DE1075895B

DE1075895B - Antrieb zur Beschleunigung grosser Massen, vorzugsweise fuer Schleppwagen

Info

Publication number: DE1075895B
Application number: DES56492A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emil Koch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-01-08
Filing date: 1958-01-08
Publication date: 1960-02-18

Description

Antrieb zur Beschleunigung großer Massen, vorzugsweise für Schleppwagen Bei Antrieben, bei denen eine äußere Energiezufuhr zeitweilig aussetzt, hat man vielfach von dem Gedanken Gebrauch gemacht, die Zwischenzeit durch einen Energieentzug aus Schwungrädern zu überbrücken; so hat man beispielsweise bei Netzen, bei denen mit kurzzeitigen Ausfällen zu rechnen ist, mit Schwungrädern gekuppelte Generatoren verwendet, die während der Ausfallzeit Energie abgaben. Außerdem sind auch bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die Fahrt von Fahrzeugen zwischen Speisestellen mit Hilfe von Schwungrädern- ermöglicht wird. Weiter ist eine Anordnung bekanntgeworden, bei der das Abtoßen von Flugzeugen auf einer Abstoßbahn mit Hilfe eines Schwungrades erfolgt, das über ein Übersetzungsgetriebe mit großer Geschwindigkeit angetrieben wird, wobei dann beim Flugzeugstart eine Reibungsbremse angezogen wird, wodurch die Drehung des Schwungrades allmählich auf eine Seiltrommel übertragen wird, mit deren Hilfe das Flugzeug beschleunigt wird.
Bei Schleppwägen von Versuchsanstalten insbesondere hydraulischer oder aerodynamischer Anlagen, wie auch in ähnlichen Antrieben, ist es unter Umständen erforderlich, große Massen, wie z. B. Schleppwagen mit Gewichten von vielen Tonnen, rasch auf eine hohe Geschwindigkeit zu bringen. Für solche Zwecke sind bereits Ausführungen angegeben worden, bei denen Gewichte über Flaschenzüge mit den zu beschleunigenden Teilen verbunden sind, wobei dann diesen Gewichten plötzlich ihre Unterlage entzogen wird, so daß eine Beschleunigung eintritt. Außerdem sind auch Anordnungen bekanntgeworden bei denen elektromotorische Antriebe für die zu beschleunigenden Teile vorgesehen sind, was jedoch sehr hohe Antriebsleistungen und damit große Motoren bedingt. Weiter sind auch bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen die Beschleunigungen durch Gasdruck, sei es durch plötzliche Entspannung von auf Hochdruck gebrachter Luft oder auch von Entzündung von Gasen bewirkt wird.
Nach der Erfindung erhält man einen neuen Antrieb zur Beschleunigung großer Massen, bei dem als Kraftquelle für die Beschleunigung ein Energiespeicher (Schwungrad) vorgesehen ist, der vorher auf die erforderliche Drehzahl gebracht wird, worauf der zu beschleunigende Teil mit ihm gekuppelt wird, indem erfindungsgemäß zur Kupplung - vorzugsweise in der Verwendung beim Antrieb von Schleppwageneine elektrische Schlupfkupplung verwendet wird.
Mit besonderem Vorteil wird hierbei als Kupplung eine elektrische Maschine mit Induktionsläufer vorgesehen. Für manche Verwendungszwecke ist es aber auch möglich, eine elektrisch gesteuerte hydraulische Schlupfkupplung zu verwenden, beispielsweise indem der Arbeitsflüssigkeit einer solchen Kupplung Magnetpulver zugesetzt wird und in dem Flüssigkeitsumlauf Elemente angeordnet sind, in denen mit Hilfe eines elektrischen Stromes ein zweckmäßig regelbares Magnetfeld erzeugt werden kann. Durch dieses Magnetfeld werden die in der Flüssigkeit suspendierten Magnetpulverteilchen festgehalten, wodurch der Durchgangsquerschnitt verengt bzw. gesperrt werden kann.
Eine besonders geeignete Bauform ergibt sich bei der Verwendung von elektrischen Schlupfkupplungen in Form von zwei gegeneinander verdrehbaren Teilen entsprechend Ständer und Läufer einer elektrischen Maschine. Der Läufer derartiger Kupplungen kann als Widerstandsläufer ausgeführt werden, wobei sich durch die Art der Wicklung: Einfach-Käfig-, Doppel-Käfig-, Hochstab-Wicklung, sowie durch die Wahl des Widerstandes des Leitermaterials die jeweils gewünschten Kennlinien erreichen lassen. Eine derartige Ausführung ermöglicht es außerdem, mit Hilfe einer Einstellung bzw. Regelung der Erregung die Momente festzulegen bzw. zu beeinflussen. In den Fällen, wo der Verlauf des Beschleunigungsvorganges nachträglich - gegebenenfalls auch während der Beschleunigung selbst - geändert werden soll, ist es zweckmäßig, den Läufer der Kupplung als gewickelten Schleifringläufer auszuführen, wobei der Widerstand im Läuferkreis entsprechend beeinflußt werden kann. Auf der Welle K des Schwungrades G sitzt der Läufer L einer Antriebskupplung F, die ihrerseits mit der gleichachsig angeordneten Seiltrommel E verbunden ist. Durch Einschalten der Erregung der Antriebskupplung wird plötzlich eine Verbindung zwischen dem Schwungrad G und der Seiltrommel E hergestellt, so daß die Seiltrommel E und durch diese über das Seil D der Schleppwagen A mit großer Geschwindigkeit entsprechend der Charakteristik der Kupplung F beschleunigt wird.
Für manche Zwecke kann es erwünscht sein, für eine Bremsung nach Beendigung des Arbeitsprogramms gleichfalls eine auf die Seiltrommel E schaltbare Kupplung, etwa entsprechend der Bremskupplung I bei dem Ausführungsbeispiel, zu schalten.
Bei der neuen Antriebsanordnung kann mit geringem Aufwand eine sehr rasche Beschleunigung großer Massen erreicht werden, wobei die mechanischen Beanspruchungen in den einzelnen Teilen gering gehaltenwerden können. Es besteht hierbei die Möglichkeit, die Anlaufeigenschaften beispielsweise den Voraussetzungen der einzeln durchzuführenden Versuche entsprechend zu beeinflussen und zu ändern.
Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, Kupplungen mit Erregung durch Permanentmagnete vorzusehen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Kupplung mit einer starren, mechanischen Kupplung in Reihe zu schalten, durch deren Einrücken der Beschleunigungsvorgang eingeleitet wird, dessen Verlauf dann die Charakteristik bzw. Regelung der elektrischen Kupplung beeinflußt wird. Wie beim Anlauf kann auch bei der Bremsung eine gleitende Verzögerung von einstellbarer und regelbarer Größe erreicht werden.
Die Anwendung der neuen Beschleunigungsart bringt insbesondere auch bei Katapultantrieben große Vorteile.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Antrieb zur Beschleunigung großer Massen, bei dem als Kraftquelle für die Beschleunigung ein Energiespeicher (Schwungrad) vorgesehen ist, der vorher auf die erforderliche Drehzahl gebracht wird, worauf der zu beschleunigende Teil mit ihm gekuppelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kupplung- - vorzugsweise in der Verwendung beim Antrieb von Schleppwagen-eine elektrische Schlupfkupplung verwendet ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als elektrische Maschine mit Induktionsläufer ausgeführt ist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktionsläufer als Schleifringläufer mit regelbarem Widerstand ausgeführt ist.
4. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer als Kurzschlußläufer mit Stromverdrängungs- oder Widerstandswicklung ausgeführt ist.
5. Antrieb nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet; daß die Erregung der Kupplung steuerbar ausgeführt ist.
6. Antrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich regel- bzw. steuerbare Bremseinrichtungen vorgesehen sind.
7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung gleichfalls in Form einer elektrischen Schlupfkupplung ausgeführt ist. B. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Kupplung mit einer Arbeitsflüssigkeit verwendet ist, der Magnetpulver in Suspension zugesetzt ist, wobei das Arbeiten durch ein elektrisch erzeugtes Magnetfeld gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften-Deutsche Patentschriften Nr. 241296, 348 740, 515 648, 901016.