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Elektrische Einrichtung zur Regelung sich .langsam ändernder Betriebsgrößen
Zur Regelung von Betriebsgrößen werden Meßgeräte mit Kontakten versehen, die beim
Überoder Unterschreiten eines eingestellten Sollwertes den Steuerstromkreis öffnen
oder schließen und dadurch das vorhandene Regelorgan betätigen. Die bei elektrischer
Messung oder Fernübertragung verwendeten empfindlichen Meßgeräte haben nur eine
geringe Verstellkraft, die zu einer unmittelbaren. Betätigung der Auslösekontakte
nicht ausreicht. Regler mit solchen Meßwerken erhalten daher Antriebe, die die zum
Schalten nötigen Hilfskräfte erzeugen. Diese Hilfskräfte werden durch einen Fall-oder
Druckbügel auf den Meßwerkzeiger übertragen. Es ist unter diesen sog. Fallbügelgeräten
eine Ausführung bekannt, bei der der periodisch auf und ab gehende Bügel den an
seinem vorderen Ende mit einem Steg versehenen Zeiger jedesmal anhebt. Steht der
Zeiger unter der die Schaltröhre tragenden Wippe, so wird diese ebenfalls angehoben
und die Röhre gekippt. Bekannt sind ferner u. a. Regler mit stufen- oder blendenförmig
ausgebildeten Abtastern, die der Zeigerstellung entsprechend verstellt werden und
dabei die Schaltröhre in. die gewünschte Lage bringen und verriegeln bzw. die Verriegelung
frei0eüen. Bei allen diesen Reglern dient der Zeiger als Anschlag bzw. als Zwischenstück
und muß die zum Kippen der Röhre bzw. zum Einstellen der Blenden, Steuereinrichtungen
usw. erförderliche Vexstellkraft ,aufnehmen. Bei, nicht genauer Justierung entsteht
dadurch eine erhebliche Beanspruchung des Meßwerkes, die seine Genauigkeit. und
Lebensdauer stark beeinträchtigt.
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Gemäß der Erfindung ist die Steuervorrichtung unmittelbar am Tastglied
befestigt und gelangt mit der unter dem Tastglied befindlichen Kontakteinrichtung
unmittelbar zum Eingriff. Diese Anordnung der Teile hat den Vorteil erheblicher
Raumersparnis. Außerdem ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich der baulichen
Ausgestaltung dadurch, daß die ganze Schalteinrichtung in Verbindung mit dem Abtastglied
um einen gemeinsamen Drehpunkt verstellbar ,angeordnet sein kann, so daß sich ihre
gegenseitige Lage zueinander nicht verändert. Die Teile selbst können kräftig und
widerstandsfähig ausgebildet sein, so daß die Hubbewegung und die Auslösung der
Schaltvorgänge keine nachteilige Beanspruchung dieser Teile hervorrufen. Durch die
erfindungsgemäße Anordnung erhält das Regelgerät keine größeren Abmessungen als
ein
gewöhnliches Anzeigegerät gleicher Gestaltung und Bauart. Es ist somit an den Schalttafeln,ohne
weiteres eine Auswechselung von Anzeigegerät und Regelgerät möglich.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Abb. i zeigt in schaubildlicher Darstellung den der Erfindung entsprechenden
Steuerteil eines Regelmeßgerätes.
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Abb. 2 bis 6 sind einzelne Phasen des Steuerteiles durch den Zeiger
und seiner Wirkung auf den Schalter.
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Gemäß Abb. i wird von einem Drehspulenmeßwerk i ein Zeiger 2 verstellt,
dessen Spitze 3 über einer Skalenplatte q. spielt. Nahe dem vorderen Ende des Zeigers
ist an diesem ein kurzer Steg 5 angebracht, der sich dicht unterhalb einer feststehenden
Schiene 6 bewegt. Gegenüber der Zeigerspitze 3 ist eine weitere Zeigerspitze 7 angeordnet,
die auf den Sollwert eingestellt werden kann und dabei einen Hebelarm 8 verschwenkt,
der um eine Achse 9 drehbar ist. Am Hebelarm 8 ist nahe der Schwenkachse 9 ein Hubglied
io zwischen gabelförmigen Lageraugen 11 angelenkt, das an einem U-förmigen Bügel
12 eine steuernde Einrichtung trägt. Das Hubglied i o wird durch eine Exzenterscheibe
13 periodisch angehoben und gesenkt.
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An dem entsprechend den Sollwert einstellbaren Schwenkarm 8 befindet
sich ein, Lagerbock 14, in dem eine Achse 15 drehbar gelagert ist. An dem einen
Ende der Achse 15 ist mittels einer Blechklammer 16 eine Schaltröhre 17 befestigt.
Das vordere Ende der Achse 15 trägt eine Wippe 18. Ferner ist unabhängig von dem
Schalter 15 bis 18 im Lagerbock 14 eine Achse 19 gelagert, die ein Steuertei12o
trägt, das mittels einer Feder 21 in senkrechter Lage gehalten wird. Durch das Steuerteil
2o, das als Führung oder Weiche wirkt, wird die vom Zeiger 2 beeinflußte Steuereinrichtung
in die zur richtigen Betätigung des Schalters 17 erforderliche Lage gebracht.
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Die Steuereinrichtung besteht aus einem Schieber 22, der mittels einer
Schlitzführung 23 auf einem Stift 24 gleitet und durch einten Winkelhebel 25 entgegen
dem Zug einer Feder 26 verstellt werden kann. An seinem freien Schenkel trägt der
Winkelhebel einen nach beiden Seiten ragenden Stift 27.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ergibt sich aus den Abb. 2 bis 6,
in denen die wesentlichen Teile in vereinfachter Darstellung und in Vorderansicht
dargestellt sind. Es sei angenommen, daß der Schwenkarm 8 mit dem . Sollwertzeiger
7 auf einen bestimmten Sollwert eingestellt ist. Der Zeiger mit dem Steg 5 nimmt
eine dem Istwert entsprechende Lage ein. In Abb. 2 steht, wie ersichtlich, der Steg
5 seitlich von der Spitze 7. Das Hubglied 12 befindet sich in der untersten Lage,
in der der Stift 27 des Kniehebels 25 an der geraden Führungsseite der Weiche 2o
liegt und dabei die Wippe 18, durch die der Schalter 17 betätigt wird,
in die in Abb. 2 gezeichnete Lage gebracht hat, in der beispielsweise der Schalter
17 eingeschaltet sei, so daß die Regelvorrichtung für die Einstellung einer bestimmten
Betriebsgröße wirksam ist und den gemessenen Wert am Meßwerk i verändern kann. Dies
geschieht in bekannter Weise so lange, bis der Sollwert erreicht wird.
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In Abb. 3 ist der Sollwert jedoch noch nicht erreicht, wie ebenfalls
aus der Gegenüberstellung von Sollwertzeiger 7 und Istwertzeiger 5 zu ersehen ist.
Das Hubglied ist jedoch mittels der Scheibe 13 inzwischen angehoben und in seine
oberste Lage gebracht worden, und es ist aus dieser Abbildung zu ersehen, daß der
Schieber 22 am Steg 55 vorbeigegangen ist, ohne daß irgendeine Beeinflussung dieser
Steuereinrichtung stattgefunden hat. Der Stift 27 hat sich dabei an der geraden.
Führungsfläche der Weiche 20 entlang bewegt, ohne deren Lage irgendwie zu verändern.
Auch die Lage des Schalters 17 hat sich infolge unverändert gebliebener Lage der
Wippe 18 nicht verändert.
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In Abb. q. ist das Hubglied 12 in seine unterste Lage zurückgekehrt
und nimmt dabei wieder die gleiche Lage wie in Abb.2 ein. Inzwischen ist jedoch
infolge der wirksam vorgenommenen Regelung durch den Regelvorgang der Meßwert der
geregelten Betriebsgröße verändert worden, und der am Meßwerkzeiger sitzende Steg
5 hat eine Lage eingenommen, in der er sich über der Spitze des S:ollwertzeigers
7 befindet.
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Bei der nächsten Umdrehung der Scheibe 13 wird das Hubglied 12 wieder
angehoben, erreicht wiederum seine oberste Lage, und kurz bevor diese erreicht ist,
trifft bereits( der Schieber 22 mit seiner oberen Kante gegen den Steg 5, drückt
diesen an die Schiene 6 und wird bei der Weiteraufwärtsbewegung selbst niedergedrückt.
Abb. 5a zeigt die Lage kurz nach dem Gegenstoßen gegen den Steg 5, in der der Schieber
bereits so weit niedergedrückt ist, daß durch den mit ihm verbundenen Kniehebel
25 die Weiche 20 nach rechts umgelegt wird. Beim weiteren Anheben bis zur höchsten
Lage des Hubgliedes 1.2 wird der Schieber 2o vollständig niedergedrückt, der Stift
27 schnappt über die obere Kante der Weiche 2o weg und kommt dabei rechts von dieser
zu liegen. Diese Lage stellt Abb.5b dar. Im nächsten Augenblick beginnt dann die
Abwärtsbewegung.
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Abb. 6 zeigt den Endvorgang nach erfolgter Abwärtsbewegung, in welchem
der Schalter
17 durch die vom Stift 27 b@eeinflußte Wippe nach rechts
umgelegt und dabei ausgeschaltet wird. Der Schieber 20 wird durch die gekrümmte
Führungsfläche- der Weiche 2o, an der der Stift 27 entlang gleitet, in der unteren
Lage gehalten. Geht das Hubglied i2 wieder nach oben, und behält der Steg 5 die
dem, Sollwert entsprechende Lage bei, so bleibt auch bei den weiteren Hubbewegungen
die Steuereinrichtung 22, 25 in unveränderter Lage, so daß der Stift 27 immer wieder
an der gekrümmten Fläche der Weiche entlang gleitet und die Lage des Schalters nicht
verändert wird. Tritt jedoch eine genügende Abweichung vom Sollwert ein, so daß
sich der Steg 5 nicht mehr über dem Schieber 2o befindet, so schnellt dieser unter
der Wirkung der Feder 26 bei Erreichen der obersten Lage nach oben, indem der Stift
27 frei über die obere Kante der Weiche 2o hinweggleiten kann, und es wird wieder
die Lage entsprechend den Abb. 3 und 2 erreicht. Wieweit die Abweichung des Istwertes
vom Sollwert sein, kann, wird durch die Breite des Schiebers 22 bestimmt, die gegebenenfalls
auch einstellbar gemacht werden könnte. Gegebenenfalls kann auch durch einen entsprechenden
Ausschnitt in der Schiene 6 die Größe des regelfreien Bereiches bestimmt und auch
einstellbar gemacht werden.
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Die Einrichtung kann auch dazu verwendet werden, beientsprechend eingestellten
Werten durch den Istwertzeiger Signale abzugeben, sobald die Steuereinrichtung 22
bis 27 durch den Istwertzeiger beeinflußt wird und dabei den Schalter 17 betätigt.