DE2326205A1 - LOAD DISTRIBUTION CONTROL DEVICE FOR MULTI-MOTOR DRIVES - Google Patents
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Description
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Philadelphia Gear CorporationPhiladelphia Gear Corporation
South GuI ph RoadSouth GuI ph Road
Pennsylvania, 19406Pennsylvania, 19406
Lastverteilungs-Steuereinrichtung für Mehrmotoren-AntriebeLoad sharing control device for Multi-motor drives
Die Erfindung betrifft eine Lastverteilungs-Steuereinrichtung für Mehrmotoren-Antriebe.The invention relates to a load distribution control device for Multi-motor drives.
Die .Erfindung hat eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten; eine wichtige Anwendungsmöglichkeit besteht in Verbindung mit Feinzerkleinerungsmühlen oder Mahlwerken für die Minen- und die Zementindustrie. In diesen Industriesparten besteht das Bestreben, die Gesamtkosten dadurch herabzusetzens daß immer größer vierdende Mahlwerke verwendet werden. Diese Mahleinheiten werden so groß, daß die bisher hierfür verwendeten Antriebsarten nicht mehr die best-The invention has a variety of uses; an important application is in connection with fine grinding mills or grinders for the mining and cement industries. In these industrial sectors there is a desire to reduce the overall costs characterized s that always greater four Dende grinders are used. These grinding units are so large that the types of drive previously used for this are no longer the best
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mögliche Form eines Antriebs sind, und zwar sowohl von dem Gesichtspunkt der Leistung als auch vom Kostenstandpunkt aus gesehen. Außerdem kann es sich als unmöglich oder unpraktikabel erweisen, einen Zahnring eines solchen.Durchmessers und einer solchen Größe, wie es zur Umgebung des Gehäuses der größten Mahlwerke erforderlich wäre, zu schneiden. Wenn der Zahnring auf einem der Zapfen statt am Umfang der Trommel oder des Gehäuses des Mahlwerkes angebracht wird, so werden die Größenanforderungen beträchtlich herabgesetzt. Es verbleiben aber noch die Lastverteilungsprobleme, und diese Probleme werdendesto größer, wie die Größe und das Gewicht des Mahlwerks erhöht wird. Das Lastverteilungsproblem ist darin zu sehen, daß eine sehr große und sehr schwere drehbare Trommel, oder ein Zylinder, der an dem Gehäuse befestigt ist, oder an einem der Lagerzapfen desselben, mit einem Zahnring angetrieben werden soll, der an seinem Umfang von zwei oder mehr Ritzeln, die im Umfangsabstand voneinander liegen, angetrieben wird. Wenn nicht besondere Vorkehrungen zum Ausgleich der Belastung eines der Ritzel, getroffen sind3 so wird zumindest zeitweilig das eine Ritzel stärker belastet sein wie das andere, und die stärkere Belastung kann vom einen Ritzel zum anderen während des Betriebs überwechseln, entsprechend, beispielsweise, je nachdem ob die Trommel geschwindigkeit beschleunigt oder herabgesetzt wird. Andere Faktoren, die zu einer ungleichmässigen Lastverteilung zwischen zwei oder mehr Antriebsritzeln führen können, umfassen Zahnradungenauigkeiten und auch Unterschiede in den Grundgeschwindigkeiten der Antriebsmotoren, da ja bekanntlich mehrere,possible form of drive, both from a performance point of view and from a cost point of view. In addition, it may prove impossible or impractical to cut a ring gear of such a diameter and size as would be required to surround the housing of the largest grinder. If the toothed ring is mounted on one of the journals rather than on the circumference of the drum or the housing of the grinder, the size requirements are considerably reduced. However, the load sharing problems still remain, and these problems increase as the size and weight of the grinder increases. The load sharing problem is that a very large and very heavy rotatable drum, or cylinder, attached to the housing, or to one of the journals thereof, is to be driven by a ring gear of two or more on its circumference Pinions that are circumferentially spaced from each other is driven. Unless special precautions are taken to compensate for the load on one of the pinions 3 , one pinion will at least temporarily be more heavily loaded than the other, and the higher load can switch from one pinion to the other during operation, accordingly, for example, depending on the situation whether the drum speed is accelerated or decreased. Other factors that can lead to an uneven load distribution between two or more drive pinions include gear inaccuracies and also differences in the basic speeds of the drive motors, since it is well known that several,
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auf die gleiche Grundgeschwindigkeit abgestellte Antriebsmotoren in Wirklichkeit dann auch mit zumindest geringfügig unterschiedlichen Drehzahlen arbeiten können.Drive motors set to the same basic speed in reality then also be able to work with at least slightly different speeds.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lastverteilungs-SteuereinHchtung zur Steuerung- der Aufteilung der Last zwischen zwei oder mehr Antriebswegen, Über die eine gemeinsame Last angetrieben wird. Insbesondere soll eine elektromechanische Lastverteil ungs-Einrichtung zu diesem Iweck geschaffen werden. Diese Lastverteilungs-Einrichtung soll speziell für sehr große Mahlwerke geeignet sein, bei denen ein Zahnring von zwei (oder mehr) Ritzeln aus angetrieben wird, welche von getrennten Motoren aus angetrieben werden. 'The object of the invention is to create a load sharing control device for controlling the sharing of the load between two or more drive paths through which a common load is driven. In particular, an electromechanical load distribution device is to be created for this purpose. These Load distribution device should be especially suitable for very large grinders, in which a toothed ring of two (or more) pinions is driven from, which are driven by separate motors. '
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Lastverteilungs-Einrichtung geschaffen wird, die einen direkten Antrieb oder eine verriegelte Kupplung in dem einen Antriebsweg und eine Gleitkupplung in jedem weiteren Antriebsweg, von denen alle Antriebswege eine gemeinsame Last antreiben, vorgesehen sind. Es sind Einrichtungen vorgesehen zum Feststellen und Vergleichen der den Antriebsmotoren in jedem der Antriebswege zugeführten Leistung und zur Verwendung der Unterschiede in den ermittelten und miteinander verglichenen Leistungen zwecks Steuerung desDrehmoments, welches durch die Rutschkupplung in jedem der mit einer Rutschkupplung versehenen Antriebswege übertragen wird.This object is achieved according to the invention in that a load distribution device is created which has a direct Drive or a locked coupling in one drive path and a sliding coupling in each further drive path, of which all drive paths driving a common load are provided. Means are provided for determining and comparing the amounts supplied to the drive motors in each of the drive paths Performance and to use the differences in the determined and compared performances for the purpose of controlling the torque generated by the slip clutch in each of the with a Slipping clutch provided drive paths is transmitted.
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In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Grundform einer Lastverteilungs-Einrichtung zur Steuerung der Aufteilung der Leistung zwischen zwei Antriebswegen.Figure 1 is a schematic representation of a basic form of a Load distribution device for controlling the distribution of power between two drive paths.
Die Figuren 2 und 3 sind Schemas von Ausführungsformen einer Lastverteilungs-Steuereinrichtung zwecks Steuerung der Aufteilung der. Leistung zwischen mehr als zwei Antriebswegen.Figures 2 and 3 are diagrams of embodiments of a load sharing controller for controlling sharing the. Power between more than two drive paths.
In Figur 1 ist mit 30 ein Zahnring bezeichnet, der von zwei Zahnritzeln 31 und 32 angetrieben wird. Das Zahnritzel 31 wird von einem oberen Antriebsweg aus angetrieben, das Zahnritzel von einem unteren Antriebsweg.In Figure 1, 30 denotes a toothed ring, which of two Pinions 31 and 32 is driven. The pinion 31 is driven by an upper drive path, the pinion from a lower drive path.
Wie dargestellt, wird das Ritzel 31 von einem mit konstanter Drehzahl laufenden Elektromotor 10 über einen Direktantrieb angetrieben. Wie Figur 1 zeigt, treibt der Motor 10 die Eingangswelle eines Reduziergetriebes 13 an, dessen Ausgang mit der Welle des Ritzels 31 verbunden ist. Wie dargestellt, ist der Motor mit dem Reduziergetriebe 13 über eine verriegelte Kupplung 12 verbunden, wobei diese Verriegelung der Kupplung 12 unter dem Einfluß einer Kupplungssteuerung 11 steht. Die Kupplung 12 ist nützlich in Verbindung mit dem Anlaufen des Antriebs. Durch diese Kupplung kann der Motor 10 ohne Belastung anlaufen gelassen werden.As shown, the pinion 31 is driven by an electric motor 10 running at constant speed via a direct drive. As Figure 1 shows, the motor 10 drives the input shaft a reduction gear 13, the output of which is connected to the shaft of the pinion 31. As shown is the engine connected to the reduction gear 13 via a locked clutch 12, this locking of the clutch 12 under the Influence of a clutch control 11 is. The clutch 12 is useful in connection with starting the drive. Through this Coupling, the motor 10 can be allowed to start without any load.
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Wenn die Kupplung 12 zu diesem Zweck nicht erforderlich sein sollte, kann sie auch weggelassen werden.If the clutch 12 is not required for this purpose it can also be omitted.
Das andere Ritzel 32 im untenliegenden Antriebsweg soll bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel dieselbe Zähnezahl aufweisen wie das Ritzel 31. Das Ritzel 32 wird von einem Motor 20 aus über ein Reduziergetriebe 23 angetrieben, dessen Ausgangswelle mit der Welle 132 des Ritzels 32 verbunden ist. Der Motor 20 ist mit dem Reduziergetriebe 23 über eine Rutschkupplung 22 verbunden. Diese Rutschkupplung 22 kann von der unterschiedlichsten Bauart sein, die eine variable, ein Drehmomen^ubertragende Kupplung aufweisen kann, einschliesslich elektromagnetisch, mit Wirbelstrom arbeitender, hysterese-hydrodynamischer und hydroviskoser Typen, hierauf aber nicht beschränkt. Es ist festzustellen, daß zwischen den Eingangs- und den Ausgangselementen der Kupplung 22 immer ein gewisser Schlupf besteht. Das bedeutet, daß die Ausgangselemente sich mit einer etwas geringeren Drehzahl drehen als die Eingangselemente. Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dieser Zustand dadurch hergestellt, daß das Untersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes 23 in dem mit der Rückkupplung versehenen Antriebsweg geringer ist als das Untersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes 13 in dem anderen, direkt wirkenden Antriebsweg. Vorzugsweise ist der Unterschied im Untersetzungsverhältnis ziemlich klein, beispielsweise 1% bis 3%. Da beide Ritzel 31 und 32 dieselbe Zähnezahl haben und beide mit dem Zahnring 30 in Eingriff stehen, ist die Umfangsgeschwindigkeit des Ritzels 32 dieselbe wie diejenige des Ritzels 31, und die DrehzahlenIn the exemplary embodiment described here, the other pinion 32 in the drive path below should have the same number of teeth as the pinion 31. The pinion 32 is driven by a motor 20 via a reduction gear 23, the output shaft of which is connected to the shaft 132 of the pinion 32. The motor 20 is connected to the reduction gear 23 via a slip clutch 22. This slip clutch 22 can be of the most varied of designs, which can have a variable clutch that transmits torque, including, but not limited to, electromagnetic, eddy-current, hysteresis-hydrodynamic and hydroviscous types. It should be noted that there is always some slip between the input and output elements of clutch 22. This means that the output elements rotate at a slightly lower speed than the input elements. In the embodiment of the invention described below, this state is established in that the reduction ratio of the reduction gear 23 in the drive path provided with the feedback is lower than the reduction ratio of the reduction gear 13 in the other, directly acting drive path. Preferably the difference in reduction ratio is quite small, for example 1% to 3%. Since both pinions 31 and 32 have the same number of teeth and both mesh with the ring gear 30, the peripheral speed of the pinion 32 is the same as that of the pinion 31, and the rotational speeds
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mft diesen Ritzeln verbundenen Wellen 131 und 132 sind gleich. Da nun aber die Untersetzungsverhältnisse der Reduktionsgetriebe und 23 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ungleich sind, können die Drehzahlen der Wellen 113 und 132 nicht gleich, sein. Da die Welle 123, deren Drehzahl die geringere ist, mit dem Ausgang der Kupplung 22 verbunden ist, verdrehen sich die Kupplungsausgangselemente mit geringerer Drehzahl als die Kupplungseingangs· elemente. Diese Kupplungseingangselemente sind mit der Welle des mit fester Drehzahl laufenden Motors 20 verbunden, der mit der selben Drehzahl arbeitet wie der Motor 10.Shafts 131 and 132 connected to these pinions are identical. But now there are the reduction ratios of the reduction gears and 23 are not the same in the illustrated embodiment, the speeds of the shafts 113 and 132 cannot be the same. Since the shaft 123, the speed of which is the lower, is connected to the output of the clutch 22, the clutch output elements rotate at a lower speed than the clutch input elements. These clutch input elements are with the shaft of the fixed speed motor 20 connected to the works at the same speed as the motor 10.
Ein anderer Weg zur Erzielung des angestrebten Endergebnisses, nämlich Verdrehung der Kupplungsausgangselemente mit geringerer Drehzahl als derjenigen der Kupplungseingangselemente, besteht darin, das Zahnritzel 32 mit mindestens einem Zahn mehr als das Ritzel 30 zu versehen, so daß sich das Ritzel 32 langsamer dreht. In diesem Falle können die beiden Reduktionsgetriebe 13 und 23 das selbe Untersetzungsverhältnis aufweisen.Another way to achieve the desired end result, namely rotation of the clutch output elements with less Speed than that of the clutch input elements, is the pinion 32 with at least one tooth more than that To provide pinion 30, so that the pinion 32 rotates more slowly. In this case, the two reduction gears 13 and 23 have the same reduction ratio.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Rutschkupplung 22 eine hydroviskose oder sonstige Kupplungstype ist, in welcher das durch die Kupplung übertragene Drehmoment von der aufgebrachten Klemmkraft abhängt. Der aufgebrachte Klemmdruck wird bei den dargestellten Ausführungsbeispielen von einem Servo-Ventil 45 gesteuert. Nach Figur 1 wird das Servo-Ventil von einem Kraftverstärker 44 gesteuert. Die von dem Leistungsverstärker 44 abgegebenen elektrischen Signale werden von einerIn the illustrated embodiment, it is assumed that the slip clutch 22 is a hydroviscous or other type of clutch in which the torque transmitted by the clutch depends on the applied clamping force. The applied clamping pressure is in the illustrated embodiments of one Servo valve 45 controlled. According to FIG. 1, the servo valve is controlled by a force amplifier 44. The ones from the power amplifier 44 emitted electrical signals are from a
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Summierungsverbindung 42 abgeleitete welche zwei Signale empfängt, nämlich einmal ein einstellbares Signal von einem Potentiometer und zum anderen ein Signal von einem Differential verstärker 41.Summing connection 42 which receives two signals, namely on the one hand an adjustable signal from a potentiometer and on the other hand a signal from a differential amplifier 41.
Der Differentialverstärker 41 gibt ein verstärktes Ausgangssignal ab, das eine Funktion des Unterschieds zwischen den beiden Eingangssignalen ist, wovon eines von einem Leistungswandler 16 und das andere von einem Leistungswandler 26 abgegeben wird. Der Leistungswandler 16 empfängt zwei Eingangssignale, eines von einem Spannungstransformator 14 und das andere von einem Stromtransformator 15. Diese beiden Transformatoren 14 und 15 erhalten ihren Eingang von den Leistungszuführungsleitungen5 mittels derer die Leistung dem Motor 10 zugeführt wird. Der Leistungswandler 26 empfängt in ähnlicher Weise zwei Eingangssigrcaies eines von einem Spannungstransformator 24 und das andsrs von einem Stromtransformator 25. Diese beiden Transformatoren 24 und 25 erhalten ihre Eingänge von den Leistungszuführleitungen des Motors 20,The differential amplifier 41 provides an amplified output signal that is a function of the difference between the two input signals, one from a power converter 16 and the other from a power converter 26. The power converter 16 receives two input signals, one from a voltage transformer 14 and the other from a current transformer 15. These two transformers 14 and 15 receive their input from the power supply lines 5 by means of which the power is supplied to the motor 10. The power converter 26 similarly receives two input signals one from a voltage transformer 24 and the other from a current transformer 25. These two transformers 24 and 25 receive their inputs from the power supply lines of the motor 20,
Es ist ersichtlich, daß der Leistungswandler 16 ein Signal entwickelt, das eine Funktion der Leistung ist, welches dem einen, mit konstanter Drehzahl laufenden Motor 10 zugeführt wird, während der Leistungswandler 26 ein Signal abgibt, das eine Funktion der dem anderen, ebenfalls mit fester Drehzahl arbeitenden Motor 20 zugeführtonKist.Jeder der Motoren 10 und 20 hängt an einer drei-phasifen Zuleitung L^, Lg und LgIt can be seen that the power converter 16 develops a signal which is a function of the power which the one at constant speed running motor 10 is supplied, while the power converter 26 outputs a signal that a function which is fed to the other motor 20, also operating at a fixed speed. Each of the motors 10 and 20 is attached to one three-phase supply line L ^, Lg and Lg
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Wenn im Betrieb das Ritzel 31 zu irgendeinem Zeitpunkt eine schwerere Belastung überträgt als das andere Ritzel 32, dann nimmt der auf feste Drehzahl eingestellte Motor 10 zu diesem Zeitpunkt mehr elektrische Leistung auf als der andere, ebenfalls auf feste Drehzahl eingestellte Motor 20. Dieser Leistungsunterschied wird ermittelt und verstärkt durch den Differentialverstärker 41, und dessen Ausgangssignal wird an der Verbindungsstelle 42 mit demjenigen des voreingestellten Signals von dem einstellbaren Potentiometer 43 kombiniert. Das kombinierte Signal, vorzugsweise ein Differenzsignal wird im Leistungsverstärker 44 verstärkt und dem Servo-Ventil 45 zugeführt, um den Klemmdruck auf die Scheiben der Rutschkupplung 22 zu vergrössern, so daß das durch die Kupplung übertragene Drehmoment erhöht wird, wodurch die Leistung vergrößert wird, welche über das Reduktionsgetriebe 23 den Ritzel 32 zugeleitet wird, und zwar in Richtung eines Ausgleichs der Belastung der beiden Ritzel 31 und 32.In operation, when the pinion 31 at any time a heavier load transfers as the other pinion 32, then takes the set of fixed speed motor 10 at this time more electrical power than the other, also adjusted to fixed speed motor 20. This performance difference is determined and amplified by the differential amplifier 41, and its output signal is combined at the junction 42 with that of the preset signal from the adjustable potentiometer 43. The combined signal, preferably a differential signal, is amplified in the power amplifier 44 and fed to the servo valve 45 in order to increase the clamping pressure on the disks of the slip clutch 22, so that the torque transmitted through the clutch is increased, thereby increasing the power which is fed to the pinion 32 via the reduction gear 23, specifically in the direction of balancing the load on the two pinions 31 and 32.
In Figur 1 sind zwei Leistungszuführungswege dargestellt und in Verbindung mit Figur 1 beschrieben worden. Es können aber auch zusätzliche Leistungszuführungswege, mit Rutschkupplungen, vorgesehen werden, um zusätzliche Antriebsritzel, oder andere Lasten, anzutreiben. Die Grundelemente in dem vorstehend beschriebenen System sind folgende:In Figure 1, two power supply routes are shown and in Connection with Figure 1 has been described. However, additional power supply routes, with slip clutches, can also be provided in order to carry additional drive pinions or other loads, to drive. The basic elements in the system described above are as follows:
1. Zwei oder mehr, mit konstanter Drehzahl arbeitende Antriebsmotoren, die normaler Weise, aber nicht notwendiger Weise, mit fester Drehzahl arbeitende Elektromotoren sind;1. Two or more constant speed drive motors that normally, but not necessarily, are fixed-speed electric motors;
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1. ein getrennter Arbeitsweg für jeden Antriebsmotor zu einer gemeinsamen Last; 1. a separate work path for each drive motor to a common load;
3. ein Direktantrieb (gewöhnlich unter Zwischenschaltung einer (verriegelten Kupplung) in einem der Antriebswege;3. a direct drive (usually with the interposition of a ( locked clutch) in one of the drive paths;
4. eine Rutschkupplung in jedem der anderen Antriebswege;4. a slip clutch in each of the other drive paths;
5. Fühleinrichtungen zur Abtastung der jedem Antriebsmator zugeführten Leistung;5. sensing devices for sensing the power supplied to each drive motor;
6. auf die Unterschiede in der abgetasteten Leistungszufuhr ansprechende Einrichtungen zur Einstellung und Steuerung des von jeder Rutschkupplung übertragenen Drehmoments.6. the differences in the sensed power supply appealing devices for setting and controlling the torque transmitted by each slip clutch.
Figur 2 zeigt schematisch einen Zahnring 30, der von drei Zahnritzeln 31, 32 und 34 angetrieben wird, die an unterschiedlichen Umfangspunkten des Zahnringes liegen. Die Leistungsübertragungswege für die Ritzel 31 und 32 sind die gleichen wie diejenigen, die in Figur 1 gezeigt wurden, und die in Verbindung mit Figur 1 stehende Beschreibung ist auch anwendbar auf die beiden ersten Leistungsübertragungswege in Figur 2. Das dritte Ritzel 34 in Figur 2 wird von einem dritten, auf feste Drehzahl eingestellten Motor 30 angetrieben, der mit dem Ritzel 34 über einen dritten Leistungsübertragungsweg verbunden ist, in welchen eine Rutschkupplung 32 und ein Reduziergetriebe 33 eingeschaltet ist. Wie auch das Reduzierungsgetriebe 23 in dem zweiten Leistungsübertragungsantriebsweg istFigure 2 shows schematically a toothed ring 30, which is driven by three pinions 31, 32 and 34, which on different Circumferential points of the toothed ring lie. The power transmission routes for the pinions 31 and 32 are the same as those shown in FIG. 1 and those related to FIG The description is also applicable to the first two power transmission paths in FIG. 2. The third pinion 34 in FIG driven by a third, fixed speed motor 30 which is connected to the pinion 34 via a third power transmission path in which a slip clutch 32 and a reduction gear 33 is switched on. As is the reduction gear 23 in the second power transmission drive path
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auch das Untersetzungsverhältnis des Reduktionsgetriebes 33 fn dem dritten übertragungsweg geringer als dasjenige des Reduktionsgetriebes 13 in dem direkten ersten Antriebsweg.Nach Figur 2 wird die dem Motor 20 in dem zweiten Antriebsweg zugeleitete Leistung, abgetastet in dem Leistungswandler 26, verglichen mit der dem Motor 30 in dem dritten Antriebsweg zugeleiteten Leistung, und zwar abgetastet durch den Leistungswandler 36. Die beiden Signale werden miteinander verglichen, und die Differenz wird in dem Differential verstärker 51 verstärkt. Dieses Differenzsignal wird in dem Summierungskreis 52 mit dem einstellbaren Signal aus dem Potentiometer 43 kombiniert, und das kombinierte Signal wird in dem Leistungsverstärker 54 verstärkt und dazu benutzt, das Servo-Ventil 55 zu steuern, das seinerseits die in der Rutschkupplung 32 erzeugte Klemmkraft steuert. Es ist zu bemerken, daß zum zusätzlichen Antrieb des Zahnringes 30 auch noch ein viertes Ritzel, oder jegliche weitere Anzahl von Ritzeln, hinzugenommen werden können. Für jedes zusätzliche Ritzel wird ein zusätzlicher Antriebsweg hinzugefügt, der entsprechend dem in Figur 2 angegebenen Konzept von einem zusätzlichen, mit fester Drehzahl arbeitenden Motor über eine Rutschkupplung angetrieben wird. Die von der Leistungsquelle durch den zusätzlichen Motor aufgenommene Leistung wird mit der von dem Motor in dem vorhergehenden, mit einer Rutschkupplung versehenen Leistungsübertragungs· weg verglichen, und das Differenzsignal wird dazu benutzt, um die Klemmkraft in der Rutschkupplung in dem dritten (oder weiter zusätzlichen) Leistungsübertragungsweg zu kontrollieren.also the reduction ratio of the reduction gear 33 fn the third transmission path is lower than that of the Reduction gear 13 in the direct first drive path. According to FIG. 2, the power supplied to the motor 20 in the second drive path, sampled in the power converter 26, compared with the power supplied to the motor 30 in the third drive path, is sampled by the power converter 36. The two signals are compared with one another and the difference is amplified in the differential amplifier 51. This The difference signal is combined in the summing circuit 52 with the adjustable signal from the potentiometer 43, and that The combined signal is amplified in the power amplifier 54 and used to control the servo valve 55, which in turn the clamping force generated in the slip clutch 32 controls. It should be noted that for the additional drive of the ring gear 30 also a fourth sprocket, or any other number of sprockets, can be added. For each additional pinion, an additional drive path is added, which corresponds to the in Figure 2 given concept of an additional, with fixed Speed working motor is driven via a slip clutch. Those from the power source through the additional motor The power absorbed is compared with the power transmission from the motor in the preceding, provided with a slip clutch. away, and the difference signal is used to control the clamping force in the slip clutch in the third (or further additional) power transmission path.
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Figur 3 ist ähnlich wie Figur 2, insoweit als sie schematisch einen dritten Leistungsübertragungsweg zeigt-, über den ein drittes Ritzel 34 angetrieben wird. Der prinzipielle Unterschied zwischen den Figuren 3 und 2 liegt darin, daß in Figur 3 die Leistung, welche der dritte, auf feste Drehzahl eingestellte Motor 30 über seine Zuführleitung abnimmt, verglichen wird mit derjenigen, die vom Motor 10 im ersten, direkten Antriebsweg aufgenommen wird, nicht also mit der Leistungsabnahme des Motors 20, der sich in dem zweiten, mit einer Rutschkupplung versehenen Antriebsweg befindet. Obgleich die von dem Motor 10 aufgenommene und durch den Leistungswandler 16 abgetastete Leistung direkt als Eingang für den Differentialverstärker 51 im dritten Leistungszuführungsweg benutzt werden könnte, und der Vergleich in gleicher Weise wie beschrieben in Verbindung mit Figur 2 vorgenommen werden kÖnntes zeigt das in Figur 3 dargestellt© Schema eine abgeänderte Art und Weise, bei welcher das Ausgangssignal des Wandlers 16 dem Summierungskreis 52 über einen Verstärker 46 zugeleitet wird. In jedem Falle erfolgt nach Figur 3 der Leistungsvergleich zwischen dem ersten Leistungsübertragungsweg, der ja direkt ist, wogegen in Figur 2 der Leistungsvergleich zwischen dem ersten Weg und dem zweiten, mit einer Schlupfkupplung versehenen Weg erfolgt. Wie im Falle auch der Figur 2, können auch in Figur 3 zusätzliche Ritzel und zusätzliche Antriebswege hinzugefügt werden, jedoch wird in jedem Falle, entsprechend dem Konzept der Figur 3, die von den zusätzlichen Motoren aufgenommene Leistung mit derjenigen Leistung verglichen, die von, dem Motor des ersten, direkten An-FIG. 3 is similar to FIG. 2 in that it shows schematically a third power transmission path via which a third pinion 34 is driven. The principal difference between FIGS. 3 and 2 is that in FIG. 3 the power which the third motor 30, which is set to a fixed speed, draws via its supply line, is compared with that which is taken up by the motor 10 in the first, direct drive path , so not with the decrease in power of the motor 20, which is located in the second drive path provided with a slip clutch. Although the power consumed by the motor 10 and sampled by the power converter 16 output may be used directly as input for the differential amplifier 51 in the third Leistungszuführungsweg, and the comparison is done in the same way as described in connection with Figure 2 could s shows the in Figure 3 The diagram shows a modified manner in which the output signal of the converter 16 is fed to the summing circuit 52 via an amplifier 46. In any case, according to FIG. 3, the performance comparison takes place between the first power transmission path, which is of course direct, whereas in FIG. 2 the performance comparison takes place between the first path and the second path provided with a slip clutch. As in the case of FIG. 2, additional pinions and additional drive paths can also be added in FIG. 3, but in each case, according to the concept of FIG Motor of the first, direct
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-12-triebswegs aufgenommen wird.-12-drive way is included.
In den Figuren 1, 2 und 3 ist jeder Antriebsweg so dargestellt, daß er nur ein einzelnes Antriebsritzel antreibt. Erforderlichenfalls kann natürlich jeder Antriebsweg auch zwei oder mehrere Ritzel antreiben. In einem solchen Falle können vorzugsweise flexible Hohlwellen zwischen den Ausgangszahnrädern des Reduktionsqetriebes und den mit dem Zahnring in Eingriff stehenden Zahnritzeln verwendet werden.In Figures 1, 2 and 3, each drive path is shown as that it only drives a single drive pinion. If necessary, each drive path can of course also be two or more Drive pinion. In such a case, preferably flexible hollow shafts between the output gears of the Reduktionsqetriebes and with the toothed ring in engagement Pinions are used.
Es wurden verschiedene, bevorzugte Ausführungsformen von Lastverteilungs-Steuereinrichtungen nach der Erfindung schematisch in den Figuren 1, 2 und 3 der Zeichnung dargestellt und vorstehend beschrieben. Es ist jedoch darauf· hinzuweisen, da3 Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß hierbei das Basiskonzept der Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können bei Benutzung der in der Zeichnung dargestellten Reduktionsgetriebe auch Anwendungsfälle auftreten, bei denen anstelle einer Drehzahlherabsetzung auch Drehzahlheraufsetzungen, also Übersetzungen, wünschenswert sein. Infolgedessen soll also das Reduktionsgetriebe, das beschrieben wurde, breiter beschrieben und beansprucht werden als Drehzahl Veränderungsgetriebe. AnstelleVarious preferred embodiments of load sharing control devices according to the invention have been shown schematically shown in Figures 1, 2 and 3 of the drawing and described above. It should be pointed out, however, that 3 Modifications can be made without departing from the basic concept of the invention. For example, can when using the reduction gear shown in the drawing, there are also applications in which instead of a Speed reduction and speed increases, i.e. gear ratios, may be desirable. As a result, that's supposed to The reduction gear that has been described is more broadly described and claimed as a speed change gear. Instead of der Verwendung einer Mehrzahl von Antriebsmotoren, die alleusing a plurality of drive motors, all
können NEN k ÖN
mit derselben, feststehenden Drehzahl arbeiten,/die Antriebsmotoren auch mit leicht unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden. Wenn die Antriebsmotoren alle mit der selben Drehzahlwork with the same, fixed speed / the drive motors are also operated at slightly different speeds will. If the drive motors are all at the same speed
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arbeiten, können die mit einer Rutschkupplung versehenen Antriebswege beispielsweise auch eine Drehzahlveränderungsvorrichtung vor oder auch hinter der Rutschkupplung aufweisen, derart, daß die Eingangsdrehzahl zu der Drehzahlveränderungsvorrichtung unterschiedlicher ist als diejenige in dem direkten Antriebsweg. Oder es können, wie bereits weiter oben erwähnt, anstelle von Antriebsritzeln mit derselben Zähnezahl auch Antriebsritzel mit unterschiedlichen Zähnezahlen verwendet werden, wodurch dann die Notwendigkeit von Drehzahlveränderungsvorrichtungen mit unterschiedlichen Unter- bezw. Übersetzungsverhältnissen vermieden wird.work, the drive paths provided with a slip clutch can, for example, also be a speed change device have in front of or behind the slip clutch, such that the input speed to the speed change device is different than that in the direct drive path. or As already mentioned above, instead of drive pinions with the same number of teeth, drive pinions with different ones can also be used Numbers of teeth are used, thus eliminating the need for speed change devices with different Under- resp. Gear ratios is avoided.
Wie bereits erwähnt, können die Rutschkupplungen von den unterschiedlichsten Bautypen sein. Es kommen z.B. Kupplungen infrage, die auf Wirbelstrombasis arbeiten, oder Hysterese-Kupplungen, oder elektromagnetische Kupplungen, oder aber auch hydrodynamische oder hydroviskose Kupplungen, oder aber auch Zentrifugalkupplungen. Wesentlich ist, daß der Rutschkupplungsmechanismus eine Drehmoment übertragende Kupplung ist, die dazu in der Lage ist, entsprechend einem eingebrachten Eingangssignal ein unterschiedliches Drehmoment zu übertragen.As already mentioned, the slip clutches can be of the most varied Be building types. There are, for example, clutches that work on an eddy current basis, or hysteresis clutches, or electromagnetic clutches, but also hydrodynamic ones or hydroviscous clutches, or else centrifugal clutches. It is essential that the slip clutch mechanism have a torque is the transmitting clutch, which is able to produce a different torque according to an input signal introduced transferred to.
Es können auch andere Abwandlungen für den Durchschnittsfachmann erkennbar und anwendbar sein, solange wie die Grunderfordernisse der Erfindung erfüllt werden. Diese Grunderfordernisse sind, wie bereits weiter oben erwähnt, daß einer von zwei oder mehr Leistungsübertragungswegen ein direkter übertragungsweg ist, der gewöhnlich, aber nicht notwendiger Weise, eine positive KupplungOther modifications may also be recognizable and applicable to those of ordinary skill in the art, as long as the basic requirements of the invention are met. As mentioned above, these basic requirements are one of two or more Power transmission path is a direct transmission path that usually, but not necessarily, a positive coupling
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enthält, daß einer oder mehrere Leistungsübertragungswege Kupplungen zur übertragung eines variablen Drehmoments enthalten, wobei der Ausgang der Kupplungen mit geringerer Drehzahl erfolgt als der Eingang, und daß das Drehmoment Über diese Kupplungen als Funktion der Unterschiede in den von der Leistungsquelle an die verschiedenen Antriebsmotoren abgegebenen Leistungen gesteuert wird.that includes one or more power transmission paths clutches for the transmission of a variable torque, whereby the output of the clutches takes place at a lower speed as the input, and that the torque across these clutches as a function of the differences in that from the power source is controlled to the various drive motors outputs.
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