DE264160C

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Publication number: DE264160C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 263160 -KLASSE 20 /. GRUPPE - JVl 263160 - CLASS 20 /. GROUP

ALEXANDER SIMON in DORTMUND.ALEXANDER SIMON in DORTMUND.

Zusatz zum Patent 258982.Addendum to patent 258982.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1912 ab. Längste Dauer: 28.Oktober 1926.Patented in the German Empire on July 14, 1912. Longest duration: October 28, 1926.

Wie in der Beschreibung des Patents 258982 erwähnt ist, wird die unmittelbare Übersetzung zwischen Kraftmaschine und Triebachse in dem Augenblicke eingeschaltet, in welchem Tourengleichheit zwischen den zu kuppelnden Maschinenteilen herrscht. Da sowohl die Antriebsmaschine wie das Fahrzeug ein großes Beharrungsvermögen hat, so nähern sich die beiden Tourenzahlen der zu kuppelnden Maschinenteile allmählich. Da außerdem noch eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche den Augenblick der Tourengleichheit anzeigt und den Kupplungsvorgang einleitet, so verursacht dieser keine Schwierigkeiten.As mentioned in the specification of patent 258982, the immediate translation is between the engine and the drive axle switched on at the moment in which the routes to be coupled are identical Machine parts prevails. Since both the prime mover and the vehicle are one has great perseverance, the two speed figures approach those to be coupled Machine parts gradually. Since a device is also provided which indicates the moment of equality of tours and initiates the coupling process, so caused this no trouble.

Die Übereinstimmung der beiden Tourenzahlen im Augenblick des Einkuppeins kann aber noch verbessert werden, wenn man gemäß der vorliegenden Erfindung die Polzahlen der dynamoelektrischen Kupplung und des von ihrThe correspondence of the two tour numbers at the moment of coupling can but still be improved if, according to the present invention, the number of poles dynamo-electric clutch and that of it

ao gespeisten Elektromotors und das Übersetzungsverhältnis des einzuschaltenden Getriebes derart wählt, daß im Augenblick der Tonrengleichheit die synchrone Umdrehungszahl, welcher der Motor zustrebt, nur wenig über der Umdrehungszahl der Antriebsmaschine liegt. Ein Beispiel mag dies an der Hand der Zeichnung erläutern.ao powered electric motor and the gear ratio of the gearbox to be engaged selects such that at the moment of the tonren equality the synchronous number of revolutions to which the motor strives, only slightly above the number of revolutions the prime mover. An example may explain this on the basis of the drawing.

Die Welle b b soll eine feste Umdrehungszahl von 500 in der Minute, das Getriebe d ä_x ein Übersetzungsverhältnis von 1 und das Getriebe g ^₁ ein solches von 0,65 haben. Die dynamoelektrische Kupplung c C₁ besitze 12 45 The shaft bb should have a fixed number of revolutions of 500 per minute, the gear d ä _x a gear ratio of 1 and the gear g ^ ₁ a gear ratio of 0.65. The dynamo-electric clutch c C ₁ has 12 45

und der Motor JM₁ vier Pole. Wenn die lose auf der Welle b drehbare Kupplungshälfte f_x und der mit dieser fest verbundene Motor m_x nun ebenfalls 500 Umdrehungen in der Minute machen, so wird durch den Schlupf zwischen den Teilen c und C₁ der dynamoelektrischen Kupplung ein Wechselstrom von der Periodenzahl 17,5 erzeugt. Die synchrone Umdrehungszahl, welcher der Motor m_x in diesem Augenblicke zustrebt, beträgt 525. Der Motor arbeitet also in diesem Augenblick mit einem Schlupf von 5 Prozent, so daß er eine erhebliche Zugkraft entwickeln kann.and the motor JM _{1 has} four poles. If the coupling half f _x, which is loosely rotatable on the shaft b, and the motor m _x, which is firmly connected to it, now also make 500 revolutions per minute, the slip between parts c and C _{1 of} the dynamo-electric coupling generates an alternating current of the period number 17 , 5 generated. The synchronous number of revolutions to which the motor m _{x is} striving at this moment is 525. The motor is therefore working at this moment with a slip of 5 percent, so that it can develop a considerable tractive force.

Wir nehmen nunmehr an, daß die Kupplung f f_x nicht eingerückt worden wäre, sondern daß sich der Motor m_x und der Anker C₁ der dynamoelektrischen Kupplung weiter beschleunigen würden. Der Motor m_x soll nun eine Umdrehungszahl von 510 erreicht haben. Der Schlupf der dynamoelektrischen Kupplung hat dabei abgenommen, so daß der Wechselstrom noch eine Periodenzahl von 16,8 hat. Einer synchronen Umdrehungszahl von 510 entsprechen bei vier Polen aber schon 17 Perioden. Die synchrone Umdrehungszahl des ganzen Systems liegt also etwas unterhalb von 510 Umdrehungen des Motors. Ist sie erreicht, so äußert nicht allein der Motor W₁ keine Zugkraft mehr, sondern auch die Kupplung c C₁, da der Motor im Leerlauf eine entsprechende Gegenspannung erzeugt, so daß in dem Stromkreise: dynamoelektrischeWe now assume that the clutch ff _{x would} not have been engaged, but that the motor m _x and the armature C _{1 of} the dynamo-electric clutch would accelerate further. The motor m _x should now have reached a speed of 510. The slip of the dynamo-electric clutch has decreased so that the alternating current still has a number of periods of 16.8. With four poles, however, 17 periods correspond to a synchronous number of revolutions of 510. The synchronous number of revolutions of the whole system is thus slightly below 510 revolutions of the motor. If it is reached, then not only does the motor W ₁ no longer express any tractive force, but also the clutch c C ₁ , since the motor generates a corresponding counter-voltage when idling, so that in the circuit: dynamo-electric

Kupplung—Motor nur noch der Leerlaufstrom zirkuliert.Clutch — engine only the idle current circulates.

Unter Belastung tritt ein Gleichgewichtszustand schon bei etwa 505 Umdrehungen des Motors Wi₁ ein, so daß sich also die Kupplungshälften f f₁ mit einer Geschwindigkeit von weniger als 5 Umdrehungen pro Minute aneinander vorbeibewegen. Das Einrücken der Kupplung kann hierbei ohne weiteres stattfinden, da der außerordentlich geringe Stoß, der hierbei auftritt, von der Elastizität der Maschinenteile aufgenommen wird.Under load, a state of equilibrium occurs at around 505 revolutions of the motor Wi ₁ , so that the coupling halves ff ₁ move past one another at a speed of less than 5 revolutions per minute. The engagement of the clutch can easily take place here, since the extremely small shock that occurs here is absorbed by the elasticity of the machine parts.

Wenn der Motor Tn₁ von einer zweiten Wicklung von vielleicht 8, 12 oder 18 Polen erregt wird, so tritt der Gleichgewichtszustand bei einer niedrigeren Umdrehungszahl ein, und es kann dann ein drittes Getriebe p P₁ von geeignetem Übersetzungsverhältnisse durch eine besondere Kupplung f f₂ unmittelbar mit der Welle b b stoßfrei verbunden werden.If the motor Tn _{1 is} excited by a second winding of perhaps 8, 12 or 18 poles, the equilibrium state occurs at a lower number of revolutions, and a third gear p P ₁ of suitable gear ratios can then be directly used by a special clutch ff ₂ be connected seamlessly to the shaft bb.

Es können statt eines einzigen Motors auchIt can also be used instead of a single motor

mehrere Motoren vorgesehen werden, von denen jeder entweder nur mit einer einzigen oder mit mehreren Feldwicklungen verschieden er Polzahl versehen sein kann, welche abwechselnd auf den Anker C₁ der dynamoelektrischen Kupplung geschaltet werden, so daß jeweils bei Erreichung der synchronen Umlaufszahl ein Getriebe mit entsprechendem Übersetzungsverhältnisse durch eine besondere Kupplung mit der Welle b b verbunden werden kann. Es können z. B., wie in der Zeichnung dargestellt, zwei Motoren Wi₁ und m₂ mit je einer Wicklung verschiedener Polzahl verwendet werden, welche abwechselnd durch einen Umschalter auf die Kupplung c C₁ geschaltet werden, so daß, ähnlich wie bei Vorhandensein eines Motors mit zwei Feldwicklungen, zwei Getriebe g g₁ bzw. f P₁ durch die mechanische Kupplung f f₁ bzw. f f₂ stoßfrei mit der Welle b b verbunden werden können.several motors are provided, each of which can be provided either with a single or with several field windings with different number of poles, which are alternately switched to the armature C _{1 of} the dynamo-electric clutch, so that each time the synchronous number of revolutions is reached, a transmission with the corresponding gear ratios can be connected to the shaft bb by means of a special coupling. It can e.g. B., as shown in the drawing, two motors Wi ₁ and m _{2 are used} , each with a winding of different number of poles, which are alternately switched by a switch to the clutch c C ₁ , so that, similar to the presence of a motor with two Field windings, two gears gg ₁ or f P ₁ can be connected smoothly to the shaft bb through the mechanical coupling ff ₁ or ff _2.

Würden die Motoren M₁ und m.₂ mit je zwei Wicklungen versehen sein, so daß durch den Umschalter vier Wicklungen verschiedener Polzahl abwechselnd mit dem Anker C₁ verbunden werden können, so können vier Getriebe von verschiedenem Übersetzungsverhältnis eingeschaltet werden.If the motors M ₁ and _{M 2 were} each provided with two windings, so that four windings with different numbers of poles can be alternately connected to the armature C ₁ through the changeover switch, four gears with different transmission ratios can be switched on.

Die Motoren werden bei einer solchen Anordnung besser ausgenutzt, da bei niedrigen Fahrzeugsgeschwindigkeiten infolge der größeren Übersetzungsverhältnisse der Getriebe die jeweils eingeschalteten Motoren schneller laufen.The motors are better used in such an arrangement, since at low Vehicle speeds as a result of the larger gear ratios of the transmission Engaged motors run faster.

Bei Verwendung von z. B. zwei Motoren mit je zwei Wicklungen verschiedener Polzahl läßt sich auf den vier Geschwindigkeitsstufen des Fahrzeuges die von der dynamoelektrischen Kupplung erzeugte elektrische Energie so vollkommen ausnutzen, daß die Wirtschaftlichkeit der Anordnung weit größer ist als z. B. diejenige der rein elektrischen'Kraftübertragung mit Gleichstrom nach Ward-Leonard. Sie ist infolgedessen für sehr leistungsfähige Fahrzeuge, wie Lokomotiven, von großer Wichtigkeit. »When using z. B. two motors with two windings each with different numbers of poles can be adjusted to the four speed levels of the vehicle by the dynamo-electric Coupling generated electrical energy so fully utilize that the economy the arrangement is far larger than z. B. that of the purely electrical power transmission with direct current according to Ward-Leonard. As a result, it is very powerful for them Vehicles, like locomotives, are of great importance. »

Es ist nicht nötig, daß die Anzahl der Übersetzungsgetriebe der Gesamtzahl der vorhandenen Motor-Feldwicklungen verschiedener Polzahl entspricht; es könnten z. B. bei zwei Motoren mit je zwei Feldwicklungen nur zwei unmittelbar zu kuppelnde Getriebe vorhanden sein, so daß ζ. B. nur auf der zweiten und vierten Geschwindigkeitsstufe je ein entsprechendes Getriebe mit der Kraftmaschinenwelle b. b gekuppelt wird. Auf der ersten und dritten Geschwindigkeitsstufe hingegen bleiben die entsprechenden Elektromotoren eingeschaltet und dauernd wirksam.It is not necessary that the number of transmission gears corresponds to the total number of existing motor field windings with different numbers of poles; it could e.g. B. with two motors, each with two field windings, there may only be two gearboxes to be coupled directly, so that ζ. B. only at the second and fourth speed level a corresponding gear with the engine shaft b. b is coupled. At the first and third speed levels, however, the corresponding electric motors remain switched on and are permanently active.

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Claims

Patent Claims:

1. Drive device for vehicles that are driven by an engine, according to patent 258982, characterized by such a choice of the number of poles of the dynamoelectric clutch (c .C ₁ ) and the induction motor fed by it ( ¹ Tn ₁ ) depending on the gear ratio of the with the engine shaft (b) directly to be coupled transmission gear (gg _t ) that the synchronous number of revolutions to which the engine ( ¹ Tn ₁ ) strives, is only by the amount of normal slip above that of the engine shaft (b) ' , for the purpose to reduce the difference in the speeds of the machine parts to be coupled (b Y ₁ ) at the moment of coupling as far as possible.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that instead of a single motor several motors (m _y m ₂ ) with single or multiple windings are used, which are alternately switched to the armature (C ₁ ) of the dynamo-electric clutch, so that in each case A gearbox (g g _x or p J) ₁ ) with a corresponding transmission ratio can be connected smoothly to the shaft (b) of the prime mover using a special clutch (ff ₁ or no ff ₂ ) to achieve the synchronous number of revolutions.

1 sheet of drawings,