CH323111A - Steuerungseinrichtung zur Regulierung von Kraftmaschinen mit Rückführeinrichtung für das Regulierorgan in eine Mittellage - Google Patents

Description

  Steuerungseinrichtung zur Regulierung von Kraftmaschinen mit     Rückführeinrichtung     für das Regulierorgan in eine Mittellage    Bei der Regulierung von     Kraftmasehinen,     insbesondere von     Wasserkraftmasehinen,    ist  es zwecks Erhaltung eines stabilen     Zustand-es     der zu regulierenden Betriebsgrösse notwen  dig, nach vorübergehender Regulierung das  Regulierorgan wieder in seine Mittellage     zu-          rüek7uführen,    damit der     Kraftmasehine    die  nötige Zeit eingeräumt wird, um sieh den  neuen Betriebsverhältnissen anzupassen.

   Diese  Regulierung aus der     Alittellage    heraus hat  also nur vorübergehenden Charakter, das  heisst, das entsprechende     Steuergestängge        muss     nach Ablauf des Steuervorganges in seine  Ausgangslage zurückgebracht werden.  



  Es sind bereits     Steuereinriehtungen    be  kannt, welche diesem Zweck dienen. Bei der  in     Fig.   <B>1</B> dargestellten bekannten     Einrieb-          tunc    vermag eine Feder das     Rüekführor-an     nicht mehr vollständig in die Mittellage     zu-          rilekzuführen,    und dies hat die bekannten  Pendelerscheinungen zur Folge. Dieser Nach  teil wird durch die     Steuerungseinriehtung          fremäss    der vorliegenden Erfindung behoben.

    Diese     Steuei-Lingseinriehtung    zeichnet sich  dadurch aus,     dass    (las das Regulierorgan  steuernde     Rückführorgan    unter dem     stän-          dig,en        Einfluss    einer oder mehrerer Kräfte  steht, welche das     Rüekführorgan    nach seiner  Verschiebung aus der Mittellage vollständig  in diese     zurüekführen    und in dieser festhalten.    In der Zeichnung sind eine bekannte  Steuerungseinrichtung und Ausführungsbei  spiele des     Erfindungsgegenstandes    dargestellt.

    Es zeigt:       Fig.   <B>1</B> die bisherige Konstruktion,       Fig.    2 ein erstes Ausführungsbeispiel, ent  sprechend vorliegender Erfindung,       Fig.   <B>3</B> ein weiteres Ausführungsbeispiel,       Fig.    4 ein     Bewegungs-Rückführungskraft-          Diagramm.     



  Bei der in     Fig.   <B>1</B> dargestellten bekannten  Konstruktion wird die Rückführung beispiels  weise vermittels einer Blattfeder T, deren  eines Ende<B>3</B> fest eingespannt ist, erreicht       (Fig.   <B>1).</B> Am andern Ende 4 der Blattfeder  ist ein Teil der     Rliekführungseinriehtung    be  festigt, bestehend aus Kolbenstange<B>5</B> und dem       Rüekführkolben   <B>6,</B> welch letzterer in den mit  <B>Öl 7</B> gefüllten     Rückführzylinder   <B>8</B>     eintaueht.     Der     Rfiekführzylinder    ist in seiner     Aehsrich-          tung    bewegbar.

   Seine Bewegungen werden  ihm über ein Steuergestänge<B>9,</B> beispielsweise  vom     Steuerservomotor    herstammend, mitge  teilt. Die Bewegungen des     Rüekführzylinders     <B>8</B> werden durch<B>Öl 7</B>     auf    den Kolben<B>6,</B> die  Kolbenstange<B>5</B> und das Regulierorgan<B>17</B>  übertragen. Gleichzeitig wird durch diese Be  wegung die Blattleder 21 in der einen oder  andern     Riehtung    gespannt.

   Dadurch. verän  dert sich der Druck im     ölraum    unter dem      Kolben<B>6,</B> in welchem eine Blende in Form  einer     Durehlassöffnung   <B>1.0</B> angebracht ist, so       dass    durch letztere ein     öldurehlluss    stattfindet.  Durch die Federwirkung sollte der Kolben  wieder in seine Ausgangslage     zurückgebraeht     werden.

   Bekanntlich hat jede Feder in un  mittelbarer Nähe der     ungespannten    Lage  einen praktisch kraftlosen Bereich, das heisst  die einmal     ausgelenkte    Feder geht auch bei  völliger Entlastung und innerhalb der     übli-          ehen    Regulierzeit nicht mehr vollständig in  die Ausgangslage zurück     (Hysteresis).    Die     ge-          kn     wollte Reguliergrösse wird nicht genau einge  halten, und in der Folge treten meistens die.  bekannten nachteiligen     Pendelungserscheinun-          gen    auf.  



  In     Fig.    2 ist als erste Ausführungsform  der Erfindung ein gleiches System wie in       Fig.   <B>1</B> dargestellt. An Stelle der Blattfeder 2'  ist, jedoch ein Hebel<B>13</B> vorgesehen, welcher  bei 12 gelenkig gelagert ist. Dieser Hebel<B>13</B>  ist bei 14 mit der Kolbenstange,<B>5</B> gelenkig  verbunden und trägt an seinem freien Ende  eine Kurvenscheibe<B>15.</B> Diese     Kurvenseheibe     enthält eine Kurve<B>15',</B> welche die Lauffläche  für die Rolle<B>16</B> darstellt. Die Rolle<B>16</B> ist an  der Blattfeder 2 befestigt, die bei<B>18</B> mit einer       Vorspannung    eingespannt ist und im Gegen  satz zu früher nicht mehr direkt auf die Kol  benstange wirkt.  



  Die Wirkungsweise dieser     Steuereinrieh-          tung    stimmt mit derjenigen gemäss der     Fig.   <B>1</B>       ,rundsätzlieh    überein. Die Rückführung in  die Mittellage wird durch die von der vor  gespannten Blattfeder über die Rolle auf die       Kurvenseheibe    ausgeübte Kraft bewirkt. Diese  Kraft wirkt immer in der gleichen Richtung.  Durch die Formgebung der Kurve<B>15'</B>     lässt     sieh dem System jeder beliebige Charakter  des zeitlichen Ablaufes der     Rüekführbewe-          gung    aufzwingen. Im Grenzfall kann diese  Kurve eine Gerade sein.

   In der Mittellage       muss    die Tangente durch den Berührungs  punkt der Kurve mit der Rolle<B>16</B> eine Par  allele zur Bewegungsachse des     Rüekführkol-          bens   <B>6</B> sein, damit der     Rüeklührkolben   <B>6</B> auf  kleinste Bewegungen des Zylinders<B>8</B> an  spricht,     ansonst    die Übertragung der Rüek-         führbewegang    auf den     Rückführkolben   <B>6</B> und  das     Reggilierorgan   <B>17</B> nicht in der gewünsch  ten     Veise    erfolgt.

   Die Feder besitzt in der  Mittellage des     Rüekführkolbens    eine gewisse       Vorspannung,    damit, auch bei kleinsten Be  wegungen vom     Rüekführzylinder   <B>8</B> und     Rüek-          führkolben   <B>6</B> eine vollständige rückläufige  Bewegung in die Mittellage erfolgt. Das hier  dargestellte System erlaubt an Stelle der  Blattfeder     aueh    die Verwendung anderer       Kraftquellen,    wie z.

   B. einer normalen     Sehrau-          benieder,    eines     Gewiehtes    oder eines     hydrau-          lisehen    oder     pne-Limatisehen    Kolbens.  



  Das Kraftsystem kann auch zwei oder  mehr     Kunrenseheiben    mit Kurven<B>15'</B>     sym-          metriseh    um die Kolbenstange herum ange  ordnet haben, wodurch die Gelenke 12 und  14 in Wegfall kommen, wie beispielsweise in       Fig.   <B>3</B> dargestellt.  



       Fig.    4 zeigt schematisch den Verlauf der  auf den Kolben ausgeübten     Rückführkraft        lf,     bezogen auf die     Rileklührbe-wegung    h des       Rückführkolbens.    Die Kurve 20 zeigt gestri  chelt den Verlauf bei der bisherigen Kon  struktion unter Berücksichtigung der     Hyste-          resis,    und Kurve 21 zeigt ausgezogen den     Ver-          ]auf    bei einer erfindungsgemässen Ausfüh  rung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Ste-LierLingseinriehtung zur Regulierung., von Kraftmasehinen, insbesondere von Was- serkraftmasehinen, mit Rliekführeinriehtung für das Regulierorgan der Kraftmaschine in.

   eine Mittellage, dadurch gekennzeichnet, dass das das Regulierorgan<B>(17)</B> steuernde Rück- führorgan <B>(6)</B> unter dem ständigen Einfluss von mindestens einer Kraft steht, welche das Rüekführorgan <B>(6)</B> nach seiner Verschiebung aus der Mittellage vollständig in diese zurück führt und in dieser Lage festhält.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Steuerungseinriehtung nach Patent- ansprueh, dadurch gekennzeiehnet, dass die immer in gleicher Richtung wirkende Kraft durch mindestens eine vorgespannte Feder (2) mittels eines Hebelgestänges<B>(5, 13)</B> auf das Rüekführorgan <B>(6)</B> ausgeübt wird, wobei die Kraftübertragung von der Feder (2) über Rollen<B>(16)</B> auf Kurven<B>(15')</B> erfolgt. 2.

   Steuerungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprueh <B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass eine Kurvenseheibe <B>(15)</B> -in einem Ende eines anderends gelenkig ge lagerten Hebels<B>(13)</B> angeordnet ist, wobei das als Regulierkolben ausgebildete Reg-Lilierorgan <B>(6)</B> mit seiner Kolbenstange<B>(5)</B> gelenkig mit dem Hebel<B>(13)</B> verbunden ist.

   <B>3.</B> Steuerungseinriehtung nach Patent anspruch und Unteransprueh <B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens zwei Kurven- seheiben <B>(15)</B> mit Kurven<B>(151)</B> an beiden Enden des Hebels<B>(13)</B> angeordnet sind, wel- ehe beide über<B>je</B> eine Rolle<B>(16)</B> unter dem Einfluss <B>je</B> einer Feder (2) stehen.

   4, Steuerungseinrichtung nach Patent- anspriieh und Unteransprächen <B>1</B> und<B>3,</B> da durch gekennzeichnet, dass die Tangente durch den Berührungspunkt der Rolle<B>(16)</B> mit der Kurve<B>(15')</B> in der Mittellage eine Parallele zur Bewegungsaehse des Rückführorgans <B>(6)</B> ist. <B>5.</B> Steuerungseinriehtung nach Patent- ansprueh und Unteranspruch <B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung der Kraft vorgespannte Federn verwendet werden.

   <B>6.</B> Steuerungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprueh <B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung der Kraft Gewichte verwendet werden. <B>7.</B> Steuerungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch <B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung der Kraft ein hydraulischer Servomotor verwendet wird.