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Indirekt wirkende Regelungsvorrichtung mit Auslaßdrossel Die Erfindung
betrifft einen mittelbaren Regler mit Auslaßdrossel, bei dem ein durch ,ein Gewicht
belasteter Schließhebel auf den Drosselkörper wirkt -und dieses Gewicht durch den
Regelimpuls auf dem Schließhebel verstellbar ist. Sie besteht darin, daß das Belastungsgewicht
ein Wälzkörper ist und seine Verstellung ohne Benutzung einer Hilfskraft durchden
Regelimpu% selbst erfolgt.
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Der durch den Erfindungsgegenstand erreichte Fortschritt liegt daxin,
daß nur eine geringe Verstellkilaft erforderlich ist, um die Belastung des Schließhebels
zu verä#ndern, und daß trotzdem ein dicht-es Abschließen der Drossel gewährleistet
ist, weil der Schließdruck die hierfürerforderliche Größterhälten. kann, indem 'das
gleichbleibende Gewichtdes Wälzkörpers ian einem durch den RegIelinipuls veränderten
Hebelarm angrefft.
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Den. bekannt-en Reglern mit gewichtsbelastetem Schließhebel für die
Auslaßdrossel fehlt der von dem Impulshebel beeinflußte Wälzkörper; bei ihnQn greift
der Impuls in der Regel an dem Schließhebel selbst an, wodurch die vorgenannten
Vorteile verlorengehen.
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Bei einem hekannten mittelbaren Regler läuft das Belastungsgewicht
auf einer auf dem Schließhebel gelagerten Schraubenspindel, so daß durch Drehen
der Schraubenspindel die Gewichtsbelastung des# Schließhebels verändert wird. Hierzu
ist eine verhältnismäßig große Kraft erforderlich, weil die Reibung in den Gewindegänggien
und an der Gleitführung zu überwinden ist. Dementsprechend ist für das Drehen der
SchraVbenspindel ein Elektromotor vorgesehen. Im Gegensatz dazu handelt es sich
bei der Erfindung darum, mit möglichst kleinen Verstellkräften auszukommen, da eine
Fremdkraft nicht zur Verfügung steht, vielmehr inur die geringe Verstellkraft der
Membranentsprechend dem zugelassenen geringen Druckun terschied. Diese Aufgabe ist
nach der Erfindung durch die Verwendung eines Wälzkörpers als B#elastungsgewicht
gelöst.
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Als vorteilhaft erweist sich dabei, daß beim Ansteigen des, Flüssigkeits,drucke.s,
der die Verstellkraft ergibt, der Wälzkörper auf deiner ansteigenden Bahn bewegt
wird, während bei der entgegengesetzten Bewegung des Wälzkörpiers, wo sich der Flüssigkeitsdruck
hinter der Membran vermindert und die Regelkraft durcli eine, Feder o.,dgl. ausgeübt
wird, das Gewicht des Wälzkörpers 'hilft, den Regelwiderstand zu überwinden. Diese
Kraftverhältnisse unterstützen somit die Regelung in günstiger Weise.
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Bei dem bjekanntein Regler kann dieserVorteil nicht ausgenutzt werden,
weil das Belastungsgewicht
mit der vom M#otor gedrehten Schraubenspindel
zwangsläufig verbunden und ,deshalb die Neigung des Schließhehels ohne Einfluß auf
die aufzuwendende Verstellkraft ist.
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Es ist auch eine indirekt wirkende Regelvorrichtung mit Auslaßdrossel
bekannt, bei welcher durcli den Regellimpuls ein Wälzkörper auf einer beliebig geformten
Bahn verschoben wird und der jeweilige Grad der Drosselung von der Stellung des
Wälzkörpers abhängig ist. Dabei dient der Wälzkörper selbst, ohne daß ein Schließlichel
vorhanden wäre, zum Abschließen des Drosselspaltes, so daß die für die. Regelung
wesentliche Schließkraft ganz von dem Gewicht des Wälzkörpers a:D.hä-ngig ist. Ferner
ist der Regelweg, das ist der Weg, dender Wälzkörper zwischen sein-en beiden. Endstellungen
zurücklegen kann, sehr klein, weil,er bei gegebenerForm des Wälzkörpiers durch die
Breite des Auslaßspaltes begrenzt ist, da in gewissern Abstande von den Begrenzungskanten,
des Drosselspaltes eine Regelung nicht mehr erfolgt. Bei Entfernung des Wälzkörpers
aus, seiner Mittellage tritt außerdem eine s#eitliche Kraftkomponente auf, die sich
der Regelkraft überlagert. je breiter der Auslaßspalt ist, um, so ungünstigier
machen sic11,die seitliclien Kräfte auf che Regelung bemerkbar. Außerdem wird verlangt,
daß der Wälzkörper einen so hohen Dichtungsdruck erzeugt, daß er den Austritt der
Regelflüssigkncit vollständig absperren kann. je breiter der Austritts5palt und
je
größer der nach oben gerichtete Druck der Arbeitsflüssigkeit ist, um so
:schwerer muß der Wälzkörper sein. Daher wird der Spalt bei der bekannten Vorrichtung
möglichst schmal gewählt werden müssen, was abernaachteiligerweise wiederum einen
-sehr kleinen Regelweg ergibt. Durch Fremdkörper, die sich auf der Rollbahn festsetzen
können, kann der RoU-widerstand ferner in ungünstiger Weise erhöht werden. Es besteht
also zwischen Spaltbreite, Gewicht des Wälzkörpers, Druck der Regelflüssigkeit und
seitlicher Komponente ein Zusammenha-ng, der in die Regelung eine große Unsicherheit
bringt.
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Dieser unerwünschte Zusammenhang und die erwähnten Einflüsse auf die
Regelungsind bei der Erfindung nicht vorhanden. Da für den Schließdruck die Hebielübersetzung
zur Verfügung steht, kann das Rollengewicht wesentlich =abhängig von der Spaltbreite
und dem Druck der Arbeitsflüss.#gkeit gewähltwerden. Ebensowenig ist die Länge des'
Regelweges praktisch begrenzt. Es 'kann also ein langer Regelweg, der für eine ruhige
pendelungsfrele Regelung günsti * g ist, vorgesehen werden. Die Empfindlichkeit
gegen Erschütterungen ist bei dem erfindungsgemäßen Regler sehr g-erinj#. Störungen
durch sich ansetzende Fremdkörper kann in einfacher Weist, z. B. durch Kapselung
der Rollbahn für den Wälzkörper, vorgebeugtwerden. Etwa auftretende Undichtigkeiten
können in der für die bekannten. Auslaßdrosselungen :,mit Ventilkegel üblichen Weise
durch Nachschleifen des Ventilkegels leicht und schnell behoben werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfhidungsgegenstandes
dargestell#t.
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Bei beiden Ausfühiungsheispielen wird der Auslaß i der Betriebsflüssigkeit
des Servomotors 2 in bekannter Weise durch einen Ventilkegel 3 gesteuert.
Je mehr der Drosselkegel 3 Üen Auslaßquers-chnitt i freigibt, desto mehr
Betriebsflüssig-keit kann austreten. Hierdurch tritt ki der Leitung der Betriebsflüssig-1,-,eit
hinter der Drosselstelle 6 und über dein Kolben des S,ervaxnotorS 2 ein Druckahfall
ein. Der Kolben des Servoniotors 2 wirdnun durch den vollen -Druck der Betriebsflüssigkeit
nach oben entgegen dem Federdruck b#ewegt und der Absperrkege14 in der Hauptleitung
5 geöffnet.
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Beim Schließen des Drosselkegels,3 steigt der Flüssigkeitsdruck über
dem Servomotorkolben, so daß die, Feder,den Absperrk-ege14 im Sinne des Schließens
bewegt.
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Von der Hauptleitung 5 führt eine Impulsleitung7 zu dem Impulsgeber,
bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel einer Steutermernbran 8. Die Bewegung
der Merab#raxt 8
wird durch einen Stößel 9 auf einen Steuerhebel io
übertragen, der in einer Schneide 12 gelagert ist und unter der Einwirkung einer
##leder 13 steht. Mittels des Steuerlichels io wird die Belastung des Drosselkegels
3 erfindungsgemäß verändert.
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Bei der Ausführungsform der Abb. i ruht auf einer Schneide des Drosselkegelis3
ein Schließhehel 14, der an einem Ende zmdschen Schneiden 15 gelagert ist.
Die dem Angriffspunkt des Drosselkegels3 gegenüberliegende Seite 16 des Schließhebels
14 dient als Wälzbahn für den Wälzkörp,er 17, an welchem der Steuerhebel io mittels
eines Lenkers 18 angreift. Liegt der Wälzkörper, der die Form einer Rolle hat, in
der Verlängerung der Achse des Drosselkegels, so ist die Belastung des Drosselkegels
gleich dem Rollengewicht. Befindet sich die Rolle in der Ebene der Schneidenlagerung
15 des Hebels 14, so ist die Belastung gleich Null. Wird die- Rolle
nach der der Drehachse des Hebels entgegengesetztexi Seite über die Achse, des Drosselkeg,gls
hinaus verschoben, so nimmt die Belastung des Schließhebels entsprechend der Vergrößerung
des wirksamen Hebelarmes zu.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb.
2 ist außer deT Gewichtshelastung des Schh-eßhebels noch eine zusätzliche Federbelastung
vorgesehen. Der auf den Dross,elkegel 3 einwirkende Schließhebel 2o ist wieder
uni eine SchneidenIagerung 15 drehbar. Die dem Angriffspix,nkt des DrüSselkegels
3 gegenüberliegende Fläche des Schließhebels 2o ist als gekrümmte Wäl#bahn,
21 für zwei Rollm 22 ausgebildet, Kauf welche die Belastungsfeder 23
einwirkt.
Die Feder 23 ist in,einem schwenkbar anigeordneten Federg,6häuse angeordnet,
an dem der Steuerhebel i o mittelstines Lenkers 18
angreift. Die Sch-,venkachse
des Federgehäus#es 24, die bei dem gezeichneten Ausführungsheispiel durch eine Schneidenlagerung
25 bestimmt ist, liegt in der Achse des Dros# selhebels 3 und in der
Symmetrieebene zwischen den beiden in ihrer MittelsteUung befindlichen Rollen 22.
Die auf den Rollen aufliegende untere Fläche des Federgehäusies ist als Rollbahn
-- 6 ausgebildet. Wird durch die Steuermernbran 8 der Steuerhebel
ich verschwenkt, so wird das Fedcrgehäus-e 24 verschwenkt und damit die B#elastung,des
Schließliebels verändert.
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Die beiden Rollein,22 sind gegenüber dem FedergehäUSÜ24 und dem S.cliließhebe12o
so gelagert, daß sie unter angenäherter Beibehaltung des Mittenabstandes die verhältnismäßig
geringen Regielbewegungen frei aus-ZD führen können. Nach Abb. 2 sind die Rollen
beispielsweisean, Lenkern27 gelagert, diemit dem Federgehäuse und dem Schließhebel
gelenkig verbunden sind.