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Selbsttätiger Brems- und Fahrtregler. Die bisher als selbsttätige
Bremsregler bei Fördermaschinen bekannten Apparate ändern die Bremskraft für eine
jede Teufe proportional mit dem Unterschiede zwischen einer willkürlich angenommenen
Höchstgeschwindigkeit und der jeweils vorhandenen Geschwindigkeit.
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Diese Apparate haben jedoch den Nachteil, daß sie die Fördermaschine,
je nach den Belastungs- und Reibungsverhältnissen, meist vorzeitig oder zu spät
abstellen. Sie stellen nämlich im voraus, unabhängig von der Belastung und von den
Reibungsverhältnissen, zu jeder Teufe willkürlich eine Höchstgeschwindigkeit fest.
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Ein weiterer grundsätzlicher Fehler dieser Apparate besteht darin,
daß sie die Bremskraft durch Vergleich von Geschwindigkeiten vergrößern oder verringern.
Durch den Einflug der Kraft ändert sich jedoch die Geschwindigkeit im Laufe der
Zeit, und außerdem muß eine gewisse Zeit verstreichen, bis die geänderte Bremskraft
eine Geschwindigkeitsänderung verursacht, die die Reglerhülse verschiebt. Während
dieser Zeit kann die Regelung bereits unrichtig sein.
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Die genannten Fehler werden durch die Erfindung vermieden. Gegenstand
der Erfindung ist :ein Brems-und Fahrtregler, bei dem die tatsächlich auftretende
Geschwindigkeitsänderung in der Zeiteinheit mit der gewünschten Geschwindigkeitsänderung
selbsttätig verglichen wird. Das Ergebnis des Vergleiches bewirkt das Herbeiführen
des gewünschten Zustandes.
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Als Bremsregler wählt und stellt also die Vorrichtung nach der Erfindung
selbsttätig die Verzögerung ein, bei der die Geschwindigkeit auf einem im voraus
bestimmten Weg auf Null sinkt; als Fahrtregler stellt sie selbsttätig die Beschleunigung
auf den jeweils gewünschten Wert ein. Die Vorrichtung vergleicht die jeweils auftretende
Beschleunigung oder Verzögerung mit der jeweils notwendigen Beschleunigung oder
Verzögerung und vergrößert oder verringert die wirkenden Kräfte je nach der Differenz
der beiden Beschleunigungen oder Verzögerungen so lange, bis die beiden verglichenen
Größen einander gleich sind.
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Nach der Erfindung wird beim Stillsetzen der gewünschte Wert der Geschwindigkeitsänderung
in der Zeiteinheit durch ein Aggregat angegeben, das durch ein die tatsächlich auftretende
Geschwindigkeit v angebendes und durch ein den zu befahrenden Bremsweg
s
angebendes Element beeinflußt wird, und das den gewünschten Wert der Geschwindigkeitsänderung
in der Zeiteinheit
herstellt. Beim Anfahren ist es möglich, den gewünschten Wert der Geschwindigkeitsänderung
in der Zeiteinheit gemäß der Erfindung durch verschiedene Mittel einzustellen, z.
B. durch einen Steuerhebel oder durch eine von einem Wegzeiger beeinflußte unrunde
Scheibe o. dgl.; andererseits kann der gewünschte Wert auch im voraus gleichbleibend
eingestellt werden.
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Unter die Erfindung fallen auch solche Einrichtungen, die den augenblicklichen
Bremsweg mit einem Bremsweg vergleichen, der der jeweils vorhandenen Geschwindigkeit
und der jeweils vorhandenen Verzögerung entsprechen würde, wenn die vorhandene Verzögerung
gleichbliebe, bis die Geschwindigkeit auf Null gesunken ist. Denn aus
folgt auch
Ebenso fallen darunter die Einrichtungen, die die augenblicklich vorhandene Geschwindigkeit
mit einer Geschwindigkeit vergleichen, die dem noch zu durchfahrenden Bremsweg und
der augenblicklich vorhandenen Verzögerung, wenn diese unverändert bliebe, entspricht.
Denn aus folgt schließlich v2 = a ps.
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Weiterhin fallen auch solche Einrichtungen unter die Erfindung, bei
denen an sich bekannte Mittel zur Einstellung des Bremsweges verwendet werden.
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Soll eine Masse, die die Geschwindigkeit v hat, auf einem Wege s gleichförmig
bis zum Stillstande verzögert werden, so ist eine Verzögerung
nötig. Die tatsächliche Geschwindigkeit v ist dabei durch den Geschwindigkeitsanzeiger
und der Weg s durch den Teufenzeiger gegeben. Die tatsächlich auftretende Beschleunigung
oder Verzögerung p' gibt ein Beschleunigungsanzeiger an. Die auf das zu regelnde
Fahrzeug wirkende Bremskraft wird dann so lange verändert, bis
ist.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen drei Ausführungsbeispiele. Die
Abb. i zeigt eine mechanische, die Abb.2, 3 und 4 eine dynamische Lösung in prinzipieller
und in ,einer praktischen Form. Die Abb.5 zeigt eine elektrische Lösung der gestellten
Aufgabe.
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In der Abb. i bewegt der Geschwindigkeitsanzeiger i den Scheitelpunkt
a des rechten `Vinkels.3 in senkrechter Richtung, während der Schnittpunkt 4 des
linken Schenkels des Winkels mit der wagerechten Führung 5 durch den Weg- oder Teufenzeiger
bewegt wird. Der Schnittpunkt 6 des rechten Schenkels mit der wagerechten Führung
7 ist um die Strecke von der durch den Scheitelpunkt z des
rechten Winkels 3 gehenden Senkrechten entfernt.
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Die Stange 8 wird durch einen Apparat 54 proportional mit. der tatsächlich
auftretenden Beschleunigung oder Verzögerung p' verschoben. 9 und i o sind zwei
Zahnradsegmente, die um i i schwenkbar gelagert sind, wobei das Segment ,9 durch
den rechtwinkligen Hebel 3 bewegt und um einen mit p proportionalen Wert verstellt
wird, während das Segment i o, das der Bewegung der Stange 8 folgt, um einen mit
p' proportionalen Winkel verdreht wird. 12 ist ein Ritzet, dhs mit den beiden Segmenten
9 und 1o im Eingriff steht und infolgedessen der Differenz der beiden Winkelverdrehungen
p-p' folgt. Die Winkelverdrehungen des Armes 13, der die Achse des Ritzels 12 trägt,
werden auf einen Kraftmultiplikator übertragen. Dieser besteht aus einer sich drehenden
Scheibe 14 und einem Reibrad 15, dessen Lage von der des Ritzels 12 abhängt. Das
Reibrad 15 ist fest mit der Welle 16 verbunden und überträgt die Bewegung der Scheibe
14 auf die Welle 16 in dem einen oder anderen Drehsinn, je nach der Lage des Rades
15 auf der Scheibe 14. Die ,auf der Welle 16 angebrachte Schraube 17 bewegt die
Mutter i 8 entsprechend dem Drehsinn der Welle 16 in dem einen oder in dem anderen
Sinne und verstellt entsprechend den Arm i g. Dieser Arm verstellt seinerseits den
pneumatischen Bremskraftregler 2o proportional mit der Differenz p-p'.
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Für den Apparat 54, der die tatsächlich auftretende Beschleunigung
oder Verzögerung anzeigt, kann jeder an sich bekannte Beschleunigungsregler verwendet
werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht dieser Apparat 54 aus einer
Schwungmasse 55, die durch die Welle 56 von einem Zahnrad 57 angetrieben wird. Dieses
Zahnrad kann dabei seinen Antrieb mittelbar oder unmittelbar, beispielsweise von
der nicht dargestellten Trommelwelle einer Fördermaschine erhalten.
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Die Lagerung des Zahnrades 57 ist dabei derart getroffen, daß die
Welle 56 sich in achsialer Richtung frei bewegen kann. Zu diesem Zwecke ist diese
Welle 56 mit einem Längskeil 58 versehen, der in einer entsprechenden Nut
der Nabe des Zahnrades 57 gleitet. Die eine Fortsetzung der Welle 56 ist als eine
Schraube ausgebildet, deren Gewindegänge in die Nabe des Schwungrades 55 eingreifen.
Im Falle einer Geschwindigkeitsänderung
wird nun die Schwungmasse
55 gegenüber der Welle 56 entweder voreilen oder zurückbleiben. Die Lage der Welle
56 in achsialer Richtung wird durch das Gleichgewicht der Kräfte bestimmt, die einerseits
von der Feder 59 und 6o, andererseits von der Schwungmasse 55 herrühren. Bei einer
Bewegung der Schwungmasse 55 gegenüber der Welle 56 in tangentialer Richtung übt
nämlich die Schwungmasse 55 einen achsialen Druck auf die Gewindegänge der Welle
56 aus. Die Welle 56 wird so lange verschoben, bis die entstehende Federkraftreaktion
mit der von der Schwungmasse 55 herrührenden achsialen Kraftkomponente im Gleichgewicht
steht. Von den beiden Federn 59, 6o wird jeweils nur eine Feder entsprechend der
Richtung der Verschiebung der Welle 56 zusammengedrückt. Da die Federkraft mit der
Verkürzung der Federlänge proportional ist, wird auch die achsiale Bewegung der
Welle 56 und damit die Verschiebung der Stange -8 proportional mit der Beschleunigungskraft
sein.
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Die in Abb. i dargestellte Ausführungsform ist vor allem für die Verwendung
bei Fördermaschinen gedacht, bei denen der Bremsweg durch die Lage der Förderschale
gegeben ist.
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Eine mit dem Regler nach der Erfindung ausgerüstete Fördermaschine
bewegt den Förderkorb mit gleichb'.eibender Geschwindigkeit. Solange die Geschwindigkeit
gleichbleibend ist, drehen sich die beiden Schenkel des rechten Winkels 3, dessen
Scheitel durch den Fliehkraftregler in einer bestimmten Lage gehalten wird, um den
Punkt 2. Nachdem die Maschine so viel vom Förderweg zurückgelegt hat, daß der noch
verbleibende Weg dem notwendigen Bremsweg entspricht, ist die Wandermutter 5 des
Teufenzeigers im Punkte 4 angelangt. Punkt 4 hat von der Mittellinie den Abstand
2 s, der dem nötigen Bremsweg proportional ist. Von hier ab wird der Bremsvorgang
eingeleitet. Die Wandermutter verschiebt, indem sie den rechten Schenkel des Winkels
3 nach rechts bewegt, das Segment 9, das Ritzel 12 und die Stange 13. Die
Wandermutter 5 kann mit dem linken Schenkel des '%Vinkels 3 während ihres ganzen
Weges verbunden sein, sie kann aber auch erst im Punkte 4. durch an sich bekannte
Mittel, z. B. durch eine magnetische Kupplung, mit ihm verbunden werden. Das Ritzel
12 läuft nun auf dem Segment io ab, das seine Lage jetzt nicht ändert, denn der
Ist-Beschleunigungsanzeiger 54 soll wie die ganze Anlage gerade noch im Beharrungszustande
sein. Durch den Hebel 13 wird das Reibrad 15 auf dem Reibrad 14 so weit nach rechts
geschoben, daß es mit Hilfe der Mutter 18 und des Hebels i g den Kolben des Bremsdruckreglers
2o so verstellt, daß er z. B. Druckluft in den Bremszylinder einläßt. Durch die
so erzeugte Bremskraft tritt eine Änderung in den Bewegungsverhältnissen der Maschine
ein, sie wird verzögert. Der Apparat 54, der die tatsächlich herrschende Beschleunigung
oder Verzögerung angibt, verschiebt, wie früher beschrieben, die Stange 8 und das
mit ihr verbundene Segment i o nach links. Dies hätte zur Folge, daß das Ritzel
12 in gleichem Maße nach links laufen müßte, wodurch das Reibrad 15 wieder nach
der Mitte oder nach der linken Seite des Reibrades 14 käme. Dies tritt jedoch nicht
ohne weiteres ein.
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Es sind bei der Regelung drei Fälle denkbar: i. Durch den vom Dreieckregler
3 eingestellten Bremsdruck wird die Maschine derart verzögert, daß die Ist-Verzögerung
genau der Soll-Verzögerung entspricht. Dann wird der Ausschlag des Apparates 54
genau so groß sein wie der Ausschlag des Dreieckreglers. Infolgedessen wird das
Reibrad 15 wieder in die Mittellinie des Reibrades 14 verschoben werden. Hierdurch
kommt die Bewegung der Mutter 18 und des Hebels 19
zum- Stillstand,
und der im Bremszylinder herrschende Druck wird gleichble_bnd gehalten, so daß mit
dieser gleichbleibenden Bremskraft -der Bremsvorgang bis zu Ende durchgeführt wird.
In diesem Falle bleibt der Punkt 6 des Dreieckreglers in Ruhe, und das Dreieck verschiebt
sich nur durch die Bewegungen der Punkte 2 und 4.
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2. Der Bremsdruck, der durch den Ausschlag des Dreieckreglers hervorgerufen
ist, verzögert die Maschine mehr als nötig. In diesem Falle wird der Ausschlag des
Beschleunigungsreglers 54 größer sein als der Ausschlag des Dreieckreglers. Dadurch
wird das Reibrad 15 über die Mittellinie des Reibrades 14 nach links hinausgeführt
und hierdurch die Spindel 17 in umgekehrter Richtung gedreht. Infolgedessen wird
durch die Mutter 18 und den Hebel 19 der Druck im Bremszylinder so
weit vermindert, bis der Ausschlag des Apparates 54 sich mit dem des Dreieckreglers
ausgeglichen hat. Dann steht das Rad 15 wieder in der Mitte des Rades 14,
und der nun herrschende Bremsdruck wird gleichbleibend erhalten. Auch der Dreieckregler
-wirkt in diesem Falle auf eine Verminderung des Bremsdruckes hin, weil nämlich
die Geschwindigkeit schneller abnimmt, als der Beziehung
entspricht. Der Punkt 2 wandert schneller als der Punkt 4, und hierdurch werden
der Punkt 6 und damit auch das Rad 15 nach links bewegt.
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3. Ist die Verzögerung, die durch den
Ausschlag des
Segmentes 9 hervorgerufen wird, nicht ausreichend, so wird der Ausschlag des Verzögerungsanzeigers
54. geringer sein als der des Dreieckreglers und, da däs Reibrad 15 dann
nicht bis in die Mitte des Reibrades i ¢ zurückgeführt wird, wird das Reibrad 15
weiter im gleichen Sinne gedreht wie vorher, so daß der Querschnitt des Lufteinlasses
zum Bremszylinder immer größer wird und eine weitere Druckerhöhung im Bremszylinder
die Bremskraft so lange gesteigert wird, bis die Ist--Verzögerung die Größe der
;Soll-Verzögerung erreicht hat. Dann sind wieder beide Ausschläge gleich groß, und
der nun herrschende Bremsdruck «zrd gleichbleibend erhalten. Auch der Dreieckregler
wirkt auf seine Steigerung 'des Bremsdruckes hin, denn da die Geschwindigkeit langsamer
abnimmt, als der Beziehung
entspricht, so wandert der Punkt q. schneller als der Punkt 2, und hierdurch wird
der Punkt 6 des Dreieckreglers nach rechts bewegt, auch hierdurch wird das Rad 15
nach rechts gezogen.
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Bei der Verwendung der in der Abb. i dargestellten Einrichtung als
Fahrtregler wird die jeweils gewünschte Beschleunigung mit der tatsächlich auftretenden
verglichen und diese so lange beeinflußt, bis beide Beschleunigungen einander gleich
sind. Da sich die Beschleunigung von der Verzögerung nur durch das Vorzeichen unterscheidet,
kann der entsprechende Teil der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einrichtung
auch als Fahrtregler benutzt werden. Dabei ist jenes Element, dessen Ausschlag oder
dessen Kraftwirkung mit der tatsächlich auftretenden Beschleunigung proportional
sein soll, gleich > dem Element, das auf die tatsächlich auftretende Verzögerung
anspricht.
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Die Größe des gewünschten Wertes der Beschleunigung wird entweder
durch den Ausschlag eines Handhebelarmes oder von einer > vom Teufen- oder Wegzeiger
bewegten urrunden Scheibe o. dgl. angegeben, oder man wählt für die Größe des gewünschten
Wertes der Beschleunigung eine im voraus bestimmte gleichbleibende Größe.
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Der Wert der tatsächlich vorhandenen Beschleunigung wird durch die
geschilderte Vorrichtung so lange verändert, bis der gewünschte Wert der Beschleunigung
durch eines der oben beschriebenen Hilfsmittel erreicht wird. Dabei wird die auf
die zu regelnde Maschine wirkende beschleunigende Kraft entweder vergrößert oder
verkleinert, ähnlich wie im Falle der Bremsregelung die Bremskraft beeinflußt wird.
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Die Vorrichtung, die den tatsächlich vorhandenen Wert der Beschleunigung
oder Verzögerung mit dem gewünschten Wert vergleicht, bleibt dabei unverändert.
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Auch in den Fällen, in denen der zu befahrende Bremsweg in jedem Zeitpunkt
einstellbar sein muß, beispielsweise beim Bremsen von Fahrzeugen, wird der gleiche
Regler verwandt. Lediglich die Mutter 5 wird nicht ständig durch einen Wegzeiger
bewegt, sondern den Anlaß zum Beginn des Bremsens und damit zur Kupplung der Mutter
5 mit einer vom Fahrzeug angetriebenen Spindel gibt irgendeine Ferneinwirkung, z.
B. ein Schienenkontakt oder irgendeine andere an sich bekannte Einrichtung. Der
Führer kannauch von Hand irgendwie eine Kupplung mit der Wandermutter vornehmen.
Für diesen Fall müßte er in dem Augenblick, in dem der Bremsvorgang beginnen soll,
diese kuppelbare Wandermutter an einem Punkte, dessen Abstand von der Mittellinie
des Dreieckreglers mit 2 s proportional ist, mit einer vom Fahrzeug angetriebenen,
entsprechend übersetzten Spindel in Eingriff bringen. Von da ab würde dann der übrige
Bremsvorgang selbsttätig vor .sich gehen und das Fahrzeug auf einem bestimmten Wege
oder mit einer bestimmten Verzögerung zum Stillstand kommen.
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Nach der Erfindung wird demnach abweichend von den bekannten derartigen:
Einrichtungen bei der Bremsung von Fahrzeugen nicht die Bremskraft, sondern der
zu befahrende Bremsweg eingestellt. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt klar
auf der Hand: Durch die Einrichtung nach der Erfindung ist es möglich, das zu bremsende
Fahrzeug unabhängig von dessen Belastung, unabhängig von dem Zustande der Fahrbahn
und von dem Zustande des Fahrzeuges selbst an jener Stelle zum Stillstand zu bringen,
die gerade erwünscht ist, so daß dadurch vielen Unglücksfällen vorgebeugt werden
kann.
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Die Abb.2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem eine dynamische Lösung
für einen Bremsregler nach der Erfindung in einer Prinzipsskizze dargestellt ist.
Die Massen m, m
drehen sich. mit der Geschwindigkeit v um den Halbierungspunkt
2 i ihres Abstandes 2 Y voneinander. Die große Masse M, z. B. eine Schwungscheibe,
ist mit den Massen m, m
gekuppelt und dreht sich auf einer Welle, deren Achse
durch den Punkt 21 geht. Auf die Masse m wirkt radial die Zentrifugalkraft
und tangential die Kraft M # >>', nämlich der Trägheitswiderstand der Masse M bei
der B,eschleunigungp' (Ist-Wert der Beschleunigung). Die Massen in, m können
sich unter dem Einfuß diesex Kräfte nur auf einer Zwangsbahn 22 bewegen, die sich
ebenfalls
mit um den Punkt 2 r dreht. Es können also nur die in
Richtung der Zwangsbahn 22 fallenden Komponenten der beiden Kräfte ;
und Al # p' eine Bewegung der Massen m, in
verursachen. Wenn die beiden
Komponenten einander entgegengesetzt und gleich sind, so bleiben die Massen
m, m .auf der Zwangsbahn in Ruhe, andernfalls bewegen sie sich auf ihr in
der Richtung der größeren Komponente. Durch diese Ausschläge der Massen
m, m können die waltenden Kräfte beeinflußt werden.
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Die Massen m, m müssen so lang. ausschlagen, bis die Bedingung
füllt ist, d. h. bis der Ist-Wert der Beschleunigung dem Soll-Wert gleich geworden
ist. Diese Bedingung soll erfüllt sein, wenn die Komponente in Richtung der Zwangsbahn
der beiden auf die Massen in, m wirkenden Kräfte einander gleich sind und
die Massen m, in auf ihrer Zwangsbahn in Ruhe bleiben. Mit der Richtung der
Zentrifugalkraft schließt die Zwangsbahn jeweils den Winkel a ein. Es muß also die
Bedingung erfüllt sein:
oder
Aus der Abb.2 ergibt sich aber, daß auch die Beziehung gilt:
In diesen Formeln bedeuten sie eine mit dem Bremsweg proportionale Länge und c eine
durch die Abmessungen des Apparates gegebene Konstante. Der Index k soll andeuten,
daß die vom Apparat angezeigten Größen mit den wahren Größen nicht identisch, sondern
nur proportional sind.
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Es ergibt sich also, daß für das Gleichgeiricht des Apparates die
Bedingung erfüllt sein muß
Da nun der Apparat nur im Gleichgewicht sein soll, wenn
muß z. B. sein:
und
Sinde diese Bedingungen noch nicht erfüllt, so schlagen die Massen in,
in auf ihrer Zwangsbahn aus und beeinflussen, z. B. durch Herstellen eines
Kontaktes in einer stromführenden Leitung, ,einen Regler, eine Bremse o. dgl.
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Wie diese dynamische Lösung praktisch ausgeführt werden kann, zeigen
als Beispiel die Abb. 3 und q.. Eine von der zu regelnden Maschine angetriebene
Welle 2 1 -trägt einen fest aufgekeilten Doppelarm 55 und eine lose auf ihr sitzende
Schwungscheibe M. An den beiden Enden des Doppelarmes 55 sind zum Ausgleich der
Kräfte die gleichen Massen in symmetrisch zur Welle 2 i angeordnet, und alle Vorrichtungen
am einen Ende entsprechen denen am ,anderen Ende, so daß sich die Beschreibung nur
auf die eine Hälfte der vorgesehenen Einrichtung beschränken kann. Am Doppelarm
55 ist eine Kurbel mit den beiden Armen 56 und 57 drehbar gelagert. Um das Ende
A des Kurbelarmes 56 kann sich der Arm 58 drehen, der an seinem Ende B die Massem
trägt. In B greift aber auch die Kurbe159 an, die die Massem mit der Masse
M verbindet. Das Ende D des Kurbelarmes 56 ist mit einer Hülse 6o fest verbunden,
in der die Stange 22 gleiten kann. Diese Stange endet mit einer scharnierartigen
Befestigung an der Wandermutter 6 f eines Weg- oder Teufenzeigers 62, 62. Die Spindel
des Weg- oder Teufenzeigers 62 wird durch eine geeignete Verbindung ebenfalls von
der Welle 2 i gedreht, wobei die am Ende der Spindel aufgesetzten Kegelräder 63
auf einem kreisrunden, feststehenden Zahnkranz ablaufen.
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Diese einzelnen Elemente bewirken in ihrem Zusammenarbeiten, daß sich
die Massen in unter der Wirkung der Zentrifugalkraft und des Trägheitswiderstandes
M # p', den die Masse M durch den Kurbelarm 59 auf sie überträgt, auf einer Zwangsbahn
bewegen, wobei die Abhängigkeit vom noch zu befahrenden Bremswegs" durch die Stellung
der Stange 22 und der Hülse 6o gegeben ist. Als Zwangsbahn ist hier aus konstruktiven
Gründen ein Stück des Kreisbogens um A mit A-B als Halbmesser gewählt worden. Um
die Bewegung der Massem um den Punkt A bequem abnehmen und zur Beeinflussung
der wirkenden Kräfte benutzen zu können, kann z. B. die folgende Anordnung gewählt
werden. Der Arm A-B trägt ein Verlängerungsstück 65, das zwischen den beiden Gabelzinken
des Kurbelarmes 57 steht. Diese Gabelzinken tragen die Kontaktspitzen 66, die z.
B, mit einem Stromkreis in Verbindung steh,-n. Um die Verlängerung 65 in der Gleichgewichtslage
der Massem in der Mitte zwischen den Kontaktspitzen zu halten, sind: die beiden
Federn 67 und 67 vorgesehen.
Das Zusammenwirken der -einzelnen Teile
sei für einen angenommenen Betriebsfall beschrieben Die Welle 2 i drehe sich mit
irgendeiner Winkelgeschwindigkeit, dann drehen sich auch der Doppelarm 55, alle
damit verbundenen Kurbeln, die Massen m und die Spindel 62, 62 mit der gleichen
Winkelgeschwindigkeit um die Welle 2i. Ebenso dreht sich die Masse M, die durch
die Kurbel 59 mitgenommen wird. Die Massen m stehen sowohl unter dem Einfluß der
Zentrifugalkraft, die bestrebt ist, sie um den Punkt A nach außen zu drehen, als
auch unter dem Einfluß der durch den Kurbelarm 59 übertragenen Xraft M # p'. Gleichzeitig
wandert die Teufenzeigermutter 6 i auf der Spindel 6z, die durch das Abrollen der
Kegelräder auf dem Zahnkranz 6:1 eine Eigendrehung erhält. Dadurch wird der Winkel,
den die Achse der Hülse 6o mit der Spindel 62 einschließt, und die Stellung der
mit der Hülse fest verbundenen Kurbel 56 fortlaufend verändert, so daß der Punkt
A auf einem Kreisbogen um die Achse D mit dem Arm 56 als Halbmesser wandert. Hierdurch
ändert sich wiederum fortlaufend der-Winkel, den die Kurbeln 58 und 59 bilden, wodurch
sich auch die auf die Massen in in Richtung ihrer Zwangsbahn wirkenden Komponenten
der -Zentrifugalkraft und der Kraft M # p' ändern. Die Massen m werden also
in der Richtung der größeren Komponente a(isschlagen und den einen Kontakt 66 berühren.
Dadurch wird z. B. ein Stromkreis in an sich bekannter Weise geschlossen werden,
der z. B. über einen Magneten und eine Bremse die wirkenden Kräfte beeinflußt. Der
Bremsdruck wird dadurch so eingestellt, daß .er groß genug ist, um z. B. eine Förderanlage,
eile Fahrzeug o. dgl. auf dem gewünschten Bremsweg s zum Stillstand zu bringen.
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In der Abb. 5, die ein Ausführungsbeispiel einer elektrischen Lösung
des Erfindungsgedankens darstellt, ist 23 eine Tourendynamo, deren Spannung mit
der Geschwindigkeit v proportional ist. An die Klemmen dieser Dynamo ist die Stromspule
24 und ein Ohmscher Widerstands angeschlossen, dessen Größe mit dem Bremsweg proportional
ist. Parallel zur Stromspule 24 und zum Widerstand s ist die Spannungsspule 25 und
ein konstanter großer Widerstand 26 angeschlossen.
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Die zwei Spulen 24, 25 sind nach Art eines Leistungsmessers angeordnet
und geschaltet, so daß der. Ausschlag eines mit dem beweglichen Spulenkern verbundenen
Zeigers proportional mit dem Produkte der beiden durch die Spulen fließ-enden Ströme
ist. Die eine Spule 25 wird dabei von einem Strom durchflossen, der proportional
mit der Klemmenspannung der Tourendynamo und damit proportional mit der Geschwindigkeit
v, also = Cl # v ist. Die zweite Spule 24 wird von einem Strom durchflossen,
der einerseits ebenfalls proportional mit der Klemmenspannung der Tourendynamo und
damit proportional mit der Geschwindigkeit v, andererseits umgekehrt proportional
mit dem Widerstands, also = ist. Das von den beiden Spulen 24,
25 ausgeübte Drehmoment ergibt sich somit zu:
Die Widerstände werden nun so abgeglichen, daß die Konstante C = C1 #
C2 . C3 =1/2 ist. Demnach ist das von diesen beiden Spulen ausgeübte Drehmoment
proportional mit
27 ist die Primär- und 28 die Sekundärwicklung eines Transformators, der ebenfalls
parallel zu den Klemmen der Dynamo 23 liegt und dessen Sekundärspannung mit der
zeitlichen Änderung der Primärspannung proportional und dadurch auch proportional
mit der tatsächlich auftretenden Beschleunigung oder Verzögerung der Tourendynamo
ist. In Reihe mit der Sekundärwicklung 28 ist die Spule 29 geschaltet. Auf diese
Weise wird erreicht, daß auch das Drehmoment dieser Spule 29 mit der tatsächlich
auftretenden Beschleunigung oder Verzögerung der Tourendynamo 23 proportional ist.
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Die nach Art eines Leistungsmessers geschalteten Spulen 24, 25 und
die Spule 29 sind dabei auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, während das von
beiden erzeugte Drehmoment einander entgegengesetzt gerichtet ist, so daß der Ausschlag
des Instrumentes mit
proportional ist. Je nachdem, ob p' kleiner oder größer wie
ist, wird das Instrument nach der einen oder nach der anderen Seite ausschlagen
und die auf das zu regelnde Fahrzeug wirkende Bremskraft, beispielsweisse durch
Vermittlung eines Relais, vergrößern oder verringern.