-
Mittelbar wirkende Kraftmaschinenregeleinrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine mittelbar wirkende Kraftmaschinenregeleinrichtung, bei der der Hilfsmotor
über einen zweiten Hilfsmotor höherer Leistung das eigentliche Verstellglied der
zu regelnden Maschine unter Zwischenschaltung :einer Rückführeinrichtung steuert.
Eine derartige Regeleinrichtung ist insbesondere für Kraftmaschinen mit großer Verstell-
bzw. Regelleistung gedacht; sie vermeidet die Ausbildung als Windkesselregler, Durchflußregler
und reinen Verbundregler mit den jedem System anhaftenden Nachteilen. Auch erspart
sie die Anordnung großer Pumpen o. dgl. mit ihren für die größeren Belastungsänderungen
erforderlichen umlaufenden Flüssigkeitsmengen. Wenn auch schon vorgeschlagen wurde,
die ölpumpe für die Reglung nicht dauernd mit vollem Druck arbeiten zu lassen, so
kann doch eine derartige Regeleinrichtung nicht mit einer großen Genauigkeit arbeiten,
wie sie vielfach bei Großkraftwerken und auch bei neuzeitlichen Triebwerken für
Flugzeugverstelluftschreuben mit sog. Schnellverstellung gefordert wird.
-
Um diese Forderungen zu erfüllen und die bekannten Mängel und Nachteile
auf dem Gebiet der mittelbaren Reglung für große Leistungen zu beheben, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, an Stelle des zweiten Hilfsmotors ein stufenlos wirkendes Getriebe
zu setzen, dessen primärer Teil (Pumpe) vom Hilfsmotor über ein AusgleichgetrIebe
oder auch ein derartiges Ausgleichgestänge gesteuert wird, dass zur Rückführung
der Steuerbewegung andererseits mit dem Verstellglied der zu regelnden Maschine
zwangsläufig verbunden ist.
Das stufenlos arbeitende Getriebe kann
ein an sich bekanntes Reibscheiben-, Riemen-oder Kettengetriebe oder auch ein Getriebe
mit elektrischer Reglung sein oder aber vor_ teilliafterweise ein Flüssigkeitsgetriebe.
Letzteres bietet insbesondere hinsichtlich seiner bekannten Eigenschaft einer guten
genauen Steuermöglichkeit besondere Vorzüge. Auch bietet bei der Wahl eines Flüssigkeitsgetriebes
für den zweiten Hilfsmotor in umlaufendes Flüssigkeitsgetriebe Vorteile zur Erzielung
kleiner Baumasse und Gewichte, wobei dessen Pumpenteil von der zu regelnden Kraftmaschine
getrieben wird und auch das rückführende Ausgleichgetriebe ein Umlaufräderwerk sein
kann, welches ebenfalls hinsichtlich der Massen günstiger baut und keine: sperrigen
Stangen oder sonstige tbertragungsglieder aufweist.
-
Auch kann der Hilfsmotor als Elektromotor ausgebildet sein, der gegebenenfalls
über einen Fliehkraftregler und eine elektrisch wirkende Steuerung an sich bekannter
Art gesteuert wird, und zwar mit einer Rückführung, die unmittelbar vom Verstellglied
der zu regelnden Maschine aus wirkt.
-
Die Zeichnung zeigt zwei verschiedene Ausführungsbeispiele für den
' Erfindungsgedanken je in einer schematischen Darstellung.
-
Gemäß Abb. i kommt eine hydraulische und nach Abb.2 eine elektrisch
wirkende Steuerung mit Hilfe eines Flüssigkeitsgetriebes zur Geltung.
-
Das Flüssigkeitsgetriebe besteht bekanntlich stets aus einem starr
und hydraulisch miteinander verbundenen Pumpen- und Motorteil (Primär- und Sekundärteil).
Durch Ändern des Verdrängerraumes beim Pumpen-oder Motorteil oder auch beider erfolgt
ein stufenloser Geschwindigkeitswechsel bzw. ein stufenloses Ändern des fibersetzungsverhältnisses
und demgemäß ein stufenloses Ändern der Abtriebsdrehzahl. Das Größenverhältnis zwischen
den Gesamthubräumen in Pumpe und Motor, d. h. die Förderleistung der Pumpe, bezogen
auf die Schluckfähigkeit des Motors, bestimmt das Übersetzungsverhältnis des Getriebes.
-
In Abb. i ist z. B. das Flüssigkeitsgetriebe als ein Kurvenkapselgetriebe
mit Kolbenzylinder schematisch angedeutet, wobei i die von der Kraftmaschine 2 angetriebene,
in ihrer Förderleistung veränderbare Pumpe und 3 der als Motor arbeitende Getriebeteil
ist. Der Flüssigkeitsgetriebemotor 3 wirkt über die üblichen Verbindungsglieder,
-die hier beispielsweise als Zahnräder 4 und 5 dargestellt sind, auf das Verstellglied
6, hier z. B. für den Turbinensperrschieber 7. Mit den Übertragungsgliedern ist,
z. B. über das Zahnrad 8, zur Rückführung der Vcrstellbewegung des Hilfsmotors g
das vermittelnde Ausgleichgetriebe io zwangshifii-ig verbunden.
-
Wie ersichtlich, wird die von der Steuerung eingeleitete Verstellbe#,vegung
dcs hydraulischen Motors 9 durch das Kegelrad i i auf das umlaufende Ausgleichrad
12 und Steg 13 übertragen und damit die Förderleistung der Pumpe i durch \"erändern
der Exzentrizität ihrer Kurvenbahn durch Einstellung der Schraubenspindel 14 geändert,
worauf der Motor ; in dem geforderten übersetzungsverhältnis die Verstellung des
Verstellgliedes 6 vornimmt. Gleichzeitig erfolgt in ersichtlicher Weise die zwangsläufige
Rückverstellung über das Zahnrad 8 und das Zentralrad 15 des Ausgleichgetriebes
und sein Umlaufrad 12, Steg 13 auf die Schraubenspindel 1 4 des verstellbaren Pumpenteils.
-
Die Größe des Flüssigkeitsgetriebes ist naturgemäß der aufzuwendenden
Verstellleistung angepaßt und kommt so fast verhistlos zur Geltung.
-
Die Steuerung des Hilfsmotors 9 kann dagegen in der üblichen Weise
über den Fliehkraftregler 16, seinen Steuerstift 17 mit Hilfe der an sich bekannten
nachgiebigen Rückführung mittels der Feder 18 und Bremszylinder (Katarakt) i9 erfolgen,
dessen freier Teil ebenfalls durch ein zwangsläufiges Verbindungsglied, in der Zeichnung
z. B. die Schraubenspindel 2o, mit dem Verstellmotor 9 zwangsläufig in Verbindung
steht. Die Pumpe 21 erhält ihren Antrieb von einer gesonderten Kraftquelle, oder
sie steht ebenfalls zwangsläufig mit der zu regelnden Kraftmaschine in Verbindung,
gegebenenfalls unter Anwendung eines Speichers.
-
Wie schon angedeutet, kann die Regeleinrichtung auch eine elektrisch
wirkende Steuerung sein, wobei der Hilfsmotor als Elektromotor ausgebildet ist.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 schematisch angedeutet. Das zu
steuernde Verstellglied 6 dient hier der Einstellung einer Vergtelluftschraube bzw.
deren Blättern 22. Das Flüssigkeitsgetriebe ist auch hier mit i und 3 und die Kraftmaschine
als Motor mit 2 bezeichnet. Die übertragungsglieder der Verstellbewegung des Flüssigkeitsmotors
3 auf die Verstelluftschraube 22 sind ebenfalls dieselben, also die Zahnräder 4,
5 und Verstellglied 6. Ebenso erfolgt die Rückführung der Verstellbewegung über
das Zahnrad 8 und das Ausgleichgetriebe io auf das Verstellglied 14 der Flüssigkeitsgetriebepumpe
i, dagegen die Rückführung des Reglerausschlages durch die von der Bewegung der
Verstellglieder abhängige Pumpe 23 auf hydraulischem Wege über den nachgiebig wirkenden,
doppelt beaufschlagten Kolben 24. Der
Kolben 2¢ sitzt gleitend auf
seiner Stange 25 und wird durch die beidseitig wirkenden Federn 26 und 27 in Mittellage
gehalten. Auch die Bremsung erfolgt in bekannter Weise durch das Drosselventil
28. Der Fliehkraftregler 16 steuert mit Hilfe des Kontakthebels 29 als Reglerstellhebel
den Elektromotor 30 in an sich bekannter Weise in jeder Drehrichtung für
die Verstellbewegung.
-
Die Anordnung der einzelnen Teile der Verstelleinrichtung kann natürlich
verschieden erfolgen. So können z. B. bei der Anordnung der Regeleinrichtung für
Triebwerke mit Verstelluftschraube von letzterer nur die unbedingt lerforderlichen
übertragungsglieder getragen werden, während die ganze Verstelleinrichtung selbst
flugzeugrumpffest angeordnet ist. Auch kann die Einrichtung so getrennt sein, daß
z. B. den Verstellgliedern der Verstelluftschraube gleichzeitig der Motorteil des
Flüssigkeitsgetriebes -zugeordnet wird, so daß die von der Flüssigkeitspumpe gelieferte
Flüssigkeitsmenge übler einen entsprechend angeordneten Verteiler dem von der Luftschraube
getragenen Motorteil zugeführt wird.
-
Ebenso kann das Ausgleichgetriebe i o dem rumpffesten Teil der Verstelleinrichtung
zugeordnet oder auch von der Luftschraube selbst getragen werden,. Diese Anordnungen
richten sich nach dem jeweiligen Erfordernis der Luftschraubenart und ihrer Triebwerke
sowie ihrer Anordnung im Flugzeug unter Berücksichtigung ihrer Anzahl und der geforderten
Verhältnisse der Steuerung (Synchronismus und Fernsteuerung).