DE246447C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 246447 KLASSE 60. GRUPPE

CASIMIR de PROSZYNSKI in PARIS.

von ungleicher Stärke.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juli 1911 ab.

Vorrichtungen, die zur Erzielung des Gleichlaufs zwischen zwei Kraftmaschinen, von denen die eine wesentlich kräftiger ist als die andere, dienen, so daß die kräftigere Maschine genau den Bewegungen der schwachen folgt, sind bekannt. Gleichzeitig können derartige Vorrichtungen auch zu dem Zwecke dienen, um einer kräftigen Maschine aus beliebiger Entfernung mittels eines nur schwachen Antriebes eine gegebene Geschwindigkeit zu erteilen.

Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines derartigen Differentialreglers, welcher derart gebaut ist, daß die kräftige Maschine, die gesteuert werden soll, mittels einer Bremse von

!5 der primären Station durch elektrische Ströme derart gebremst wird, daß sie die erforderliche Geschwindigkeit nicht überschreitet. Diese Maschine muß derart beschaffen sein, daß sie stets das Bestreben hat, schneller zu laufen als die steuernde Maschine, wobei die Bremse, die die Aufgabe hat, den Motor aufzuhalten, sobald er das Bestreben hat, vorauszulaufen, sofort in Tätigkeit gesetzt wird, sobald der kräftige Motor ein wenig vorausläuft. Beispielsweise eignet sich eine derartige Vorrichtung für die Telegraphic ohne Draht oder für Kabeltelegramme, wobei die Telegramme mittels einer verhältnismäßig kräftigen Maschine gedruckt werden sollen, oder auch zur Erzielung des Gleichlaufs zwischen einem kine-. matographischen und einem phonographischen Apparat.

Die zur Erzielung der Bremswirkung dienende Vorrichtung besitzt eine Anzeigevorrichtung, die aus zwei Zeigern besteht, die derart in Gang gesetzt werden, daß, wenn der Gleichlauf gestört wird, der eine Zeiger hinter dem anderen zurückbleibt, so daß man jederzeit erkennen kann, ob der Gleichlauf vorhanden ist. Statt der beiden Zeiger kann auch eine beliebige Anzeigevorrichtung mit Differentialantrieb verwendet werden, welche die Störung des Gleichlaufs durch einen Ausschlag nach rechts oder nach links anzeigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar veranschaulicht . ' ■

Fig. ι einen ' Querschnitt durch die Vorrichtung zur Erzeugung des Gleichlaufs,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf dieselbe Vorrichtung.

Fig. 3 bis 8 stellen Einzelteile derselben dar.

Die Kraftmaschine, deren Geschwindigkeit geregelt werden soll, ist auf der Welle α befestigt oder mit dieser Welle auf irgendeine Weise gekuppelt. Auf der Welle α befindet sich eine Kurbel b, welche durch die'Stange c, einen Hebel d und die Kolbenstange e mit deni Kolben f einer Pumpe g in. Verbindung steht. Der Hebel d ist drehbar um den Zapfen h befestigt. Die durch die Pumpe^: g angesaugte Luft gelangt durch eine Röhre i nach einer Scheibe .j (Fig. 1), die auf dem Gestell ^,«befestigt ist. In dieser Scheibe, befindet sich eine ringförmige Rille k, die durch ein Zahnrad / verdeckt wird. In dem Zahnrad befindet sich eine Öffnung m (vgl. Fig. 4), durch'welche, die Luft aus der Rille k entweichen kann. Das Zahnrad I ist auf der Achse 0 befestigt und greift in ein kleineres

Zahnrad η ein, welches auf der Achse α befestigt ist. Die Welle ο geht durch eine zentrale Öffnung der Scheibe / hindurch, so daß sie in derselben gelagert ist, und besitzt eine flache Feder ft, die einen derartigen Zug auf die Achse ausübt, daß das Zahnrad I auf die Scheibe / angedrückt wird und die Rille k abdichtet. Auf der Achse ο befindet sich ferner eiri Gehäuse r, welches mit Sperrzähnen (Fig. 2 und 5) versehen ist, und in welchem eine Uhrfeder sich befindet. Das eine Ende dieser Feder ist auf der Welle 0, das andere auf dem Gehäuse r derart befestigt, daß die Feder das Bestreben hat, das Gehäuse in der Richtung des Pfeiles (Fig. 5) zu drehen, während der Anker S, welcher um die Achse t schwingt, das Gehäuse zurückhält. Auf dem Gehäuse r befindet sich e ne Scheibe u, welche mit einem Röhrchen w und einer Scheibe ζ vereinigt ist und mit dem Federgehäuse r mittels eines Bolzens y, welcher auf dem Federgehäuse befestigt ist und in eine Öffnung der Scheibe u eingreift, verbunden ist, so daß sie sich nur gleichzeitig mit dem Federgehäuse r drehen kann. Eine Druckfeder q drückt die Scheibe u und das Federgehäuse r gegen das Zahnrad I an.

Auf dem Boden des Gehäuses r befindet sich, wie aus Fig. 5 ersichtlich, eine Reihe von Löchern, und in ähnlicher Weise besitzt auch die Scheibe u eine oder mehrere Öffnungen y_x, durch welche die Luft entweichen kann.

Auf dem Ende der Achse 0 befindet sich ein Zeiger Z₁, so daß die Scheibe ζ mit dem Federgehäuse r und dem Zeiger Z₁ durch das Rad I gedreht wird, sobald die Welle a in Bewegung gesetzt wird. Auf der Scheibe ζ befindet sich ein Strich, auf welchen der Zeiger genau hinweist,

sobald die Öffnungen des Rades I und des Federgehäuses r die in Fig. 6 dargestellte Lage einnehmen. Der Elektromagnet S₁ wird mittels eines über einen Unterbrecher fließenden Stromes abwechselnd erregt, und der Anker desselben, der mit einer Feder ft^ verbunden ist, bewegt den Anker S mit Hilfe der Verbindungsstange I₁ hin und her.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Man stellt zunächst den Zeiger z_r so ein, daß er auf den Strich der Scheibe ζ hinweist. Dadurch werden die Öffnungen m (Fig. 6) so weit geöffnet, daß die durch die Pumpe angesaugte Luft gerade entweichen kann. Darauf wartet man, bis der steuernde Motor in Gang kommt und das von dem Elektromagneten verursachte Geräusch ertönt. Gleichzeitig erfolgt die Drehung der Scheibe ζ in der Richtung des Pfeiles (Fig. 6). Man läßt nun den sekundären Motor laufen, der eine etwas größere Kraft entwickelt, als zur Erreichung des Gleichlaufs nötig wäre. Die Welle α wird nunmehr gedreht und treibt das Rad L an. Gleichzeitig wird auch die Pumpe in Tätigkeit gesetzt. Der Zeiger Z₁ eilt nunmehr der Scheibe ζ nach und nähert sich allmählich dem auf der Scheibe 2 befindlichen Strich. Endlich erreicht er denselben, wobei der Luftdurchgang, wie aus Fig. 6 ersichtlich, fast vollständig geschlossen ist. Die Pumpe bietet nun infolge der Drosselung der Luft einen bestimmten Widerstand, wodurch der Gang des sekundären Motors verlangsamt wird und der letztere sich nur so schnell bewegt ^ daß der primäre Motor oder das Federgehäuse r, das von dem letzteren bewegt wird, nachfolgen kann. Läuft die Welle α trotzdem ein wenig voraus, so verengt sich die Öffnung m, durch welche die Luft entweicht, so daß der Widerstand der Pumpe wächst und die Welle a stärker gebremst wird.

Die soeben beschriebene Vorrichtung genügt im Prinzip, um den Gleichlauf zu sichern, besitzt jedoch den Übelstand, daß sehr leicht ein Achsenbruch eintreten kann, wenn der schädliche Raum der Pumpe nur sehr klein bemessen ist und beim Vorauslaufen des Motors die Austrittsöffnung plötzlich verkleinert wird. In diesem Falle wird eine sehr starke Bremsung erfolgen, durch welche die Vorrichtung sehr stark in Anspruch genommen wird. Ist dagegen der schädliche Raum der Pumpe reichlich groß, so ergibt sich der Nachteil, daß, wenn der Motor vorausläuft und die Öffnung, durch welche die Luft entweicht, verschlossen ist, sobald der Kolben in der Nähe des Totpunktes sich befindet, eine große Luftmenge zusammengepreßt ist, die, wenn der Motor die richtige Geschwindigkeit erreicht, nicht auf einmal entweichen kann. Dadurch würde es unmöglich sein, den sekundären Motor zu steuern, ohne in dem Augenblick, wo der Zeiger den Strich einholt, eine Reihe von starken Bremsschlägen zu erhalten, und infolgedessen würde die Maschine leicht infolge der Stöße beschädigt werden können.

Andererseits kann die Elastizität der Luft sehr nützlich sein, da sie ein allzu hartes Bremsen der Maschine in dem Augenblick, wo die Öffnungen, durch welche die Luft entweicht, verschlossen werden, verhütet, und es kann durch die Elastizität eine sanfte und gleichmäßige Bewegung trotz einer ruckweisen Bewegung der Scheibe r erreicht werden.

Diese Schwierigkeit wird durch folgende Kombination umgangen. Zunächst wird der schädliche Raum möglichst gering gemacht, indem man die Pumpe möglichst nahe der Achse 0 anordnet, was dadurch ermöglicht wird, daß der Antrieb mittels des Gestänges c, d, e erfolgt. Dadurch befindet sich die Öffnung, durch welche die Luft entweicht, möglichst nahe am Boden der Pumpe, und es

ist nur ein sehr kurzes Verbindungsrohr notwendig, das noch einen recht geringen Durchmesser erfordert, weil der Widerstand infolge der Kürze des Rohres verhältnismäßig gering ist. Gleichzeitig wird auch der durch das,. Vorhandensein des schädlichen Raumes verursachte Übelstand zum, größten Teil, obgleich nicht vollständig, beseitigt, weil ein kleiner Raum nicht gänzlich zu vermeiden ist.

ίο Am unteren Teile des Pumpenzylinders g ist ein Umlauf i_x, i» angelötet, und weiter oben befindet sich eine Öffnung i₃. Dadurch wird durch die Pumpe eine Bremswirkung nur so lange ausgeübt, bis der Kolben in die Nähe des unteren Totpunktes gelangt ist, worauf die Luft durch die Öffnung i_v i₂ über den Kolben entweicht. Sobald der Kolben das andere Ende des Hubes, wie in Fig. 2 bei f-y gestrichelt angedeutet, erreicht, wird

die Öffnung i_s geöffnet, wodurch die Luft ebenfalls unter dem Kolben entweichen kann.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß auch

eine ähnliche Vorrichtung getroffen werden kann, durch welche in der Nähe des Totpunktes eine Verbindung zwischen den beiden Zylinderseiten der Pumpe hergestellt wird.

Ebenso kann die Pumpe mehrere Kolben besitzen, wie bei Dampfmaschinen, oder es können rotierende Pumpen oder Gebläse verwendet werden.

Es ist noch zu bemerken, daß das Rad I nur langsame Drehungen um die Achse 0 ausführen muß, damit man hinreichend Zeit besitzt, den Motor in Gang zu setzen, sobald das Gehäuse r in Bewegung gesetzt ist. Aus diesem Grunde ist es notwendig, zwischen die Räder η und Z eine Zahnradübersetzung oder eine beliebige Übertragung, die den Gang des Rades / verlangsamt, einzuschalten. Eine derartige Übersetzung ist in Fig. 7 dargestellt und besteht aus vier Zahnrädern η^,η_2>η₃,η^, die auf der Welle α_Λ, der Welle der Maschine a und auf der Welle «₂, von welcher die Pumpe in Tätigkeit gesetzt wird, sich befinden. Die Zahnräder W₁, M₂, n₃ sind auf , ihren Achsen befestigt, während das Rad M₄ lose auf der Welle sitzt, so daß die Welle «, sich längsamer wie die Welle α und das Rad / noch langsamer als die Welle «?₂ dreht.

Obwohl die Vorrichtung infolge der Verwendung der beiden Scheiben I und r hinreichend einfach ist, so läßt sich die Vorrichtung auch in wesentlich abgeänderter Form herstellen, wie in Fig. 8 dargestellt. Die Öffnung m, durch welche die von der Pumpe angesaugte Luft entweicht, ist feststehend an geordnet und wird durch einen um den Bolzen n₃ schwingbaren Arm von flacher Form derart verdeckt, daß eine in diesem Arm angeordnete Öffnung nur dann über der Öffnung zu liegen kommt, wenn der Arm M₂ in normaler Stellung sich befindet. Der Arm M₂ besitzt einen Zeiger, der auf einen Strich hinweist. Auf dem Arm M₂ befindet, sich ein Schaltrad ιι_Λ, in welches zwei Schaltklinken ic,, f₃ eingreifen. Die Schaltklinke t„ wird durch den Elektromagneten, die Klinke t₃ durch den sekundären Motor in Bewegung gesetzt, so daß, wenn die Klinke t₂ rascher arbeitet als die Klinke £,, der Arm M₂ nach rechts bewegt wird, und wenn die Klinke t₂ langsamer arbeitet als die Klinke I₃, der Arm M₂ nach links bewegt wird. Sobald die beiden Motore sj'nchron laufen, zeigt der Zeiger Z₂ auf den in der Zeichnung dargestellten Strich, und die Öffnung m ist so weit geöffnet, daß der Motor gerade hinreichend gebremst wird. Wird der Arm M₂ nach rechts oder links verschoben, so verengt oder erweitert sich die Öffnung m, so daß dadurch die Bremswirkung vergrößert oder verkleinert wird.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzielung des Gleichlaufs zwischen zwei Kraftmaschinen von ungleicher Stärke, dadurch gekennzeichnet, daß die zu regelnde Kraftmaschine pneumatisch gebremst wird, indem sie eine Luftpumpe antreibt, deren Austrittsöffnung durch die Bewegung des Hilfsmotors und der zu regelnden Kraftmaschine oder statt der letzteren von einem durch dieselbe in Tätigkeit gesetzten elektromagnetischen Schaltwerk derart gesteuert wird, daß beim Vorauseilen des zu regelnden Motors die Öffnung verengt und die Bremswirkung vergrößert, dagegen beim Nachlaufen die Öffnung vergrößert und die Bremswirkung verkleinert wird.

2. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung, durch welche die Luft entweicht, durch zwei übereinander liegende Scheiben gebildet wird, von denen jede eine Öffnung besitzt, die je nach der Lage der beiden Platten zueinander sich mehr oder weniger überdecken.

3. Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem regelnden Motor versehene Ί10 Scheibe mit einer Uhrfeder versehen ist, die mit der Achse der anderen Scheibe in Verbindung steht, so daß die Bewegung derselben von dem zu regelnden Motor erfolgt und der regelnde Motor lediglich eine Sperrvorrichtung in Tätigkeit setzt, die die Geschwindigkeit der Scheibe regelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Öffnung überdeckenden Scheiben mit Zeigern oder mit Zeiger und Zifferblatt versehen sind.

5- Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Pumpe entweichende Luft durch eine feststehende Öffnung hindurchgeht, die durch einen mittels eines Differentialwerkes von beiden Motoren angetriebenen Armes verengt oder erweitert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung der beim Hub wechsel der Pumpe ι ο gegebenenfalls auftretenden harten Bremsschläge Umläufe angeordnet sind, durch die beim Hubwechsel die unter dem Kolben befindliche Luft entweichen kann.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.