DE955833C

DE955833C - Device for switching friction clutches using at least two magnetic inductors

Info

Publication number: DE955833C
Application number: DEM16803A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Benno Voigt
Original assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Priority date: 1952-12-25
Filing date: 1952-12-25
Publication date: 1957-01-10

Description

Vorrichtung zum Schalten von Reibungskupplungen unter Verwendung von mindestens zwei Magnet-Induktoren Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Schaltung von Reibungskupplungen unter Verwendung von mindestens zwei der als Geber für fernanzeigende Meßgeräte bekannten. Magnet-Induktoren, von denen der eine mit .der treibenden und der andere mit der getriebenen Kupplungshälfte verbunden ist, wobei die Umdrehungszahlen der Geber in einem bestimmten, für beide Geber gleichen Verhältnis zu den Umdrehungszahlen der Kupplungshälften stehen.Device for switching friction clutches using at least two magnetic inductors The invention relates to a device for switching friction clutches using at least two of the as Known encoder for remote measuring devices. Magnet inductors, one of which connected to the driving coupling half and the other to the driven coupling half is, whereby the number of revolutions of the encoder in a certain, the same for both encoders Relative to the number of revolutions of the coupling halves.

Gemäß der Erfindung werden die von den Gebern erzeugten Spannungen in an sich bekannter Weise gleichgerichtet, dann gesiebt und zwecks Erzielung einer Spannungsdifferenz gegeneinandergeschaltet, worauf diese Spannungsdifferenz einem Röhrenverstärker zugeleitet wird, in dessen Anodenstromkreis ein Relais liegt, das über ein Schaltschütz zur Schaltung der Reibungskupplung dient.According to the invention, the voltages generated by the sensors rectified in a manner known per se, then sieved and for the purpose of achieving one Voltage difference switched against each other, whereupon this voltage difference a Tube amplifier is fed, in the anode circuit of which there is a relay that is used to switch the friction clutch via a contactor.

Die elektrische Schaltung wird erfindungsgemäß zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß die von den Gebern erzeugten und gleichgerichteten Spannungen unter Parallelschaltung von zwei Ladekondensatoren an zwei Potentiometern gegeneinandergeschaltet sind, wobei die aus diesen Potentiometern ausgehenden Spannungen über ein weiteres in Reihe liegendes Potentiometer den Gitterstromkreis einer Verstärkerröhre beeinflussen, in deren Anodenstromkreis ein Relais ahgeordrnet ist, de.s über seinen Arbeitskontakt ein Schaltschütz für die Schaltung einer Reibungskupplung oder der Antriebsmaschine betätigt.According to the invention, the electrical circuit is expediently so executed that the voltages generated by the encoders and rectified below Parallel connection of two charging capacitors connected to each other on two potentiometers are, with the voltages emanating from these potentiometers via another Potentiometers lying in series influence the grid circuit of an amplifier tube, in whose anode circuit a relay is ahgeordrnet, de.s above its normally open contact is a contactor for switching a friction clutch or the prime mover actuated.

Um bei Ausfall der Verstärkerröhre, Schaden in der Schaltung oder Versagen der Erregung, ein sicheres Abschalten der Reibungskupplung zu erreichen, ist eine Sicherheitsschaltung vorgesehen, bei der parallel zu demjenigen Potentiometer, an dem die von dem treibenden Wellen- bzw. Kupplungsteil herrührenden gleichgerichteten Wechselspannungen auftreten, der Gitterkreis einer zweiten Verstärkerröhre angeschlossen ist, in deren Anodenstromkreis ein Relais eingeschaltet ist, dessen Arbeitskontakt als Sicherheitsschalter im Zugspulenstromkreis des Schaltschützes liegt.To avoid failure of the amplifier tube, damage to the circuit or Failure of the excitation to achieve a safe disconnection of the friction clutch, a safety circuit is provided in which parallel to the potentiometer on which the rectified originating from the driving shaft or coupling part AC voltages occur, the grid circuit of a second amplifier tube is connected is, in whose anode circuit a relay is switched on, whose normally open contact as a safety switch in the pull coil circuit of the contactor.

In der Zeichnung sind als Beispiel dienende Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und' zwar zeigen die Abb. I und Abb. 2 je ein Schaltbild.In the drawing, exemplary embodiments of the Subject of the invention shown, namely 'show the Fig. I and Fig. 2 each a Circuit diagram.

In den Schaltbildern Abb. I und Abb. 2 sind einheitlich die nachstehenden Bezeichnungen eingetragen.In the circuit diagrams Fig. I and Fig. 2, the following are uniform Designations registered.

M I und M2, sind je ein permanenter Magnet, die auf der Umfangsfläche einer treibenden Kupplungshälfte I und einer getriebenen Kupplungshälfte 2 einer beispielsweisen elektrisch betätigten Reibungskupplung in beliebiger Weise derart befestigt sind, daß ihre als Polschuhe wirkenden Schenkel nach außen weisen und beim Umlaufen sich in parallelen Kreisbahnen bewegen.M I and M2, are each a permanent magnet that is on the circumferential surface a driving clutch half I and a driven clutch half 2 one for example, electrically operated friction clutch in any way such are attached that their acting as pole pieces legs point outwards and move in parallel circular paths when revolving.

Durch einen Luftspalt von den Endflächen der Schenkel der als Erreger wirkenden Magnete M I und M2 getrennt, stehen außerhalb der parallelen Kreisbahnen derselben diesen j e ein ortsfestes Weicheisenjoch j 1 und 12 gegenüber, deren Stege mit Induktionsspulen Sp I und Sp 2 versehen sind.Through an air gap from the end faces of the legs as the pathogen Acting magnets M I and M2 separately, are outside the parallel circular paths same these j e a stationary soft iron yoke j 1 and 12 opposite, their webs are provided with induction coils Sp I and Sp 2.

Mit G I und G2 sind Einweggleichrichter und mit K I und K 2 Ladekondensatoren bezeichnet. P I, P 2 und P 3 sind Potentiometer, die auch als Regelwiderstände benutzt werden. Mit V I und V2 sind zwei Verstärkerröhren bezeichnet. R I ist ein Feinrelais mit einem Arbeitskontakt RI und R2 ist ein weiteres Feinrelais mit einem Arbeitskontakt R 2a. S I und S2 sind Schaltschütze mit Ruhe- bzw. Arbeitskontakten SIa und S2a. Diese Schütze unterscheiden sich dadurch, daß das Schaltschütz S I bei Erregung seiner Zugspule den Kontakt S Ia öffnet, während beim Schaltschütz S 2 im gleichen Falle der Kontakt S 2a geschlossen wird. T ist eine Drucktaste, die beim Anlaufen der Reibungskupplung und Inbetniebsetzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedrückt wird. Mit A i, A2, A 3 und A 4 sind Gleichstromquellen (Sammler) bezeichnet; ein Handschalter H dient zum willkürlichen An- und Abschalten der Reibungskupplung an eine Gleichstromquelle mit der erforderlichen Spannung. Zur Speisung der Zugspulenstromkreise der Schaltschütze S I und S2 dient beispielsweise ein Wechselstromnetz; es kann aber auch jede beliebige andere Stromquelle verwendet werden.With G I and G2 are half-wave rectifiers and with K I and K 2 are charging capacitors designated. P I, P 2 and P 3 are potentiometers that are also used as variable resistors will. With V I and V2 two amplifier tubes are designated. R I is a fine relay with a normally open contact RI and R2 is another fine relay with a normally open contact R 2a. S I and S2 are contactors with normally closed or normally open contacts SIa and S2a. These contactors differ in that the contactor S I when energized his pull coil opens the contact S Ia, while the contactor S 2 in the same Case the contact S 2a is closed. T is a push button that is on startup the friction clutch and putting the device according to the invention into operation will. A i, A2, A 3 and A 4 denote direct current sources (collectors); a Hand switch H is used to switch the friction clutch on and off at will a direct current source with the required voltage. For supplying the pull coil circuits the contactors S I and S2 is used, for example, an alternating current network; it can but any other power source can also be used.

Die in den feststehenden Spulen Sp I und Sp 2 durch das Vorbeilaufen der Magnete M I und M 2 an den Weicheisenjochen J I und J2 induzierten Spannungsstöße werden durch die Einweggleichrichter G I und G 2 gleichgerichtet und laden die nachgeschalteten Ladekondensatoren KI und K2 auf. Die Ladung hält sich über einen langen Zeitraum, da die Kreise durch die hochohmigen Potentiometer P I und P2, abgeschlossen sind. Es ist also gleichgültig, zu welchen Zeitpunkten die Spannungsstöße in den beiden Spulen Sp I und Sp 2 erzeugt werden.Those in the fixed coils Sp I and Sp 2 by walking past the magnets M I and M 2 on the soft iron yokes J I and J2 induced voltage surges are rectified by the half-wave rectifiers G I and G 2 and load the downstream ones Charging capacitors KI and K2. The charge lasts for a long period of time, because the circles are completed by the high-resistance potentiometers P I and P2. It does not matter at what point in time the voltage surges in the two Coils Sp I and Sp 2 are generated.

Die beiden Gleichspannungen, die von den beiden Kupplungshälften I und 2 herrühren, sind gegeneinandergeschaltet, so daß bei gleicher Drehzahl der Kupplungshälften (Stillstand oder schlupfloser Lauf) die Summe der beiden Spannungen gleich Null ist.The two DC voltages that are generated by the two coupling halves I and 2 originate, are connected against each other, so that at the same speed of the Coupling halves (standstill or slip-free operation) the sum of the two voltages equals zero.

Die Potentiometer P I und P:2, an denen die gegeneinandergeschalteten Spannungen auftreten, liegen im Gitterkreis einer Verstärkerröhre V I, bei der im Stillstand der Kupplung oder bei gleicher Drehzahl der beiden Kupplungshälften I und 2 eine solche Gittervorspannung eingestellt sein muß, daß der Anodenstromkreis nur einen sehr kleinen Wert hat.The potentiometers P I and P: 2, on which the oppositely connected Voltages occur, lie in the grid circle of an amplifier tube V I, in which the im Standstill of the coupling or at the same speed of the two coupling halves I and 2 such a grid bias must be set that the anode circuit has very little value.

Um ein sicheres und einwandfreies Arbeiten der Schaltung nach Abb.I zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß die Gittervorspannung der Verstärkerröhre V I am Potentiometer P 3 so eingestellt wird, daß die Anodenstromstärke dicht unterhalb der Haltestromstärke des Feinrelais R I liegt.In order to ensure that the circuit according to Fig. I. To ensure it is necessary to adjust the grid bias of the amplifier tube V I on the potentiometer P 3 is set so that the anode current strength just below the holding current of the fine relay R I is.

Mit Hilfe der Potentiometer P I und P2 lassen sich Ungleichheiten in den beiden Spulen Sp I und Sp 2, an den Luftspalten und in den Gleichrichtern G I und G 2 durch Verstellung des Abgriffes ausgleichen- oder auch die Ansprechempfindlichkeit der Einrichtung regeln.With the help of the potentiometers P I and P2, inequalities in the two coils Sp I and Sp 2, at the air gaps and in the rectifiers G I and G 2 compensate for by adjusting the tap or the sensitivity regulate the facility.

Die Wirkungsweise der in Abb. I im Zustande der Betriebsruhe dargestellten Schaltung ist folgende.The mode of operation of the shown in Fig. I in the state of shutdown Circuit is as follows.

I. Stufe. Der Antrieb wird in Gang gesetzt, so daß die Kupplungshälfte I umläuft. Dadurch wird in der Spule Sp I eine Wechselspannung erzeugt, die von dem Gleichrichter G I gleichgerichtet wird und über den Kondensator K I und das Potentiometer P I an das Gitter der Verstärkerröhre V I gelangt. Die Gittervorspannung wird dadurch positiv verschoben, so daß der Anodenstrom steigt und damit das Feinrelais R I zum Anziehen gebracht wird.- Dabei- wird der Arbeitskontakt R i" des Feinrelais und durch diesen der Stromkreis der an Wechselspannung liegenden Zugspule des Schaltschützes S i geschlossen. Die Zugspule zieht an und öffnet den Ruhekontakt S i", so daß der Schaltstromkreis für die elektrische Betätigung der Reibungskupplung jetzt doppelt unterbrochen ist.I. stage. The drive is set in motion, so that the coupling half I runs around. As a result, an alternating voltage is generated in the coil Sp I, which is from the rectifier G I is rectified and through the capacitor K I and the Potentiometer P I reaches the grid of the amplifier tube V I. The grid prestress is thereby shifted positively, so that the anode current increases and with it the fine relay R I is made to attract. The normally open contact R i "of the fine relay and through this the circuit of the AC voltage pull coil of the contactor S i closed. The pull coil picks up and opens the normally closed contact S i ", so that the Switching circuit for the electrical actuation of the friction clutch now doubled is interrupted.

2. Stufe. Der im Schaltstromkreis der Reibungskupplung liegende Handschalter H wird geschlossen und dann die Taste T gedrückt. Durch die Taste T ist jetzt der Gitterstromkreis der Verstärkerröhre V i von der Beeinflussung durch die von der Kupplungshälfte i ausgehenden Spannungen abgeschaltet, so daß die Gittervorspannung so negativ wird, daß das Relais R i abfällt !und dabei der Arbeitskontakt R ia sich öffnet. Hierdurch ist der Zugspulenstromkreis unterbrochen, so daß das Schütz S I abfällt und dessen Ruhekontakt S Ia den Schaltstromkreis der Reibungskupplung endgültig schließt. Die Kupplungshälfte 2 wird jetzt von der Kupplungshälfte I angetrieben. Die Taste T wird so lange geschlossen gehalten, bis ein Gleichlauf beider Kupplungshälften I und 2 erreicht ist, d. h. bis die Reibungskupplung ohne Schlupf arbeitet.2nd stage. The manual switch located in the circuit of the friction clutch H is closed and then the T key is pressed. The T key is now the Grid circuit of the amplifier tube V i from the influence of the Coupling half i switched off outgoing voltages, so that the grid bias becomes so negative that the relay R i drops out! and thereby the working contact R ia opens. This interrupts the pull coil circuit, so that the Contactor S I drops out and its normally closed contact S Ia the switching circuit of the friction clutch finally closes. The coupling half 2 is now driven by the coupling half I. The T key is kept closed until both coupling halves are running in sync I and 2 is reached, i.e. H. until the friction clutch works without slipping.

3. Stufe. Der schlupffreie Lauf der Reibungskupplung ist erreicht und die Taste T freigegeben. Damit ist die Gittervorspannung der Verstärkerröhre VI wieder abhängig von den von den Potentiometern P I und P 2 ausgehenden Spannungen. . Solange die Reibungskupplung nicht schlüpft, sind diese Spannungen gleich Null und rufen keine Veränderung der Gittervorspannung hervor. Das Relais RI bleibt also unbeeinflußt, so daß sein Arbeitskontakt RIa, geöffnet bleibt. Hierdurch bleibt auch der Zugspulenstromkreis des Schaltschützes SI stromlos, und der Ruhekontakt S Ia hält den Schaltstromkreis der Reibungskupplung geschlossen, so daß diese arbeitet.3rd stage. The slip-free running of the friction clutch is achieved and the T key is released. This is the grid bias of the amplifier tube VI again depends on the voltages emanating from the potentiometers P I and P 2. . As long as the friction clutch does not slip, these voltages are zero and do not cause any change in the grid bias. The relay RI remains unaffected, so that its normally open contact RIa remains open. This remains also the pull coil circuit of the contactor SI is de-energized, and the normally closed contact S Ia keeps the circuit of the friction clutch closed so that it works.

4. Stufe. Die Reibungskupplung schlüpft, da beispielsweise die getriebene Seite eine Hemmung aufweist. Durch den Schlupf tritt eine Drehzahldifferenz zwischen der treibenden Kupplungshälfte I und der getriebenen Kupplungshälfte 2 auf, die ein Absinken der in der Spule Sp 2 erzeugten Wechselspannungsstöße zur Folge- hat. Die von der Spule Sp I ausgehenden Spannungen bewirken eine Verschiebung der Gittervorspannung in positiver Richtung und damit ein Anwachsen des Anodenstromes. Hierdurch wird das Relais R I, zum Ansprechen gebracht, wobei sich sein Arbeitskontakt Ra schließt. Jetzt erhält der Zugspulenstromkreis Strom und bewirkt die Öffnung des Ruhekontaktes S Ia, wodurch der Schaltstromkreis der Reibungskupplung unterbrochen und diese gelöst wird.4th stage. The friction clutch slips because, for example, the driven one Page has an inhibition. The slip causes a speed difference between the driving coupling half I and the driven coupling half 2, the a decrease in the alternating voltage surges generated in the coil Sp 2 has the consequence. The voltages emanating from the coil Sp I cause a shift in the grid prestress in a positive direction and thus an increase in the anode current. This will the relay R I, made to respond, with its normally open contact Ra closes. Now the pull coil circuit receives power and causes the break contact to open S Ia, whereby the circuit of the friction clutch interrupted and this released will.

Nach Beseitigung der Hemmung kann durch Drücken der Taste T wieder gekuppelt werden (Stufe 2).After removing the inhibition, you can press the T button again be coupled (level 2).

Wenn die Vorrichtung zur Messung der Drehzahldifferenzen (Schlupfmessungen) dienen soll, so ist an die Stelle des Relais RI ein Meßinstrument, beispielsweise ein Drehspulmilliamperemeter, zu setzen, an dem der Schlupf als Funktion der Stromstärke abgelesen werden kann. Das Instrument kann also in % Schlupf geeicht sein. Das Schaltschütz S I mit dem im Schaltstromkreis der Reibungskupplung liegenden Ruhekontakt SIa sowie der Zugspulenstromkreis fallen dann fort. Die die Meßwerte erzeugenden Magnete M I und M 2 können hierbei unmittelbar auf den Wellen, deren Dfehzahlen verglichen werden sollen, befestigt sein. Es ist auch nicht erforderlich, daß die Wellen koaxial liegen, sondern ihre Anordnung im Raum kann beliebig sein.If the device for measuring the speed differences (slip measurements) is to serve, so in place of the relay RI is a measuring instrument, for example a moving coil milliammeter, to be set, on which the slip as a function of the amperage can be read. The instrument can therefore be calibrated in% slip. The contactor S I with the normally closed contact SIa in the switching circuit of the friction clutch as well as the pull coil circuit then cease to exist. The magnets M I and M 2 can be compared directly on the shafts, their defective numbers should be attached. It is also not necessary for the waves to be coaxial lie, but their arrangement in the room can be arbitrary.

In Abb.2 ist eine Sicherheitsschaltung dargestellt, bei der neben dem Ansprechen auf Schlupf auch ein Ansprechen bei jedem in der Einrichtung eintretenden Fehler erfolgt, derart, daß das Schütz S2 abfällt und den Schaltstromkreis der Reibungskupplung unterbricht.In Fig. 2 a safety circuit is shown in which next to the response to slip also a response to everyone entering the facility Error occurs in such a way that the contactor S2 drops out and the switching circuit of the friction clutch interrupts.

Diese Schaltung unterscheidet sich von der in Abb. I dargestellten dadurch, daß bei Schlupf oder bei nicht eingerückter Reibungskupplung von der treibenden Kupplungshälfte I her eine zusätzliche negative Spannung an das Gitter der Verstärkerröhre V I gelangt. Diese Röhre VI erhält bereits durch. das Potentiometer P 3 eine negative Gittervorspannung von einer solchen Größe, daß das Relais R I mit Sicherheit nicht anspricht, jedoch sich eben hält, wenn es durch die Taste T zum Ansprechen gebracht wurde. Hierdurch. schließen sich dann R Ia und S2a Wird die Taste T so lange gedrückt, bis die Kupplungshälften I und 2 im Gleichlauf sind, heben sich die Spannungen an P I und. P 2 auf, so daß die Verhältnisse im Gitterstromkreis, wie vorher beschrieben, bleiben.This circuit differs from the one shown in Fig. I. in that when there is slippage or when the friction clutch is not engaged by the driving Coupling half I her an additional negative voltage to the grid of the amplifier tube V I arrives. This tube VI is already getting through. the potentiometer P 3 is negative Grid bias of such a magnitude that relay R I is certain not responds, but remains even when it is made to respond by pressing the T key became. Through this. R Ia and S2a then close If the T key is pressed for so long, until the coupling halves I and 2 are in synchronism, the tensions rise P I and. P 2 so that the conditions in the grid circuit, as previously described, stay.

Wird die Röhre VI schadhaft oder tritt im Stromkreis der Kupplungshälfte 2 eine Störung auf oder fällt die Stromversorgung der Verstärkerröhre VI aus, so fallen das Relais R I und das Schütz S2 ab, wodurch der Schaltstromkreis der Reibungskupplung geöffnet wird.If the tube VI becomes damaged or occurs in the circuit of the coupling half 2 a fault occurs or the power supply to the amplifier tube VI fails, see above the relay R I and the contactor S2 drop out, whereby the switching circuit of the friction clutch is opened.

Um auch Schäden in .dem von der treibenden Kupplungshälfte I ausgehenden Stromkreis zu erfassen, ist an diesen Kreis ein zweiter Verstärkerkreis mit einer Verstärkerröhre V2 und einem in deren Anodenstromkreis liegenden Relais R 2 angeschlossen. Der Arbeitskontakt R2a dieses Relais ist in Reihe mit dem Arbeitskontakt R Ia in den Zugspulenstromkreis des Schaltschützes S2 gelegt.In order to avoid damage in the .dem from the driving clutch half I. To detect a circuit, a second amplifier circuit with a Amplifier tube V2 and a relay R 2 in the anode circuit. The normally open contact R2a of this relay is in series with the normally open contact R Ia in laid the pull coil circuit of the contactor S2.

Diese Schaltung kommt in dem Augenblick zur Wirkung, wenn durch irgendwelche Schäden in den genannten Stromkreisen einschließlich der Verstärkerröhne V2 und deren Stromversorgung ein Schaden eintritt. Hierdurch öffnet der Arbeitskontakt R 2a und unterbricht den Zugspulenstromkreis des Schützes S2, so daß dieses öffnet und den Schaltstromkreis der Reibungskupplung unterbricht.This circuit comes into effect at the moment, if by any Damage in the mentioned circuits including the amplifier tubes V2 and whose power supply is damaged. This opens the working contact R 2a and interrupts the pull coil circuit of the contactor S2 so that it opens and interrupts the circuit of the friction clutch.

Wichtig ist für die Funktion der Verstärkerröhre V2 und des Relais R.2, daß an einem Potentiometer Pq. eine solche negative Gittervorspannung eingestellt wird, daß ohne die vom Kreis der Kupplungshälfte i ausgehende (positive) Spannung das Relais R2 mit Sücherheit abfällt.It is important for the function of the amplifier tube V2 and the relay R.2 that a potentiometer Pq. set such a negative grid bias becomes that without the (positive) voltage emanating from the circle of the coupling half i the relay R2 drops out with relish.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for switching friction clutches using at least two magnetic inductors (transducers), one of which is firmly connected to the driving clutch half and the other to the driven clutch half, characterized in that the voltages generated by the transducers are known per se Rectified in a manner, then filtered and switched against each other in order to achieve a voltage difference - whereupon this is fed to a tube amplifier (VI), in the anode circuit of which there is a relay (RI), which is used to switch the friction clutch via a contactor (SI, S2).

2. Device according to claim I, characterized in that the generated and rectified by the transmitters Voltages with parallel connection of two charging capacitors (K I, K2) to two Potentiometers (P I, P2) are connected against each other, with those of these potentiometers (P I, P 2) outgoing voltages. another potentiometer in series (P 3) affect the grid circuit of an amplifier tube (VI) in which anode circuit a relay (R I) is arranged, which via its normally open contact (R Ia) is a contactor (SI, S2) actuated for switching a friction clutch (I, 2).

3. Apparatus according to claim I and 2, characterized in that parallel to the potentiometer (PI) at which the rectified alternating voltages originating from the driving shaft or coupling part (I) occur, the grid circuit of a second amplifier tube (V2) is connected , in whose anode circuit a relay (R 2) is switched on, whose normally open contact (R2a) is located as a safety switch in the Znxgspulenstromkreis of the contactor (S2). Documents considered: German Patent No. 867 013; ATM sheet J i62 / 2.