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Selbsttätige Regeleinrichtung für zwei Motoren, die über ein Differentialgetriebe
einen Gegenstand in beliebigem Richtungswechsel antreiben Um eine gegebene Steuerbewegung
möglichst augenblicklich in ihrem wahren Verlauf auf schwere Gegenstände zu übertragen,
ist eine Steueranlage vorgeschlagen worden, welche die Größe der zu übertragenden
Bewegung bzw. den Wegfehler zwischen der steuernden und der nachgebildeten Bewegung
berücksichtigt und in der Weise ausgebildet ist, daß zwei mit hoher Drehzahl im
entgegengesetzten Sinne umlaufende Motoren über ein Differentialgetriebe mit dem
einzustellenden Gegenstand derart gekuppelt sind, daß letzterer entsprechend der
Umdrehungsdifferenz dieser Motoren _ angetrieben wird. Diese an sich sehr elastische
Steuerung erleidet bei starken Belastungsschwankungen oder großen Geschwindigkeitsänderungen
in der zu übertragenden Bewegung große Verzüge, wodurch sie insbesondere zur Übertragung
von Bewegungen mit rasch wechselnden Bewegungsrichtungen unbrauchbar wird.
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Gemäß der Erfindung wird diese Steuerung in ihrer Genauigkeit dadurch
wesentlich verbessert, daß für die beiden den Gegenstand über ein Differentialgetriebe
einstellenden Motoren eine Grob- und eine Feinregelung vorgesehen ist, die von der
Differenz zwischen der vorgegebenen Steuerbewegung und der von dem einzustellenden
Gegenstand ausgeführten Bewegung abhängig ist und bei Erhöhung der Drehzahl des
einen Motors eine entsprechend gleichzeitige Verringerung der Drehzahl des anderen
Motors bewirkt.
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Es kann beispielsweise ein Steuerschalter vorgesehen sein, der entsprechend
-der erwähnten Differenz der gegebenen und ausgeführten Bewegung eingestellt wird
und bei geringen Ausschlägen eine Feinregelung, welche beispielsweise aus einer
Spannungsteilerschaltung besteht, betätigt und bei großen Ausschlägen über Grobkontakte
einen der beiden Motoren unmittelbar kurzschließt, so daß die Spannung des zweiten
Motors entsprechend anwächst.
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Von den bekannten Fernübertragungseinrichtungen mit Grob- und Feinsystem
unterscheidet sich die Steuerung gemäß der Erfindung dadurch, daß die Motoren nicht
eine Grobeinstellung und nebenher auch eine Feineinstellung des Gegenstandes vornehmen,
sondern. gemeinsam nur eine einzige Einstellbewegung auf den Gegenstand übertragen,
wobei lediglich die Regelung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes der Motoren grob-
und feinstufig erfolgt. Die Grob- und Feinregelung von Elektromotoren ist schlechthin
bekannt, jedoch handelt es sich bei den bekannten Ausführungen um einen die Maschine
stets mit annähernd gleicher Geschwindigkeit antreibenden Motor und nicht um zwei
stets im entgegengesetzten Sinne grob- und
feingeregelte Motoren,
deren Drehzahldifferenz dem einzustellenden Gegenstand mitgeteilt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. i der Zeichnung
dargestellt. Fig. 2 und 2a zeigen in schematischer Anordnung eine etwas geänderte
Ausbildung des Triebwerkes und des Steuerschalters.
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In Fig. r laufen die beiden Steuermotoren i und 2, solange keine Bewegung
übertragen wird, mit der gleichen Drehzahl, aber im entgegengesetzten Sinne, um.
Der Motor i treibt infolgedessen über das Schneckengetriebe ¢ das eine Planetenrad
des Differentialgetriebes 5 mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Motor--
über das Schneckengetriebe6 das andere Planetenrad des Differentialgetriebes verstellt.
Die im entgegengesetzten Sinne umlaufenden Planetenräder bewirken infolgedessen
keine Verstellung der Antriebswelle 7 für den einzustellenden Gegenstand.
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Die nachzubildende Bewegung wird von der Steuerwelle 8 über das Differentialgetriebe
g und die Kegelräder io auf den Steuerschalter ii übertragen, der Fein- und Grobkontakte
12 und 13 zur Regelung der Drehzahl beider Motoren i und 2 betätigt, und zwar so
lange, bis die beiden Steuermotoren über das Differentialgetriebe 5 die Steuerbewegung
mit entsprechender Verstärkung auf die Antriebswelle 7 übertragen und dabei gleichzeitig
über Kegelräder 14 und 15,
Differentialgetriebe g und Kegelräder io den Steuerschalter
ii in die Horizontallage zurückgeführt haben. Wie ersichtlich, wird der Steuerschalter
ii stets entsprechend der Bewegungsdifferenz zwischen der Steuerwelle 8 und der
Antriebswelle 7 für den einzustellenden Gegenstand eingestellt. Ist diese Beviregungsdifferenz
nur gering, dann wird der Steuerschalter ii beispielsweise in die gezeichnete Stellung
bewegt, in welcher er den Feinkontakt i2 berührt. Dadurch wird der Reguliermotor
16 eingeschaltet, der mittels der Spindel 17 den Stromabnehmer 18 über die Kontaktbahn
ig eines Spannungsteilers 2o. verschiebt. Der Stromabnehmer 18 ist über die Leitung
21 und die Kontakte der Grobrelais z2 und 23 und weiter über den Vorschaltwiderstand
24 mit der Mitte der beiden Steuermotoren i und 2 verbunden. Die Erregung 25 bzw.
26 der beiden Steuermotoren ist konstant. Solange der Stromabnehmer 18 in seiner
Mittellage steht, ist die den Ankerwicklungen der Motoren i- und 2 zugeführte Spannung
gleich, so daß diese Motoren mit derselben Drehzahl umlaufen. Infolge der Verschiebung
des Stromabnehmers i8 durch den Reguliermotor 16, beispielsweise in Richtung des
gezeichneten Pfeiles, wird das elektrische Gleichgewicht der Motoren i und 2 gestört,
so daß der Motor 2 eine kleinere und der Motor i eine höhere Umdrehungszahl als
die normale Umdrehungszahl annimmt. Diese Umdrehungsdifferenz der beiden Motoren
überträgt das Differentialgetriebe 5 auf die Antriebswelle 7 für den einzustellenden
Gegenstand und gleichzeitig auf den Steuerschalter ii. Wird die Umdrehungsdifferenz
zu hoch, dann legt sich der Steuerschalter ii nach der anderen Seite. Der Reguliermotor
16 erhält demzufolge die entgegengesetzte Drehrichtung und stellt an dem Stromabnehmer
i8 eine kleinere Umdrehungsdifferenz für die Motoren i und 2 ein. Wenn man einen
längeren Bewegungsverlauf betrachtet, dann wird der Stromabnehmer 18 auf der Spindel
17 stets eine der Geschwindigkeit der zu übertragenden Bewegung entsprechende. Lage
einnehmen, die durch kleinere Bewegungen des Steuerschalters ii fortlaufend verbessert
wird. Eine Übersteuerung der Kontaktbahn ig ist nicht möglich, da sich der Reguliermotor
16
in den Endlagen selbst die Spannung wegnimmt und stehenbleibt.
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Die bisher beschriebene Steuerung ist nur so lange wirksam, wie die
Geschwindigkeitsänderungen in der zu-übertragenden Bewegung bzw. die Belastungsschwankungen
an der Antriebswelle 7 nur gering sind. Ist dieses jedoch nicht mehr der Fall, dann
wird die von dem Differentialgetriebe g auf den Steuerschalter ii übertragene Bewegungsdifferenz
so groß, daß der Steuerschalter auch noch die Grobkontakte 13 berührt. Hierdurch
erhält beispielsweise das Relais 23 Strom, das den Motor 2 über den Dämpfungswiderstand
9,4 kurzschließt. Der Anker des Motors i erhält dadurch nahezu die doppelte Spannung,
so daß die Umdrehungsdifferenz, die nunmehr auf die Antriebswelle 7 übertragen wird,
plötzlich sehr groß wird. Ist die Fehlstellung zwischen den Wellen 8 und 7 nahezu
beseitigt, dann übernehmen die Feinkontakte 12 in der oben beschriebenen Weise wieder
die Steuerung.
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Die Schaltung ist so durchgebildet, daß selbst beim schnellen Umschalten
des Steuerschalters von einem Grobkontakt zum anderen keine Gefährdung der Schaltorgane
durch Stromüberlastung eintritt. Aus diesem Grunde wird auch, sobald die Relais
22 und 23 in Tätigkeit sind, der Stromabnehmer 18 abgeschaltet, da dieser während
der Grobregelung eine ungünstige Stellung auf der Kontaktbahn ig des Spannungsteilers
2o haben kann.
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In Fig. 2 ist eine etwas vereinfachte Getriebeanordnung mit einem
Steuerschalter von besonders zweckmäßiger Bauart dargestellt, der in diesem Falle
von dem Empfänger 27 eines Fernübertragungssystems eingestellt wird. Auf der Achse
des Empfängers sind zwei in Fig. 2a in Ansicht dargestellte Kontaktscheiben 28 und
29 isoliert aufgesetzt; von denen die Scheibe 28 die Kontaktfedern 30 für
die Feinregelung und die Scheibe 2g die Kontaktfedern 31 -für die Grobregelung
betätigt. Diese Federn sind über
Schleifringe 32 an dieselben nicht
dargestellten Regelorgane angeschlossen, wie die Grob- und Feinkontakte 12 und 13
in Fig. i. Die Motoren i und 2 werden also in derselben Weise, wie dies für die
Anordnung nach Fig. i beschrieben wurde, gesteuert und drehen infolgedessen über
ein in dem Getriebekasten 33 angeordnetes Differentialgetriebe sowie weiter über
die Kegelräder 34 und 35 die Antriebswelle 7 für den einzustellenden Gegenstand
und gleichzeitig die Schleifringe 32 mit den Kontaktfedern 30 und 31 der
Steuerbewegung des Empfängers 27 nach.