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Vorrichtung zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses oder Schlupfes oder Einrichtung zum Überwachen des Synchronisierens.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses oder
Schlupfes oder eine Einrichtung zum Überwachen des Synchronisierens mit Wellen oder Gliedern, die in einem oder mehreren Übersetzungsverhältnissen miteinander treibend verbunden sind und die auch manchmal mittels zweier miteinander durch ein Differentialgetriebe gekuppelter Reibräder oder anderer Getriebeglieder miteinander parallel verbunden sind.
Gemäss der Erfindung bewirkt die Differentialdrehung dieser Glieder, dass eine Schraubenspindel und eine Mutter eine Axialbewegung des Differentialgetriebes so lange bewirken, bis das dritte oder freie Element des Differentialgetriebes zum Stillstand gelangt und die Schraubenbewegung aufhört, wobei das bewegliche Schraubenelement in einer Lage stillgesetzt wird, die eine Anzeige des Synchronismus oder einer Stufe bewirkt, um zu sichern, dass ein Geschwindigkeitswechselgetriebe richtig synchronisiert wird.
Es kann ein drittes, durch unmittelbaren Eingriff seines inneren oder äusseren Umfanges mit dem Umfange der drehbaren Glieder angetriebenes Glied vorgesehen sein, dessen Achse eine Verschiebungsbewegung durchführen kann und das elastisch deformierbar ist, so dass es sich selbst in verschiedene Lagen entsprechend verschiedenen Differentialumfangsgeschwindigkeiten an dem Punkte des bezüglichen Antriebseingriffes einstellt.
Soll die Vorrichtung zum Überwachen des Geschwindigkeitswechsels bei Getriebekasten Verwendung finden, dann wird vorteilhafterweise ein Geschwindigkeitswechselhebel vorgesehen, der bei Bewegung in eine, irgendeinem einzelnen Übersetzungsverhältnis entsprechende Lage durch eine Verriegelungsvorrichtung an der Vollendung seiner Bewegung so lange gehindert wird, bis diese bei Eintritt des Synchronismus des zum Eingriff bestimmten Getriebes oder Kupplungszahnes durch einen Entriegelungsimpuls oder eine solche Kraft entriegelt wird, der auf die Entriegelungsvorrichtung von der Synchronisiervorrichtung übertragen wird. Der
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wobei beide Teile kontinuierlich oder in Zwischenräumen angetrieben. werden können.
Ein dritter Teil (in den Unterlagen als "Indikator" bezeichnet, wobei dieser Ausdruck gleichzeitig eine Regelvorrichtung mit einschliessen soll) wird durch Reibung von dem Primär-und Sekundärläufer angetrieben, und dient dazu, das Übersetzungsverhältnis zwischen Primär-und Sekundärläufer oder den diese antreibenden Vorrichtungen anzuzeigen oder die Änderung des Übersetzungsverhältnisses bzw. den Synchronismus zwischen diesen Teilen zu regeln.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1-4 zeigen eine Anordnung, bei der die verschiedenen Teile der Regelvorrichtung die Form von Ringen aufweisen. Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform, bei der Primärund Sekundärläufer in Form von konisehen Scheiben ausgebildet sind. Fig. 7 ist eine Anordnung, die durch Verbindung mehrerer Vorrichtungen nach Fig. 5 und 6 entstanden ist. Fig. 8-10 zeigen eine Anordnung, bei der die Synchronisiervorrichtung nach Art eines Kugellagers ausgebildet ist.
Fig. 11 ist eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform. Fig. 12 und 13 veranschaulichen eine Möglichkeit der praktischen Anwendung der Erfindung. Fig. 14-16 stellen eine weitere abgeänderte Ausführungsform mit intermittierendem Antrieb dar. Fig. 17 zeigt eine andere Form der Synchroniservorrichtung, die in Verbindung mit jeder Maschine verwendet werden kann, bei der ein Getriebe benötigt
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wird. Fig. 18 und 19 veranschaulichen eine weitere Ausbildung der Erfindung in Anwendung auf die Synchronisierung der treibenden und getriebenen Teile einer Maschine und eines Getriebes sowie Mittel zur Verhinderung einer Gangschaltung, so lange bis die Synchronisierung vollendet ist.
Fig. 20 zeigt eine weitere Ausbildung der in den Fig. 18 und 19 veranschaulichten Vorrichtung zur automatischen Synchronisierung und Gangschaltung, in Verbindung mit der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform. Fig. 21 und 22 veranschaulichen eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform einer Synchronisier- vorrichtung in Anwendung auf zwei oder mehr Maschinen, beispielsweise Motoren für Luftfahrzeuge.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Drehteile vorgesehen, nämlich der Primärläufer 1, der beispielsweise durch die Treibwelle eines Getriebes entweder mit der gleichen Geschwindigkeit oder in einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis angetrieben wird sowie einem Sekundärläufer 2, der in ähnlicher Weise durch die getriebene Welle des Getriebes in Drehung versetzt wird.
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aus zwei Scheiben oder Ringen mit parallelen Achsen, die sich um ihre Achse in gleichem Sinne drehen. Die Rotoren sind in gewisser Entfernung voneinander angeordnet und zwischen ihnen ist eine dritte Scheibe oder ein Ring 3 eingesetzt, der Indikator, der zweckmässig hohl ist, so dass er eine gewisse Elastizität aufweist.
Dieser Indikator liegt normalerweise parallel mit den Rotoren 1 und 2, zwischen denen er eingeklemmt ist, so dass in dieser Stellung die drei Achsen der Rotoren und des Indikators in derselben Ebene liegen.
Der Indikator kann sich frei drehen und in Querrichtung um einen gewissen Betrag nach jeder Seite der Ebene, in der die Rotorachse liegen, bewegen. Die Grösse der Bewegung hängt von der Elastizität des Indikators ab und wird durch zwei Anschläge 4 auf jeder Seite begrenzt. Diese Anschläge können beispielsweise aus zwei Kohlebürsten oder aus andern elektrischen Kontakten bestehen, die durch geeignete Federn 5 getragen werden (Fig. 2). In seiner normalen Lage berührt der Indikator 3 diese Anschläge 4 nicht und er behält diese Lage bei, solange die Rotoren 1, 2 sich in einem bestimmten
Geschwindigkeitsverhältnis drehen, das von dem Durchmesser der Rotoren und der Art und Weise ihres Antriebes abhängt.
Angenommen, die Rotoren haben den gleichen Durchmesser, dann wird der Indikator von ihnen durch Reibungseingriff so lange angetrieben aber nicht in Querrichtung verschoben werden, als sich letztere mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Sobald aber einer der Rotoren relativ zu dem andern seine Geschwindigkeit ändert, wird sich der Indikator gegen den einen oder den andern der Anschläge bewegen und sich gegen ihn drücken, solange die Rotoren nicht synchron laufen.
Wenn die Rotoren und der Indikator beispielsweise aus Metall bestehen und mit dem einen Pol einer Batterie 6 verbunden sind, während die Kohlebürsten an dem andern Pol liegen, wird ein elektrischer Stromkreis geschlossen, sobald die Rotoren sich nicht mit der gleichen Geschwindigkeit drehen, vorausgesetzt, dass sie einen gleichen Durchmesser haben, oder, sofern ihre Durchmesser voneinander abweichen, in einem festliegenden Übersetzungsverhältnis aufeinander zur Einwirkung kommen.
In diesem elektrischen Stromkreis kann eine Lampe eingeschaltet sein, die ein Warnsignal gibt oder ein Elektromotor oder Servomotor kann in Tätigkeit gesetzt werden, der seinerseits so auf den treibenden Teil, beispielsweise eines Getriebes, einwirkt, dass entweder ein Eingriff der Gänge verhindert oder der Synchronismus, beispielsweise durch Einwirkung auf den Primärläufer, wieder hergestellt wird, der dadurch entweder seine Geschwindigkeit vergrössert oder verkleinert, bis ein Synchronlaufen wieder erreicht ist. Sobald letzteres wieder der Fall ist, kehrt der Indikator in seine Normallage zurück und steht dann mit den Anschlägen nicht mehr in Berührung. Eine solche Anordnung wird später in bezug auf die Fig. 18 und 19 weiterhin beschrieben werden.
In der Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Synchronisiervorrichtung veranschau- licht, bei der der Indikator 3 in Form eines Ringes auf die Aussenseiten des Primär-und Sekundärläufers 1, 2 zur Einwirkung kommt. Wenn Primär-und Sekundärläufer mit gleicher Geschwindigkeit rotieren, wird der Indikator in seiner Lage verbleiben, aber sobald der Synchronlauf dieser Teile gestört wird, bewegt sich der Indikator in die eine oder die andere Richtung und kommt so mit dem einen oder dem andern Anschlag in Berührung. 0
Bei der weiteren Ausführungsform der Fig.
5 und 6 weisen Primär-und Sekundärläufer die Form konischer Scheiben 7 und 8 auf, während der Indikator aus zwei Ringen 9 besteht, die zwischen die Scheiben 7, 8 eingeklemmt sind, deren Berührungsflächen von den Scheibenwellen 7', 8'isoliert sind. Jeder Ring 9 des Indikators steht in ständiger Berührung mit einem unter Federdruck stehenden Kontakt 10, so dass eine Störung des Synehronlaufes zwischen Primär-und Sekundärläufer durch Unterbrechung des Kontaktes durch einen der Ringe 9 angezeigt wird. Wenn Primär-und Sekundärläufer synchron laufen, werden auf Grund der verschiedenen, durch die Keilform bedingten Umfangsgeschwindigkeiten die beiden Ringe 9 so bewegt, dass sie in Berührung mit den Kontakten 10 kommen.
Wenn nun der Synchronlauf gestört wird, löst sich der eine oder der andere der Ringe 9 von seinem Kontakt und unterbricht so den Stromkreis. Eine Vorrichtung mit mehreren Indikatoren für ver- schiedene Übersetzungsverhältnisse (s : die weiter unten beschriebene Fig. 7) wird dann anzeigen, welche bestimmte Übersetzung zwischen dem Primär-und Sekundärläufer in dem Getriebe gerade besteht, sowohl wenn die Gänge eingeschaltet als auch wenn sie ausgeschaltet sind.
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Wenn das zu regelnde Getriebe mehr als ein Übersetzungsverhältnis aufweist, ist die Vorrichtung mit so vielen Sätzen von Rotoren und Indikatoren zu versehen, als Übersetzungsverhältnisse (Fig. 7) vorhanden sind, wobei jeder Satz mit den richtigen Geschwindigkeiten angetrieben wird, durch die jedes einzelne Übersetzungsverhältnis synchron läuft. Beispielsweise können alle Primärrotoren (7) eines jeden Satzes durch eine Welle 7'angetrieben werden, während alle Sekundärrotoren 8 von dem getriebenen Teil 8'des (nicht gezeichneten) Getriebes über (nicht gezeichnete) geeignete Räder angetrieben werden, so dass jeder Satz mit dem ersten, zweiten, dritten und weiteren Übersetzungsverhältnissen des Getriebes synchron laufen wird.
Jeder Indikator wird nun einem besonderen Übersetzungsverhältnis zwischen den Winkelgeschwindigkeiten der einzelnen Keile entsprechen.
Bei einer andern Form der Erfindung (Fig. 8 und 9) wird als Primärrotor die eine Seite 11 eines Druck-oder Zapfenkugellagers und als Sekundärläufer die andere Seite 12 dieses Lagers und als Indikator das die Kugeln 14 enthaltende Gehäuse 13 verwendet. Dieses Gehäuse 13 wird so lange seine Lage beibehalten, als die beiden Seiten in entgegengesetzter Richtung mit geeigneten Geschwindigkeiten rotieren. Der Indikator 13 wird durch die Reibung der Kugeln 14 auf ihrer Bahn angetrieben, wobei die beiden Rotoren 11 und 12 durch geeignete Federn 15 gegeneinander gepresst werden. Das Kugelgehäuse trägt eine Trommel 16 und konzentrisch dazu eine zweite Trommel 17, die sich frei auf ersterer, von dieser nur durch einen Ölfilm getrennt, drehen kann, wobei beide Trommeln 16, 17 in ein Ölbad 18 eintauchen.
Diese zweite Trommel 17, die durch Federn 19 oder durch ihr Gewicht in ihrer Ruhelage gehalten wird, trägt einen elektrischen Schalter 20 nach Art der Quecksilberschalter, der einen elektrischen Stromkreis schliesst, wenn er aus seiner Ruhelage gekippt wird. Um den mitgezogenen Ölfilm zu verstärken, können die Trommeln 16, 17 Platten 21 tragen, die, wie in Fig. 10 gezeigt, in zickzackförmiger Anordnung angebracht sein können.
An Stelle des Quecksilberschalters 20 kann die Trommel 17 an ihrem Scheitelpunkt mit einem Kontakt 22 (Fig. 9) versehen sein, der mit einem oder zwei Federkontakten in Berührung kommen kann.
Bei dieser Ausführungsform wird der durch die Viskosität des Ölfilms bedingte Schlupf dazu beitragen, den Quecksilberschalter 20 in einer bestimmten Normallage zu halten, auch wenn in den Geschwindigkeiten der Rotoren eine kleine Differenz entsteht. Eine solche Ausführungsform kann bei einigen Anwendungsgebieten vorteilhaft sein.
Bei einer weiteren Abart der Erfindung (Fig. 11) werden als Rotoren zwei flache Scheiben 24, 25 benutzt, die in derselben Ebene um zwei feste Achsen 26,27 rotieren und als Indikator ein System 28, in Form eines Differentials, dessen Zwischenteil 29 auf einer festen Achse 30 sitzt und mit dieser sich senkrecht zu und in derselben Ebene mit den Rotorwellen drehen kann. Die andern beiden Teile 31
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Wenn die Rotorscheiben 24, 25 sich in entgegengesetzter Richtung drehen, wird das dritte Teil 29 des Differentials nur dann in seiner Lage verbleiben, wenn die Reibscheiben 33 genau dieselbe Geschwindigkeit aufweisen. Unter solchen Bedingungen verändert das Indikatorsystem seine Lage in bezug auf seine Welle nicht. Aber sobald die relative Winkelgeschwindigkeit der Rotoren 24, 25 voneinander abweicht, wird die Welle 30 des Indikators durch das Zwischenteil 29 des Differentials mit dem Ergebnis gedreht, dass die Indikatorwelle 30 in die oder aus der feststehenden Mutter 35 geschraubt wird. Hiedurch bewegt sich das ganze Indikatorsystem entlang seiner Achse, was automatisch eine Änderung der Durchmesser der Berührungskreise zur Folge hat, auf denen die Reibscheiben 33 auf den Rotorscheiben 24, 25 ablaufen.
Wenn die Schraube 35 sich in der gleichen Richtung weiterdreht, wird diese Wirkung so lange anhalten, bis der Indikator eine Stellung einnimmt, in der seine Reibscheiben wieder mit der gleichen Geschwindigkeit rotieren, wodurch der Indikator wieder zum Stillstand kommt. An Stelle der feststehenden Mutter 35 und der beweglichen Schraube 30 kann auch die Schraube feststehen und die Mutter beweglich sein, wie es in bezug auf die Fig. 12 und 13 weiter unten beschrieben ist.
Die neue Stellung des Indikators gibt daher einen Anhalt für das neue Übersetzungsverhältnis zwischen den Rotoren und die Axialbewegung der Indikatorwelle kann das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Primär-und Sekundärläufer einer Vorrichtung, beispielsweise eines Getriebes, anzeigen und, wenn nötig, regeln.
Anstatt, dass die Rotoren in einer Ebene liegen, können dieselben auch in zwei parallelen Ebenen koaxial angeordnet werden, wobei das Indikatorsystem zwischen ihnen mit etwas geneigter Welle eingesetzt wird, so dass jeder Rotor nur eine der Reibscheiben antreibt. Bei dieser Form der Erfindung sind nur ein Indikator und ein Rotorenpaar notwendig, um jede beliebige Anzahl von Übersetzungsverhältnissen anzuzeigen.
Wenn die Rotoren beispielsweise von der Maschine und der Kardanwelle eines Motorfahrzeugs angetrieben werden, wird der Indikator automatisch so viele feste Stellungen einnehmen, als Gänge in dem Getriebe vorhanden sind, wobei der Indikator bei Anordnung geeigneter elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Relaisvorrichtungen wirksam den Gangwechsel des
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Getriebes aus dem Leerlauf steuern oder sogar bewirken kann, ohne dass ausgekuppelt zu werden braucht.
Dies ist eine Folge der Tatsache, dass jedem Räderpaar in dem Getriebe eine gewisse Stellung des Indikators entspricht, wenn dasselbe mit der gleichen Geschwindigkeit rotiert. Wenn dann in solcher Stellung der Indikator beispielsweise einen elektrischen Stromkreis schliesst, kann der Strom direkt oder über geeignete Relaisvorrichtung und Servomotoren den Gangwechsel bewirken.
Diese Anordnung ist im einzelnen in den Fig. 12 und 13 veranschaulicht, in denen die Primärwelle 36 und die Sekundärwelle 37 in ein entsprechendes Gehäuse 38 von verschiedenen Seiten hineinragen, wobei jede Welle an ihrem Ende eine Platte 36', 37'trägt. Der Indikator ist in geeigneten Lagern 39 im Gehäuse 38 gelagert, u. zw.
mit seiner Achse gegenüber einer rechtwinkligen Einstellung leicht zu den Achsen der Primär-und Sekundärwelle geneigt und er besteht aus einer mit Gewinde versehenen Stange 40, auf der gleitend ein Gehäuse 41 aufgesetzt ist sowie zwei Scheiben 42,43, von denen die eine 42 mit der Primärrotorplatte 36'und die andere 43 mit der Sekundärrotorplatte 37' in Berührung steht, wobei die Platten für gewöhnlich durch Druekfedern 37"in Anlage mit den genannten Scheiben gehalten werden. Die beiden Scheiben 42,43 sind fest mit den beiden Teilen 44 eines Differentials verbunden, dessen Zwischenteil 44'durch eine Mutter 45 getragen wird, die auf der mit Schraubengängen versehenen Stange 40 aufgesetzt ist.
Das Gehäuse 41 ist beispielsweise mittels Schrauben mit einem Federkontakt 46 versehen, der mit Kontakten 47 in Berührung kommen kann, wodurch ein elektrischer Stromkreis geschlossen und beispielsweise eine nicht gezeichnete elektrische Lampe zum Aufleuchten gebracht werden kann. Das Gehäuse 38 trägt Anschläge 48, durch die das Gehäuse 41 an einer Drehung verhindert wird. Die Vorrichtung wirkt folgendermassen :
Angenommen, die Primär-und Sekundärplatten 36', 37'drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit, dann werden die Indikatorscheiben 42,43 gleichfalls mit derselben Geschwindigkeit rotieren.
Wenn indessen der Synchronlauf unterbrochen wird, drehen sich die Indikatorscheiben mit verschiedenen Geschwindigkeiten und werden dadurch das Zwischenteil 44'des Differentials zur Drehung bringen, so dass sich die Mutter 45 entlang der mit Schraubengängen versehenen Stange 40 schrauben wird.
Hiedurch wird das Gehäuse 41 bewegt, das den Kontakt 46 trägt, der so mit dem einen oder dem andern der Kontakte 47 in Berührung kommt, die, wie oben angeführt, mit Lampen in Verbindung stehen, welche bei ihrem Aufflammen ein Warnungssignal zum Zeichen dafür geben, dass der Gang gewechselt werden muss.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden der Primär-und Sekundärrotor intermittierend mit Hilfe von Freilaufkupplungen angetrieben, die sie nur dann in einer Richtung bewegen, wenn eine schwingende Bewegung auf die Freilaufkupplungen oder Losscheiben zur Einwirkung kommt. Zweckmässig ist der Hub der Schwingungen so eingestellt, dass er konstant bleibt, entweder durch Anbringung von Begrenzungsanschlägen oder durch Einwirkung der Schwingungen über starre Verbindungsglieder. In solchen Fällen werden die beiden Wellen der Maschine, deren relative Winkelgeschwindigkeit geregelt werden soll, mit Exzenterscheiben, Nocken, Kämmen oder ähnlichen Vorrichtungen zur Erzeugung einer schwingenden Bewegung versehen.
Diese wird dann durch Hebel, Drähte oder Ketten auf das Regelinstrument übertragen, wo die Schwingbewegung auf die die Rotoren antreibenden Schwingungsteile einwirkt. Anderseits kann dieser Vorgang auch mittels eines Elektromagneten bewirkt werden, der intermittierend mit Hilfe geeigneter Unterbrecher erregt wird, die auf den entsprechenden Drehwellen angebracht sind. Bei all den Typen, bei denen das Instrument für eine oder mehrere konstante Übersetzungsverhältnisse eingerichtet ist, werden die Schwingungen konstanter Amplitude direkt auf die Freilaufoszillatoren übertragen.
Die Verwendung einer solchen Ausführungsform ist in den Fig. 14-16 veranschaulicht, bei denen der Antrieb vom Primärläufer 49 und Sekundärläufer 50 mit zwei Hebeln 51, 52 verbunden ist, von denen jeder mit je einer Freilaufkupplung 53, 54 zusammen arbeiten kann, die auf der einen Seite mit einem den Indikator bildenden Differential 55 verbunden ist. Die Arme der durch die Hebel angetriebenen Freilaufkupplungen werden durch Federn 56 in ihre Normallage gezogen. Die Freilaufkupplungen 53, 54 und das Differential sind in einem Gehäuse 57 angeordnet, das durch Anschläge 58 an einer Drehung in derselben Weise verhindert wird, wie es in bezug auf die in Fig. 13 dargestellten Anordnung beschrieben wurde.
Das Zwischenteil 59 des Differentials ist auf einer Stange 60 befestigt, dessen eines mit Schraubengewinde versehenes Ende in einer Mutter 61 sitzt, so dass bei Störungen des Synehronlaufes das Zwischenteil des Differentials zum Drehen gebracht wird. Hiedurch entsteht eine relative Bewegung zwischen der Stange und der Mutter, die, wie bei der vorher beschriebenen Vorrichtung, eine Warnvorrichtung zum Leuchten bringen oder einen Gangwechsel direkt oder über geeignete Relais bewirken kann, wie es weiter unten in bezug auf die Fig. 18 und 19 beschrieben werden wird.
Bei allen Typen, bei denen das Instrument mit nur zwei Rotoren eine verschiedene Anzahl von
Geschwindigkeiten anzeigt, werden die Schwingungen konstanter Amplitude auf die Zwischenglieder übertragen, die die Rotoren beispielsweise gegen die Reibscheiben oder Nocken treiben, die den Rotoren eine veränderliche Winkeldrehung erteilen.
Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die intermittierend auftretende Bewegung durch
Schwingarme übertragen werden, die in einem Festpunkt gelenkig angreifen, wobei der Drehpunkt
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der Schwingglieder, die den Freilauf der Rotoren antreiben, so angeordnet ist, dass er entlang der
Schwingarme eingestellt werden kann.
Mit Hilfe einer solchen Anordnung führen die beiden Arme Schwingungen von konstanter Winkel- amplitude um ihren feststehenden Drehpunkt aus und übertragen auf die Rotoren intermittierende
Drehbewegungen einer veränderlichen Amplitude.
In dieser Form kann das Instrument, das direkt angetrieben wird (d. h. ohne die Zwischenschaltung von Reibflächen), beträchtliche Kraft auf den Indikator übertragen, der daher im Bedarfsfalle direkt ohne Relais beispielsweise Dampf-, Luft-oder hydraulische Ventile, elektrische Rheostaten, Drosselventile von Maschinen und ähnliche Regelapparate betätigen kann.
Bei einer weiteren Form der Erfindung kann die Synchronisiervorrichtung, wenn sie in Verbindung mit dem weiter unten in bezug auf die Fig. 20 beschriebenen Apparat verwendet wird, mit einem Regulator zusammen arbeiten, der durch den Primärantrieb, beispielsweise die Maschine eines Motorfahrzeugs, Schienenfahrzeugs, einer Lokomotive, Winde oder einer ähnlichen Vorrichtung, angetrieben wird, bei der häufig Änderungen in der Belastung auftreten und daher ein Getriebe benötigt wird. Der Regulator ist so angeordnet, dass er eine Kupplung zwischen der Maschine und dem Primärteil des Getriebes regelt, so dass die Kupplung ausgekuppelt wird, wenn die Geschwindigkeit der Maschine unter eine gewisse Grenze fällt.
Der Regulator kommt auch zur Wirkung, wenn die Geschwindigkeit der Maschine einen gewissen Betrag übersteigt und er schliesst dann eine Hilfsdrossel und schaltet die Kupplung aus. Das Getriebe ist mit einer mechanischen Flüssigkeits-oder elektromagnetischen
Getriebeschaltvorrichtung versehen, die durch die Übersetzungsregelvorrichtung gesteuert wird und es ist zweckmässig so angeordnet, dass auch bei ausgerückter Kupplung das Getriebe in den Leerlauf geschaltet wird und dort verbleibt.
Eine solche Einrichtung ist in der Fig. 17 veranschaulicht, in der der Regulator die Form eines Kolbens 62 aufweist, der in einem Zylinder 63 arbeitet und auf den ein geeigneter Druck proportional der Masehinengeschwindigkeit von der (nicht gezeichneten) Maschine ausgeübt wird. Das untere Ende der Kolbenstange 64 ist durch Hebel 65, 66 mit einem feststehenden Teil 67 und mit der Maschinenkupplung 68 verbunden. Weiterhin steht die Kolbenstange 64 auch durch einen andern Hebel 69, der, wie bei 70 gezeigt, ein gewisses Spiel aufweist, mit einer Hilfsdrossel 71 der Maschine in Verbindung.
Die in Fig. 17 dargestellten Teile sind in einer Lage gezeichnet, die sie einnehmen, wenn aus gewissen Gründen die Maschinengeschwindigkeit zu niedrig wird. In diesem Falle wird der Kolben 62 in dem Zylinder 63 durch eine Feder 73 nach oben gedrückt, wodurch automatisch die Maschine ausgekuppelt, die Hilfsdrossel 71 aber infolge des dem Hebel 69 ermöglichten Spiele nicht betätigt wird.
Angenommen, die Maschine beschleunigt ihren Lauf und übt einen grösseren Druck auf den Regulator aus, so dass der Kolben 62 in dem Zylinder 63 sich herunterzubewegen beginnt, so drückt diese Bewegung die Kupplung 68 in ihre Arbeitsstellung, ohne dass auch hier die Hilfsdrossel 71 wegen des vorhandenen Spiels betätigt wird. Wenn der Kolben noch bis unterhalb der Mittellage heruntergleitet, in der die Kupplung eingerückt ist, wird die Kupplung wieder ausgerückt und diesmal die Hilfs- drossel 7J ! geschlossen, bis der auf den Zylinder 73 ausgeübte Druck wieder abfällt, worauf der Kolben 62 sich wieder nach oben bewegt, die Hilfsdrossel 71 wieder öffnet und die Kupplung wieder einrückt.
Um zu verhindern, dass beispielsweise durch eine sehr plötzliche Erhöhung des Druckes der Kolben sich zu schnell nach unten bewegt, ist eine zweite Feder 73 vorgesehen.
Die Flüssigkeitsdruck-oder elektromagnetischen Kräfte können durch elektrische Kontakte und elektrische Ströme in der oben beschriebenen Anordnung ersetzt werden. Jede der beschriebenen Synehronisiervorrichtungen kann, sofern sie dazu verwendet wird, dem Führer anzeigen, dass ein Gangwechsel notwendig ist, mit Sicherheitsverriegelungsvorrichtungen versehen werden, die normalerweise eine Bewegung des Schalthebels verhindern, wobei die Verriegelungen im richtigen Augenblick durch das das Übersetungsverhältnis regelnde Instrument gelöst werden, das nur die spezielle Verriegelung löst, welche den im Augenblick synchron laufenden Rädern entspricht. Gleichzeitig wird der Indikator anzeigen, welcher Gang geschaltet werden muss.
Der Fahrer braucht dann bloss den Getriebehebel so zu führen, dass der Gang geschaltet wird, wie es in bezug auf die Fig. 18 und 19 beschrieben wird. Der Getriebehebel kann aus elastischem Material hergestellt werden oder elastisch gelenkig gelagert sein, so dass er zum Gangwechsel in Stellung geschoben und dort gehalten wird, bis die spezielle Verriegelung durch das Regelinstrument gelöst ist, worauf dann der Gang durch die in dem Hebel elastisch aufgespeicherte Energie eingeschaltet wird.
Natürlich kann eine solche Vorrichtung auch leicht ohne Schwierigkeit zum Gangwechsel für Luftschrauben benutzt werden, wobei die Synchronisiervorrichtung zwischen der Maschine und dem Propeller- (oder Luftschrauben-) Wellen angeordnet wird. Solch eine Anordnung ist in den Fig. 18 und 19 gezeigt, in denen der Getriebehebel 74 elastisch gelagert ist und an seinem unteren Ende einen Teil 75 trägt, auf dem so viele Kontakte 76 angeordnet sind, als sich Gänge in dem Getriebe befinden.
Jeder Kontakt ist mit einem Indikator (so wie bei 47 in Fig. 13) in dem Synchronisierungsinstrument 77 verbunden. In bekannter Weise ist in dem den Kontakt tragenden Teil 75 des Getriebehebels eine Verriegelungsvorrichtung 78 angeordnet, die wie bei 78'gezeigt, unter Federdruck steht und in Form eines Ankers ausgeführt ist, der durch einen Elektromagnet, in der weiter unten beschriebenen Weise,
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betätigt werden kann. Die Verriegelungsvorrichtung liegt in einem elektrischen Kreis mit einem zweiten Elektromagneten 80, der an einer Seite der Batterie 81 liegt, deren andere Seite mit der Synchronsierungsvorriehtung leitend verbunden ist. Die Verriegelungsvorrichtung ist normalerweise, d. h. wenn der Anker nicht betätigt wird, in einer solchen Lage, dass mit dem Getriebehebel keine Gangschaltung vorgenommen werden kann.
Wenn der Fahrer einen Gangwechsel vornehmen will, bewegt er den Hebel 74 auf den gewünschten Gang zu. Diese Bewegung erzeugt Stromschluss mit dem gewählten, durch das Glied 75 am Boden des Schalthebels getragenen Kontakt. Wenn die Synchronisiervorrichtung gemäss der Beschreibung ihre Wirkung ausgeübt hat (Fig. 12 und 13), ist der Stromkreis zwischen der Synchronisiervorrichtung 77 und dem gewählten Kontakt 76 geschlossen. Es läuft ein Strom von der einen Seite der Batterie 81 durch die Synchronisiervorrichtung 77 nach dem gewählten Kontakt 76, durch die Verriegelungvorrichtung 78, den Elektromagneten 80 und zurück zu der Batterie 81.
Die Erregung des Elektromagneten 80 hebt dessen Anker 80'und dadurch einen Arm 82 an, wodurch ein Kontakt 83 in dem
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über ein Getriebe, bei Getrieben mit mehrfacher Übersetzung für Flugzeuge, bei solchen Vorrichtungen, wo der Schlupf von Treibriemen oder Seilantrieben verhindert werden soll, bei durch Friktion angetriebenen Synchronisiermaschinen, die bei Flugzeugen parallel arbeiten, bei parallel geschalteten Wechsel-
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strommaschinen oder ähnlichen Apparaten. Es ist klar, dass in allen Fällen, wo der Primärantrieb aus der Ruhelage unter Belastung im niedrigsten Gang gestartet werden kann, keine Kupplung notwendig ist.
Eine Vorrichtung, die die Anwendung der Erfindung auf zwei Kraftquellen veranschaulicht, beispielsweise auf zwei parallel arbeitende Flugzeugmotoren, ist in Fig. 21 gezeigt. Hier ist eine Synchronisiervorrichtung 89 vorgesehen, die aus einem Differential bestehen kann, wie es in bezug auf die Fig. 11, 14, 15 und 16 besehrieben und veranschaulicht ist.
Die Motoren 90 und 91 sind mit dem Differential gekuppelt, deren Zwischenteil 92 mit einer Ecke 93 eines rechteckigen Zwischenstückes in Verbindung steht, dessen gegenüberliegende Ecke 94 mittels eines Hebels 95 an einem Festpunkt 96 drehbar gelagert ist. Die andern Ecken 97,98 sind mittels Hebel 99, 100 mit den Drosseln 101, 102 der Maschinen 90, 91 verbunden. Von dem Hebel 100 zu dem Haupthebel M. 3 ist gleichfalls eine Verbindung vorgesehen.
In der gezeichneten Stellung der Teile ist der Handhebel 103 so eingestellt, dass die Stellung der Drosseln 101, 102 ein normales Laufen der Maschinen 90, 91 gewährleistet. Angenommen, dass der Synchronlauf zwischen den Maschinen beispielsweise dadurch gestört wird, dass der Motor 90 seinen Lauf beschleunigt, so wird dieser Unterschied in den Geschwindigkeiten der Maschinen die Synchronvorrichtung 89 betätigen, so dass das Zwischenteil 92 desselben sieh nach oben bewegt, wodurch ein Zug auf den Punkt 93 des Verbindungsstückes ausgeübt wird. Letzteres wird sich dann um den Punkt 94 drehen, so dass den Hebeln 99 eine Bewegung erteilt wird, durch die die Drossel 101 der Maschine 90 teilweise geschlossen wird.
Gleichzeitig werden die Hebel 100 die Drossel 102 der Maschine 91 teilweise öffnen, bis der Synchronismus wieder hergestellt ist. Sollte sich indessen nun die Maschine 91 zu stark beschleunigen und dadurch den Synchronismus wiederum stören, so wird der entgegengesetzte Vorgang Platz greifen, durch den die Maschine 90 beschleunigt und die Maschine 91 verlangsamt wird.
Es ist natürlich zu unterstellen, dass der Haupthebel J05 so mit den Drosseln 101 und 102 in Verbindung steht, dass er unabhängig von der Synchronisiervorrichtung 89 die Drosseln betätigen kann. Eine abgeänderte Form dieser Vorrichtung ist in der Fig. 22 veranschaulicht, in der die Anwendung
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Die Synchronisierungsvorrichtung 109 ist mit einem Hebelsystem 109'verbunden, das ähnlich wie die in Fig.
21 beschriebene Vorrichtung ausgebildet ist und die andern Synchronisierungsvorrichtungen
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Geschwindigkeit der Maschinen 104, 105, 106 über die Synchronisierungsvorriehtungen und wenn eine oder mehrere der Maschinen den Synchronlauf unter sich oder mit der Steuermaschine stören, treten die Synchronisierungsvorrichtungen in Wirksamkeit, um den Synchronlauf wieder herzustellen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Anzeigen des Übersetzungsverhältnisses oder Schlupfes oder Einrichtung zum Überwachen des Synchronisierens mit Wellen oder Gliedern, die in einem oder mehreren Übersetzungsverhältnissen miteinander treibend verbunden sind und die auch manchmal mittels zweier miteinander durch ein Differentialgetriebe gekuppelten Reibräder oder andere Getriebeglieder miteinander parallel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialdrehung dieser Glieder bewirkt, dass eine Schraubenspindel und eine Mutter eine Axialbewegung des Differentialgetriebes so lange bewirken, bis das dritte oder freie Element des Differentialgetriebes zum Stillstand gelangt und die Schraubenbewegung aufhört, wobei das bewegliche Schraubenelement in einer Lage stillgesetzt wird, die eine Anzeige des Synchronismus oder einer Stufe bewirkt, um zu sichern,
dass eine Geschwindigkeitswechselgetriebe richtig synchronisiert wird.