DE1064345B

DE1064345B - Control device for engines, especially internal combustion engines

Info

Publication number: DE1064345B
Application number: DEK29361A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Ziesche; Dr-Ing Ernst Gehres
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1956-07-14
Filing date: 1956-07-14
Publication date: 1959-08-27

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für Kraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen, bei der ein Fliehgewicht über ein Gestänge auf ein nachgiebiges Glied wirkt, welches entgegen der Wirkung des Fliehgewichtes einem pneumatischen Druck ausgesetzt ist.The invention relates to a control device for engines, in particular internal combustion engines, in which a flyweight acts on a flexible link via a linkage, which counteracts the effect of the flyweight is exposed to pneumatic pressure.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Regeleinrichtung so auszubilden, daß sie mit einem Ungleichf örmigkeitsgrad von Null oder nahezu Null arbeitet. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der auf das nachgiebige Glied wirkende pneumatische Druck bei einer Abweichung des Fliehgewichtes aus seiner Sollstellung mit Hilfe einer vom Fliehgewicht über ein Hebelsystem betätigten, einen etwa konstanten Druck liefernden Druckmittelzu- und einer Druckmittelableitung geändert wird, wobei für das Hebelsystem eine Rückführung vorgesehen ist.It is the object of the invention to design the control device in such a way that it has a degree of irregularity works from zero or near zero. This object is achieved in that the flexible Pneumatic pressure acting on the link when the flyweight deviates from its target position with the help of a lever system operated by the flyweight, an approximately constant pressure delivering pressure medium supply and a pressure medium discharge is changed, for the lever system a return is provided.

Es ist ein Fliehkraftregler für Kraftmaschinen bekanntgeworden, bei welchem den Schwunggewichten ein Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt. Bei diesem Regler ist ein gleichbleibender Flüssigkeitsdruck allein nicht imstande, der bei jeder Reglerstellung wechselnden Fliehkraft das Gleichgewicht zu halten, wenn nicht eine zusätzliche Kraft mitwirkt. Aus diesem Grunde greift der bekannte Regler selbst in die Druckverstellvorrichtung ein, um den Flüssigkeitsdruck innerhalb derjenigen Druckgrenzen zu verändern, welche die gewünschte Ungleichförmigkeit des Reglers erfordern. Bei den bekannten Reglern wird ein wirksamer Hebelarm im Verhältnis zum Hub der Schwungkörper so gewählt, daß bei Änderung der Belastung der Ungleichförmigkeitsgrad des Reglers gleichbleibt bzw. sich in einer bestimmten Weise ändert. Dies entspricht aber nicht der neuen Erfindung. Gemäß der Erkenntnis der neuen Erfindung wird der pneumatische Druck so geändert, daß er bei einer Abweichung der Fliehgewichte aus ihrer Sollstellung nach außen herabgesetzt wird. Hierdurch wird die Regeleinrichtung in vorteilhafter Weise so beeinflußt, daß ihr Ungleichförmigkeitsgrad sehr klein werden kann.A centrifugal governor for power machines has become known, in which the flyweights a liquid pressure counteracts. With this regulator, a constant fluid pressure is all that is needed unable to keep the equilibrium of the centrifugal force, which changes with every regulator position, if not an additional force is involved. For this reason, the known regulator itself engages in the pressure adjustment device to change the fluid pressure within those pressure limits which the desired Require irregularity of the controller. In the case of the known regulators, an effective lever arm is used chosen in relation to the stroke of the flywheel so that the degree of nonuniformity when the load changes of the controller remains the same or changes in a certain way. This matches with but not the new invention. According to the knowledge of the new invention, the pneumatic Pressure changed so that it is reduced in the event of a deviation of the flyweights from their desired position to the outside will. As a result, the control device is influenced in an advantageous manner so that its degree of nonuniformity can get very small.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically, for example.

In der Zeichnung sind mit 1 die Fliehgewichte eines Fliehkraftreglers bezeichnet, die über die Winkelhebel 2 auf einen Teller 3 einwirken, der an dem rechten Ende einer Stange 4 befestigt ist. An dem linken Ende der Stange 4 ist ein kegeliges Druckstück 5 befestigt, das mit seiner kegeligen Spitze an einer Membran 6 anliegt, die unter der Wirkung eines pneumatischen Druckes steht. Der pneumatische Druck wirkt in einem Raum 7 auf die Membran 6 so ein, daß er dem Ausschlag der Fliehgewichte 1 entgegenwirkt. Der Raum 7 wird gebildet durch ein drehsymmetrisches Gehäuse 8 mit einer kegelstumpfförmigen Mantel-Regeleinrichtung für Kraftmaschinen,
insbesondere BrennkraftmaschinenIn the drawing, 1 denotes the flyweights of a centrifugal governor, which act via the angle lever 2 on a plate 3 which is attached to the right end of a rod 4. At the left end of the rod 4 a conical pressure piece 5 is attached, which rests with its conical tip on a membrane 6 which is under the action of a pneumatic pressure. The pneumatic pressure acts in a space 7 on the membrane 6 in such a way that it counteracts the deflection of the flyweights 1. The space 7 is formed by a rotationally symmetrical housing 8 with a frustoconical shell control device for power machines,
in particular internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Klöckner-Humboldt-DeutzKlöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft,
Köm-Deutz, Mülheimer Str. 149Corporation,
Köm-Deutz, Mülheimer Str. 149

Dr.-Ing. Kurt Ziesche, Köln-Dünnwald,Dr.-Ing. Kurt Ziesche, Cologne-Dünnwald,

und Dr.-Ing. Ernst Genres, Kenmore, N. Y. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt wordenand Dr.-Ing. Serious Genres, Kenmore, N. Y. (V. St. A.), have been named as inventors

fläche. Im Bereich des größeren Durchmessers des Gehäuses 8 ist die Membran 6 befestigt. Dadurch wird erreicht, daß sich bei der Bewegung der Membran deren wirksamer Durchmesser ändert. Der wirksame Durchmesser der Membran wird größer, wenn sich die Stange 4 nach links bewegt, und er wird kleiner, wenn sich die Stange nach rechts bewegt.area. The membrane 6 is fastened in the area of the larger diameter of the housing 8. This will achieves that when the membrane is moved, its effective diameter changes. The effective one Diameter of the diaphragm becomes larger when the rod 4 moves to the left and it becomes smaller when the bar moves to the right.

Der Raum 7 ist über Leitungen 9, 10 und 11 an einen Raum 12 angeschlossen, in dem sich eine Druckmittelzuleitung und eine Druckmittelableitung befindet. Die Druckmittelzuleitung wird gebildet durch ein im Raum 12 endendes Rohr 13-, in dem sich ein etwa konstanter Luftdruck befindet. Die Druckmittelableitung wird gebildet durch ein im Raum 12 endendes Rohr 14, welches außen mit der freien Atmosphäre verbunden ist. Die Enden 15 und 16 der Rohre 13 undThe space 7 is connected via lines 9, 10 and 11 to a space 12 in which there is a pressure medium supply line and a pressure medium discharge is located. The pressure medium supply line is formed by a tube 13- which ends in space 12 and in which there is an approximately constant air pressure. The pressure medium discharge is formed by a tube 14 ending in space 12, which is connected to the outside with the free atmosphere connected is. The ends 15 and 16 of the tubes 13 and

14 liegen an einer Ventilplatte 17 an, die durch eine Feder 18 belastet ist und mit Hilfe einer Stange 19 so bewegt werden kann, daß sie entweder um die Öffnung14 rest on a valve plate 17, which is through a Spring 18 is loaded and can be moved by means of a rod 19 so that it is either around the opening

15 kippt und dadurch die öffnung 16 freigibt oder daß sie um die Öffnung 16 kippt und dadurch die Öffnung 15 freigibt. Im ersten Falle werden der Raum 7, die Leitungen 9, 10 und 11 und der Raum 12 über die Leitung 14 entlastet. Im zweiten Falle dagegen wird dem Raum 7, den Leitungen 9, 10 und 11 und dem Raum 12 Luft von konstantem Druck über die Leitung 13 zugeführt. Die Entlastung des Raumes 7 bzw. die Zuführung von Druckluft in diesen haben den Zweck, daß der auf die Membran 6 wirkende pneumatische Druck bei einer Abweichung der Fliehgewichte 1 aus ihrer Solistellung geändert wird. Der pneumatische Druck im Raum 7 wird so geändert, daß er bei einer Abweichung der Fliehgewichte 1 aus ihrer Sollstellung nach außen herabgesetzt wird. Hierdurch wird die15 tilts and thereby exposes the opening 16 or that it tilts around the opening 16 and thereby exposes the opening 15. In the first case, space 7, lines 9, 10 and 11 and space 12 are relieved via line 14. In the second case, however, the space 7, the lines 9, 10 and 11 and the space 12 are supplied with air at constant pressure via the line 13. The purpose of relieving the pressure on the space 7 or the supply of compressed air to it is that the pneumatic pressure acting on the membrane 6 is changed when the centrifugal weights 1 deviate from their solo position. The pneumatic pressure in space 7 is changed so that it is reduced to the outside in the event of a deviation of the flyweights 1 from their desired position. This will make the

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Regeleinrichtung in vorteilhafter Weise so beeinflußt, daß ihr Ungleichförmigkeitsgrad sehr klein werden kann.Control device influenced in an advantageous manner so that their degree of irregularity are very small can.

Die Beeinflussung des pneumatischen Druckes im Raum 7 geschieht von der Stange 4 aus über einen an ihr befestigten, als Reglermuffe wirkenden Teller 20 und einen Hebel 21, der um einen Drehpunkt 22 schwenkbar ist und mit seinem freien Ende an der linken Seite des Tellers 20 anliegt. An der linken Seite des Hebels 21 liegt eine Rolle 23 an, die in einen Hebel 24 gelagert ist, der seinen festen Drehpunkt bei 25 hat. An dem Hebel 24 ist eine Druckstange 26 angelenkt, die an ihrem linken Ende einen Federteller 27 trägt, der an dem rechten Ende einer Druckfeder 28 anliegt. Das linke Ende der Druckfeder 28 liegt an einer beweglichen Wand 29 an, die mit einem Faltenbalg 30 und einer feststehenden Wand 31 einen Raum 32 einschließt, der über eine Leitung 33 an einer Druckmittelquelle angeschlossen ist. Der Druck dieser Druckmittelquelle ist der Drehzahl der Maschine proportional veränderlich. An einer hebelartigen Verlängerung 44 der Wand 29 ist nunmehr die Stange 19 befestigt. Dadurch wird erreicht, daß bei einer Bewegung der Stange 4 nach links entgegen der Kraft im Raum 7 und entgegen den Kräften, die durch die Feder 28 und den Druck im Raum 32 bestimmt werden, die Platte 17 um das Ende 15 der Leitung 13 kippt und auf diese Weise der Raum 7 über die "Leitungen 9, 10 und 11 und 14 entlastet wird. Bewegt sich die Stange 4 nach rechts, so erfolgt sinngemäß in umgekehrter Weise eine Auffüllung des Raumes 7 durch den in der Leitung 13 herrschenden Druck.The pneumatic pressure in space 7 is influenced from the rod 4 via a plate 20, which is attached to it and acts as a regulator sleeve, and a lever 21 which can be pivoted about a pivot point 22 and rests with its free end on the left side of the plate 20 . On the left side of the lever 21 there is a roller 23 which is mounted in a lever 24 which has its fixed pivot point at 25. A pressure rod 26 is articulated to the lever 24 and carries a spring plate 27 at its left end which rests against the right end of a pressure spring 28. The left end of the compression spring 28 rests against a movable wall 29 which, with a bellows 30 and a fixed wall 31, encloses a space 32 which is connected via a line 33 to a pressure medium source. The pressure of this pressure medium source is variable in proportion to the speed of the machine. The rod 19 is now attached to a lever-like extension 44 of the wall 29. This ensures that when the rod 4 moves to the left against the force in the space 7 and against the forces determined by the spring 28 and the pressure in the space 32, the plate 17 tilts about the end 15 of the line 13 and in this way the space 7 is relieved via the lines 9, 10 and 11 and 14. If the rod 4 moves to the right, the space 7 is filled in the opposite way by the pressure prevailing in the line 13.

Für das Hebelsystem 21, 24 ist noch eine Rückführung vorgesehen. Diese Rückführung wird durch eine am Drehpunkt 22 des Hebels 21 angreifende Platte 34 gebildet, die auf ihrer einen Seite durch einen kleineren und auf ihrer anderen Seite durch einen größeren Faltenbalg belastet ist, wobei die Faltenbälge an die Leitung 10 angeschlossen sind. Die Verbindung der Platte 34 mit dem Drehpunkt 22 des Hebels 21 erfolgt über einen Bügel 35. Der die Platte 34 belastende kleinere Faltenbalg ist mit 36 und der die Platte 34 belastende größere Faltenbalg ist mit 37 bezeichnet. Die Faltenbälge 36 und 37 sind über Leitungen 38 bzw. 39, in die noch Drosselvorrichtungen 40 bzw. 41 zwecks genauer Abstimmung eingebaut sind, und über eine Leitung 42 mit der Leitung 10 und auf diese Weise über die Leitung 11 mit dem Raum 12 verbunden, an den die Leitungen 13 und 14 angeschlossen sind.A return is also provided for the lever system 21, 24. This regression is through formed at the pivot point 22 of the lever 21 engaging plate 34, which on one side by a smaller one and loaded on its other side by a larger bellows, the Bellows are connected to the line 10. The connection of the plate 34 to the pivot point 22 of the Lever 21 takes place via a bracket 35. The plate 34 loading smaller bellows is with 36 and the the larger bellows which load the plate 34 is denoted by 37. The bellows 36 and 37 are over Lines 38 and 39, respectively, in which throttle devices 40 and 41 are installed for the purpose of precise coordination are, and via a line 42 to the line 10 and in this way via the line 11 to the room 12 connected to which the lines 13 and 14 are connected.

Bei einer Bewegung des Drehpunktes 22 des Hebels 21 bestimmt der Abstand der neuen Lage des Drehpunktes 22 von seiner vorhergehenden Lage den Ungleichförmigkeitsgrad der Einrichtung. Da der Drehpunkt 22 in seiner Bewegung abhängig ist von der Differenzkraft, welche die Faltenbälge 36 und 37 erzeugen, hängt also der Ungleichförmigkeitsgrad ab von dem Größenverhältnis der Faltenbälge 36 und 37. Es ist noch eine in ihrer Wirkungsrichtung verstellbare, an der Platte 34 befestigte Zugfeder 43 vorgesehen, durch welche das durch die Faltenbälge 36 und 37 bestimmte Verhältnis in etwa beeinflußt werden kann.When the pivot point 22 of the lever 21 moves, the distance determines the new position of the pivot point 22 from its previous position shows the degree of non-uniformity of the device. Because the fulcrum 22 in its movement depends on the differential force that the bellows 36 and 37 generate, the degree of non-uniformity depends on the size ratio of the bellows 36 and 37. A tension spring 43, which is adjustable in its direction of action and fastened to the plate 34, is also provided, by means of which the ratio determined by the bellows 36 and 37 is approximately influenced can.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn bei einer Entlastung der Maschine die Fliehgewichte 1 nach außen schlagen, wird die \^rentilplatte um das Ende 15 der Leitung 13 gekippt, so daß der Raum 7 über die Leitung 14 entlastet wird. Es erfolgt dadurch eine sehr schnelle Reaktion des Reglers bei einer Bewegung der Fliehgewichte 1 aus ihrer Sollstellung. Gleichzeitig jedoch erfolgt auch eine Entlastung der Faltenbälge 36 und 37, weil diese ja ebenfalls an die Leitung 14 angeschlossen sind. Die Folge ist eine Bewegung des Drehpunktes 22 des Hebels 21 nach rechts, wodurch die Ventilplatte 17 wieder in die beide Leitungsenden 15 und 16 versperrende Lage zurückgeführt wird. Bei einer Abweichung der Fliehgewichte aus ihrer Sollstellung nach innen erfolgt der Regelvorgang sinngemäß in umgekehrter Weise.The operation of the device is the following: When the flyweights 1 beat at a discharge of the machine to the outside, the \ ^r entilplatte is tilted around the end 15 of the line 13, so that the space is relieved via the line 7 fourteenth As a result, the controller reacts very quickly when the flyweights 1 move out of their desired position. At the same time, however, the pressure on the bellows 36 and 37 is also relieved because they are also connected to the line 14. The result is a movement of the pivot point 22 of the lever 21 to the right, as a result of which the valve plate 17 is returned to the position that blocks both line ends 15 and 16. If the flyweights deviate from their target position inwards, the control process is carried out in the opposite way.

Claims

Patent claims:

1. Control device for prime movers, in particular Internal combustion engines in which a flyweight is attached to a flexible one via a linkage Member acts, which is exposed to a pneumatic pressure against the effect of the flyweight is, characterized in that the acting on the resilient member is pneumatic Pressure in the event of a deviation of the flyweight from its target position with the help of one from the flyweight a lever system actuated an approximately constant pressure supplying pressure medium supply and pressure medium discharge is changed, a return being provided for the lever system is.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the pressure medium supply and Pressure medium discharge via the lever system from the flyweight against the force of a spring and one acting in the same way as this spring, under a speed-dependent pressure upright bellows is operated.

3. Control device according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure medium supply and pressure medium discharge is controlled by a valve plate and two pipe ends, in that the valve plate closes both pipe ends in the idle state, during a control process however, tilts either around one or the other pipe end, with one pipe end released in each case and once the pressure medium supply and once the pressure medium discharge line is opened.

4. Control device according to claims 1 to 3, characterized in that the lever system consists of two simple levers, one end of which is attached to the regulator and with its other end engages the return and that of the other, with a solid The lever provided with a pivot point rests with its free end via a roller, this lever is loaded by the spring and the bellows.

5. Control device according to claims 1 to 4, characterized in that the return by a plate acting on the lever or the like. Is formed on one side is loaded by a smaller bellows and on its other side by a larger bellows, whereby the bellows are exposed to the pneumatic pressure acting on the compliant member.

Considered publications: German patent specifications No. 290 358, 517 982, 051.

1 sheet of drawings

® 909 609/168 8.