DE608303C - Nachholgetriebe - Google Patents
NachholgetriebeInfo
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- DE608303C DE608303C DEK121424D DEK0121424D DE608303C DE 608303 C DE608303 C DE 608303C DE K121424 D DEK121424 D DE K121424D DE K0121424 D DEK0121424 D DE K0121424D DE 608303 C DE608303 C DE 608303C
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/128—Control of position or direction using feedback using clutch or brake
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Automation & Control Theory (AREA)
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN Al
22. JANUAR 1935
22. JANUAR 1935
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
608303 KLASSE 47h GRUPPE
Hans von Karabetz in Jena
Nachholgetriebe
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Juli 1931 ab
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die ermöglicht, daß ein in wechselbarer
Richtung bewegbarer Maschinenteil den Einstellungen eines Stellgliedes selbsttätig
folgt, mit einer gleichförmig laufenden Antriebsmaschine, einem System von Differentialgetrieben
und einem durch das Stellglied zu betätigenden, auf das Differential-
■ getriebe wirkenden Steuergetriebe.
Nach der Erfindung wird eine solche Vorrichtung mit drei Differentialrädergetrieben
versehen, von denen das eine mit dem Maschinenteil gekuppelt ist, während von jedem
der beiden anderen Differentialrädergetriebe die eine treibende Welle mit der Antriebsmaschine,
die andere treibende Welle mit dem Steuergetriebe und die getriebene Welle in Ausführung der Summenbewegung
über ein selbstsperrendes Schneckengetriebe mit dem ersten Differentialrädergetriebe gekuppelt
ist, wobei die beiden getriebenen Wellen bei stillstehendem Maschinenteil mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufen und
von dem Steuergetriebe jeweils nur die Drehgeschwindigkeit der einen oder der anderen
der beiden getriebenen Wellen beeinflußt werden kann. Zweckmäßig wird das Steuergetriebe
so ausgebildet, daß die beiden mit ihm gekuppelten treibenden Wellen bei stillstehendem
Maschinenteil sich nicht drehen und erst zum Anlaufen des Maschinenteils in der jeweiligen Richtung die eine oder die
andere der beiden Wellen in solcher Richtung gedreht wird, daß die Winkelgeschwindigkeit
der entsprechenden getriebenen Welle vermindert wird.
Es sind Nachholgetriebe der oben bezeich- t
neten Art bekannt, bei denen die gleichförmig laufende Antriebsmaschine zwar ebenfalls auf
zwei Wellen arbeitet, die zur Erzielung einer Differenzbewegung ein Differentialgetriebe
antreiben und in der Ruhelage des Nachholgliedes gleich schnell, umlaufen, bei denen
aber die Geschwindigkeit dieser Wellen durch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe geregelt
wird. Bei diesen Nachholgetrieben kommt das Nachholglied beim Erreichen einer vorgeschriebenen
Stellung nicht sofort zum Stillstand, sondern erst dann, wenn das Wechselgetriebe
durch pendelnde Überregelung in seine neutrale Stellung gebracht worden ist. Bei den Nachholgetrieben nach der Erfindung
werden solche für die Nachholwirkung nachteiligen Wechselgetriebe vermieden. Die Geschwindigkeit
jener beiden'Wellen wird durch Beeinflussung des dritten Gliedes von Differentialrädergetrieben
geändert, die den beiden Wellen vorgeschaltet sind. Dadurch wird ermöglicht, daß das Nachholglied nach Erreichen
einer vorgeschriebenen Stellung sofort zum Stillstand kommt. Jene Beeinflussung kann entweder durch schwache Hilfs-
60S SOB
motoren erfolgen, die infolge ihrer geringen Masse schnell zum Anlauf und zum Stillstand
gebracht werden können, oder durch mechanisch gesteuerte Bremsen.
Die Aufgabe, bei Nachholgetrieben das Nachholglied nach Belieben sofort stillzusetzen, ist bei solchen Getrieben, bei denen das Nachholen und das Steuern der Nachholbewegung durch ein und denselben Motor erfolgt, bereits gelöst worden. Dabei handelte es sich aber um schwache Motoren, die wohl leicht regulierbar sind, die aber nicht imstande sind, wie die dauernd laufende Antriebsmaschine bei einem Getriebe nach der Erfindung, schwere Maschinenteile nachzustellen.
Die Aufgabe, bei Nachholgetrieben das Nachholglied nach Belieben sofort stillzusetzen, ist bei solchen Getrieben, bei denen das Nachholen und das Steuern der Nachholbewegung durch ein und denselben Motor erfolgt, bereits gelöst worden. Dabei handelte es sich aber um schwache Motoren, die wohl leicht regulierbar sind, die aber nicht imstande sind, wie die dauernd laufende Antriebsmaschine bei einem Getriebe nach der Erfindung, schwere Maschinenteile nachzustellen.
Die Zeichnung veranschaulicht schematisch drei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und
zwar zeigt Abb. 1 ein elektrisch gesteuertes Getriebe mit zwei Steuermotoren, Abb. 2 ein
solches mit einem Steuermotor und Abb. 3 bis 5 ein mechanisch gesteuertes Nachholgetriebe.
Dabei ist Abb. 4 eine Teilansicht, gesehen in Richtung der Pfeile IV-IV und Abb·. S ein Schnitt nach V-V von Abb. 3.
Beim Ausführungsbeispiel -nach Abb. 1 sitzt auf einer Welle 1 ein Hebel 2, der das
Stellglied bildet und von Hand bewegt wird. Auf der gleichen Welle sitzt das Nachholglied,
das mit dem betreffenden umzustellenden schweren Maschinenteil gekuppelt zu denken ist und in der Zeichnung lediglich
durch ein Kegelrad 3 dargestellt wird. Auf der Stirnfläche des Kegelrades 3 befinden sich
zwei halbkreisförmige Kontaktschienen 4 und S, von denen die Schiene 4 durch eine
Leitung 6 an einen kleineren Steuermotor 7 und die Schiene 5 durch eine entsprechende
Leitung 8 an einen Steuermotor 9 angeschlossen ist. Das Stellglied 2 trägt einen Schleifkontakt
10, der auf den Schienen 4, 5 zu schleifen vermag und durch eine Leitung 11
an den einen Pol einer Stromquelle 12 angeschlossen ist. Vom anderen Pol der Stromquelle
12 führen Leitungen 13, 14 zu den
freien Klemmen der Elektromotoren 9, 7.
Die Motoren 7, 9 dienen lediglich zur Steuerung des Getriebes, sind also von kleiner
Leistung etwa unterhalb 0,2 PS. Zur Erzeugung der Antriebsenergie dient ein schwerer
Elektromotor 15, der von einer Stromquelle 16 gespeist wird und ständig umläuft. Seine
Welle 17 treibt über zwei Schneckentriebe 18, 19 zwei Weifen 20 und 21 an, die mit
gleicher Drehzahl umlaufen. Die Wellen 20 und 21 treiben je ein Hauptrad 22 und 23
von Differentialgetrieben 24 und 25. Die gegenüberliegenden Haupträder 26 und 27 der
Differentialgetriebe sitzen auf Hohlwellen 28 und 29, die über selbstsperrende Schneckentriebe
30 und 31 von den Steuermotoren 7, 9 angetrieben werden können. Die die Planetenräder
32 und 33 der Differentialgetriebe tragenden Gehäuse sind mit Wellen 34 und 35
gekuppelt, die über Schneckentriebe 36 und 37 die beiden einander gegenüberstehenden
Haupträder 38 und 39 eines dritten Differentialgetriebes 40 antreiben.
Das die Planetenräder 41 dieses Getriebes tragende Gehäuse ist mit einem Kegelrad 42
fest verbunden, das über ein Kegelrad 43 das Nachholglied 3 antreibt.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt: In der gezeichneten Ruhelage berührt das
Stellglied 2 mit seinem Kontakt 10 keine der Kontaktschienen 4, 5, und die Steuermotoren
7, 9 und damit die Haupträder 26, 27 der Differentialgetriebe 24, 25 sind· in Ruhe.
Der Antriebsmotor 15 läuft ständig" um und treibt die Wellen 20, 21 und, da die Haupträder
26, 27 in Ruhe sind, auch die Wellen 34, 35 mit halber Drehzahl an. Die Bewegung
wird somit durch die Haupträder 38, 39 des Getriebes 40 aufgehoben, und das Kegelrad
42 und damit das Nachholglied befinden sich in Ruhe. Wird das Stellglied aus der
gezeichneten Stellung, beispielsweise nach links verdreht, so wird der Stromkreis für
den Elektromotor 7 über den Kontakt 10 und die Schiene 4 geschlossen. Infolgedessen setzt
sich das Hauptrad 26 des Getriebes 24 in Umlauf, und die Drehzahl der Welle 34 wird
gegenüber der der Welle 20, also auch gegenüber der der Welle 35 verändert. Infolgedessen
ist die Differenz zwischen den Drehzahlen der Haupträder 38 und 39 nicht mehr Null, und das Kegelrad 42 dreht sich nach
Maßgabe der Differenz. Dadurch wird das Nachholglied 3 in Umdrehung versetzt und
bewegt sich so lange, bis die Kontaktschiene 4 vom Schleifkontakt 10 abgleitet. Damit hat
das Nachholglied eine der Umstellung des Stellgliedes entsprechende Bewegung ausgeführt.
Bei richtiger Wahl des Drehsinns ist zum Verdrehen der Haupträder 26 und 27 der
Differentialgetriebe 24 und 25 außer zur Überwindung der Reibung keine Energie erforderlich.
Der Drehsinn muß dabei so gewählt sein, daß die Räder 26 und 27 während
des Stellvorganges im entgegengesetzten Sinne wie die Wellen 34, 35 umlaufen. Die
Motoren 7, 9 können mithin äußerst klein gewählt werden, erreichen mithin in kürzester
Zeit ihre volle Drehzahl und lassen sich unmittelbar schalten, ohne daß an den Kontakten
4, 5 und 10 Schaltfeuer eintritt. Die gesamte zum Umstellen des Nachholgliedes 3
erforderliche Energie wird vom Hauptmotor geliefert, der, da er ständig umläuft, beliebig
groß gemacht werden kann. Die Steuermotoren 7, 9 nach Abb. 1 können,
wie Abb. 2 zeigt, durch einen Wendemotor 7' ersetzt werden, der je nach der Einstellung
des Stellgliedes auf die Schiene 4 oder 5 rechts- oder linksherum läuft. Der Motor
sitzt dann auf einer gemeinsamen Schneckenwelle der Schneckenräder 30, 31. Zweckmäßig
wird zwischen die Schneckentriebe 30, 31 und den Motor 7' je eine nur in einem Sinne
wirkende Kupplung, beispielsweise Gesperre 60, 61, eingeschaltet. Je nach dem Drehsinn
des Motors 7' gleitet dann das eine Gesperre, während das andere das Drehmoment auf das
zugehörige Schneckenrad 30 oder 31 überträgt. In diesem Fall benötigt der Wendemotor
stets die gleiche geringe Energie, gleichgültig, ob die Umstellung in dem einen oder anderen Sinne erfolgt. Statt der Gesperre
können auch Freilaufkupplungen bekannter Art verwendet werden. Die einseitig wirkenden % Kupplungen können auch fortfallen,
so daß der Motor 7' beide Differentialgetriebe gleichzeitig beeinflußt. Bei jedem
Stellvorgang werden dann beide Zwischenwellen in entgegengesetztem Sinne beeinflußt,
derart, daß die Drehzahl der einen Welle um den gleichen Betrag steigt, um den die der
anderen fällt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 bis 5 wird die Bewegung des Motors 15 auf
das Nachholglied 3 wiederum über zwei Wellen 20, 21, zwei Differentialgetriebe 24,
25 und zwei weitere Wellen 34, 35 übertragen. Die Einrichtung unterscheidet sich von dem
Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 durch die Steuerung der Differentialgetriebe. Die
Haupträder 22, 23 der Differentialgetriebe 24, 25 sind über Hohlwellen 28,29 an Bremsscheiben
44, 45 angeschlossen, gegenüber denen Bremsklötze 46, 47 (Abb. 5) angeordnet
sind. Diese sind mittels Schraubenfedern 48, 49 an einem Hebel 50 befestigt, der um
den Zapfen 51 drehbar ist und an seinem oberen Ende bei 52 die Form einer Gabel aufweist,
die eine mit dem Stellglied 2 verbundene, auf der Welle 1 verschiebbare Büchse
53 umgreift. Das Nachholglied 3 trägt wiederum ein Kegelrad, das über ein zweites
Kegelrad 43 mit dem Gehäuse des Differentialgetriebes 40 verbunden ist. Auf einer
Scheibe 54 des Nachholgliedes 3 sitzt eine kreisförmig gebogene Schiene 55 (Abb. 4
und 5), auf der das als Hebel ausgebildete Stellglied 2 schleift. Es wird durch eine
Feder 56, die gegen den Hebel 50 drückt, in jeder Stellung zur Anlage an die Schiene 55
gebracht. Die Führungsschiene 55 ist aus zwei Teilen 55' und 55" zusammengesetzt, die
je fast zwei rechte Winkel des gesamten Umfanges umfassen und verschiedene Höhe, gerechnet
in Richtung der Achse, aufweisen. Beide Teile sind durch abgeschrägte Abschnitte
57 überbrückt. Zwei Schleppfedern 58, 59 schleifen auf den Gehäusen der Differentialgetriebe
24, 25 und sind so bemessen, daß sie die Gehäuse zu bremsen vermögen, wenn die Bremsen 46 oder 47 gelöst sind.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt:
In der Ruhestellung liegt das Stellglied 2 etwa auf der Mitte einer Überbrückungsschiene57
auf, so daß der Hebel 50 sich in der in Abb. 5 gezeichneten Lage befindet. In dieser Stellung sind beide Bremsen 46, 47 angezogen,
und die Haupträder 22, 23 befinden sich in Ruhe. Infolgedessen sind die Drehzahlen
der Wellen 34 und 35 einander gleich, und die vom Motor 15 erzeugte Drehbewegung
wird in dem Differentialgetriebe 40 aufgehoben. Das Nachholglied befindet sich in
Ruhe. Wird das Stellglied aus der dargestellten Lage, beispielsweise nach links, bewegt,
so gerät es auf die erhöhte Schiene 55' und hebt den Hebel 50 so weit ab, daß die
Bremse 47 von der Scheibe 45 gelöst wird. Da somit die Sperrung des Hauptrades 23 am
Differentialgetriebe 25 aufgehoben ist, so vermag die Feder 59 das Gehäuse zu bremsen,
so daß die Drehzahl der Welle 35 absinkt und die Differenz der beiden Drehbewegungen im
Differentialgetriebe 40 nicht mehr aufgehoben wird. Die Folge ist, daß das Nachholglied 3
so lange in Umlauf versetzt wird, bis das Stellglied 2 wieder seine Mittellage auf der
Überbrückungsschiene 57 einnimmt.
Statt der Schiene 55 kann auch eine Führungsnut verwendet werden, die an verschiedenen
Stellen der Scheibe 54 verschieden tief eingeschnitten ist und das Stellglied zwangsläufig
führt. Die Feder 56 kann dann fortfallen. Statt der dargestellten Reibungsbremsen
44, 45 und 46 können auch gezahnte Sperräder mit Klinken Verwendung finden. Die Bremsen können statt unmittelbar mechanisch
auch mittelbar elektrisch durch Magnete o. dgl. vom Stellglied beeinflußt werden. Das
Stellglied wird dann zweckmäßig in der in Abb. ι veranschaulichten Weise ausgebildet.
Bei dem neuen Nachholgetriebe kann zur Lieferung der Antriebsenergie eine beliebige
Kraftmaschine benutzt werden, beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder eine Dampfmaschine.
Die Verwendung der beiden letzten Maschinenarten ist bei den bekannten Nachholgetrieben
schwierig, weil sie sich nur mit umständlichen Mitteln ein- und ausschalten lassen. Diese Schwierigkeit fällt bei der Erfindung
fort, weil die Antriebsmaschine ständig umläuft.
Claims (1)
- Patentansprüche:i. Vorrichtung, die ermöglicht, daß ein in wechselbarer Richtung bewegbarer Maschinenteil den Einstellungen eines Stell-60Sgliedes selbsttätig folgt, mit einer gleichförmig laufenden Antriebsmaschine, einem System von Differentialgetrieben und einem durch das Stellglied zu betätigenden, auf dieDifferentialgetriebe wirkenden Steuergetriebe, gekennzeichnet durch drei Differentialrädergetriebe, von denen das eine mit dem Maschinenteil gekuppelt ist, während von jedem der beiden anderenίο Differentialrädergetriebe die eine treibende Welle mit der Antriebsmaschine, die andere treibende Welle mit dem Steuergetriebe und die getriebene Welle in Ausführung der Summenbewegung über ein selbstsperrendes Schneckengetriebe mit dem ersten Differentialrädergetriebe gekuppelt ist, wobei die beiden getriebenen Wellen bei stillstehendem Maschinenteil mit gleicher Winkelgeschwindig-ao keit umlaufen und von dem Steuergetriebe jeweils nur die Drehgeschwindigkeit der einen oder der anderen der beiden getriebenen Wellen beeinflußt werden kann. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung des Steuergetriebes, daß die beiden mit ihm gekuppelten treibenden Wellen bei stillstehendem Maschinenteil sich nicht drehen und erst zum Anlaufen des Maschinenteiles in der jeweiligen Richtung die eine oder andere der beiden Wellen in solcher Richtung gedreht wird, daß die Winkelgeschwindigkeit der entsprechenden getriebenen Welle vermindert wird.3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Differentialgetriebe durch zwei Motoren erfolgt, die vom Stellglied geschaltet werden.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung derart erfolgt, daß nur in einem Drehsinn umlaufende Motoren je nach dem Stellsinn abwechselnd eingeschaltet werden.5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Motoren (7, 9) und die Differentialgetriebe (24, 25) selbstsperrende Getriebe (3°) 31) eingeschaltet sind.6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Differentialgetriebe (24, 25) von einem gemeinsamen Wendemotor (7') aus erfolgt, der durch das Stellglied geschaltet wird.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wendemotor (7') und die Differentialgetriebe (24, 25) je eine nur in einem Sinne wirkende Kupplung (60, 61) eingeschaltet ist, derart, daß der Wendemotor je nach dem Drehsinn abwechselnd eines der Getriebe beeinflußt, während das andere unbeeinflußt bleibt. 6g8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieDifferentialgetriebe durch vom Stellglied aus betätigte Bremsen gesteuert werden.9. Vorrichtung, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsvorgang so gestaltet wird, daß die für den Ruhezustand feststehenden Teile der Differentialgetriebe unter der Wirkung abwechselnd lösbarer, durch das Stellglied gesteuerter Bremsen und die mit den Zwischenwellen verbundenen Teile der Differentialgetriebe unter der Wirkung von Schleppfedern stehen, durch die sie beim Lösen der Bremsen festgehalten werden.10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsen durch das Stellglied mittelbar, z. B. durch vom Stellglied geschalteteElektromagnete, gesteuert werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK121424D DE608303C (de) | 1931-07-26 | 1931-07-26 | Nachholgetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEK121424D DE608303C (de) | 1931-07-26 | 1931-07-26 | Nachholgetriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE608303C true DE608303C (de) | 1935-01-22 |
Family
ID=7244835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEK121424D Expired DE608303C (de) | 1931-07-26 | 1931-07-26 | Nachholgetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE608303C (de) |
-
1931
- 1931-07-26 DE DEK121424D patent/DE608303C/de not_active Expired
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