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Stufenlos drehzahlregulierbarer Antriebsmotor mit Regelungs-Hilfs
Antriebsmotor Stufenlos drehzahlregulierbare Antriebsmotoren werden sowohl mit mechanischen
als auch hydraulischen Getrieben bekannter Bauart ausgeführt, oder sind als elektrische
Strom- und Spannungsa geregelte Motoren 3,n Gebrauch. Die meist verbreiteten Regelmotoren
sind mit Kegelscheiben-Regelgetrieben bestückt. Bei diesen Getrieben laufen kegelförbige
Antriebselemente wie Keilriemen oder Keilförmige Spezialketten zwischen zwei an-
und abtriebaseitigen Kbgelacheibenpaaren. Der Abstand zwischen den Kegelscheiben
eines Paares kann jeweils mechanisch verändert werden, so daß durch das Zusammenfahren
eines
Kegelscheibenpaares, und dem gleichzeitigen Auaeinanderfahren deag anderen
Kegelecheibenpaaree der Laufdurchmesser des Ubertragunge. elementan auf dem an-
und abtriebseeitigen Kegelecheibenpaar verändert wird, und-damit eine Änderung des
Übersetzungsverhältnisses erreicht wird. Andere Regelantriebe arbeiten nach dem
Prinzip des Kurbeltriebes, wobei die verstellbare Excentrizität von auf Scheiben
angeordneten Kurbeln für eine Drehzahlregulierung des Getriebes ausgenützt wird.
Desweiteren sind Reibradantriebe bekannt, bei denen ein auf einem Tellerall laufendes
Reibrad radial zum Tellerrad verschoben. wird, und durch die verschiedene Umfangsgeschwindigkeit
des Tellerrades auf verschiedenen Radien, eine Drehzahlregulierung ded angepressten
und verschiebbaren Reibrades erreicht wird. Alle diese bekannten di-ehzah1-regulierbaren
Antriebsmotoren haben den Nachteil, daß sie in sehr großem Masse verschleißbehaftet
sind, und einen verhältnismäßig kleinen Regelbereich von max. 1 : 20 be#
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sitzen. Außerdem sind diese Getrieberegelmotoren sehr aufwend;3, da schluptfreie
oder achlupfärme Regelgetriebe dieser Bauarten mit stark vorgespannten
Antriebselementen arbeiten müssen, die
keine hohen Umfangsgeschwindigkeiten
vertragen, und aufgrund dessen oft Vorsatzgetriebt erfordern. Ein weiterer
Nachteil der
beschriebenen drehzahlregulierbaren Antriebsmotoren besteht darin,
daß die Drehzahlverstellung am Getriebe in der Regel manuell erfolgen muß, und Fernbedienungen
nur durch aufwendige Stellantriebe mit langen Reaktionszeiten ermöglicht werden
können. Hydraulische Regelantriebsmotoren mit Pumpen- und Motorkombinationen oder
verstellbaren Drehmomentwandiern haben in Bezug auf ihre Regeleigenschaften hervorragende
Eigenschaften, sirxl jedoch preislich so aufwendig, daß sie nur in spezJ»llen Fällen
verwendet werden können. Elektrische Regelmotoren, deren Drehzahl vollelektrisch
geregelt wird, wie z.B. Leonardsätze, Repulsionsmotoren usw, der bekannten
Bauarten
sind entweder sehr aufwendig, ode_- aber in ihrer Leistung beschränkt, sodaß auch
hier das Anwendungsgebiet sehr klein ist. Um nun einen stufenlos drehzahlregulierbaren
Antriebsmotor zu erhalten, der einen unendlich großen Regelbereich, also
von Drehzall Null bis Maximaldrehzahl der Abtriebawelle, bei mit konstanter
Drehzahl laufendes Antriebsmotor aufweist, und gleichzeitig nahezu ohne Verschleiß
arbeitet, wurde nachstehend beschriebener stufenlosärehzahl-reguleirbarer
Antriebmotor entwickelt, der besonders für die Bestückung mit den billigen
Drehstrom-Rurzsehlußläufermotoren als Hauptantriebemotor gedacht ist. Als
Hilfeantriebs-Regelmotor kommt hierbei ein elektronisch drehzahlgeregelter Kleinmotor
zum Einbau. Für die Verwendung des stufenlos drehzahlregulierten Antriebsmotors
als reaktionsschneller Servonotor z.B. für Radar= steuerungen, kann der geregelte
Hiltsantriebemotor auch als elektron. gesteuerter Scheibenläufermotor
oder Schrittmotor ausgeführt sein. Die hervorgehobenen und weiteren
Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1 zeigt den eehematiechen Aufbau des stufenlos
dmehzahl-regulier= ten Antriebsmotors mit Hilteantrieb
Fis. 2
zeigt die schematische Wirkungsweise des Verbindungs getriebes
zwischen Hauptantriebsmotor und Hilfsantriebsmotor Das von einem
beliebigen Antriebsmotor 1, vorzugsweise einem Dreh
strom-Kurzschlußläufermotor,
angetriebene Ritzet 2, treibt sie auf des Planetenradträger
3 sitzenden Zahnräder 4 und 5 an:
Diese Zahnräder 4 und 5 wälzen sich auf
der Innenverzahnung 6
des Zahnkranzes ?.ab, und treiben bei
stillstehendem Zahnkrans ? den Planetenradträger 3 an, welcher
mit der Drehzahl des Ritzels 2
multipliziert mit des Übersetzungsverhältnis
von Ritzet 2 zu
Innenverzahnung 6 angetrieben wird.
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Wird jedoch der Zahnkrans ? über seine Außenverzahnung
8 durch das
Zahnrad 9 vom Regelungs-Iiilfs-Antriebsmotor
10 in der entgegengesetzten Drehrichtung zum Planetenradträger
3 angetrieben, so ver-
ringert sich die Drehzahl des Planetenradträgers
um die Drehzahl
des in entgegengesetzter Richtung laufenden
Zahnkranzes ?..
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Andererseits erhöht sich die Drehzahl des Planetenradträgere
3
um den gleichen Betrag, wenn der Zahnkranz ? in der gleichen Richtung wie
der Planetenradträger 3 über das Zahnrad 9 angetrieben wird.
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Der über aas Zahnrad 9 mit einem beliebigen Regelungs-Ililfs-Antriebamotor
bekannter Bauart angetriebene Zahnkranz 7 erfordert für seine Drehung ein bestimmtes
negatives oder positives Drehmoment. Dieses Drehmoment ist aufgrund
der Hebelgesetze gleich dem Motordrehmoment des liauptantriebsmotors
1 bzw. des Kitzels 2, Da der Planetenradträger 3, und damit der Zahnkranz
7 nur mit dey .'urch das Palnetenrad#-,etriebe reduzierten Motordrehzahl dri ht,
ist das Leistun,;sverhültnis der geregelten Abtriebsleistung am 1#lanetenradträger
3, zu der für die Drehzahlregelung erforderlichen Motorleistung am Regelililfs-biotor
10, abhängig von dem Übersetzungsverhältnis des Planetenradtriebes.
Die für die Stufenlose Drehzahlregelung einer Antriebsleistung von
z.n. 1 Perforderliche Leistung des hilfsantriebsmotors 10 würde also bei
einer C`bersetzung des Planetenradgetrebes von 1 : 100 nur 1/100 PS betragen.
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Bei einer mehrstufi en Anordnung von Planetenradgetrieben lassen sich
ohne weiteres Ubersetzungen von 1 : 2000 erreichen, und es ist daher mögliche stufenlos
regulierbare Antriebsmotoren herzustell-, die eine sehr hohe drehzahlgeregelte Leistung
besitzen, wobei die eigentliche Iarehz a:ilrerelung '@rcl- Ibeirst t@otoran erfolrt,
:obei
es gleichgültig ist, ob diese drehzahlgeregelten Ulfsmotoren
elektrisch, hydraulisch,pneumatisch angetrieben werden.
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Anstelle des Planetenrmdgetriebes in der beschriebenen Ausführung
können für die Getriebeverbindung von Hauptantriebemotor 1 und Regelungs--Iiilfsantriebamotor
10 auch die bekannten Kurvenscheibeu= Betriebe der Firma Cyclo und Siemensq sowie
ähnliche Ausführungen verwendet,werden. Der Re.°.elungs-iiilfs j'sntriebsmotor kann
weiterhin durch eine Bremse bekannter Bauart ersetzt werden, die in ihrer
Bremswirkung gesteuert werlen kann, und somit ebenfalls verschiedene Drehzahlen
des Zahnkranzes 7 erl-@ubt.