DEP0010677DA

DEP0010677DA - Gearbox to achieve a constant speed of rotation that is independent of fluctuations in the drive speed.

Info

Publication number: DEP0010677DA
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. Neuhaus bei Hochstadt Edler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1951-03-15

Description

Getriebe zur Erzielung einer konstanten, von Schwankungen der Antriebsdrehzahl unabhängigen Drehge- ' schwindigkeit» ' Gearbox to achieve a constant speed of rotation that is independent of fluctuations in the drive speed »'

für Zeitlaufwerke, lessvorrichtungen, larifgeräte usvv_e "benötigt man häufig ein mit zeitlich unveränderlicher Prehsahl umlem- . fenäes Mess- oder Antriebswerk. Man ^vex-wendet äabei meist keine Uhren, sondern Elektromotoren, weil diese in der Hegel billiger, weniger störungsaafällig sind_? ein grösseres Drehmoment entwickeln oder leichter in und. ausser Betrieb gesetzt werden können« So haben sich ZoBe in Wechselstromnetzen die sogenannt-en Synchrdnkieijamotoren als Zeitwerksantrieb auf breiter Linie eingeführt. Parch genaue Einsteuerung äer Ifetsfrequenz lässt sich bei Anwendung solcher Motoren oft ein viej. höherer Grad von Genauigkeit in der Zeitmessung erhalten als bei durchschnitt liehen Uhren«, Für Gleichstromnet se steht aber kein derartiger Motor zur Verfügung. Desgleichen fehlt ein Universalmotor konstanter Drehzahl, der sowohl für Gleich-^wie Wechselstromnetze verwendet werden kann»for time drives lessvorrichtungen, usvv _e "larifgeräte it often requires a umlem- with time-steady Prehsahl. fenäes measuring or drive train. It ^ äabei vex-applies mostly no clocks, but electric motors, because these are cheaper to Hegel, less _{störungsaafällig?} develop a larger torque or can be put in and out of operation more easily of accuracy in the time measurement obtained than with average borrowed clocks. "However, no such motor is available for direct current networks. Likewise, there is no universal motor with constant speed that can be used for both direct current and alternating current networks."

Es ist bekannt, eine annähernd konstante Drehzahl mittelsIt is known to use an approximately constant speed

Gleichstromzähler zu erzielen, deren PeIo-" und Triebanker an Spannung liegen, während auf äen Bremsanker ein von der Spannung erregter Dämpfungsmagnet wirkt. 'lach einem älteren Vorschlag wird eine schwankende Drehzahl irgendeines Antriebsmotor dadurch in eineTo achieve direct current meters, the PeIo- "and drive armature are at voltage, while on the brake armature one excited by the voltage The damping magnet works. According to an older proposal, a fluctuating speed of any drive motor is thereby converted into a

konstante Drehgeschwindigkeit übergeführt, dass man mit der" Antriebswelle über eine Hysteresiskupplung eine in einem permanenten Magnetfeld umlaufende ^irbelstromsoheibe antreibt. Bei einer solchen Hysteresiskupplung besteht der eine Kupplungsteil aus einem Magnetsystem unveränderlicher Feldstärke, der andere aus einem Anker aus Stahl oder einem anderen Baustoff hoher Hysteresis. Eine solche Kupplung hat die Eigenschaft unabhängig von der Drehzahl stets das gleiche Drehmoment zu übertragen. Da auf die darauffolgende Wirbelstrombremse infolgedessen stets das gleiche Drehmoment ausgeübt wird, ist auch ihre Drehzah-l konstant.constant rotation speed transferred that one with the "drive shaft over a hysteresis coupling one in a permanent magnetic field revolving ^ Irbelstromsoheibe drives. In such a hysteresis coupling, one coupling part consists of a magnet system constant field strength, the other from an anchor made of steel or another building material of high hysteresis. Such Coupling has the property of always transmitting the same torque regardless of the speed. Because of the subsequent eddy current brake As a result, the same torque is always exerted, and its speed is constant.

Gegenstand der Erfindung ist ein ähnliches Getriebe zur Erzielung, einer konstanten, von Schwankungen der Antriebsdrehsahl unabhängigen Drehgeschwindigkeit, das von wirbelstrom und Hysteresisgliedern Gebrauch macht» Brfindun£agemäss treibt ein Antriebsmotor zwei voneinander unabhängig umlaufende Virbeistrombremsen mit gleichen Brenismomenten, bei verschiedenen Übersetzungen mit entsprechend-den ETbersetzungsverhältnissen auf den Antrieb reduzierten -gleichen Bremsmomenten, von denen die eine mit einer Hysteresisbremse oder die eine mit einer stärker wirkenden Hysteresisbremsvorrichtung als" die andere verbunden ist, an und die-beweglichen Teile der Bremsen wirken in entgegengesetztem Sinne über ein Differentialgetriebe auf den Antrieb, der mit-konstanter Winkelgeschwindigkeit umlaufen soll» Der Motor kann die beiden Wirbelstrombremsen üfoer eic Differentialgetriebe antreibe^ dessen erster Teil mit dem Motor und dessen zweiter und dritter Teil je mit einer BremsvorrichtungThe subject of the invention is a similar transmission to achieve a constant, independent of fluctuations in the drive speed Speed of rotation that makes use of eddy currents and hysteresis elements two independently rotating virus flow brakes with the same braking torques, with different gear ratios with corresponding ones E transmission ratios on the drive reduced - the same braking torques, one of which with a hysteresis brake or one is connected to a more powerful hysteresis braking device than "the other," and the moving parts the brakes act in the opposite sense via a differential gear on the drive, the with-constant angular speed should revolve »The motor can drive the two eddy current brakes by means of a differential gear ^ the first part of which is the motor and its second and third part each with a braking device

verbunden Ist, oder man kann bei Verwendung eines Motors, bei dem sowohl der Läufer wie der Ständer drehbar gelagert sind, den Läufer mit der einen, den Ständer, mit der anderen Bremsvorrichtung verbinden« Is connected, or when using a motor in which both the rotor and the stator are rotatably mounted, the rotor connect with one, the stand, with the other braking device «

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Ein Motor 1, beispielsweise ein Universalmotor für G-leich- und Wechselstrom treibt den ersten Teil 3 eines Differentialgetriebes 2 an, dessen zweiter Teil 4 mit einer lirbelstromscheibe 5 und dessen dritter JEeil 6 mit einer llirbelstromseheibe 7 und einer Scheibe 8 aus gehärtetem Stahl verbunden ist« Alle drei Scheiben laufen je durch das Maul sines Dauermagneten 9.* Die Teile der Scheib-e 5 ist über Zahnräder 10 mit dem ersten Teil 11 -eines zweiten Differentialgetriebes 14 verbunden, während die Welle der Scheiben 7 ,^ nber Zahnräder 15 mit dem zweiten Teil 12 dieses G-ebriebes in Verbindung stehen» Per Teil 11 und IS werden in entgegengesetztem Sinn angetrieben* Der dritte Teil 13 des Differentialgetriebes treibt über Zahnräder 16 eine Zeitanzeigevorrichtung 17 aruA motor 1, for example a universal motor for direct current and alternating current, drives the first part 3 of a differential gear 2, the second part 4 of which is connected to an eddy current disk 5 and whose third part 6 is connected to an eddy current disk 7 and a disk 8 made of hardened steel All three disks each run through the mouth of its permanent magnet 9. * The parts of the disk 5 are connected to the first part 11 of a second differential gear 14 via gearwheels 10, while the shaft of the disks 7, ^ nber gearwheels 15 with the Second part 12 of this G-ebriebes are connected »Per part 11 and IS are driven in opposite directions * The third part 13 of the differential gear drives a time display device 17 aru via gears 16

Das Getriebe arbeitet folgender/nassen: Sind eis Üb er Setzung sverht>ltnisse zwischen dem Zeiger 17 und öer Scheibe 5 einerseits, sowie zwischen diesem Zeiger und den Scheiben 7,8 andererseits gleich, ebenso die-entsprechenden Übersetzungsverhältnisse.zwischen dem Motor und den Scheibengrutj.en und. ist M das Mome/it des Mot or ε, M das Drehmoment und T₁ die Winkelgeschwindigkeit der Wirbelstrombremse S₅Pj M₂ das Drehmoment und γ die Winkelgeschwindigkeit der Bremsen 7,8,9, ist ferner d, die Breiaskonstante" der ersten, b_o die Bremskonstante der zweiten Wirbelstrombremse und a das für alle ■Winkelgeschwindigkeiten gleiche Hysterese'gegendrehmoment der Hyste-The gearbox works as follows: Are the transmission ratios between the pointer 17 and the disk 5 on the one hand, and between this pointer and the disks 7, 8 on the other hand, the same, as are the corresponding transmission ratios between the motor and the disks .en and. M is the moment / it of the motor ε, M is the torque and T _{1 is} the angular speed of the eddy current brake S ₅ Pj M _{2 is} the torque and γ is the angular speed of the brakes 7,8,9, is also d, the mash constant "of the first, b _o the braking constant of the second eddy current brake and a the hysteresis counter-torque of the hysteresis, which is the same for all ■ angular speeds

reseiiremse 8,9, dann giltreseiiremse 8.9, then applies

ist V₁ - v_o = jffi J2_l_|i _T a und für Ta₁ = b_o = Tais V ₁ - v _o = jffi J2_l_ | i _T a and for Ta ₁ = b _o = Ta

d<,h*.,äer Zeiger 17-, der sich mit der Differenz der Geschwindigkeiten v, - Vg dreht_f list eine konstante Drehzahl, wenn die Brems konstanten der beiden Wirbelstrombremsen gleich sind und seine Drehzahl ist umso höher, je grosser das Hysteresegegencfrehmoment a gemacht wird. Die Drehzahl des Motors 1 kann dabei in verhältnismässig grossen Grenzen schwanken.d <, h *, OCE pointer 17, the v with the difference of the speeds -. Vg turns _f list a constant speed when the braking constant of the eddy current brakes are the same and its rotational speed is higher, the larger the Hysteresegegencfrehmoment a is made. The speed of the motor 1 can fluctuate within relatively large limits.

Sind die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Bremsvorrichtungen und dem An- bssi. Abtrieb nicht gleich, dann gehen in die oben angegebenen !Formeln die Übersetzungsverhältnisse als Koeffizienten ein» 3>ie Differenzgeschwindigkeit V₁ - v„ verschwindet aber trotzdem, "wenn man cie, entsprechend den Übersetzungsverhältnissen auf den Abtrieb reduzierten Bi'ercsiaoinente der ITirbelstroiabremsenAre the gear ratios between the braking devices and the Anbssi. The output is not the same, then the gear ratios are included in the above formulas as coefficients »3> ie the differential speed V ₁ - v" disappears anyway "if you cie, according to the gear ratios reduced to the output of the vortex flow

gleich macht.does the same.

Eine unveränderliche Drehzahl der Abtriebswelle erhalt man auch dann, wenn man mit beiden Wirb eist rombr ems e-n Hystsresebremsen verbindet, von denea die eine stärker als die andere wirkteAn unchangeable speed of the output shaft is obtained even if one connects with both vortices rombr ems en hysteresis brakes, of which one was stronger than the other

Die Drehsahl des Seigera 1,7 bleibt auch <?.ann konstant, "penn auf seine felle eia konstanter Be'«3gungswider3tand einwirkt· luan kann also ein solches S-etritüe auch für Antrieb von Tarifg.eraten ο.α^ΐο mit nicht unwesentlicnem Kraftverb-rauch verwenden. "* bexhaupt lasst sich ein solches G-etriebe überall dort benutzen, wo man sonst Syncaronkleinmotoren verwendet, hat, und. zv»ar auch für G-er^te von Gleichstromnetzen, bei denen bisher-der Synohronkleiniaotor versagte,The turning speed of the Seigera 1,7 remains constant, "if a constant resistance to movement acts on his skins, so luan can also advise such a rule for driving tariffs ο.α ^ ΐο not Use insignificant power consumption. "* Bex generally, such a gearbox can be used wherever you have small Syncaron motors, and. zv »ar also for G-er ^ te of direct current networks, in which up to now - the Synohronkleiniaotor failed,

also beispielsweise Verwendung als Zeitmotor, Uhr mit Gleichstromantrieb, for example use as a time motor, clock with direct current drive,

Glsichstromzeitrelais, Gegenantrieb für Subtraktionszähler_f Auslassung von Maximumserken usw. 7,'ird mit der Welle des Zeigers 17" ein 2eitz4hlwerii verDunden, dann jiann das Getriebe ohne weiteres als Benutzungsdauerinesser für- irgendwelche Motoren, -umlaufende Wellen o«dgl» verwendet werden« Wird auch, mit der Welle des Motors 1 ein Zählwerk verbunden, dann-ergibt der Quotient der Angaben des Motors und des Zeitzä«hlwerks die mittlere Drehgeschwindigkeit des Motors. Eine solche Anordnung kann man z.B. auch zur Ermittlung der Durohsohnittsi'ahrgesohwindigkeit von Fahr- ^^^^^^gseugen benutseno Das getriebe kann auch ohne weiteres anstelle eines Gangreglers (Pendel, Unruhe o.dgl.) in Uhren b enut st werden, indeat ma.u 2.B. die Peder des Uhrwerks ■ anstelle des Motors 1 und-öas Zeigergetriebe antstell-e* des Soigers 17 öetzt."Are Glsichstromzeitrelais, counter drive for subtraction _f omission of Maximumserken etc. 7 'IRD with the shaft of the pointer 17" a 2eitz4hlwerii verDunden, then the transmission Jiann readily than Benutzungsdauerinesser for- any motors -umlaufende shafts o "like" is used also, connected to the shaft of the motor 1, a counter, then the quotient of the result-information of the engine and Zeitzä "hlwerks the average rotational speed of the engine. such an arrangement can for example also for determining the Durohsohnittsi'ahrgesohwindigkeit of driving ^^ ^^^^ gseugen benutseno The gear can also be used without further ado instead of a gear regulator (pendulum, unrest or the like) in clocks, indeat ma.u 2.B. the peder of the clockwork ■ instead of the motor 1 and - öas the pointer gearbox in place of the Soigers 17 öetzt.

5 Patentansprüche 1 Figur.-5 claims 1 figure.

Claims

P at e nt a ^ isp rue he:

1. Gearbox to achieve a constant speed of rotation independent of fluctuations in the drive speed with the aid of eddy current and hysteresis elements, characterized in that a drive motor (1) has two independently rotating eddy current brakes (5 _S 9 and? »9) with the same braking torques, with different gear ratios with the same braking torques reduced depending on whether the output ratios are required, one (7, °) with a hysneresis brake (8, °) or the one with a more powerful effect uen hysteresis-emsvorrichisung is connected to the other, arxti-eiLt and aie movable ropes (5,7,8) fie-r em s cn (5, P and 7,8, P) in the opposite sense via a! differential gear ( 14) on the output (17), which should act with constant? "Infcelgesohwinoiigkeit, uirfeufen"

\ 2. Transmission according to claim 1, characterized in that the motor drives the brakes (5, P and 7 j & ₁ 9) via a differential gear (2) »

3o transmission according to claim 1, characterized in that the rotor and stator of the drive motor are rotatably mounted and the Runner with one braking device, or the stand is connected with the other braking device «

4c An ¹ "s dung of the transmission according to claim 1 for the determination of I) ttrchöoünitts £, eschwindi £ iieiten, characterized in that serving as a drive that V.eile whose average speed is to be determined, and that both of these ^w EXLE as with öer? .eile constant three-number each a counter is connected, c-eren

Information through. Quot ient enbiiaung the average speed result »

5y application aes uexrxeoes nacn Anspx ^ acn ± ais ü-angx-egxer in clocks