DE730875C

DE730875C - Torque amplifier

Info

Publication number: DE730875C
Application number: DEL101279D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Otto Grebe
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-07-12
Filing date: 1940-07-12
Publication date: 1943-01-28

Description

Drehmomentverstärker Zur Drehmomentvexstärkung bei beliebigen Antrieben sind schon mehrere Anordnungen bekanntgeworden, welche ges gestatten, an der Antriebswelle ,eine vielfach verstärkte Kraftleistung im Vergleich zu der an der Steuerwelle zugeführten Leistung abzunehmen. Es sind beispIelsweise mechanische sog. Kraft-oder Synchronverstärker bekannt, bei denen Antriebs- und Abtriebswellle sich praktisch in absolutem Gleichlauf ohne jede Drehzahlübersetzung bewegen. Die schwachen Antriebskräfte einfies drehbaren Steuergliedes werden. durch eine Hilfskraft verstärkt, düe an einem ständig umlaufenden Treibglied abgenommen wird. - Die Übertragung der Hilfskraft erfolgt durch Vermittlung von Reibungsgliedern, die z. B. als ausdehnbare oder anschmiegbare Bänder oder als Ringe, Backen o-. dgl. ausgebildet sind und sich bei Drehung des Steuergliedes an; :die treibenden Reibtrommeln anlegen. Um dies zu ermöglichen, sind die Reibglieder durch Gelenke o. dgl. mit dem Steuerglied und dem Abtriebsglied verbunden. Es ist auch bereits bekannt, zwei Ver stärkereznrichtungei, die mit zwei gegensinnig umlaufenden Trommeln arbeiten, mitcinand:er antriebs- und abtriebsseitig zu kuppeln, so daß die ganze Verstärkereinrichtung für beide Drehrichtungen in gleicher Weise betriebsfähig ist. Um eine möglichst große 'Verstärkung bei möglichst geringen Verstärkerabmessungen zu erreichen, wurde an anderer Stelle schon angegeben, zwei Verstärker in Form einer Verstärkerkaskade in Reihe zu schalten und zu einer einzigen baulichen Einheit zusammenzufassen. Weiter wurde schon vorgeschlagen, daß bei solchen Kaskaden der eine Verstärker mit einem von innen an dein Treibglied angreifenden Reibring arbeitet, während der Reibring des zweiten Verstärkers mit da m gleichen Treibglied von außen in Eingriff kommt.Torque amplifier For increasing the torque vex with any drive several arrangements have already become known which allow sat on the drive shaft , a power output that is many times greater than that supplied to the control shaft Decrease in performance. There are, for example, mechanical so-called force or synchronous amplifiers known, in which the drive and output shaft are practically in absolute synchronism move without any speed ratio. The weak driving forces are rotatable Be the control element. Reinforced by an assistant, düe at a constantly rotating Drive link is removed. - The transfer of the assistant takes place through mediation of friction members z. B. as expandable or conformable bands or as Rings, jaws o-. Like. Are formed and when the control member is rotated; : put on the driving friction drums. To make this possible, the friction links are Connected to the control member and the output member by joints or the like. It is also already known, two Ver strengthening devices with two rotating in opposite directions Drums work, mitcinand: he couple the drive and output side so that the entire amplifier device can be operated in the same way for both directions of rotation is. To achieve the greatest possible gain with the smallest possible amplifier dimensions to achieve has already been stated elsewhere, two amplifiers in the form of one To connect the amplifier cascade in series and combine them into a single structural unit. It has also been suggested that in such cascades one amplifier should be included one of inside of your drive link engaging friction ring works, while the friction ring of the second amplifier with da m the same drive member from the outside comes into engagement.

Als Treibglied kann in einer derartigen Anordnung z. B. ein zylindrischer Trommelkörper vorgesehen sein, der voll aus einem Material mit hohem Reibungskoeffizienten herausgedreht ist und an welchem innen und außen die Reibbänder oder Reibringe angreifen. Soll ein derartiger Kaskadenverstärker für beide Drehrichtungen brauchbar sein, dann werden zweckmäßig zwei mit gleichförmiger Geschwindigkeit gegenläufig angetriebene Reibtrommeln verwendet. Die Steuerwelle besitzt in .diesem Fall zwei Steuerhebel, welche jeweils mit dem Steuerende des zugehörigen Reibringes verbunden sind. Beim Au.slenken des .einen Steuerhebels wird dann in bekannter Weisse der Reibungsschluß durch den. inneren Reibungsring hergestellt und über ein Übertragungsglied auch der Steuerhebel des äußeren Reibringes in der betreffenden Drehrichtung mitgenommen, so daß auch der äußere Reibring sich an dem angetriebenen Trommelkörper anschmiegt und sich an der` Kraftübertragung beteiligt. Soll nun eine Kraftübertragung in der umgekehrten Drehrichtung stattfinden, dann wird in. ganz entsprechender Weise der Reibungsschluß mittels des anderen Steuerh:ehels durch' den zugehörigen inneren und anschließend über denn äußeren Reibring bewirkt, während der :erste Steuerhebel ,den Reibungsschluß an dem inneren und äußeren. Reibring der ersten Kaskade mehr oder weniger aufhebt. .As a drive member in such an arrangement, for. B. a cylindrical The drum body may be provided which is made entirely of a material with a high coefficient of friction is unscrewed and on which inside and outside the friction bands or friction rings attack. If such a cascade amplifier should be usable for both directions of rotation, then two are expediently driven in opposite directions at a uniform speed Used friction drums. In this case the control shaft has two control levers, which are each connected to the control end of the associated friction ring. At the Steering out of one control lever then becomes the known friction lock through the. inner friction ring produced and via a transmission link as well the control lever of the outer friction ring is taken along in the relevant direction of rotation, so that the outer friction ring also clings to the driven drum body and participates in the power transmission. Should now be a power transmission in the take place in the opposite direction of rotation, then the Frictional engagement by means of the other control lever through the associated inner one and then effected via the outer friction ring, during the: first control lever , the frictional engagement on the inner and outer. Friction ring of the first cascade more or less cancels. .

Beim Betrieb derartiger Kaskadenverstärker macht es sich nun störend bemerkbar, daß die geringe Relativbewegung des Steuerhebels gegen die AbtrIebsw ell:e die Aufhebung des Reibungsschlusses zunächst hauptsächlich in der engeren Umgebung des Steuerendes :im Reibring bewirkt, während in der Nähe des A.btriebsendes des inneren Reibringes und vor allem beim äußeren Reibring die Gefitlir besteht, daß der Reibung sscbluß auch bei der falschen Drehrichtung nicht ganz. aufgehoben wird und .damit zusätzliche Re:ibungsverluste bzw. Erwärmung des Drehmomentverstärkers, Schlagen und ähnliche Störungen verursacht.When operating such cascade amplifiers, it is now bothersome noticeable that the slight relative movement of the control lever against the AbtrIebsw ell: e the abolition of the frictional connection initially mainly in the narrower Environment of the control end: in the friction ring, while in the vicinity of the output end of the inner friction ring and, above all, the outer friction ring, that the friction sscbluß not quite even with the wrong direction of rotation. canceled and .that additional friction losses or heating of the torque booster, Hitting and similar disturbances.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ,eine verbesserte Anordnung, bei der ,diese Mängel` beseitigt sind. Erfindungsgemäß ist das koaxial zur Steuerwelle drehbar gelagerte Verbindungsstück zwischen dem inneren und 2 Äußerem Reibungsg 1 ied der linksläufigen Verstärkerkaskade mit dem entsprechenden Verbindungsstück der rechtsläufigen Verstärkerkaskade v.erdrehbar bzw. einstellbar gekuppelt. Hierdurch ist die 'Möglichkeit gegeben, das Spiel zwischen Treibglied und Reibungsglied an dem bei der betreffenden Drehrichtung jeweils nicht an der Kraftübertragung beteiligten Verstärker so. einzustellen bzw. gleichmäßig zu verteilen, daß ein '.N2inimum an Reibungsverlusten erzielt wird. Mit dieser Einstellung des Spiels und der festen Kupplung der Abtriebsenden des linksläufigen und des rechtsläufigen ersten Kaskadenteils wird ein genau festgelegtes, in sich geschlossenes, gleichsam getrenntes Arbeiten der hintereinandsergeschaltete:n links- und rechtsläufigen Kaskadenverstärker erreicht. Ganz besonders vorteilhaft wirkt sich dies auf die Überwindung einer allenfalls vorhandenen Pendelneigung solcher Kaskadenverstärker aus, so daß Pendelerscheinungen, Schlagen oder gar Festlaufen des Geräts und die damit verbundenen zusätzlichen Verluste v°rniieden werden können. .The present invention now relates to an improved arrangement in which "these deficiencies" are eliminated. According to the invention, the connecting piece rotatably mounted coaxially to the control shaft between the inner and outer friction g 1 ied of the counterclockwise booster cascade is rotatably or adjustably coupled to the corresponding connecting piece of the clockwise booster cascade. This gives the possibility of reducing the play between the drive member and the friction member on the amplifier not involved in the power transmission in the relevant direction of rotation. to be adjusted or evenly distributed so that a minimum of friction losses is achieved. With this setting of the play and the fixed coupling of the output ends of the left-hand and right-hand first cascade part, a precisely defined, self-contained, as it were separate operation of the one behind the other: n left-hand and right-hand cascade amplifiers is achieved. This has a particularly advantageous effect on overcoming any pendulum tendency of such cascade amplifiers, so that pendulum phenomena, hitting or even jamming of the device and the additional losses associated therewith can be avoided. .

An einem Ausführungsbeispiel sei der Erfindungsgedanke im folgenden an Hand der Abbildung näher erläutert. Um das Wesentliche der Erfindung hervorzuheben, sind in der Abbildung alleentbehrlichen Konstruktionsteile weggelassen bzw. in die Beschreibung nur so weit aufgenommen, als es zum Verständnis der Wirkungsweise notwendig erscheint. Die Abbildung zeigt einen Schnitt durch den Kaskadenverstärker in einer zur St;.uerwelle senkrechten Ebene. Da der Drehmomentverstärk er für beide Drehrichtungen betriebsfähig sein soll, sind zwei gleichartige gegenläufige Reibglieder vorgesehen, von denen das eine in der Abbildung als zylindrischer Trommelkörper i sichtbar ist, der aus Material von hohem Reibungskoeffizient hergestellt ist. Auf der inneren und äußeren Mantelfläcl-ie dieses Reibungskörpers greifen Reibungsringe 2 bzw. 2' an, welche durch mehrere- halbkreisförmige Ausfräsungen in eine entsprechende Anzahl gelenkig verbundener Reibbacken eingeteilt sind. Auf der Steuerwelle 3 ist -ein Steuerhebel 4. beispielsweise für die linksläufige Trommel und ein Steuerhebels für die in, der Abbildung verdeckte rechtsläufige Trommel befestigt; beide Steuerhebel sind um einen Winkel von i8o' gegeneinander versetzt. Der Steuerhebel ist mit dem Steuerende 2 i des Reibringes 2 auf im einzelnen nicht dargestellte Weise gekuppelt; das Abtriebsende 22 des Ringes 2 ist über ein nicht dargestelltes Zwischenglied mit dem Hebel io verbunden, der als Steuerliebel für den äußeren Reibring 2' dient und mit dessen Antriebsende 2i' verbunden ist-Das andere Ende 22' des äußeren Reibringes 2' ist durch eine der Deutlichkeit halber nicht besonders dargestellte Hebeleinrichtung mit der Abtriebswelle 12 verbunden, die zur Durchführung des Steuerhebels q. (bzw. 5 ) entsprechende Schlitze aufweist. Der zur linksläufigen Trommel gehörige Hebel i o hat sein Gegenstück in dem zur rechtsläufigen Trommel gehörigen Hebel 13, welcher in entsprechender Weise mit dem Steuerende des zur rechtsläufigen Trommel gehörenden äußeren, und dem Abtriebsende des entsprechenden inneren Reibringes verbunden ist.The idea of the invention is based on an exemplary embodiment in the following explained in more detail using the illustration. To emphasize the essence of the invention, all unnecessary construction parts are omitted in the figure or Description included only insofar as it is necessary to understand how it works appears. The figure shows a section through the cascade amplifier in one plane perpendicular to the St; .uerwelle. Because the torque booster works for both directions of rotation should be operational, two friction members of the same type are provided in opposite directions, one of which is visible in the figure as a cylindrical drum body i, made of material with a high coefficient of friction. On the inner and outer jacket surfaces of this friction body grip friction rings 2 or 2 ' which by several semicircular millings in a corresponding number articulated friction jaws are divided. On the control shaft 3 is -ein Control lever 4. for example for the left-hand drum and a control lever for the clockwise drum hidden in the figure; both control levers are offset from one another by an angle of i8o '. The joystick is with the Control end 2 i of the friction ring 2 coupled in a manner not shown in detail; the output end 22 of the ring 2 is via an intermediate member, not shown connected to the lever io, which serves as a control device for the outer friction ring 2 ' and connected to the drive end 2i 'of the other end 22' of the outer friction ring 2 'is by means of a lever device which is not specifically shown for the sake of clarity with the output shaft 12 connected to the implementation of the control lever q. (or 5 ) has corresponding slots. The lever belonging to the left-hand drum i o has its counterpart in the lever 13 belonging to the right-hand drum, which in a corresponding manner with the control end of the right-handed drum belonging outer, and the output end of the corresponding inner friction ring is connected.

Gemäß der Erfindung sind nun die beiden Hebel i o und 13 miteinander, beispielsweise durch eine Schraubenverbindung 14 derart gekuppelt, daß durch Verstellen der Mutter 15 die beiden, Hebel i o und 13 mehr oder weniger gegeneinander verdreht werden können. Zu diesem Zweck sind: die Hebel. in -der aus der Abbildung ersichtlichen Weise beispielsweise mit Ansätzen versehen, an welchen die Schraubverbindung in an sich beliebiger Weise angebracht sein kann.According to the invention, the two levers io and 13 are now coupled to one another, for example by a screw connection 14, in such a way that, by adjusting the nut 15, the two levers io and 13 can be rotated more or less against one another. For this purpose: the levers. may be provided of the manner indicated in the drawing, for example with lugs to which the screw installed in any per se - in.

Wird beispielsweise die Mutter 15 so verstellt, daß die beiden Ansätze dar Hebel io und 1,3 zusammenrücken, dann drehen sich die mit den Hebeln. starr verbundenen Enden der Reibringe in: solchem Sinne, daß z. B. das Spiel' zwischen den Treibtrommeln und den inneren Reibungsringen vermindert wird, während das Spiel zwischen den Treibtrommeln und den äußeren Reibungsringen vergrößert wird. Wird umgekehrt die Mutter 15 so verstellt, daß die beiden Ansätze der Hebel io und 13 auseinanderrücken, dann wird hierdurch das Spiel zwischen den Treibtrommeln und dem inneren. Reibungsringen vergrößert, während das Spiel zwischen: den Treibtrommelh und den äußeren Reibungsringen vermindert wird. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das STiel stets so @einzustellen, daß zur Energieübertragung beide Kaskadenteile gleichmäßig herangezogen werden und daß an dex bei der jeweiligen Drehrichtung nicht an der Kraftübertragung Beteiligten Verstärkerkaskade das Spiel zwischen der Treibtrommel und dem inneren und äußeren Reibring am ganzen Umfang gleichmäßig verteilt ist, so daß die Reibungsverluste entweder verschwinden oder zuminlest einen kleinen Wert annehmen; insbesondere wird hierdurch dem Auftreten vom, P,endelungen innerhalb der Kaskade vorgebeugt.If, for example, the nut 15 is adjusted so that the two approaches represent levers io and 1,3 move together, then rotate with the levers. rigidly connected ends of the friction rings in such a sense that z. B. the play 'between the drive drums and the inner friction rings is reduced, while the play between the drive drums and the outer friction rings is increased. Conversely, when the nut 1 5 adjusted so that thereby the two approaches, the lever io and 13 move apart, then the clearance between the drums and the inner Drives. Friction rings are increased, while the play between: the drive drums and the outer friction rings is reduced. This makes it possible to always adjust the handle so that both parts of the cascade are used equally for energy transfer and that the play between the drive drum and the inner and outer friction ring is evenly distributed over the entire circumference of the amplifier cascade, which is not involved in the power transmission in the respective direction of rotation is distributed so that the frictional losses either disappear or at least assume a small value; In particular, this prevents the occurrence of the, P, terminations within the cascade.

Zur Verwirklichung des Erfindungsgeadank enis ist es nicht erforderlich, daß der Drehmomentverstärker den: in der Abbildung dargestellten, Aufbau besitzt. Es können vielmehr auch andere bereits bekannte Kaskadenanordnungen in der beschriebenen Weise verbessert werden, sofern sie nur zwei gegenläufige Treibglieder besitzen: Dabei ist es gleichgültig, ob die Treibgliteder selbst unmittelbar als Reibungskörper aus Material von hohem Reibungskoeffizienten hergestellt sind oder ob sie als Trommeln mixt entsprechenden Reibungsbelegen ausgeführt sind. In jedem, Falle gestattet die Erfindung den Wirkungsgrad des Xaskadendrehmomentverstärkers und auch die Betriebssicherheit wesentlich zu verbessern.To implement the inventive concept, it is not necessary to that the torque booster has the structure shown in the figure. Rather, other already known cascade arrangements can also be used in the described Way can be improved, provided that they only have two opposing drive links: It does not matter whether the drive gliders themselves act as friction bodies are made of material with a high coefficient of friction or whether they are drums mixes appropriate friction documents are executed. In any case, the allowed Invention the efficiency of the Xascade torque amplifier and also the operational safety to improve significantly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Torque amplifier with two-sided cascade reinforcement for clockwise and counter-clockwise rotation, in which the auxiliary power is taken from two counter-rotating drive drums, characterized in that the "connecting piece, which is rotatably mounted on the same axis as the control shaft, between the first and second friction element of the left-hand cascade with the corresponding connecting piece of the right-hand cascade rotatable or adjustable coupled, so. That this enables a regulation or even distribution of the play between the drive member and friction member over the entire cascade and furthermore a minimum of friction losses at the amplifier not involved in the power transmission in the respective direction of rotation ± ielable.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the coupling of the two Connecting pieces are made by a screw connection with an adjustable nut.