap 1 and this movement in turn maintains too long, which again results in an opening of the throttle valve that is too wide follows.

Dieses unerwünschte Schwanken der Drosseiklappe soll vermieden werden. Hierzu dieden die nachstehenden Mittel.This undesirable swaying of the throttle valve should be avoided. Dieden for this the following means.

In festen Lagern 18 kann eine Stange 17 gleiten, die gelenkig mit ihrem unteren Ende den Kopf 19 einer Welle 20 umfaßt, so daß diese sich frei drehen kann. Die Stange 17 trägt Arme 21, zwischen welchen Federn 22 ausgespannt sind, die an das äußere Ende des Hebels bzw. Waagebalkens 13 angreifen. Bei der normalen Stellung des Doppelhebels 13 üben die Federn 22 keinerlei Zug auf den Hebel aus. Die Stange 17 trägt noch einen Kontaktarm 23, der durch ein Kabel 24 mit der Hauptleitung 8 verbunden ist und über festen Kontakten 25 und 26 schleifen kann, wenn die Stange 17 aufwärts oder abwärts bewegt wird. Die Welle 20 ist an ihrem unteren Teil mit Gewinde versehen, während der obere Teil eine Nut 27 trägt. Die Welle ist in die Nabe 28 eines Kegelrades 30 geschraubt. Die Nabe wird von einem, festen Lager 29 umfaßt, so daß sich das Rad 30 drehen, aber nicht auf der Welle längsverschieben kann. Das Kegelrad 30 greift in ein Kegelrad 31 ein, das auf der Welle eines Reversiermotors 32 sitzt. Dieser Motor ist parallel mit dem Motor 3 geschaltet und bewegt sich infolgedessen gleichmäßig mit diesem. Der obere Teil der Welle 20 geht durch die Nabe 33 eines Kegelrades 35 hindurch, das mittels Federn auf der Welle befestigt ist. Die Nabe 33 wird von dem Lager 34 umfaßt, so daß sich das Rad frei drehen, aber nicht auf der Welle 20 längsbewegen kann. Mit dem Kegelrad 3 5 arbeitet ein Kegelrad 36 eines Reversiermotors 37 zusammen, dessen eine Klemme über Leitung 38 am Netz 8 liegt, während die anderen Klemmen mit den beiden festen Kontakten 25 und 26 in Verbindung stehen.In fixed bearings 18, a rod 17 slide, the articulated with its lower end includes the head 19 of a shaft 20 so that this can rotate freely. The rod 17 carries arms 21, between which springs 22 are stretched out, which attack the outer end of the lever or balance beam 13. In the normal position of the double lever 13, the springs 22 do not exert any tension on the Lever off. The rod 17 also carries a contact arm 23, which is connected by a cable 24 is connected to the main line 8 and can loop via fixed contacts 25 and 26, when the rod 17 is moved up or down. The shaft 20 is at its lower Part provided with thread, while the upper part carries a groove 27. The wave is screwed into the hub 28 of a bevel gear 30. The hub is supported by a fixed bearing 29 includes so that the wheel 30 can rotate but not move longitudinally on the shaft. The bevel gear 30 meshes with a bevel gear 31 which is on the shaft of a reversing motor 32 seated. This motor is connected in parallel with the motor 3 and consequently moves even with this one. The upper part of the shaft 20 passes through the hub 33 of a bevel gear 35, which means Springs attached to the shaft. The hub 33 is encompassed by the bearing 34, so that the wheel can rotate freely, but cannot move longitudinally on the shaft 20. With the bevel gear 3 5 a bevel gear 36 of a reversing motor 37 works together, one terminal of which via line 38 to network 8, while the other terminals with the two fixed contacts 25 and 26 are connected.

Die Motoren 32 und 37 stehen mit den Getrieben auf der Welle 20 in einer solchen Beziehung, daß beide die Welle auf und nieder bewegen können; arbeiten beide Motoren gleichzeitig, so wird die Bewegung der Welle, der Summe oder der Differenz der von beiden Motoren veranlaßt en Verschiebung entsprechen. Wie auf der Zeichnung ersichtlich, ist das Rad 30 !deiner als das Rad 35 und hat infolgedessen weniger Zähne als dieses; bei gleichen Geschwindigkeiten der Motoren wird mithin die Welle bei Drehung durch den Motor 32 schneller verschoben, als dies durch den Motor 37 möglich ist.The motors 32 and 37 are in such a relationship with the gears on the shaft 20 that both can move the shaft up and down; if both motors work at the same time, the movement of the shaft will correspond to the sum or the difference of the displacement caused by the two motors. As can be seen in the drawing, the wheel 30 is thinner than the wheel 35 and consequently has fewer teeth than this; at the same speeds of the motors, the shaft is consequently displaced faster when rotating by the motor 32 than is possible by the motor 37.

Die Wirkungsweise der in Abb. 1 schematisch zur Darstellung gebrachten Einrichtung ist folgende:The mode of operation of the device shown schematically in Fig. 1 is the following:

Fließt durch die Leitung 2 ein gleichmäßiger Strom und herrscht unter der Glocke 15 ein entsprechender Druck, um den Doppelhebel 13 in neutraler Lage zu halten, so arbeiten die Motoren 3, 32 und 37 nicht, weil der Kontakt 11 weder Kontakt 9 noch Kontakt ι ο berührt; ebenso wird auch der Kontakt 23 nicht mit den Kontakten 25 oder 26 elektrisch verbunden sein. Es werde nun angenommen, daß der Druck in der Leitung 2 und daher auch unter der Glocke 15 ansteigt. Hierdurch wird verursacht, daß die Kontakte 11 und 9 sich schließen und die Motoren 3 und 32 gleichmäßig in Gang gesetzt werden; der erstere, um die Drosselklappe 1 zu schließen, der andere, um die Welle 20 und damit die Stange 17 anzuheben. Wird aber die Stange 17 nach oben geschoben, so wirkt sie vermittels der Federn 22 auf den Doppelhebel 13. Die untere Feder wird zusammengedrückt und die obere gezogen, wodurch ein Moment entsteht, das den Kontakt 9, 11 zu öffnen bestrebt ist. War der Druck in der Leitung oder unter der Glocke 15 sehr groß, so hat der Motor 32 die Stange 17 weit anzuheben, ehe genügend Kraft über die Federn auf den Doppelhebel 13 ausgeübt werden kann, damit der Kontakt 9, 11 geöffnet und die Motoren 3 und 32 stromlos werden. Sobald die Stange 17 genügend nach oben geschoben ist, trifft der Kontaktfinger 23 auf die Kontaktfläche 25, wodurch der Motor 37 in Gang ge-A steady current flows through the line 2 and prevails under the bell 15 an appropriate pressure to keep the double lever 13 in a neutral position, so work the motors 3, 32 and 37 not because the contact 11 neither contact 9 nor contact ι ο touched; likewise the contact 23 does not become electrical with the contacts 25 or 26 either be connected. It is now assumed that the pressure in line 2 and therefore also rises below bell 15. This causes the contacts 11 and 9 close and motors 3 and 32 are started evenly; the former to close the throttle valve 1, the other to raise the shaft 20 and thus the rod 17. But it will be the pole 17 pushed up, it acts by means of the springs 22 on the double lever 13. The lower spring is compressed and the upper one is pulled, creating a moment arises, which tries to open the contact 9, 11. Was the pressure on the line or very large under the bell 15, the motor 32 has to raise the rod 17 far, before enough force can be exerted on the double lever 13 via the springs so that the contact 9, 11 is opened and the motors 3 and 32 are de-energized. As soon as the Rod 17 is pushed up enough, the contact finger 23 hits the contact surface 25, whereby the motor 37 starts

setzt wird. Dieser dreht nun das Getriebe 35 auf der Welle 20 in der Richtung, daß die Stange 17 wieder nach unten gezogen wird. Arbeiten die vorgenannten Motoren noch, so verursacht die Drehung des Motors 37, daß sich die Aufwärtsbewegung der Stange 17 verlangsamt. Sobald indessen die Kraft der Federn 22 ausreicht, den Stromkreis zu unterbrechen, so beginnt die Stange 17, durch den Motor 37 veranlaßt, ihre Abwärtsbewegung, wodurch nach und nach die Federn 22 entspannt werden. Die Umdrehungszahl der Motoren und die Abmessungen der Getriebe werden so gewählt, daß die für eine Verstellung der Drosselklappe 1 erforderliche Zeit für eine merkbare Druckänderung unter der Glocke 15 der Zeit entspricht, welche für den Motor yj notwendig ist, die Federn 22 zu entspannen.is set. This now rotates the gear 35 on the shaft 20 in the direction that the rod 17 is pulled down again. If the aforementioned motors are still working, the rotation of the motor 37 causes the upward movement of the rod 17 to slow down. As soon as the force of the springs 22 is sufficient to interrupt the circuit, the rod 17, caused by the motor 37, begins its downward movement, as a result of which the springs 22 are gradually relaxed. The number of revolutions of the motors and the dimensions of the gears are selected so that the time required to adjust the throttle valve 1 for a noticeable change in pressure under the bell 15 corresponds to the time required for the motor yj to relax the springs 22.

Entsteht unter der Glocke 15 ein Druckabfall, so entsteht die umgekehrte Wirkungsweise wie die oben beschriebene. Durch das Schließen der Kontakte 10 und n werden die Motoren 3 und 32 in Gang gesetzt, um in umgekehrter Richtung zu wirken, d. h. die Drosselklappe ι zu öffnen und die Stange 17 nach unten zu verschieben. Dadurch wird wieder eine Spannung der Federn 22 verursacht, die schließlich die Bewegung des Doppelhebels 13 und damit das Öffnen der Kontakte 10 und 11 bewirkt. Der Motor 2,7^ der bei dem Herunterziehen der Stange 17 angelassen wurde, bringt die einzelnen Teile wieder in ihre neutrale Stellung zurück.If a pressure drop occurs under the bell 15, the effect is the opposite of that described above. By closing the contacts 10 and n, the motors 3 and 32 are set in motion in order to act in the opposite direction, ie to open the throttle valve and to move the rod 17 downwards. This again causes tension in the springs 22, which ultimately causes the double lever 13 to move and thus the contacts 10 and 11 to open. The motor 2, 7, which was started when the rod 17 was pulled down, brings the individual parts back into their neutral position.

Ist die Drosselklappe nicht weit genug gedreht worden, bevor die Motoren 3 und 32 angehalten wurden, dann werden diese Motoren wieder anlaufen, sobald der Druck der Federn 22 entsprechend zurückgegangen ist.If the throttle has not been turned far enough before motors 3 and 32 have been stopped, then these motors will start again as soon as the pressure of the Springs 22 has decreased accordingly.

Die in Abb. 2 zur Darstellung gebrachte geänderte Ausführungsform unterscheidet sich, von der eben beschriebenen hauptsächlich; dadurch, daß die Federn 22 nicht von der Stange 17 getragen werden, sondern an Festpunkten 21' angreifen, während dafür die Kontakte 9 und ι ο an der Stange 17 befestigt sind. Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht der Anordnung nach Abb. 1. Ein Schluß der Kontakte 11 und 9 oder 11 und 10 verursacht eine Bewegung der Stange 17, wodurch der Druck der Federn auf den Hebel 13 vergrößert wird. Gemäß Abb. 1 geschieht dies durch eine Aufwärtsbewegung der Stange 17, wenn die Kontakte 9 und ι ο geschlossen sind, und durch eine Abwärtsbewegung der Stange, wenn die Kontakte 10 und 11 miteinander in Verbindung stehen. Gemäß Abb. 2 ist das Umgekehrte der Fall; eine Abwärtsbewegung der Stange 17 erfolgt beim Schluß der Kontakte 9 und 11 und eine Aufwärtsbevveguns*, wenn die Kontakte 10 und 11 miteinander in Berührung geraten. In jedem Falle verursacht der Schluß der Kontakte 23 und 25 oder 23 und 26 eine Bewegung der Stange 17 in entgegengesetzter Richtung zu der, in welcher sich die Stange gerade verschiebt. The modified embodiment shown in Fig. 2 differs, mainly from the one just described; in that the springs 22 are not of the Rod 17 are carried, but attack at fixed points 21 ', while the contacts 9 and ι ο are attached to the rod 17. The mode of operation of this arrangement corresponds to the arrangement according to Fig. 1. A Contacts 11 and 9 or 11 and 10 are closed causes a movement of the rod 17, reducing the pressure of the springs on the lever 13 is enlarged. According to Fig. 1, this is done by moving the rod upwards 17 when contacts 9 and ι ο are closed are, and by a downward movement of the rod when the contacts 10 and 11 are together stay in contact. According to Fig. 2, the reverse is the case; a downward movement the rod 17 takes place at the closure of the contacts 9 and 11 and an upward movement *, when the contacts 10 and 11 together get in touch. In any event, the closure of contacts 23 and 25 or 23 and 26 causes movement of the Rod 17 in the opposite direction to that in which the rod is currently sliding.

Die zur Darstellung gebrachten Ausführungsbeispiele zeigen, wie die neue Einrichtung den Druck in einer Leitung konstant erhält. Selbstverständlich kann die Einrichtung auch gebraucht werden, um in der Leitung irgendeinen Druck aufrechtzuerhalten, der durch das Gewicht 14 am Doppelhebel 13' bestimmt wird. Statt des Gewichts könnte auch irgendeine andere Kraft an den Doppelhebel 13 angreifen, die von irgendwoher geregelt oder gesteuert wird.The illustrated embodiments show how the new device keeps the pressure in a line constant. Of course, the facility can also used to maintain any pressure in the line, the weight 14 on the double lever 13 ' is determined. Instead of the weight, any other force could be applied to the double lever 13 attack that is regulated or controlled from somewhere.

Gemäß Abb. 1 werden die Drosselklappe 1 und der Kontaktfinger 23 von getrennten Motoren angetrieben; es ist aber auch möglich, nur einen Motor dafür zu verwenden. Es ist indessen vorteilhaft, zwei Motoren zu gebrauchen, besonders dann, wenn die Drosselklappe sich in einem gewissen Abstande von der beschriebenen Apparatur befindet.According to Fig. 1, the throttle valve 1 and the contact finger 23 driven by separate motors; but it is also possible to use only one motor for it. It is, however, advantageous to use two motors especially when the throttle is at a certain distance from the apparatus described is located.

Die neue Einrichtung wirkt im gewissen Sinne wie ein Stufenregler, da die Regelung selbsttätig unterbrochen wird, ehe die Kraft auf den Doppelhebel auf die Größe zurückkehrt, mit welcher die Verschiebung erfolgte. Der Regler versucht die Korrektur in einer Stufe auszuführen. Ist diese nicht groß genug, so macht er eine weitere Korrektur. Die Länge jeder Stufe hängt von der wirksamen Größe der Veränderung in dem Element und auch von der Dauer dieser Veränderung ab. Eine plötzliche Druckzu- oder -abnähme ruft ohne Rücksicht auf ihre Größe nur eine sehr kleine Bewegung der Drossel- 100· klappe und eine unmittelbare Rückkehr in den Gleichgewichtszustand hervor, während eine große längere Änderung auch eine entsprechend große Bewegung der Drosselklappe hervorruft, ehe der Motor angehalten wird.The new device acts in a certain sense like a step regulator, because the regulation is automatically interrupted before the force on the double lever returns to the size, with which the shift took place. The controller tries to carry out the correction in one step. Isn't this great enough, he makes one more correction. The length of each stage depends on the effective one The size of the change in the element and also on the duration of this change. A sudden increase in pressure or -decrease calls only a very small movement of the throttle- 100 · flip out and an immediate return to equilibrium while a large, longer change also means a correspondingly large movement of the throttle valve before the motor is stopped.

Claims

Patent claims:

i. Controller with motor and a one hand o of the to be controlled line pressure. Like. Force and on the other hand, \ ^r on an adjustable counter-force to influence shift lever, characterized in that a change in these forces moves the shift lever, and switches on the motor (3) by changing of the line pressure restores the normal balance of forces, which is supported by the simultaneous ■ shifting of a switch (17) by the motor (3) or a special auxiliary motor (32), which slowly increases the counterforce, whereby an electrically or mechanically

ter (17) related control device (35, 37) the effect of the Switch (17) attenuates or gradually eliminates.

2. Regulator according to claim 1, characterized in that the motor (37) acts more slowly than the motor (3 or 32J ₁ which adjust the switch (17).

3. Regulator according to claim 1 and 2, characterized in that the lever (13) of the switch (10, 11, 12) of the same counteracting forces (springs 22) is usually held in the open position, while a force difference when the switch closes on the lever (13) arises, which is increased by switching on the motors (3 or 32) until it reaches the Switch (10, 11, 12) opens, whereby through the device (35, 37) restores the equilibrium position of the opposing forces will.

4. Regulator according to claim 1 to 3, characterized in that the slide switch (17, 20) is displaced by the motor (37) to the effect on the former To reduce the force difference, while by the motors (3 or 32) the force difference is increased.

5. Regulator according to claim 1 to 4, characterized in that the slide switch (17) shifted lengthways to switch on the circuits by the motor (37) is, wherein the switching part (20) is taken, which in turn by the differential movement of the two motors (32, 3 or 37) is longitudinally movable.

For this purpose ι sheet of drawings