DE134533C

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Publication number: DE134533C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

In Fällen, in welchen bei Kraftübertragung entweder die treibende Kraft immer gleichmäfsig oder beinahe gleichmäfsig ist und die Belastung während einer Arbeitsperiode bedeutende Wechsel erleidet, oder umgekehrt, d. h. die motorische Kraft während einer Arbeitsperiode bedeutende Wechsel erleidet und die Belastung immer gleichmäfsig oder beinahe gleichmäfsig ist, mufs eine Regelungsvorrichlung vorgesehen sein, durch welche die motorische Kraft so geregelt oder vertheilt wird, dafs sie in jedem Zeitpunkt so genau wie möglich der Belastung entspricht.In cases in which either the driving force is always uniform during power transmission or almost uniform and the load is significant during a period of work Suffers change, or vice versa, d. H. the motor force during a work period suffers significant changes and the load is always even or almost even, a regulating device must be used be provided by which the motor force is regulated or distributed in such a way, that it corresponds as closely as possible to the load at every point in time.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine solche Regelungsvorrichtung. Das Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, dafs an einem der Arme eines doppelarmigen Hebels excentrisch und drehbar ein oder mehrere mit an denselben excentrisch angebrachten Gewichten versehene Zahnräder gelagert sind, welche in andere, unter denselben angeordnete freilaufende Zahnräder eingreifen. Diese Vorrichtung dient zur Verkuppelung zwischen der Kraftquelle und der Kraftverbrauchsstelle in der Weise, dafs der erwähnte Hebel ein Glied in der Kraftübertragungsvorrichtung bildet. Bei verschiedenen Abmessungen der einzelnen Theile der Vorrichtung und bei verschiedenen Lagen des Schwerpunktes des mit Gewichten versehenen Rädersystems werden verschiedene Abweichungen in der Wirkung erreicht.The present invention relates to such a control device. The gear is characterized in that one of the arms of a double-armed lever is eccentric and one or more rotatable with weights attached to the same eccentrically provided gears are stored, which engage in other, arranged under the same free-running gears. This device serves to couple the power source and the power consumption point in the way that the mentioned lever forms a link in the power transmission device. With different dimensions of the individual parts of the device and with different Positions of the center of gravity of the wheel system provided with weights are different Deviations in effect achieved.

Als Beispiel ist hier eine zwischen der Kolbenstange und der Maschinenwelle einer stehenden Volldruckdampfmaschine eingekuppelte Regelungsvorrichtung beschrieben. Die Dampfmaschine ist also der Motor, der eine beinahe gleichbleibende motorische Kraft leistet, die von der Regelungsvorrichtung so geregelt oder vertheilt wird, dafs ihre Wirkung - auf die Maschinenwelle der Belastung derselben so genau wie möglich in jedem Zeitpunkte entspricht. Die Gewichte sind so angebracht, dafs der Schwerpunkt des Rädersystems während einer Periode sich erst senkt, sich dann hebt, darauf sich wieder senkt und schliefslich wieder in die Anfangslage gehoben wird.As an example, here is a stationary one between the piston rod and the machine shaft Full pressure steam engine coupled control device described. The steam engine is therefore the motor that produces an almost constant motor force, the is so regulated or distributed by the regulating device that its effect - on the Machine shaft corresponds to the load of the same as exactly as possible at every point in time. The weights are attached in such a way that the center of gravity of the wheel system first lowers during one period and then decreases lifts, then lowers again and is finally lifted back into the starting position.

Fig. ι zeigt eine Seitenansicht des Getriebes; Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach C-D in Fig. 1 und Fig. 3 zeigt das Getriebe im Grundrifs theilweise im Schnitt nach A-B in Fig. 1.Fig. Ι shows a side view of the transmission; Fig. 2 shows a section according to CD in Fig. 1 and Fig. 3 shows the gear unit in basic outline partly in section according to AB in Fig. 1.

Die Kolbenstange der Maschine ist, anstatt wie gewöhnlich durch eine Kurbelstange mit der Kurbel der Welle verbunden zu sein, durch einen Lenker α mit dem einen Arme b eines doppelarmigen Hebels verbunden. Dieser Hebel ist drehbar in der oberen Gabel eines Ständers c gelagert und sein anderer Arm d ist durch einen Lenker e mit der Kurbel f der Maschinenwelle g verbunden. Der Arm b ist nahe am Lenker α mit einem Lager h versehen, in welchem zwei Zahnräder i, und zwar eins auf jeder Seite des Armes b, excentrisch gelagert sind. Mit den Zahnrädern i sind die beiden Schenkel eines Zahnstückes j fest verbunden, dessen Zapfen k im Lager h gelagert ist. Die Zahnräder i bilden also mit dem Stücke j ein festes System und sind drehbar im Lager h aufgehängt.The piston rod of the machine, instead of being connected to the crank of the shaft by a connecting rod as usual, is connected by a link α to one arm b of a double-armed lever. This lever is rotatably mounted in the upper fork of a stand c and its other arm d is connected by a link e to the crank f of the machine shaft g . The arm b is provided close to the handlebar α with a bearing h in which two gears i, one on each side of the arm b, are mounted eccentrically. With the gears i , the two legs of a tooth piece j are firmly connected, the pin k of which is mounted in the bearing h. The gears i thus form a fixed system with the piece j and are rotatably suspended in the bearing h.

Der Abstand zwischen dem Zapfen k und der Drehungsachse des Hebels ist doppelt so grofs wie der Abstand zwischen dieser Achse und der Drehungsachse des Lenkers e am Arme d. Die Zahnräder i greifen in unter denselben angebrachte freilaufende Zahnräder / ein und jedes Zahnrad i ist an der Aufsenseite mit einer Wand m versehen, deren radial über die Zähne vorragender Rand an dem betreffenden unteren Zahnrade / Führung hat. Innerhalb des Kranzes jedes Zahnrades i ist ein Gewicht η befestigt, das gegen die Innenseite der Wand m anliegt. Wie aus Fig. ι zu ersehen ist, befindet sich in der Hochlage des Hebels dieses Gewicht links im Zahnrad i. The distance between the pin k and the axis of rotation of the lever is twice as great as the distance between this axis and the axis of rotation of the handlebar e on the arm d. The gears i engage in free-running gears / mounted below them and each gear i is provided on the outside with a wall m , the edge of which protrudes radially over the teeth has a guide on the lower gear / in question. Within the ring of each gear i a weight η is attached, which rests against the inside of the wall m. As can be seen from Fig. Ι, this weight is in the upper position of the lever on the left in the gear i.

Das Getriebe wirkt in folgender Weise:The gear works in the following way:

Angenommen der Kolben und der Arm b befänden sich in der Hochlage (Fig. i). Alsdann streben die Gewichte n, die Zahnräder i längs der rechten Seite der Zahnräder / herabzuziehen und üben während der Bewegung auf den Arm b eine Zugkraft nach unten aus, bis die Zahnräder i in die Lage gekommen sind, die durch den punktirten Kreis zur Rechten der Zahnräder / in Fig. ι angegeben ist. Die Zugkraft, die der Arm d hierbei auf den Lenker e ausübt, ist zufolge des angegebenen Verhältnisses der Länge der Arme b d doppelt so grofs als die Kraft, womit die Gewichte η den Arm b herabziehen. Während der Bewegung aus der Hochlage bis zu der Lage, die durch den punktirten Kreis zur Rechten der Zahnräder / in Fig. ι angegeben ist, wirken der Dampf und die Räder i zu sammen, den Arm b herabzutreiben. Während dieses ersten Theiles der Arbeitsperiode kann also durch den Einflufs der Regelungsvorrichtung eine gröfsere Belastung überwunden werden, als wenn der Dampf allein wirkte. Wenn der Kolben und damit auch der mit der Kolbenstange verbundene Arm b bis in seine Tiefstellung weitergeht, so können die Zahnräder i auf der rechten Seite der Zahnräder I nicht weiter abwärts gehen, sondern schwingen auf die andere Seite der Zahnräder I hinüber.Assume the piston and arm b are in the elevated position (Fig. I). Then the weights n strive to pull the gears i down along the right side of the gears / and exert a pulling force downwards on the arm b during the movement until the gears i have come into the position indicated by the dotted circle to the right of the Gears / is indicated in Fig. Ι. The tensile force that the arm d exerts on the handlebar e is, according to the given ratio of the length of the arms bd, twice as great as the force with which the weights η pull the arm b down. During the movement from the elevated position to the position indicated by the dotted circle to the right of the gearwheels / in Fig. 1, the steam and the wheels i act together to drive the arm b down. During this first part of the working period, therefore, a greater load can be overcome by the influence of the regulating device than if the steam was acting alone. When the piston and thus also the arm b connected to the piston rod continues to its low position, the gears i on the right side of the gears I cannot go further down, but swing over to the other side of the gears I.

Während des Theiles der Periode, in welchem die Zahnräder i aus der durch den punktirten Kreis zur Rechten der Zahnräder / angedeuteten Stellung bis zu der Stellung hinüberschwingen, in welcher der Schwerpunkt des Rädersystems seine Hochlage erreicht hat und gerade sich zu senken anfängt, mufs der Dampf allein die Belastung überwinden. Infolge des in den Zahnrädern i befindlichen Beharrungsvermögens schwingen diese sehr leicht in der erwähnten Weise hinüber, so dafs der Dampf gar nicht oder nur wenig dazu in Anspruch genommen wird. Während dieses zweiten Theiles der Periode wird also eine geringere Belastung als während des ersten Theiles der Periode überwunden. Sobald die Zahnräder i während dieser Bewegung etwas über ihre obere Lage hinausgegangen sind, erleichtern die Gewichte η dem Dampfe die Hebung des Armes b, bis die Räder i in die in Fig. ι durch einen punktirten Kreis zur Linken der Räder / veranschaulichte Lage gelangt sind. Während dieses dritten Theiles der Periode wird also eine gröfsere Belastung überwunden, als wenn der Dampf allein wirkte. Hierauf werden die Räder i und der Arm b von der Dampfkraft in die Anfangslage gehoben und die beschriebenen Bewegungen werden wiederholt. Während dieses vierten und letzten Theiles der Periode mufs also die Dämpfkraft sowohl die Räder / heben als auch die Belastung überwinden, weshalb diese letztere geringer als während irgend eines anderen Theiles der Periode sein mufs.During that part of the period in which the gears i swing from the position indicated by the dotted circle to the right of the gears / to the position in which the center of gravity of the gear system has reached its high position and is just beginning to lower, the steam must overcome the burden alone. As a result of the inertia in the gears i , they swing over very easily in the manner mentioned, so that the steam is not used at all, or only slightly. During this second part of the period, then, less stress is overcome than during the first part of the period. As soon as the gears i have passed their upper position somewhat during this movement, the weights η facilitate the lifting of the arm b for the steam until the wheels i have reached the position illustrated in FIG. 1 by a dotted circle to the left of the wheels / . During this third part of the period, therefore, a greater burden is overcome than when the steam acted alone. Then the wheels i and the arm b are lifted into the initial position by the steam power and the movements described are repeated. During this fourth and last part of the period the damping force must therefore both lift the wheels and overcome the load, which is why the latter must be less than during any other part of the period.

Um unvortheilhaftes Abnutzen der Zähne der Räderpaare i und / auf einer und derselben Stelle zu vermeiden, dürfen diese nicht dieselbe Anzahl von Zähnen haben, weshalb das eine Paar einige Zähne mehr haben soll, als das andere.In order to avoid disadvantageous wear of the teeth of the gear pairs i and / on one and the same place, they must not have the same number of teeth, which is why one pair should have a few more teeth than the other.

Die Gewichte η können so angeordnet sein, dafs sie auf Wunsch auf die andere Seite der Räder i verlegt werden können. Zu diesem Zweck ist jedes Gewicht η auf einem Bolzen ο im Mittelpunkt des Zahnrades i drehbar gelagert. Durch einen Bogenschlitz q in der Wand m und ein Loch r im Gewichte η führt ein Bolzen ρ und zwischen einen Bund s des Bolzens und einen Ansatz t im Loche r ist um den Bolzen ρ eine Feder u gelegt (Fig. 2).The weights η can be arranged in such a way that they can be moved to the other side of the wheels i if desired. For this purpose, each weight η is rotatably mounted on a bolt ο in the center of the gear wheel i. A bolt ρ leads through an arched slot q in the wall m and a hole r in the weight η and a spring u is placed around the bolt ρ between a collar s of the bolt and an attachment t in the hole r (Fig. 2).

Durch Verschiebung des Bolzens ρ von dem einen Ende des Schlitzes q bis zum anderen wird das Gewicht η von der einen Seite des Bolzens 0 auf die andere verlegt. Um das Gewicht η in der einen oder anderen Endlage zu befestigen, ist an jedem Ende des Schlitzes q eine Warze ν vorgesehen, welche von einem auf dem Bolzen ρ angebrachten, unten ringförmig ausgehöhlten Ringe χ erfafst und gegen welche der Ring χ durch die Wirkung der Feder u gedrückt wird.By moving the bolt ρ from one end of the slot q to the other, the weight η is shifted from one side of the bolt 0 to the other. To the weight of η in the one or other end position to be attached, a wart is at each end of the slot q ν provided which χ comprehended from one to the bolt ρ mounted, annular hollowed below rings and against which χ of the ring by the action of Spring u is pressed.

Wenn das Gewicht η verlegt werden soll, wird der Bolzen ρ etwas zurückgezogen, so dafs der Ring die Warze ■freigiebt, und dann wird der Bolzen ρ so geführt, dafs der Ring χ die andere Warze ν greifen kann.When the weight η is to be relocated, the bolt ρ is pulled back a little so that the ring releases the protrusion, and then the bolt ρ is guided so that the ring χ can grip the other protrusion ν.

Claims

Patent claim:

Compensating gear for prime movers, characterized in that, for the purpose of compensating for the irregularities in the driving force or in the load, one or more gears i, the

are provided with eccentrically attached weights n and intervene in other free-running gears I mounted below them, are eccentrically rotatably mounted on one of the arms of a two-armed lever db and are rotated around their bearing axis by means of the free-running gears / when it oscillates, the weights η can be adjusted eccentrically in such a way that they support the driving force in the moments of greatest load or the lowest power output of the machine.

For this purpose ι sheet of drawings.