NO122407B

NO122407B -

Info

Publication number: NO122407B
Application number: NO180369A
Authority: NO
Inventors: S Gunson
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1968-05-03
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1971-06-21
Also published as: FR2007800A1; FI45717B; IE33070B1; DE1921683A1; FR2007800B1; CH542587A; FI45717C; IE33070L; BE732463A; IT970520B; GB1254313A; SE354773B; NL6906792A

Description

Trykkluftkoblingsanordning. Compressed air coupling device.

Elektrisk drevne kjøretøy mates ved vekselstrømstilførsel over transformatorer. For å kunne regulere motorens hastighet og for dens igangsetting, blir vanligvis den til-førte spenning endret. Dette skjer ved at der på transformatorene er anordnet ut-tak, som over igangsettingsbrytere trinnvis kan forandres. Omkoblingen av uttaks-strømmene skjer over et spesielt styreorgan, som føreren betjener for hånd. Uttakene kan da være umiddelbart tilkoblet eller det kan, særlig ved høye strømmer, være inn-koblet mellomledd. Ved større kjøretøy, som elektriske lokomotiver, anordnes spesielle, styrte operasjonsinnretninger, hvis aksel er forbundet med en trinnbryter for iverksettelse av omkoblingen. Videre er det nødvendig med belastningsbrytere, som under omkoblingen overtar strømbrytningen, for at trinnbryteren kan kobles praktisk talt strømløs. Electric vehicles are fed by alternating current supply via transformers. In order to be able to regulate the speed of the motor and for its starting, the supplied voltage is usually changed. This happens because there are outlets on the transformers, which can be changed step by step via start-up switches. The switching of the outlet currents takes place via a special control device, which the driver operates by hand. The sockets can then be connected immediately or, particularly in the case of high currents, an intermediate link can be connected. In the case of larger vehicles, such as electric locomotives, special, controlled operating devices are provided, the axle of which is connected to a step switch to initiate the switching. Furthermore, it is necessary to have load switches, which during the switchover take over the current breaking, so that the step switch can be connected practically without current.

Tidligere har det været forelsått å an-vende en trykkluftkoblingsanordning, som har utpregede stillinger og som samtidig påvirker belastningsbryteren og trinnbryteren. En slik trykkluftkoblingsanordning består av flere, f. eks. fire sylindre, 8, 9, 10 og 11, som vist på fig 1, som påvirkes ved trykkluft eller et annet, også flytende, me-dium og som styres elektrisk over ventiler. Virkemåten av slike trykkluftkoblings-anordninger er følgende: (se fig. 1). In the past, it has been recommended to use a compressed air coupling device, which has distinct positions and which simultaneously affects the load switch and the step switch. Such a compressed air coupling device consists of several, e.g. four cylinders, 8, 9, 10 and 11, as shown in Fig. 1, which are affected by compressed air or another, also liquid, medium and which are electrically controlled via valves. The operation of such compressed air coupling devices is as follows: (see fig. 1).

Styreorganet 1 styrer ventilene 2, 3, 4 og 5. Påvirkningen skjer over de to magneter 6 og 7. I hvilestilling står sylindrene 8 og 11 under innflytelse av trykkluften, som til-føres fra ledningen 12. I denne stilling er trykkluftkoblingsanordningen vist på teg-ningen. Stemplene 13, 14, 15 og 16 styrer over stempelstengene 17, veivakselen 18, som over drevanordninger er forbundet med kamakselen 19 for belastningsbryteren og kontaktene 20 samt med trinnbryteren 21. The control device 1 controls the valves 2, 3, 4 and 5. The influence takes place via the two magnets 6 and 7. In the rest position, the cylinders 8 and 11 are under the influence of the compressed air, which is supplied from the line 12. In this position, the compressed air coupling device is shown in fig. - the thing. The pistons 13, 14, 15 and 16 control the piston rods 17, the crankshaft 18, which is connected via drive devices to the camshaft 19 for the load switch and contacts 20 as well as to the step switch 21.

Settes styreorganet i stillingen 1 så får magneten 6 spenning. Derved lukkes ventilen 2, idet samtidig avløpet åpnes av den andre ventilskål 22. Samtidig blir ventilen 3 åpnet og stemple 14 påvirkes. Som vist i fig. 2 er stemplene ikke i de nedre stillinger, men står i stillingene A, B, C og D. Stemplet 13 står i stillingen A og har fritt avløp. Stemplet 14 står under trykk nedover i stillingen B, liksom stemplet 16 også står under trykk i stillingen D. Når stemplet 16 ved denne bevegelse kommer til den nederste stilling, blir dets dreiemoment 0, derpå presser det mot dreiemomentet for stemplet 14. Foreløpig er dreiemomentet for stemplet 16 imidlertid mindre enn stemplets 14 drivende dreiemoment. Først når stemplet 16 er kommet til stillingen A og stemplet 14 i stilling D, altså at veivakselen har dreiet seg 90°, oppstår det likevekt og anordningen stanser. Samtidig med denne bevegelse har kamakselen dreiet seg 90°, og de til-hørende kontakter 20 er påvirket av kam-mene 23—26. Dertil er trinnbryteren 21 med de fire kontaktbaner 29 over malteserkor-sene 28 dreiet et trinn videre. Ved de neste trinn II til XII blir de andre sylindre tilsvarende satt under trykk resp. utluftet, og kamakselen videredreiet 90°. If the control device is set to position 1, the magnet 6 is energized. Thereby, the valve 2 is closed, while at the same time the drain is opened by the second valve cup 22. At the same time, the valve 3 is opened and the piston 14 is affected. As shown in fig. 2, the pistons are not in the lower positions, but are in positions A, B, C and D. Piston 13 is in position A and has free drain. The piston 14 is under pressure downwards in the position B, just as the piston 16 is also under pressure in the position D. When the piston 16 comes to the bottom position by this movement, its torque becomes 0, then it presses against the torque of the piston 14. For now, the torque is for piston 16, however, less than piston 14's driving torque. Only when the piston 16 has reached position A and the piston 14 in position D, i.e. the crankshaft has turned 90°, does equilibrium occur and the device stops. At the same time as this movement, the camshaft has turned 90°, and the associated contacts 20 are affected by the cams 23-26. In addition, the step switch 21 with the four contact tracks 29 above the Maltese crosses 28 is turned one step further. In the next stages II to XII, the other cylinders are correspondingly pressurized or vented, and the camshaft further turned 90°.

Hele anordningen har ved denne kjente utførelse mangler, som ifølge oppfinnelsen elimineres. I begynnelsen er dreiemomentet stort da det frembringes i samme ret-ning av to stempler. Denne bevegelse fore-går derfor meget raskt. I denne tid må belastningsbryteren åpne sin kontakt og samtidig slukke utkoblingsgnisten. Mot slutten av bevegelsen blir dreiemomentet svakere og tilslutt så lite, at de stadig tilstedevæ-rende friksjonsmotstander i forbindelse med den dempning som skyldes den ut-strømmende luft, hindrer at den riktige likevektsstilling kan oppnås. For å sikre en pålitelig slukking av kommuteringsgnisten for belastningsbryteren er imidlertid en noe lengre tid nødvendig. Gjør man imidlertid anordningens hastighet mindre, blir den totale koblingstid øket. In this known embodiment, the entire device has shortcomings, which according to the invention are eliminated. At the beginning, the torque is large as it is produced in the same direction by two pistons. This movement therefore takes place very quickly. During this time, the load switch must open its contact and at the same time extinguish the disconnection spark. Towards the end of the movement, the torque becomes weaker and finally so small that the ever-present frictional resistance in connection with the damping caused by the outgoing air prevents the correct equilibrium position from being achieved. However, to ensure a reliable extinguishing of the commutation spark for the on-load switch, a somewhat longer time is required. However, if the speed of the device is reduced, the total switching time is increased.

Oppfinnelsen vedrører således en trykkluftdrevet koblingsanordning, spesielt for elektrisk drevne kjøretøyer, hvor koblingsbevegelsene av et manuelt betjent styreorgan overføres på hovedkoblingsvalsen ved hjelp av en flersylindret trykkluftstempelmotor, hvis ventiler kan påvirkes av styreorganet og hvis veivaksel som er tilkoblet hovedkoblingsvalsen tilsvarende styreorganets koblingsbevegelser kan omstilles trinnvis i på hverandre følgende, utpregede stillinger. The invention thus relates to a compressed air-driven coupling device, especially for electrically driven vehicles, where the coupling movements of a manually operated control member are transferred to the main clutch roller by means of a multi-cylinder compressed air piston engine, whose valves can be influenced by the control member and whose crankshaft connected to the main clutch roller corresponding to the control member's coupling movements can be adjusted step by step in in consecutive, distinct positions.

Det som kjennetegner oppfinnelsen er dels at sylindrenes innløpsåpning og utløps-åpning hver for seg er gitt en bestemt stør-relse ved utskiftbare blenderskiver, dels at svingmasser er virksomme for veivakselen, hvilke svingmasser uavhengig av rotasjonsretningen retarderer begynnelsen av bevegelsen og akselererer slutten av denne, idet begge disse forholdsregler tilsammen tillater at man på forhånd kan fastsette inn-strømningshastigheten i sylindrene og ut-strømningshastigheten fra disse uavhengig av hverandre. What characterizes the invention is partly that the inlet opening and outlet opening of the cylinders are each given a specific size by replaceable diaphragm discs, partly that swing masses are effective for the crankshaft, which swing masses independently of the direction of rotation slow down the beginning of the movement and accelerate the end of it, since both of these precautions together allow the inflow rate into the cylinders and the outflow rate from them to be determined in advance independently of each other.

Denne utførelsesform er vist i fig. 3. Sylinderen 8 med tilhørende ventil er der vist i større målestokk. Trykkluft tilføres gjennom røret 12. Ventilen 2 er åpen. Til-førslen skjer gjennom blenderskiven 30, som har en på forhånd bestemt åpning og kan utskiftes. Når magneten 6 trekker til, lukkes ventilen 2 og ventilen 22 åpnes, slik at luft kan strømme ut av sylinderen 8. Luften må da passere ut gjennom åpningen 31 og blanderskiven 32. Også denne er ut-skiftbar og kan tilpasses etter de spesielle forhold. This embodiment is shown in fig. 3. The cylinder 8 with associated valve is shown on a larger scale. Compressed air is supplied through pipe 12. Valve 2 is open. The supply takes place through the aperture disc 30, which has a predetermined opening and can be replaced. When the magnet 6 pulls, the valve 2 is closed and the valve 22 is opened, so that air can flow out of the cylinder 8. The air must then pass out through the opening 31 and the mixing disc 32. This is also replaceable and can be adapted to the special conditions.

Ved utnyttelse av svingmassene eller ved anbringelse av ytterligere svingmasser, blir forløpet påvirket slik at uavhengig av dreieretningen blir bevegelsens begynnelse retardert, og dens slutt aksellerert. By utilizing the swing masses or by placing additional swing masses, the course is affected so that, regardless of the direction of rotation, the beginning of the movement is retarded, and its end accelerated.

I fig. 1 er vist en slik svingmasse 27. Den bevirker ved igangsetting en retarda- In fig. 1, such a swing mass 27 is shown. When it is started, it causes a deceleration

sjon på grunn av at dens treghetsmoment først må overvinnes, men vil aksellerere bevegelsens avslutning da massen tilfører akselen rotasjonsenergi. Derved oppnåes at tilstrekkelig tid fåes til gnistslukking, uten at den totale tid blir øket, og at samtidig likevektstilling alltid kan oppnås da frik-sjonsmotstandene blir uten innflytelse. tion due to its moment of inertia first having to be overcome, but will accelerate the end of the motion as the mass adds rotational energy to the shaft. Thereby, it is achieved that sufficient time is obtained for spark extinction, without the total time being increased, and that at the same time equilibrium can always be achieved as the frictional resistances have no influence.

Det som foran er forklart gjelder også for motorens utkobling da altså forløpet er omvendt. Også da forekommer en ratarde-ring i begynnelsen, og en aksellerering ved slutten av bevegelsen. Konstruktivt kan forandringene forenkles ved at svingmas-sen er forbundet med drivanordningen og at denne og de virksomme organer er di-mensjonert slik at de nødvendige svingmasser fåes. What has been explained above also applies to switching off the engine, as the process is reversed. Also then there is a ratard ring at the beginning, and an acceleration at the end of the movement. Constructively, the changes can be simplified by the fact that the swing mass is connected to the drive device and that this and the active members are dimensioned so that the necessary swing masses are obtained.

Begge forholdsregler tilsammen, altså den spesielle innstilling av inn- og utløps-åpningene og anvendelsen av svingmasser, eliminerer de foran nevnte ulemper uten samtidig å øke den samlede tid. Both precautions taken together, i.e. the special setting of the inlet and outlet openings and the use of swing masses, eliminate the disadvantages mentioned above without simultaneously increasing the overall time.

Claims

1. Compressed air-operated coupling device, especially for electrically driven vehicles, where the coupling movements of a manually operated control member are transferred to the main clutch roller by means of a multi-cylinder compressed air piston engine, the valves of which can be influenced by the control member and whose crankshaft connected to the main clutch roller corresponding to the control member's coupling movements can be switched step by step to each other following distinct positions, characterized partly by the fact that the cylinder's inlet opening and outlet opening are each given a specific size by replaceable diaphragm discs, partly by the fact that swinging masses are active for the crankshaft, which swinging masses independently of the direction of rotation slow down the beginning of the movement and accelerate the end of it, since both of these precautions together allow the inflow rate into the cylinders and the outflow rate from them to be determined in advance independently of each other.

2. Compressed air coupling device as specified in claim 1, characterized in that a special flywheel is placed on the crankshaft.

3. Compressed air coupling device as specified in claim 1, characterized in that the drive devices that serve to transmit the impact have such a large mass that they also serve as a swing mass.