DE1086334B - Vorrichtung zum Erzeugen oder UEbertragen von Drehmomenten und Verfahren hierfuer - Google Patents

Vorrichtung zum Erzeugen oder UEbertragen von Drehmomenten und Verfahren hierfuer

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DE1086334B
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/02Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Erzeugen oder Ubertragen von Drehmomenten und Verfahren hierfür Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erzeugen oder Übertragen von Drehmomenten und außerdem auf ein Verfahren hierfür unter Verwendung dieser Vorrichtung.
  • Hohe Drehmomente von Trägheitsgliedern, wie z. B. energiesammelnden Massen, werden dazu verwendet, um aufgespeicherte Energie in arbeitsausübende Drehmomente verschiedener Art zu übertragen. Ein Schwungrad ist ein Beispiel für eine energiespeichernde Masse, die für industrielle Zwecke heute viel zur Betätigung von gebräuchlichen Arbeitsmaschinen Verwendung findet. Es ist allgemein bekannt, eine Schwungradmasse auf einer Welle, einern Antriebszapfen od. dgl. leer mitlaufen zu lassen und dieses Schwungrad durch eine Antriebsvorrichtung, z. B. durch einen kleinen E, Icktromotor, in Drehung zu versetzen, der über einen Riemen auf die äußere Peripherie des Schwungrades wirkt. Üblicherweise besitzen Geräte zur Ausnutzung der Energie des Schwungrades ein Kupplungsglied, das zwischen Schwungrad und Abtrieb angeordnet ist. Zusätzlich wird oft eine mechanische Bremse vorgesehen, die mit der Kupplung zusammenarbeitet und den Abtrieb abbremst, wenn die Kupplung zwecks Trennung des Schwungrades vom Abtrieb gelöst wird.
  • Weil Schwungräder meistens mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben werden, ist, so,-weit eine Maschine mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten zu betätigen ist, ein geschwindigkeitsreduzierendes Getriebesystem vorgesehen, das getrennt von oder in Kombination mit der Schwungradkupplung angeordnet ist. Es ist für industrielle Zwecke auch wichtig, (laß die Ausrüstung gegen plötzliche und/oder unvorhcrgeseliene Überlastung geschützt wird. Zu diesem Zweck können SchutzvGrrichtungen gegen Überlastung in den Kraftzug der Maschinerie eingegliedert sein, wie z. B. eine Überlastungskupplung u. dgl., die sich bei einer vorausbestimmten kritischen Belastung löst und damit den Schwungraddrehmomentantrieb ausschaltet. Zur Verfeinerung von Untersetzungsgetrieben kann der Apparat auch ein Rückwärtsgang 'getriehe besitzen. Ferner können Geschwindigkeits- und Richtungssteuerung vorgesehen sein, die schnell auf eine Änderung der Richtung und Geschwindigkeit ansprechen.
  • Zusammengefaßt sind deshalb folgende wichtigen Zubehörteile vorgesehen, die getrennt oder in Kornbination die Energiesammlung und/oder die Energiespeicherung benutzen, um viele Arten von industriellen Maschinen betätigen zu können: eine Antriebsinaschine, eine Kupplung, eine Bremse, ein Geschwindigkeitswechsel- und/oder Umkehrmechanismus, ein Belastungsschutz und eine Steuerungsvorrichtung für die verschiedenen Vorgänge. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsmaschine und einen Drehmomentübertragungsmechanismus zu schaffen, welche bzw. welcher die obengenannten Funktionen ausführt und diese Funktionen in einer verbesserten Weise erfüllt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es ferner, eine neue Vorrichtung zu schaffen, um das obenerwähnte Drehmomentübertragungsmittel und/oder die Antriebsmaschine zu erregen, wobei der Mechanismus in verbesserter Weise derart funktioniert, daß die Aufgaben der obengenannten Zubehörteile erfüllt werden, ohne daß zusätzliche Vorrichtungen vorgesehen werden müssen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen unabhängig wirkenden Mechanismus vorzusehen, der ein Antriebsdrehmornent selbst entwickelt, und ein energiesammelndes bzw. speicherndes Glied anzuordlien, von dem Abtriebsdrehmomente momentan abgenommen werden können.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein sich selbst erregendes Schwungrad und eine Triebvorrichtung zwischen dern Schwungrad und dem Abtriebsteil vorzusehen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein energiesammelndes schwungradartiges Glied vorzusehen, welches zusätzlich als Kupplung und Bremse wirkt und ein Abtriebsdrehmornent erzeugt, welches dennoch nicht mehr Raum erfordert als ein übliches Schwungrad. Die Drehmomentüb-ertragungsvorrichtung kann derart gesteuert sein, daß sie als überlastungsschutz dient. Die Geschwindigkeit und/oder die Richtung kann dabei unabhängig von, der Drehzahl des Schwungrades sein. Die Vorrichtung, die als Antriebsvorrichtung, Schwungrad, Kupplung, Bremse, umkehrbares Getriebe und Überlastungsschutzmecha.-nismus wirkt. besitzt eine besonders günstige Ausführung und erfordert ein Minimum an Unterhaltungsarbeit: Die neue Kombination: Antriebsmaschine, Schwungrad, Kupplung, Bremse und Überlastungsschutz unterliegt einer genaueren Steuerung, die relativ billig in der Herstellung ist und die ein Minimum an mechanischer Reibung zwischen den einzelnen Teilen besitzt.
  • Die vorliegenden miteinander im Zusammenhang stehenden Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst, die grundsätzlich darin besteht, daß bei einer Vorrichtung zum Erzeugen oder übertragen von Drehmomenten mit einem Paar koaxial auf getrennten Achsen benachbart angeordneter drehbarer und mit zusammenwirkenden Wicklungen versehener Glieder und mit Mitteln zur Stromversorgung dieser Wicklungen, die der Stromversorgung dienenden Mittel die wahlweise Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom für die Wicklungen ermöglichen, um entweder ein Rückstoßdrehmoment oder ein Zugdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen.
  • Von einer bekannten Vorrichtung zum Übertragen von Drehrnomenten, bei der die Erregerwicklungen mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist werden können, unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß es sich nicht, wie im bekannten Falle, um den Ersatz einer Spannungsquelle (Selbsterregung) durch eine andere Spannungsquelle (Fremderregung) handelt.
  • Nach der Erfindung sollen die miteinander zusammenwirkenden Wicklungen aus einer Erregerwicklung auf dein einen Glied und einer Induktionswicklung auf dem anderen Glied bestehen, so daß bei Verwendung von Wechselstrom für die Erregerwicklung ein Rückstoßdrehniornent und bei Verwendung von Gleichstrom ein Zugdrehmoment zwischen den Gliedern entsteht. Zu diesem Zweck sind nach der Erfindung Mittel vorgesehen, um die Wicklungen gleichzeitig mit Wechsel- und Gleichstrom versorgen zu können und um wahlweise das Verhältnis zwischen der Stärke des Wechselstromes und der des Gleichstromes zu regeln.
  • Gemäß der Erfindung wird ferner eine Bremse für eines der beiden Glieder vorgesehen, während das andere Glied mit einer relativ großen Masse versehen ist, so daß die Verwendung von Wechselstrom für die Wicklungen ein Rückstoßdrehmoment zwischen den beiden Gliedern und eine Drehung des einen Gliedes verursacht, wenn das andere gebremst wird. Das Glied mit der relativ großen Masse kann durch einen elektrischen Motor angetrieben werden, so daß eine darauffolgende Verwendung von Gleichstrom für die Wicklungen zur Erzeugung eines Zugdrehmornentes zwischen den beiden Gliedern eine Drehung des anderen Gliedes verursacht.
  • Ferner liegt es im Sinne der Erfindung, Mittel vorzusehen, um die Wicklungen bei Verwendung von Wechselstrom nach dem Prinzip der Stern- oder Dreieckschaltung zu schalten, um ein Rückstoßdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen. Schließlich sollen Mittel vorgesehen sein, um einige oder alle Erregerwicklungen in Serie oder parallel bei Verwendung von Gleichstrom zur Erzeugung eines Zugdrehmomentes el zu schalten.
  • Nach der Erfindung können die Induktionswicklungen als Käfigwicklungen ausgebildet sein.
  • Verfahren, die mit Hilfe der Vorrichtung nach der i Erfindung durchgeführt werden können, ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, in gewissen Fällen anwendbaren Vorrichtung mit einem üblichen Riemenantrieb von einer elektrischen Antriebsmaschine, Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Schnitt 2-2 der Fig. 1, der den inneren Aufbau der Vorrichtung darstellt und die Schleifringe zeigt, durch welche die Vorrichtung mit Stroni versorgt wird, Fig. 3, 4, 5 und 6 Einzelteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 2 und verschiedene Kombinationen der Antriebs- und Abtriebsteile und die zugehörigen elektrischen Wicklungen, Fig. 7 einen schematischen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit einer Einwegbreinse, welche die drehbaren Glieder mit dem Rahmen verbindet, Fig. 8 einen elektrischen Schaltplan, der die Steuerfunktionen der Vorrichtung nach Fig. 7 zeigt, Fig. 9 einen schematischen Schaltplan der elektrischen Wicklungen, durch den Fig. 2 näher erläutert wird, Fig. 10 einen schematisch dargestellten Schaltplan einer vorzugsweise Ausführungsform der elektrischen Wicklungen eines der drehbaren Glieder, wobei die elektrischen Wicklungen gleich denen nach Fig. 9 sind, die aber einen Schleifring weniger erfordern, Fig. 11 einen schematischen Schaltplan einer weiteren vorzugsweise verwendeten Ausführungsform von in Sternschaltung verbundenen Wicklungen eines der drehbaren Glieder, Fig. 12 einen schematischen Schaltplan einer vorzugsweisen Ausführungsform von in Dreieckschaltung verbundenen Wicklungen eines der drehbaren Glieder, Fig. 13 einen schematischen Schaltplan einer anderen, vorzugsweisen Ausführungsform der in Dreieckschaltung verbundenen Wicklungen eines der drehbaren Glieder, Fig. 14 einen schematischen Schaltplan einer vorzugsweisen Ausführungsform der in Sternschaltung verbundenen Wicklungen mit Hilfswindungen eines der drehbaren Glieder, Fig. 15 einen schematischen Schaltplan einer vorzugsweisen Ausführungsform der Wicklungen eines der drehbaren Glieder mit getrennt angeordneten Spu- len für Wechsel- und Gleichstromerregung, wobei die Wechselstromwicklungen Sternschaltung besitzen, Fig. 16 einen schematischen Schaltplan einer vorzugsweisen Ausführungsform der Wicklungen eines der drehbaren Glieder, und weitere Spulen für Wechsel- und Gleichstromerregung, wobei die Wechselstromspulen Dreieckverbindung besitzen, Fig. 17 einen vereinfachten schematischen elektrischen Schaltplan und die Verbindung der Steuerelemente für den Aufbau nach Fig. 1 und 2, Fig. 18 eine graphische Darstellung des zeitlichen Ablaufs des Ansprechens der verschiedenen Elemente nach dein Aufbau der Fig. 1 und 2 in einem typischen Arbeitsablauf, Fig. 19 eine graphische Darstellung des relativen Zeitablaufs zur Fig. 1 bei ein= anderen Arbeitsgang, verschiedene Formen der Erfindung darstellend, und Fig. 20 einen Schaltplan zu Fig. 17 und die Steuerung für eine Universalbetätigung nach der Erfindung. Mechanischer Aufbau Bezugnehmend auf Fig. 1 und 2 der Zeichnung, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt, besitzt die Vorrichtung zwei relativ zueinander drehbare Glieder 10 und 26, die beide gegenüber einem Gehäuse 11 verdreht werden können. Das Abtriebsglied 26 ist auf einer Welle 12 verkeilt, von der das Abtriebsdrehmoment abgenommen wird. Das Antriebsglied 10 ist über Lagerstellen 20 auf der der Welle 12 drehbar gelagert.
  • Wie schon oben angedeutet, sind miteinander zusammenwirkende elektromagnetische Elemente all jedem der drehbaren Glieder 10 und 26 befestigt. Diese Elemente besitzen Feldwicklungen 14 und Lamellen 15, die am Antriebsglied 10 befestigt sind. Anker, Lamellen 17 und Wicklungen 19 sind am Abtriebsglied 26 befestigt. Die Antriebs- und Abtriebswicklungen 14 und 19 können verschieden ausgeführt sein, um Drehmornente zwischen den beiden Gliedern 10 und 26 zu entwickeln, und die elektrischen Verbindungen können über Schleifringe oder nicht dargestellte Kommutatorringe üblicher Ausführungsform hergestellt werden. Dabei können die Teile in der Art eines üblichen Gleichstrom- oder Wechselstrommotors ausgeführt sein. Der in der Zeichnung schematisch dargestellte Induktionsmotor hat Dreiphasen-Wechselstrom- oder Gleichstromerregung. Der Strom wird elektrischen Elementen des Antriebsgliedes zugeführt. Das Motorelement des Abtriebsgliedes 26 ist als Käfig ausgeführt, kann aber auch ein sogenannter Ringwicklungs-Rotor sein, der in verschiedenen Ausführungsformen verwendet wird. Da das Antriebsglied 10 zur Energiesammlung und -aufspeicherung dient, von welchem vorübergehend Drehenergie ahnehmbar ist, ist es derart ausgebildet, daß es ein Trägheitsmoment auf die Rotationsachse ausübt, z. B. dadurch, daß es mit einer schweren ringförmigen Masse 13 versehen ist.
  • Um den allgemeinen Aufbau der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 zu vervollständigen, ist eine mechanische Bremsvorrichtung 48 vorgesehen, die zwischen dem Abtriebsglied 26 und dein Rahmen 11 als Friktionsbremse wirkt, die eine üblicherweise auf dem Markt befindliche Vorrichtung ist.
  • Als Vorrichtung zum Drehen des Antriebsgliedes 10 auf der Welle 12 sind zwei Seitenglieder 16 und 18 vorgesehen, die an gegenüberliegenden Seiten des Antriebsgliedes befestigt sind und über die obengenannten Gleitlager 20 auf der Welle 12 drehbar sind. Eine Verlängerung des rechten Endes der Welle 12 in Fig. 2 dient zur Verbindung mit einer Arbeitsmaschine. Das linke Ende der Welle ist mit einer Hülse 22 versehen, die eine Anzahl elektrischen Strom leitende Schleifringe 21, 23, 25, 27 und 29 trägt. Ob- gleich fünf Schleifringe in Fig. 2 vorgesehen sind, können auch eine andere Anzahl S chleifringe Verwendung finden, um den elektrischen Erfordernissen der Vorrichtung zu entsprechen, wie weiter unten näher ausgeführt ist.
  • Das Abtriebsglied 26 ist fest auf der Welle 12 über einen Keil 28 od. dgl. befestigt und dreht sich konzentrisch zu dem Antriebsglied 10. Das Abtriebsglied 26 besitzt auf seiner äußeren Peripherie 32 elektrische Selbstinduktionswicklungen 19, wie oben beschrieben, und die Wicklungen sind vorzugsweise in einem Käfig angeordnet. An der äußeren Peripherie 40 des Antriebsgliedes 10 sind Luftdurchlässe 34 und an den Seitenwänden 38, 16 und 18 Luftlöcher 36 und 37 in üblicher Weise angeordnet. Obgleich, wie oben schon beschrieben, das äußere Glied 10 als treibendes Glied und das innere Glied 26 als Abtriebs- oder angetriebenes Glied vorgesehen sind, ist es möglich, daß die Antriebs- und Abtriebsglieder umgekehrt angeordnet sein können, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Es ist auch denkbar, daß die konzentrische Anordnung innerer und äußerer Glieder zwischen dem Antriebs- und Abtriebsteil kein unbedingtes Erfordernis für die Erfindung ist, obgleich es eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. Zum Beispiel besitzt die erfindungsgemäße Anordnung nach Fig. 6 Antriebs-und Abtriebsglieder, die sich in parallelen Ebenen zueinander drehen, wie unten näher beschrieben ist. Üb- liche Bremsvorrichtungen können auf der Welle 12 angeordnet sein, um die Drehung des Abtriebsgliedes während bestimmter Arbeitsgänge nach der Erfindung endgültig abzustoppen, obgleich bei anderen erfindungsgemäßen Arbeitsgängen auch Einwegbremsen anstatt von Zweiwegbremsen verwendet werden. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform, die eine Einwegbremse besitzt, ist in Fig. 7 dargestellt und wird weiter unten beschrieben.
  • Wenn die Periode zwischen den Arbeitsabläufen kurz ist, kann die energiewiederherstellende, motorische Betätigung zwischen dem Antriehsglied 10 und dem Abtriebsglied 26 nur während einer Zeitperiode erfolgen, die ausreicht, um die Verluste der Schwungs radenergie wieder auszugleichen. Das Gleichgewicht der Energieverluste, die während des arbeitsleistenden Teiles des Zyklus entstanden sind, kann wiederum durch äußere Einwirkung hergestellt werden, wie z. B. durch einen kleinen Elektromotor 46, der über Keilriemen 50 mit dem antreibenden Glied 10 verbunden ist. Die Keilriemen 50 liegen in üblichen Keilrillen 42 und 52, die auf der äußeren Peripherie 40 des Antriebsgliedes 10 und der Motorriemenscheibe 44 vorgesehen sind. Wegen der Antriebswirkung des Abtriebsgliedes 26 und des Antriebsgliedes 10 kann der Motor 46 wesentlich kleiner sein, als der Motor no-rmalerweise durch die Kraftanforderung bei einem mit einem üblichen Schwungrad betriebenen Apparat sein würde.
  • Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 zeigt nur ein Antriebs- und ein Abtriebsglied 10 und 26. Andere Anordnungen im Rahmen der Erfindung als dargestellt können vorgesehen sein und liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel können, wie in Fig. 3 dargestellt, Induktionswicklungen 60 auf der inneren Peripherie des Antriebsgliedes 10 und erreg' bare Wicklungen 62 auf der äußeren Peripherie des Abtriebsgliedes 26 vorgesehen sein, ohne den Rahmen der oben beschriebenen Erfindung zu überschreiten.
  • Fig. 4 zeigt noch eine andere mögliche Anordnung der Erfindung, in der das Abtriebsglied, 64 starr auf der Welle 12 und ein Antriebsglied 66 starr auf einer Welle 12' befestigt sind, wobei sich letzteres innerhalb des Abtriebsgliedes 64 dreht. Die Vorrichtung zum Antreiben des Antriebsgliedes 66 kann als ringförmiges drehbaren Glied 68 ausgeführt, z. B. ein Schwung-#rad. sein, oder es können auch mittelbare Vorrichtungen mit dem Schwungrad verbunden sein. Bei dieser Anordnung sind erregbare Wicklungen 70 an der inneren Peripherie des Abtriebsgliedes 64 und Induktionswicklungen 72 an der äußeren Peripherie des Antriebsgliedes 66 befestigt, wobei zu bemerken ist, daß diese Anordnung auch umgekehrt werden kann.
  • Die in Fig. 5 gezeigte erfindungsgemäße Anordnung ist im Aufbau gleich derjenigen nach Fig. 4 mit der Ausnahme, daß auf einer einzigen Welle 12 das Antriebsglied 66 beweglich und innerhalb des Abtriebsgliedes 64 befestigt ist, das mit der Welle 12 verkeilt ist.
  • In Fig. 6 ist eine Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt, in der die relativ zueinander drehbaren Glieder 10 und 26 sich in anderer Weise gegeneinander drehen, als bei den Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 5. In Fig. 6 haben die Glieder 10 und 26 gleiche Radien und axial einander gegenüberstehende Stirnflächen. Das Antriebsglied 10 besitzt eine energiesammelnde Masse oder ein Schwungradteil 13, ferner Wicklungen 14, die den mit ihnen zusammenwirkenden Wicklungen 19 des Abtriebsgliedes 26 gegenüberstehen. Eine Bremsvorrichtung48, welche eine in einer Richtung wirkende Kupplung sein kann, wie in Fig, 7 dargestellt, blockiert die Welle 12 gegenüber deni Gehäuse, sowie die motorische Betätigung die Abtriebswelle auf eine Winkelgeschwindigkeit von Null reduziert hat.
  • Bei gewissen Ausführungsformen der Erfindung braucht die Drehung der Welle 12 in negativer Richtung nicht zu erfolgen bzw. ist unerwünscht, z. B. in Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Antriebsgliedes 10. Bei dieser in Fig. 7 dargestellten Anordnun- besitzt der Mechanismus ein nach beiden Richtungen erfolgendes Abtriebsdrehmoment. Diese Verfachung macht den Wegfall der Bremse 48 in gewissen Fällen möglich. Bei dieser Anordnung können verschiedene Teile in gleicher Weise ausgeführt sein, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Sie besitzen die gleichen Bezugszeichen. Die rotierenden Antriebs- und Abtriebsglieder 10 und 26 sind ihrerseits zwecks unabhängiger Drehung innerhalb des Gehäuses 11 und auf einer gemeinsamen Achse gelagert. Das Abtriebsglied 26 ist wiederum auf der Welle 12 aufgekeilt, welche das Antriebsdrehmoment liefert. Bei der dargestellten Ausführungsform bestimmt eine Einwegbremse, wie z. B. eine Rollenkupplung 90, daß sich die Welle 12 in nur einer einzigen Richtung gegenüber dem Gehäuse 11 dreht. Die Erregung der Wicklungen 14 zwecks Ausübung einer Motorwirkung erfolgt vorzugsweise derart, daß das relative Drehmoment, das hierbei erzeugt wird, die Einwegbrenise 90 gegen das Gehäuse 11 bewegt und damit eine positive Drehung des Antriebsgliedes 10, gegen das Ge- häuse abgestützt, bewirkt, um eine Höchstgeschwindigkeit zu erreichen, wobei die Winkelgeschwindigkeit der Welle 12 auf Null vermindert worden ist. Eine schematische Steuervorrichtung für die Einwegbremstätigkeit bei der Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt, die Fig. 17 gleich ist, mit Ausnahme der Ausschaltung der Steuerverbindungen mit irgendeiner Bremse. Eine Programmsteuerung 200 oder Druckknopfsteuerung 210 betä#tigt: die Relaisvorrichtung 202, um die Wicklungen 14 entweder für die motorische Wirkung 204 oder für die kuppelnde Wirkung 206 zu erregen, wie es gerade erforderlich ist. Eine Relaisvorrichtung 202 ist vorgesehen, um zusätzlich eine Relaisfunktion, z. B. mit einer Abstimmungs- und Berichtigungswirkung, zu haben, die für die besondere Ausführungsform nach der Erfindung erforderlich ist.
  • Bei der Einwegbremsbetätigung und beim Starten aus der Ruhestellung werden die Wicklungen 14 erregt. Es wird damit eine niGtorische Wirkung erzielt. Durch diese motorische Wirkung wird eine volle oder annähernd volle Geschwindigkeit des Antriebsgliedes 10 erreicht. Eine Relaisvorrichtung 202 wird dann betätigt, um die Wicklungen 14 der motorische#n Vorrichtung zu entregen und die Wicklungen 14 für die Kupplungswirkung zu erregen, damit das Antriebsglied, 10 mit dem Abtriebsglied 26 und der Welle 12 zu verbinden, so daß ein Drehmoment der Abtriebsseite geliefert wird, solange die Wicklungen 14 zur Durchführung der Kupplung erregt sind. Wie dargestellt, wenn eine der Vorrichtungen200 oder 210 bestimmt, daß die Kupplungswirkung aufhören soll, wird die Relaisvorrichtung 202 umgekehrt betätigt, so daß die Wicklungen 14 entregt werden, so daß wieder die motorische Wirkung in Tätigkeit tritt und die Wicklungen 14 mit Bezug auf Kupplungswirkung entregt werden. Dieses hat den unmittelbaren Effekt, daß die Welle 12 verlangsamt und das Antriebsglied 10 wieder beschleunigt wird. Ist erst einmal die Drehzahl der Welle auf Null reduziert, hat die Einwegb-remse 90 keine Verbindung mit dem Gehäuse 11, woraufhin die weitere Beschleunigung des Antriebsgliedes 10 notwendig ist.
  • Es ist also ersichtlich, daß die Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß Fig. 3 bis 7 im großen und ganzen in gleicher Weise erfolgt wie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 und 2. In jedem Fall wird die gewünschte Drehmomentsteuerung durch die selektive und abgestimmte Verwendung von Wechsel- und Gleichstrom für die erregbaren Wicklungen des einen Gliedes erreicht, wobei entsprechende elektromagnetische Kräfte durch die Induktionswicklungen des anderen Gliedes hervorgerufen werden, um eine gewünschte Drehmomentgröße und einen gewünschten Grad der Beschleunigung oder Verlangsamung, je nach der Auswahl in einem der Antriebs- und Abtriebsglieder, zu erreichen. Stromlauf in der Feldwicklung (Fig. 9 bis 16) Es wird nunmehr auf solche Figuren Bezug genomm#en, die verschiedene Anordnungen von Wicklungen zeigen, die am Antriebsglied 10 vorgesehen sind, um die obengenannten und weiter unten beschriebenen Drehmomente zu erzeugen.
  • In der gezeigten erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 1 und 2 wird Gleich- und Wechselstrom den Wicklungen 14 über die Schleifringe 21, 23, 25, 27, 29 und über das Kabel 31 in bekannter Weise zugeführt (s. auch Fig. 9). Eine Programmsteuerung 200 be- wirkt über die Relaisvorrichtung 202 die Zuführung von Wechselstrom zu den Wicklungen oder Spulen 100, 102 und 104 der Wicklungen 14 des Antriübsgliedes 10 über die Schleif ringe 23, 25 und 27. Die Programmsteuerung ermöglicht also wahlweise die Zufuhr von Gleichstrom zu gleicher Zeit zu allen drei Spulen 100, 102 und 104, und ein zwischen der gemeinsamen Klemme 106 und dem Schleifring29 anomeordneter Leiter dient zur gemeinsamen Rückleitung. t' Eine erfindungsgemäße Ausführungsforrn gleich der nach Fig. 9 aber mit einem Schleifring weniger und eine einfachere Spulenanordnung ist in Fig. 10 dargestellt. Diese Ausführungsform ist für die Übertragung relativ geringer Kupplungsdrehmomente und/ oder für solche Fälle gedacht, in denen die Herstellungskosten eine wesentliche oder überragende Bedeutung haben. Bei Wechselstromerregung der Wicklungen 14 wird der Motor mit in Sternschaltung geschalteten Spulen 100, 102 und 104 versehen, und di(,-Rückleitungen 160, 162 und 164 werden mit den Schleifringen 21, 23 und 25 in üblicher Weise entsprechend verbunden. Ein Wechsel- und Gleichstrom wird abwechselnd der Relaisvorrichtung 202 zugeleitet, die über die Leitung 109 mit der Programmsteuerung 200 verbunden ist. Die Betätigung dieser erfindungsgemäßen Anordnung erfordert außer der Programmsteuerung 200 und der Relaisvorrichtung 202 nur noch eine Schaltvorrichtung zum Schalten von einer zur anderen Energieform, und zwar von Wechselstrom auf Gleichstrom und umgekehrt. Mit der Relaisvorrichtung 202 werden bei Wechselstromerregung die Spulen 100, 102 und 104 für die motorische oder Repulsions-Drehmo-mentbetätigung in Stern verbunden. Mit der Relaisvorrichtung202 sind bei Gleichstromerregung zwei der drei Wicklungen, z. B. die Spulen 100 und 102, in Serie über zwei oder drei Schleifringe, z. B. über die Schleifringe 21 und 23, und die Leitungen 166 und 168 mit der Relaisvorrichtung 202 zwecks Kupplung oder Zugdrehmomentbetätigung verbunden.
  • Fig. 11 zeigt einen schematischen Plan einer anderen Anordnung der Wicklungen 14. Drei Spulen 100, 102 und 104 sind in Stern für Wechselstrom und in Serie für Gleichstrom verbunden.
  • Es ist ersichtlich, daß die Spulen 100 und 102 an einer gemeinsamen Verbindungsstelle 106 anliegen, und daß ihre entgegengesetzten Enden mit den Schleifringen 21, 23 verbunden sind. Die Spule 104 ist mit ihrem einen Ende mit dem Schleifring 25 und mit ihrem anderen Ende mit dem Schleifring 27 verbunden. - Die gemeinsame Verbindungsstelle 106 ist direkt am Schleifring 29 angelegt. Zur Erregung der Wicklungen 14 mit Wechselstrom sind die Ringe 21, 23 und 25 mit der Relaisvorrichtung 202 über die Leitungen 160, 162 und 164 verbunden. Durch die Verbindung zwischen der Spule 104 und der gemeinsamen Verbindungsstelle 106 werden die Wicklungen 14 in Stern verbunden. Demgemäß verbindet, wenn die Programmsteuerung 200 die Relaisvorrichtung 202 betätigt, um die Spulen 100, 102 und 104 für die motorische Tätigkeit zu erregen, eine Schaltvorrichtung 1101 die in Abhängigkeit vom Relais 202 arbeitet, wenn Wechselstrom zugeführt wird, den Schleifring 27 mit dem Schleifring 29, so daß die Spule 104 mit der Verbindungsstelle 106 verbunden ist. Zur Erregung der Wicklungen 14 mit Gleichstrom sind die Schleifringe 23 und 25 mit dein Relais 202 über die Leitungen 166 und 168 verbunden. Ein zweiter Schalter 114, der in Abhängigkeit vom Relais 202 betätigt wird, wenn Gleichstrom zugeführt wird, ist zwischen den Schleifringen 21 und 27 angelegt und schaltet die Spulen 100, 102 und 104 in Serie. Dieser Stromkreis verläuft vom Relais 202 über den Schleifring 23, die Spule 102, die Verbindungsstelle 106 und die Spule 100 zum Schleifring 21. Der Schalter 114 vollendet dann den Stromkreis vom Schleifring 21 über den Schleifring27, die Spule 104 und den Schleifring25 zum Relais 202. Damit werden also die gleichen Spu- len 100, 102 und 104 sowohl für die Wechselstromwie auch für die Gleichstrornzufuhr verwendet, die von der Erregung des Relais 202 und der Betätigung der Schalter 104 und 114 abhängt.
  • In Fig. 12 sind die Spulen 100, 102 und 104 in Dreieckverbindung gezeigt. Das Relais 202 ist mit den Schleifringen 21, 23 und 25 über Leitungen 160, 162 und 164, mit den Schleifringen 25 und 27 über Leitungen 166 und 168 verbunden. Der Schleifring 25 ist mit dein Ende 120 der Spule 100, der Schleifring 23 mit der Klemme 122 der Spulen 100 und 102, der Schleifring 21 mit der Klemme 124 der Spulen 102 und 104, und das andere Ende 126 der Spule 104 ist mit dem Schleifring 27 verbunden. Bei Erregung der Wicklungen mit Wechselstrom wird die Dreieckverhindung durch Verhindung des Endes 120 der Spule 100 mit dem Ende 126 der Spule 104 vervollständigt, und zwar durch den Schalter 110, der in Abhängig" keit von dem Relais 202 betätigt wird, wenn dieser mit Wechselstrom versorgt wird. Dainit sind die Schleifringe 25 und 27 verbunden. Bei Versorgung der Wicklungen mit Gleichstrom werden die Schleifringe 25 und 27 mit -dem Relais 202 über die Leitungen 166 und 168 verbunden, wodurch die Spulen 100, 102 und 104 in Serie- geschaltet werden. Kein Gleichstromschalter ist hierbei erforderlich, denn die Wicklungen sind normalerweise so lange in Serie geschaltet, bis der Schalter 110 eine Dreieckschaltung herstellt, indem die Enden 120 und 126 verbunden werden. Die im Dreieck verbundenen Wicklungen können also zwecks Erregung mit Gleichstrom verbunden werden, und zwar parallel, wie in Fig. 13 dargestellt. Hierbei ist (s. Fig. 12) das Relais 202 mit den Schleifringen 21, 23 und 25 über die Leitungen 160, 162 und 164 für die Wechselstromerregung in bekannter Weise entsprechend verbunden. Das Relais 202 ist also mit den Schleifringen 23 und 25 über die Leitungen 166 und 168 für die Gleichstromerregung verbunden. Wenn das Relais 202 durch Gleichstrom erregt ist, fließt nun Gleichstrom durch den Schleifring 23 zur Klemmel22 zwischen den Spulen 100 und 102. Von der Klemme 122 fließt daraufhin ein Teil des Stromes durch die Spule 100 zum Schleifring 25 und zurück zum Relais 202. Der übrige Teil des Stromes fließt in Serie durch die Spulen 102 und 104 parallel zur Spule 100 zum Schleifring 25 und zurück zum Relais 202 und vollendet damit die parallelen Stromkreise. Mit den Wicklungen, die parallel anstatt in Serie für die Kupplungswirkung verbunden sind, wird mehr Strom durch die Wicklungen fließen, um damit die Stromstärke zu vermehren und damit den daraus resultierenden Magnetfluß für die größere Kupplungskapazität zu bedingen. Eine andere Anordnung der Wicklungen 14 ist in Fig. 14 dargestellt. Die Spulen 100, 102 und 104 sind in Stern mit einer gemeinsamen Klemme 106 und mit ihren. entgegengesetzten Enden mit den Schleif ringen 21, 23 und 25 entsprechend verbunden, die ihrerseits wieder mit dem Relais 202 über die Leitungen 160, 162 und 164 verbunden sind. Damit bilden die drei Spulen bei Wechselstromdurchfluß einen normalen Sternschaltungsstromkreis. Bei Erregung durch Gleichstrom sind die Spulen 100 und 102 in Serie mit Hilfsspulen 130, 132 und 134 und einem Relais 202 über Leitungen 166 -und 168 mit den Schleifringen 23 und 27 verbunden. Es fließt nunmehr Gleichstrom vom Relais 202 durch den Schleifring 23, die Spule 102, die gemeinsame Klemme 106 und die Spule 100. Das Ende 116 der Spule 100 ist dann über die Leitung 128 in Serie mit den Hilfsspulen 130, 132 und 134 verbunden. Die Hilfsspule 134 ist ihrerseits mit dem Schleifring 27 und von diesem zurück mit dem Relais 202 verhunden. Bei dieser Gruppierung ist kein Schalter erforderlich, um die Wicklungen beim Wechseln von Gleichstrom zum Wechselstrom oder umgekehrt wieder zu verbinden.
  • Zusätzlich vermehrt die Verwendung von Hilfsspulen bei Gleichstromerregung wesentlich die Anzahl der erzielbaren Umdrehungen und erreicht damit ein gleichartiges Kupplungsdrehmonient bei verringertem Stromfluß.
  • Bei den Anordnungen gemäß Fig. 9 bis 14 wird entweder ein Teil oder werden alle Wicklungen sowohl für Gleichstrom- wie auch für Wechselstromerregung benutzt. Unter gewissen Umständen ist es wünschenswert, besondere Wicklungen für Gleichstrom und Wechselstrom zu verwenden, um zwei unabhängig voneinander verlaufende Stromkreise zu be- sitzen. Zwei Ausführungsformen mit getrennt angeordneten Wicklungen sind in Fig.15 und 16 gezeigt. In beiden Figuren ist das Relais 202 mit den Schleifringen 21, 23 und 25 für Wechselstromerregung und mit den Schleifringen 27 und 29 für Gleichstromerregung verbunden. Getrennt angeordnete Gleichstromwicklungen 136 sind mit den Schleifringen 27 und 29 verbunden, durch'die nur Gleichstrom für die Kupplung bei entsprechend gegebenem Fall geleitet wird. Normalerweise können die Wechselstromspulen 100, 102 und 104 in Stern (s. Fig. 15) oder Dreieck (s. Fig. 16), und weiterhin über die Schleifringe 21, 23 und 25 mit dem Relais 202 verbunden sein. Steuerstromkreis fürpositiveDrehmomentübertragung nach Fig. 17 und 18 Ein Steuermechanismus und ein typischer Arbeitsstromkreis sind in Fig. 17 und 18 dargestellt. Für automatische Betätigung kann durch das Zurückdrehen oder Erneuern des Kreislaufes der Programmsteuerung 200 die Ausgangsstellung erreicht werden. Ein oder mehrere Relais 202 sind vorgesehen, welche die Erregung der Wicklungen 14 bei Zusammenwirkung mit den Wicklungen 19 bedingen, um damit selektiv ein Rückstoß- oder Zugdrehrnoment zwischen dem Antriebsglied 10 und dem Abtriebsglied 26 zu erwirken. Die Wicklungen 14 schließen wiederum motorische und kuppelnde Elemente 204 und 206 ein, die entweder getrennte Wicklungen oder nur eine Wicklung besitzen, die abwechselnd erregt werden bzw. wird, um zuerst ein Rückstoßdrehmoment und dann ein Zugdrehmoment zu bewirken. Falls gewünscht, kann ein Wählschalter 208 betätigt werden, um eine handbetätigte Steuerung 210 über eine Nebenprogrammsteuerungsvorrichtung 218 zu ermöglichen. Die Brems- und Haltevorrichtung207, die als mechanische Bremse 48 gemäß Fig. 2 ausgeführt sein kann, wird durch ein getrennt angeordnetes Relais 212 betätigt, das eine erste Steuerungsverbindung 214 besitzt, die durch das Relais 202 gesteuert wird und eine zweite Steuerverbindung 216 hat, die in Ab- hängigkeit von einein durch die Geschwindigkeit gesteuerten Mittel 218 wirkt. In Fig. 2 ist das von der Geschwindigkeit abhängige Mittel 218 eine mechanische Vorrichtung, die mit der Abtriebswelle 12 verbunden und vorzugsweise derart angeordnet ist, daß, wenn die Geschwindigkeit der Welle sich dem Wert Null nähert, das Relais 212 betätigt wird, um die Brems- und Haltevorrichtung 207 zu betätigen und dabei die Abtrieb#swelle 12 gegen weitere Drehung zu sichern.
  • Um die erfindungsgemäße Vorrichtung als sich selbst erregende Antriebsvorrichtung oder als Drehmomentübertragungsmittel verwenden zu können, ist das Halte- oder Bremsmittel 207 mit der Welle 12 verbunden, so daß diese festgelegt wird. Wicklungen 14 des Antriebsgliedes 10 werden dann erregt und be- wirken ein Rückstoßdrehmornent zwischen dem Antriebsglied 10 und dem Abtriebsglied 26, so daß gegenüber dem Gehäuse ein Drehmoment des Antriebsgliedes 10 bewirkt wird. Damit wird die optimale Drehgeschwindigkeit des Antriebsgliedes 10 in einem solchen Zeitpunkt entwickelt, in welchem das Abtriebsdrehmornent über die Welle 12 zu leisten ist. Diese Zeit wird entweder durch die Programmsteuerung 200 oder durch das von Hand gesteuerte Mittel 210 bestimmt und ist abhängig von der Art der zu betätigenden Maschine. Durch die Steuerungsmittel einer der Vorrichtungen 200 oder 210 tritt das Relais 202 in Tätigkeit und öffnet das Breins- bzw. Haltemittel 207, entregt die Wicklungen 14 und bewirkt damit ein Rückstoßdrehmoment zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern 10 bzw. 26. Zu gleicher Zeit erregt das Relais 202 die Wicklungen 14 und bedingt damit ein ZugdrehmGment zwischen diesen Gliedern, wobei das Antriebsglied 10 und das Abtriebsglied 26 miteinander verkuppelt (verriegelt) sind und damit mit der Arbeitswelle 12 verbunden sind.
  • Diese Funktionen sind graphisch in Fig. 18 dargestellt, in welcher der schraffierte Balken 220 die Erregung der Wicklungen 14 darstellt, um das obengenannte Repulsionsdrehmoment zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern 10 und 26 zu bewirken, und in welcher der schraffierte Balken 222 die Erregung der Wicklungen 14 zeigt, um ein Zugdrehmoment zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern zu bedingen, während der schraffierte Balken 224 diejenigen Perioden zeigt, in denen das Halte- bzw. Bremsglied 207 betätigt wird, um die Abtriebswelle im nicht drehbaren Zustand zu halten. Die Erregung der Wicklungen 14, die das Repulsionsdrehmoment zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern bewirkt, wird als motorisches Moment und die Erregung der Wicklungen 14, die das Zugdrehmoment zwischen diesen Gliedern bewirkt, als Kupplung im Hinblick auf die beiden Glieder bezeichnet. Beide, die Kupplungs-bzw. motorische Betätigung, können wahlweise als dynamische Bremse der Ahtriebswelle 12 dienen. Diese Bremsung darf nicht mit der statischen Bremsung oder Festhaltung der Welle durch das Halte- oder Breinsmittel 207 verwechselt werden. Die Vorrichtung, durch welche die motorische und Kupplungsfunktion der Wicklungen 14 mit den Wicklungen 19 zusammenwirken, wird zur dynamischen Bremsung der Abtriebswelle 12 betätigt und wird nunmehr näher beschrieben. Es soll der Hinweis an diesem Punkt der Beschreibung genügen, daß entweder das Zug- oder das Rückstoßdrehmoment zum Antrieb der Vorrichtung und daß, umgekehrt, das Rückstoß- oder Zugdrehmornent andererseits als dynamische Bremsung der Vorrichtung dienen kann. Damit dienen, wenn die Rückstoßdrehmomente zum Antreiben der Vorrichtung Verwendung finden, die Zugdrehrnomente zum dynamischen Abbremsen der Abtriebswelle 12. Und wenn andererseits das Zugdrehmoment zum Antreiben der Vorrichtung Verwendung findet, dann dient das Rückstoßdrehmoment als dynamische Bremse der Abtriebswelle 12. Hierdurch wird die Wirkungsweise der Vorrichtung vielseitig, so daß sie entweder in positiver oder in negativer Richtung wirken kann.
  • Das Zugdrehmoment oder die Kupplungswirkung ist derart, daß die Antriebs- oder Abtriebsglieder 10 und 26 miteinander verbunden bzw. verriegelt sind und somit das Schwungradmoment des Antriebsgliedes direkt auf die Antriebswelle 12 übertragen wird. Die Länge der Zeit, während welcher ein derartiges Drehmoment übertragen werden kann, kann durch verschiedene Mittel bestimmt werden. In der dargestellten Form soll als Beispiel einer Programmsteuerung 200 die vorausbestimmbare oder automatisch bestimmte Übertragungs- und Kupplungsbetätigung genügen. Sobald die Kupplungsperiode abgelaufen ist, wird das Relais 202 durch die Programmsteuerungen 200 oder 210 betätigt, und die Wicklungen 14 werden bei ihrer Kupplungswirkung entregt und die Wicklungen wiederum für die motorische Betätigung erregt. Diese Funktion ist durch den Balken 226 in Fig. 18 dargestellt.
  • Als eine unerwünschte Folge der Arbeit der Wicklungen 14 'bei der Kupplungswirkung gehen Drehmomente des Schwungrades oder des Antriebsgliedes 10 verloren, so daß z. B. in der Arbeitsmaschine eine gewisse Geschwindigkeitsreduktion eintritt. Gleichzeitig findet eine Entwicklung der Geschwindigkeit und des Drehmomentes im Abtriebsglied 26 statt, da alle Teile zusammen mit dem Abtriebsglied einschließlich der nicht dargestellten Arbeitsmaschine verriegelt sind. Deshalb wird beim Entregen der Wicklungen 14, welche Kupplungswirkungen haben, das Antriebsglied bei einer geringeren Geschwindigkeit als die Maximalgeschwindigkeit umkehren, und das Ab- triebsglied 26 wird auf eine vorausbestimmte Geschwindigkeit beschleunigt, die geringer ist als jene des Antriebsgliedes. Die Wiedererregung der Wicklungen 14 zwecks motorischer Wirkung entwickelt Drehmomente zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern in einer Richtung, welche die Drehgeschwindigkeit des Abtriebsgliedes verringert und das Antriebsglied wieder beschleunigt. Da somit das effektive Trägheitsdrehmoment des Antriebsgliedes vorzugsweise größer ist als das des Abtriebsgliedes, einschließlich jenes der effektiven Belastung, bedingt die motorische Wirkung der Wicklungen 14 die Reduzierung der Abtriebswelle12 auf Null (dieses entspricht der dynamischen Bremsung), während zur gleichen Zeit die Wiederbeschleunigung des Antriebsgliedes erfolgt. Das geschwindigkeitsabhängige Glied 218 bewirkt automatisch die Vollendung der Geschwindigkeit auf Null, wobei diese Wirkung bedingt, daß das Relais 212 das Halte- oder Bremsglied 207 betätigt und damit die Abtriebswelle 12 gegen weitere Drehung sichert.
  • In Fig. 18 zeigt das schraffierte Feld 288, daß die Wiederanwendung des Halte- und Bremsmittels 207 in einem Augenblick nach einer etwa unbestimmbaren Periode erfolgt, daß sie aber klar in dem Augenblick erfolgt, in welchem die Kupplungstätigkeit der Wicklungen 14 durch Entregung unwirksam ist und die motorische Erregung wieder bewirkt wird. Wenn einmal das Halte- oder Bremsmittel 207 angesprochen hat, ist eine feste Verbindung mit dem Gehäuse 11 wiederhergestellt, und die verbleibende Geschwindig# keit, die im Antriebsglied 10 entwickelt worden ist, kann wieder zurückgewonnen werden, bevor die nächste Kupplungsphase zur Wirkung kommt. Es ist von grundsätzlicher Bedeutung, um den vollen Nutzen der Erfindung zu erzielen, daß das Halte- und Bremsmittel 207 nicht eher anspricht, als bis die maximale Ausnutzung der motorischen Tätigkeit der Wicklungen 14 erfolgt ist, um die dynamische Bremsung an der Antriebswelle 12 und um zur gleichen Zeit eine Wiederbeschleunigung des Antriebsgliedes 10 zu vollenden. Andererseits, wenn die Halte- oder Breinsmittel 207 wieder ansprechen, sobald die Kupplungstätigkeit unwirksam ist, ist der größte Teil der Energie in den Abtriebsgliedern und der Belastung in Form von Reihungswärme verbraucht und kann nicht im Antriebsglied wieder nutzbar gemacht werden.
  • Wie bereits oben ausgeführt, kann entweder die motorische und/oder die Kupplungstätigkeit der Wicklungen 14 für die dynamische Bremsung der Abtriebstriebswelle 12 oder zum Antreiben der Abtriebswelle 12 verwendet werden. Wenn es erwünscht ist, das Antriebsglied zur Ruhe zu bringen, kann es bei Erregung der Wicklungen 14 gebremst werden, während das Halte- oder Brernsmittel auf das Abtriebsglied wirkt. Da der Effekt der Kupplungswirkung darin besteht, die Differentialgeschwindigkeit zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern zu reduzieren und das Abtriebsglied in Ruhestellung gehalten bleibt, hat die Kupplungswirkung den einzigen Effekt, die Geschwindigkeit des Antriebsgliedes zu verringern.
  • Es ist noch zu bemerken, daß die Kupplungs- und motorischen Tätigkeiten der Wicklungen 14 nicht von einer besonderen Drehrichtung des Antriebsgliedes 10 abhängen, um ihre entsprechenden Funktionen auszuführen. Dieses bedeutet, daß der elektrische Stromkreis einen Polarisierungs- oder einen sonstigen Mechanismus zum Umpolen des Feldes besitzt, wo,-durch die Richtung der motorischen Tätigkeit und die Drehrichtung des Antriebsgliedes ausgewählt werden können. In einem solchen Falle kann ein motorisches, Drehmornent: in einer Richtung entgegengesetzt zu der vorhergehend verwendeten das Abtriebsglied in derselben Richtung wie bei der Kupplungsaktion antreiben. Ein derartiger Mechanismus ist nicht dargestellt, ist aber im Rahmen der Beschreibung der Darstellungen leicht verständlich.
  • Weil keine direkte Verbindung zwischen der Energiequelle und der anzutreibenden Arbeitsmaschine vorhanden ist, werden alle Drehmomente über die zusammenwirkenden Magnetfelder übertragen, die durch die Wicklungen 14 und 19 entwickelt werden, und es ist nicht möglich, mehr als eine vorbestimmte Größe eines Drehmomentes vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied zu übertragen. Dieses ermöglicht somit, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung als Üb#erlastungsschutz dient. Das während der Erregung der Wicklungen 14 übertragene Drehnaoment zur Durchführung der Kupplungstätigkeit ist eine Funktion der Anzahl der Lagen der Wicklungen 14 und der in ihnen herrschenden Stromstärke. Demgemäß ist es möglich, das Drehmoraent durch Verändern des den Wicklungen zugeführten Stromes genau zu steuern. Wenn die Arbeitsmaschine ein größeres Drehrnoment erfordert als das bestehende Magnetfeld übertragen kann, dann ist das verriegelnde Verhältnis zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern nicht länger aufrecht erhaltbar, und das Abtriebsglied beginnt gegenüber dem Antriebsglied in einem bestimmten Ausmaße in Abhängigkeit vorn geforderten und übertragbaren Drehmornent zu schlüpfen. Gleicherweise, wenn die Wicklungen 14 für die motorische Tätigkeit erregt sind, bestimmt die Stärke des umlaufenden Wechselstromfeldes das motorische Drehmoment. Hieraus ist ersichtlich, daß in Abhängigkeit von den Größen der gewählten Stromstärken nur ein vorausbestimmtes maximales Drehmoment auf die Arbeitsmaschine übertragen werden kann, und dieses kann in der Weise ausgewählt werden, daß eine Überlastung der Maschine begrenzt wird. Weiterhin kann, wenn das Moment des Abtriebzuges selbst ausreicht, um Schäden zu verursachen, eine negative drehmoment- oder energievernichtende Vorrichtung in der kritischen Periode vorgesehen sein, um weiterhin die Belastung zu begrenzen, die auftritt.
  • Die Kupplungstätigkeit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in zwei Teile geteilt werden. Die erste wird durch Initialwirkung von Gleichstrom und die zweite durch eine ständig vorhandene Wirkung, die im folgenden beschrieben sind, hervorgerufen. Wenn das Drehmornent auf die Arbeitsmaschine zu übertragen ist, die im Ruhezustand ist und bevor ein ständiges Drehmoment verfügbar ist, ist es notwendig, die Trägheit der Welle 12 und des AI>triebsgliedes zu überwinden und diese auf die gewünschte Geschwindigkeit zu bringen. Damit ist, wenn die Drehmo-mentübertragungsvorrichtung ein hohes Trägheitsdrehmoment auf die angetriebenen Glieder übertragen kann und dann auf eine vorausbestimmte Größe des Drehmomentes zurückkehrt, eine scharfe, bestimmte Trägheitskupplungswirkung zu erhalten, ohne eine Überlastung zu wagen.
  • Die Wicklungen 14 bewirken beim Kuppeln eine hohe induktive Belastung der Gleichstroniquelle, welche die Wicklungen erregt. Demgemäß haben die Wicklungen eine niedrige Initialimpedanz und erlauben damit dem zufließenden Strom einen ständigen Wert zu überschreiten, welcher festliegt. Weil, wie oben festgestellt, das übertragene Drehmoment eine Funktion der Stromstärke in den Wicklungen ist, -überschreitet das Initialdrehmoment zwischen den Antriebs- und Abtriebsgliedern den laufenden Grundwert. jedoch ist das überschüssige Drehmoment- erforderlich, um die Initialkraft des Abtriebsgliede§'bzw. dessen abhängiger Teile zu bewältigen, so daß kein übermäßiges Drehmoment die Arbeitsmaschine erreicht. Dieses hohe Initialdrehmoment ermöglicht also, daß die angetriebenen Glieder die gewünschte Geschwindigkeit schneller erreichen als es andererseits möglich wäre, da die Initialkupplungswirkung die oben beschriebene starke Initialkupplung oder die schnelle Verbindung zwischen den Gliedern bedingt, wodurch ein großer Teil des Schlupfes vermieden wird, der bei anderen magnetischen oder elektromagnetischen, reibungslosen Kupplungen vorhanden ist. Steuerstromkreis für negative DrehmomentübeTtragung nach Fig. 19 und 20 In den oben beschriebenen Vorrichtungen stand vornehmlich die positive Drehmomentübertragung im Vordergrund, d. h. die Funktion, in welcher die Kupplungstätigkeit das Abtriebsdrehmoment entwickelt und die motorische Tätigkeit im allgemeinen das Abtriebsdrehmoment stillsetzt. Wie schon oben angedeutet, soll jedoch die Erfindung in breiterer Weise wendbar sein und insbesondere hinsichtlich der Entwicklung von negativen Drehmomentübertragungen Verwendung finden können. Bei der Entwicklung eines negativen Abtriebsdrehmoments ist das normale Drehmornent des Antriebsgliedes 10 auf eine als Motor wirkende Geschwindigkeit basiert, die weniger als die volle bzw. maximale Motorgeschwindigkeit darstellt, und ist automatisch durch gegenüber dem Gehäuse 11 geschwindigkeitsbegrenzende Mittel 230 (s. Fig. 2) gesteuert, die durch Startmittel bzw. Übertragungsmittel des drehbaren Antriebsgliedes 10 angetrieben sind. Negative Abtriebsdrehmomente werden dadurch entwickelt, daß das geschwindigkeitsbegrenzende Mittel 230 überlagert wird und daß weiterhin die motorische Wirkung 204 der Wicklun-Olen 14 erregt wird und daß ferner die Wicklungen 14 t> für die Durchführung motorischer Tätigkeit 204 _erregt werden. Nach -Übertragung des gewünschten momentanen negativen Drehmomentes auf die Arbeitsmaschine wird der motorisch wirkende Teil 204 entregt und der als Kupplung wirkende Teil 206 der Weklungen wieder betätigt. Diese Funktionen sind in Fig.. 19,-schematisch dargestellt.
  • Fi-#'19 zeigt einen Wirkungszyklus eines"Mechanismus - zur Übertragung des Drehmomentes für ein negatives Abtriebsdrehmoment. Wie bei der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen positiven Drehmöni#entanforderung ist auch hier der motorische Teil 204 erregt, und das Halte- -bzw. Bremsmittel 207 ermöglicht die Beschleunigung des Antriebsgliedes 210 bis-'zu &ssen normaler Drehgeschwinäigkeit. Die schraffierten Felder232 und 234 bedeuten die Startphas'e. Das Abschalten des moto.rischen Teiles im Augenblick 236 zeigt eine automatische Betätigung des geschwindigkeitsbegrenzenden Mittels 230, wenn die vorausbestimmte UmdrehungsgeschwindigkeIt im Antriebsglied 10 entwickelt ist. Bei einem entsprechenden Zeitpunkt238, der durch die reversierende Programmsteuerung 240 bestimmt ist, welche weiter unten zu Fig. 20 beschrieben wird, wird das Halte- und Bremsmittel 207 wieder gelöst und das geschwindigkeitsbegrenzende Mittel 230 abgeschaltet und der motorische Teil 214 weiterhin bis zu einer Höhe erregt, die ausreicht, um wiederum das motorische Drehmoment gegenüber dein Antriebsglied in Tätig' keit zu setzen, um damit die Drehung der Abtriebswelle in einer zur Antriebsgliedrichtung entgegengesetzten Richtung zu bewirken. Die Phase ist durch das Feld 242 in Fig. 19 dargestellt. Die Verlangsamung der Abtriebswelle kann durch einen verzögernden Drehmomentsweg 244 (Fig. 20) in einem Zeitpunkt 246 erfolgen, der durch die angetriebene Maschine bestimmt ist. Dieses ereignet sich bei Entregung des motorischen Teiles 204 und Erregung des Kupplungsteiles 206, wie durch das schraffierte Feld 248 dargestellt ist. Beim Lösen des Breinsteiles 250 (Fig. 20), welches von der Zurücklegung einer Strecke oder von einer auf die Nullgeschwindigkeit reagierenden Vorrichtung oder von beiden im Zeitpunkt 252 abhängig ist, wird die Kupplungstätigkeit der Wicklungen 14 entregt, das Halte- und Bremsmittel 207 zum Ansprechen gebracht, und die motorische Tätigkeit der Wicklungen 14 wird wieder hergestellt, um das geschwindigkeitsbegrenzende Glied 230 zu steuern.
  • - Universalausführung (Fig. 20) Fig. 20 zeigt die Steuerverbindungen für die motorische, kuppelnde und bremsende Wirkung der Vorrichtung nach den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung mit einem Hinweis auf die Art, in-welcher das positive oder negative Abtriebsmoment wahlweise eingeschaltet werden kann, welches von der Stellung eines Wählschalters 254 abhängig ist. Getrennt angeordnete Schalter 256, 258 und 260 sind mit dem Wählschalter verbunden, so daß wahlweise eine motorisch kuppelnde oder - haltende bzw. bremsende Wirkung zur Steuerung erreichbar ist, um positive oder negative Abtriebsdrehmomente wunschgemäß zu entwickeln. Um den Stromkreis nach Fig. 20 zu vereinfachen, sind nur die Steuer-verbindungen gezeigt und die Kraftzuleitungen zu den verschiedenen Relais fortgelassen; weiterhin sind zur Vereinfachung die meisten der Steuerelemente, welche die negative Drehine,mententwicklung bestimmen, unabhängig von jenen Steuerelementen dargestellt, welche die positive Drehmomententwicklung bestimmen. Hierdurch ist eine charakteristische Darstellung gegeben, die zum leichteren Verständnis der Fig. 20 beiträgt. Zur weiteren Vereinfachung der Verhältnisse ist die Darstellung aller Relais vereinheitlicht, wobei Steuermittel an der linken Seite der Relaisgruppe die Relaisbetätigung steuern. Steuerungssignale sind an der rechten Seite der Relaisgruppe vorgesehen und bestimmen den Ab- fall oder die Entregung des Relais. Ein negatives Drehmomententwicklungspro-gramm ist vom reversierenden Programmittel 240 abgeleitet, und wenn das System vom Ruhezustand aus gestartet wird, ist ein Startstronistoß in Richtung 262 wirksam, um damit die den Motor betätigende Relaisvorrichtung 264 zu betätigen. Gleichzeitig wird das Relais 266 für die Kupplung entregt und das Relais 268 für das Halte-und Bremsglied betätigt. Die Relais 264, 266 und 268 bestimmen so-mit gleichzeitig die Erregung der Wicklungen 14 für die motorische Tätigkeit und der Halte-und Bremsmittel 207, die mit 232 und 234 in Fig. 19 bezeichnet sind, wobei das Antriebsdrehmoment im Antriebsglied 10 entwickelt werden kann.
  • Zum Zwecke der Entwicklung eines negativen Drehrnomentes kann es von Bedeutung sein, daß das geschwindigkeitbegrenzende Mittel 230, das durch das Antriebsglied 10 angetrieben wird, die Winkelgeschwindigkeit des Antriebsgliedes auf einen geringeren Wert als der vollständigen Geschwindigkeit, z. B. 50 bis 7011/o derselben, begrenzt. Diese Geschwindigkeit wird vorzugsweise entsprechend der Drehmonientkurve der motorischen Tätigkeit gewählt, und unter gewissen Umständen kann das negative DrehmGment durch Erregung der motorischen Wirkung durch das Antriebsglied aus der Ruhestellung entwickelt werden. Die Verbindung 270 und das geschwindigkeitbegrenzende Mittel 230 bewirken, daß bei Erreichung der Grenzgeschwindigkeit im Antriebsglied 10 das Relais 264 abfällt, dabei das Antriebsglied 10 befähigt, sich im Leerlauf weiterzudrehen, während das Halte- und Bremsmittel 207 unbeweglich bleibt. Diese Funktion kann im Zeitpunkt 236 gemäß Fig. 19 eintreten.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform schaltet das Programmsteuerungsmittel 240 eine zweite Abtriebsleitung 272 zum Steuern der Spannung ein, welche die Erregung zur negativen Drehmomententwicklung bestimmt. Beim Einschalten der Spannung überwiegt die Motorwirkung, und das Relais 274 wird derart betätigt, daß die Wicklungen 14 erregt werden, um die motorische Tätigkeit unabhängig von irgendwelcher Regulierung durch das geschwindigkeitsbegrenzende Mittel 230 zu bedingen. Zur gleichen Zeit bestimmt die gleiche Spannung das Abfallen des Bremsrelais 248, so daß die Motortätigkeit die Lieferung negativer Abtriebsdrehmomente gegenüber dem Schwungradträgheitsdrehmoment des Gliedes 10 entwickelt. Dieses wird durch eine kleine Dre#hgeschwindigkeitsvermehrung des Antriebsgliedes 10 gegenüber dem Gehäuse begleitet, aber die hauptsächliche Geschwindigkeitsentwicklung der Abtriebswelle 12 wird durch die negative Drehmomentlieferung erzeugt. Die Dauer der negativen Drehmomentlieferung kann durch die Programmsteuerung 240 bestimmt werden, aber in der dargestellten Form betätigt eine getrennte Vorrichtung 244 für das verzögernde Drehmoment, welche ein begrenzender Schalter sein kann, der an der angetriebenen Maschine angeordnet ist, im Zeitpunkt 246 (s. Fig. 19) die Abschaltung, und die motorische Tätigkeit überläuft das Relais 274 und zu gleicher Zeit das Relais 266, um das Relais 266 für die Kupplungswirkung zu betätigen. Die Kupplungstätigkeit hat dann die Wirkung der Verzögerung der Abtriebswelle und des Verbrauches seines Drehmomentes, dies alles durch die Wirkung gegen ein entsprechendes Moment des Antriebsgliedes 10. Bei der Erreichung des Wertes Null der Abtriehswellengeschwindigkeit oder des oberen Totpunktes der angetriebenen Maschine oder einiger anderer Bremslagenbedingungen wird das die Bremse betätigende Mittel 240 in Tätigkeit gesetzt, wodurch das Relais 266 für die Kupplung abfällt und das Bremsrelais 268 wieder in Tätigkeit tritt, somit wiederum das Halte-und Bremsglied 207 wieder anspricht und die motorische Tätigkeit nochmals mit der die Geschwindikeit begrenzenden Steuerung in Verbindung bringt.
  • Der Wählschalter 254 und die zugehörigen Schalter 256, 258 und 260 werden in die andere Stellung gebracht, und zwar zur Auswahl der positiven Abtriebsdrehmornentlieferung, und setzen damit die getrennte Vorwärtssteuerung 276 in Tätigkeit. Das Vorwärtssteuerungsmittel 276 entspricht im allgemeinen der Vorrichtung 200 nach Fig. 17. Wenn das System aus der Ruhestellung gestartet wird, liefert ein erstes Abtriebsteil 278 des Programmsteuermittels 276 eine Startsteuerspannung, durch die gleichzeitig das Steuerrelais 280 des Motors und das Stenerrelais 282 der Bremse betätigt werden, und ermöglicht damit die Entwicklung des Schwungraddrehmomentes gegenüber dein Gehäuse. Die Lieferung eines positiven Drehmomentes der Welle 12 hängt von der Steuerung des zweiten, Abtriebsteiles 284 des Programmsteuerungsmittels 276 ab, Beim Einschalten einer Steuerspannung in die Leitung 284 fallen das Motorsteuerrelais 280 und. das Brernsrelais 282 ab, und das Kupplungssteuerrelais 268 wird betätigt. Die Kupplungstätigkeit dient dazu, die Abtriebswellendrehbewegung in der gleichen Richtung wie die Bewegung des Schwungradgliedes 10 abzugeben, und der Prozeß der Übertragung kinetischer Energie aus dem Schwungradglied 10 zum Abtriebsteil bedingt eine entsprechende Geschwindigkeitsverminderung des Schwungradgliedes 101. Die Beendigung einer positiven Drehmomentlieferung kann im Falle einer negativen Drehmotnententwicklung analog der oben beschriebenen Vorrichtung 244 durch eine verzögernde Drehmomentvorrichtung 288 bestimmt werden, mit der Abänderung, daß der Abtrieb-steil der Vorrichtung 288 den Abfall des Kupplungsrelais 268 und die Betätigung des Motorsteuerrelais 280 bestimmt. Dieses erlaubt der Motorbetätigung 204, ein verzögerndes Drehmoment zwecks Verlangsamung der Abtriebswelle zu entwickeln, während dabei kinetische Energie dem Antriebsglied 10 wieder zugeführt wird. Zwecks, Erreichung einer Abtrieb#sgeschwindigkeit von Null, die obere Totpunktstellung oder einige andere Bedingungen der angetriebenen Maschine kann die Bremsvorrichtung 250 in Wirkung treten, um das Bremsrelais 282 zu betätigen, so daß das Halte- und Bremsmittel 207 die Abtriebswelle hält und sie damit gegenüber dem Gehäuse festlegt. Es wirkt eine fortgeführte Motortätigkeit entgegen, die dazu dient, um vollständig das. Schwungradglied 10 bis auf die gewünschte Umdrehungsgeschwindigkeit hinsichtlich des Gehäuses zu bringen.
  • Zur Vereinfachung und zum klareren Verständnis der Zeichnung bezieht sich die obige Bschreibung der Erfindung auf eine Vorrichtung, die sowohl für motorische Tätigkeit wie auch für Kupplungstätigkeit mit Wechselstro#merregung der Wicklungen 14 dient, wobei eine getrennte Betrachtung der Funktionen dieser Teile das Verständnis vereinfacht. jedoch sei hervorgehoben" daß es unter gewissen Umständen wünschenswert ist, eine gleichzeitige bzw. überlappende Erregung der Wicklungen vorzusehen. In diesem Falle sind getrennt angeordnete Wicklungen, wie in Fig. 15 und 16 dargestellt, am Antriebsglied für die motorische und kuppelnde Tätigkeit vorgesehen, und es ist zweckmäßiger, die Erregung der motorischen und kuppelnden Elemente veränderbar zu steuern als die Erregung der Wicklungen 14 mit Wechselstrom, um ausschließlich entweder nur die motorische Tätigkeit oder nur die kuppelnde Tätigkeit zu bewirken.
  • Bei Verwendung von getrennten Motor- und Kupplungswicklungen am Antriebsteil kann die Übertragung von vorhergehender motorischer Erregung (Bremsen zur positiven Drehmomententwicklung; Kuppeln zur Entwicklung eines negativen Drehmornentes) auf eine vorher betätigte Kupplungssteuerung (Kuppeln zur E ntwicklung eines positiven Drehmomentes; Bremsen zur Entwicklung eines negativen Drehmomentes), der Abtriebswelle 12 von einer starr gesteuerten, festen Basis aus erfolgen. Bei Verwendung getrennter motorischer und Kupplungswicklungen am Antriebsglied 10 sollen die Ausdrücke »Erregung«, »Energiezufuhr«, »Entregung« u. dgl. als relative Ausdrücke verstanden werden, d. h. daß das durch Erregung einer Windung des Antriebsgliedes 10 entwickelte Drehmoment, z. B. das motorische oder das zu kuppelnde, das Drehmoment übertreffen kann, das durch die Erregung anderer Wicklungen entwikkelt ist, z. B. für die Kupplung oder den Motorteil. Steuervorrichtungen 200, 201, 240 und 276 und die verschiedenen Relais in Fig. 17 und 20, können derart verstanden werden, daß das Steuermittel für die effektive Abtriebsdrehmomententwicklung über verschiedene Erregungen der Wicklungen des Antriebsgliedes 10 wirkt, um die motorische und Kupplungstätigkeit zu bewirken, durch die bestimmt wird, welche dieser Wicklungen das vorherrschende Drehrnornent zu irgendeiner Zeit entwickeln. Auf diese Weise ist die vollständige Steuerung von der vollen Vorwärtsgeschwindigkeit über die langsame Vorwärtsgeschwindigkeit, bis zum Halten und wieder umgekehrt erreichbar, und zwar in der Reihenfolge und mit der relativen Größe der Motor- und Kupplungsdrehmomente, die vorherrschen. Zusammenfassung Es ist wesentlich, in Zusammenfassung des vorhergehenden zu kommentieren, daß die beschriebene Vorrichtung Komponenten nutzt, welche allgemein bekannt sind, welche aber Wirkungen hervorrufen, die bisher nicht erreicht wurden, und zwar, da im großen und ganzen die bisherigen. Schwungradkupplungs-Brems-Kombinationen von der hinsichtlich des Ge- häuses wirkenden Bremse abhängen, die das Abtriebsdrehmement vernichtet, indem ein erheblicher Teil der Energie in Friktionshitze verwandelt wird, die nicht mehr genutzt werden kann.
  • Für die positive Abtriebsdrehmomententwicklung wird die motorische Tätigkeit der Vorrichtung benutzt, die das Abtriebsmoment vernichtet und gleichzeitig das Drehmoment des Antriebsgliedes wieder herstellt, und für die negative Abtriebsdrehmomententwicklung dienen die Kupplungselemente gemäß der Erfindung dazu, das Abtriebsdrehmoment zu vernichten und zur gleichen Zeit das Schwungrad wieder auf das gewünschte Drehmoment zu bringen. In beiden Fällen sind Verluste der innewohnenden Energien durch nutzlosen Bezug auf das Gehäuse vermieden. Bei Verwendung der Vorrichtung zur positiven Abtriebsdrehmomententwicklung ist es häufig nicht notwendig, die Wicklungen 14 für die nichtorische Tätigkeit für eine längere Zeit zu erregen, als zur Wiederherstellung der gewünschten Geschwindigkeit des Antriebsgliedes 10 notwendig ist. Diese Zeitspanne kann geringer als ein kleiner Bruchteil eines vollen Arbeitszyklus der Maschine! sein, welche erfindungsgemäß angetrieben wird, so daß das geschwindigkeitsabhängige Mittel 230, welches der Geschwindigkeit des Antriebsgliedes 10 folgt, falls erwünscht, automatisch die Erregung der Wicklungen 14 für die motorische Tätigkeit abschaltet.
  • Als einfaches Drehmomentübertragungsglied für eine positive Abtriebsdrehmomententwicklung gesehen, kann die erfindungsgemäße Konstruktion bei der motorischen Tätigkeit der Wicklungen 10 zuerst nur als Bremse wirken, d. h. zur Vernichtung des Abtriebsdrehmomentes. In diesem Falle können, wie oben schcn gesagt, für einen Riementrieb Nuten 42 vorgesehen sein, die einen Teil des Antriebsgliedes 10 in irgendeiner der gezeigten Ausführungsformen bilden können, wodurch das Antriebsglied 10 fortlaufend durch eine äußere Drehmomente entwickelnde Kraftquelle angetrieben werdm z. B. mittels eines dauernd laufenden kleinen Elektromotors. Das Abtriebsdrehmoment der Welle 12 wird dann durch Einschalten der Wicklungen 14 für die Kupplungstätigkeit erzielt, und das Abtriebsdrehrnoment wird durch Erregung der Wicklutigen 14 vernichtet, um eine motorische Wirkung zu erzielen. Ist erst einmal das Abtriebsdrehmoment verbraucht, ist keine weitere Erregung der Wicklungen. 14 zur Erzeugung motorischer Wirkung notwendig, so daß die Wicklungen nachher entregt werden können und eine primäre Verbindung mit der äußeren Drehrnomentquelle vorgenommen werden kann, um das Antriebsglied wieder auf den vorhergehenden Stand zu bringen, wobei das dabei erforderliche zusätzliche Drehmoment klein sein kann.
  • In gleicher Weise, wenn die Vorrichtung als Drehme.mentübertragungsmittel für negative Al-,triebsdrehmomententwicklung vorgesehen ist, kann die erfindungsgemäße Anordnung die motorische Tätigkeit der Wicklungen 14 zuerst und ausschließlich für eine wirkungsvolle Lieferung von Abtriebsdrehmomenten verwenden. Wiederum sind die Riementriebnuten 42 dasj enige Mittel, durch, das das Antriebsglied 10 mit einer äußeren Drehmo-mentquelle verbunden sein kann, wie z.B. mit einem ständig umlaufenden kleinen Elektromotor 46, der oben erwähnt ist. Vorzugsweise stellt die Geschwindigkeit dieses Motors für das Antriebsglied 10, mit Rücksicht auf das Gehäuse, eine etwas geringere Geschwindigkeit dar als die volle Geschwindigkeit bei der motorischen Betätigung der Vorrichtung.
  • Da bei fortwährendem Gebrauch des negativen Drehmornentes notwendigerweise die Neigung besteht, daß sich die Geschwindigkeit des Antriebsgliedes relativ zum Gehäuse erhöht, kann der mit Riemen verbundene Motor über diese Laufgeschwindigkeit hinaus schneller laufen. Bei dieser Situation wirkt dann der Motor als Bremse auf das Antriebsglied und neigt dazu, daß das Antriebsglied am Erreichen der maximalen Geschwindigkeit durch, das Abtriebsglied verhindert wird, in welchem Fall der durch Riemen verbundene Motor das effektive Trägheitsmornent des Abtriebsgliedes vermehrt, um ein größeres und längerwährendes negatives Drehmoment zu gestatten, als andererseits möglich wäre.
  • Es sei noch hinzugefügt, daß zum Unterschied von einem normalen elektromotorischen Antrieb, bei dein das Startdrehmoment von der Nullgeschwindigkeit aus ungünstig ist, das beständig umlaufende Antriebs-"lied a 10 mit seinem hohen Trägheitsmoment eine von der Trägheit abhängige Basis besitzt, gegen welche relativ hohe Eigendrehmomente bei Übertragung auf die Welle 12 wirken. Ein vorzugsweise eigenes positives Drehmoment ist erforderlich, weil sich die Wicklungen 14 bereits mit einer relativ hohen Geschwindigkeit bewegen, wenn sie für die Kupplungstätigkeit erregt werden. Wegen des hohen Trägheitsmomentes des Antriebsgliedes wird also diese eigene günstige Drehmomentcharakteristik erreicht, wenn die Vorrichtung für negative Drehmomentlieferung betätigt wird, wie schon in Verbindung mit der Programmstenerung 240 zu Fig. 20 und auch zu Fig. 19 beschrieben ist.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß, obgleich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung oben dargestellt sind, diese lediglich Beispiele sind und keine die Erfindung begrenzenden Konstruktionen darstellen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unterschiedliche Anforderungen positiver oder negativer Drehmomente wiederholt in einem Arbeitszyklus bzw. in einer Reihenfolge zum Starten, zum Verlangsamen, zur Belastungssteuerung, zur Wiederverstärkung, zum Synchronisieren und als motorische Tätigkeit nutzbar sind. Es sind aber auch andere gleichartige Anordnungen oder Modifikationen möglich, ohne über den Rahmen der Erfindung hinauszugehen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Erzeugen oder Übertragen von Drehmomenten mit einem Paar koaxial auf getrennten Achsen benachbart angeordneter drehbarer und mit zusammenwirkenden Wicklungen versehener Glieder und mit Mitteln zur Stromversorgung dieser Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stroniversorgung dienenden Mittel die wahlweise Verwendung von Gleich- oder Wechselstrom für die Wicklungen ermöglichen, um entweder ein Rückstoßdrehmoment oder ein Zugdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Wicklungen aus einer Erregerwicklung auf dem einen Glied und einer Induktionswicklung auf dem anderen Glied bestehen, so daß bei Verwendung von Wechselstrom für die Erregerwicklung ein Rückstoßdrehmoment und bei Verwendung von Gleichstrom, ein Zugdrehmornent zwischen den Gliedern entsteht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Wicklungen. gleichzeitig mit Wechsel- und Gleichstrom zu versorgen. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem Mittel vorgesehen sind, um wahlweise das Verhältnis zwischen der Stärke des Wechselstromes und der des Gleichstromes. zu steuern. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, da,-durch gekennzeichnet, daß eine Bremse für eines der beiden Glieder vorgesehen ist und daß das andere Glied eine relativ große Masse besitzt, so daß die Verwendung von Wechselstrom für die Wicklungen ein Rückstoßdrehmoment zwischen den beiden Gliedern, und eine Drehung des einen Gliedes verursacht, wenn das. andere Glied gebremst wird. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Glied eine relativ große Masse besitzt und durch einen elektrischen Motor angetrieben werden kann, sot daß eine darauffolgende Verwendung von Gleichstrom für die Wicklungen zur Erzeugung eines Zugdrehmomentes zwischen den beiden Gliedern eine Drehung des anderen Gliedes verursacht. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Wicklungen bei Verwendung von Wechselstro#m nach dem Prinzip der Stern- oder Dreieckschaltung zu schalten, um ein Rückstoßdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen, und daß Mittel vorgesehen sind, um einige oder alle Erregerwicklungen in Serie oder parallel bei Verwendung von Gleichstrom zur Erzielung eines Zugdrehmomentes zu schalten. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Induktionswicklungen als Käfigwicklungen ausgebildet sind. 9. Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Glieder in Drehung versetzt wird, dann die Wicklungen unter Strom gesetzt werden, um sowohl ein Zug- wie auch ein. Rückstoßdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen, und daß anschließend die Drehmomente so abgestimmt werden, daß das eine größer ist als das andere, um Beschleunigung und Verzögerung der Glieder zu bewirken. 10. Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beiden Glieder in Drehung versetzt, dann Gleichstrom in die Wicklungen ge- leitet wird, um ein Zugdrehmoment und damit die Drehung des anderen Gliedes zu bewirken, und daß anschließend wahlweise Gleich- oder Wechselstrom in die Wicklungen gegeben wird, um eine relative Beschleunigung oder Verzögerung zwischen den Gliedern zu bewirken. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang, das eine Glied in erste Bewegung zu setzen, dadurch ausgeführt wird, daß das, andere Glied in der Bewegung gehindert und daß an die Wicklungen Wechselstrom gelegt wird, um ein Rückstoßdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Glied an der Bewegung in dem Augenblick gehindert wird, wenn seine Geschwindigkeit infolge Wechselstromerregung der Wicklungen auf Null gesunken ist. 13. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom so geregelt wird, daß die Glieder sich in entgegengesetzter Richtung bewegen. 14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Glied zunächst auf eine vo-rbestimmte Gesc11windigkeit beschleunigt wird, daß dann Wechselstrom an die Wicklungen gelegt wird, um ein Rückstoßdrehmoment zwischen den Gliedern zu erzeugen, und daß schließlich wahlweise das eine oder andere Glied gebremst wird, um ihre Geschwindigkeiten zu steuern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 325 363, 696 690.
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