DE604730C

DE604730C - Automatic control or measuring device

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Publication number: DE604730C
Application number: DEF71903D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-09-27
Filing date: 1931-09-25
Publication date: 1934-10-29

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
29. OKTOBER 1934ISSUED ON
OCTOBER 29, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 604730 KLASSE 47 h GRUPPEJVl 604730 CLASS 47h GROUP

Gaston Fleischel in Bleneau, Yonne, Frankreich Selbsttätig wirkende Regel- oder MeßvorrichtungGaston Fleischel in Bleneau, Yonne, France Automatic control or measuring device

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1931 abPatented in the German Empire on September 25, 1931

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende Regel- oder Meßvorrichtung, die durch ihre Verstellung zwei Kräfte, von denen mindestens die eine der zu messenden oder zu regelnden Größe entspricht, ständig ausbalanciert, indem die wirksamen Hebelarme entsprechend den Kräfteänderungen selbsttätig variiert werden.The invention relates to an automatically acting control or measuring device by their adjustment two forces, at least one of which is to be measured or to corresponding regulating size, constantly balanced by the effective lever arms accordingly the changes in force can be varied automatically.

Es ist für selbsttätig wirkende Regel- oderIt is for self-acting rule or

to Meßvorrichtungen der genannten Art schon die Verwendung zweier Hebel mit entgegengesetzt angeordneten Gelenkachsen vorgeschlagen worden, zwischen denen in verschiedener Entfernung von den Gelenkachsen Übertragungs-To measuring devices of the type mentioned already use two levers with opposite arranged joint axes have been proposed, between which at different distances from the joint axes transmission

punkte angeordnet sind, die bei einer Änderung der auf die Hebel wirkenden Kräfte durch deren Schwenkbewegung nacheinander selbsttätig zur Wirkung kommen. Bei der in Rede stehenden Einrichtung werden die Übertragungspunkte zwischen den Hebeln durch zwei von diesen unabhängige Einstellschieber gebildet, die von oben und unten bzw. von rechts und links zwischen die Hebel ragen. Bei dieser Anordnung ist es unmöglich, mehr als zwei Übertragungs-points are arranged that when there is a change in the forces acting on the levers by their Swivel movements come into effect automatically one after the other. With the one in question Establishing the transfer points between the levers are through two of these independent adjustment slides formed from above and below or from right and left stick out between the levers. With this arrangement it is impossible to have more than two transmission

s5 punkte vorzusehen.S5 points to be provided.

Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß die beiden um entgegengesetzt angeordnete Achsen drehbaren Hebel der Meß- oder Regelvorrichtung über ein mehr als zwei Ecken aufweisendes oder gekrümmtes Profil, das mit einem der beiden Hebel verbunden ist, aufeinander einwirken. Dies hat den großen Vorteil, daß die Zahl der Übertragungspunkte zwischen den beiden Hebern und daher die Zahl der selbsttätig veränderlichen Übersetzungsverhältnisse zwischen den Hebern beliebig groß gewählt werden kann. Bei einem kurvenförmigen Profil ist die Zahl der Übersetzungsverhältnisse unendlich groß.The essential feature of the present invention is that the two Lever of the measuring or regulating device that can be rotated about oppositely arranged axes via a profile having more than two corners or a curved profile which is connected to one of the two levers are connected to act on each other. This has the great advantage that the Number of transfer points between the two lifters and therefore the number of automatic ones variable transmission ratios between the lifters selected as large as desired can be. With a curved profile, the number of gear ratios is infinite great.

Im letzteren Fall tritt bei der geringsten Änderung der variablen Kraft bzw. der variablen Kräfte eine Schwingbewegung des Systems ein. Je größer die Änderung der Kraft ist, um so größer ist auch die Schwingbewegung. Wenn jedoch das Profil, mit dem sich der eine Hebel gegen den anderen legt, die Form eines Vielecks besitzt, so tritt die Schwingbewegung des Systems immer erst dann ein, wenn die Veränderung der variablen Kraft bzw. der variablen Kräfte eine gewisse Größe erreicht hat. Die letztgenannte Wirkungsweise ist besonders vorteilhaft dann, wenn die in Rede stehende Regelvorrichtung zur Schaltung des Wechselgetriebes eines Kraftfahrzeuges benutzt wird und unter der Wirkung von Kräften steht, die von der Tourenzahl eines der bewegten Teile des Kraftwagens abhängen.In the latter case, the slightest change occurs in the variable force or the variable Forces an oscillating movement of the system. The greater the change in force the greater is the swinging movement. However, if the profile with which one Lever puts against the other, has the shape of a polygon, so the swinging movement occurs of the system only when the change in the variable force or the variable Forces has reached a certain size. The latter mode of action is special advantageous when the control device in question for switching the gearbox a motor vehicle is used and is under the action of forces that depend on the number of revolutions of one of the moving parts of the vehicle.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei Getrieben zur Übertragung von Bewegungen, die beispielsweise zur Steuerung von Ventilen dienen, die Verwendung zweier Wälzhebel mit entgegen-It should be noted that in gears for the transmission of movements, for example serve to control valves, the use of two roller levers with opposing

gesetzt angeordneten Drehpunkten bekannt ist, jedoch sind hier die Wirkungen wesentlich verschieden von den Wirkungen, die bei einer Regel- oder Meßvorrichtung erzielt werden, welche den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet.set pivot points is known, but here the effects are significantly different of the effects obtained in a control or measuring device which is the subject of the present invention forms.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar stellen die Fig. χ bis 4 vier verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dar.The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, for example Figures χ to 4 represent four different embodiments of the invention.

Das Übersetzungsgetriebe besteht aus zwei Hebeln α und δ. Der Hebel α ist um die Achse a¹ und der Hebel δ um die Achse δ¹ drehbar. Auf den Hebel α wirkt beispielsweise eine Kraft A ein, während die auf den Hebel δ wirkende Kraft durch eine Feder δ² erzeugt wird. Die von der Feder δ² ausgeübte Kraft ist konstant. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 hat das Profil des einen Hebels δ die Form einer gekrümmten Kurve, so daß unendlich viel Übertragungspunkte g¹, g², g³ usw. in den Abständen x¹, x², x^z usw. von der Schwingungsachse a¹ entstehen. Das Profil des Hebels δ ist der Grenzfall eines Vielecks mit unendlich viel Ecken. Die Einrichtung gemäß Fig. 1 ändert ihre Lage progressiv bei jeder Änderung der Kraft .4.* An dem Hebel δ ist eine Stange δ³ befestigt, welche das durch die Lagenänderungen des Hebelsystems a, b betätigte Steuerglied darstellt. Die Stange δ³ bewirkt entweder unmittelbar die Reglung des zu steuernden Organs oder sie steuert beispielsweise einen Servomotor, der seinerseits den eigentlichen Steuervorgang durchführt.The transmission gear consists of two levers α and δ. The lever α is rotatable about the axis a ¹ and the lever δ about the axis δ ^1. A force A acts on the lever α, for example, while the force acting on the lever δ is generated ^{by a spring δ 2.} The force exerted by the spring δ ² is constant. In the embodiment according to FIG. 1, the profile of one lever δ has the shape of a curved curve, so that an infinite number of transmission points g ¹ , g ² , g ³ , etc. at the distances x ¹ , x ² , x ^z , etc. from the Oscillation axis a ¹ arise. The profile of the lever δ is the limiting case of a polygon with an infinite number of corners. The device according to FIG. 1 changes its position progressively with each change in the force .4. * A rod δ ^{3 is} attached to the lever δ, which represents the control member actuated by the changes in position of the lever system a, b. The rod δ ³ either directly regulates the organ to be controlled or it controls, for example, a servomotor which in turn carries out the actual control process.

Bei den Ausführungsformen der Erfindung gemäß den Fig. 2, 3 dienen zur Übertragung der Kräfte vieleckige Profile, welche Ecken g¹, g²> g³> g* aufweisen. und auf den Hebel δ angeordnet sind bzw. mit ihm aus einem Stück bestehen. An die Stelle des vieleckigen Profils können auch mehrere spitz zulaufende Teile c¹, c², c³, c* treten, die auf dem Hebel δ in verschiedenen Abständen von seinem Drehpunkt δ¹ angebracht sind. Die Spitzen der 4-5 Teile c¹, c², c³, e⁴ fallen mit den Ecken g¹, g², g³, g⁴ des vorstehend genannten Profils zusammen, wenn eine gleichwertige Wirkung erzielt werden soll. Die Form des Profils bzw. die Höhe der spitz zulaufenden Teile ist derart bemessen, daß die Hebel α und δ um ihre Achsen schwingen können. Je nach der Neigung der Hebel a, b kommt der eine oder andere der Übertragungspunkte g¹, g², g³, g⁴ zur Wirkung. Das Übersetzungsverhältnis des aus den beiden Hebeln α und δ bestehenden Übersetzungsgetriebes ist abhängig von dem jeweils wirkenden Übertragungspunkt und daher auch abhängig von der Neigung der beiden Hebel. Die Größe des Übersetzungsverhältnisses, welches die einzelnen Übertragungspunkte herbeiführen, ist abhängig von dem Abstand x¹, x², x^s, x*, welchen die Übertragungspunkte g¹, g², g³, g⁴ von der Achse a¹ haben. Diese verschiedenen Übertragungsverhältnisse seien mit k\ k^z, k³, k^l bezeichnet.In the embodiments of the invention according to FIGS. 2, 3, polygonal profiles which have corners g ¹ , g ² > g ³ > g * are used to transmit the forces. and are arranged on the lever δ or consist of one piece with it. In place of the polygonal profile, several tapering parts c ¹ , c ² , c ³ , c * can also occur, which are attached to the lever δ at different distances from its pivot point δ ^1. The tips of the 4-5 parts c ¹ , c ² , c ³ , e ⁴ coincide with the corners g ¹ , g ² , g ³ , g ^{4 of} the above-mentioned profile if an equivalent effect is to be achieved. The shape of the profile or the height of the tapering parts is dimensioned such that the levers α and δ can oscillate about their axes. Depending on the inclination of the levers a, b , one or the other of the transmission points g ¹ , g ² , g ³ , g ^{4 come} into effect. The transmission ratio of the transmission gear consisting of the two levers α and δ is dependent on the respective transmission point and therefore also dependent on the inclination of the two levers. The size of the transmission ratio that the individual transmission points bring about depends on the distance x ¹ , x ² , x ^s , x * that the transmission points g ¹ , g ² , g ³ , g ^{4 have} from the axis a ¹ . These different transmission ratios are denoted by k \ k ^z , k ³ , k ^l.

Da die durch die Feder b² ausgeübte Kraft bei dem Ausführungsbeispiel als konstant angenommen ist, ändert sich die Neigung der Hebel lediglich infolge einer Änderung der Kraft A. Wegen des vieleckigen Profils des Hebels δ geht die Änderung des Übersetzungsverhältnisses sprungweise vor sich, nachdem die Kraft A sich um einen gewissen Mindestwert geändert hat. Änderungen der Kraft .4, die unterhalb dieses Mindestwertes bleiben, führen keine Änderung des Übersetzungsverhältnisses herbei.Since the force exerted by the spring b ² is assumed to be constant in the exemplary embodiment, the inclination of the levers changes only as a result of a change in the force A. Because of the polygonal profile of the lever δ, the change in the transmission ratio occurs abruptly after the force A has changed by a certain minimum value. Changes in the force .4 that remain below this minimum value do not change the transmission ratio.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung der Einrichtung gemäß Fig. 2. Gemäß Fig. 3 wirkt die Kraft δ² nicht unmittelbar auf den Hebel δ ein, sondern die Kraft δ² wirkt auf einen Hebel i, der um eine Achse i¹ schwenkbar ist. Die Achse i¹ liegt der Schwenkachse δ¹ des Hebels δ entgegengesetzt. Die Übertragung der Kraft von dem Hebel i auf den Hebel δ erf olgt mittels einer Rolle /, die durch eine Stange in ihrer Lage veränderlich ist. Je nach der Einstellung der Rolle j ist das Übersetzungsverhältnis, mit welchem die Kraft der Feder δ² auf den Hebel b übertragen wird, verschieden. Das von der Rolle j abhängige Übersetzungsverhältnis, mit welchem die Kraft der Feder δ² auf den Hebel δ übertragen wird, sei mit M bezeichnet. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Hebeln a und b sei entsprechend den obigen Darlegungen mit k¹, k², k^s, k^l bezeichnet. Mit Hilfe des gesamten Mechanismus können also Umwandlungsverhältnisse M-k¹, M-k², M'k^s, M-k⁴· usw. erzielt werden, welche mitikf je nach der Stellung der Rollen / veränderlich sind. Diese Werte bleiben jedoch unter sich proportional wie diejenigen von k¹, k², k³, &⁴ usw., welche den Ecken des vieleckigen Profils des Hebels δ entsprechen.3 shows a further embodiment of the device according to FIG. 2. According to FIG. 3, the force δ ² does not act directly on the lever δ, but rather the force δ ² acts on a lever i which is pivotable about an axis i ¹ is. The axis i ¹ lies opposite the pivot axis δ ^{1 of} the lever δ. The transmission of the force from the lever i to the lever δ takes place by means of a roller / whose position can be changed by a rod. Depending on the setting of the roller j , the transmission ratio with which the force of the spring δ ^{2 is} transmitted to the lever b is different. The transmission ratio, which depends on the roller j and with which the force of the spring δ ^{2 is} transmitted to the lever δ, is denoted by M. The transmission ratio between levers a and b is denoted by k ¹ , k ² , k ^s , k ^{l in} accordance with the above explanations. With the aid of the entire mechanism, conversion ratios Mk ¹ , Mk ² , M'k ^s , Mk ⁴ · etc. can be achieved which are variable with ikf depending on the position of the rollers /. However, these values remain proportional to each other like those of k ¹ , k ² , k ³ , & ⁴ , etc., which correspond to the corners of the polygonal profile of the lever δ.

Fig 4 zeigt eine weiterhin abgeänderte Ausführungsform des Übersetzungsgetriebes, und zwar sind gemäß Fig. 4 die Übertragungspunkte c¹, c², c³, c⁴ zwischen den Hebeln α und δ nicht sämtlich fest, sondern die Punkte c³ und c^4> sind entweder gemeinsam oder einzeln von Hand selbsttätig verschiebbar. Zu dem Zweck sind die Punkte c³, c⁴ gemäß Fig. 4 auf einem Schlitten angeordnet. Im übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß Fig. 4 der Ausführungsform gemäß Fig. 3.FIG. 4 shows a further modified embodiment of the transmission gear, namely according to FIG. 4 the transfer points c ¹ , c ² , c ³ , c ⁴ between the levers α and δ are not all fixed, but the points c ³ and c ^4> are can be moved automatically by hand either together or individually. For this purpose, the points c ³ , c ⁴ according to FIG. 4 are arranged on a slide. Otherwise, the embodiment according to FIG. 4 corresponds to the embodiment according to FIG. 3.

Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung eignen sich insbesondere für xlen Fall, daß auf der Kardanwelle eines Kraftfahrzeuges oder auf irgendeiner sonstigen von dem Motor angetriebenen Welle eine Einrichtung angeordnet wird, welche entweder dem Fahrzeugführer die Getriebe-The embodiments of the invention shown in FIGS. 2 and 3 are particularly suitable for xlen case that on the cardan shaft of a motor vehicle or on any other shaft driven by the motor a device is arranged which either give the driver the transmission

schaltstufe, welche er verwenden soll, anzeigt oder automatisch die Einschaltung dieser Schaltstufe unter Vermittlung eines geeigneten Servomotors bewirkt, welcher die im allgemeinen von dem Fahrzeugführer zur Einschaltung der in Frage kommenden Schaltstufe ausgeführten Tätigkeiten herbeiführt.switching stage which he should use or automatically the activation of this switching stage with the mediation of a suitable servomotor, which generally executed by the vehicle driver to switch on the shift stage in question Activities.

.Man bestimmt die untere und obere Grenzgeschwindigkeit ν und F, bei denen der MotorOne determines the lower and upper limit speed ν and F, at which the motor

ίο normal arbeitet, ferner die unteren Grenzgeschwindigkeiten υ¹, v^z, v³ usw. der Kardanwelle oder der entsprechenden Welle, die bei den Schaltstufen i, 2,3 usw. und der unteren Grenzgeschwindigkeit ν des Motors vorhanden sind, sowie weiterhin die oberen Grenzgeschwindigkeiten F¹, F², F³ usw. derselben Welle bei den Schaltstufen 1,2,3 usw. und der oberen GrenzgeschwindigkeitF des Motors. In diesem Falle hatίο works normally, furthermore the lower limit speeds υ ¹ , v ^z , v ³ etc. of the cardan shaft or the corresponding shaft, which are present in the switching stages i, 2,3 etc. and the lower limit speed ν of the motor, as well as the upper ones Limit speeds F ¹ , F ² , F ³ etc. of the same shaft for the gear stages 1, 2, 3 etc. and the upper limit speed F of the motor. In this case it has

man die Beziehungen ψτ — w ⁼ w ^usw· — ~ψ· one has the relations ψτ - w ⁼ w ^etc · - ~ ψ ·

Weiter bestimmt man die den Geschwindigkeiten v¹, v², v³ entsprechendenZentrifugalkräfte f¹, f², f³ und die den Geschwindigkeiten F¹, F², F³ entsprechenden Zentrifugalkräfte F¹, F², F³. Diese Kräfte stehen ebenfalls in einem solchenNext, one determines the v speeds ^1, v ^2, v ³ entsprechendenZentrifugalkräfte f ^1, f ^2, f ³ and the velocities F ^1, F ^2, F ³ corresponding centrifugal forces F ^1, F ^2, F. ³ These forces are also in one

flfl fifi fsfs

Verhältnis zueinander, daß ^- = ~- = —- ist.Relationship to one another that ^ - = ~ - = --- is.

Schließlich bestimmt man die Ecken des vieleckigen Hebels derart, daß der Hebel die Kräfte B der Gegenfeder δ² in den drei Verhältnissen k\ k², Ä² so umformt, daß k¹· f^l = B, k* · f² = JS und k³ · Z"³ = B ist.Finally, the corners of the polygonal lever are determined in such a way that the lever transforms the forces B of the counter spring δ ² in the three ratios k \ k ² , Ä ² such that k ¹ · f ^l = B, k * · f ² = JS and k ³ * Z " ³ = B.

Jedesmal, wenn die Zentrifugalkraft des Regulators durch die Werte f¹, f², f^s hindurchgeht, findet eine Schwingbewegung des vieleckigen Hebels δ statt, und zwar jedesmal wenn der Motor mit der Geschwindigkeit ν rotiert. Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 wird diese Schwingbewegung zur In- und Außerbetriebssetzung eines Signals oder eines Servomotors benutzt. Zu diesem Zweck trägt der Hebel« an seinem freien Ende einen elektrischen Kontakt a³, welcher mit Kontaktstücken h¹, h^z, h³ usw. in Berührung kommen kann, wobei die Kontaktstücke h¹, h² usw. mit einer oder mehreren verschiedenen Signalvorrichtungen verbunden sind. Jedesmal, wenn der Hebel« in stabiler Weise auf einer Seite des Vielecks ruht, steht der Kontakt a³ mit keinem der Kontaktstücke h¹, h² usw. in Berührung. Wenn dagegen eine Wmkelverschiebung des Systems stattfindet und der Hebel « eine Seite des vieleckigen Hebels δ verläßt, um sich auf eine angrenzende Seite des Vielecks zu legen, kommt der Kontakt «^s für einen Augenblick mit einem der Kontaktstücke in Berührung. Dadurch wird das Signal betätigt, welches anzeigt, daß das Getriebe geschaltet werden muß, oder es wird ein Servomotor in Gang gesetzt, welcher seinerseits die Getriebeschaltung nach den Angaben der Vorrichtung ändert.Every time the centrifugal force of the regulator passes through the values f ¹ , f ² , f ^s , an oscillating movement of the polygonal lever δ takes place, namely every time the motor rotates at the speed ν. In the device according to FIG. 2, this oscillating movement is used to activate and deactivate a signal or a servo motor. For this purpose, the lever carries at its free end an electrical contact a ³ , which can come into contact with contact pieces h ¹ , h ^z , h ³ etc., the contact pieces h ¹ , h ² etc. with one or more different ones Signal devices are connected. Whenever the lever rests in a stable manner on one side of the polygon, the contact a ^{3 is} not in contact with any of the contact pieces h ¹ , h ² , etc. In contrast, if a Wmkelverschiebung of the system takes place and the lever "one side of the polygonal lever δ leaves to lie down on an adjacent side of the polygon, the contact is" ^s for a moment with one of the contact pieces in contact. This activates the signal which indicates that the gear must be shifted, or a servomotor is set in motion, which in turn changes the gear shift according to the instructions of the device.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet im wesentlichen ebenso wie der in Fig. 2 dargestellte Gegenstand; jedoch besitzt die Einrichtung gemäß Fig. 3 die Be-Sonderheit, daß der Fahrzeugführer durch Verschiebung der Rolle / die Getriebeschaltung derart regeln kann, daß sie bei jedem Wert der Zentrifugalkraft zwischen f¹, f², f³ und F¹, F²,F³ stattfindet. Er schaltet also mit anderen Worten das Getriebe stets in der Abstufung der Schaltstufen des Getriebes, aber bei Motorengeschwindigkeiten, welche zwischen f¹ und JF¹ variieren können. Ferner ist bei dieser Ausführungsform die Tätigkeit der Vorrichtung etwas abgeändert, indem die elektrischen Kontakte hergestellt werden, während der Hebel α stabil auf irgendeiner Seite des vieleckigen Hebels δ liegt. Das Signal zeigt also andauernd die eingeschaltene Getriebeschaltstufe an, oder der Servomotor arbeitet kontinuierlich, um diese Schaltstufe bis zu dem Augenblick, in welchem der Hebel α auf das benachbarte Kontaktstück übergeht, in Eingriff zu halten.The embodiment shown in Fig. 3 works essentially in the same way as the subject matter shown in Fig. 2; However, the device according to FIG. 3 has the special feature that the vehicle driver can regulate the shifting of the roller / the gear shift in such a way that it is at any value of the centrifugal force between f ¹ , f ² , f ³ and F ¹ , F ² , F ³ takes place. In other words, it always shifts the gearbox in the gradation of the gear shift stages, but at engine speeds which can vary between f ¹ and JF ^1. Furthermore, in this embodiment, the operation of the device is somewhat modified in that the electrical contacts are made while the lever α lies stably on either side of the polygonal lever δ. The signal thus continuously indicates the gear shift stage that is switched on, or the servomotor works continuously in order to keep this shift stage engaged until the moment at which the lever α passes over to the adjacent contact piece.

Claims

Patent claims:

1. Automatically acting control or measuring device, which comprises two levers with oppositely arranged hinge axes and transmission points located between the axes of the levers at different distances from the hinge axes Lever automatically come into effect one after the other until the forces acting are balanced against each other, characterized in that the two levers (a, b) act on one another via a profile which has more than two corners or is curved and connected to one of the two levers.

2. Control or measuring device according to claim i, characterized in that the force acting on the one lever (δ) is transmitted to this by means of a third lever (i) , the hinge axis of which is arranged opposite that of the lever (δ) concerned, and which is in contact with the latter through a connecting element that can be adjusted manually or automatically from the outside, for example a roller (j).

1 sheet of drawings