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Öldruckregler für eine Kraftmaschine Um die Umdrehungszahl einer Maschine
zu regeln, gibt es Öldruckregler, die als Reglungsmittel den Druckunterschied anwenden,
der durch eine Drosselscheibe hervorgerufen wird, welche in die Druckleitung einer
von der zu regelnden Maschine betriebenen Regelpumpe eingebaut ist.
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Manche dieser Vorrichtungen sind nur imstande, eine grobe Reglung
zu bewirken, während andere, genauerer Bauart, mit Übertragungs- bzw. Betriebsgestängen
ausgestattet sind. Derartige mechanische Hebelgestänge vergrößern jedoch das Trägheitsmoment
des Getriebes, während der unvermeidliche Zapfenverschleiß zu einer schnellen Verschlechterung
der erwünschten Reglung führt. Jedenfalls ist der Regleraufbau verwickelt und dabei
empfindlich.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Ö1-druckregler für Kraftmaschinen,
bei dem eine von der zu regelnden Maschine angetriebene Pumpe eine der Geschwindigkeit
der Maschine proportionale Flüssigkeitsmenge fördert: Diese Flüssigkeitsmenge wird
in Abhängigkeit von dem Druckunterschied zwischen dem Druck der von der Pumpe geförderten
Flüssigkeit und dem Druck der Flüssigkeit hinter einer Drosseleinrichtung durch
ein Steuerglied in zwei Teile geteilt, von denen der eine Teil auf die die Einlaßventile
der Maschine steuernden Reglungsorgane einwirkt, während der andere Teil zum Ölsammelbehälter
der Regelpumpe abfließt.
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Es sind bereits Öldruckregler dieser Art bekannt, bei denen die beiden
Drücke vor und hinter einer Drosselscheibe auf ein bewegliches ,Steuerglied, z.
B. einen Kolben, einwirken, der verschieden große aktive Flächen aufweist. Diese
bekannten Einrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß das erwähnte Glied nicht"
ausgeglichen ist, worauf die schlechte Empfindlichkeit dieser Einrichtungen zurückzuführen
ist.
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Es sind auch Regeleinrichtungen bekannt, bei denen das Regelorgan
hinter der Pumpe eine im Verhältnis zur Umdrehungszahl der
Maschine
veränderliche Ausströmöffnung aufweist. Diese Einrichtungen haben aber den Nachteil,
daß Gewichte notwendig sind, um eine konstante Druckreglung zu erhalten, was die
Trägheit des Systems erhöht und zu einer vertikalen Anordnung der Einrichtung zwingt.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Vorrichtung, welche das die Aufteilung der gesamten Flüssigkeitsmenge in zwei
Teile bestimmende Steuerglied betätigt einen doppelt wirkenden Kolben mit unter
sich gleichen wirksamen Flächen darstellt, auf dessen beiden Flächen entweder die
statischen oder aber die dynamischen und statischen Drücke vor und hinter einer
Drosseleinrichtung einwirken.
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Durch diese Maßnahme wird gegenüber den bekannten Regeleinrichtungen
der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Empfindlichkeit im ganzen Regelbereich
dieselbe bleibt, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, Reglungen sehr großer Feinheit
zu erzielen.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele von Öldruckreglern
mit den Merkmalen gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Anordnung,
bei der die beiden Kammern eines doppelt wirkenden Hilf sinotors je durch eine Leitung
mit dem im Sinne der Zeichnung rechten bzw. linken Raum einer hinter der Regelpumpe
angeordneten Hauptdrosselscheibe verbunden sind und bei der das von dem Hilfsmotor
verstellbare Steuerglied aus einem Steuerkolben besteht, der in einem Schieberkasten
mit doppeltem Schlitz gleitet, Abb. 2 eine ähnliche Anordnung, wobei der Schieberkasten
nur mit einem einzigen Auslaßschlitz versehen ist.
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Abb. 3 und 4 stellen Einrichtungen dar, bei denen die Hauptdrosselsclieibe
mit den Zylinderseiten des Hilfsmotors in Reihe geschaltet ist, wobei der das Steuerglied
bildende Steuerkolben wieder in einem einen doppelten bzw. einfachen Schlitz besitzenden
Schieberkasten gleitet.
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In den Abbildungen bedeutet i die Hauptdrosselscheibe, die bei den
in den Abb. i und dargestellten Ausführungsbeispielen in die von der Flüssigkeitspumpe
4 abgehende Rohrleitung, eingebaut ist. Vor der I-Iauptdro.sselscheibe i zweigt
eine Rohrleitung 2 ab, welche in die eine Zylinderseite 5 (Abb. i) oder 6 (Abb.
2) eines Hilfsmotors 7 einmündet, während hinter der Hauptdrosselscheibe i eine
Rohrleitung 3 abzweigt, die mit der Zylinderseite 6 (Abb. i) bzw. 5 (Abb. 2) des
Hilfsmotors 7 in Verbindung steht und die durch die Förderflüssigkeit erzeugten
Drücke nach diesen Zylinderseiten übertragen. 8 ist ein Steuerschieber, der die
von der Regelpumpe 4 kommende Flüssigkeit bei der Bauart gemäß Abb. i auf die Regltingsrolirleitung
9 und die _@ustrittsrohrleitung io verteilt. In die Reglungsrohrleitung 9 sind Hilfsmotoren
14 ein-! gebaut, durch welche die Reglungsorgane der zu regelnden Maschine (beispielsweise
die Einlaßv entile von Dampfturbinen) betätigt werden. Hinter den Hilfsmotoren 14
ist in der Reglungsleitung 9 eine kalibrierte Ausflußdrosselscheibe i i vorgesehen,
desgl. in der Austrittsrohrleitung ro eine Ausflußdrosselscheibe 12. Diese Drosselscheiben
i i, 12 dienen dazu, bestimmte Drücke in den Leitungen 9 und io konstant zu halten
und damit Schwingbewegungen der in den Leitungen befindlichen Flüssigkeit zu verhindern.
Der Steuerschieber 8 wird durch den unter der Wirkung einer Feder 13 stehenden HilfsinOtOr
7 betätigt, bei dem die wirksamen Flächen des Kolbens unter sich gleich groß sind.
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Die Arbeitsweise der in Abb. i dargestellten Einrichtung ist folgende:
Die Regelpumpe 4 wird von der zu regelnden Maschine angetrieben. Der Druckabfall
der Flüssigkeit durch die Hauptdrosselscheibe i ist dem (Quadrat der Förderung der
Pumpe 4. proportional, so daß bei jeder bestimmten Drehzahl der zu regelnden Maschine
in den Leitungen 2 und 3 zwei verschiedene Drücke entstehen. Dieser Druckunterschied
ist nur von der Drehzahl der zu regelnden Maschine abhängig. Es wirkt somit auf
den Kolben des Haupthilfsmotors 7 ein bestimmter Druck ein, der infolge der Gegenwirkung
der Feder 13 den Kolben des Hilfsmotors 7 und damit den Steuerschieber 8 in eine
bestimmte, von der Geschwindigkeit der zu regelnden Maschine abhängige Lage bringt.
Die Reglung der Maschine hängt ihrerseits von dem unter den Hilfsmotoren 14 herrschenden
Druck ab, der dadurch entsteht, daß der Steuerschieber 8 einen Teil der Flüssigkeitsmenge
durch die in der Regelleitung 9 eingebaute Ausflußdrosselscheibe 1i strömen läßt,
während der Rest der Flüssigkeit durch die Austrittsleitung to in den Ölsaminelbehälter
für die Pumpe zurückfließt.
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Bei der Einrichtung gemäß der Abb. 2 betätigt der Hilfsmotor 7 ebenfalls
das Steuerorgan 8, das jedoch in diesem Falle mir einer einzigen Auslaßschlitz aufweist
und dazu dient, einen größeren oder kleineren Teil der von der Pumpe geförderten
Ölmenge abzuleiten, während der Rest zu den eigentlichem Reglungsorganen 14 führt.
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Bei der Einrichtung gemäß den Abb.3 und 4 ist die Hauptdrosselscheibe
i mit den Kammern 5, 6 des Hilfsmotors 7 in Reihe geschaltet. Dementsprechend strömt
bei der Einrichtung gemäß Abb.3 die gesamte voii
der Pumpe 4 geförderte
Flüssigkeitsmenge zuerst durch die Zylinderseite 5 des Hilfsmotors 7 hindurch, anschließend
durch die Hauptdrosselscheibe i und die Zylinderseite 6 des Hilfsmotors 7 und von
dieser durch eine Leitung 15 zu dem Steuerorgan 8, das in diesem Falle wieder mit
zwei Auslaßschlitzen versehen ist und die geförderte Flüssigkeitsmenge in gleicher
Weise, wie in Abb. i gezeigt, auf die Reglüngsrohrleitung 9 und die Austrittsrohrleitung
io verteilt, wobei in diesen Leitungen ebenfalls Ausflußdrosselscheiben 11, 12 vorgesehen
sind.
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Bei dem letzten, in Abb. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel strömt
die geförderte Flüssigkeit.wie bei Abb. 3 in die Kammer 5 ein, von dort durch die
Hauptdrosselscheibe i zu der Kammer 6 und durch die Reglungsrohrleitung 9 zu den
Hilfsmotoren 14, hinter denen eine Drosselscheibe i i in der Reglungsrohrleitung
vorgesehen ist. Das Steuerorgan 8 weist in diesem Falle nur einen einzigen Auslaßschlitz
auf und dient wieder wie in Abb. 2 dazu, einen Teil der Flüssigkeitsmenge abzuleiten.
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Bei der praktischen Verwirklichung der Erfindung können verschiedene
Änderungen vorgenommen werden. So können z. B. die Auslaßschlitze des Steuerorgans
der Abb. i und 2 durch Auslaßventile mit konstantem Druck ersetzt werden. Ebenso
können die kalibrierten Drosselscheiben ii und 12 durch dem gleichen Zweck wie Drosselscheiben
dienende Reglungsvorrichtungen ersetzt werden. Außerdem kann in den Fällen der Abb.
2 und 3 die Drosselung in den Ölausflußleitungen beseitigt werden, indem die Austr
ittleitung vollständig verschlossen wird.