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Vorrichtung zur Messung von Drehzahldifferenzen Es sind Verfahren
und Vorrichtungen zur Messung und zum Regeln von Drehzahldifferenzen bekanntgeworden,
bei denen die zu vergleichenden Wellen je ein Sonnenrad tragen, die sich gegenüberliegen,
wobei die Lage des die Planetenradträger tragenden Trägers die Anzeige der Drehzahl
differenz bewirkt. Die hekanutgewordenen Vorrichtungen betreffen aber in erster
Linie ein Gerät zum Regeln von Drehzahldifferenzen und erst in zweiter Linie ein
Gerät zum Anzeigen der Drehzahldifferenzen, da der Planetenradträger selbst nicht
umlaufen. sondern nur geringfügige Drehbewegungen ausführen kann, die gerade ausreichen,
um Kontakte für die Drehzahlregelung zu schließen und zu öffnen. Dabei wird die
Anzeige der Drehzahldifferenz durch einen Hebelmechanismus hervorgerufen. welcher
durch die den Planetenrädern aufgezwungene schiefe Stellung betätigt wird. Die Anzeige
erfolgt also hier über komplizierte Zwischenglieder. die sich insbesondere axial
bewegen. Die axiale Bewegung wird von den Planetenradträgern erzeugt, die sich ineinander
verschrauben können.
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Um demgegenüber eine Vorrichtung zur direkten Messung von Drehzahldifferenzen
zu schaffen, also eine Vorrichtung. bei der der jeweilige Betrag direkt abzulesen
ist, und eine kontinuierliche Regelung über einen großen Bereich zu ermöglichen,
kommt nach der Erfindung eine Vorrichtung zur Messung von Drehzahldifferenzen zwischen
zwei gesondert angetri&enen Wellen, wobei beide Wellen fest je ein Sonnenrad
tragen, die sich in einem Planetenradträger axial gegenüberliegen und in diesem
frei drehen können zur Anwendung. bei der zwei Planetenräder fest auf einer gemeinsamen
Planetenradwelle sitzen, die annähernd rechtwinklig zur Wellenachse vom Planetenradträger
geführt wird, wobei die beidseitige Lagerung iiber Gewinde vorgenommen ist, und
bei der die Planetenradwelle außerhalb des Planetenradträgers ein Verstellrad trägt,
das auf einem auf einer der Wellen sitzenden Groß rad abläuft.
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Derartige Vorrichtungen können Verwendung finden fiir eine optische
Drehzahldifferenzanzeige. Läuft z.B. ein Drehstromgenerator, der mit einem Schwungrad
gekuppelt ist. mit Synchronmotor ständig am Netz und wird bei Netzausfall ein Dieselmotor
angefahren und nach Drehzahlvergleich mit dem Generator magenetisch gekuppelt, so
kann, um eine übermäßige 3Beanspruchung der Kupplung bei Drehzahldifferenzen zu
vermeiden, mit einer nach der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung eine optische
Anzeige dieser Drehzahldifferenz erfolgen. so daß der Augenblick der Drebzahlangleichung
exakt bestimmt werden kann.
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Als weiteres Beispiel der Verwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung
seien eine automatische SynchronisiereiIlrichtung als Stellglied für die syn-
chrone
Drehzahl und die Einhaltung einer vorgewählten Drehzahldifferenz zweier Antriebe
genannt. Als wesentliches Anwendungsbeispiel ist auch ein Vergleich zweier Frequenzen
zu nennen. Hierbei wären beide Wellen t und 2 durch je einen Synchronltleinmotor
anzutreiben.
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Die Drehzahl differenzen werden nach der Erfindung durch die jeweilige
Stellung bzw. Verdrehung des Planetenradträgers direkt oder indirekt angezeigt.
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Eine indirekte Anzeige kann elektrisch über einen Drehwiderstand,
über eine Rontakteinrichtung od. dgl. erfolgen. Sie kann aber auch über mechanische,
hydraulische und pneumatische Zwischenglieder durchgeführt werden. Ebenso können
die verschiedenen Anzeigemethoden je nach Eignung kombiniert sein.
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Die Vorrichtung soll dabei als Reibradumlaufrädergetriebe ausgebildet
werden. Um zu verhindern, daß die Drehzahldifferenz über den Meßbereich des Gerätes
hinausgeht, ist es zweckmäßig, das Groß rad über eine Rutschkupplung mit seiner
Welle zu verbinden.
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Ebenso ist es zweckmäßig, Groß rad und Planetenradträger durch entsprechende
Nocken und Anschläge in der beiderseitigen Verdrehung und damit die axiale Verschiebung
der Planetenradwelle im Planetenradträger zu begrenzen.
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An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung
näher erläutert.
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Eine Welle 1 und eine Welle2 werden mit verschiedenen Drehzahlen
angetrieben, beispielsweise von Synebronkleinmotoren, die an zu vergleichende Frequenzen
angeschlossen sind. Die Wellen 1 und 2 tragen an ihren Enden je ein Sonnenrad 3
und 4. Auf den Sonnenrädern laufen die Planetenräder 5 und 6 ab, die auf einer gemeinsamen
Welle 7 fest gelagert sind. Die gemeinsame Welle 7 setzt sich fort in einer mit
einem Gewinde versehenen Welle 11, auf der ein
Verstellrad 9 befestigt
ist. Das Verstellrad 9 läuft seinerseits auf einem Groß rad 10 ab, das über eine
Rutschkupplung mit der Welle 2 in Verbindung steht.
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Die Planetenradwelle 7 ist mit der mit Gewinde ver-.cehenen Welle
11 in einem Planetenradträger 8 gelagert.
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Infolge des Drehzahlunterschiedes wird der Planetenradträger 8 in
Umdrehung versetzt. Das Verstellrad 9 läuft dabei auf dem Groß rad 10 ab. Da die
Welle 11 gewindegängig mit dem Planetenradträger 8 verbunden ist, wird die Planetenradwelle
7 so weit im Planetenradträger 8 axial verschoben, bis das Übersetzungsverhältnis
zwischen den Sonnenrädern 3 und 4 und den Planetenrädern 5 und 6 der Drehzahldifferenz
verhältnisgleich ist. Der Planetenradträger 8 kommt in diesem Fall zum Stillstand.
Damit ist jeder Drehzahldifferenz eine bestimmte Stellung des Planetenradträgers
8 zugeordnet. Nach den erläuterten Beispielen ist mit dem Planetenradträger 8 eine
Drehwiderstandsschleiffeder bzw. eine Kontaktanordnung verbunden, die nicht näher
gezeichnet sind.
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Geht die Drehzahl differenz über den Meßbereich der Vorrichtung hinaus,
so würde sich die Welle 11 festlaufen. Das Sonnenrad 10 ist aus diesem Grund über
eine Rutschkupplung mit der Welle 2 verbunden.
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Das Sonnenrad 10 wird in dem Augenblick mitgenommen, wenn ein Anschlag
12 am Planetenradträger 8 an einem Nocken 13 anläuft, der am Sonnenrad 10 befestigt
ist.
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Es ist zweckmäßig, eine gleiche Rutschkupplung an dem Stellungsanzeiger
bzw. im vorliegenden Fall am D rehwi derstand vorzunehmen.
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PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zur Messung von Drehzahldifferenzen
zwischen zwei gesondert angetriebenen Wellen, wobei beide Wellen fest je ein Sonnenrad
tragen, die sich in einem Planetenradträger axial gegenüberliegen und in diesem
frei drehen können, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Planetenräder fest auf einer
gemeinsamen Planetenradwelle
sitzen, die annähernd rechtwinklig zur Wellenachse vom
Planetenradträger geführt wird, wobei die beidseitige Lagerung über Gewinde vorgenommen
ist, und daß die Planetenradwelle außerhalb des Planetenradträgers ein Verstellrad
trägt, das auf einem auf einer der Wellen sitzenden Groß rad abläuft.