DE637913C - Fliehkraftregler, insbesondere fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftregler, insbesondere für Brennkraftmaschinen, der eine in weiten Grenzen verstellbare Drehzahl der Maschine aufrechterhält. Derartige Regler werden vorzugsweise im Schiffsantrieb gebraucht, wo Drehzahlschwankungen der Antriebsmaschinen bis zu einem Verhältnis 1:10 benötigt werden.

Allein durch die übliche Änderung der Federspannung des Reglers würde sich für einen derart großen Drehzahlbereich bei erträglichen Abmessungen der Reglerfedern und der Fliehgewichte eine zu geringe Verstellkraft und eine unzureichende Gleichförmigkeit für die niedrigen Drehzahlen ergeben. Man hat deshalb bereits einen Servomotor zu Hilfe genommen, der aber wegen der verwickeiteren Wirkungsweise nicht immer eine genügende Zuverlässigkeit besitzt. Ferner

ao wurde vorgeschlagen, in den Antrieb des Reglers ein stufenloses Wechselgetriebe einzuschalten, das bei niedriger Drehzahl der Maschine dem Regler eine entsprechend höhere Drehzahl erteilt. Eine derartige Änderung der Antriebsübersetzung allein erfordert ein übermäßig großes Getriebe. Endlich ist es bekannt, das. Übertragungsgestänge zwischen dem Regler und dem Füllungsverstellglied der Maschine zwecks Einstellung der aufrechtzuerhaltenden Drehzahl zu ändern. Diese Maßnahme wurde auch in Verbindung mit einer stufenlosen Änderung der Antriebsübersetzung des Reglers zur Erhöhung des Drehzahlbereiches vorgeschlagen. In beiden Fällen erhält der Regler große Abmessungen, da der wirksame Muffenhub bei Änderung der Drehzahl auf der Reglerachse verschoben wird. Hierdurch ergibt sich der weitere Nachteil, daß der Ausschlag der Fliehgewichte bei allen Drehzahlen verschieden und die ■ Empfindlichkeit bei hoher Drehzahl deshalb schlecht ist.

Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Sie besteht darin, "daß zur Erhöhung der Maschinendmhzahl die Umlaufgeschwindigkeit des Reglers gegenüber der Maschinenwelle mit Hilfe eines stufenlosen Getriebes herabgesetzt und mit der gleichen Verstelleinrichtung die Federspannung des Reglers gleich^: zeitig erhöht wird. Zu diesem Zweck werden die betreffenden Schalteinrichtungen beispielsweise durch Hebel oder Zahnräder miteinander gekuppelt. Zur Änderung der Umlaufgeschwindigkeit des Reglers eignet sich vorzugsweise ein Getriebe mit in Achsrichtung gegeneinander verschiebbaren Kegelscheiben und einem über die Scheiben beider Getriebewellen laufenden Ring. Auf diese Weise ist eine rein mechanisch betätigte Regeleinrichtung für einen Drehzahlbereich geschaffen, der bisher bei brauchbaren Abmessungen des Reglers nur unter Zuhilfenahme eines Servomotors erreicht wurde.

Für den Fall, daß eine Schiffsmaschine von ihrer Höchstdrehzahl beispielsweise auf 50 Umdr./Min. hinuntergeregelt wird, treten gleichzeitig merklich größere Ungleichförmigkeiten des Ganges auf, die den Regler zu

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

Dipl.-Ing. Felix Lehner in Bergisch Gladbach.

starkem Pendeln bringen. Dieser Mangel wird in an sich bekannter Weise durch Einschaltung einer gedämpften Federkupplung in den Reglerantrieb beseitigt. ,^«

Die Erfindung ist auf der Zeichnung ipö^ einer Ausführungsform vereinfacht dargesteflf^ Abb. ι ist ein waagerechter Längsschnitt durch die Regeleinrichtung. Abb. 2 zeigt einen teilweisen, senkrechten Schnitt nach A-B to der Abb. 1 und Abb. 3 eine teilweise Außenansicht des Gehäuses.

Die Welle« erhält ihren Antrieb von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine. Sie ist mit der in derselben Achse liegenden treibenden Welle δ des stufenlasen Getriebes durch die Kupplung c verbunden, in welcher eine Drehfeder d und eine Schleifkupplung e nebeneinandergeschaltet sind. Auf der Welle δ ist rechts ,eine Kegelscheibe/ fest aufgekeilt und links eine zweite Scheibe g längs verschiebbar, jedoch undrehbar angeordnet. Die durch den Ring/ angetriebene Welleh des stufenlosen Getriebes trägt ebenfalls zwei Kegelscheiben g und /, die jedoch umgekehrt wie bei der treibenden Welle angeordnet sind. Die Verschiebung der Scheiben g wird gemeinsam durch Vermittlung einer Zahnstange / vorgenommen, die in je ein Antriebsritzelm und ti eingreift. Die Ritzel greifen ihrerseits auf der Oberseite in eine entsprechende Verzahnung der Lagerhülsen der Scheiben g ein. Auf dem Ende der Ritzel welle tn ist eine Handkurbel«? zur Betätigung der Drehzahlverstellung aufgekeilt.

Der Fliehkraftregler ρ wird unmittelbar dureh die WeIIeA angetrieben. Drei axial ineinanderliegende Federn q, r, s bieten den Fliehgewichten t den Ausschlagwiderstanjd. Durch Verschiebung des linken Widerlagers, u der Reglerfedern können diese angespannt oder entlastet werden, und kann damit die vom Regler aufrechterhaltene Drehzahl erhöht bzw. herabgesetzt werden. Zu diesem Zwecke -besitzt das Widerlager u einen Zahn-Stangenfortsatz v, der durch das Ritzel w betätigt wird. Die Ritzelwelle und die Weilern tragen je ein Kettenrad.*: und y und werden durch die darüberlaufende Kette ζ gemeinsam verstellt. Die Reglernadel k ist durch das hohl ausgebildete Widerlager u und die Zahnstangen hindurchgeführt. Der Angriff am Brennstoffverstellglied ist nicht dargestellt. Die Abbildungen zeigen eine Einstellung des Reglers für eine mittlere Maschinendrehzahl. Die Kegelscheiben/, g beider Getriebewellen haben, gleichen Abstand voneinander, und das Widerlager α der Reglerfedern befindet sich in einer mittleren Stellung. Zur Erhöhung der Maschinendrehzahl ist es nötig, die Handkurbel im Pfeilsinn zu verdrehen. Dadurch werden die Kegelscheiben g der Weinen δ und h nach links verschoben. Der f^|i|ig/ kommt dadurch an einem kleineren ySsheibendurchmesser der treibenden Welle b ΐ'ιϊηα. an einem größeren Scheibendurchmesser der getriebenen WeIIeA zur Anlage. Die Folge ist, daß der Regler gegenüber der Maschinenwelle eine kleinere Umlaufgeschwindigkeit erhält. Wenn also keine andere Verstellung der Regeleinrichtung vorgenommen würde, so müßten die Fliehgewichte erst beihöberer Maschmendrehzahl ausschlagen und durch Abstellung des Brennstoffes eine weitere Erhöhung der Drehzahl verhindern.

Gleichzeitig mit der Verstellung der Antriebsübersetzung des Reglers wird aber über das Kettenradgetriebe x, y, ζ und das Ritzel w und die Zahnstangen das Widerlager« der Reglerfedern nach rechts verschoben. Dadurch werden gleichzeitig mit der Drehzahländerung die Reglerfedern q, r, s stärker angespannt. Diese Maßnahme hat bekanntlich ebenfalls eine Erhöhung der vom Regler aufrechterhaltenen Drehzahl zur Folge. Denn die Fliehkraft der Reglergewichte t 8g kommt damit erst bei einer höheren Drehzahl den entgegenstehenden Federkräften gleich. Das Zusammenwirken der beiden gleichzeitig betätigten Verstelleinrichtungen bewirkt eine Erhöhung des gesamten Drehzahlbereichs der Brennkraftmaschine, oder umgekehrt ausgedrückt, jede der beiden Verstellungen braucht für .einen beabsichtigten Drehzahlbereich nur halb so groß zu sein, als wenn der Drehzahlbereich mit der einen oder anderen Einrichtung allein beherrscht werden soll. Durch eine solche Verteilung der Drehzahlverstellung auf die beiden beschriebenen Einrichtungen erhält man auf diese Weise auch für sehr große Drehzahlunterschiede noch brauchbare Abmessungen sowohl des Reglers als auch des Übersetzungsgetriebes.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   • Fliehkraftregler, insbesondere für Brenn- -105 kraftmaschinen, der eine in weiten Grenzen verstellbare Drehzahl der Maschine aufrechterhält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Maschinendrehzahl die Umlaufgeschwindigkeit des Reglers (p) gegenüber der Maschinenwelle (a) mit Hilfe eines stufenlosen Getriebes (/> S) i) herabgesetzt, und mit der gleichen Verstelleinrichtung [x, y, z) die Federspannung des Reglers (p) gleichzeitig erhöht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen