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Insbesondre für Regler geeignetes Reibrollengetriebe Die bekannten
Reibrollengetriebe bestehen im wesentlichen aus einer umlaufenden Trommel und einer
auf deren :Mantel abrollenden Reibrolle. Diese Getriebe werden für Zwecke der Regelungs-
und Steuerungstechnik in der Weise ausgebaut, daß die Neigung der Reibrollenachse
(Umlaufachse) zur Trommelachse geändert, d. h. also die Reibrolle als Ganzes um
eine zur Trommelachse senkrechte Achse gedreht werden kann. Durch eine solche Drehung
wird die Reibrolle veranlaßt, außer der Umlaufbewegung um ihre Umlaufachse eine
Ouerbewegung in Längsrichtung der Trommelachse auszuführen. Nach dem Patent 841
235 wird ein solches Reibrollengetriebe zur Integration des eingesteuerten
Wertes in der Weise verwendet, daß der Drehwinkel der Reibrolle unabhängig von deren
Verlagerung in Trommellängsrichtung stets verhältnisgleich dem Augenblickswert der
über die Zeit zu integrierenden Größe, d. h. bei einem Regler dem Augenblickswert
der Abweichung vom Sollwert bleibt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die den Integralwert
darstellende Verlagerung in Trommellängsrichtung erst in dem Augenblick beendet
wird, in dem wieder Achsenparallelität zwischen Reibrollen- und Trommelachse
hergestellt,
d. h. der zu integrierende Wert Null geworden ist.
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Dabei wird nicht nur das Integral des eingesteuerten Wertes gebildet,
sondern die Summe aus diesem Wert und seinem Integral gewonnen. Es werden also mit
anderen Worten diese beiden Werte einander additiv überlagert. # -Dieser Überlagerung
dient nach der im Patent 841 235 behandelten Ausführung ein Gelenkparallelogramm,
dessen einer Schenkel an der Schwenkachse (der Reibrolle) angreift und dessen gegenüberliegender
Parallelschenkel nach Maßgabe des einzusteuernden Wertes zu verschwenken ist.
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Gemäß der Zusatzerfindung kann das Reibrollengetriebe in dieser Hinsicht
durch Fortfall eines solchen Gelenkparallelogramms im Aufbau wesentlich vereinfacht
werden, und zwar dadurch, daß die Schwenkachse für die Reibrolle in einer die Trommelachse
enthaltenden Ebene um eine -zweite Schwenkachse ihrerseits schwenkbar angeordnet
und die Erzeugende der Trommel kreisbogenförmig um die zweite Schwenkachse gekrümmt
ist. Alsdann bedarf es nämlich eines Gelenkparallelogramms für die Einsteuerung
des zu integrierenden Wertes nicht mehr. Dieser kann vielmehr unmittelbar einem
an der Drehachse vorgesehenen Schwenkarm zugeführt werden, der mit der Schwenkachse
zusammenfällt und infolgedessen von der Schwenkbewegung der Reibrolle in Richtung
der Trommelerzeugenden nicht beeinflußt wird. Andererseits besteht die Möglichkeit,
die Summe aus dem einzusteuernden Wert und seinem Integral von der ersten Schwenkachse
mit Hilfe eines zweiten Schwenkarmes abzunehmen, der von der zweiten Schwenkachse
bzw. von dem ersten Schwenkarm einen Abstand hat. In dem Ausschlag des zweiten Armes
sind der eingesteuerte Wert und sein Integral additiv überlagert.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
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Die Trommel i wird von einem (nicht dargestellten) Motor angetrieben.
Ihre Achse 2 ist ortsfest gelagert. In Abweichung von der üblichen zylindrischen
Form hat die Trommel i eine Erzeugende, die kreisbogenförmig gekrümmt ist, und zwar
um eine Achse 3, die quer zur Trommelachse 2 ausgerichtet ist und um welche die
auf dem Trommelmantel abrollende-Reibrolle bei ihrer Querverlagerung geschwenkt
wird. Die Umlaufachse 5 der Rolle 4 ist in einer Gabel 6 gelagert, die von einer
Achse 7 getragen wird. Diese nimmt ein Rahmen 8 auf, der zwei mit der Achse 3 gleichbedeutende
Schwenkzapfen aufweist.
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Wird die Achse 7 in dem Rahmen 8 gedreht und dadurch die Umlaufachse
5 der Rolle 4 gegen die Trommelachse 2 geneigt, so erfährt die Umlaufebene der Rolle
4 die gleiche Neigung, und damit entsteht eine in Längsrichtung der Trommelachse
2 gerichtete Bewegungskomponente. Es ergibt sich also mit anderen Worten die bekannte
Nachlaufbewegung der Rolle 4, die so lange andauert, bis wieder die Rollenumlaufachse
parallel zur Trommelachse 2 ist. Bei der Ausführung .gemäß der Erfindung wird bei
dieser Nachlaufbewegung die erste Achse 7 um die zweite Achse 3 geschwenkt, ohne
daß die Anlage der Rolle 4 am Mantel der Trommel i beeinträchtigt wird; denn die
Erzeugende des Trommelmantels ist, wie gesagt, kreisbogenförmig um die Achse 3 gekrümmt.
Mithin wird der Abstand der Rolle 4 vom Trommelmantel i nicht geändert.
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Für die Einsteuerung des zu integrierenden Wertes ist an der Achse
7 ein Schwenkarm g vorgesehen, und zwar so, daß dieser mit der Schwenkachse 3 des
Rahmens 8 zusammenfällt. Dies hat die Bewandtnis, daß, da es sich im allgemeinen
nur um verhältnismäßig kleine Ausschläge des Schwenkarmes g handelt, eine störende
Rückwirkung von der Reibrollenverlagerung auf den eingesteuerten Drehwinkel der
Achse 7 vermieden wird. Für die Ableitung der Summe aus dem Steuerwert und seinem
Integral dient ein zweiter Schwenkarm io, der zweckmäßig die gleiche Richtung wie
der erste Schwenkarm g, aber von diesem einen Abstand hat, der sich danach richtet,
mit welchem Faktor der Integralwert in die Summe eingehen soll. Dieser Faktor wird
mit dem Abstand x wachsen, also um so größer werden, je mehr der Schwenkarm io sich
der Reibrolle 4 nähert. Mit dieser Annäherung ist nämlich gleichbedeutend eine Vergrößerung
des Verhältnisses der beiden Hebelarme x : y.
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In der (gezeichneten) Ausgangsstellung besteht Parallelität zwischen
der Rollenumlaufachse 5 und der Trommelachse 2. Die Änderung des eingesteuerten
Wertes cp hat einen Ausschlag des Schwenkarmes g und damit eine Drehung der Achse
7 sowie schließlich ein Neigen der Umlaufachse 5 gegen die Trommelachse 2 zur Folge.
Gleichzeitig wird aber auch dem Schwenkarm io der gleiche Ausschlag erteilt und
damit also in das an diesen Arm angeschlossene Gestänge ii zunächst einmal -der
Wert (p ungeändert übertragen. Bei der durch die Drehung der Achse 7 verursachten
Verlagerung der Rolle 4 längs der Trommel i folgt der Schwenkarm io dieser Bewegung
im Verhältnis der beiden Hebelarme x und y. Dabei wird dem Gestänge ix der Integralwert
zusätzlich mitgeteilt, so daß also, wie gewünscht, die Summe 99 -f- c f p
an diesem Gestänge abgenommen werden kann.
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Die Konstante c, mit welcher das f 99 eingeht, kann in verschiedener
Weise in weiten Grenzen geändert werden, einmal durch Verlagern des Schwenkarmes
io in Längsrichtung der Achse 7, zum anderen durch Änderung der Umlaufgeschwindigkeit
der Trommel 2. Im allgemeinen wird dieser zweiten Einstellung der Vorzug zu geben
sein.