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Drosselsteuerwerk Die bekannten Drosselsteuerwerke bestehen im wesentlichen
aus einer nach einem Meßwert gesteuerten Drossel, die in einer Steuerdruckleitung
angeordnet ist und den Druck in dieser Leitung nach Maßgabe des Meßwertes ändert.
Mit diesem Druck ist ein Stellmotor beaufschlagt. In die Steuerdruckleitung mündet
eine Vordruck- oder Speiseleitung. Damit nun der Druck in der Steuerleitung den
Meßwertänderungen, d. h. den verschiedenen Stellungen der gesteuerten Drossel folgt,
ist die Vordruckleitung bei den bekannten Drosselsteuerwerken mit einer ungesteuerten
Vordrossel ausgerüstet. Diese Vordrossel gibt zu Störungen Anlaß, die sich daraus
erklären, daß diese Drossel einen verhältnismäßig engen Querschnitt haben muß und
zu Verstopfungen neigt, weil das Druckmittel unvermeidliche Verunreinigungen mit
sich führt. Bereits durch diese Verunreinigungen verursachte Verengungen der Vordrossel
geben zu Störungen Veranlassung, weil sie eine Änderung des D:rosselquerschnitteis
bedeuten.
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Dieser Mangel kann der Erfindung gemäß dadurch beseitigt werden, daß
die Vordrossel durch einen Mengenregler ersetzt wird, der die der Steuerdruckleitang
zugeführte Durchflußmenge gleiclihält.
Ein solcher Mengenregler
bietet im übrigen im Vergleich zu der bisher üblichen Vordrossel noch den Vorzug,
daß die Empfindlichkeit .des Drosselsteuerwerkes erhöht wird; denn. bei ein und
derselben Änderung der gesteuertenDrossel ergibt sich wegen Gleichhaltung .der Durchflußmenge
eine größere Änderung des Steuerdruckes. Im Gegensatz hierzu bleibt bei dem bekannten
Steuerwerk mit ungeänderter Vordrossel die Menge bei der Änderung der gesteuerten
Drossel nicht gleich, sondern nimmt mit der Vergrößerung des gesteuerten Drosselquerschnittes
zu und wirkt .dadurch bis zu ,einem gewissen Grad der beabsichtigten Druckänderung
in der.Steuerdruckleitung entgegen.
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Die Verwirklichung des Grundgedankens gemäß' der Erfindung bietet
keinerlei Schwierigkeiten. Man kann sich eines einfachen Differenzdrucksystems bedienen,
das mit dem Diruckabfall an einer Meßdrossel beaufschlagt ist und das ein die Speisemenge
beherrschendes Ventil steuert, und zwar im Sinn einer Gleichhaltung dieser Menge.
Bei einer solchen Ausführung läßt sich eine Vereinfachung dadurch, erzielen, daß
der Speisestrom durch die eine Kammer des Differenzdrucksystems geführt wird. Dabei
ist es zweckmäßig, diese Kammer mit .dem Ventilsitz auszurüsten. Alsdann entfällt
die Notwendhgkeit einer druckdichten Durchführung des das Ventil steuernden Gestänges;
durch die Kammerwandung.
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Die Zeichnung veranschaulicht -ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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Die Steuerdruckleitung i mündet in eine Ausfluißdros,sel, 2, vor der
eine Drosselplatte @3 angeordnet ist. Diese trägt ein Schwenkhebel q., der auf einer
Schneide 5 gelagert ist und einerseits ein einstellbares Gewicht 6 trägt sowie :andererseits
unter der Wirkung des durch einen Pfeil 7 versinnbildlichten Meßwertes steht. Eine
Änderung .des Meßwertes hat einen Ausschlag des Hebels q. in .dem: einen oder in
dem anderen Sinn zur Folge, wodurch der Aüsflußquerschnitt der Drossel r2 geändert
wird zu dem Zweck, dien Druck in der Steuerdruckleitung i zu ändern. An diese Leitung
i, ist der Stellmotor 8 angeschlossen, dessen Kolben 9, mittels der Kolbenstange
io an einem Stell- oder Regelorgan in bekannter Weise angreift.
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Soweit handelt es sich um .die übliche Ausführung des. Drosselsteuerwerkes.
Bei diesem mündet, wie gesagt, eine Speise- oder Vordruck-Leitung über eine urgesteuerte
Vordrossel. Demgegenüber soll nach -der Erfindung die urgesteuerte Vordrossel durch
einen Mengenregler ersetzt werden, .der die durch die Vordruckleitung i i zugeführte
Menge derart steuert, däß die Durchflugmenge in der Steuerdruckleitung i -stets
gleichbleibt.
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Als Mengenregler ist eire Differenzdrucksystem mit einer Membran;
12 vorgesehen, die. an einem den Zufluß- zur Leitung i- beherrschenden Ventil 13
an-,greift. Der Sitz 14 dieses Ventils ist unmittelbar an der rechten Kammer 12a
des Differenzdrucksystems angeordnet. Durch diese Kammer fließt,der Speisestrom
und passiert nach Verlassen: eine Meßdros:sel i@5, um dann in die Steuerdruckleitung
i, einzutreten. Die linke Kammer i2b des Differenzdrucksystems ist mittels einer
Velibindungsleitung i(6 mit dem hinter der Meßdrossel 15 herrschenden Druck beaufschlagt.
Auf die Membran iiz wirkt also der Druckabfall an dieser Drossel, der sich bekanntlich
mit der Durchflußmenge ändert und somit ein Maß für .diese ist. Diesem -Druckabfall
hält eine in die linke Kammer i2b eingesetzte Feder 17 das Gleichgewicht, nach .deren
Vorspannung - sich der Mengensollwert richtet.
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Das Steuerwerk arbeitet wie folgt: Nimmt z. B. der Meß.wert 7 ab,
so wird der Ausfiulßquerschnitt der Drossel 21 vergrößert und damit zunächst die
Alusflußmenge heraufgesetzt. Eine Steigerung der Menge hat aber ein Anwachsen des
Druckabfalles an der Drossel 15 zur Folge, so daß die Membran 12 unter Zusammendrücken
der Feder 17 dies: Ventil 13 seinem Sitz, 14 so lange nähert bis wieder Gleichgewicht
zwischen der Spannung der Feder D7 und dem Druckabfall besteht, was praktisch dann
der Fall ist, wenn der vorgegebene Mengensollwert wieder erreicht ist. Die Rückführung
der Menge auf den alten Wert hat ein stärkeres Absinken des Druckes in der Steuerleitung
i zur Folge, so daß, wie schon eingangs erwähnt, im Vergleich zu der üblichen Ausführung
mit urigesteuerter Vordrossel die Empfindlichkeit gesteigert wird.
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Zu bemerken ist noch im Vergleich zu der älteren Ausführung, dlaß
die für den Mengenregler vorgesehene Meßdrossel 15 ohne Schwierigkeit einen so großen,
Querschnitt erhalten kann, d'aß Betriebsstörungen durch Verstopfen. od. dgl. nicht
zu besorgen sind, insbesondere dann nicht, wenn, wie bei der dargestellten Ausführung,
eine druckdichte Durchführung der Ventilspindel iifla durch die Wandung .der Kammer
12a und damit die bei einer solchen Durchführung unvermeidliche Reibung vermieden
wird. Es genügt in einem solchen Fall schon eine geringe Stellkraft des Ventils
13, d. h. mit anderen Worten, ein nur kleiner Druckabfall an der Meß drossel 15.
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Dieser Vorteil bleibt Durch gewahrt, wenn das Differenzdrucksystem
um i8o° gedreht und die Leitung in an die Steuerdruckleitung i angeschlossen wird,
so daß der Strom aus, -der Vordruckieitung zunächst die Meßdrossel 15 passiert und
dann erst durch die (linke) Kammer,des D'ifferenzd'rucksystems und den Ventilsitz
14 strömt. In diesem Fall braucht das Ventil 13 nur umgekehrt zu werden, damit es
bei einer Zunahme der Menge seinem Sitz genähert wird.