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Mit einer Hilfskraft arbeitender Regler Es sind mit einer Hilfskraft
arbeitende Regler bekannt, bei, welchen ein von dem zu regelnden Zustand (Zustandsgröße)
beeinflußtes Anzeigeglied, z. B. schwingender Zeiger, in bestimmten Zeitabständen
durch ein Tastglied (schwingbarer Bügel od. dgl.) abgetastet wird, wodurch es eine:
vorübergehende geringe Verschwenkung senkrecht zu seiner Schwingebene erfährt. Auf
(der dem Tastglied gegenüberliegenden Seite des Anzeigegliedes sind nachgiebige
Widerlager so angeordnet, daß das Anzeigeglied.beim Abtasten diese Widerlager nicht
berührt, wenn die Zustandsgröße ihren Sollwert hat, daß es aber, wenn die Zustandsgröße
von diesem Sollwert nach der einen oder anderen Richtung abweicht, vom Tastglied
gegen :eines dieser Widerla:ger gedrückt wird, j so daß das letztere eine Verstellung
erfährt. Mit den Widerlagern-sind Hilfskraftschalter verbunden, welche die Zufuhr
:einer Hilfskraft zu einem Kraftglied steuern, das auf ein die Zustandsgröße beeinflussendes
Stellglied einwirkt. Diese Hilfskraftsteuerung erfolgt so, daß das Stellglied eine
Verstellung erfährt, die der Abweichung der Zustandsgröße von ihrem Sollwert entgegenwirkt.
Bei derartiger Reglern ist es weitethin bekannt, Einrichtungen vorzusehen, welche
bewirken, daß, sot,
rald eine Hilfskräftschaltung erfolgt ist, eine
Wiederholung,derselhen während einer Anzahl der nachfolgenden Tastgliedhübe, also.
während einer bestimmten, eine Anzahl solcher Hübe umfassenden Zeitspanne, auch
dann verhindert wird, -wenn die Zustandsgröße ihren Sollwert innerhalb dieser Zeitspanne
noch nicht wieder erreicht hat. :Ulan hat zu diesem Zweck denn Anzeigeglied außer
dem von der Zustandsgröße abhängigen Verstellimpuls noch .einen zugleich mit der
Hilfskraftschaltung ausgelösten und nach der genannten Zeitspanne wieder verschwindenden
Hilfsimpuls erteilt, welcher die Zurückverstellung des Anzeigegliedes in die dem
Sollwert der Zustandsgröße entsprechende Lage bewirkt. Solange dieser Hilfsimpuls
wirksam ist, steht das Anzeigeglied sonach in der Sollwertlage und wird demzufolge
beim Abtasten nicht gegen ein Widerlager gedrückt, so daß keine weitere Hilfskraftschaltung
erfolgt.
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Weiterhin ist es auch bekannt, die Wiederholung der Hilfskraftschaltungwährend
einer bestimmten Zeitspanne dadurch zu vermeiden, daß bei tierersten Hilfskraftschaltungeine
nur innerhalb der erwähnten Zeitspanne wirksame Kraft ausgelöst wird, durch welche
das bei der ersten Hilfskraftschaltung verstellte Widerlager aus .dein Bereich des
durch das Tastglied verschwenkten Anzeigegliedes fortbewegt wird, so daß -das letztere
bei den nachfolgenden, in der genannten Zeitspanne liegenden Abtastvorgängen nicht
mehr auf dieses Widerlager auftrifft und sonach keinen weiteren Hilfskraftsteuervorgang
auslösen kann.
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Die Rückverstellung des Anzei-gegliedes auf die dem Sollwert der Zustanidsgröße
entsprechende Lage mittels eines zusätzlichen Hilfsimpulses kommt im wesentlichen
nur für solche Regler in Betracht, deren Anzeigeglied durch elektrisch-- Kräfte
verstellt wird; hierbei muß-der dem Anzeigeglied zu erteilende Hilfsimpuls immer
gerade so groß sein, daß er den der Zustandsgröße entsprechenden Impuls auf den
Soll-,vert ergänzt. Die Größe des Hilfsimpulse- muß also in Abhängigkeit vom jeweiligen
Wert der Zustandsgröße verändert werden, wodurch sich eine ziemlich umständliehe
Einrichtung ergibt.
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Bei der anderen Möglichkeit, nämlich der Fortbewegung der Widerlager
aus dem Verschwenkungsbereich des Verstellgliedes, muß für jedes Widerlaäer eine
besondere hierzu dienende Einrichtung vorgesehen sein.
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Zweck der Erfindung ist .es, einen Regler zu schaffen, dar, im ganzen
geseh eln, ebenso arbeitet Wie die genannten bekannten Regler, sich diesen gegenüber
aber durch größere Einfachheit auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird die Einrichtung, welchenacheinererfolgtenHilfskraftschaltung
i die Wiederholung derselben während einer bestimmten Zeitspanne verhindert, so
ausgestaltet, daß sie auf das Tastglied einwirkt; und zwar so, daß dieses während
der genannten Zeitspanne am Abtasten des Anzeigegliedes verhindert wird. Die Wirkung
dieser Einrichtung auf den Regelvorgang ist die gleiche wie die der bekannten Einrichtungen;
sobald eine Hilfskraftschaltung erfolgt ist, wird der Abtastvorgang für eine gewisse
Zeitspanne unterbroclien, so daß während dieser Zeitspanne keine weitere Hilfskraftschaltung
erfolgen kann. Zur Herbeiführung dieser Wirkung genügt aber bei der erfindungsgemäßen
Anordnung im allgemeinen ein einziges Glied, dessen Verstellweg zudem in der Regel
immer gleich groß sein kann, da es sich ja nur darum handelt, das Tastglied während
der genannten Zeitspanne unwirksam zu machen.
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Die Unterbrechung ges Abtastvorganges erfolgt dadurch, daß in Verbindung
mit der Schaltung der,die Verstellung des Stellgliedes bewirkenden Hilfskraft ein
verstellbares Glied (Unterbrechungsglied) vorübergehend so in den Schwenkbereich
des Tastgliedes hineinbewegt wird, daß dieses während der Dauer dieser Unterbrechungsgli-edverstellung
das Anzeigeglied nicht quer zu seiner Schwingebene verschwenken kann. Ist die das
Stellglied v; rstellende Hilfskraft eine hydraulische oder pneumatische Kraft, so
kann das Unterbrechungsglied durch. die gleiche Kraft verstellt werden. Zur Verstellung
des Unterbrechungsgliedes kann aber auch mit Vorteil elektrische Energie Anwendung
finden, und zwar sowohl unmittelbar wirkend, z. B. mit Hilfe eines Elektromagnets,
als auch mittelbar wirkend, z. B. durch elektrische Heizung eines Körpers, dessen
Wärmedehnung die Unterbrechung des A#btastvorganges bewirkt.
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Es können weiterhin Einrichtungen zur Veränderung der Zeitspanne,
über die sich die Unterbrechung ges A:btastvorganges erstreckt, vorgesehen sein.
Derartige Einrichtungen können ferner so ausgebildet sein, daß sie diese Zeitspanne
selbsttätig dem Grad der Abweichung,der herrschenden Zustandsgröße von ihrem Sollwert
anpassen.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
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Die Abb. i, 2 und 8 zeigen, teils schaubildlich, teils im Schnitt,
je einen Regler nach der Erfindung, beiispielshalber als Temperaturregler ausgestaltet;
die Abb. 3 bis 7 zeigen Einzelheiten solcher Regler.
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Übereinstimmende Teile verschiedener Abbildungen sind gleich bezeichnet.
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Bei den Beispielen gemäß den Abb. i, 2 und 8 ist ein an einer senkrechten,
leicht drehbar gelagerten Achse i sitzender, in waagerechter
Ebene
schwingender Zeiger 2 vorgesehen, dessen rückwärtige Verlängerung 3 sich unter dem
Druck einer Spiralfeder 4, die einerseits an der Achse i, anderseits an einem Festpunkt
5 angreift, gegen die Schubstange 9 eines Impulsgebers anlegt. Als Impulsgeber ist)bei
den Ausführungsbeispielen ein Temperaturzneßgerät vorgesehen, bestehend aus einem
Hohlkörper -6 und einem mittels einer Rohrleitung 8 damit verbundenen elastischen
Ausdehnungsgefäß 7, das mit einem Ende an einem Widerlager io festsitzt, am anderen
Ende die Schubstange 9 trägt. Die Hohlräume der Teile 6, 7, 8 sind mit Flüssigkeit
oder einem Gas gefüllt. Das Gefäß 6 ist von dem Mittel umgeben, dessen Temperatur
geregelt werden soll. Über dem Zeiger 2 ist ein Fallbügel i i angeordnet, welcher
mittels eines Exzenters. 12, der auf eineu mit konstanter Drehzahl umlaufenden Welle
13 sitzt, in gleichen. Zeitabständen angehoben wird und sich sodann wieder durch
sein Eigengewicht senkt. Bei angehobenem Fallbügel i i kann das freie Zeigerende
15 unter der vorderen Stirnkante 16 des Fallbügels frei hin und her schwingen. Auf
der der Fallbügelstirnkante 16 gegenüberliegenden Seite der Zeigerschwingebene sind
zwei Widerlager 21, 22 angeordnet, die zwischen sich einen freien Raum lassen. Über
diesem freien Raum steht der Zeiger, wenn der zu regelnde Zustand, also beispielsweise
die zu regelnde Temperatur, gerade den Sollwert aufweist. Ist diese Temperatur höher
als der Sollwert, so rückt das Zeigerende 15 über das Widerlager 21; ist die Temperatur
niedriger als der Sollwert, so steht das Zeigerende 15 üb ber dem Wi(derlager 22.
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Gemäß Abb. i ist mit jedem Widerlager 21, 22 je ein Schieber 23, 24
zur Steuerung von Druckflüssigkeit- verbunden; diese Schieber sind in einem Gehäuse
25 gelagert und werden, solange keine äußere Kraft auf die Widerlager einwirkt,
mittels Federn 26, 27 in der durch Anschläge 28,29 bestimmten Abschlußstellung
gehalten. Jeder Schieber weist zwei Eindrehungen 30, 31 bzw. 32, 33 auf, welche
die kolbenartigen Teile 34 35, 36 bzw. 37, 38, 39 voneinander trennen. Im Gehäuse
25 sind Kanäle 41 bis 44 angeordnet; die bei,,der gezeichneten Abschlußstellung
der Schieber 23, 24 wie folgt verlaufen: Der an die Druckmittelzufuhrleitung 4o
angeschlossene Kanal 41 endet beiderseits an den Kolbenteilen 36,'39 dicht unter
den Eindrehungen 31, 33. Die Kanäle 42 und 43 führen, sieh überkreuzend, jeweils
von einer unteren Eindrehung 31 bizw. 33 eines der Schieber zum mittleren Kolbenteil
38 bzw. 35 des anderen Schiebers. Der an die Abflußleitung 45 angeschlossene Kanal
44 verbindet die beiden oberen Eindrehungen 30, 32. Die unteren Eindrehungen 31,
33 sind ferner über Leitungen 51 und 52 je an einen Arbeitsraum 53 bzw. 54 eines
Zylinders 55 angeschlossen, in dem ein Kolben 56 verschieblich ist. Dieser Kolben
überträgt seine Verschiebungen mittels einerKolbenstange 57 und -eines Hebelgestänges
58 auf eine Drosselklappe 59, die in einer Leitung 6o angeordnet ist, durch welche
ein die zu regelnde Temperatur beeinflussendes Mittel, z. B. ein zur Ver= brennung
gelangender gasförmiger oder flüssiger Brennstoff, strömt. Von jeder der Leitungen
51 und 52 geht je eine Zweigleitung 61, 62 ab, @die sich zu einer Leitung 64 ver-,einigen,
welche in einen elastischen Ausdehnungskörper 65 einmündet, der sich einerseits
gegen ein festes Widerlager 66 abstützt, anderseits mit einer Schubstange
67 sich. gegen einen Vorsprung 17 des Fallbügels i i anlegen kann. In jeder
der Leitungen 61 und 62 sitzt ein zur Leitung 64 hin öffnendes Rückschlagventil
68, 69. In der Leitung 64 liegt ein Zylinder 63 mit einem eine Drosselbohrung 72
aufweisenden Kolben 7o, der einen zur Abflußleitung 45 führenden. Nehenauslaß 71
der Leitung 64 steuert und von .einer schwachen Feder 73 im Sinn des Öffnens des
Nebenauslasses-71 belastet ist. Der Durchtri.ttsquerschnitt des Nebenauslasses 71
kann mittels eines von Handeinstellbaren Drosselgliedes74 gedrosselt werden. Eine
beispielsweise von einem Elektromotor 5.0 ständig angetriebene Pumpe 46 saugt
Flüssigkeit aus einem Behälter 47 und fördert sie unter Druck in die Leitung 4o.
Zwischen den Leitungen 4o und 45 ist ein federbelastetes Überströmventi148 angeordnet,
über welches die geförderte Flüssigkeit zuni Behälter 47 zurückgelangt, solange
kein Regelvorgang stattfindet.
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Die Einrichtung wirkt wie folgt: Solange die zu regelnde Temperatur
ihren Soll-,vert aufweist, steht das Zeigerende 15 zwischen den Widerlagern 21,
22; beim Niedergehen des Fallbügels i i wird das Zeigerende somit in den Zwischenraum
zwischen diesen Widerlagernhinin verschwenkt, so daß keines der Wiederlager eine
Verstellung erfährt.
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Steigt aber die zu regelnde Temperatur über ihren Sollwert an, so
rückt das Zeigerende 15 über das Widerlager 21. Der Fallbügel i i drückt nun beim
Herabsinleen das Zeigerende 15 gegen dieses Widerlager und bewirkt durch sein Gewicht
die Verschiebung dieses Widerlagers und des. Schiebers 23 nach unten unter Zusammendrückung
der Feder 26. Bei dieser Schieberverstellung verbindet die Eindrehung 31 die Leitungen
41 und 51 und die Eindrchung 3o die Leitungen 42 und 44. Es strömt demzufolge Druckflüssigkeit
über di(2, Leitungen; 40, 44 51 zum einen Arbeitsraum 53 des Zylinders 55 hin und
verstellt dabei den Kolben 56 so, daß die Drosselklappe, 59
stärker
drosselt, während aus dem anderen Ar leitsraum 54 Flüssigkeit durch die Leitungen
52, 42, 44, 45 zum Behälter 47 abströmt. Die Zufuhr des wärmeerzeugenden 24ittels
wird also vermindert. Gleichzeitig tritt Druckflüssigkeit über die Leitung 61 und
das Rückschlagventil 68 in den Zylinder 63 und weiter Über die Drosselbohrung 72
des Koll)ens 70 und Leitung 64 in den Hohlraum des elastischen Ausdehnungsgefäßes
65 und dehnt dieses aus. Hierbei trifft die Schubstange 67 des Gefäßes 65 den Vorsprung
17 des Fallbügels i i und liebt letzteren an, so daß nunmehr d er Zeiger 2 wieder
frei schwrrigen kann. Bei der Durch:strömung der Drosselbohrung 72 des Kolbens
70 entsteht ein Druckgefälle; der Überdruck hält den Kolben 70 in
der den Nebenauslaß 71 abschließenden. (gezeichneten) Lage. Beim Anheben des Fallbügels
verschiebt die Feder 26 das Widerlager 21 und den Schieber 23 wieder in die Abschlußstellung.
Dadurch wird die weitere Zufuhr von Druckflüssigkeit sowohl zum Zylinder 55 als
auch zum Gefäß 65 unterbrochen. Die elastische Eigenkraft des Gefäßes 65 will nun
die eingedrungene Flüssigkeit wieder hinausschieben. Dabei öffnet der Kolben 7o
den Nebenauslaß 71, so daß diese Flüssigkeit über die Drosselstelle 74 zum Abfluß
45 abströmen kann. Die Drosselung bewirkt, daß dieses Abströmen nur allmählich erfolgen
kann, daß also eine gewisse Zeit verstreicht, bis das Gefäß 65 sich, so weit entleert
hat, daß der Fallbügel i i bei abwärts gehendem Exzenter 12 sich wieder auf den
Zeiger 2 aufsetzt. Erst von diesem Zeitpunkt an kann, falls der Zeiger 2 jetzt nicht
in der Sollwertstellung steht, eine neue Schieberverstellung, also eine Hilfskraftschaltung
und somit eine weitere Verstellung des Stellgliedes 59 erfolgen. Durch Verstellung
des Drosselgliedes 74läßt sich die 7.eitspanne, über welche sich der Ausfluß der
Flüssigkeit aus dem elastischen Gefäß 65 erstreckt, also die Dauer der Unterbrechung
des Abtastvoirganges, veirändern.
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Bei einer Verstellung des Wiederlagers 22 und des Schiebers 24 durch
den Fallbügel i i wird der Kanal 52 über die Eindrehung 33 mit dem Zufluß 4o und
der Kanal 51 Über den Kanal 43 und die Eindrehung 32 mit dem Abfluß 45 verbunden,
so daß nunmehr der Kolben 56 .und das Stellglied 59 im anderen Sinn als vorher verstellt
werden. Gleichzeitig kann jetzt Druckflüssigkeit über die Leitung 62 und das Rückschlagventil
69 in die Leitung 64 und weiter in das elastische Gefäß 65 eintreten.
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Abb. 2 zeigt eine ähnliche Einrichtung wie Abb. i, nur mit dem Unterschied,
daß der Hilfskraftschalter, bestehend aus den im Gehäuse 25 verschieblichen Kolbenschiebern
23, 24 vom Fallbügelgerät aus elektrisch ge steuert wird und daß das Anheben des
Fall bügels, also die Unterbrechung des Abtast vorganges, ebenfalls mit Hilfe elektrischer
Stromes erfolgt. Die unterhalb der Schwingebene des Zeigers 2 angeordneten Widerlager
21, 22 stützen sich mit Stangen 75, 76, die in einem Körper 77 geführt sind, gegen
einen Waagebalken 9o, der durch Federn 78, 79 im Gleichgewicht gehalten wird, solange
keine äußere Kraft auf die Widerlager einwirkt. Der Waagebalken trägt einen als
Quecksilbersclialter ausgebildeten Kippschalter 8o, der auf der einen Seite zwei
Kontakte 81, 82, auf der anderen Seite zwei Kontakte 83, 84 aufweist und in der
Mitte an eine Stromquelle 85 angeschlossen ist. Jeder der Schieber 23, 24 ist je
mit einem Anker 86, 87 je eines Elektromagnets 88, 89 verbunden, von denen der eine,
88, an den Kontakt 82, der andere, 89, an den Kontakt 84 angeschlossen ist. Die
Anker 86, 87 und somit auch die Schieber 23, 24 werden, solange die Magnete nicht
erregt sind, durch Federn 26, 27 in :der durch die Anschläge 28, 29 bestimmten,
in der Zeichnung dargestellten Abschlußstellung gehalten. Zur Unterbrechung des
Abtastvorganges dient ein auf einem ruhenden Widerlager 66 sitzendes elastisches,
gasgefülltes Gefäß gi, dessen Schubstange 92 sich bei der Ausdehnung des Gefäßes
gegen den Fallbügelansatz 17 anlegt und dien Fallbügel i i anhebt. Das Gefäß 9i
ist mit einer Heizwicklung 94 umgeben, die einerseits an die Stromquelle 85, anderseits
über einen Regelwiderstand 95 an die beiderseitigen Kontakte 81 und 83 des Schalters
8o angeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Steigt die zu regelnde Temperatur
über den Sollwert an, so rückt das Zeigerende 15 über das Widerlager 21; der niedergehende
Fallhügel i i drückt dieses nach unten und verschwenkt dabei den Waagebalken go
so, daß über den Kontakt 8i die Heizwicklung 94 und über den Kontakt 82 der Magnet
88 eingeschaltet werden. Dieser Magnet zieht seinen Anker 86 und den Schieber 23
nach unten. Dadurch wird der eine Arbeitsraum 53 des Zylinders 55 über die Leitungen
40, 41, 51 an die Druckseite und der Arbeitsraum 54 über die Leitungen 52, 42, 44,
45 an die Saugseite der Pumpe 46 angeschlossen. Der Kolben 56 des Zylinders 55 wird
sonach im Sinn stärkerer Drosselwir!kung der Drosselklappe 59 verstellt. Durch die
Stromzufuhr zur Heizwicklung 94 wird der Gasinhalt des Gefäßes 9i erwärmt; dieses
dehnt sich aus und hebt mittels der Schubstange 92 den Fallbügel i i an, so daß
dieser bei der nächsten Abwärtsbewegung des Exzenters 12 den Zeiger 2 nicht mehr
abtasten kann. Gleicliz .eiti@g mit dein Antiehen des Fall-
Bügels
bringen die Federn 78, 79 den Waagebalken 9o wieder in die waagerechte Lage, die
Stromzufuhr zum Magnet 88 und zur Heizspule 94 wird unterbrochen. Daraufhin wird
der Schieber 23 durch die Feder 26 wieder in die gezeichnete Abschlußstellung zurückgeführt
und die weitere Druckflüssigkeitszufuhr zum Arbeitsraum 53 unterbrochen. Da die
Heizspule 94 und der Inhalt des Gefäßes 91 sich aber nur langsam abkühlen, bleibt
der Fallbügel i i noch einige Zeit in angehobener Stellung, so daß der Exzenter
12 noch eine Anzahl von Umdrehungen ausführt, ehe die Schubstange 92 so weit abgesenkt
ist, ,daß der Fallbügel sich mit seiner Stirnkante 16 wieder auf den Zeiger :2 aufsetzen
und diesen aus seiner Schwingebene nach unten verschwenken kann.
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Liegt die zu regelnde Temperatur unter dem Sollwert, so rückt das
Zeigerende 15 über das Widerlager 22; der absinkende Fallbügel drückt .dieses und
die rechte Waagebalkenseite nach unten, so daß nunmehr über den Kontakt 83 wieder
die Heizwicklung 94 eingetchaltet und über,den Kontakt 84 der Magnet 89 erregt wird.
Der Anker 87 dieses Magnets zieht den Schieber 24 nach unten und schließt dadurch
den Arbeitsraum 54 des Zylinders 55 an .die Druckleitung 40, den Arbeitsraum 53
an die Abflußleitung 45 der Pumpe 46 an. Die Drosselklappe 59 erfährt dabei eine
Verstellung im Sinn einer Drosselungsverminderung. Die Heizwicklung 94 bewirkt nunmehr
wieder wie vorhin das Anheben des Fallbügels für eine gewisse Zeitspanne. Sobald
der nach oben .gehende Fallbügel den Zeiger :2 freigibt, wird die Stromizufuhr zur
Heizwicklung 94 und zum Magnet 89 unterbrochen, demzufolge wird der Schieber 24
durch die Feder 27 in die Abschlußstellung zurückgeführt, also die weitere Druckmittelzufuhr
zum Arbeitsraum 54 abgesperrt.
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Mittels des im Stromkreis der Heizwicklung 94 angeordneten veränderbaren
Widerstandes 95 kann man die Heizwirkung und somit auch die Zeitspanne, während
welcher der Fallbügel i i angehoben bleibt, nach Bedarf einstellen.
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Die elektrisch beeinflußte Einrichtung zur Unterbrechung des Abtastvoirg
arges: kann auch anders als im Beispiel nach Abb. 2 ausgebildet sein. Beispiele
hierfür zeigen die Abb. 3 bis 7.
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Gemäß Abb. 3 besteht die Unterbrechungseinrichtung aus einem mit einer
Heizwicklung 94 versehenen Metallstab 96, dessen durch die Heizung verursachte Längenänderung
über ein Hebelgestänge 97, 98, 99 auf den Ansatz 17 des Fallbügels i i übertragen
wird.
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Beim Beispiel nach Abb. 4 ist an einen Festpunkt ioo das eine Ende
eines bügelartigen Bimetallstreifens ioi angeschlossen, dessen anderes Ende unter
dem Ansatz 17 des Fallbügels 1i liegt und der wieder mit einer elektrischen Heizwicklung
94 versehen ist. Beim Einschalten der Heizung entfernen sich die Enden des Bimetallstreifens
voneinander. Das freie Ende stößt dabei gegen den Ansatz 17 und hebt den Fallbügel
i i an.
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Abb. 5 zeigt ein Beispiel für das Anheben des Fallbügels i i mittels
eines Elektromagnets, dessen Spule 103 an Stelle der Heizwicklung 94 in den Stromkreis
.einzuschalten ist. Der Anker 104 dieses Magnets trägt einerseits eine Schubstange
io5, welche bei angezogenem Anker den Ansatz 17 .--rfaßt und den Fallbügel i i hochhält,
anderseits eine Kolbenstange io6 mit einem in einem Dämpferzylinder io8 verschieblichen
Kolben 107. Der Kolben trägt nach unten öffnende Rückschlagventile io9. Der mit
Flüssigkeit gefüllte Zylinder io8 ist mit einer eine Drosselvorrichtung T i i enthaltenden
Umlaufleitung iio versehen. Beim Einschalten des Magnets kann der Anker 104 schnell
hochgehen, da sich hierbei die Rückschlagventile iog öffnen; er kann aber nur langsam
absinken, da sich jetzt diese Ventile schließen und die unter dem Kolben befindliche
Flüssigkeit nur langsam über die Drossel i i i zum Raum über dem Kolben entweichen
kann. Durch Verstellung des Drosselgliedes i i i kann diese Rücklaufgeschwindigkeit
und hiermit auch die Zeitspanne, während welcher der Fallbügel am Abtasten verhindert
wird, verändert werden.
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Gemäß Abb.6 ist an die untere Seite des Ankers 104 eineZahnstange
112 angeschlossen, die mit einem Zahnrad 113 im Eingriff steht, das über einen Freilauf
114 so mit einer Welle 115 verbunden ist, daß diese Welle nur dann mitgenommen wird,
wenn sich der Anker 104 nach unten bewegt. Mit dieser Welle sind Luftflügel 116
oder eine andere Strömungsbremse verbunden, so daß auch hiermit ein langsames Absinken
des Ankers erreicht wird. Auch hierbei ist eine Veränderung dieser Geschwindigkeit,
etwa durch Änderung der wirksamen Größe der Luftflügel oder durch Änderung ihres
Abstandes von der Drehachse, leicht möglich.
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Da ein solcher Elektromagnet, im Gegensatz zu einer Heizwicklung,
sogleich den Anker, also auch den Fallbügel, anhebt, wenn sein Stromkreis geschlossen
wird; wird unter Umständen die Zeit, während oder einer der Schieber 23, 24 offengehalten
wird und während der ;demzufolge ,die Druckflüssigkeit auf den Kolben 56 einwirkt
und diesen im einen oder anderen Sinn verstellt, zu kurz. Dem kann man dadurch begegnen,
daß man Iden Anhebemagnet 103 nicht zugleich mit dem Beginn der Schieberverstellung
einschaltet, sondern mit einer gewissen Verzögerung. Ein Beispiel
hierfür
zeigt Abb. 7. Hiernach sind mit dem Waagebalken go zwei Ou°c:hsilb°rkippschalter
121 und 122 verbunden, die beide dauernd an den einen Pol der Stroniqu-eIle 85 angeschlossen
sind. Die nur einfach vorhandenen _,ußenkontakte 123 und 124 des einen Schalters
121 sind je mit einer der Magnetspulen 88, 89 verbinden, deren iiiciit gezeichnete
Anker in der aus Abb. 2 .ersichtlichen Weise mit den Schiebern 23, 24 verbunden
sind. Der andere, im Stromkreis des Hubmagnets 103 liegende Kippschalter
122 weist zwischen seinen Außenkontakten 125, 1.26 und dem mittleren Raum Ouerwände
127, 128 mit engen Durchhrechungen auf, so daß das im mittleren Raum befindliche
Ouecksilber bei einer Neigung des Waagebalkens go die Außenräume nur allmählich
bis zur Berührung mit einem der Kontakte 125 bz-W- 126 ausfüllen kann. Dadurch wird
die Einschaltung des Hubmagnets 103 gegenüber der Einschaltung eines der Magnete
88, 89
verzögert.
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Abb. 8 zeigt eine Einrichtung, bei welcher die Zeitspanne, während
der die Abtastung des Zeigers 2 unterbrochen wird, selbsttätig der Größe der Abweichung
der zu regelnden Temperatur von ihrem Sollwert angepaßt wird. Zu dein ZweCh sind
auf jeder Seite der Soll-,vertstellung des Zeigers 2 zwei verschiebt' @'%'iderIager,
und zwar die Widerlager 21, 21' einerseits und die Widerlager 22, 2 2
anderseits
vorgesehen. Die der Sollwertstellung näher liegenden Wiederlager 21, 22 wirken über
im Körper 77 geführte Stangen 75, 76 auf einen durch Federn 78,79 im Gleichgewicht
gehaltenen Waagebalken go; die von der Sollwertstellung des Zeigers 2 weiter eiitfernt.en
Widerlager 21', -22' wirken über Stangen 75', 76' auf einen durch Federn 78',
79' im Gleichgewicht gehaltenen Waageballen gö . Die als Kippschalter ausgebildeten
und je an den einen Pol einer Stromquelle 85 angeschlossenen Mraagebalken schalten
auf jeder Seite zwei Kontakte, und zwar links die Kontakte 81, 82 bzw. 81', 82,
rechts die Kontakte 83, 84 bzw. 83', 84'. Von den in gleicher Weise wie in Abb.
2 vorgesehenen, zur Verstellungder Schieber23, 24 dienenden Elektromagneten 88,
89 ist der -Magnet 88 an die Kontakte 82 und 82', der Magnet 89 an
die Kontalzte 84 und 8.a.' angeschlossen. Zur Unterbirechung des Abtastvorganges
ist, wie im Beispiel nach Abb. -2, ein mit einer Heizwicklung 94 umgebenes, gasgefülltes
Ausdehnungsgefäß g1 mit der Stoßstange, 92 vorgesche!n. I In. den Stromkreis der
Heizwicklung g4 ist ein Widerstand 95 eingeschaltet, der von zwei verschiebbaren
Kontakten 131, 132 berührt wird. Der Schiebekontakt 131 ist an die Kontakte 81 und
83, der Schiebekontakt 132 an die Iäontal;te 81' und 83' angeschlossen. Die Wirkungsweise
dieser Einrichtung ist folgende: Bei der Sollwertstellung des Zeigers 2 erfolgt,
wie bei den anderen Beispielen, beim Niedergang des Fallbügels 11 keine Hilfskraftschaltung.
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Steigt die zu regelnde Temperatur nur wenig über den Sollwert, so
rückt das Zeiger-' ende 15 über das Widerlager 21. Der absinkende Fallbügel drückt
dieses Widerlager und die linke Seite des Waagebalkens go nach unten und schließt
dabei die Kontakte 81 und 82. Dadurch wird einerseits die Heizspule 94 über den
Schiebekontakt 131 mit 4 Strom versort, anderseits der Magnet 88 erregt und der'
Schieber 23 nach unten verschoben, so daß Druckflüssigkeit in den Arbeitsraum 53
des Zylinders 55 eintreten und den Kolben 56 im Sinn stärkerer Drosselwirkung der
Drosselklappe 59 verschieben kann, Ist trotz dieses Reglereingrifs die Temperatur
noch weiter angestiegen, so rückt das Zeigerende 15 über das Widerlager 21', und
beim nächstfolgenden Abtastvorgang wird dieses Widerlager und die linke Seite des
Waagebalkens gö nach unten gedrückt. Dadurch wird über den Kontakt 82' wieder der
Magnet 88 erregt, also der Schieber 23 verschoben, und die Druckflüssigkeit kann
den Kolben 56 noch weiter im Sinn stärkerer Drosselwirkung der Drosselklappe
59 verstellen. Gleichzeitig wird über den Kontakt 81' und den Schiebekontakt
132 die Heilwicklung 94 eingeschaltet und dadurch wiederum das Anheben des Fallbügels
11 während einer gewissen Zeitspanne bewirkt.
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Die entsprechenden Vorgänge spielen sich ab, wenn bei einem geringen
:@1>sink-en der zu r:gelnden Temperatur unter den Sollwert das Zeigerende 15 über
das Widerlager 22 oder bei noch weiterem Absinken der Temperatur über das Widerlager
22' rückt, nur mit dem Unterschied, daß jetzt die Druckflüssigkeit dem Raum 54 zuströmt
und den Kolben 56 im Sinn einer Verringerung der Drosselwirkung derDrosselklappe
59 verstellt.
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Da mittels der Schiebekontakte 131 und 132 verschieden große Teile
des Widerstandes 95
in den Stromkreis der Heizwicklung 94 eingeschaltet werden
können, so ist es möglich, durch entsprechende Einstellung dieser Schiebekontakte
die Wärmezufuhr, welche das Gefäß g1 beim Niederdrücken eines der Widerlager 21
oder 22 erfährt, verschieden zu machen von der Wärmezufuhr, welche es beim Niederdrücken
eines der Widerlager 21', 22' erfährt. Je größer die Wärmezufuhr ist, um so mehr
dehnt sich das Gefäß aus und um so länger dauert seine Abkühlung, um so größer ist
demnach auch die Zeitspanne der Unterbrechung des Abtastvorganges. Im allgemeinen
ist
anzustreben, daß das Regelglied 59 bei einer starken Abweichung der Temperatur von
ihrem Sollwert längere Zeit in einer dieser Abweichung entgegenwirkenden Stellung
verharrt als bei einer geringen Abweichung. Dementsprechend wird man die Schiebekontakte
IV, 132 in der Regel so einstellen, daß der bei einer großen Abweichung mit Strom
beschickte Kontakt i32 einen kleineren Teil des Widerstandes 95 in den Heizstromkreis
einschaltet als der Kontakt 131, welcher bei einer geringen Abweichung mit Strom
beschickt wird. -An Stelle eines kleineren Widerstandes könnte der vom Waagebalken
9ö zu schaltende Heizstromkreis auch eine besondere, stärker wirkende Heizwicklung
ides Gefäßes 91 durchfließen. Schließlich ,könnte in jedem der von den Waagebalken
9o und 9ö zu schaltenden Heizstromkreise je ein besonderes Ausdehnungsgefäß mit
einer Heizwicklung liegen und diese Gefäße und ihre Wicklung so gestaltet sein,
daß sie -ein verschieden lange dauerndes Anheben des Fallbügels hergeben. Die Ausidehnungsgefäße
könnten sinngemäß wiederdurch andere Aus,dehnungs'körper, etwa gemäß den Beispielen
nach Abb.3 und q., ersetzt sein, ebenso könnten an Stelle elektrisch geheizter Ausdehnungskörper
Magnete gemäß Abb. 5 oder 6 vorgesehen sein, die so eingerichtet sind, beispielsweise
so verschieden erregt werden können, daß sie ihren Anker verschieden weit anziehen
und demzufolge verschieden lange Rückfallzeiten ergeben.
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Die Anwendung von Reglern gemäß der Erfindung ist nicht auf -das in
den Beispielen erwähnte Gebiet der Temperaturregelung beschränkt, vielmehr erstreckt
-sie sich auf die Regelung von Zuständen verschiedenster Art, beispielsweise auf
die Regelung von Druck, Menge je Zeiteinheit, Geschwindigkeit, Flüssigkeitsspiegelhöhe,
Gemischzusammensetzung, Heizwert u. dgl. mehr.