DE561679C

DE561679C - Rueckfuehrung fuer Regelvorrichtungen

Info

Publication number: DE561679C
Application number: DESCH94023D
Authority: DE
Original assignee: Schuman and Co
Current assignee: Schuman and Co
Priority date: 1931-05-02
Filing date: 1931-05-02
Publication date: 1932-10-17

Description

Die zuverlässige Wirkungsweise von Reglern zur Konstanthaltung irgendeines Betriebszustandes, wie z. B. eines Druckes, einer Menge, einer Temperatur, einer Geschwindigkeit o. dgl., d. h. das sofortige Ansprechen des Reglers auf Änderungen de's normalen Betriebszustandes und das ruhige, pendelfreie Arbeiten des Reglers hängt wesentlich von der Art der Impulsübertragung und der Rückführung in den Gleichgewichtszustand nach erfolgter Verstellung des Reglers ab. Von einem zuverlässig arbeitenden Regler wird gefordert, daß kleine Änderungen des Normalzustandes langsam kleine Verstellwege

¹U des Reglers auslösen, während größere Abweichungen vom Normalzustand schnell größere Verstellwege bewirken.

Es sind Regler bekannt, die Rückführungen besitzen. Diese erfüllen aber die genannten

^ao Forderungen nicht oder nur mangelhaft. Sie sind meistens infolge ihrer Kompliziertheit sehr teuer herzustellen und geben zu vielen Störungsmöglichkeiten Veranlassung.

So haben beispielsweise die bekannten

*5 Regler zur Rückführung der Steuerung in die Mittelstellung zweiarmige Hebel verwendet, wobei aber zur Reduktion des großen Weges der Reglerspindel auf den kleinen Rückführungsweg der Steuerung sehr komplizierteEinrichtungen notwendig wurden. Meist fehlte eine Möglichkeit, den Rückführungsweg im Verhältnis zum Weg der Regler spindel voreilend oder nacheilend auf einfachste Weise beliebig einstellen zu können. Es fehlte demnach eine wirksame, dabei einfache Einstellmöglichkeit des Ungleichförmigkeitsgrades des Reglers.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Reglern stellt die im folgenden beschriebene Neuerung einen beachtenswerten Fortschritt dar. Sie bringt eine große Vereinfachung, besteht nur aus wenigen Einzelteilen und gewährleistet eine zuverlässige Wirkungsweise.

Der Erfindungsgedanke sei an dem in Abb. ι im Schnitt und in Abb. 2 schaubildlich dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es sei ein Regler angenommen, der von einem Druckmittel, beispielsweise Öl, gesteuert wird und einen Druck oder einen sonstigen Zustand konstant halten soll.

Ein Kraftkolben 1 in einem Zylinder 2 dient zur Verstellung einer Reglerspindel 3 und ist in Abb. 1 in der Mittelstellung gezeichnet. Die Änderung des Betriebszustandes, im vorliegenden Beispiel die Änderung des Druckes in einer Leitung 4, wirkt in bekannter Weise auf einen Kolben 5 oder auf ein sonstiges, die Druckänderung in Bewegung umsetzendes Organ, z. B. eine Membrane o. dgl. Eine in der Länge verstellbare Verbindungsstange 6 überträgt die Bewegung des Kolbens 5 unter Vermittlung eines Hebels 7 auf ein Steuerorgan, im gezeichneten Beispiel auf einen Steuerkolben 9. Das Steuer-

organ kann beliebig als Steuerschieber, als Steuerkolben oder als ein sonstiges, das Druckmittel über oder unter den Kraftkolben ι steuerndes Organ ausgebildet sein. Der Hebel 7 sitzt lose und schwingbar auf einem Bolzen 9. Dieser Bolzen ist exzentrisch an einem größeren Bolzen 10 befestigt, welch letzterer um die Achse ϊ ι in einer Führung 12 drehbar gelagert ist. Aus Abb. 3 ist zu erkennen, daß der Drehpunkt des Hebels 7 um den Bolzen 9 gegenüber dem Drehpunkt des Bolzens 10 im Lager 12 um die Strecke α versetzt ist. Der Angriffspunkt der Stange 6 am Hebel 7 ist mit 13, der Angriffspunkt des Hebels 7 am Schaft des Steuerkolbens 8 mit 14 bezeichnet. Mit dem Bolzen 10 ist ein Hebel 15 fest verbunden, dessen Längsachsen in der waagerechten Ebene z-z (Abb. 3) liegt. Der Hebel 15 ist an seinem ao dem Drehpunkt 11 für den Bolzen 10 abgekehrten Ende mit einem längs der Linie z-z verlaufenden Schlitz 16 versehen. In diesen Schlitz 16 greift ein Schlitz 17 ein, der auf einer mit der Reglerspindel 3 in Verbindung stehenden Lasche 18 befestigt ist. Diese Lasche 18 ist am oberen Ende der Regler-. spindel 3 mittels einer Schraube 19 befestigt. In der Abb. 1 ist diese -um die Achse der Befestigungsschraube 19 drehbare Lasche 18 in der rechten äußersten Stellung voll ausgezogen und in der linken äußersten Lage' gestrichelt dargestellt. Die Schraube 19 gestattet jede beliebige Zwischenstellung.

Der Zusammenhang der Teile 6, ro, 15 und 18 mit der Reglerspindel 3 und dem Steuerkolben 8 ist aus der schaubildlichen Darstellung der Abb. 2 erkennbar. In den Abb. 4 bis 8 ist die Wirkungsweise dieser Steuerung mit Rückführung dargestellt, d. h. es ist zu erkennen, wie nach Ausführung eines Regelvorgangs der Steuerkolben 8 in seine Mittelstellung zurückgeführt wird, damit der Kraftkolben 3 in seiner Bewegung aufgehalten wird und der Gleichgewichtszustand wieder eintritt. Abb. 4 zeigt die Stellung der Steuerungsteile in der Mittelstellung. Die Drehpunkte 9 und 11 sowie die Angriffspunkte 13 und 14 liegen in der waagerechten Ebene x-%.

Steigt nun der Druck in der Leitung 4, so wird der Kolben 5 nach unten bewegt. Dadurch wird auch der Steuerkolben 8 um die Strecke b in Abb. 5 nach abwärts bewegt und läßt Drucköl unter den Kraftkolben 1 gelangen, der sich daraufhin nach oben bewegt und die Spindel 3 des Reglers so verstellt, daß die Drucksteigerung in der Leitung 4 wieder ausgeglichen wird. Durch die hierbei erfolgende Bewegung der Reglerspindel 3 wird der Bolzen 10 um die Achse 11 gedreht, beispielsweise um den Winkel ο (Abb. 6), und dadurch wird der Drehpunkt 9 für den Hebel 7 um die Strecke c gesenkt. Dabei dreht sich der Hebel 7 um den Angriffspunkt

13 der jetzt feststehenden Stange 6 mit seinem rechts vom Drehpunkt 13 liegenden Ende nach oben und hebt dadurch den Punkt

14 und somit den Steuerkolben 8 und führt ihn in seine Mittellage. Ist aber der Steuerkolben 8 in seine Mittellage gelangt, so hört die Zuführung des Drucköls zum Kraftkolben ι auf, so daß auch der Kraftkolben 1 stehenbleibt.

Wenn umgekehrt der Druck in der Leitung 4 sinkt, so bewegt sich der federbelastete Kolben S nach oben, und der Steuerkolben 8 führt die in Abb. 7 dargestellte Aufwärtsbewegung aus. Er gibt jetzt dadurch das Drucköl über dem Kraftkolben 1 frei. Der Kraftkolben 1 wird durch das Drucköl nach unten bewegt, wodurch der Regler die Druckabnahme in der Leitung 4 ausgleicht. Durch die Abwärtsbewegung der Reglerspindel 3 wird auch der Bolzen 10 um den Winkel β gedreht (Abb. 8), und der Drehpunkt 9 für den Hebel 7 wird um die Strecke d gehoben. Da aber die Stange 6 feststeht, dreht sich das rechte Ende des Hebels 7 um den Drehpunkt 13 nach unten und führt den Steuerkolben 8 nach unten und bringt ihn wieder in seine Mittellage, in welcher der ölzufluß zum Kraftkolben 1 gesperrt wird, so daß auch dieser stehenbleibt.

Durch entsprechende Einstellung des Stiftes 17 an der mit der Reglerspindel 3 verbundenen Lasche 18 im Schlitz 16 des Hebels 15 zwischen den beiden in der Abb. 1 erkennbaren rechten und linken Grenzstellungen sind die Winkel α und/J in weiten Grenzen einstellbar. Es kann daher der Rückführungs- mo weg für den Steuerkolben 8 dem Verstellweg der Reglerspindel 3 weitgehendst angepaßt werden. Dadurch ist auch die Möglichkeit gegeben, den Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers in weiten Grenzen und je nach den *°5 Erfordernissen der Regelung einzustellen. In der linken, in Abb. 1 gestrichelt dargestellten Grenzstellung der Lasche 18 wird der Winkel α oder β und infolgedessen der Ausschlag des Hebels 7 und die Wirkung der Rück- »o führung am größten sein. Der Steuerkolben 8 kann dabei der Bewegung der Reglerspindel 3 voreilen, wodurch sich ein großer Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers ergibt. In der rechten Grenzstellung der Lasche 18 wird "5 der Winkel α oder β kleiner, so daß der Hebel 7 weniger weit ausschlägt und die Rückführung in geringerem Maße wirksam ist. Der Steuerkolben 8 kann hiernach der Bewegung der Reglerspindel 3 nacheilen, wo- ^la° durch sich ein kleiner Ungleichförmigkeitsgrad für den Regler ergibt.

Claims

Patentansprüche:

ι. Regler zur Konstanthaltung eines Zustandes mit Rückführung, bei der die Bewegung des den Regelimpuls in Bewegung umsetzenden Organs mittels eines Hebels auf das zur Steuerung des Druckmittels dienende Steuerorgan übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (7) einarmig ist und um einen in einer starren Führung gelagerten, exzentrisch ausgebildeten Bolzen (9) schwingt, der von der Reglerspindel (3) verstellt wird, wobei der Übertragungshebel (7) um den Angriffspunkt (13) des Regelimpulses gedreht wird und dadurch das Steuerorgan (8) in seine Mittelstellung zurückführt.
2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch ao gekennzeichnet, daß der Bolzen (9) mit einem Hebel (15) verbunden ist, der in seiner Längsachse einen Schlitz (16) aufweist, in welchem ein Stift (17) geführt ist, der mit der Reglerspindel (3) gekuppelt ist.
3. Steuerung mit Rückführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt der Reglerspindel· (3) im Schlitz (16) des die Verstellung des exzentrischen Bolzens (9) bewirkenden Hebels (15) einstellbar ist, wodurch der einem bestimmten Weg der Reglerspindel (3) entsprechende Verdrehungswinkel (α, β) des Bolzens (9) vergrößert oder verkleinert werden kann, so daß das Steuerorgan (8) der Reglerspindel (3) voreilt oder nacheilt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen