DE576357C - Regler fuer Kraftmaschinen nach Patent 522119 mit Mengenschieber und Druckschieber - Google Patents

Description

Bei dem hydraulischen Regler für Kraftmaschinen nach Patent 522 119 dienen die Mengenschwankungen einer Steuerflüssigkeit als Regelimpulse, die auf den sogenannten Mengenschieber einwirken, während ein zweiter Schieber, der Druckschieber, den Druck der Steuerflüssigkeit hinter dem Mengenschieber konstant hält. Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung eines derartigen Reglers, und zwar in der Weise, daß auf die Steuerung der Kraftmaschine zusätzliche impulse übertragen werden können. Die Erfindung besteht darin, daß außer dem ersten als eigentlicher Regelschieber dienenden Mengenschieber ein weiterer Mengenschieber vorgesehen ist, der im Haupt- oder Nebenschluß zum Steuermengenschieber liegt.

In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar in der Fig. 1 die Einführung des zweiten Mengenschiebers in Verbindung mit einem Druckregler und in der Fig. 2 die Benutzung eines zweiten Mengenschiebers zur Erzielung einer Isodromregelung.

Es sei zunächst die Geschwindigkeitsdruckreglung nach der Fig. 1 erläutert. Das von einer nicht dargestellten, mit der zu regelnden Maschine gekuppelten Pumpe gelieferte DruckÖl, das durch die Leitung 1 zufließt, teilt sich vor dem Regler in zwei Teilströme 2 und 3, von denen der ölstrom 3 konstant ist, während der ölstrom 2 mit der Drehzahl der zu regelnden Maschine schwankt. Er ist über die durch den Mengenschieber 4 gesteuerten Schlitze 5 geführt. Mit dem Mengenschieber 4 ist der Steuerstift 6 gekuppelt, dem die Steuerhülse 7 zugeordnet ist. 8 ist der Servomotor des zu regelnden Ventils 9, 10 ein Hebel, der den Servomotorkolben 8 mit der Hülse 7 verbindet. Der Schwenkpunkt 11 ist zunächst als fest anzunehmen. Im Raum 12 hinter dem Steuerschlitz 5 wird" der Druck durch den Druckschieber 13 konstant gehalten. Dieser steuert den Querschnitt 14. Das Hilfssteuermittel kann, wenn es öl ist, hinter dem Regler zu anderen Verbrauchsstellen, z. B. zu den Lagern, abgeführt werden, wie es durch die Leitung ι S angedeutet ist. Die Leitung 3, in die ein Regelorgan 16 eingebaut ist, mündet im Raum 17 vor dem Steuerquerschnitt 14.

Auf das Ventil 9 soll außer dem Geschwindigkeitsregler auch ein Druckregler 18 einwirken, der z. B. ein bekanntes Flüssigkeits-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden: -

Dipl.-Ing. Kurt Halle in Berlin-Siemensstadt.

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relais 19 steuern möge. Von diesem führen Leitungen 20 und 21 zu dem Servomotor 23, bestehend aus dem Zylinder 24 und dem Kolben 25. An der Kolbenstange 26 befindet sich der Schwenkpunkt 11. Die Leitungen 20 und 21 sind nun gemäß der Erfindung über eine HilfsSteuerung 27 geführt. Diese besteht aus dem Schieber 28 und der Hülse 29, und zwar ist der Schieber 28 an einem zweiten Mengenschieber 30 befestigt, der die Schlitze 31 steuert.

Wenn der Druckregler arbeitet, so erhöht er je nach der Stellung des Relais 19 den Druck in einer der Leitungen 20 oder 21, während der Druck in der anderen Leitung erniedrigt wird. Auf den Kolben 25 wirkt dann eine Differenzkraft, die ihn hebt oder senkt. Es sei angenommen, die Differenzkraft bewege den Kolben 25 abwärts. Hierbei wird, da der Schwenkpunkt 32 noch als fest anzusehen ist, die Hülse 7 abwärts geschoben und dadurch die Leitung 33 mit der Zulaufleitung 34 verbunden. Das Ventil 9 wird also gehoben und die Dampfzufuhr zur Maschine vergrößert. Infolge der hierbei eintretenden Drehzahlsteigerung vergrößert sich die über den Steuerschlitz 5 fließende Ölmenge, so daß der Mengenschieber 4 infolge des vorübergehenden Druckanstieges abwärts bewegt wird, bis wieder die Decklage zwischen der Hülse 7 und dem Schieber 6 hergestellt ist; die gleiche vorübergehende Druckerhöhung tritt am zweiten Mengenschieber 30 auf, der sich infolgedessen ebenfalls abwärts bewegt. Wenn die Drehzahlerhöhung der Maschine so hoch geworden ist, daß die Drehzahlabweichung die zulässige Grenze erreicht, so wird infolge entsprechender Bemessung des Schiebers 28 eine Stellung des Mengenschiebers 30 erreicht, bei der die Steueröffnungen 35 abgeschlossen sind. Der Mengenschieber 30 schaltet also den Druckregler 18 aus, so daß lediglich der Mengenschieber 4 die Regelung der Maschine übernimmt, und zwar so lange, bis die zulässige Höchstdrehzahl wieder unterschritten ist und der mit dem Mengenschieber 30 verbundene Steuerschieber 28 die Steueröffnungen 35 wieder freigibt. Der Druckschieber 13 hält den Druck hinter beiden Mengenschiebern konstant, indem er sich bei erhöhter Fördermenge der Pumpe entsprechend hebt, bis die Steueröffnung 14 der vergrößerten Fördermenge angepaßt ist. Durch Verändern des Durchtrittsquerschnittes des Ventils 16 kann die zum Regler über die Leitung 2 fließende Flüssigkeitsmenge geändert und damit der Regelbereich verstellt werden (Tourenverstellung).

Bei der Steuerung nach der Fig. 2 handelt es sich, wie bereits erwähnt, um eine Isodromsteuerung, die mit Hilfe des zweiten Mengenschiebers 30 erreicht wird. Mit diesem ist wieder ein Steuerstift 36 verbunden, dem eine Steuerhülse 37 zugeordnet ist. Diese ist über einen Hebel 38 mit .einem Kraftkolben 39 ver- 6g bunden. Der Kolben 40 entspricht dem Kolben 25 der Fig. r. Dagegen fehlt die starre Verbindung des Kolbens 40 mit dem Servomotorkolben 8 des Ventils 9. Hierfür ist eine hydraulische Verbindung des Ventils 9 mit der durch den Mengenschieber 4 gesteuerten HilfsSteuerung vorgesehen, bestehend aus einem Ventil 41 in einer Umgehungsleitung

42 des Mengenschiebers 4. Das Ventil 41 ist über einen Hebel 42⁰ mit der Kolbenstange

43 des Servomotorkolbens 8 verbunden, und zwar in der Weise, daß die durch das Ventil 41 gesteuerte Menge in der Umgehungsleitung 42 sich gleichsinnig mit der Mengenänderung ändert, die eine Verschiebung des Mengenschiebers 4 hervorrief. Wenn also eine vergrößerte Fördermenge der Pumpe zu einer Vergrößerung der Durchflußmenge durch den Schlitz 5 führte, so wird bei der Bewegung des Servomotorkolbens 8 auch die durch das Ventil 41 fließende Flüssigkeitsmenge vergrößert. Das bedeutet eine Verkleinerung der durch den Mengenschieber 4 gesteuerten Flüssigfeeitsmenge, also eine Verringerung der auf diesen Schie- go ber wirkenden Kraft, was eine rückläufige Bewegung des Mengenschiebers 4 zur Folge hat. Diese Art der Rückführung wirkt also wie die starre Rückführung nach der Fig. i. Geht man von der Annahme aus, daß sich die Drehzahl der zu regelnden Maschine erhöht habe, so ergibt sich folgendes: Der Mengenscliieber 4 wird durch die vergrößerte Fördermenge abwärts bewegt und die Schließleitung 44 an die Druckleitung 45 angeschlossen. Der Kolben 8 geht abwärts, schließt das Ventil 9 weiter und stellt dabei gleichzeitig das Ventil 41 auf eine größere Öffnung ein. Gleichzeitig wird aber durch die vergrößerte Fördermenge auch der Schieber 30 abwärts geschoben, so daß die Leitung 46 mit der Druckleitung 47 in Verbindung gebracht wird. Der Kolben 40 wird von oben her mit Drucköl beaufschlagt, bewegt sich abwärts und zieht dabei die Hülse 7 aufwärts. Wäh- no rend die durch das Ventil 41 eingeleitete Rückführbewegung auf einen Rückgang des Schiebers 6 in die Decklage hinwirkt, ergibt sich aus der Hülsenbewegung gerade das Gegenteil, denn diese führt eine zur Ursprungliehen Bewegung des Schiebers 6'gegenläufige Bewegung aus. Erst wenn das Ventil 9 so weit geschlossen ist, daß die Schieber 5 und wieder ihre Ursprungsstellung eingenommen haben, ist der Regelvorgang beendet, wobei das Ventil 9 eine von der Ausgangsstellung abweichende Stellung eingenommen hat.

Die Regelung wirkt also isodrom, wobei zu beachten ist, daß der Mengenschieber 30 durch die Änderungen der Ölmengen, die durch die Überbrückungsleitung 42 fließen, nicht beeinflußt wird, da er stets von der gesamten, durch die Leitung 1 zufließenden Ölmenge beaufschlagt wird. Auch bei diesem Regler hält wieder ein Druckschieber 13 zur Steuerung eines Querschnittes 14 den Druck hinter den Schiebern 4 und 30 konstant, gleichzeitig aber auch den Druck in einer Anzapfleitung 48, die beispielsweise zu den Lagern der Maschine führt.

Die Fig. 2 zeigt noch eine weitere Ausgestaltung eines Isodromreglers, und zwar zur Erzielung einer Tourenverstellung. Hierzu wird die Hülse 37 verstellt, und zwar durch den Kolben 39. Dieser wird zunächst durch eine Bremse, bestehend aus dem Druckstempel 48, dem Kolben 49 und der Feder 50, festgehalten. Zu seiner Verstellung dient ein Relais mit den beiden Magneten 51 und 52, den Steuerschiebern 53 und 54 und den Puffern 55 und 56. Soll die Drehzahl der Maschine beispielsweise erhöht werden, so wird der Magnet 51 an Spannung gelegt. Der Hebel 57 schlägt nach links aus und verschiebt die .Steuerschieber 53 und 54 ebenfalls nach links. Hierdurch wird die Leitung 58 mit der Druckleitung 59 und die Leitung 60 mit der Ablaufleitung 61 verbunden. Gleichzeitig wird auch die Leitung 62 an die Druckleitung 59 angeschlossen. Durch die Leitung 58 wird der Kolben 49 mit Drucköl beaufschlagt, so daß der Bremsstempel 48 abgehoben wird. Über die Leitung'62 wird der Kolben 39 von unten her mit Drucköl beaufschlagt, verschiebt also die Hülse 37 abwärts, so daß die Leitung 63 an die Druckölleitung 47 angeschlossen wird. Der Kolben 40 hebt sich und verschiebt die Hülse 7 abwärts, so daß der Kolben 8 über die Leitung 33 im Sinne eines weiteren öffnens des Ventils Drucköl erhält. Ist die richtige Drehzahl erreicht, so wird der Magnet 51 wieder abgeschaltet, so daß das System seine neue Gleichgewichtslage einnimmt.

In beiden beschriebenen Fällen dient der zweite Mengenschieber 30 zur Übertragung zusätzlicher Regeleinflüsse auf die Steuerung der Kraftmaschine, ohne daß die Erfindung jedoch auf diese beiden Fälle beschränkt wäre. Man kann z. B. daran denken, den zweiten Mengenschieber für eine Fahrplanreglung auszunutzen, während dem ersten Mengenschieber die Konstanthaltung der Drehzahl zufällt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Regler für Kraftmaschinen nach Patent 522 119 mit Mengenschieber und Druckschieber, gekennzeichnet durch einen zwei ten, im Hauptschluß oder Nebenschluß zum Steuermengenschieber (4) liegenden Mengenschieber (30) zur Übertragung zusätzlicher Regeleinnüsse auf die Steuerung der Kraftmaschine.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen