<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Regelantrieb Gegenstand der Erfindung gemäss dem Hauptpatent ist ein elektrischer Regelantrieb mit einem Motor mit mindestens einem Ständer, in dem im Betrieb ein magnetisches Drehfeld ständig rotiert, und einem Läufer, der über eine Schaltvorrichtung mit veränderlichen Schaltzeiten impulsweise zur Erregung gebracht wird, wodurch der Läufer durch das Drehfeld impulsweise mitgenommen wird.
Das Drehfeld kann durch Erregung mit mehr- phasigem Wechselstrom, z. B. Drehstrom, gebildet werden oder es kann dadurch erzeugt werden, dass ein drehbar gelagerter, mit Gleichstrom gespiesener Erregerteil in Umdrehung versetzt wird.
Die vorliegende Erfindung bezweckt weitere Verbesserungen des elektrischen Regelantriebes nach dem Hauptpatent sowohl durch eine Vereinfachung der Konstruktion als auch durch eine bessere Anpassung der Schaltimpulse und der Ankerwiderstände an die jeweils erforderliche Leistung und Drehzahl. Die Erfindung erschliesst ferner weitere Anwendungsmöglichkeiten.
Der erfindungsgemässe elektrische Regelantrieb kennzeichnet sich durch eine Drehzahlregelvorrich- tung, die bestimmt ist, die Drehzahl der Ankerwelle zu kontrollieren und beim Überschreiten der Soll- Drehzahl eine Verkürzung der Schaltzeiten und beim Unterschreiten der Soll-Drehzahl eine Verlängerung der Schaltzeiten der Schaltvorrichtung zu bewirken.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist ferner eine Anpassungsvorrichtung, die beim Eintreten von ruckartigen Bewegungen des Ankers in Tätigkeit tritt, auf, um durch Einschalten von Widerständen in den Ankerkreis einen kontinuierlichen Lauf herbeizuführen.
In der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt: Die Fig. 1 zeigt den konstruktiven Aufbau des Regelmotors einer elektrischen Regeleinrichtung.
Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Regelantriebes.
Die Fig. 3 zeigt eine Ansicht der in der Fig. 2 dargestellten Schaltvorrichtung mit veränderlichen Schaltzeiten mit dem Schaltungsschema.
Die Fig. 3a bis 3e zeigen die verschiedenen Arbeitsstellungen des Impulsgebers und die Arbeitsweise der Drehzahlregelungsvorrichtung bei über- oder Unterschreitung der Soll-Drehzahl und die Arbeitsweise der Widerstandsanpassungsvorrichtung, wenn der Motor ruckartige Bewegungen macht.
Die Fig. 4 zeigt einen Impulsgeber, der mit einer pneumatischen Anpassungsvorrichtung kombiniert ist.
Die Fig. 5 zeigt einen elektrischen Regelmotor mit rotierendem Erregerteil, dessen Wicklung mit Gleichstrom gespeist wird.
Die Fig. 6 zeigt den gleichen Regelmotor, wobei der Anker als Verschiebeanker ausgebildet ist.
Die Fig. 7 zeigt ein Kraftfahrzeug mit eingebautem elektrischem Regelantrieb.
Die Fig. 8 zeigt einen elektrischen Regelantrieb mit einem rotierenden und einem feststehenden Erregerteil für die Bremsung des Fahrzeuges.
Die Fig. 9 zeigt einen elektrischen Regelantrieb mit elektrodynamischen Relais.
Aus der Fig. 1 ist der konstruktive Aufbau des Regelmotors ersichtlich. Das Motorgehäuse 1 hat auf beiden Seiten einen Flansch. Der rechte Flansch 2 dient zur Befestigung des Motors an der Arbeitsmaschine. In dem Motorgehäuse sitzt das Ständerblechpaket 3, in welchem zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes eine Dreiphasenwicklung vorgesehen ist. Das Ständerblechpaket 3 ist etwas
<Desc/Clms Page number 2>
länger als der Anker 4. Der Anker 4 besteht aus geschichteten Dynamoblechen mit Nuten, die auf der Bakelithülse 5 sitzen. An den beiden Seiten des Ankers sitzen die Scheiben 6 und 7, durch welche die Ankerbleche zusammengepresst und mit der Welle 8 fest verbunden werden.
Der Anker 4 trägt eine Wicklung, deren Spulenenden zu den beiden Schleifringen 10 und 10a geführt sind. Auf der linken Seite des Ankers ist noch ein Kurzschlussläufer 11 vorgesehen, der durch das Kugellager 12 auf der Motorwelle 8 sich drehen lässt. An dem Kurzschluss- ring 11 ist das Kegelrad 13 befestigt, welches das Kegelrad 14 mit dem darauf sitzenden Reibteller 15 antreibt. Auf dem Reibteller 15 ruht das Reibrad 16, mit dem die gewünschte Soll-Drehzahl eingestellt werden kann. Je mehr das Reibrad 16 sich der Aussenkante des Reibtellers 15 nähert, um so schneller dreht es sich. Mit dem Handrad 17 kann diese Verstellung des Reibrades 16 vorgenommen werden.
Durch das Reibrad wird die Regeleinrichtung betätigt, die in dem Lagerschild 18 des Motors sich befindet und in dem am Lagerschild befestigten Kasten 19 untergebracht ist.
Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Motors zur Erläuterung des Arbeitsprinzips desselben. In dem Motorgehäuse 1, das aufgeschnitten dargestellt ist, ist zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes eine Dreiphasenwicklung vorgesehen, die mit Drehstrom gespiesen wird. Der Anker 4 ist auf der Welle 8 befestigt. Der Kurzschlussläufer 11 sitzt auf dem Kugellager 12 und lässt sich somit unabhängig von der Welle 8 drehen. An dem Kurzschluss- läufer 11 ist das Kegelrad 13 befestigt, von welchem das Kegelrad 14 angetrieben wird. Das Kegelrad 14 sitzt auf der Welle 20, die über die beiden Kegelräder 21 und 22 die Welle 23 antreibt.
Durch die Welle 23 wird über die Kegelräder 24 und 25 der Reibteller 15 angetrieben. Auf dem Reibteller 15 liegt das Reibrad 16 auf. Mit dem Handrad 17 kann über die Gewindespindel 26 der Haltearm 27 mit dem Reibrad 16 verstellt werden. Je mehr sich das Reibrad 16 dem Mittelpunkt des Reibtellers 15 nähert, um so langsamer wird die Drehzahl des Reibrades 16. Das Reibrad 16 sitzt auf der Welle 28 drehfest und gleitet auf der Welle 28, die in dem Lagerbock 29 gelagert ist. Am linken Ende der Welle 28 sitzt der Schleifring 9 sowie der Hebel 30, der in elektrisch isolierter Anordnung das Schleifsegment 31 trägt.
Auf der Ankerwelle 8 ist der Schleifring 10 befestigt, der elektrisch mit dem einen Ende der Ankerwicklung verbunden ist. Der in Fig. 1 mit 10a bezeichnete Schleifring ist durch eine leitende feste Verbindung ersetzt, die von der Welle 8 gebildet ist, in dem das andere Ende der Ankerwicklung an diese Welle angeschlossen ist. Am rechten Ende der Welle 8 sitzt ferner die Bakelitscheibe 32, auf welcher die Kontakte für die selbsttätige Impulsregelung sowie die selbsttätige Wider= standsanpassungseinrichtung angeordnet sind.
Die Teile 31 und 32 sind in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht in ihrer tatsächlichen Lage dargestellt und es wird deshalb auch auf die Fig. 3 verwiesen.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf den Impulsgeber und die Widerstandsanpassungsvorrichtung mit dem Schaltungsschema. Die drehstromgespiesene Ständerwicklung ist mit 3' bezeichnet und erzeugt ein ständig rotierendes magnetisches Feld. Am Umfang der auf der Ankerwelle 8 angeordneten Bakelitscheibe 32 sitzen die beiden Schleifsegmente 33 und 34. Das Segment 34 steht räumlich fest, während das Segment 33 den Zahnkranz 35 trägt, in welchen die Schnecke 36 (Fig. 2) eingreift. Das Segment 33 ist so geführt, dass durch Drehen der Welle 37 der Abstand der beiden Segmente 33 und 34 verstellt werden kann. Die Welle 37 wird über die Kegelräder 38 und 39 durch die Welle 26 verstellt.
Durch das Handrad 17 wird also gleichzeitig das Reibrad 16 verstellt und auch der Abstand der beiden Segmente 33 und 34. Am Umfang der Bakelitscheibe 32, die durch die Welle 8 angetrieben wird, ist das Metallsegment 40 befestigt. In einem geringen Abstand davon sitzt das Metallsegment 41 und in einem weiteren Abstand die Metallsegmente 42 bis 46. Diese Metallsegmente sind leitend mit den Kontaktstücken 47 bis 53 verbunden. Es sind ferner noch zwei Anlaufkontakte 66 und 67 vorgesehen. über alle diese Kontaktstücke 47 bis 53, 66 und 67 kann das Schleifsegment 31 gleiten, das an dem Hebelarm 30 isoliert befestigt ist und durch die Welle 28 gedreht werden kann. Auf der Welle 8 ist ferner das Zahnrad 32a drehbar befestigt, an dem der Schleifkontakt 54 befestigt ist.
Der Schleifkontakt 54 kann über die Kontaktstücke 55 bis 61 gleiten, an welchen der Widerstand 62 der Widerstandsanpas- sungsvorrichtung, der verschiedene Anzapfungen hat, angeschlossen ist. Der Anlaufkontakt 66 und der Kontakt 61 der Widerstandsanpassungsvorrich- tung sind über die Welle 8 elektrisch mit dem einen Ende der Ankerwicklung 4a verbunden. Das andere Ende der Ankerwicklung 4a ist über den Schleifring 10 und die Bürste 10b mit dem Schleifsegment 33 und dem Anlaufkontakt 67 verbunden. An dem Hebel 30 ist ferner die Klinke 63 befestigt, die in das Zahnrad 32a eingreift. Die Klinke 63 ist mit der Nase 64 ausgestattet, welche durch den Anschlag 65, wenn sich die Scheibe 32 weit genug gedreht hat, angehoben wird.
Die auf dem Schleifring 9 der Welle 28 angeordnete Bürste 9a ist mit dem Schleifsegment 34 elektrisch in Verbindung. Der Schleif- ripg 9 ist elektrisch mit der Welle 28 und dein Schleifkontakt 54 verbunden, der mit dem Zahnrad 32a schwenkbar auf der Welle 8 angeordnet ist. Diese Verbindung könnte gewünschtenfalls auch mittels eines zweiten auf der Welle 28 angeordneten Schleifringes bewirkt werden.
Die Fig. 3a bis 3e zeigen die verschiedenen Arbeitsstellungen des Impulsgebers und die Arbeitsweise der beschriebenen Widerstandsregeleinrichtun- gen bei Über- oder Unterschreitung der Soll-Drehzahl und wenn der Motor ruckartige Bewegungen macht.
<Desc/Clms Page number 3>
Aus der Fig. 3a ist zu ersehen, wie der Motor anläuft. Sobald der Ständer des Motors eingeschaltet wird, dreht sich der Kurzschlussläufer 11 und über die Triebverbindung 13, 14, 20, 21, 22, 24 und 25 der Reibteller 15 und damit auch das Reibrad 16, welches auf der Welle 28 sitzt. Der Hebel 30 mit dem Schleifsegment 31 wird im Uhrzeigersinn verstellt, während der Anker 4 mit der Bakelitscheibe 32 noch stillsteht.
Sobald durch den Schleifkontakt 31 die beiden Anlaufkontakte 66 und 67 verbunden werden, wie aus Fig. 3a ersichtlich ist, ist die Wicklung des Ankers kurzgeschlossen, so dass dieser zum Anlaufen kommt. Es dreht sich nun auch die Bakelitscheibe 32, die mit der Motorwelle 8 fest verbunden ist. Der Schleifkontakt 31 auf der Bakelitscheibe 32 verschiebt sich nun entsprechend der-jeweils eingestellten Soll-Drehzahl, das heisst entsprechend der Drehzahl der Reibscheibe 16.
Die Fig. 3b zeigt die Arbeitsweise der Regeleinrichtung unter der Voraussetzung, dass die Drehzahl des Ankers ebenso gross ist wie die des Reibrades 16. Durch den Schleifkontakt 31 sind die Kontaktsegmente 40, 41, 42, 43 und 44 miteinander verbunden, wodurch der Anker Schaltimpulse über den Stromkreis 10, 10b, 33-34, 9a, 9, 54, 62, 8, 10a von einer ganz bestimmten Zeitdauer erhält. Diese sind gerade so lang, dass beide Drehzahlen, das heisst die des Ankers und die der Reibscheibe übereinstimmen. Die Wicklung des Ankers wird dabei immer dann erregt, wenn durch die kurzgeschlossenen Segmente 40 bis 44 die Kontaktstücke 33 und 34 überbrückt werden. Das eine Ende der Ankerwicklung ist an dem Widerstand 62 angeschlossen, während das andere Ende zu dem Schleifring 10 geführt ist.
Die Bürste 10b, die auf dem Schleifring 10 gleitet, ist mit dem Kontaktsegment 33 verbunden. Dreht sich die Scheibe 32, so wird durch die Segmente 40 bis 44 impulsweise eine überbrückung zu dem Kontaktstück 34 hergestellt. Dadurch wird der Ankerstromkreis 10, 10b, 33-34, 9a, 9, 54, 62, 8 geschlossen und der Anker erregt.
Die Fig. 3c zeigt das Verhalten der Regeleinrichtung, wenn der Motor gegenüber dem Reibrad 16 zu schnell läuft. Der Hebel 30 ist auf der Scheibe 32 etwas nach links gewandert, so dass jetzt nur noch die Kontaktstücke 40, 41, 42 und 43 überbrückt sind durch den Schleifkontakt 31 und dadurch die Schaltimpulse, die der Anker erhält, sich verkürzen. Die Drehzahl des Ankers wird dadurch selbsttätig verringert.
Die Fig. 3d zeigt das Verhalten der Regeleinrichtung, wenn der Motor zu langsam läuft gegen- über dem Reibrad 16. Die Bakelitscheibe 32 ist gegenüber dem Schleifkontakt 31 etwas zurückgeblieben, so dass sich dieser nach rechts gedreht hat und jetzt wieder mehr Segmente am Umfang der Bakelitscheibe miteinander verbunden sind. Es sind jetzt die Segmente 40 bis 45 miteinander verbunden. Die Impulse des Motors werden dadurch länger, so dass die Drehzahl des Motors ansteigt. Durch diese Impulsregeleinrichtung wird also selbsttätig die Drehzahl des Ankers ständig der eingestellten Drehzahl des Reibrades 16 angepasst.
Die Fig.. 3e zeigt die Arbeitsweise der Widerstandsregeleinrichtung. Diese tritt immer dann in Tätigkeit, wenn der Anker durch die Impulse, mit denen er erregt wird, ruckartige Bewegungen ausführt. Bei jeder solchen ruckartigen Bewegung wird durch die Klinke 63 das Zahnrad 53, das drehbar auf der Bakelitscheibe 32 gelagert ist, verstellt. Dadurch wird der Schleifkontakt 54, der an dem Zahnrad befestigt ist, ebenfalls verstellt, so dass er über die Kontaktstücke 55 bis 61 gleitet. Bei jeder Verdrehung des Zahnrades 53 durch die Klinke 63 wird also der Widerstand 62, der im Ankerstromkreis liegt, vergrössert.
Die einzelnen Drehimpulse des Ankers werden dadurch abgeschwächt, bis dieser schliesslich kontinuierlich läuft. Wenn aus irgendeinem Grunde, z. B. beim Anstieg der Last, der Anker durch den vorgeschalteten Widerstand nicht die Kraft hat, die Last zu überwinden, so bleibt der Anker gegenüber der Reibscheibe zurück, bis schliesslich die Nase 65 an dem Anschlag 64 zum Aufliegen kommt und dadurch die Klinke angehoben wird. Durch die Feder 70 wird das Zahnrad 53 in die Ausgangsstellung zurückgedreht.
Der Widerstand 62, der bisher an dem Ankerstromkreis angeschlossen war, wird wieder ausgeschaltet, so dass der Motor jetzt mit voller Kraft die erhöhte Last überwinden kann und sich dann wieder selbsttätig dieser anpasst.
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung der W i- derstandsregeleinrichtung, wobei die Widerstandsverstellung pneumatisch erfolgt. Diese Einrichtung ist ebenfalls auf der Bakelitscheibe 32 befestigt. Die pneumatische Pumpe 72 wird durch den Hebel 30, der mit der Welle 28 fest verbunden ist, betätigt. Sobald der Anker ruckartige Bewegungen ausführt und dadurch der Hebel 30 entsprechend bewegt wird, wird der Stössel 73 nach rechts gedrückt. An dem rechten Ende des Stössels sitzt der Kolben 74 der Pumpe, der die Luft in die Rohrleitung 75 presst. Diese ist an dem Zylinder 76 angeschlossen. In diesem Zylinder bewegt sich der Kolben 77, der durch die Pressluft nach rechts gedrückt wird.
Bei jeder ruckartigen Bewegung wandert also der Kolben 77 mit dem Gestänge 78 und dem Schleifkon- takt 79 nach rechts. Der Schleifkontakt liegt auf den Kontaktstücken 55 bis 61 auf, an welchen der Regelwiderstand angeschlossen ist. Nimmt der Regelwiderstand, der im Ankerstromkreis eingeschaltet ist, eine solche Grösse an, dass der Motor bei einer Änderung der Last stehen bleibt, also nicht mehr genii- gend Kraft entwickelt, so drückt der Hebel 30 den Stössel 73 ganz zurück und wird dadurch die Stange 80 betätigt. Diese ist in dem Drehbolzen 81 gelagert. An der Stange 80 ist die Querstange 82 befestigt, durch welche das Ventil 83 betätigt wird.
Die in den Zylinder 76 gepumpte Luft entweicht durch das ge-
<Desc/Clms Page number 4>
öffnete Ventil 83 und wird durch die Feder 84 der Kolben 77 wieder zurückgezogen. Dadurch wird der Schleifkontakt 79 in die Ausgangsstellung gebracht, das heisst der in dem Ankerstromkreis eingeschaltete Vorschaltwiderstand wird wieder ausgeschaltet. Die pneumatische Steuereinrichtung ist, wie allgemein bekannt, noch mit dem Saugventil 85 und dem Druckventil 86 versehen. Durch die Feder 87 wird der Stössel 73 nach jeder ruckartigen Bewegung des Hebels 30 immer wieder in die Ausgangsstellung gebracht. Die beschriebenen Beispiele zeigen nur das Grundprinzip einer derartigen Steuereinrichtung.
Es können hierfür selbstverständlich auch noch andere Lösungen vorgesehen werden. So kann man auch eine hydraulische Einrichtung verwenden, die ähnlich wie die beschriebene pneumatische Einrichtung arbeitet. Es ist aber auch möglich, einen besonderen kleinen Regelmotor vorzusehen, das heisst einen Verstellmotor, der bei jeder Bewegung des Hebels 30 für einen kurzen Augenblick eingeschaltet wird und so nach und nach die Verstellung des Schleifkontaktes 79 bewirkt, bis der Widerstand den Ar- beitsbedingungen des Motors angepasst ist.
Die Fig. 5 zeigt einen andern für den erfindungsgemässen Regelantrieb vorgesehenen elektromagnetischen Regelmotor mit rotierendem Erregerteil, dessen Wicklung mit Gleichstrom gespeist wird. Der Erregerteil 89 ist drehbar gelagert und wird durch die Welle 90 angetrieben. Die Erregerwicklung wird über die Klemmen 91 und 92 mit Gleichstrom erregt und sind zu diesem Zweck auf dem Erregerteil die Schleifringe 93 und 94, auf denen die Kohlebürsten 95 und 96 aufliegen, vorgesehen. Der Erregerteil 89 ist in dem Gehäuse 97 drehbar gelagert. In dem Erregerteil sitzt der Anker 4 auf der Welle B.
Die Welle 8 ist ebenfalls drehbar gelagert und trägt am rechten Ende die beiden Schleifringe 9 und 10, durch welche der Anker mit Gleichstrom gespeist wird. Wird der Anker mit Gleichstrom erregt und ferner der Erregerteil ebenfalls mit Gleichstrom erregt, so wird der Anker durch das räumlich stillstehende Magnetfeld des Erregerteils festgehalten. Sobald jedoch die Welle 90 angetrieben wird, dreht sich der Anker 4 mit, weil er nun durch den sich drehenden Erregerteil 89 und das sich ebenfalls drehende Magnetfeld desselben mitgerissen wird. Die Ankerwelle 8 dreht sich dabei ebenfalls so schnell wie die Antriebswelle 90. Wird die Stromzuführung der Ankerwicklung unterbrochen, so bleibt der Anker stehen.
Der Regelantrieb arbeitet in diesem Falle wie eine Kupplung, die man ein- und ausschalten kann. Erfolgt die Erregung des Ankers durch einen Impulsgeber mit verschieden langen Impulsen, so kann man die Drehzahl der Welle 8 regeln. Auch für diesen Anker kann die beschriebene selbsttätige Widerstandsanpassungseinrichtung verwendet werden. Durch die Widerstandsanpassungseinrichtung können die ruckartigen Bewegungen der Welle 8, wenn die Schaltimpulse kurz sind, so ausgeglichen werden, dass die Welle 8 auch bei grossen Drehzahl- unterschieden zwischen der Welle 19 und der Welle 8 sich mit konstanter Drehzahl dreht.
Der in Fig. 6 gezeigte Regelmotor unterscheidet sich von dem in Fig. 5 dargestellten lediglich dadurch, dass er einen Verschiebeanker aufweist. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, sind der Anker 4 und die Bohrung des Ständers 1 konisch ausgebildet und es wird der Anker durch die Feder 88 in den Konus der Ständerbohrung gepresst. Sobald der Anker elektrisch durch den Impulsgeber erregt wird, wird derselbe in das Ständerfeld hineingezogen und löst sich von diesem Bremskonus. Wenn die Erregung des Ankers abgeschaltet wird, so wird die Rotation des Ankers augenblicklich abgebremst.
Die Schleifringe 9 und 10 für die Ankererregung können entsprechend breit ausgeführt werden, so dass die Bürsten auf diesen Schleifringen die erforderliche seitliche Verschiebung des Ankers zulassen. Es können aber auch die Bürsten seitlich verschiebbar am Bürstenhalter befestigt werden, bzw. kann man auch den Bürstenhalter selbst seitlich verschiebbar ausführen.
Die Fig. 7 zeigt ein Kraftfahrzeug, für welches ein erfindungsgemäss ausgebildeter elektrischer Regelantrieb, der gleichzeitig als Kupplung arbeitet, vorgesehen ist. Durch den Benzinmotor 98 wird die Welle 90 der regelbaren elektrischen Kupplung 100 angetrieben. Durch die Antriebswelle der Kupplung wird die Gelenkwelle 91 angetrieben, welche mit dem Differentialgetriebe 9 gekuppelt ist.
Die Fig. 8 zeigt diesen elektrischen Regelantrieb, der einen Regelmotor 100 mit einem rotierenden Erregerteil für den Antrieb und einem feststehenden Erregerteil für die Bremsung der Antriebswelle 8 aufweist. Die Welle 90 wird durch den Benzinmotor 98 des Kraftfahrzeuges angetrieben. Dadurch dreht sich der Erregerteil 89 mit seiner durch Gleichstrom erregten Wicklung 99. Das Gehäuse 100a enthält noch einen zweiten Erregerteil 101, der fest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Der Erregerteil 101 ist mit einer Gleichstromwicklung 102 versehen, die über die Klemmen 103 und 104 mit Gleichstrom erregt wird. Auf der Ankerwelle 8 sitzen die beiden Anker 4 und 105. Über die Schleifringe 9 und 10 bzw. 106 können die Wicklungen der beiden Anker kurzgeschlossen werden. An den Schleifringen 9 und 10 ist die Wicklung des Ankers 4 angeschlossen. Die Wicklung des Ankers 105 ist an den Schleifringen 10 und 10b angeschlossen. Wird die Wicklung des Ankers 4 unterbrochen und die Wicklung des Ankers 105 kurzgeschlossen, so wird die Ankerwelle 8 abgebremst, wenn der Erreger 101 über die Klemmen 103 und 104 erregt ist.
Dieser Regelmotor bildet hier zugleich eine regelbare und elektrisch abbrems- bare Kupplung und eignet sich besonders gut für Kraftfahrzeuge, wie im folgenden erläutert wird. Mit der Fussraste 107 wird die Vorrichtung 108 für die Regelung der Brennstoffzufuhr und des Brennstoffgemisches über das Seil 109 betätigt. Durch die Feder 120 wird die Fussraste immer wieder in die Ausgangsstellung selbsttätig zurückgeführt. Durch
<Desc/Clms Page number 5>
das Seil 109 wird aber auch gleichzeitig der Schleifkontakt 111, der auf der Impulsgeberwalze 112 gleitet, nach links verstellt. Dadurch werden die Schaltimpulse für die Erregung des Ankers 4 vergrössert, so dass die Abtriebswelle 8 sich entsprechend schneller dreht.
Mit der Fussraste 113 werden über das Seil 114 die mechanischen Bremsen 115 betätigt. Gleichzeitig wird der Schleifkontakt 116 nach links verstellt, der an dem Seil 114 befestigt ist. Mit dem Schleifkontakt 116 mechanisch verbunden ist der Schleifkontakt 117, der auf dem Widerstandsdraht 118 gleitet. Es wird dadurch die Ankerwick-. lung 102 der zweiten Maschine elektrisch erregt und die elektrische Bremswirkung der Welle 8 in Abhängigkeit von der Grösse des Widerstandes des eingeschalteten Widerstandsdrahtes 118 erzeugt. Die Antriebswelle 119 der Reglerwalze ist über eine Drehzahlregelvorrichtung in nicht gezeichneter Weise mit der Welle 90 gekuppelt.
Bei Verwendung dieser regelbaren elektrischen Kupplung werden also für das Kraftfahrzeug nur zwei Fussrasten benötigt, wobei die Kupplung auch das Ganggetriebe ersetzt. Der Regelantrieb kann selbstverständlich auch in anderer Weise mit den Betätigungsorganen des Kraftfahrzeuges verbunden werden. Um eine Rückwirkung der impulsweisen Mitnahme der Kupplung auf den Benzinmotor zu verhindern, ist es zweckmässig, noch eine entsprechende Schwungmasse auf der Welle 90 anzuordnen. Für die Betätigung der elektrischen Bremse kann man auch an der Stossstange eine Vorrichtung vorsehen, die selbsttätig die Bremse einschaltet, wenn das Fahrzeug an ein Hindernis anstösst. Es lässt sich also dieser elektrische Regelantrieb in der mannigfaltigsten Weise steuern.
Der Antrieb für den Impulsgeber kann auch mit der Achse des Verteilers, durch den die Zündung bewirkt wird, gekuppelt werden. Um mit dem Impulsgeber nicht direkt die Erregerströme des Ankers schalten zu müssen, können auch Verstärkerglieder, wie z. B. elektrodynamische Relais, vorgesehen werden.
Die Fig. 9 zeigt einen elektromagnetischen Regelantrieb für zwei Drehrichtungen, der über elektrodynamische Relais gesteuert wird. Diese Relais sind in der Schweizer Patentschrift Nr. 308115 ausführlich beschrieben. Die beiden Anker 119 und 120, die auf der gemeinsamen Welle 121 sitzen, werden durch die beiden elektrodynamischen Relais 122 und 123 gesteuert. Die Anker 119 und 120 drehen sich in den beiden Ständern 124 und 125. Beide Ständer sind als Drehstromständer ausgebildet und so an dem Drehstromnetz angeschlossen, dass das Drehfeld des Ständers 124 sich entgegengesetzt zu dem Drehfeld des Ständers 125 dreht. Je nachdem, ob der Anker 119 oder 120 elektrisch erregt wird, dreht sich die Welle 121 im Uhrzeigersinn oder entgegengesetzt.
Die Wicklung des Ankers 119 wird durch den Schleifkontakt 126 des elektrodynamischen Relais 122 kurzgeschlossen. Die Wicklung des Ankers 120 wird durch den Schleifkontakt 127 des Relais 123 kurzgeschlossen. Die Bürste 128 des Ankers 119 ist an der Klemme 130 des Relais 122 angeschlossen. Die Bürste 129 ist an dem sich in vertikaler Richtung bewegenden Schleifkontakt 126 angeschlossen. Die Bürste 131 des Ankers 120 ist an dem Schleifkontakt 127 des Relais 123 angeschlossen. Die Klemme 133 des Relais 123 ist leitend mit der Bürste 132 verbunden. Sobald die Tauchspulen der Relais Spannung erhalten, werden diese nach unten gezogen und wird der Erregerstrom der Anker dadurch unterbrochen. Die Tauchspule 134 sitzt in dem permanenten Magneten 135 und taucht dort noch tiefer ein, wenn die Spule eingeschaltet ist.
Die beiden Tauchspulen werden durch den Schleifkontakt 136, der auf der Kontaktbahn 137 gleitet, gesteuert. Auf der Kontaktbahn 137 sind die Kontaktstücke 138, 139, 140, 141, 142 und 143 angeordnet. Der Schleifkontakt 136, welcher beispielsweise durch die Auslenkung eines Tastorganes einer elektrischen Fühlersteuerungseinrichtung verstellt wird, ist mit zwei Schleifbürsten 144 und 145 ausgerüstet und sind die Kontaktstücke so angeordnet, dass bei einer Bewegung des Schleifkontaktes 136 nach links die Bürste 144 zuerst auf dem Kontaktstück 140, dann auf dem Kontaktstück 139 und schliesslich auf dem Kontaktstück 138 zum Aufliegen kommt. Bewegt sich der Schleifkontakt 136 auf der Kontaktbahn 137 nach rechts,
so kommt das Kontaktstück 145 auf dem Kontaktstück 141 und dann auf dem Kontaktstück 142 und schliesslich auf dem Kontaktstück 143 zum Aufliegen. Durch die Bürste 144 wird die Tauchspule 146 des Relais 123 gesteuert. Das eine Wickelende der Tauchspule 146 ist leitend mit der Bürste 144 verbunden. Das andere Ende der Tauchspulenwicklung liegt an der Hauptleitung P einer Gleichstromspannung. Das rechte Spulenende der Tauchspule 134 von dem Relais 135 liegt ebenfalls an der Hauptleitung P der Gleichstromspannung. Das linke Ende der Tauchspule 134 ist leitend mit der Bürste 145 verbunden. Durch die Kontaktstücke 140, 139, 13$ sowie den Schleifkontakt 144 wird die Tauchspule 146 gesteuert und durch die Kontaktstücke 141, 142 und 143 und den Schleifkontakt 145 die Tauchspule 134.
Ferner ist eine normale Impulsgeberwalze vorgesehen, die mit konstanter Drehzahl angetrieben wird. Die Bürste 147 des Impulsgebers liegt auf dem Schleifring 148 auf. Die Bürste 147 ist mit der Minusleitung des Gleichstromnetzes verbunden. Der Schleifring 148 ist mit den Metallsegmenten 149, 150, 151 und 152 leitend verbunden. Am Umfang der Walze des Impulsgebers sind die drei Bürsten Bl, B2, B3 angeordnet, an welche die Kontaktstücke 138 bis 143 angeschlossen sind. An der Bürste B 1 liegen die beiden Kontaktstücke 140 und 141. An der Bürste B2 liegen die beiden Kontaktstücke 139 und 142. An der Bürste B3 liegen die beiden äussersten Kontaktstücke 138 und 143.
Bewegt sich der Schleifkontakt 136 nach links, so dass er auf dem Kontaktstück 140 zum Aufliegen kommt, so erhält die Tauchspule 146 des Relais 123 über die Bürste B 1 des Impulsgebers sehr kurze
<Desc/Clms Page number 6>
Schaltimpulse. Das Relais 123 schliesst ebenfalls kurzzeitig den Anker 120 kurz. Kommt der Schleifkontakt 144 auf dem Kontakt 139 zum Aufliegen, so erhält die Tauchspule des Relais 123 längere Schaltimpulse. Der Anker 120 dreht sich jetzt mit einer höheren Drehzahl. Liegt der Schleifkontakt 144 auf dem Kontaktstück 138 auf, so verläuft der Erregerstrom der Tauchspule 146 über die Bürste B3. Die Schaltpausen sind nur sehr kurz und läuft deshalb der Motor mit hoher Drehzahl.
Kommt der Schleifkontakt 145 auf dem Kontaktstück 141 zum Aufliegen, so erhält die Tauchspule 134 über die Bürste BI sehr kurze Schaltimpulse. Durch das Relais 122 wird der Anker 119 gesteuert, wodurch die Welle 121 sich im umgekehrten Drehsinne dreht. Liegt der Schleifkontakt 145 auf dem Kontaktstück 142 auf, so erhält die Tauchspule 134 über die Bürste B2 Spannung und führt jetzt längere Schaltimpulse aus. Der Anker 119 dreht sich mit einer entsprechend höheren Drehzahl. Da der Schleifkontakt 136 nur die sehr geringen Ströme für die Tauchspulen zu steuern hat, kann die Kontaktbahn 137 klein ausgeführt werden. Es kann hierfür z.
B. auch ein Kontaktpaket mit dünnen Metallblättchen und Glimmerschichten verwendet werden, so dass nur ein sehr geringer Schaltweg des Schleifkontaktes 136 erforderlich ist. Die Tauchspule 134 ist an der Membrane 153 befestigt und lässt diese eine sehr hohe Schalthäufigkeit zu.
Dieses Beispiel zeigt, dass das beschriebene Steuerprinzip sich auch für Regelaufgaben, wie sie z. B. bei den bekannten Fühlersteuerungen vorliegen, mit Vorteil angewandt werden. Durch die Verwendung solcher elektrodynamischer Relais kann auch der Impulsgeber sehr klein bemessen werden, so dass dieser sich z. B. leicht mit dem Verteiler für die Zündung eines Kraftfahrzeuges kombinieren lässt.