DE976865C

DE976865C - Regelungsanlage mit einer Stroemungskupplung

Info

Publication number: DE976865C
Application number: DEV1319A
Authority: DE
Inventors: Hugo Dr-Ing Kieser
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1950-06-13
Filing date: 1950-06-13
Publication date: 1964-06-18

Description

Regelungsanlage mit einer Strömungskupplung Bei Antrieben mit einer in ihrer Sekundärdrehzahl durch Füllungsänderung regelbaren Strömungskupplung besteht vielfach die Aufgabe, selbsttätig auf eine bestimmte gleichbleibende Temperatur einzuregeln. Da sich der Schlupf einer Strömungskupplung für konstantes Drehmoment der Sekundärwelle nach dem jeweiligen Füllungsgrad der Kupplung mit Arbeitsflüssigkeit richtet, hat man gewünschte selbsttätige Regelung bereits dadurch erzielt, daß man einen auf die zu regelnde Größe (Temperatur) ansprechenden Fühler auf das Regelorgan, nämlich das schwenkbare Schöpfrohr, für die Flüssigkeitsfüllung einwirken läßt.
Bei Strömungskupplungen, deren Füllungsgrad durch ein drehbares oder in anderer Weise verstellbares Schöpfrohr eingestellt wird, besteht ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Stellung des Fühlers und der die Sekundärdrehzahl der Turbokupplung bedingenden Schöpfrohrstellung. Pendelungen sind daher bei einer solchen Ausführung nicht zu befürchten. Regelbare Strömungskupplungen mit feststehendem Schöpfrohr dagegen sind für eine pendelungsfreie Regelung nur dort brauchbar, wo nur sehr langsame Stellbewegungen erforderlich sind und wo die Rückstellung des Fühlers durch das geregelte Medium ohne merkbare zeitliche Verzögerung stattfindet, wie z. B. bei der Regelung des Wasserdrucks vor dem Speiseventil eines Dampfkessels.
Sobald jedoch, wie z. B. im Fall einer Temperaturregelung, die Regelstrecke durch die umlaufende Kühlwassermenge eines Motors und einen durch ein Gebläse beaufschlagten Luftkühler gebildet wird, ist eine solche Einrichtung nicht mehr geeignet. Die stark verzögerte Rückstellung des Temperaturfühlers, der infolge seiner eigenen Wärmekapazität träge arbeitet, und die Trägheit des ganzen Kühlwassersystems, das eine gewisse Zeit braucht; um sich auf die neue Temperatur einzustellen, würden ein Überfüllen bzw. Unterfüllen oder gar gänzliches Entleeren der Kupplung mit entsprechenden Drehzahlschwankungen des Gebläses zur Folge haben.
Es ist an sich bekannt, solche Drehzahlschwankungen dadurch zu vermeiden, daß bei Verwendung einer mit einem feststehenden Schöpfrohr ausgerüsteten, durch Füllungsänderung regelbaren, zwischen Antriebs- und Arbeitsmaschine angeordneten Strömungskupplung zur Veränderung der Kupplungsfüllung als Zwischenmedium ein durch Ventile gesteuerter Druckluftkreislauf vorgesehen wird, der von einem sekundärdrehzahlabhängigen Kompressor gespeist wird, und den durch Wärmefühler betätigten Ventilen eine auf den Schöpfrohrstaudruck ansprechende Rückführeinrichtung zugeordnet wird. Diese Lösung ist jedoch umständlich im Aufbau und nur für große Anlagen anwendbar. Außerdem ist sie wegen ihrer Kompliziertheit besonders störungsanfällig.
Rückführeinrichtungen sind für andere Zwecke sowohl mit gegenläufigen als auch mit gleichlaufenden Rückführschiebern an sich bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Rückführregelungen in Aufbau und Wirkungsweise wesentlich zu vereinfachen, um den Aufwand zu verringern und die Betriebssicherheit zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem durch den Fühler betätigten, zur Füllungsänderung dienenden Ventil ein mit einem Kolben versehener Rückführschieber zugeordnet ist, der einerseits unter dem Einfluß des Schöpfrohrdruckes und andererseits unter dem Einfluß einer Druckfeder steht derart, daß der Rückführschieber bei Erreichen der Sollfüllung der Kupplung den Zufluß bzw. Abfluß der Arbeitsflüssigkeit unabhängig von der Stellung des Fühlers unterbricht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Der Antriebsmotor I treibt über die Flanschkupplung 2 die Strömungskupplung 3 an. Das Turbinenrad der Kupplung treibt das Gebläse 4, das den Kühler 5 anbläst. Das Motorkühlwasser gelangt durch die Leitung 6 hindurch zum Kühler 5 und durch die Leitung 7 hindurch zurück zum Motor. In die Leitung 6 ist ein Wärmefühler 8 eingebaut, dessen beweglicher Teil über einen Kolben 26 mittels einer Stange 9 an einem Hebel Io angelenkt ist. Das andere Ende dieses Hebels Io wirkt mit dem Steuerstift 2I eines Ventils I5 zusammen, das von der aus dem Behälter I6 ansaugenden Zahnradpumpe I7 gespeist wird und die Ölzufuhr zur Strömungskupplung durch die Fülleitung I8 steuert. Sobald sich die über den Wärmefühler eingeleitete, durch Verschiebung des Steuerstiftes 2I bewirkte Füllungsänderung in einer entsprechenden Änderung der Sekundärdrehzahl der Strömungskupplung auswirkt, wird die Verstellbewegung durch einen dem Steuerstift 2I zugeordneten, mit einem Kolben 23 versehenen Rückführschieber 22 unterbrochen und zurückgeführt. Der Kolben 23 wird von oben mittels einer Feder 24 belastet, während er unten über die Leitung 25 unter dem Druck der Schöpfrohrkammer der Strömungskupplung steht. Dieser Druck ist, wie erwähnt, etwa linear proportional der Sekundärdrehzahl der Kupplung. Sobald demnach die durch den Ventilstift 2I in ihrer Füllung gesteuerte Kupplung auf eine Verstellung des Steuerventils hin ihre Abtriebsdrehzahl erhöht oder erniedrigt, ändert sich entsprechend der Druck in der Schöpfrohrkammer und dementsprechend die Stellung des Rückführschiebers 22, der damit die Steuerkanten 2o des Ventilstiftes 2I verstellt und so eine Unterbrechung und Rückführung der Verstellbewegung bewirkt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Regelungsanlage zum Konstanthalten einer beliebigen Zustandsgröße (Temperatur) mit einer in ihrer Sekundärdrehzahl durch Füllungsänderung regelbaren, zwischen Antriebs-und Arbeitsmaschine angeordneten Strömungskupplung mit feststehendem Schöpfrohr, mit einem auf die Zustandsgröße ansprechenden, auf das zur Füllungsänderung dienende Ventil einwirkenden Fühler und mit einer auf den Schöpfrohrstaudruck ansprechenden Rückführeinrichtung zur Vermeidung von Überregelungen und Pendelungen, dadurch gekennzeichnet, daß.dem durch den Fühler (26) betätigten, zur Füllungsänderung dienenden Ventil (I5, 2I) ein mit einem Kolben (23) versehener Rückführschieber (22) zugeordnet ist, der einerseits unter dem Einfluß des Schöpfrohrdruckes und andererseits unter dem Einfluß einer Druckfeder (24) steht derart, daß der Rückführschieber bei Erreichen der Sollfüllung der Kupplung den Zufluß bzw. Abfluß der Arbeitsflüssigkeit unabhängig von der Stellung des Fühlers unterbricht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 549 230; britische Patentschrift Nr. 402, 935; USA.-Patentschriften Nr. :2116992, :2371793, 2 299 049.