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Elektrische Regeleinrichtung mit Quecksilberschaltröhren Zusatz zum
Patent 659 933 Das Hauptpatent betrifft eine elektrische Regeleinrichtung mit Rückführung,
bei der eine gute Regelwirkung dadurch erzielt wird, daß die Beendigung des Regelvorganges
erst dann erfolgt, wenn der Abstand der Kontakteinrichtung von der Mitte der Gegenkontakte
um einen bestimmten Betrag geringer ist als bei der Kontaktgabe zu Beginn des Verstellvorganges.
Ferner ist gezeigt, daß die kleinen Hilfsmotoren, die für den Antrieb der Regelkontakte
erforderlich sind, durch elektromagnetische Schütze geschaltet werden, welche mit
Selbsthaltekontakten versehen sind. Die Spulen dieser Schütze werden nach dem Ausführungsbeispiel
durch Federkontakte ein-und ausgeschaltet.
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Gemäß der Erfindung wird eine derartige Regeleinrichtung dadurch verbessert,
daß die kleinen Hilfsmotoren und der Verstellmotor nicht wie bei den Ausführungsbeispielen
des Hauptpatentes über Federkontakte durch Schütze mit Selbsthaltekontakten, sondern
durch zwei Ouecksilberschaltröhren ein- und ausgeschaltet werden, von denen die
Nacheilröhre, welche neben dem Verstellmotor den Nacheilmotor schaltet, über Differentialgetriebe
sowohl durch das Regelelement als auch durch den Nacheilmotor bewegt wird und die
Rückführröhre über das Differentialgetriebe durch den Nacheilmotor und Rückführmotor
verstellt wird. Die Verwendung von Schaltröhren ergeben gegenüber den bei den Ausführungsbeispielen
des Hauptpatentes benutzten Mitteln eine Vereinfachung der Regeleinrichtung. Durch
Wahl verstellbarer Hebel, veränderlicher Getriebe u. dgl. können die Schaltröhren
ihre Wege zum Ein- und Ausschalten in den jeweilig erforderlichen Zeiten zurücklegen.
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Schaltröhren sind zum Schalten von Motoren naturgemäß allgemein bekannt.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Erkenntnis zugrunde, daß beispielsweise eine
Quecksilberkippröhre leicht so zu bauen ist, daß sie infolge der Adhäsion des Quecksilbers
bei einem anderen Neigungswinkel ein- als ausschaltet. Diese vorteilhafte Eigenschaft
bietet bei Anordnung von Schaltröhren bei der Regeleinrichtung des Hauptpatentes
die Möglichkeit, die Regelung nach dem Hauptpatent in einfacher Weise zu ,erfüllen
wie die bei den Ausführungen des Hauptpatentes vorgesehenen
umständlichen
Anordnungen mit Federkontakten und Schützen mit Selbsthaltekontakten.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei spiel einer Regeleinrichtung,
bei welcher die Regelmotoren durch Ouecksilberlcipprohren` geschaltet werden.
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Abb. i zeigt in vergrößertem Maßstabe die Anordnung der Kippröhren,
während Abb. 2 eine Ansicht mit teilweisem Schnitt der Gesamteinrichtung wiedergibt.
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In Abb. i bezeichnen i und :2 j e eine Quecksilberkippröhre. Die beiden
Röhren liegen parallel nebeneinander und sind mit ihren Kipphebeln 3 und 4 bei 5
und 6 schwenkbar gelagert. Der Ausschlagwinkel dieser Kipphebel 3 und 4 ist durch
Anschlagschrauben 7 und 8 einstellbar: Die Betätigung der Kipphebel 3 und 4 erfolgt
mittels eines zweiarmigen Verstellhebels 9, der auf der Achse ro drehbar gelagert
ist.
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Zur Einstellung und Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen
den -Kipphebeln 3 und q. und dem Verstellhebel 9 ist der letztere mit Schrauben
ii und 12 versehen. Diese Schrauben können einmal durch Verschraubung in ihrer Höhe
und ferner durch Verschiebung in entsprechenden Schlitzen 13 des Verstellhebels
9 in ihrem Abstand von der Achse io eingestellt werden. Mit dem Verstellhebel 9
ist ein Ritzet 14 verbunden, das mit einer Zahnstange 15 in Eingriff steht und von
dem nicht dargestellten Meßgerät (z. B. Manometer) verstellt wird.
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In Abb. 2 sind die Zahnstange 15 und das mit diesem zusammenarbeitende
Ritzet 14 im Querschnitt wiedergegeben!während der Verstellhebel9 der Quecksilberkippröhren
in Draufsicht gezeigt ist: Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Verstellhebel
9 und damit die Röhrenpaare i, 2 in doppelter Anordnung vorgesehen, und zwar dienen
die einen zur Steuerung des Nacheilmotors 16 und die anderen zur Steuerung des Rückführmotors
17: Hierbei schaltet die eine Röhre jedes Röhrenpaares i, 2 die Linkslaufwicklung
und die andere die Rechtslaüfwicklung dieser Motoren.
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Das Ritzet 14 sitzt lose auf der Achse io, deren Enden in den Wänden
i8 und i9 des Reglergehäuses gelagert sind. Das linke Ende dieser Achse trägt ein
Paar Umlaufräder des Differentialgetriebes 2o. Von den beiden anderen Rädern dieses
Getriebes ist das eine über Zahngetriebe 21 mit dem Rückführmotor 17 und das andere
über Zahngetriebe 22 mit dem Nacheilmotor 16 gekuppelt. 23 ist ein weiteres Differentialgetriebe,
das rechtsseitig des Kitzels 14 liegt. Die Umlaufräder dieses Getriebes sitzen wiederum
auf der Achse io, während von den beiden anderen Rädern das linke mit dem Kitzel
14 und das rechte mit einer Federbuchse a4 verbunden ist. Die auf dieser Buchse
sitzende Feder hat die Aufgabe euer Mittelstellungsfeder, d. h. sie ermöglieht nach
Betätigung der Kippröhren ein eiterdrehen des Regelgetriebes, ohne daß diese Weiterbewegung
auf die Kippröhren `übertragen wird. Das eine Ende der Feder ist daher in der Federbuchse
24 befestigt, während das andere Ende mit einer kleinen Trommel 25 verbunden
ist, welche die Federbuchse 24 umschließt. Die Trommel 25 ist nach rechts zu nabenförmig
verlängert und bildet mit ihrem rechten Ende ein Widerlager für die Feder 26. Diese
Feder dient zur Belasturig der Rutschkupplungen 27 und 28, die. zu beiden Seiten
des Verstellhebels 9 liegen und die Aufgabe haben, eine Veränderung der Winkelstellung
des Verstellhebels 9 zur Trommel 25 und damit eine Einstellung der Größe des Sollwertes
zu ermöglichen.
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Die für den Rückführmotor 17 auf dem rechten Ende der Achse
io vorgesehene Steuerung ist in ähnlicher Weise ausgebildet. Diese Steuerung unterscheidet
sich von der des Nacheilmotors 16 nur insofern, als die Federbuchse 24 nicht mit
dem Differentialgetriebe 23 verbunden ist, sondern auf der Achse io festsitzt. Eine
Verdrehung des zugehörigen Verstellhebels 9 tritt infolgedessen erst dann ein, wenn
der Nacheilmotor 16 über das Zahngetriebe 22 und das Differentialgetriebe 20 eine
Verdrehung der Achse i o verursacht.
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Die Arbeitsweise der Regeleinrichtung ist folgende: Wird infolge einer
Änderung der zu regelnden Größe die Zahnstange 15 bewegt, so erfolgt über das Ritzet
14, das Differentialgetriebe 23 und Federbuchse 24, die Trommel 25 und die Rutschkupplungen
26 bis 28 eine Drehung des zur Steuerung des Nacheilmotors 16 gehörigen Verstellhebels
9. Diese Drehbewegung wird gemäß der in der Abb. i gezeigten Anordnung je nach der
Bewegungsrichtung entweder auf den Kipphebel 3 und damit auf die Röhre i oder auf
den Kipphebel 4 und damit auf die Röhre 2 übertragen: Die Röhre wird gekippt und
so entweder die Linkslauf- oder die Reehtslaufwicklung des Nacheilmotors 16 eingeschaltet.
Mit der Einschaltung des Nacheilmotors 16 ist gleichzeitig eine Einschaltung des
nicht gezeigten Ver stellmotörs verbunden, d. h. des Motors, welcher zwecks Rückführung
der Regelgröße auf den Sollwert ein Regulierorgan verstellt.
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Die Drehbewegung des eingeschalteten Nacheilmotors 16 überträgt sich
über das Zahngetriebe 22 und das Differentialgetriebe 2o auf die Achse io der Steuerungseinrich-
i tung. Die Drehung der Achse io wird wiederum über das Differentialgetriebe 23,
die
Federbuchse 2q., die Trommel 25 und die Rutschkupplungen 26
bis 28 auf den Verstellhebel 9 der Kippröhre des Nacheilmotors 16 übertragen. Die
Drehbewegung des Verstellhebels 9 ist hierbei eine rückläufige, so daß die Kippröhre
in ihre Nullage zurückgeführt wird.
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Gleichzeitig ist durch die Drehung der Achse io der Verstellhebel
9 der Rückführsteuerung betätigt worden. Die von diesem Hebel gesteuerte Kippröhre
wird gekippt und damit der Rückführmotor 17 eingeschaltet. Die Einschaltung hat
zur Folge, daß über das Zahngetriebe 21, das Differentialgetriebe 2o und die Achse
io das Differentialgetriebe 23 in seine Ausgangslage zurückgeführt wird. Gleichzeitig
werden durch die Achse io der Verstellhebel 9 und damit die Kippröhre der Rückführsteuerung
in die Nullage zurückgebracht. Der Rückführmotor wird hierdurch abgeschaltet, so
daß das ganze System zur Ruhe kommt.