DE597993C - Regler fuer Kraftmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
4. JUNI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 60 GRUPPE

Zusatz zum Patent 522 119**)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Juli 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 3. Juli 1928.

Der Regler einer Kraftmaschine arbeitet im allgemeinen so, daß die Maschine bei höheren Belastungen etwas langsamer läuft als bei niedrigeren Belastungen. Es ist aber häufig erforderlich, z. B. beim Antrieb von Wechselstromerzeugern, daß die Drehzahl bei allen Belastungen gleich ist. Man kann dies dadurch erreichen, daß man die Regler bei jedem Regelvorgang durch eine Drehzahlverstellung von außen so verstellt, daß die Drehzahl den alten Betrag behält. Bei den sogenannten Isodromreglern wird diese Einstellung der Drehzahl selbsttätig ausgeführt. Gegenstand der Erfindung ist die Ausbildung des Reglers für Kraftmaschinen nach Patent 522 119 mit Pumpwerk, einem mengenabhängigen Stellglied als Regelorgan und einem Druckschieber hinter dem Mengenschieber zur Konstanthaltung des Druckes hinter dem Mengenschieber als Isodromregler, und zwar wird zu diesem Zweck ein gleichzeitig mit dem Mengenschieber durch die Drehzahländerung der Maschine beeinflußtes, parallel zum Mengenschieber geschaltetes Drosselorgan vorgesehen, das bei Drehzahlanstieg weiter schließt und bei Drehzahlabfall weiter öffnet, bis die Drehzahl der Maschine ihren Ursprungswert wieder erreicht hat. Eine besonders günstige Ausführungsform ergibt sich dabei, wenn man dieses Drosselorgan mit einem Druckregler verbindet, der seine Impulse von den vorübergehenden Druckänderungen erhält, die sich bei einer Belastungsänderung der Maschine vor einer Drosselstelle einstellen, welche in die Leitung zwisehen Pumpe und Mengenschieber eingeschaltet ist, d. h. also einen Regler verwendet, der auf die Gleichhaltung eines bestimmten Flüssigkeitsdruckes hinarbeitet und gerade durch die Gleichhaltung dieses Druckes die Isodromie bewirkt.

Eine weitere günstige Ausführungsform erhält man dadurch, daß man das Drosselorgan mit einem empfindlichen Drehzahlregler verbindet, der bei Abweichungen der Istdrehzahl von der Solldrehzahl das Drosselorgan so lange verstellt, bis die Solldrehzahl wieder erreicht ist.

Es sei noch bemerkt, daß für einen Regler nach dem Hauptpatent bereits der Vorschlag gemacht worden ist, parallel zum Mengenschieber ein Drosselorgan zu schalten. Dieses

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

Dipl.-Ing. Gustav Köhler in Berlin-Halensee. **) Früheres Züsatzpatent 596 228

wird aber nicht gleichzeitig mit dem Mengenschieber durch die Drehzahländerung beeinflußt, sondern soll unabhängig vom Mengenschieber arbeiten, um Laständerungen der Maschine nach Möglichkeit schon vor dem Auftreten einer Drehzahländerung abzufangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abbildung dargestellt. ίο Der hydraulische Regler, von dem die Erfindung ausgeht, besitzt eine mit der Maschinenwelle der zu regelnden Maschine starr gekuppelte Kreiselpumpe i, die Öl aus dem Behälter 2' durch eine Leitung 3 in den Raum 4 fördert. Aus dem Raum 4 fließt das öl durch den vom Mengenschieber 5 gesteuerten Steuerschlitz 6 in den Raum 7, in dem der Druck durch ein gewichtsbelastetes Überströmventil 8 (Druckschieber) mit Ablauf 9 konstant gehalten wird. Der Mengenschieber 5 wird dadurch in seiner Stellung gehalten, daß sich die vom Druck im Raum 4 auf die Fläche 10 und vom Druck im Raum 7 auf die Fläche 11 ausgeübten Kräfte das Gleichgewicht halten; er nimmt also stets eine solche Lage ein, daß auch im Raum 4 ein gleichbleibender Druck herrscht. Bei einer Drehzahländerung der Maschine infolge einer Laständerung ändert sich nun die Fördermenge der Kreiselpumpe 1, und damit verschiebt sich der Mengenschieber 5 nach oben oder unten, so daß die Öffnung 6 entsprechend der geänderten Fördermenge vergrößert oder verkleinert wird.

Von der Bewegung des Mengenschiebers 5 wird die Steuerungsverstellung abgeleitet, z. B. dadurch, daß ein mit dem Mengenschieber 5 verbundener Steuerkolben 12 in der skizzierten Weise den ölzutritt und -abfluß eines Hilfsmotorkolbens 13 steuert, der über die Steuerwelle 14 das Ventil 15 verstellt. Das öl für den Hilfsmotor wird von einer besonderen Pumpe 16 geliefert, die auch die Maschinenlager mit Öl versorgt. Ein Teil des Öles aus Raum 4 fließt durch die Öffnung 17 ab; dies bietet ein einfaches Mittel zur Drehzahlverstellung. Vergrößert oder verkleinert man nämlich die öffnung 17 durch Verschieben der konischen Nadel 18, so muß die Öffnung 6 entsprechend verkleinert oder vergrößert werden, der Mengenschieber 5 hebt oder senkt sich, öffnet oder schließt dadurch das Ventil 15, und die Maschine erhält dadurch eine höhere oder eine niedrigere Drehzahl.

Bei unveränderter Stellung der Nadel 18 entsprechen höhere Stellungen des Mengenschiebers 5 größeren Belastungen und geringeren Drehzahlen, tiefere Stellungen geringeren Belastungen und höheren Drehzahlen. Man könnte nun für alle Stellungen und damit für alle Belastungen gleiche Drehzahlen erhalten, wenn man im ersten Fall die Drehzahlverstellung 17, 18 'öffnen, im zweiten schließen würde. Um dies selbsttätig ausführen zu lassen, braucht man einen von der Drehzahl abhängigen Impuls; einen solchen erhält man in dem mit der Drehzahl veränderlichen Förderdruck der Kreiselpumpe 1, wenn man in die Leitung 3 eine Drosselstelle 19 schaltet. Hinter dieser Drosselstelle sind dann die Vorgänge im wesentlichen dieselben wie oben beschrieben; vor ihr ändert sich der Förderdruck der Pumpe 1 mit der Drehzahl und kann in folgender Weise zur Betätigung der Drehzahlverstellung 17,18 benutzt werden. Die Nadel 18 der Drehzahlverstellung ist zunächst von außen durch Handrad 20 und Gewinde 21 gegenüber der Büchse 22 einstellbar. Die Büchse 22 ist nun selbst wieder im Gehäuse 23 verschieblich und mit einem Kolben 24 verbunden, der durch Öldruck im Raum 25 gegen den Druck einer Feder 26 gehalten wird. Raum 25 kann durch einen Schieber 27 mit der Druckölzuführung 28 oder der Ablaufleitung 29 verbunden werden. Schieber 27 steht unter dem Förderdruck der Kreiselpumpe 1 im Raum 30, dem durch eine Feder 31, die den Schieber, wenn der Förderdruck der Pumpe 1 der gewünschten Dreh- g₀ zahl entspricht, in der gezeichneten Mittellage hält, das Gleichgewicht gehalten wird.

Bei einer Entlastung der Maschine z. B. würde nun der Regler zunächst in der beschriebenen Weise arbeiten und würde sich für den neuen Beharrungszustand eine etwas größere Drehzahl einstellen mit einem etwas größeren Förderdruck der Pumpe 1 vor der Drosselstelle 19 und im Raum 30. Dieser erhöhte Druck verschiebt aber jetzt den KoI-ben 27 gegen den Druck der Feder 31 nach rechts; dadurch wird Raum 25 durch Leitung 32 mit der Abflußleitung 29 verbunden, Kolben 24 und mit ihm die Nadel 18 der Drehzahlverstellung gehen unter dem Druck der Feder 26 nach links, Öffnung 17 wird verkleinert und damit die Drehzahl so weit gesenkt, bis durch den verminderten Druck im Raum-30 der Kolben 27 wieder seine Mittellage einnimmt, d. h. also auf den alten Wert. Umgekehrt wird bei einem Sinken der Drehzahl und damit Sinken des Druckes im Raum 30, wie es beim Einspielen der Regelung auf eine höhere Belastung eintreten würde, Kolben 27 unter dem Druck der Feder 31 nach links gehen und den Raum 25 mit dem Druckölzufluß 28 verbinden, so daß das in den Raum 25 einströmende öl den Kolben 24 und die Nadel 18 der Drehzahlverstellung nach rechts drückt, wodurch Öffnung vergrößert und damit die Drehzahl erhöht wird. In dieser Weise läßt sich also errei-

chen, daß sich bei jeder Belastung wieder die gleiche Drehzahl einstellt.

Die gewünschte Drehzahl läßt sich ihrerseits durch Ändern der Spannung der Feder 31 mittels des Handrades 33 einstellen.

Im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist angenommen, daß die den Zusatzregler beeinflussenden Impulse von Druckänderungen des Steuermittels abgenommen werden. Die Herbeiführung der Isodromregelung läßt sich jedoch auch durch andere Ausbildungen des Zusatzreglers ermöglichen. Man könnte z. B. das Drosselorgan 18 mit einem empfindlichen Drehzahlregler verbinden, der bei Abweichungen der Istdrehzahl von der Solldrehzahl das Drosselglied so lange verstellt, bis die Solldrehzahl wieder erreicht ist.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   20

   i. Regler für Kraftmaschinen nach Patent 522 119 mit Pumpwerk, einem mengenabhängigen Stellglied als Regelorgan und einem Druckschieber hinter dem Mengenschieber zur Konstanthaltung des Druckes hinter dem Mengenschieber, gekennzeichnet durch ein gleichzeitig mit dem Mengenschieber durch die Drehzahländerung der Maschine beeinflußtes, parallel zum Mengenschieber geschaltetes Drosselorgan (17, 18), das bei Drehzahlanstieg weiter schließt und bei Drehzahlabfall weiter öffnet, bis die Drehzahl der Maschine ihren Ursprungswert wieder erreicht hat.
2. 2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan mit einem Druckregler verbunden ist, der seine Impulse gegebenenfalls über eine HilfsSteuerung von den vorübergehenden Druckänderungen erhält, die sich bei einer Belastungsänderung der Maschine vor einer Drosselstelle einstellen, welche in die Leitung zwischen Pumpe und Mengenschieber eingeschaltet ist.
3. 3. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan mit einem empfindlichen Drehzahlregler verbunden ist, der bei Abweichungen der Istdrehzahl von der Solldrehzahl das Drossel- glied so lange verstellt, bis die Solldrehzahl wieder erreicht ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen