Drebzahlregler. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Drehzahlregler mit einem hydrauli schen Relais, das einen beweglichen Teil zur Veränderung der Leistungsabgabe der durch den Regler gesteuerten Maschine aufweist, und mit einem Steuerorgan zur Steuerung des Relais, wobei ein Fliehgewichtsystem und eine Drehzahlreguherfeder das Steuer organ in entgegengesetztem Sinn beein flussen, und wobei ein Hebelsystem die Abstützung der Drehzahlregulierfeder mit dem beweglichen Teil des Relais verbindet.
In seiner einfachsten bekannten Aus führungsart hat ein Regler der genannten Art, mit fester Abstützung der Drehzahl- regulierfeder, welche, obwohl einstellbar, durch Änderungen in der Belastung der Maschine nicht verstellt wird, und mit einem Steuerschieber der annähernd keine Über- lappung aufweist, eine flache Kennlinie, das heisst er ist annähernd isochron. Aber solche Regler sind im allgemeinen nicht träge und können sogar unstabil sein;
und wenn die Charakteristiken der Maschine oder der Be lastung nicht so sind, dass sie die verlangte Stabilisierung des Reglers bewirken, so ent stehen starke Pendelungen im Regler, welche noch durch Reibungen im Fliehgewicht- ventilsystem verstärkt werden.
Es ist deshalb wünschenswert, dem Regler eine abfallende Kennlinie zu geben, so dass sich die gesteuerte Drehzahl mit der Be lastung der Maschine ändert,. wobei ein posi- tiver Abfall die gesteuerte Drehzahl mit zunehmender Belastung sinken lässt, was der Stabilität förderlich ist. Um den: Regler den Eigenschaften der gesteuerten Maschine und der Belastung anzupassen, -kann der Abfall durch Einstellung von aussen veränderlich gemacht werden, und zwar vorzugsweise von einem kleinen negativen bis zu einem grö sseren positiven Wert.
Ein 3fittel, um eine fallende Kennlinie zu erzielen, besteht darin, die Abstützung der Drehzahlregulierfeder mittels eines He belsystems mit dem Kolben oder einem ähnlichen beweglichen Teil des hydraulischen Relais zu verbinden, so dass sie sich proportio nal zu den Bewegungen des beweglichen Teils bewegt.
Ein positiver Abfall wird dann er reicht werden, wenn eine Verschiebung des beweglichen Teils in Richtung einer Ver grösserung der Leistungsabgabe der Maschine eine Verschiebung der Abstützung der Dreh- zahlregulierfeder in Richtung einer Herab setzung der auf das Steuerventil ausgeübten Federkraft hervorruft" wenn das letztere sich in seiner Gleichgewichtslage befindet. Die Veränderung der Grösse und des Vor zeichens des Kennlinienabfalles kann durch Anordnung von 3fitteln zum einstellbaren Verschieben der Lagerung des Ilebelsystems erreicht werden.
Uni bei einer gegebenen Belastung der gesteuerten Maschine, z. B. Vollast, die gesteuerte Drehzahl ohne Änderung der abfallenden Kennlinie variieren zu können, müssen einstellbare Mittel zum Verschieben der Abstützung vorgesehen sein, die unab hängig vom Hebelsystem, mittels welchem die Federabstützung mit dem beweglichen Teil des hydrauhschen Relais verbunden ist, arbeiten.
Gemäss der Erfindung ist die Abstützung der Drehzahlreguherfeder durch einen Ge windebolzen und eine Führungsmutter mit einer im Gehäuse gleitbar gelagerten Büchse verbunden, die ihrerseits schwenkbar mit dem Hebelsystem verbunden ist, wobei von aussen betätigbare Einstellmittel in Form -einer Schnecke und eines Schneckenrades zur relativen Verdrehung von Gewinde bolzen und Führungsmutter zwecks Ver schiebung der Federabstützung in bezug auf die genannte Büchse vorgesehen sind.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungs gemässen Drehzahlreglers zur Regelung des Brennstoffv-entils einer Gasturbinenanlage, bei welchem das Brennstoffventü im Regler selbst angeordnet ist, ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt, in welcher schematisch auch einige Arbeitsphasen des Reglers sowie eine graphische Darstellung seines Verhaltens dargestellt sind.
Es zeigen.
Fig. <B>1</B> einen vertikalen Längsschnitt durch den Regler nach der Linie<B>1-1</B> der Fig. 2,<B>3,</B> 4 und<B>5,</B> <B>Mg</B> 2 bis<B>5</B> vertikale Querschnitte nach der Linie 2-2 bzw. <B>3-3</B> bzw. 4-4 bzw. <B>5-5</B> in Fig. <B>1,</B> Fig. <B>6</B> eine Seitenansicht in Richtung der Pfeile<B>6</B> in den Fig. <B>1,</B> 2,<B>3,</B> 4 und<B>5,</B> Fig. <B>7</B> bis 14.Arbeitsdiagramme und Fig. <B>15</B> eine graphische Darstellung des Verhaltens des Reglers.
Gemäss den Fig. <B>1</B> bis<B>6</B> ist das feststehende Reglergehäuse aus zwei Teilen hergestellt, aus einem Hauptkörper 20 und einem am letzteren befestigten Zusatzteü 21. Am freien Ende des Hauptkörpers 20 ist ein Stützarm 22 angebracht, der ein Lager<B>23</B> trägt, in welchem die Antriebswelle 24 gelagert ist, auf welcher ein Antriebsritzel <B>25</B> sitzt, das von der vom Regler gesteuerten Maschine an getrieben wird, welche ein beliebiges An triebsaggregat, beispielsweise eine Dampf- oder Verbrennungsmaschine sein kann.
Der untere Teil des Hauptkörpers 20 besitzt bei <B>26</B> eine Bohrung, die einen Zylinder darstellt, in welchem ein Relaiskolben<B>28</B> gleitbar an geordnet ist und der durch ein Kopfstück<B>27</B> abgeschlossen ist, in welchem die Stange<B>29</B> des Kolbens<B>28</B> gleitet. Der Zusatzteil 21 besitzt eine zum Zylinder koaxiale Bohrung zur Aufnahme eines Venitlkörpers <B>33,</B> in welchem ein Brennstoffventilkolben 34 glei ten kann, der bei<B>35</B> abgesetzt ist und der spitzauslaufende Nocken<B>36</B> an seinem Vor- derteü besitzt, welche in einen durch den Deckel<B>38</B> abgeschlossenen Hohlraum ragen.
Die Brennstoffzufuhrleitung (nicht gezeich net) ist an einen Einlassnippel <B>39</B> (Fig. <B>5)</B> an geschlossen, der über eine Leitung 40 mit dem die Absetzung<B>35</B> umgebenden Ring raum verbunden ist. Die nicht gezeichnete, zur gesteuerten Maschine führende Brenn- stoffauslassleitung ist an den Deckel<B>38</B> an geschlossen und steht über eine Öffnung 41 (Fig. <B>1</B> und<B>6)</B> mit dem Hohlraum<B>37</B> in Ver bindung.
Eine Nut 42, welche den Ventil körper 34 umgibt und die durch eine Dich tung 43 abgeschlossen ist, steht mittels einer Leitung 44 und einer Ringnut 45 im Ventil körper mit einer Rücklaufleitung 46 in Ver bindung. Der Kolben<B>28</B> ist mittels eines nachgiebigen Balges<B>30</B> mit dem Zylinderkopf .27 verbunden. Das Innere des Balges<B>30</B> ist durch Öffnungen im Zylinderkopf<B>27</B> ent lüftet. Der Kolben 28 trennt somit deD Arbeitsraum<B>31</B> des Zylinders von einem Ringraum<B>32</B> mit variablem Volumen, der zwischen der Zylinderwand und dem Balg <B>30</B> geschaffen und durch den Kolben<B>28</B> und den Zylinderkopf<B>27</B> abgeschlossen ist.
Über dem Zylinder<B>26</B> und parallel zu diesem besitzt der Körper 20 eine weitere Bohrung zur Bildung eines Schiebezylinders, in welchem Drehhülsen 47, 48 angeordnet sind. Die Hülse 47 ist ausserdem frei axial verschiebbar. Innerhalb der Hülsen 47, 48 ist eine nicht drehbare Schieberspindel 49 gleit- bar angeordnet, deren eines Ende sich auf einer beim Zusammendrücken wirksamen Drehzahlregulierfeder <B>50</B> abstützt und de ren anderes Ende ein Schublager<B>51</B> trägt, auf welchem eine drehbare Schubhülse<B>52</B> angeordnet ist. Letztere ist über einen Ring mit Rollen<B>53</B> verbunden, welche auf Kurbel armen 54 angeordnet sind.
Die Kurbelarme 54 tragen Fliehgewichte <B>55</B> und sind in einem Gehäuse<B>56</B> drehbar gelagert, das mit der Antriebswelle 24 ein Stück bildet. Die Hülse 47 ist mittels zweier lamellierter Blattfedern <B>57</B> drehbar, die in ihrer Mitte an der Hülse 47 festgeklemmt sind und deren Enden Öffnun gen aufweisen, in welchen Bolzen<B>58</B> stecken, die, am Gehäuse<B>56</B> befestigt sind und schraubenförmige Druckfedern<B>59</B> und Mut- tern <B>60</B> tragen, zwischen welchen die Blatt- federenden angeordnet sind.
Die Federn sind in einer Parallelebene zur Achse des Flieh- gewichtsträgers elastisch federnd, dagegen in einer Normalebene zu dieser Achse steif. Die Hülsen 47, 48 sind durch einen Ring spalt<B>61</B> voneinander getrennt, der die Spindel 49 umgibt und der,# mit dem Ringraum<B>32</B> durch einen Kanal<B>62</B> verbunden ist. Der Spalt<B>61</B> enthält eine Schraubenfeder<B>63,</B> welche die Rotation von der Hülse 47 auf die Hülse 48 überträgt und die letztere gegen eine Schubplatte 64 drückt, die mittels der Schrauben<B>65</B> am Hauptkörper 20 befestigt ist.
Die Spindel 49 und die Hülse 47 bilden zusammen einen Folgeschieber zur Steuerung der Verschiebung des Relaiskolbens 28. Der Hauptkörper 20 ist mit einer Einlass- leitung versehen, die vom Einlassanschluss <B>67</B> (Fig. <B>3</B> und<B>6)</B> zu einer Öffnung<B>66</B> (Fig.1) in der Wand des Ventilzylinders führt. An den Anschluss <B>67</B> ist eine nicht gezeichnete äussere Quelle von hydraulischem Fluidum mit Arbeitsdruck angeschlossen, zum Beispiel das Hochdruckschmiersystem der Maschine.
Aus Zweckmässigkeitsgründen solldasArbeits- fluidum im folgenden mit<B>Ab)</B> bezeichnet werden. Eine ringförmige Ausnehmung <B>68</B> im Körper 20 ist durch eine Leitung<B>69</B> mit dem Arbeitsraum<B>31</B> des Relaiszylinders<B>26</B> verbunden. Die Hülse 47 besitzt zwei äussere Ringnuten<B>70</B> und<B>71.</B> Nute-70 ist mit der Einlassleitung <B>66</B> (Mündung<B>66)</B> und Nute<B>11</B> mit der Ringausnehmung <B>68</B> verbunden.
Ferner sind die Nuten<B>70, 71</B> über Radial- öffnungen <B>72</B> bzw. <B>73</B> mit dem Innern der Hülse verbunden. Eine weitere Radial- öffhung 74 ist in der Hülse 47 ausserhalb des Hauptkörpers 20 angeordnet.
Die Spindel 49 besitzt Abschnitte von geringerem Durch messer, so dass ringförmige Ausnebinungen <B>75, 76</B> zwischen der Spindel und der Hülse 47 gebildet sind, *die durch einen Steg<B>77</B> der Spinder voneinander getrennt sind,--die einen axialen inneren Kanal<B>78</B> aufweist, der durch Radialöffhungen <B>79</B> mit der Ausnehmung <B>75</B> verbunden ist, die ihrerseits durch die Offnungen <B>72</B> und die Ringnut<B>70</B> mit der Einlassleitung <B>66</B> verbunden ist,
während die Ausnehmung <B>76</B> mit der Aussenluft durch die Öffnung 74 verbunden ist. Die Öffnungen<B>73,</B> die vom Innern der Hülse 47 zu den Ring- ausnehmungen <B>71, 68</B> führen, welche durch die Leitung<B>69</B> mit dem Relaiszylinder ver bunden sind, sind normalerweise durch den Steg<B>77</B> der Spindel 49, und zwar annähernd ohne Überlapp-Ling, verdeckt.
Die Hülse 48 bildet mit der Spindel 49 ein Notdurchbrennventil. Eine ringförmige Ausnehmung zwischen der Hülse 48 und der Spindel 49, die durch eine innere Ringnut<B>80</B> in der Hülse und eine Absetzung<B>81</B> der Spindel gebildet ist, steht durch Radial- öffnungen 82 mit dem axialen Kanal<B>78</B> der Spindel und durch Radialöffnungen <B>83</B> mit einer äusseren Ringnut 84 in der Hülse 48 in Verbindung.
Die Ringnut 84 steht ihrerseits mit einer Leitung<B>85</B> in Verbindung, die im Körper 20 angeordnet ist und zu einemAussen- anschluss <B>86</B> (Fig. <B>6)</B> führt, der mit einer nicht gezeichneten Vorrichtung verbunden ist, die Maschine abzustellen, wenn durcliVerschieben der Spindel 49 in Fig. <B>1</B> nach rechts in eine bestimmte Stellung bezüglich des Körpers 20, welche einer spezifischen Zunahme der Dreh zahl über die geregelte Drehzahl, unmittelbar vor dieser Zunahme, hinaus entspricht,
die die Absetzung<B>81</B> der<B>-</B> Spindel umgebende ringförmige Ausnehmung von der Ringnut <B>80</B> abgeschlossen und nach dem Innern des Zusatzteils 21 entlüftet wird, indem die Absetzung<B>81</B> ausserhalb der Hülse 48 zu hegen kommt, so dass die Leitung<B>85</B> vom druckmittelfördernden Kanal<B>78</B> abgeschlos sen und in den Zusatzteil 21 hinein entlüftet wird, wobei hydraulischer Druck in der Leitung<B>85</B> frei wird.
Der axiale Kanal<B>78</B> der Spindel 49 ist am einen Ende durch einen Zapfen geschlossen, der eine Auschlagplatte <B>87</B> für die Drehzahlregullerfeder <B>50</B> trägt, und ist am andern Ende durch ein Organ<B>88</B> teil weise geschlossen, so dass einAnzapfventil zum Schmieren des Schublagers<B>51</B> geschaffen ist.
Ferner besitzt die Hülse 47 innere und äussere Ringnuten<B>89, 90,</B> die durch Kanäle <B>93</B> miteinander verbunden sind. Die Hülse 48 besitzt analoge Ringnuten<B>91, 92,</B> welche durch Radialkanäle 94 miteinander verbun den sind. Leitungen<B>95</B> bzw. <B>96</B> münden in die Nuten<B>90-</B> bzw. <B>92.</B> Die Leitungen<B>95, 96</B> sind im Körper 20 angeordnet.
Diese Sätze von Durchlässen bilden Rückläufe, welche den Ringspalt<B>61</B> zwischen den Hülsen 47, 48 gegen Leckverluste des Hochdrucköls aus den Ringnuten und Ringausnehmungen <B>70,</B> 84,<B>75</B> und<B>80</B> abdichten, die unter dem Förderdruck stehen, wie er durch den Ein- lassanschluss <B>67</B> zugeführt wird.
Da die Hülsen 47, 48 stets rotieren, während der Körper 20 und die Spindel 49 sich nicht drehen, sind die Berührungs- flächen dieser Teile einer kontinuierlichen gleichmässigen Relativbewegung unterwor fen, welche die zufolge Reibung auftretenden Unregelmässigkeiten im Betrieb auf ein Minimum herabsetzen.
Im obern Teil des Körpers 20 ist ein Reservoir<B>97</B> vorgesehen, dessen Oberteil durch eine Öffnung<B>138</B> entlüftet ist, die ins Innere des Zusatzkörpers 21 führt,und der Unterteil steht mit der Ringnut<B>68</B> durch eine Leitung<B>98</B> und mit dem Ringspalt<B>61</B> durch eine Leitung<B>9,9</B> in Verbindung. Die Mündungen der Leitungen<B>98, 99</B> in das Reservoir sind mit einstellbaren Drosseln <B>100</B> und<B>101</B> in Form von geführten Nadeln versehen, die aussen mit Gewindeköpfen versehen sind, auf welche Muttern 102 und <B>103</B> aufgeschraubt sind.
Die Rücklaufleitung <B>95</B> führt ebenfalls in das Reservoir<B>97,</B> während die Rücklaufleitung <B>96</B> in den Ilohlraum des Zusatzkörpers 21 mündet. Von der Leitung<B>99</B> zweigt eine Leitung 104 ab (Fig. <B>1</B> und<B>3),</B> die in einen durch den Dek- kel <B>106</B> abgeschlossenen Hohlraum<B>105</B> führt, wobei an der Innenwand des Deckels ein biegsamer Balg<B>107</B> befestigt ist-, dessen Innenraum durch Öffnungen im Deckel<B>106</B> entlüftet ist. Am geschlossenen, freien Ende des Balges und koaxial zu diesem ist eine Stange<B>108</B> befestigt, die im Deckel<B>106</B> gleiten kann.
Das freie Ende der Stange<B>108</B> ist mit einem Ende einer Blattfeder<B>109</B> verbunden, die nach rechts in Fig. <B>3</B> drückt und deren anderes Ende an einer starren Gleitstange<B>110</B> mit zwei seitlichen Flanschen <B>110'</B> festgeklemmt, ist, die am Deckel<B>106</B> befestigt ist und einen einstellbaren Schlitten trägt, der aus Kopfbolzen<B>111</B> besteht, die Klemmuttern 112 tragen (wovon nur ein Bolzen und eine Mutter in Fig. <B>3</B> dargestellt sind) und zwei Klemmstangen<B>113,</B> zwischen welchen die Feder<B>109</B> eingeklemmt ist.
Der Teil<B>111</B> untergreift die seitlichen Flanschen <B>110'.</B> Die wirksame Länge und demzufolge die Steifheit der Feder<B>109</B> kann durch Ein stellung des Schlittens<B>111,</B> 112,<B>113</B> auf der Gleitstange<B>110</B> variiert werden. Der Hohl raum<B>105</B> stellt somit einen hydraulischen Akkumulator dar, der durch die Feder<B>109</B> belastet ist, deren Steifheit einstellbar ist. Das äussere Ende der Drehzahlregulierfeder <B>50</B> stützt sich auf einer Anschlagkappe 114 ab, die in einem eine Büchse bildenden Schuh<B>115</B> gleiten kann und gegen Rotation durch einen Nocken<B>116</B> gesichert ist, der in eine Führung im Schuh<B>115</B> eingreift.
Die zentrale Er höhung der Kappe 114 ist mit Gewinde ver sehen, um eine Führungsmutter zu bilden, die auf eine Führungssehraube <B>117</B> aufge schraubt ist, die in einem Zapfen<B>117'</B> endet. 114 ist also durch<B>117</B> und die Führungs mutter mit dem Schuh<B>115</B> verbunden. Dieser Zapfen ist in einem Zapfenlager im Kopf<B>115'</B> des Schuhs<B>115</B> gelagert, welches Lager die Endlast der Führungsschraube, die eine Folge des Schubes der Drehzahl- regulierfeder ist, auf den Schuh<B>115</B> über trägt.
Die Führungsschraube<B>117</B> bildet mit einem Schneckenrad<B>118</B> (Fig. <B>1</B> und<B>5)</B> ein Stück, das in eine Schnecke<B>119</B> eingreift, die in Lagern gelagert ist, welche im Zusatz körper 21 angeordnet sind, wobei die Schnecke einen Flansch 120 aufweist (Fig. <B>5),</B> der zwischen einer Schulter des Zusatzkörpers und einer Büchse 121 angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung der Büchse das Ende der Schnecke<B>119</B> angeordnet ist, um mit der nicht gezeichneten Einstellvorrichtung der Drehzahlregulierfeder verbunden werden zu können.
Der Schuh<B>115</B> ist in einer Büchse<B>115"</B> axial gleitbar angeordnet, die im Zusatz körper 21 vorgesehen ist, und ist ferner mittels Stiften 122 drehbar mit einem Hebel <B>123</B> in Form einer gelochten Platte (siehe auch Fig. 4) verbunden, deren unteres Ende als Gabel 124 ausgebildet ist, die mit einem im Durchmesser reduzierten Teil des Brenn- stoffventilkolbens 34 im Eingriff ist. Die Seiten des Hebels<B>123</B> sind mit Führungen<B>125</B> versehen, in welchen Bolzenkörper <B>126</B> gleit- bar sind, welche auf Bolzen<B>127</B> drehbar an geordnet sind.
Die Bolzen<B>127</B> sind in einem Joch<B>128</B> angebracht, das mittels einer Führungsschraube<B>1.29</B> vertikal verschiebbar ist, welche Schraube aus dem Zusatzkörper 21 herausragt und ist axial fixiert, mittels eines an der Schraube angeordneten Bundes und einer äusseren Mutter<B>131.</B>
Damit das axiale Verschieben des Schnek- kenrades <B>118</B> durch den Hebel<B>123</B> und den Schuh115 die Handeinstellung der Drehzahl nicht stört, besitzt das Schneckenrad gerad- spurige Zähne von genügender axialer Länge, um das axiale Verschieben zu gestatten, wo bei die Zahnsteigung genügend gross ist, um dem Schraubenwinkel der Schnecke<B>119</B> zu genügen.
Anderseits kann das Schnecken rad<B>118</B> auch schraubenlinienförmige Zähne besitzen und mittels Nut und Feder auf der Welle der Führungsschraube<B>117</B> so befestigt sein, dass es relativ verschiebbar ist, in wel chem Fall das Schneckenrad<B>118</B> im Zusatz körper durch geeignete Schublager in Axial- richtung fixiert sein muss, wobei die Füh-' rungssehraube in ähnlichen Lagern im Schuh <B>115</B> axial festgestellt. ist.
Zwischen dem untern Teil des Hebels<B>123</B> und den An schlägen im Zusatzkörper 21 sind zwei Schraubendruckfedern <B>132</B> (Fig. <B>1</B> und<B>5)</B> angeordnet, die der Wirkung der Drehzahl- regulierfeder <B>50</B> bezüglich des Hebels ent- gegenwirken-und als Relaiskolbenrückführ- federn dienen, da ihre Wirkung, vermindert um die Wirkung der Drehzahlregulierfeder <B>50,
</B> durch den Hebel<B>123</B> auf den Brennstoff- ventilkolben 34 übertragen wird und der Wirkung des Kolbens<B>28</B> entgegengesetzt ist. Die wirkliche Rückführkraft, die auf den Relaiskolben wirkt, hängt von der Lage des Drehpunktes<B>127</B> ab und ist am kleinsten, wenn der Drehpunkt seine höchste Lage ein nimmt. Die Federn<B>132</B> sind stark genug ge wählt, um die Rückführkraft, in dieser Lage des Drehpunktes aufzubringen, die nötig ist, um den Relaiskolben bei jeder Brennstoff- ventilstellung zurückzuführen.
Die Gabel 124 des Hebels<B>123</B> besitzt eine Schulter, die mit einem exzentrischen Stift<B>133</B> (Fig. 4) am einen Ende einer Spindel 134 im Eingriff ist, welche Spindel von der Aussenseite des Zusatzkörpers 21 drehein stellbar ist. Dies schafft einen einstellbaren Anschlag für den Brennstoffventilkolben 34, der den Betrag begrenzt, bis zu welchem das Ventil geschlossen werden kann, wenn die Maschine im Leerlauf arbeitet.
Ein durch sichtiges Fenster<B>135</B> (Fig. 4 und<B>6)</B> im Zu satzkörper 21 gestattet die Beobachtung der Lage des Hebels<B>123</B> und ein ähnliches Fenster<B>136</B> (Fig. <B>1</B> und<B>6)</B> im Hauptkörper 20 gestattet die Beobachtung des Oelstandes im Reservoir<B>97.</B> Der Zusatzkörper 21 besitzt eine Einfüllöffnung, die durch einen Zapfen <B>137</B> abschliessbar ist und durch welche der Hohlraum des Zusatzkörpers mit<B>Öl</B> gefüllt werden kann (Fig. <B>1</B> und<B>6).</B>
Bevor die Wirkungsweise des beschrie benen Reglers näher erläutert wird, erscheint es zweckmässig, die folgein den Punkte 'zu beachten: <B>1.</B> Wenn die Drossel<B>101</B> vollständig ge schlossen ist, ist eine Ölsäule in den Räumen 32,<B>62, 61, 99,</B> 104,<B>105</B> vollständig einge schlossen, und da Oel nur eine geringe Kompressibilität besitzt, kann sich das Volumen der Olsäule nicht wesentlich ändern.
Vorausgesetzt, dass die Olsäule die genannten Räume vollständig ausfällt und unter Über druck gehalten wird, bildet sie eine Art starre Verbindung zwischen dem Relais kolben<B>28</B> und der Gleithülse 47, so dass, wenn sich der Relaiskolben nach aussen bewegt (in Fig. <B>1.</B> nach rechts) und über die Leitun gen bzw. Ausnehmungen <B>66, 70, 72, 75, 73,</B> <B>68, 69</B> dem Arbeitsraum<B>31</B> des Zylinders <B>Öl</B> zuführt,
aus dem Ringraum<B>32 01</B> in den Spalt<B>61</B> fliesst und in der Folge die Hülse 47 gemäss Fig. <B>1</B> nach links verschiebt.
Einer Bewegung der Hülse 47 in beiden Richtungen wirken die Federn<B>57</B> entgegen; (es ist hier zu bemerken, dass die Wirkung der Feder<B>63,</B> verglichen mit derjenigen der Federn<B>57,</B> vernachlässigt werden kann).
Wenn der Relaiskolben<B>28</B> sich nach links in Fig. <B>1</B> bewegt, wird<B>01</B> aus dem Spalt<B>61</B> in den Ringraum<B>32</B> gesaugt, und der auf das linke Ende der Hülse 47 wirkende atmosphärische Druck bewegt die Hülse nach rechts, so dass sich der Spalt<B>61</B> verengt. Bei der Bewegung der Hülse nach rechts üben die Federn<B>57</B> und<B>63</B> zusammen eine dem atmosphärischen Druck entgegenge setzte, zunehmende, Kraft aus, doch kann sich die Hülse nicht so -weit nach rechts be wegen, dass diese Federkraft die Wirkung des Atmosphärendruckes übersteigt.
Es bleibt demnach stets eine auf die Hülse wirkende, resultierende Kraft, die genügt-, um die Hülse so weit nach rechts zu bewegen, dass die Räume<B>32, 61, 62</B> und<B>99</B> mit<B>01</B> gefüllt bleiben und das<B>Öl.</B> in diesem Raum auf einem kleinen Unterdruck zu halten.
2. Wenn die Drossel<B>101</B> geöffhet ist, ist der im Raum 32, <B>62, 61, 99,</B> 104,<B>105</B> herr- seliende Druck gleich dem Atmosphären druck, da das Reservoir<B>97</B> bei<B>138</B> gegen das Innere des Zusatzkörpers 21 entlüftet ist, in welchem Atmosphärendruck herrscht, und die Federn<B>57</B> führen die Hülse 47 in ihre neutrale Stellung zurück nach einer kleinen Wartezeit, die von der Einstellung der Dros sel<B>101</B> abhängt, welche die Anzapfgeschwin- digkeit von oder zum Reservoir durch die Leitung<B>99</B> bestimmt.
<B>3.</B> Der Akkumulator<B>105-108</B> empfängt oder gibt einen Teil des Öls, das aus dem Raum<B>32</B> strömt oder in diesen hinein ge langt, wobei die Ölsäule im Raum<B>32, 62, 61,</B> <B>99,</B> 104,<B>105</B> nicht als starre Verbindung zwischen dem Kolben<B>28</B> und der Hülse 47, sondern als elastische Verbindung wirkt, deren Elastizität, die von der Einstellung der Feder<B>109</B> sowie von der Härte der Federn<B>57</B> abhängt, das Verhältnis zwischen der ursprünglichen Verschiebung der Hülse 47 und der Verschiebung des Kolbens<B>28</B> bestimmt.
4. Wenn der Steg<B>77</B> der Ventilspindel 49 (durch Relativbewegung nach links in Fig. <B>1)</B> die Radialöffhungen <B>73</B> der Hülse 47 freigibt, welche in die Ringnuten<B>71</B> und<B>68</B> münden und ferner in den Ringraum<B>75,</B> der über die Öffnungen<B>72</B> und die Ringnut<B>70</B> mit der Einlassleitung <B>66</B> in Verbindung steht, gelangt<B>Öl</B> mit Förderdruck nicht nur über die Leitung<B>69</B> in den Arbeitsraum<B>31</B> des Zylinders<B>26,</B> sondern auch in die Leitung <B>98,</B> welche an der einstellbaren Drossel<B>100</B> vorbei zum Reservoir<B>97</B> führt,
wobei die Drossel<B>100</B> als einstellbares Anzapfventil zwischen der Druckölzufuhr und dem Relais zylinder wirkt. Dies bewirkt ein Unempfind- lichmachen des Reglers in einem Mass, das von der Einstellung der Drossel<B>100</B> abhängt; <B>je</B> grösser der Abfluss durch die Drossel ist, um so mehr müssen die Öffnungen<B>73</B> abge deckt sein, um eine bestimmte Strömung durch die Leitung<B>69</B> in den Zylinderraum <B>31</B> aufrecht zu erhalten.
In der Tat muss der Steg<B>77</B> relativ zur 1-Iülse 47 weit genug be wegt werden, um den Leckabfluss stillzulegen, bevor das<B>Öl</B> den Relaiszylinder erreichen kann. <B>5.</B> Wenn sich der Relaiskolben 28 bei einer Änderung der Tourenzahl der Welle 24 bewegt, verscliwenkt er den Hebel<B>123</B> um seinen einstellbaren 'Drehpunkt<B>19,7</B> und verschiebt demzufolge den Schuh<B>115,</B> die Führungsschraube<B>117</B> und die Anschlag kappe 114, so dass die Drehzahlregulierfeder <B>50</B> entspannt wird, wenn das Brennstoff ventil 34,<B>35, 36</B> offen ist und umgekehrt,
wenn der Drehpunkt<B>127</B> oberhalb der Dreh verbindung 122 des Hebels<B>123</B> mit dem Schuh<B>115</B> liegt. Diese Wirkung ist umge kehrt, wenn der Drehpunkt<B>127</B> unterhalb der Drehachse 122 liegt. (In seiner untersten Stellung liegt der Drehpunkt<B>127</B> über der Gabel 124). Ein Entspannen der Feder<B>50</B> bewirkt natürlich ein Abnehmen der geregei- ten Drehzahl und umgekehrt.
Da das Öffnen des Brennstoffventils die regulierte Antwort auf erhöhte Belastung ist und umgekehrt, sinkt die geregelte Drehzahl mit steigender Belastung, was eine permanent abfallende Kennlinie des Reglers ergibt, wenn der Dreh punkt stark über der Drehverbindung 122 liegt; wenn der Drehpunkt<B>127</B> stark unter halb der Drehverbindung 1.22 liegt, steigt die Reglerkennlinie. Unt eine Kennlinie ohne jeden Abfall zu erhalten, muss der Drehpunkt <B>127</B> etwas unter dem Drehzapfen 122 liegen, da der Anzapfstrom durch die Drossel<B>100</B> und die Leckverluste im Ventilsystem stets ein geringes Abfallen der Kennlinie ergeben, wenn dies nicht kompensiert wird.
Die Wirkungsweise des Reglers ist im übrigen wie folgt: angenommen, die Maschine arbeite stationär mit der geregelten Dreh zahl, dann ist die Spindel 49 im Gleichgewicht zwischen dem Schub der Rollen<B>53</B> als Folge der an den Fliehgewichten<B>55</B> angreifenden Zentrifugalkräfte, die durch die Kurbelarme 54 übertragen werden und der entgegenge setzten Wirkung der Feder<B>50;
</B> ferner sind das linke und das rechte Ende der Hülse 47 normalerweise im Gleichgewicht zwischen den Kräften zufolge der einander entgegen wirkenden Federn<B>63</B> und<B>57,</B> und zwar in der in Fig. <B>1</B> gezeigten Lage, in welcher ihre<B>Öff-</B> nungen<B>73</B> durch den Steg<B>77</B> der Spindel 49 verdeckt sind, so dass weder in, noch aus dem Arbeitsraum<B>31</B> des Relaiszylinders (Fig. <B>7)</B> eine Strömung stattfindet.
Wenn die Belastung der Maschine zu nimmt, was ein Absinken der Drehzahl bewirkt, fallen die Fliehgewichte nach innen und bewirken, dass die Drehzahlregulierfeder <B>50</B> die Spindel 49 nach links (Fig. <B>1</B> und<B>7</B> bis 14) bewegt und die Öffnungen<B>73</B> freigibt, so dass <B>Öl,</B> das unter Druck durch die Ein- lassöffnung <B>66,</B> die Ausnehmung <B>70,</B> die Öffnungen<B>72</B> und den Raum<B>75</B> zugeführt wird, über die Öffnungen<B>73,</B> die Nuten<B>71</B> und<B>68</B> und die Leitung<B>69</B> in den Zylinder raum<B>31</B> gelangt, wodurch der Relaiskolben <B>28,
</B> die Stange<B>29</B> und der Brennstoffventil- kolben 34 nach rechts bewegt werden und die Brennstoffventilöffhung <B>36</B> (Fig. <B>8)</B> weiter öff-r-en. Die Maschine wird demzufolge be schleunigt und dies bewirkt, dass die Flieh gewichte<B>55</B> und die Spindel 49 in ihre Ausgangslage zurückzukehren versuchen.
Gleichzeitig nimmt das Volumen des Raumes<B>32</B> im Relaiszylinder ab, und<B>Öl</B> wird durch die Öffnung<B>62</B> aus diesem Raum aus- gepresst. Das ausgepresste <B>Öl</B> wird durch die Volumenzunahme des Ringspaltes<B>61</B> zwi schen den Hülsen 47 und 48 von diesem Spalt aufgenommen, wobei die Hülse 47 nach links verschoben wird, was ein Spannen der Federn <B>57</B> bewirkt.
Die Bewegung des Kolbens 28 und der Hülse 47 wird fortgeführt, bis die Öffnungen <B>73</B> wieder geschlossen sind, aber wenn die Hülse 47 nach links verschoben wurde, wird der Regler, bei leicht nach links aus ihrer ursprünglichen Lage verschobenen Spindel 49 bei einer etwas kleineren als der ürsprüng- lich geregelten Drehzahl stabil (Fig. <B>9),</B> da die Feder<B>50</B> dann ausgedehnt ist und eine kleinere Kraft ausübt, welche somit durch eine kleinere Zentrifugalkraft der Flieh gewichte<B>55</B> ausgeglichen werden kann.
Die Wirkung der Folgahülse 47 besteht so mit darin, dass sie dem Regler eine fallende Kennlinie verleiht, das heisst die geregelte Drehzahl sinkt mit der Belastung. Dieser Abfall ist jedoch- nur vorüber- gehend,wenndieDrossell01nichtvoRständig geschlossen ist, wobei das Spannen der Federn <B>57</B> auf die Ölsäule im Raum<B>32, 62, 61</B> einen Druck ausübt, der ein langsames Abströmen von<B>01</B> aus diesem Raum durch die Leitung <B>99</B> und die Drossel<B>101</B> in das Reservoir<B>97</B> bewirkt, während die zwangläufig erfolgende Verschiebung der Hülse 47 nach rechts, wenn das Volumen die Öffnungen<B>73</B> wieder lang sam freigibt,
so dass <B>Öl</B> in den Zylinderraum <B>31</B> gelangen kann und soniit der Relais kolben weiter nach rechts verschoben wird und die Brennstoffventilöffnung weiter<B>öff-</B> net, so dass die Maschine beschleunigt wird und die Spindel 49 nach rechts bewegt und der Hülse 47 zu folgen gezwungen wird.
Dieser Vorgang dauert so lange, bis die Federn<B>57,</B> die Hülse 47, die Spindel 49 und die Flieh gewichte<B>55</B> ihre Ausgangsstellung wieder erreicht haben, wobei der Regler bei der ursprünglichen Drehzahl stabil wird, das Brennstoffventil jedoch weiter geöffnet ist, was der Maschine erlaubt, die grössere Be lastung aufzunehmen (Fig. <B>10).</B> Das Ausmass des vorübergehenden<B>Ab-</B> falls der Kennlinie des Reglers ist durch Einstellen der beweglichen<U>Klammer</U><B>111,</B> 112,<B>113</B> regulierbar, wobei der Akkumulator <B>105</B> einen Teil des aus dem Raum<B>32</B> aus gestossenen Öles aufnimmt, wodurch das Volumen des Ringspaltes<B>61</B> abnimmt, und die Lage der Hülse 47 ist, wenn sie wie in Fig. <B>9</B> gezeigt,
vorübergehend im Gleichge wicht ist, durch die Starrheit der Akkumu- latorfeder <B>109</B> bestimmt, welche durch die einstellbare Klammer<B>111,</B> 112,<B>113</B> ein gestellt werden kann, und zwar relativ zur Starrheit der Federn<B>57</B> (Fig. <B>11).</B>
Die Folge der Vorgänge bei abnehmender Belastung ist umgekehrt, wie die vorange hend beschriebene, wobei die Verschiebungen der einzelnen Organe in umgekehrter Rich tung erfolgen. Eine Bewegung der Spindel 49 nach rechts relativ zur Hülse 47 gibt die Öffhungen <B>73</B> frei, so dass <B>01</B> den Zylinder- ra,um <B>31</B> verlässt und in den Raum<B>76</B> gelangt und anschliessend durch die Auslassöffnung 74 austritt.
Die Funktion der einstellbaren Drossel <B>100</B> besteht im Unempfindlichmachen des Reglers und wurde vorangehend (Punkt 4) schon erläutert; sie ist ferner in Fig. 12 er sichtlich. Da der Druck im Zylinderraum<B>31,</B> der nötig ist, um den Widerstand der Rück- führfedern <B>132</B> des Relaiskolbens zu über winden, bei sich öffnendem Brennstoffventil zunimmt, was ein weiteres Öffnen der<B>Öff-</B> nungen<B>73</B> für einen gegebenen Ölstrom.
bei sich ändernder Belastung erfordert, ist der Unempfindlichmachungseffekt der Anzap- fung für eine gegebene Einstellung der Drossel<B>100</B> grösser als wenn die Last zu nimmt.
Die Wirkungsweise des Hebels<B>123</B> und des zugehörigen Mechanismus zur Schaffung einer permanent abfallenden (oder steigenden) Kennlinie wurde in Punkt<B>5</B> näher beschrie ben. Da die Stellung des Drehpunktes<B>127</B> von der Aussenseite des Reglers her einstellbar ist, kann der Grad des permanenten Kenn- linienabfalls (positiv oder negativ) während des Betriebs willkürlich gewählt werden, wie dies in den Fig. <B>13</B> und 14 gezeigt ist. Fig. <B>13</B> zeigt eine Einstellung für permanen ten, positiven Abfall und Fig. 14 die Stellung für den Leckausgleich zur Erreichung eines wirklichen Isochronismus.
Fig. <B>15</B> zeigt die Wirkungsweise des Reglers. Die Abszissen stellen die Zeit und die Ordinaten die Drehzahl dar. Zwischen a und<B>b</B> arbeitet die Maschine stationär mit der geregelten Drehzahl. Bei<B>b</B> tritt eine Zu nahme der Belastung ein. Wenn diese nur momentan erfolgen würde, würde die Kurve nur momentan ansteigen. Da die Lastzu nahme aber normalerweise eine endliche Zeit erfordert, kann sich der Regler ihr anpassen. Der vorübergehende Abfall als Folge des Folgeventilsystems bewirkt ein Fallen der Kurve von<B>b</B> nach<B>e,</B> was eine vorübergehende Stabilisierung bei geringerer Drehzahl be deutet.
Von c nach d steigt die Kurve wieder bis zur Ausgangsdrehzahl an, und zwar zu folge der Wirkung des Abflusses von<B>Öl</B> aus der auf die Folgehülse einwirkenden Ölsäule. Der Regler wird dann bei der ursprünglichen Drehzahl stabil, wobe i die Maschine mit er höhter Belastung (von<B>d</B> nach e) arbeitet.
Wenn der Drelipunkt <B>127</B> für permanen ten Abfall der Kennlinie eingestellt ist, liegt die Linie d-e unterhalb der Höhe der Linie a-b. Das Ausmass des vorübergehenden<B>Ab-</B> falls von<B>b</B> nach c ist durch die Einstellung der Akkumulatbrfedern <B>108</B> bestimmt und die Rückstellzeit von c nach<B>d</B> durch die Einstellung der Drossel<B>101.</B> Das Durch- brenn -Ventil 49, 48 bewirkt ein Drosseln der Maschine, wenn die Drehzahl um einen gewissen Prozentsatz, zum Beispiel um<B>50/"</B> über die geregelte Drehzahl unmittelbar vor der Störung steigt.
Diese geregelte Drehzahl hängt von der Last ab, wenn der.Drehpunkt <B>127</B> des Hebels<B>123</B> nicht so eingestellt ist, dass er eine Kennlinie ohne jeden Abfall er gibt. DieWirkung des Durchbrennventils ist jedoch unabhängig von dem durch die Folge hülse 47 bewirkten, vorübergehenden Abfall.
Speed controller. The present invention is a speed controller with a hydraulic relay's having a movable part for changing the power output of the machine controlled by the controller, and with a control member for controlling the relay, with a flyweight system and a speed regulator spring the control organ in opposite directions influence, and where a lever system connects the support of the speed regulating spring with the moving part of the relay.
In its simplest known embodiment, a regulator of the type mentioned has a fixed support for the speed regulating spring which, although adjustable, is not adjusted by changes in the load on the machine, and with a control slide which has almost no overlap flat characteristic, i.e. it is approximately isochronous. But such regulators are generally not sluggish and can even be unstable;
and if the characteristics of the machine or the load are not such that they bring about the required stabilization of the controller, then there are strong oscillations in the controller, which are intensified by friction in the flyweight valve system.
It is therefore desirable to give the controller a sloping characteristic curve so that the controlled speed changes with the load on the machine. a positive drop causes the controlled speed to decrease with increasing load, which is beneficial to stability. In order to: adapt the controller to the properties of the controlled machine and the load, the drop can be made variable by setting it externally, preferably from a small negative to a larger positive value.
One way to achieve a falling characteristic is to use a lever system to connect the support of the speed regulating spring to the piston or a similar movable part of the hydraulic relay so that it moves proportionally to the movements of the movable part.
A positive drop will be achieved when a displacement of the movable part in the direction of increasing the power output of the machine causes a displacement of the support of the speed regulating spring in the direction of a reduction in the spring force exerted on the control valve "when the latter is in The change in the size and the sign of the drop in the characteristic curve can be achieved by arranging three means for the adjustable displacement of the bearing of the ileus system.
Uni at a given load on the controlled machine, e.g. B. full load to be able to vary the controlled speed without changing the falling characteristic, adjustable means must be provided for moving the support, which work independently of the lever system by means of which the spring support is connected to the movable part of the hydraulic relay.
According to the invention, the support of the speed regulator spring is connected by a Ge threaded bolt and a guide nut with a bushing slidably mounted in the housing, which in turn is pivotably connected to the lever system, with externally actuatable setting means in the form of a worm and a worm wheel for relative rotation of Threaded bolt and guide nut are provided for the purpose of shifting the spring support with respect to the said bushing.
An embodiment of the inventive speed controller for controlling the fuel valve of a gas turbine system, in which the fuel valve is arranged in the controller itself, is shown in the accompanying drawing, in which some working phases of the controller and a graphic representation of its behavior are shown schematically.
Show it.
FIG. 1 shows a vertical longitudinal section through the regulator along the line <B> 1-1 </B> of FIGS. 2, <B> 3, </B> 4 and <B> 5, </B> <B> Mg </B> 2 to <B> 5 </B> vertical cross-sections according to the line 2-2 or <B> 3-3 </B> or 4-4 or < B> 5-5 </B> in FIG. <B> 1, </B> FIG. 6 </B> a side view in the direction of the arrows <B> 6 </B> in FIGS B> 1, </B> 2, <B> 3, </B> 4 and <B> 5, </B> Figs. <B> 7 </B> to 14 working diagrams and Fig. <B> 15 a graphic representation of the behavior of the controller.
According to FIGS. 1 to 6, the stationary regulator housing is made of two parts, a main body 20 and an additional part 21 attached to the latter. At the free end of the main body 20 there is a Support arm 22 is attached, which carries a bearing <B> 23 </B> in which the drive shaft 24 is mounted, on which a drive pinion <B> 25 </B> sits, which is driven by the machine controlled by the controller, which can be any drive unit, for example a steam or combustion engine.
The lower part of the main body 20 has a bore at <B> 26 </B> which represents a cylinder in which a relay piston <B> 28 </B> is slidably arranged and which is provided by a head piece <B> 27 < / B> is completed, in which the rod <B> 29 </B> of the piston <B> 28 </B> slides. The additional part 21 has a bore coaxial to the cylinder for receiving a valve body 33, in which a fuel valve piston 34 can slide, which is set off at 35 and the pointed cam 36 </B> on its front part, which protrude into a cavity closed by the cover <B> 38 </B>.
The fuel supply line (not shown) is connected to an inlet nipple <B> 39 </B> (Fig. <B> 5) </B>, which via a line 40 with which the deposition <B> 35 </B> > the surrounding annulus is connected. The fuel outlet line (not shown) leading to the controlled machine is connected to the cover <B> 38 </B> and is located via an opening 41 (FIGS. <B> 1 </B> and <B> 6) </ B> with the cavity <B> 37 </B> in connection.
A groove 42 which surrounds the valve body 34 and which is completed by a device 43 is connected by means of a line 44 and an annular groove 45 in the valve body with a return line 46 in Ver. The piston <B> 28 </B> is connected to the cylinder head .27 by means of a flexible bellows <B> 30 </B>. The inside of the bellows <B> 30 </B> is vented through openings in the cylinder head <B> 27 </B>. The piston 28 thus separates the working space <B> 31 </B> of the cylinder from an annular space <B> 32 </B> with variable volume that is created between the cylinder wall and the bellows <B> 30 </B> the piston <B> 28 </B> and the cylinder head <B> 27 </B> is closed.
Above the cylinder 26 and parallel to it, the body 20 has a further bore to form a sliding cylinder in which rotary sleeves 47, 48 are arranged. The sleeve 47 is also freely axially displaceable. A non-rotatable slide spindle 49 is slidably arranged within the sleeves 47, 48, one end of which is supported on a speed regulating spring 50 that is effective when compressed and the other end of which is a thrust bearing 51 > carries, on which a rotatable push sleeve <B> 52 </B> is arranged. The latter is connected via a ring with rollers <B> 53 </B>, which are arranged on crank arms 54.
The crank arms 54 carry centrifugal weights <B> 55 </B> and are rotatably mounted in a housing <B> 56 </B> which forms one piece with the drive shaft 24. The sleeve 47 is rotatable by means of two laminated leaf springs <B> 57 </B>, which are clamped in their middle to the sleeve 47 and the ends of which have openings in which bolts <B> 58 </B> are inserted, which, are fastened to the housing <B> 56 </B> and carry helical compression springs <B> 59 </B> and nuts <B> 60 </B>, between which the leaf spring ends are arranged.
The springs are elastically resilient in a plane parallel to the axis of the centrifugal weight carrier, but stiff in a plane normal to this axis. The sleeves 47, 48 are separated from one another by an annular gap <B> 61 </B> which surrounds the spindle 49 and which, # with the annular space <B> 32 </B> by a channel <B> 62 </ B> is connected. The gap <B> 61 </B> contains a helical spring <B> 63 </B> which transmits the rotation from the sleeve 47 to the sleeve 48 and presses the latter against a thrust plate 64, which by means of the screws 65 is attached to the main body 20.
The spindle 49 and the sleeve 47 together form a follower slide for controlling the displacement of the relay piston 28. The main body 20 is provided with an inlet line which leads from the inlet connection <B> 67 </B> (FIG. 3 </ B> and <B> 6) </B> leads to an opening <B> 66 </B> (FIG. 1) in the wall of the valve cylinder. An external source (not shown) of hydraulic fluid with working pressure is connected to the connection <B> 67 </B>, for example the high-pressure lubrication system of the machine.
For reasons of expediency, the working fluid is to be referred to below as <B> Ab) </B>. An annular recess <B> 68 </B> in the body 20 is connected to the working space <B> 31 </B> of the relay cylinder <B> 26 </B> by a line <B> 69 </B>. The sleeve 47 has two outer annular grooves <B> 70 </B> and <B> 71. </B> Groove-70 is with the inlet line <B> 66 </B> (mouth <B> 66) </ B > and groove <B> 11 </B> connected to the ring recess <B> 68 </B>.
Furthermore, the grooves <B> 70, 71 </B> are connected to the interior of the sleeve via radial openings <B> 72 </B> and <B> 73 </B>. A further radial opening 74 is arranged in the sleeve 47 outside the main body 20.
The spindle 49 has sections of smaller diameter, so that annular recesses 75, 76 are formed between the spindle and the sleeve 47, which are separated from one another by a web 77 of the spindles are separated, - which has an axial inner channel <B> 78 </B>, which is connected by radial openings <B> 79 </B> with the recess <B> 75 </B>, which in turn through the openings <B> 72 </B> and the annular groove <B> 70 </B> is connected to the inlet line <B> 66 </B>,
while the recess <B> 76 </B> is connected to the outside air through the opening 74. The openings <B> 73, </B> which lead from the inside of the sleeve 47 to the ring recesses <B> 71, 68 </B>, which are connected to the relay cylinder through the line <B> 69 </B> are bound are normally covered by the web 77 of the spindle 49, to be precise with almost no overlapping ling.
The sleeve 48 forms with the spindle 49 an emergency burn-through valve. An annular recess between the sleeve 48 and the spindle 49, which is formed by an inner annular groove <B> 80 </B> in the sleeve and an offset <B> 81 </B> of the spindle, is formed by radial openings 82 in connection with the axial channel 78 of the spindle and through radial openings 83 with an outer annular groove 84 in the sleeve 48.
The annular groove 84 is in turn connected to a line 85 which is arranged in the body 20 and to an external connection 86 (FIG. 6) leads, which is connected to a device, not shown, to turn off the machine when by shifting the spindle 49 in Fig. 1 </B> to the right in a certain position with respect to the body 20, which a specific increase in the speed of rotation the regulated speed, immediately before this increase, corresponds to,
the annular recess surrounding the step 81 of the spindle is closed off by the annular groove 80 and vented to the inside of the additional part 21 by the step B> 81 </B> comes to lie outside the sleeve 48, so that the line <B> 85 </B> is closed off from the pressure medium conveying channel <B> 78 </B> and vented into the additional part 21, with hydraulic pressure in the line <B> 85 </B> is released.
The axial channel 78 of the spindle 49 is closed at one end by a pin, which carries a knockout plate 87 for the speed regulator spring 50, and is on the other end is partially closed by a member <B> 88 </B>, so that a tapping valve for lubricating the thrust bearing <B> 51 </B> is created.
Furthermore, the sleeve 47 has inner and outer annular grooves 89, 90, which are connected to one another by channels 93. The sleeve 48 has analogous annular grooves 91, 92, which are connected to one another by radial channels 94. Lines <B> 95 </B> or <B> 96 </B> open into the grooves <B> 90- </B> or <B> 92. </B> The lines <B> 95, 96 are arranged in the body 20.
These sets of passages form return lines which form the annular gap <B> 61 </B> between the sleeves 47, 48 against leakage of the high-pressure oil from the annular grooves and annular recesses <B> 70, </B> 84, <B> 75 </ Seal B> and <B> 80 </B> which are under the delivery pressure as it is supplied through the inlet connection <B> 67 </B>.
Since the sleeves 47, 48 always rotate while the body 20 and the spindle 49 do not rotate, the contact surfaces of these parts are subjected to a continuous, even relative movement, which minimizes the irregularities that occur as a result of friction.
In the upper part of the body 20 a reservoir 97 is provided, the upper part of which is vented through an opening 138 which leads into the interior of the additional body 21, and the lower part stands with the annular groove <B> 68 </B> by a line <B> 98 </B> and connected to the annular gap <B> 61 </B> by a line <B> 9, 9 </B>. The openings of the lines 98, 99 into the reservoir are provided with adjustable throttles 100 and 101 in the form of guided needles which are provided with threaded heads on the outside are on which nuts 102 and 103 are screwed.
The return line <B> 95 </B> also leads into the reservoir <B> 97 </B> while the return line <B> 96 </B> opens into the hollow space of the additional body 21. A line 104 branches off from the line 99 (FIGS. 1 and 3), which is fed into a through the cover 106 </B> closed cavity <B> 105 </B>, with a flexible bellows <B> 107 </B> being attached to the inner wall of the cover - the interior of which is provided through openings in the cover <B> 106 </ B > is vented. A rod <B> 108 </B> which can slide in the cover <B> 106 </B> is attached to the closed, free end of the bellows and coaxially to it.
The free end of the rod <B> 108 </B> is connected to one end of a leaf spring <B> 109 </B>, which presses to the right in FIG. <B> 3 </B> and the other end to one rigid slide bar <B> 110 </B> with two side flanges <B> 110 '</B>, which is attached to the cover <B> 106 </B> and carries an adjustable slide made of headed bolts < B> 111 </B>, which carry clamping nuts 112 (of which only one bolt and one nut are shown in FIG. 3) and two clamping rods <B> 113, </B> between which the Spring <B> 109 </B> is jammed.
The part <B> 111 </B> engages under the lateral flanges <B> 110 '. </B> The effective length and consequently the stiffness of the spring <B> 109 </B> can be adjusted by adjusting the slide <B> 111, </B> 112, <B> 113 </B> can be varied on the slide rod <B> 110 </B>. The cavity <B> 105 </B> thus represents a hydraulic accumulator which is loaded by the spring <B> 109 </B>, the stiffness of which is adjustable. The outer end of the speed regulating spring <B> 50 </B> is supported on a stop cap 114, which can slide in a shoe <B> 115 </B> forming a bushing and is prevented from rotating by a cam <B> 116 </ B> is secured, which engages in a guide in the shoe <B> 115 </B>.
The central elevation of the cap 114 is threaded in order to form a guide nut which is screwed onto a guide tube 117 which ends in a pin 117. 114 is therefore connected to the shoe <B> 115 </B> by <B> 117 </B> and the guide nut. This pin is mounted in a pin bearing in the head 115 of the shoe 115, which bearing the end load of the guide screw, which is a result of the thrust of the speed regulating spring, on the shoe <B> 115 </B> transferred.
The guide screw <B> 117 </B> forms a piece with a worm wheel <B> 118 </B> (Fig. <B> 1 </B> and <B> 5) </B> that is inserted into a worm 119 engages, which is mounted in bearings which are arranged in the additional body 21, the worm having a flange 120 (FIG. 5) between a shoulder of the additional body and a sleeve 121 is arranged, the end of the worm <B> 119 </B> being arranged in the recess of the sleeve in order to be able to be connected to the adjusting device, not shown, of the speed regulating spring.
The shoe 115 is arranged so as to be axially slidable in a sleeve 115, which is provided in the additional body 21, and is also rotatable by means of pins 122 with a lever 123 / B> in the form of a perforated plate (see also FIG. 4), the lower end of which is designed as a fork 124 which engages with a part of reduced diameter of the fuel valve piston 34. The sides of the lever 123 </B> are provided with guides <B> 125 </B>, in which bolt bodies <B> 126 </B> can be slid, which are rotatably arranged on bolts <B> 127 </B>.
The bolts <B> 127 </B> are attached in a yoke <B> 128 </B> which is vertically displaceable by means of a guide screw <B> 1.29 </B>, which screw protrudes from the additional body 21 and is axial fixed by means of a collar arranged on the screw and an outer nut <B> 131. </B>
So that the axial displacement of the worm wheel <B> 118 </B> by the lever <B> 123 </B> and the shoe 115 does not interfere with the manual setting of the speed, the worm wheel has straight teeth of sufficient axial length to to allow axial displacement where the tooth pitch is large enough to meet the helical angle of the worm <B> 119 </B>.
On the other hand, the worm wheel 118 can also have helical teeth and be fastened to the shaft of the guide screw 117 by means of a tongue and groove in such a way that it can be moved relatively, in which case that The worm wheel 118 must be fixed in the additional body by suitable thrust bearings in the axial direction, with the guide screw axially fixed in similar bearings in the shoe 115. is.
Between the lower part of the lever <B> 123 </B> and the stops in the additional body 21 are two helical compression springs <B> 132 </B> (Fig. <B> 1 </B> and <B> 5) < / B> arranged, which counteract the action of the speed regulating spring <B> 50 </B> with respect to the lever and serve as relay piston return springs, since their effect, reduced by the effect of the speed regulating spring <B> 50,
</B> is transmitted to the fuel valve piston 34 by the lever <B> 123 </B> and the action of the piston <B> 28 </B> is opposite. The real feedback force that acts on the relay piston depends on the position of the pivot point <B> 127 </B> and is smallest when the pivot point is in its highest position. The springs <B> 132 </B> are selected to be strong enough to apply the return force in this position of the pivot point, which is necessary to return the relay piston at every fuel valve position.
The fork 124 of the lever 123 has a shoulder which engages an eccentric pin 133 (FIG. 4) at one end of a spindle 134, which spindle is on the outside of the additional body 21 is drehein adjustable. This creates an adjustable stop for the fuel valve piston 34 which limits the amount to which the valve can be closed when the engine is idling.
A transparent window <B> 135 </B> (FIGS. 4 and <B> 6) </B> in the additional body 21 allows observation of the position of the lever <B> 123 </B> and a similar window < B> 136 </B> (FIGS. <B> 1 </B> and <B> 6) </B> in the main body 20 permits the observation of the oil level in the reservoir <B> 97. </B> The additional body 21 has a filler opening which can be closed by a pin <B> 137 </B> and through which the cavity of the additional body can be filled with <B> oil </B> (Fig. 1 </B> and < B> 6). </B>
Before the mode of operation of the described controller is explained in more detail, it seems advisable to observe the following points: <B> 1. </B> If the throttle <B> 101 </B> is completely closed, it is a Oil column completely enclosed in spaces 32, 62, 61, 99, 104, 105, and since oil has only a low compressibility, the volume of the oil column cannot increase significantly to change.
Provided that the oil column completely fails the named spaces and is kept under overpressure, it forms a kind of rigid connection between the relay piston 28 and the sliding sleeve 47, so that when the relay piston moves outward (to the right in Fig. 1.) and via the lines or recesses <B> 66, 70, 72, 75, 73, </B> <B> 68, 69 </ B > supplies <B> oil </B> to the working space <B> 31 </B> of the cylinder,
flows out of the annular space <B> 32 01 </B> into the gap <B> 61 </B> and subsequently moves the sleeve 47 to the left according to FIG. 1.
The springs 57 counteract a movement of the sleeve 47 in both directions; (It should be noted here that the effect of the spring <B> 63, </B> can be neglected compared to that of the springs <B> 57, </B>).
When the relay piston <B> 28 </B> moves to the left in FIG. <B> 1 </B>, <B> 01 </B> becomes <B> 01 </B> from gap <B> 61 </B> into the annulus <B> 32 </B> sucked, and the atmospheric pressure acting on the left end of the sleeve 47 moves the sleeve to the right, so that the gap <B> 61 </B> narrows. When the sleeve is moved to the right, the springs <B> 57 </B> and <B> 63 </B> together exert an increasing force that is opposite to the atmospheric pressure, but the sleeve cannot move that far move to the right that this spring force exceeds the effect of atmospheric pressure.
Accordingly, there always remains a resultant force acting on the sleeve which is sufficient to move the sleeve so far to the right that the spaces <B> 32, 61, 62 </B> and <B> 99 </ B > remain filled with <B> 01 </B> and keep the <B> oil. </B> in this space at a small negative pressure.
2. When the throttle <B> 101 </B> is open, the pressure prevailing in space 32, <B> 62, 61, 99, </B> 104, <B> 105 </B> is the same the atmospheric pressure, since the reservoir <B> 97 </B> is vented at <B> 138 </B> against the interior of the additional body 21, in which atmospheric pressure prevails, and the springs <B> 57 </B> lead the sleeve 47 returns to its neutral position after a short waiting time, which depends on the setting of the throttle 101, which controls the tapping speed from or to the reservoir through the line 99 certainly.
<B> 3. </B> The accumulator <B> 105-108 </B> receives or gives a part of the oil that flows out of the space <B> 32 </B> or enters it, whereby the oil column in space <B> 32, 62, 61, </B> <B> 99, </B> 104, <B> 105 </B> as a rigid connection between the piston <B> 28 </ B > and the sleeve 47, but acts as an elastic connection, the elasticity of which, which depends on the setting of the spring <B> 109 </B> and the hardness of the springs <B> 57 </B>, the ratio between the original Displacement of the sleeve 47 and the displacement of the piston <B> 28 </B> determined.
4. When the web 77 of the valve spindle 49 (by relative movement to the left in FIG. 1) releases the radial openings 73 of the sleeve 47, which in FIG the annular grooves <B> 71 </B> and <B> 68 </B> open out and furthermore into the annular space <B> 75 </B> of the openings <B> 72 </B> and the annular groove < B> 70 </B> is in connection with the inlet line <B> 66 </B>, <B> oil </B> with delivery pressure does not only get into the working area <via line <B> 69 </B> B> 31 </B> of the cylinder <B> 26, </B> but also into the line <B> 98, </B> which past the adjustable throttle <B> 100 </B> to the reservoir <B > 97 </B> leads,
where the throttle <B> 100 </B> acts as an adjustable bleeding valve between the pressure oil supply and the relay cylinder. This makes the controller insensitive to an extent that depends on the setting of the throttle <B> 100 </B>; <B> the </B> the greater the outflow through the throttle, the more the openings <B> 73 </B> have to be covered in order to allow a certain flow through the line <B> 69 </B> in to maintain the cylinder space <B> 31 </B>.
In fact, the web <B> 77 </B> must be moved far enough relative to the 1-sleeve 47 to shut down the leakage drain before the <B> oil </B> can reach the relay cylinder. <B> 5. </B> When the relay piston 28 moves when the number of revolutions of the shaft 24 changes, it swivels the lever <B> 123 </B> about its adjustable pivot point <B> 19.7 </ B > and consequently moves the shoe <B> 115, </B> the guide screw <B> 117 </B> and the stop cap 114 so that the speed regulating spring <B> 50 </B> is relaxed when the fuel valve is released 34, <B> 35, 36 </B> is open and vice versa,
when the pivot point <B> 127 </B> is above the rotary connection 122 of the lever <B> 123 </B> with the shoe <B> 115 </B>. This effect is reversed when the point of rotation <B> 127 </B> lies below the axis of rotation 122. (In its lowest position, the pivot point <B> 127 </B> lies above the fork 124). Relaxing the spring <B> 50 </B> naturally causes a decrease in the controlled speed and vice versa.
Since the opening of the fuel valve is the regulated response to increased load and vice versa, the regulated speed decreases with increasing load, which results in a permanently falling characteristic of the controller when the pivot point is well above the rotary joint 122; if the pivot point <B> 127 </B> is well below the pivot point 1.22, the controller characteristic increases. In order to obtain a characteristic curve without any drop, the pivot point <B> 127 </B> must be slightly below the pivot pin 122, since the tap flow through the throttle <B> 100 </B> and the leakage losses in the valve system always have a slight drop of the characteristic curve if this is not compensated.
The mode of operation of the controller is as follows: Assuming that the machine works stationary at the regulated speed, then the spindle 49 is in equilibrium between the thrust of the rollers 53 as a result of the pressure on the flyweights > 55 </B> acting centrifugal forces, which are transmitted by the crank arms 54 and the opposing action of the spring <B> 50;
Furthermore, the left and right ends of the sleeve 47 are normally in equilibrium between the forces due to the opposing springs 63 and 57, namely in the figure in FIG FIG. 1, in which its openings 73 are covered by the web 77 of the spindle 49 so that there is no flow either in or out of the working space <B> 31 </B> of the relay cylinder (Fig. <B> 7) </B>.
When the load on the machine increases, which causes the speed to drop, the flyweights fall inwards and cause the speed regulating spring 50 to move the spindle 49 to the left (Fig. 1) and <B> 7 </B> to 14) and releases the openings <B> 73 </B>, so that <B> oil, </B> the under pressure through the inlet opening <B> 66, </B> the recess <B> 70, </B> the openings <B> 72 </B> and the space <B> 75 </B> is fed via the openings <B> 73, </ B > the grooves <B> 71 </B> and <B> 68 </B> and the line <B> 69 </B> get into the cylinder space <B> 31 </B>, whereby the relay piston <B > 28,
</B> the rod <B> 29 </B> and the fuel valve piston 34 are moved to the right and the fuel valve opening <B> 36 </B> (Fig. <B> 8) </B> continues to open r-en. The machine is accordingly accelerated and this has the effect that the centrifugal weights 55 and the spindle 49 try to return to their starting position.
At the same time, the volume of space <B> 32 </B> in the relay cylinder decreases and <B> oil </B> is pressed out of this space through opening <B> 62 </B>. The squeezed out <B> oil </B> is absorbed by this gap due to the increase in volume of the annular gap <B> 61 </B> between the sleeves 47 and 48, with the sleeve 47 being displaced to the left, which tensions the springs <B> 57 </B> causes.
The movement of the piston 28 and the sleeve 47 continues until the openings 73 are closed again, but if the sleeve 47 has been moved to the left, the regulator will be moved slightly to the left from its original position Spindle 49 is stable at a slightly lower speed than the originally regulated speed (FIG. 9), since the spring 50 is then expanded and exerts a smaller force, which thus through a smaller centrifugal force of the centrifugal weights <B> 55 </B> can be compensated.
The effect of the follower sleeve 47 is that it gives the controller a falling characteristic, that is, the regulated speed decreases with the load. This drop is only temporary, however, if the throttle valve 01 is not completely closed, the tensioning of the springs 57 exerting a pressure on the oil column in space 32, 62, 61, which causes a causes <B> 01 </B> to slowly flow out of this space through the line <B> 99 </B> and the throttle <B> 101 </B> into the reservoir <B> 97 </B>, while the inevitable displacement of the sleeve 47 to the right when the volume slowly releases the openings <B> 73 </B> again,
so that <B> oil </B> can get into the cylinder space <B> 31 </B> and so the relay piston is pushed further to the right and the fuel valve opening <B> opens </B> so that the machine is accelerated and the spindle 49 is moved to the right and the sleeve 47 is forced to follow.
This process lasts until the springs <B> 57, </B> the sleeve 47, the spindle 49 and the centrifugal weights <B> 55 </B> have reached their starting position again, the controller at the original speed becomes stable, but the fuel valve is still open, which allows the machine to absorb the greater load (Fig. 10). The extent of the temporary fall in the characteristic curve of the Regulator is adjustable by adjusting the movable <U> bracket </U> <B> 111, </B> 112, <B> 113 </B>, the accumulator <B> 105 </B> being part of the off accommodates the space <B> 32 </B> of pushed oil, as a result of which the volume of the annular gap <B> 61 </B> decreases, and the position of the sleeve 47 is when it is as in Fig. <B> 9 </ B> shown
is temporarily in balance, determined by the rigidity of the accumulator spring <B> 109 </B>, which are set by the adjustable bracket <B> 111, </B> 112, <B> 113 </B> can, relative to the rigidity of the springs <B> 57 </B> (Fig. <B> 11). </B>
The sequence of processes with decreasing load is reversed, as described above, the displacements of the individual organs taking place in the opposite direction. A movement of the spindle 49 to the right relative to the sleeve 47 releases the openings <B> 73 </B>, so that <B> 01 </B> leaves the cylinder area by <B> 31 </B> and enters the space <B> 76 </B> and then exits through the outlet opening 74.
The function of the adjustable throttle <B> 100 </B> consists of making the controller insensitive and was already explained above (point 4); it is also visible in FIG. Since the pressure in the cylinder chamber <B> 31 </B> that is necessary to overcome the resistance of the return springs <B> 132 </B> of the relay piston increases when the fuel valve opens, which further opens the <B> Openings </B> 73 </B> for a given oil flow.
if the load changes, the insensitivity effect of the tap for a given setting of the throttle <B> 100 </B> is greater than if the load increases.
The mode of operation of the lever <B> 123 </B> and the associated mechanism for creating a permanently falling (or rising) characteristic curve was described in more detail in point <B> 5 </B>. Since the position of the pivot point 127 can be adjusted from the outside of the controller, the degree of the permanent drop in the characteristic curve (positive or negative) can be chosen arbitrarily during operation, as shown in FIGS > 13 and 14 is shown. FIG. 13 shows a setting for permanent, positive drop and FIG. 14 shows the setting for leak compensation in order to achieve a real isochronism.
Fig. 15 shows the mode of operation of the controller. The abscissas represent the time and the ordinates represent the speed. Between a and <B> b </B>, the machine works stationary at the regulated speed. With <B> b </B> there is an increase in the load. If this were only done momentarily, the curve would only rise momentarily. Since the increase in load normally takes a finite time, the controller can adapt to it. The temporary drop as a result of the sequence valve system causes the curve to fall from <B> b </B> to <B> e, </B>, which means a temporary stabilization at a lower speed.
From c to d, the curve rises again up to the starting speed, as a result of the effect of the outflow of <B> oil </B> from the oil column acting on the follower sleeve. The controller then becomes stable at the original speed, with the machine working with increased load (from <B> d </B> to e).
If the triple point <B> 127 </B> is set for permanent drop in the characteristic, line d-e is below the height of line a-b. The extent of the temporary <B> fall </B> from <B> b </B> to c is determined by the setting of the accumulator springs <B> 108 </B> and the reset time from c to <B> d </B> by setting the throttle <B> 101. </B> The burn-through valve 49, 48 throttles the machine when the speed is increased by a certain percentage, for example by <B> 50 / " </B> increases above the regulated speed immediately before the fault
This regulated speed depends on the load if the pivot point <B> 127 </B> of lever <B> 123 </B> is not set in such a way that it gives a characteristic curve without any drop. However, the effect of the burn-through valve is independent of the temporary drop caused by the follower sleeve 47.