DE916131C - Vorrichtung zur mittelbaren Regelung technisch-physikalischer Groessen - Google Patents

Vorrichtung zur mittelbaren Regelung technisch-physikalischer Groessen

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DE916131C
DE916131C DESCH4531D DESC004531D DE916131C DE 916131 C DE916131 C DE 916131C DE SCH4531 D DESCH4531 D DE SCH4531D DE SC004531 D DESC004531 D DE SC004531D DE 916131 C DE916131 C DE 916131C
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DE
Germany
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DESCH4531D
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Karl Bester
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/011Automatic controllers electric details of the correcting means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transmission Of Braking Force In Braking Systems (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur mittelbaren Regelung technisch-physikalischer Größen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur mittelbaren Regelung technisch-physikalischer Größen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Regelgetriebe die Reibungsverhältnisse in einwandfreier Weise zu berücksichtigen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander gegenüberstehenden Düsen, zwischen denen das Ende des Steuerhebels sich befindet und die zu einer Auslaßdrosselsteuerung gehören, deren Querschnitt zur Stauung des Steuermittels zwecks Bremsung einer von zwei von einem Motor durch ein Differentialgetriebe angetriebenen Rädern geändert wird, auf der mit dem Stellglied verbundenen Spindel des Regelgetriebes selbst sitzen und die hin und her gehende Bewegung dieser Spindel mitmachen, so daß eine genaue Zuordnung des Stellgliedes zur Sollwertabyveichung unter Berücksichtigung der Reibungsverhältnisse des Stellgliedes und der gegebenenfalls auftretenden wechselnden Gegendrücke innerhalb des Stellgliedes gewährleistet ist. Hiermit wird erreicht, daß die durch die Veränderung der Reibungsverhältnisse in den Getrieberädern hervorgerufenen Veränderungen der Stellung der Getriebespindel erfaßt werden, und zwar durch Auslösung von Gegenkräften über die Düsen. Ist nämlich die Veränderung der Stellung der Getriebespindel nicht durch einen Steuerimpuls bedingt, also nicht durch eine Veränderung der Lage des Steuerhebels, so ergibt sich eine . relative Verschiebung dieses Steuerhebels gegenüber den Düsen, so daß diese das Steuermittel umlenken und die Bremsbänder in Aktion treten lassen. Hiermit wird augenblicklich jede unkontrollierbare Bewegung der Steuerspindel, der nicht ein bestimmter Steuerimpuls entspricht, verhindert, und zwar schon Bewegungen von o,o2 min, da bereits- derartige Bewegungen die Umlenkung des Steuermittels durch die Düse bewirken.
  • In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird weiter vorgesehen, daß der Steuerhebel als Zeiger eines Instrumentes, insbesondere eines elektrischen Instrumentes, beispielsweise eines Kreuzspuleninstrumentes, ausgebildet ist.
  • Ist das verwendete Instrument äußerst empfindlich, so besteht die Gefahr, daß die Stellung des Zeigers von Erschütterungen und anderen unkontrollierbaren Einflüssen abhängig ist.
  • Nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird zur Vermeidung dieser gegebenenfalls auftretenden Übelstände eine Verstärkung der steuernden Kräfte dadurch bewirkt, daß ein zweites Düsenpaar vorgesehen ist, das über eine Membrandose die Steuerbewegung des Regelgetriebes einleitet, und daß für die Stellungsabhängigkeit der Spindel des Steuergetriebes zum Impulsgeber ein besonderer Hebel vorgesehen ist.
  • Die Einzelheiten der Erfindung werden nunmehr an Hand der Zeichnung erläutert.
  • Fig. i zeigt schematisch das erfindungsgemäße Regelgetriebe; Fig. 2 ist eine Variante von Fig. i.
  • Auf der Welle 29 des Motors 30 sitzt ein Trieb 47 mit zwei Flanschen, in deren Mitte mit geringem Spiel das Reibungsrad 48 sich befindet, das mit der Spindel 49 durch die Reibungskupplung 5o verbunden ist. Die Spindel 49 ist in den Lagern 51 und 52 drehbar und schwenkbar angeordnet. Auf der Spindel 49 sitzt im Gewindeeingriff die Mutter 53, die den eigentlichen Steuerhebel 36 trägt, der zwischen den Düsen 16 und 17 sitzt, die die Auf-und Abwärtsbewegung der Spindel 2o mitmachen. Der Steuerhebel 36 ist gegen Verdrehen gesichert und kann sich lediglich auf- und abwärts bewegen, wenn die Spindel 49 sich nach links oder rechts dreht.
  • Das Düsenpaar 16, 17 sitzt auf der Spindel 2o und macht die Längsbewegung dieser Spindel mit. Man erkennt ohne weiteres, daß bei der geringsten Abwärtsbewegung der Spindel :2o die Düse 16 auf das Ende des Steuerhebels 36 auftrifft. Die Folge ist, daß der Druck in dem Bremszylinder 18 steigt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rades i9 abgebremst wird, das zu dem Differentialgetriebe mit den Rädern 25, 26, 27, 19 und 22 und der Büchse 21 gehört, und die Abwärtsbewegung der Spindel 2o aufhört. Dies geschieht gerade dann, wenn die Abwärtsbewegung der Spindel 2o erfolgt, ohne daß durch Änderung der Meßgröße der als Impulsgeber dienende Hitzdraht 12 die Stellung des Steuerhebels 36 beeinflußt. In gleicher Weise trifft bei der geringsten Aufwärtsbewegung der Spindel 2o die Düse 17 auf das Ende des Steuerhebels 36. Dies hat zur Folge, daß der Druck in dem Bremszylinder 24 steigt, die Umlaufgeschwindigkeit des Rades 22 abgebremst wird und die Aufwärtsbewegung der Spindel 2o, auf der das Stellglied sitzt, aufhört.
  • In Fig. i ist weiter für die Begrenzung des Ventilhubes nach unten der einstellbare Anschlagstift 37 und für die Begrenzung des Ventilhebels nach oben der einstellbare Anschlagstift 37' vorgesehen.
  • Bei der Anordnung von Fig. 2 ist als steuerndes Element der Htzdraht 12 vorgesehen:, der von einer lokalen Energiequelle seinen Strom erhält, dessen Stärke nach Maßgabe der zu überwachenden Regelgröße sich ändert.
  • Das Besondere von Fig.2 ist, daß das Ende des Hitzdrahtes 12 an dem Zeiger 15 angreift, dessen freies Ende unmittelbar zwischen den Düsen 16 und 17 angeordnet ist.
  • Weiter ist in Fig. 2 ein Wärmespeicher 38 in Form eines Hohlzylinders vorgesehen, der aus wärmeisolierendem Stoff, wie Porzellan, besteht und seiner Länge nach mehr oder weniger weit über den Hitzdraht geschoben werden kann. Auf diese Weise erhält man eine sinnvolle Rückführung, da man so Pendelungen in der Temperatur des Hitzdrahtes 12, bedingt durch Schwankungen der zu überwachenden Regelgröße, unterdrücken kann.
  • Sind die Steuerkräfte des Zeigers 15 voll Fig. 2 zu schwach, so kann eine Verstärkung der steuernden Kraft vorgesehen werden, wie dies an Hand der Fig. i beispielsweise gezeigt ist. Hier ist der vom Hitzdraht i2 über den Hebel 14 gesteuerte Zeiger 15 unmittelbar zwischen den ortsfesten Hilfsdüsen 39, 4o angeordnet, die über die Leitungen 41, 4a und die zugeordneten Kammern 43, 44 einer Differenzdruckdose 45 mit schlapper Membran .I6 mit der Saugseite der Luftpumpe 32 verbunden sind. Die Druckleitungen der vom Getriebe 31 betätigten Luftpumpe 32 sind mit den Düsen 16, 17 verbunden über die Kammern 18, 24, so daß die Stellung der Spindel 2o durch den Steuerimpuls des Hitzdrahtes 12 bzw. des Zeigers 15 bestimmt wird.
  • Die Anordnung arbeitet wie folgt: Dehnt sich der von der Feder 35 vorgespannte Hitzdraht 12 nach Maßgabe der Meßwertänderung aus, so bewegt sich der Zeiger 15 gegen die Düse 4o. Hierdurch wird die Saugseite der Pumpe 32 über die Leitung 42 geschlossen; die Membran 46 biegt sich nach links durch und bringt die schwenkbar angeordnete Spindel 49 in Eingriff mit dem linken Flansch des Triebes 47. Auf diese Weise erhält die Spindel 49 eine Rechtsdrehung und schraubt die Mutter 53 mitsamt dem Hebel 36 nach oben, so daß das Steuermittel aus der Düse 16 nicht mehr austreten kann und gestaut wird, was,über den Bremskolben 18 die Abbremsung der Umlaufgeschwindigkeit des Rades i9 und die Aufwärtsbewegung der Spindel 2o zur Folge hat.
  • Diese Aufwärtsbewegung findet so lange statt. bis unter dem Einfluß des Hebels 54 der Hitzdraht so lange nach unten gezogen wird, bis der Hebel i 5 seine mittlere Lage zwischen den Hilfsdüsen 39, -1o einnimmt. Diese Hubabhängigkeit der Spindel 20 zum Hitzdraht 12 wird durch Verschiebung des Lagerpunktes 55 des Hebels 54 eingestellt.
  • Ferner ist eine Einstellschraube 56 vorgesehen, mit der der Hitzdraht 12 auf die Regelspannung eingestellt werden kann. Bei 57 und 58 ist unter Zwischenschaltung des vom Fühler beeinflußten Regelwiderstandes die lokale Stromquelle angeschlossen.
  • Zieht sich der Hitzdraht 12 nach Maßgabe der Zustandsänderung zusammen, so erhält man, im Sinne der oberen Beschreibung, eine Abwärtsbewegung der Spindel 20 und eine Begrenzung dieser Abwärtsbewegung über den Hebel 54 durch Zurückführung des Zeigers 15 in die Ausgangsstellung der Hilfsdüsen 39 und 4o.
  • Wesentlich für die Anordnung ist, daß diejenige Saugseite der Luftpumpe 32 geschlossen wird, die zur Erzeugung des Luftdruckes nicht nötig ist.
  • Um Vibrationen der Welle 49 zu vermeiden. kann bei 59 ein Bremszylinder vorgesehen werden. An Stelle der dargestellten Luftpumpe 32 kann eine andere Pumpe vorgesehen werden. Für den erfindungsgemäßen Zweck eignet sich jede Pumpe. die Druck erzeugt.
  • Eine Kolbenpumpe eignet sich deshalb am besten, weil beim Schließen der Düsen 16, 17 der Druck für den Fall immer ansteigt, daß bei kleineren Drücken die Bremszylinder keine hinreichende Kraft hergeben. Der Druck an den geschlossenen Düsen steigt so lange, bis die gewünschte Regelwirkung eintritt. Man erhält also im Falle der größten Kraftübertragung vollkommene Betriebssicherheit.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur mittelbaren Regelung technisch-ph:ysikaJischer Größen, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberstehenden Düsen, zwischen denen das Ende des Steuerhebels sich befindet und die zu einer Auslaßdrosselsteuerung gehören, deren Querschnitt zur Stauung des Steuermittels zwecks Bremsung einer von zwei von einem Motor durch ein Differentialgetriebe angetriebenen Rädern geändert wird, auf der mit dem Stellglied ver-@bunde.nenSpirndeldesRegelgetriebes selbst sitzen und die hin und her gehende Bewegung dieser Spindel mitmachen, so daß eine genaue Zuordnung des Stellgliedes zur Sollwertabweichung unter Berücksichtigung der Reibungsverhältnisse des Stellgliedes und der gegebenenfalls auftretenden wechselnden Gegendrücke innerhalb des Stellgliedes gewährleistet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i unter Verwendung eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (3.6) als Zeiger eines Instrumentes, insbesondere eines elektrischen Instrumentes, beispielsweise eines Kreuzspuleninstrutnentes, ausgebildet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i unter Verwendung eines Motors, der auf ein Regelgetriebe wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der als Zeiger (15) ausgebildete Steuerhebel unter der gegensätzlichen Wirkung einer Feder (35) und eines als steuernden Elementes verwendeten Hitzdrahtes (12) steht, dem als Rückführung ein Wärme speichernder Hohlzylinder (38) zugeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3 unter Verwendung eines Motors, der auf ein Regelgetriebe wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der steuernden Kraft Hilfsdüsen (39, 40) vorgesehen sind, die über eine Membrandose die Steuerbewegung des Regelgetriebes einleiten.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Hitzdraht (12) gesteuerte Zeiger (15) unmittelbar zwischen den ortsfest angeordneten Hilfsdüsen (39, 4o) angeordnet ist, die über die Leitungen (41, 42) und die zugeordneten Kammern (43) einer Differenzdruckdose (45) mit schlapper Membran (46) mit der Saugseite der Luftpumpe (32) verbunden sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Verstärker ein Reibungsgetriebe (47, 48) eingeschaltet wird, das je nach dem Steuerimpuls eine Spindel (49) in Längs- oder Rechtsdrehung versetzt und so den zwischen den Hauptdüsen (16, 17) angeordneten Steuerhebel (36) nach oben oder unten verschiebt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch i und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer eindeutigen Stellungszuordnung bzw. Stellungsrückführung ein Hebel (54) zwischen der Spindel (2o) des Regelgetriebes und dem Steuersystem (Steuerdraht 12) vorgesehen ist, der zur Einstellung der Steuerempfindlichkeit einen verschiebbaren Lagerpunkt (55) besitzt. B. Vorrichtung nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Begrenzung des Ventilhubes einstellbare Anschlagstifte (37, 37') vorgesehen sind.
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