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DE1196285B - Control device for alternating rapid excitation of one electromagnetically actuated friction clutch and brake - Google Patents

Control device for alternating rapid excitation of one electromagnetically actuated friction clutch and brake

Info

Publication number
DE1196285B
DE1196285B DEW27244A DEW0027244A DE1196285B DE 1196285 B DE1196285 B DE 1196285B DE W27244 A DEW27244 A DE W27244A DE W0027244 A DEW0027244 A DE W0027244A DE 1196285 B DE1196285 B DE 1196285B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control device
signal
control
control signal
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW27244A
Other languages
German (de)
Inventor
James L Leeson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dana Inc
Original Assignee
Warner Electric Brake and Clutch Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Warner Electric Brake and Clutch Co filed Critical Warner Electric Brake and Clutch Co
Priority to DEW27244A priority Critical patent/DE1196285B/en
Publication of DE1196285B publication Critical patent/DE1196285B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/0016Control of angular speed of one shaft without controlling the prime mover

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

Steuereinrichtung zum wechselseitigen Schnellerregen je einer elektromagnetisch betätigbaren Reibungskupplung und -bremse Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum wechselweisen Schnellerregen je einer auf eine gemeinsame Last wirkenden elektromagnetisch betätigbaren Reibungskupplung und Reibungsbremse, mit einer Signalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines auf zwei unterschiedliche Signalwerte einstellbaren Eingangssignals, durch das die wechselweise Erregung der in getrennten Ausgangskreisen angeordneten Erregerwicklungen der Reibungskupplung und der Reibungsbremse steuerbar ist.Control device for alternating rapid rain, one each electromagnetically actuatable friction clutch and brake The invention relates to a control device for alternating rapid rain, one each acting electromagnetically on a common load actuatable friction clutch and friction brake, with a signal generating device to generate an input signal that can be set to two different signal values, by the alternating excitation of the arranged in separate output circuits Excitation windings of the friction clutch and the friction brake can be controlled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufeinanderfolgende Einschaltung von Kupplung und Bremse in einem Arbeitsspiel zu bewirken, das mit außerordentlicher Schnelligkeit wiederholt werden kann.The invention is based on the object of a successive Activation of the clutch and brake in one working cycle, with can be repeated extremely quickly.

Es ist bereits eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, mit deren Hilfe abwechselnd eine elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung und eine Bremse erregt werden, wobei die alternierende Erregung durch das Öffnen und Schließen von Kontakten bewirkt wird. Die Erregerspannung ist bei dieser bekannten Steuereinrichtung eine zerhackte Gleichspannung, und diese Einrichtung hat .den Nachteil, daß das Abschalten einer Spule nur in dem Intervall zwischen zwei Rechteckwellen stattfinden kann. Außerdem steigt infolge der Induktivität der Erregerspule nach der Zündung des in der Einrichtung verwendeten Thyratrons die Erregerspannung verhältnismäßig langsam an, so daß das Eingreifen von Bremse oder Kupplung entsprechend zeitverzögert erfolgt. Damit ist diese bekannte Einrichtung auf Verwendungszwecke beschränkt, bei denen eine verhältnismäßig große Umschaltträgheit in Kauf genommen werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft dagegen eine Steuereinrichtung, die ein außerordentlich rasches Umschalten von der Kupplung auf die Bremse und umgekehrt ermöglicht.A control device of the type mentioned at the beginning has already become known, with their help alternately an electromagnetically actuated friction clutch and a brake are energized, the alternating energization by opening and closing of contacts is effected. The excitation voltage is known in this case Control device a chopped DC voltage, and this device has .den Disadvantage that switching off a coil only in the interval between two square waves can take place. In addition, due to the inductance of the excitation coil increases the ignition of the thyratron used in the device, the excitation voltage is proportionate slowly, so that the intervention of the brake or clutch is delayed accordingly he follows. This known device is therefore limited to uses in which a relatively high switching inertia can be accepted. The present invention, however, relates to a control device that is extremely enables rapid switching from the clutch to the brake and vice versa.

Es ist auch bereits eine Steuereinrichtung bekanntgeworden, die ein Differenzierglied aufweist. Es handelt sich dabei um eine in Abhängigkeit von der Drehzahl eines Verbrennungsmotors arbeitende Steuereinrichtung mit einem Kondensator als Differenzierglied, mit dessen Hilfe in einer Relaisspule ein der Frequenz der Spannungsstöße des Zündverteilers des Verbrennungsmotors proportionaler Strom erzeugt wird. Dadurch spricht das Relais bei einer bestimmten Frequenz der Spannungsstöße und damit bei einer vorbestimmten Motordrehzahl an. Die erfindungsgemäß ausgebildete Steuereinrichtung weist zwar ebenfalls ein Differenzierglied auf, doch hat dieses eine andere Aufgabe als das Differenzierglied der vorstehend genannten bekannten Steuereinrichtung. Beim Erfindungsgegenstand erzeugt das Differenzierglied ein Zwischensignal mit einer vorbestimmten Kurvenform, während der Kondensator der bekannten Steuereinrichtung als Ladekondensator dient, an dem sich eine der Frequenz der ankommenden Impulse etwa proportionale Spannung aufbaut.It has also become known a control device that a Has differentiator. It is a function of the Speed of an internal combustion engine operating control device with a capacitor as a differentiator, with the help of which in a relay coil one of the frequency of the Voltage surges of the ignition distributor of the internal combustion engine generates proportional current will. As a result, the relay speaks at a certain frequency of the voltage surges and thus at a predetermined engine speed. The trained according to the invention Although the control device also has a differentiating element, it has has another object than the differentiator of the above-mentioned known ones Control device. In the subject matter of the invention, the differentiating element generates an intermediate signal with a predetermined waveform, while the capacitor of the known control device serves as a charging capacitor, on which one of the frequency of the incoming pulses approximately proportional tension builds up.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile erfindungsgemäß durch eine Steuereinrichtung gelöst, die durch eine Zeitmeßvorrichtung zum Abmessen aufeinanderfolgender Zeiträume gekennzeichnet ist, von denen jeder in einen ersten und einen zweiten Teilzeitraum unterteilt ist, und die eine Signalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Rechteckeingangssignals aufweist, das während des einen Teilzeitraumes einen ersten Wert und während des anderen Teilzeitraumes einen zweiten davon verschiedenen Wert hat; außerdem ist erfindungsgemäß ein differenzierendes Netzwerk zum Empfang und Umwandeln des Eingangssignals in ein Zwischensignal vorgesehen, das während des ersten Teilzeitraumes steil auf einen ersten Extremwert ansteigt und anschließend allmählich, vorzugsweise exponentiell, auf einen ersten Zwischenwert abfällt, und das während des zweiten Teilzeitraumes sich steil auf einen zweiten Extremwert ändert und anschließend allmählich, vorzugsweise exponentiell auf einen zweiten Zwischenwert absinkt, wobei das Zwischensignal erfindungsgemäß zum Steuern der zum Verändern der mittleren Geschwindigkeit der Last durch schnelles Ingangsetzen und Wiederanhalten der Last dienenden wechselseitigen Erregung der Erregerwicklungen der Reibungskupplung und der Reibungsbremse während das ersten und zweiten Teilzeitraumes verwendet wird und wobei durch die Extremwerte des Zwischensignals die jeweils entsprechende Erregerspule über die im Dauerbetrieb zulässige Erregung hinaus übererregt wird.The object on which the invention is based is avoided the above-mentioned disadvantages according to the invention by a control device solved by a timing device for measuring successive periods is characterized, each of which is divided into a first and a second sub-period is divided, and the one signal generating device for generating a rectangular input signal having a first value during the one partial period and during the other partial period has a second different value; moreover is according to the invention a differentiating network for receiving and converting the input signal Provided in an intermediate signal which rises steeply during the first partial period a first extreme value increases and then gradually, preferably exponentially, drops to a first intermediate value, and that during the second Partial period changes steeply to a second extreme value and then gradually, preferably decreases exponentially to a second intermediate value, the intermediate signal according to the invention for controlling the to change the mean speed of the Load by quickly starting and stopping the load serving reciprocal Excitation of the excitation windings of the friction clutch and the friction brake during the first and second partial period is used and where through the extreme values of the intermediate signal the respective corresponding excitation coil over the in continuous operation permissible excitation is overexcited beyond.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Steuereinrichtung weist zweckmäßigerweise eine Phasenumkehrvorrichtung auf, die am Ausgang des differenzierenden Netzwerkes, das mindestens ein RC-Glied aufweist, angeordnet ist und mittels der aus dem Zwischensignal ein erstes und ein zweites Steuersignal ableitbar sind, die zueinander phasenverschoben, aber von im wensentlichen gleicher Kurvenform sind und deren Kurvenform der Kurvenform des Zwischensignals entspricht oder ähnlich ist, wobei ferner die Schaltung so getroffen ist, daß mittels des ersten Steuersignals die Erregung des einen Ausgangskreises und mittels des zweiten Steuersignals die Erregung des zweiten Ausgangskreises steuerbar ist.The control device designed according to the invention expediently has a phase reversal device, which at the output of the differentiating network, which has at least one RC element, is arranged and by means of the intermediate signal a first and a second control signal can be derived which are phase-shifted to one another, but are of essentially the same curve shape and their curve shape is the curve shape of the intermediate signal corresponds or is similar, the circuit also being made in this way is that by means of the first control signal, the excitation of one output circuit and the excitation of the second output circuit can be controlled by means of the second control signal is.

Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, auf der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Steuereinrichtung dargestellt und erläutert ist. Im einzelnen zeigt F i g.1 einen Längsschnitt durch die Mitte einer erfindungsgemäß steuerbaren Kupplung und Bremse in Teilansicht, F i g. 2 ein Schaltschema einer erfindungsgemäß ausgebildeten Steuervorrichtung, F i g. 3 bis 10 Kurven, welche Spannungen oder Ströme an verschiedenen Stellen der Steuervorrichtung darstellen, wobei die Abszisse die Zeitachse bildet und die Kurven so aufgetragen sind, als ob es sich überall um eine gemeinsame Abszissenachse. handelt, F i g. 11 ein Kathodenstrahloszillogramm des Steuerimpulses und der Geschwindigkeit der angetriebenen Welle.All details about the invention emerge from the following Description in conjunction with the drawing, on which an embodiment of a according to the invention designed control device is shown and explained. in the individual FIG. 1 shows a longitudinal section through the center of a device according to the invention controllable clutch and brake in partial view, F i g. 2 is a circuit diagram of a control device designed according to the invention, FIG. 3 to 10 curves, which Show voltages or currents at different points on the control device, where the abscissa forms the time axis and the curves are plotted as whether there is a common abscissa axis everywhere. acts, F i g. 11 a cathode ray oscillogram the control pulse and the speed of the driven shaft.

Die Erfindung betrifft die wahlweise Speisung von zwei elektromagnetischen Wicklungen 10 und 11, welche die übertragung eines Drehmoments auf einen Abtrieb, wie z. B. eine drehbar gelagerte Welle 12, steuern. Die Wicklungen 10, 11 sind (F i g. 1) Teile einer elektromagnetischen Kupplung 13, die beim Einschalten ein Antriebsdrehmoment auf die Welle überträgt und einer elektromagnetischen Bremse 14, welche ein Verzögerungsdrehmoment auf die Welle ausübt.The invention relates to the optional supply of two electromagnetic windings 10 and 11, which enable the transmission of torque to an output, such as. B. a rotatably mounted shaft 12, control. The windings 10, 11 (FIG. 1) are parts of an electromagnetic clutch 13 which, when switched on, transmits a drive torque to the shaft, and an electromagnetic brake 14 which exerts a deceleration torque on the shaft.

Die dargestellte Kupplung 13 wirkt unmittelbar auf ein auf einer ununterbrochenen rotierenden Welle 15 des Motors 16 befestigtes Antriebsteil. Dieses Teil besitzt radial in einem Abstand voneinander angeordnete zylindrische Ringe 17 aus magnetisierbarem Material, die durch nichtmagnetisierbare Abstandsteile 18 miteinander verbunden sind und an einem ihrer Enden auf einer Ebene axial gerichtete Polflächen 19 besitzen. Diese Polflächen können axial in Eingriff .mit einem sie überbrückenden, flachen magnetischen Ankerring 20 gelangen, der das angetriebene Kupplungsteil bildet und auf der Abtriebswelle 12 in axialer Richtung beweglich aber relativ zu ihr unverdrehbar angeordnet ist.The illustrated coupling 13 acts directly on a drive part fastened to an uninterrupted rotating shaft 15 of the motor 16. This part has cylindrical rings 17 made of magnetizable material, which are arranged radially at a distance from one another and which are connected to one another by non-magnetizable spacer parts 18 and have axially directed pole faces 19 at one of their ends on a plane. These pole faces can axially engage with a flat magnetic armature ring 20 bridging them, which forms the driven coupling part and is arranged on the output shaft 12 to be movable in the axial direction but non-rotatable relative to it.

Die Kupplungswicklung 10 ist in einem feststehend angeordneten Ringkern 21 aus magnetisierbarem Material von U-förmigem Querschnitt angebracht, der radial in einem Abstand voneinander angeordnete Schenkel 22 besitzt, die genau passend über die äußeren Enden der Polringe 17 greifen. Bei Speisung der Wicklung verläuft der sich daraus ergebende magnetische Fluß rund um den Kern, radial zwischen die Schenkel 22 und die Polringe und axial vor und zurück zwischen den Polflächen 19 und dem Anker, wie in F i g. 1 mit 23 gestrichelt dargestellt ist. Ein derartiger magnetischer Fluß zieht den Anker in straffen Eingriff mit den Polflächen, wodurch die Abtriebswelle 12 mit der Antriebswelle 15 gekuppelt wird.The clutch winding 10 is mounted in a fixedly arranged toroidal core 21 made of magnetizable material with a U-shaped cross-section, which has legs 22 radially spaced apart from one another and which fit precisely over the outer ends of the pole rings 17 . When the winding is powered, the resulting magnetic flux runs around the core, radially between the legs 22 and the pole rings and axially back and forth between the pole faces 19 and the armature, as in FIG. 1 is shown with 23 dashed lines. Such magnetic flux pulls the armature into tight engagement with the pole faces, thereby coupling the output shaft 12 to the drive shaft 15.

In ähnlicher Weise wirkt die Bremse 14 unmittelbar anziehend und besitzt einen ringförmigen festgelagerten Magnetkern 24 U-förmigen Querschnitts, welcher die Wicklung 11 umschließt und radial in einem Abstand voneinander angeordnete Polstücke besitzt, die in axiale Polflächen 25 enden. Diese werden von einem flachen Magnetanker 26 überbrückt und können in Eingriff mit diesem Magnetanker gelangen, welcher auf der Abtriebswelle 12 nicht drehbar, aber axial verschiebbar angeordnet ist. Bei Speisung der Wicklung 11 verläuft der dadurch entstehende magnetische Fluß zwischen den Polflächen und bringt den Anker in Eingriff mit diesem, wodurch ein verzögerndes Drehmoment auf die Abtriebswelle einwirkt.In a similar way, the brake 14 has a directly attractive effect and has a an annular fixed magnetic core 24 of U-shaped cross-section, which the winding 11 surrounds and radially spaced pole pieces which end in axial pole faces 25. These are held by a flat magnet armature 26 bridged and can get into engagement with this armature, which on the output shaft 12 is not rotatable, but is arranged to be axially displaceable. at When the winding 11 is fed, the resulting magnetic flux runs between the pole faces and brings the armature into engagement with this, creating a retarding Torque acts on the output shaft.

Auf Grund der Erfindung ist es möglich, die Kupplung 13 und die Bremse 14 in schneller Folge wirksam werden zu lassen, um die Abtriebswelle 12 außerordentlich schnell in Umdrehung zu versetzen oder anzuhalten. Die Welle 12 wird dabei aus dem Stand auf die Geschwindigkeit der Antriebswelle 15 beschleunigt, wonach ein vollständiges Anhalten erfolgt, wobei der ganze Vorgang in wenigen Millisekunden stattfindet. Dies wird mittels eines neuartigen elektronischen Steuersystems erreicht, das, auf einen einzigen Impuls 27 (F i g. 3) ansprechend, die Wicklungen 10 und 11 in schneller Reihenfolge speist, wobei Schaltkontakte oder andere bewegliche Teile nicht erforderlich sind und die ihrem Betrieb innewohnenden Zeitverluste bzw. Verzögerungen wegfallen. Die Steuerung unterteilt zunächst den Impuls in zwei Komponenten 28 und 29 (F i g. 5, 6), die einen der Dauer des Impulses gleichen zeitlichen Abstand voneinander haben. Die erste Komponente 28 tritt am Beginn des Impulses auf und wird zur Speisung der Kupplung 13 verwendet. Die zweite Komponente 29 wird zur Speisung der Bremswicklung 11 am Ende des Impulses verwendet. Ein gleichzeitiges Einrücken von Kupplung und Bremse wird vermieden, indem jede Wicklung vor Speisung der anderen Wicklung abgeschaltet bzw. aberregt wird.On the basis of the invention, it is possible to have the clutch 13 and the brake 14 become effective in quick succession in order to set the output shaft 12 in rotation or to stop it extremely quickly. The shaft 12 is accelerated from a standstill to the speed of the drive shaft 15, after which a complete stop takes place, the entire process taking place in a few milliseconds. This is achieved by means of a novel electronic control system which, in response to a single pulse 27 (Fig. 3), feeds windings 10 and 11 in rapid succession, eliminating the need for switch contacts or other moving parts and the inherent time losses in their operation and delays no longer apply. The control first divides the pulse into two components 28 and 29 (FIGS. 5, 6), which are spaced apart from one another at a time equal to the duration of the pulse. The first component 28 occurs at the beginning of the pulse and is used to feed the clutch 13. The second component 29 is used to feed the brake winding 11 at the end of the pulse. Simultaneous engagement of the clutch and brake is avoided by switching off or de-energizing each winding before the other winding is supplied.

Um aus dem einzelnen Steuerimpuls 27 die aufeinanderfolgenden Küpplungs- und Bremskomponenten 28 und 29 zu erzielen, wird der Steuerimpuls gemäß F i g. 2 zunächst einer differenzierenden Schaltung 30 zugeführt. Diese wandelt den Impuls in ein Wechselsignal mit zwei Halbwellen 31 und 32 (F i g. 4) um. Die erste dieser Halbwellen steigt zu Beginn des Impulses 27 in positiver Richtung zu hoher Amplitude an und nimmt dann ab. Die zweite Halbwelle 32 nimmt ebenfalls an Amplitude zu und ab, jedoch in negativer Richtung infolge der Beendigung des Impulses.In order to obtain the successive coupling and braking components 28 and 29 from the individual control pulse 27, the control pulse according to FIG. 2 initially fed to a differentiating circuit 30. This converts the pulse into an alternating signal with two half waves 31 and 32 (FIG. 4). The first of these half-waves increases at the beginning of the pulse 27 in the positive direction to a high amplitude and then decreases. The second half-wave 32 also increases and decreases in amplitude, but in a negative direction as a result of the termination of the pulse.

Von der differenzierenden Schaltung 30 wird das Wechselsignal 31, 32 einem verstärkenden und phasenumkehrenden Teil 33 zugeführt. Der Ausgang aus diesem enthält zwei Wechselsignale 34 und 35 (F i g. 5 und 6), eines in Phase und das andere nicht in Phase mit dem der differenzierenden Schaltung entstammenden Signal 31, 32. Die Kupplungskomponente 28 ist die positive Halbwelle des phasengleichen Signals und die Bremskomponente 29 die positive Halbwelle des Signals 35 umgekehrter Phase, welche dem phasenumkehrenden Teil entstammen. Von diesem aus werden die jeweiligen Komponenten einzeln über getrennte elektronische Verstärkervorrichtungen 36 und 37 an die Wicklungen 10 und 11 angelegt.The alternating signal 31, 32 is fed from the differentiating circuit 30 to an amplifying and phase-reversing part 33. The output from this contains two alternating signals 34 and 35 (FIGS. 5 and 6), one in phase and the other not in phase with the signal 31, 32 originating from the differentiating circuit. The coupling component 28 is the positive half-wave of the in-phase signal and the braking component 29, the positive half-wave of the signal 35 of reversed phase, which originate from the phase-reversing part. From there, the respective components are applied individually to the windings 10 and 11 via separate electronic amplifier devices 36 and 37 .

Dank der außerordentlich schnellen Wirkung eignet sich das verbesserte Steuersystem besonders für einen Betrieb in schnellem Wechsel, d. h. ein Ingangsetzen und Anhalten der Abtriebswelle 12 durch eine Reihe von schnell wiederkehrenden Steuerimpulsen 27. Ein derartiges Eingangssignal für die Vorrichtung kann auf verschiedene, bekannte Weise geliefert werden, z. B. durch einen üblichen Rechteckgenerator 38 geeigneter Frequenz (F i g. 2). Die Dauer und der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Impulse hängt bei einem solchen Generator von der gewählten Ausgangsfrequenz ab. Um die aufeinanderfolgenden Impulse der differenzierenden Schaltung 30 zuzuführen, ist diese über einen geeigneten Kopplungskondensator 39 und einen Widerstand 40, welche in Reihe miteinander geschaltet sind, mit dem Generator verbunden.Thanks to the extraordinarily rapid action, the improved control system is particularly suitable for operation in rapid change, ie starting and stopping the output shaft 12 by means of a series of rapidly recurring control pulses 27. Such an input signal for the device can be supplied in various known ways, z. B. by a conventional square wave generator 38 of suitable frequency (Fig. 2). With such a generator, the duration and the time interval between successive pulses depends on the selected output frequency. In order to feed the successive pulses to the differentiating circuit 30 , the latter is connected to the generator via a suitable coupling capacitor 39 and a resistor 40, which are connected in series with one another.

Die differenzierende Schaltung 30 enthält in diesem Falle einen veränderlichen Widerstand und einen veränderlichen Kondensator in Parallelschaltung. Als veränderlicher Kondensator dienen die entsprechenden Platten dreier Kondensatoren 41, die mit dem einen Pol durch einen gemeinsamen Leiter 42 mit dem Kopplungswiderstand 40 verbunden sind, während die anderen Pole einzeln an festen Kontakten eines Wahlschalters 43 liegen. Diese Kontakte können einzeln mit einem einstellbaren Kontakt 44 in Berührung gebracht werden. Der veränderliche Widerstand besteht aus einem festen Widerstand 45, dessen eine Klemme mit dem gemeinsamen Leiter 42 der Kondensatoren und dessen andere Klemme mit einem Ende eines veränderlichen Widerstandes 46 verbunden ist. Der Gleitkontakt 47 dieses letzteren ist unmittelbar mit dem einstellbaren Wahlschalterkontakt 44 verbunden. Das Ausgangssignal 31, 32 dieser Schaltung erscheint dann als die Spannung zwischen dem Gleitkontakt 47 und einem mit der anderen Klemme des veränderlichen Widerstandes 46 verbundenen Leiter 48. The differentiating circuit 30 in this case contains a variable resistor and a variable capacitor connected in parallel. The corresponding plates of three capacitors 41, which are connected with one pole by a common conductor 42 to the coupling resistor 40, while the other poles are individually connected to fixed contacts of a selector switch 43 , serve as the variable capacitor. These contacts can be brought into contact individually with an adjustable contact 44. The variable resistor consists of a fixed resistor 45, one terminal of which is connected to the common conductor 42 of the capacitors and the other terminal of which is connected to one end of a variable resistor 46. The sliding contact 47 of this latter is directly connected to the adjustable selector switch contact 44. The output signal 31, 32 of this circuit then appears as the voltage between the sliding contact 47 and a conductor 48 connected to the other terminal of the variable resistor 46.

Durch die parallel angeordneten Widerstände und Kondensatoren 41, 45 und 46 steigt das Ausgangssignal der Halbwellen 31 und 32 an der differenzierenden Schaltung anfänglich plötzlich zu einer scharfen Spitze 49 (F i g. 4) an und fällt dann exponentiell ab. Der Wert, auf welchen jede Halbwelle vor der nächsten Halbwelle abfällt, hängt von den gewählten Werten der Widerstände und Kondensatoren ab. Aus einem später erklärten Grund ist es erwünscht, daß jede Halbwelle exponentiell auf einen Wert 50 wesentlich über Null und dann schließlich schnell auf Null am Ende der Halbwelle abfällt, wie in F i g. 4 gezeigt wird.Due to the resistors and capacitors 41, 45 and 46 arranged in parallel, the output signal of the half-waves 31 and 32 at the differentiating circuit initially suddenly rises to a sharp peak 49 (FIG. 4) and then falls exponentially. The value to which each half-wave drops before the next half-wave depends on the selected values of the resistors and capacitors. For a reason explained later, it is desirable that each half-cycle decay exponentially to a value 50 well above zero and then eventually rapidly to zero at the end of the half-cycle, as in FIG. 4 is shown.

Das zur Phasenumkehrung dienende Teil 33 enthält eine Triode, deren Anode 51 über einen Widerstand 52 mit der positiven Klemme einer Gleichstromquelle 53 verbunden ist. Zur Vervollständigung des Anodenkreises ist die Kathode 54 mit der negativen Klemme der Stromquelle über zwei in Reihe geschaltete Kathodenwiderstände 55 und 56 und mit Erde verbunden. Das Ausgangssignal von der differenzierenden Schaltung wird dem phasenumkehrenden Teil zugeführt, indem der Gleitkontakt 47 des einstellbaren Widerstandes 46 über einen Reihenwiderstand 58 an das Gitter 57 der Triode und der Ausgangsleiter 48 der differenzierenden Schaltung an die Verbindung 59 zwischen den Kathodenwiderständen 55 und 56 gelegt wird. Das Potential an dieser Verbindung ist in Phase mit dem Ausgangssignal der differenzierenden Schaltung und liefert die Kupplungskomponente 28. Die Bremskomponente 29 wird von der Anode 51 der Triode gewonnen. The part 33 used for phase reversal contains a triode, the anode 51 of which is connected to the positive terminal of a direct current source 53 via a resistor 52. To complete the anode circuit, the cathode 54 is connected to the negative terminal of the power source via two series-connected cathode resistors 55 and 56 and to earth. The output signal from the differentiating circuit is fed to the phase-reversing part by connecting the sliding contact 47 of the adjustable resistor 46 to the grid 57 of the triode via a series resistor 58 and the output conductor 48 of the differentiating circuit to the connection 59 between the cathode resistors 55 and 56. The potential at this connection is in phase with the output signal of the differentiating circuit and supplies the coupling component 28. The braking component 29 is obtained from the anode 51 of the triode.

Während auch Transistoren als elektronische Steuervorrichtungen 36 und 37 zum Verstärken der einzelnen Steuerkomponenten 28 und 29 und für die Zufuhr derselben zu den entsprechenden Wicklungen 10 und 11 verwendet werden können, gelangen in diesem Falle Pentoden zur Anwendung. Die Kathoden 60 dieser Röhren sind miteinander und mit Erde verbunden, und die Anoden 61 sind einzeln über die Wicklungen 10 und 11 mit der positiven Klemme einer anderen Gleichstromquelle 62 verbunden. Zur Vervollständigung der entsprechenden Anodenkreise liegt die negative Klemme dieser Stromquelle über Erde an den Kathoden. Die Bremsgitter 63 der Röhren sind unmittelbar mit den Kathoden, und die Schirmgitter 64 über einen Kondensator 65 mit den Kathoden und über einen Widerstand 66 mit der positiven Klemme der Stromquelle 62 verbunden.While transistors can also be used as electronic control devices 36 and 37 for amplifying the individual control components 28 and 29 and for supplying them to the corresponding windings 10 and 11, pentodes are used in this case. The cathodes 60 of these tubes are connected to each other and to earth, and the anodes 61 are individually connected to the positive terminal of another direct current source 62 via windings 10 and 11. To complete the corresponding anode circuits, the negative terminal of this power source is connected to the cathodes via earth. The braking grids 63 of the tubes are connected directly to the cathodes, and the screen grids 64 are connected to the cathodes via a capacitor 65 and to the positive terminal of the current source 62 via a resistor 66.

Die verschiedenen Komponenten 28 und 29 gelangen von der Anode 51 der Phasenumkehrvorrichtung 33 und der Verbindungsstelle 59 der Kathodenwiderstände 55 und 56 zu den entsprechenden Steuergittern 67 der Pentoden 36 und 37 über Kopplungskondensatoren 68 und einzelne mit den Gittern in Reihe geschaltete Widerstände 69. Wenn von der Phasenumkehrvorrichtung keine Signale eingespeist werden, sind die Pentoden nicht leitend bzw. gesperrt, so daß der Strom durch die Wicklungen 10 und 11 im wesentlichen abgeschaltet ist, da die Steuergitter in bezug auf die Kathoden 60 negativ vorgespannt werden. Zu diesem Zweck ist ein einstellbarer Abgriff 70 eines in Reihe mit einer anderen Gleichstromquelle 72 geschalteten - Widerstandes 71 mit einem einstellbaren Abgriff 73 eines anderen Widerstandes 74 verbunden, der seinerseits zwischen den nicht an Gittern liegenden Enden der Gitterwiderstände 69 und quer zu zwei Widerständen 75 liegt, die mit einer gemeinsamen Verbindung 76 an Erde liegen. ' Bei einem Elektromagneten der genannten Art erfolgt der Ab- und Aufbau des magnetischen Flusses in den magnetisierbaren Teilen leichtverspätet nach' Schließung und Unterbrechung des Speisekreises für-' die Magnetwicklung. Diese Verzögerungen sind auf die Hysterese und Wirbelstromwirkungen in den Magnetteilen zurückzuführen und können ohne Schadendes Magneten verringert werden, indem die Wicklung kurzzeitig mit einer Spannung gespeist wird, die das Mehrfache der Nennspannung beträgt. Eine derartige Übererregung wird gemäß vorliegender Schaltung bewirkt, indem die Form der verschiedenen Komponenten 28 und 29 ausgenutzt wird, und die Amplitude derselben in ein bestimmtes Verhältnis zu den Werten der Spannungen gebracht wird, welche an die Gitter 67 und die Anoden 61 der Pentoden 36 und 37 angelegt werden. So beträgt die Spannung der den Anodenstrom liefernden Stromquelle 62 das Mehrfache der Nennspannung jeder der Wicklungen 10 und 11, und die an jedem Gitter liegende Vorspannung ist derart eingestellt, daß bei Überlagerung der Spitze der entsprechenden Komponente damit im wesentlichen die gesamte Anodenspannung an die Wicklung angelegt wird. Wenn dann die Amplitude der Komponente von ihrem Spitzenwert abfällt, so fällt die an der Wicklung liegende Spannung schnell auf einen unter der Nennspannung liegenden Wert ab.The various components 28 and 29 pass from the anode 51 of the phase inverter 33 and the junction 59 of the cathode resistors 55 and 56 to the corresponding control grids 67 of the pentodes 36 and 37 via coupling capacitors 68 and individual resistors 69 connected in series with the grids If no signals are fed into the phase reversing device, the pentodes are not conductive or blocked, so that the current through the windings 10 and 11 is essentially switched off since the control grids are biased negatively with respect to the cathodes 60. For this purpose, an adjustable tap 70 of a resistor 71 connected in series with another direct current source 72 is connected to an adjustable tap 73 of another resistor 74, which in turn lies between the ends of the grid resistors 69 that are not on grids and across two resistors 75 which are connected to earth with a common connection 76. In the case of an electromagnet of the type mentioned, the breakdown and build-up of the magnetic flux in the magnetizable parts takes place with a slight delay after the supply circuit for the magnet winding is closed and interrupted. These delays are due to the hysteresis and eddy current effects in the magnet parts and can be reduced without damaging the magnet by briefly supplying the winding with a voltage that is several times the nominal voltage. Such overexcitation is brought about according to the present circuit by utilizing the shape of the various components 28 and 29 and bringing the amplitude of these into a certain ratio to the values of the voltages applied to the grids 67 and the anodes 61 of the pentodes 36 and 37 can be created. Thus, the voltage of the current source 62 supplying the anode current is a multiple of the nominal voltage of each of the windings 10 and 11, and the bias voltage applied to each grid is set such that when the tip of the corresponding component is superimposed on it, essentially the entire anode voltage is applied to the winding will. Then, when the amplitude of the component drops from its peak value, the voltage across the winding quickly drops to a value below the nominal voltage.

Durch geeignete Formung werden die Kupplungs-und Bremskomponenten 28 und 29 auch dazu verwendet, den Fluß in den magnetisierbaren Teilen der Küpplüng 13'und der Bremse 14 auf den niedrigstmöglichen Wert herabzusetzen, um die gleichzeitige Übertragung eines Momentes durch beide durch Reibung wirksam werdende Vorrichtungen zu vermeiden und dabei doch sicherzustellen, daß die Kupplungsteile nicht in bezug aufeinander vor Ende des Steuerimpulses 27 rutschen, und daß die Bremse die Abtriebswelle schnell zum Stillstand bringt. Aus diesem Grund bewirken die Teile der differenzierenden Schaltung, daß die Spannung jeder Halbwelle 31 und 32 exponential auf den Wert 50 über Null abfällt, bevor er plötzlich am Ende der Halbwelle auf Null sinkt. Der Wert der an der Kupplungs- bzw. Bremswicklung 10 bzw. 11 liegenden Spannung, der diesen Werten der Halbwelle entspricht, liegt unter der Nennspannung, aber über Null.By suitable shaping, the clutch and brake components 28 and 29 are also used to reduce the flux in the magnetizable parts of the coupling 13 'and the brake 14 to the lowest possible value in order to enable the simultaneous transmission of a torque by both devices which become effective through friction avoid and at the same time ensure that the coupling parts do not slip with respect to one another before the end of the control pulse 27 and that the brake quickly brings the output shaft to a standstill. For this reason, the parts of the differentiating circuit cause the voltage of each half-cycle 31 and 32 to drop exponentially to the value 50 above zero before it suddenly drops to zero at the end of the half-cycle. The value of the voltage applied to the clutch or brake winding 10 or 11 , which corresponds to these values of the half-wave, is below the nominal voltage, but above zero.

Im Zusammenhang mit nachfolgender Erörterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ist zu bemerken, daß die Zeitbasis sämtlicher Kurven gemäß F i g. 3 bis 10, welche durch die senkrechten Linien 78 dargestellt wird, bei allen die gleiche ist. Für den Betrieb sei angenommen, daß kein Eingangssignal vom Rechteckgenerator 38 vorliegt und daß die Pentoden 36 und 37 durch die Gitterspannung gesperrt sind. Dann werden sowohl die Kupplungswicklung als auch die Bremswicklung 11 nicht gespeist, und die Abtriebswelle 12 steht still.In connection with the following discussion of the operation of the control device according to the invention is to be noted that the time base of all Curves according to FIG. 3 through 10, represented by the vertical lines 78 is the same for all. For operation it is assumed that there is no input signal from the square wave generator 38 and that the pentodes 36 and 37 by the grid voltage are locked. Then both the clutch winding and the brake winding 11 not fed, and the output shaft 12 is at a standstill.

Bei Beginn des ersten Steuerimpulses 27 (F i g. 3) steigt die Ausgangsspannung an der differenzierenden Schaltung 30, die durch die Kurve 31, 32 (F i g. 4) dargestellt wird, plötzlich auf die Spitze 49 an. Diese Spannung fällt dann exponentiell auf den Wert 50 und am Ende des Impulses schnell auf Null ab. Die so erzeugte positive Halbwelle 31 wird von der Phasenumkehrvorrichtung 33 verstärkt, um die Kupplungskomponente 28 (F i g. 6) zu bilden, welche dem Steuergitter 67 der Kupplungspentode 36 zugeführt wird; sie überwiegt gegenüber der negativen Vorspannung, wodurch die Röhre leitend wird. Die sich an diesem Gitter ergebende Spannung wird durch Kurve 79 (F i g. 7) wiedergegeben. Sie steigt plötzlich auf eine etwas über Null liegende Spitze an und fällt dann exponentiell auf einen Wert unter Null, der jedoch über dem Wert der Sperrspannung liegt, bevor er am Ende der Halbwelle auf diese Spannung plötzlich abfällt.At the beginning of the first control pulse 27 (FIG. 3), the output voltage at the differentiating circuit 30, which is represented by the curve 31, 32 (FIG. 4), suddenly rises to the peak 49. This voltage then drops exponentially to the value 50 and quickly drops to zero at the end of the pulse. The positive half-wave 31 generated in this way is amplified by the phase reversing device 33 in order to form the clutch component 28 (FIG. 6), which is fed to the control grid 67 of the clutch pentode 36; it outweighs the negative bias, which makes the tube conductive. The resulting voltage across this grid is represented by curve 79 (FIG. 7). It suddenly rises to a peak slightly above zero and then falls exponentially to a value below zero, which, however, is above the value of the reverse voltage before suddenly falling to this voltage at the end of the half-cycle.

In dem Augenblick, wo das Potential am Gitter 67 der Kupplungspentode 36 am Anfang über Null steigt, wird im wesentlichen die gesamte Anodenspannung 62 an die Kupplungswicklung 10 angelegt. Hierdurch wird ein plötzlicher Anstieg des Stromes in der Wicklung längs einer Kurve 80 (F i g. 8) von Null auf einen Spitzenwert 80a erzeugt, der etwa das Doppelte des Wertes des Nennstromes für diese Wicklung beträgt. Der Nennstrom wird durch eine Linie 81(F i g. 8) dargestellt. Ein entsprechender Anstieg des Flusses im Magnetkreis 23 durch den Kupplungsanker 20 erfolgt und zieht ihn schnell in vollen Eingriff mit den Polflächen 19. Die Abtriebswelle 12 wird dadurch mit der Antriebswelle 15 gekuppelt und wird schnell auf die Geschwindigkeit derselben beschleunigt.At the moment when the potential at grid 67 of the coupling pentode 36 initially rises above zero, essentially the entire anode voltage becomes 62 applied to the clutch winding 10. This causes a sudden increase in Current in the winding along a curve 80 (Fig. 8) from zero to a peak value 80a, which is about twice the value of the rated current for this winding amounts to. The rated current is represented by a line 81 (Fig. 8). A corresponding one The flux increases in the magnetic circuit 23 through the coupling armature 20 and pulls him quickly into full engagement with the pole faces 19. The output shaft 12 is thereby coupled to the drive shaft 15 and is quickly up to speed same accelerates.

Mit Abnahme der Spannung am Kupplungsgitter 67 unter ihren Höchstwert nimmt der Kupplungsstrom ebenso auf einen Wert 82 ab, der unter dem Nennwert 81, aber über Null liegt, bevor die Gitterspannung plötzlich am Ende der ersten Halbwelle 31 des Ausgangssignals aus der differenzierenden Schaltung 30 abfällt. Dieser Zwischenwert des Stromes reicht aus, um ein Gleiten des Kupplungsankers in bezug auf die Polflächen zu vermeiden und beträgt in diesem Falle etwa 45'% des Nennstromes. Beim Abfall des Potentials des Gitters 67 der Kupplungspentode 36 unter das Sperrpotential fällt der Anodenstrom exponentiell vom Zwischenwert 82 auf Null ab, wie in 83 (F i g. 8) gezeigt wird. Indem der Zwischenwert des Stromes so niedrig, wie ohne Rutschen der Kupplung möglich, gehalten wird, wird nicht nur die auf den Anker wirkende Anziehungskraft schnell verringert, sondern die in der Kupplungswicklung induzierte gegenelektromotorische Kraft wird auch niedrig gehalten, wenn die Spannung auf Null abfällt.When the voltage on the coupling grid 67 decreases below its maximum value the clutch current also decreases to a value 82, which is below the nominal value 81, but is above zero before the grid voltage suddenly occurs at the end of the first half-wave 31 of the output signal from the differentiating circuit 30 drops. This intermediate value of the current is sufficient to cause the coupling armature to slide with respect to the pole faces to be avoided and in this case amounts to about 45% of the nominal current. When rubbish of the potential of the grid 67 of the coupling pentode 36 falls below the blocking potential the anode current decreases exponentially from the intermediate value 82 to zero, as in 83 (FIG. 8) is shown. By keeping the intermediate value of the current as low as without slipping the coupling is held possible, not only is the attractive force acting on the armature rapidly decreased, but the back electromotive induced in the clutch winding Force is also kept low when the voltage drops to zero.

Während der ersten Halbwelle 31 des Ausgangssignals der differenzierenden Schaltung 30 und während die Kupplung 13 gespeist wird, addiert sich das umgekehrte Signal der Anode 51 der Umkehrvorrichtung 33 mit der normalen negativen Vorspannung am Steuergitter 67 der Bremspentode 37 und hält das Gitter in der Nähe des Sperrpotentials, wie durch die Kurve 84 (F i g. 9) gezeigt wird. Die Bremswicklung 11 bleibt dann bei auf Null befindlichem Strom ausgeschaltet, wie durch die Kurve 85 (F i g. 10) gezeigt wird. Am Ende der ersten Halbwelle 31 jedoch wird die Bremskomponente 29 an das Gitter angelegt, um das Potential desselben plötzlich auf eine über Null liegende Spitze 86 (F i g. 9) zu erhöhen. Hierdurch ergibt sich eine Übererregung der Bremswicklung im wesentlichen auf dieselbe Weise wie bei der Kupplung 13 während der ersten Halbwelle 31.During the first half cycle 31 of the output signal of the differentiating Circuit 30 and while the clutch 13 is fed, the opposite adds up Signal from anode 51 of inverter 33 with normal negative bias at the control grid 67 of the brake pentode 37 and keeps the grid close to the blocking potential, as shown by curve 84 (Fig. 9). The brake winding 11 then remains turned off when the current is at zero, as shown by curve 85 (Fig. 10) will be shown. At the end of the first half-wave 31, however, the braking component 29 becomes applied to the grid, the potential of the same suddenly to one above zero lying tip 86 (Fig. 9) to increase. This results in overexcitation the brake winding essentially in the same way as with the clutch 13 during of the first half-wave 31.

Zum selben Zeitpunkt, wo der Strom in der Bremswicklung seine Spitze 87 erreicht und der sich ergebende Fluß den Bremsanker 26 in Eingriff mit den Polflächen 25 zieht, um die Abtriebswelle 12 anzuhalten, hat der Strom in der Kupplungswicklung einen niedrigen Wert in der Kurve 83 (F i g. 8) erreicht, so daß eine gleichzeitige Übertragung von entgegengesetzten Momenten durch die Kupplung und die Bremse im wesentlichen vermieden wird. Am Ende der Bremskomponente 29, wenn das Potential des Gitters 67 der Bremspentode 37 und damit die an der Bremswicklung angelegte Spannung plötzlich auf Null abfällt, nimmt der Strom in der Wicklung exponentiell von einem Zwischenwert 88 (F i g. 10) in der gleichen Weise ab, wie es in bezug auf den Kupplungsstrom beschrieben worden ist. Die Bremse wird also gelöst, wenn die Kupplung infolge der ersten Halbwelle des zweiten Steuerimpulses 27a eingerückt wird. Bei aufeinanderfolgenden Halbwellen aus der differenzierenden Schaltung, also bei Eingang von aufeinanderfolgenden Impulsen nach dem ersten, wiederholen sich die Wellenformen der verschiedenen Spannungen und Ströme in der in F i g. 10 gezeigten Weise.At the same time that the current in the brake winding reaches its peak 87 and the resulting flux pulls the brake armature 26 into engagement with the pole faces 25 to stop the output shaft 12, the current in the clutch winding has a low value on curve 83 ( Fig. 8) is achieved, so that a simultaneous transmission of opposite torques by the clutch and the brake is essentially avoided. At the end of the braking component 29, when the potential of the grid 67 of the brake pentode 37 and thus the voltage applied to the brake winding suddenly drops to zero, the current in the winding increases exponentially from an intermediate value 88 (FIG. 10) in the same way as described with respect to clutch current. The brake is released when the clutch is engaged as a result of the first half-wave of the second control pulse 27a. In the case of successive half-waves from the differentiating circuit, i.e. when successive pulses are received after the first, the waveforms of the various voltages and currents are repeated in the form shown in FIG. 10 way shown.

Bei einem in der beschriebenen Weise gebauten Schaltgerät mit einer Kupplung 13 und einer Bremse 14, die bei einer Nennspannung von 90 V und einem Nennstrom von 90 mA arbeiten, betrug die Anfangsspannung, welche der Kupplungswicklung 10 am Anfang des Steuerimpulses 27 und der Bremswicklung 11 am Ende des Impulses zugeführt wurde, annähernd 550 V. Hierdurch entstand ein Strom von etwa 200 mA an jeder Spitze 80a und 87 bei Zwischenstromwerten 82 und 88 von annähernd 40 mA bzw. 45 n/o des Nennstromes. Die mit dieser Vorrichtung erzielten Ergebnisse werden in F i g. 11 dargestellt, worin die Kurven 90 und 91 Oszillogramme eines Steuerimpulses und der Ausgangsspannung eines Tachometergenerators 92 (F i g. 1) sind, dessen Rotor von der Abtriebswelle 12 angetrieben wird. Es handelt sich bei dem Impuls um einen aus einer Reihe, der mit einer Frequenz von annähernd 20 Hz mit einer Dauer von je 25 Millisekunden auftrat. In F i g. 11 entspricht der Abstand von nebeneinanderliegenden senkrechten Linien 93 2,5 Millisekunden und der Abstand von nebeneinanderliegenden waagerechten Linien 94 der Spannungskurve 91 des Tachometers 360 U/min der Abtriebswelle 12.In a switching device built in the manner described with a clutch 13 and a brake 14, which operate at a nominal voltage of 90 V and a nominal current of 90 mA, the initial voltage was that of the clutch winding 10 at the beginning of the control pulse 27 and the brake winding 11 on At the end of the pulse, approximately 550 V. This resulted in a current of approximately 200 mA at each peak 80a and 87 with intermediate current values 82 and 88 of approximately 40 mA and 45 n / o of the rated current, respectively. The results obtained with this device are shown in FIG. 11, wherein curves 90 and 91 are oscillograms of a control pulse and the output voltage of a tachometer generator 92 (FIG. 1), the rotor of which is driven by the output shaft 12. The pulse is one of a series that occurred at a frequency of approximately 20 Hz with a duration of 25 milliseconds each. In Fig. 11, the distance between adjacent vertical lines 93 corresponds to 2.5 milliseconds and the distance between adjacent horizontal lines 94 of the voltage curve 91 of the speedometer 360 rpm of the output shaft 12.

Aus F i g. 11 ist ersichtlich, daß die Abtriebswelle 12 die volle Geschwindigkeit der Antriebswelle 15, d. h. 1800 U/min, innerhalb eines Zeitraumes von 1,3 Millisekunden nach dem anfänglichen Anstieg des Steuerimpulses (Kurve 90) erreichte. Die Abbremsung der Abtriebswelle bis zum Stillstand wurde in etwa 3,75 Millisekunden nach Beginn des Endes des Impulses bewirkt. Durch Erhöhen der Frequenz der Impulse wurde festgestellt, daß es möglich ist, ein volles Arbeitsspiel der Beschleunigung der Abtriebswelle zur vollen Geschwindigkeit und der Abbremsung derselben bis zum völligen Stillstand über fünfzigmal in der Sekunde zu wiederholen.From Fig. 11 it can be seen that the output shaft 12 reached the full speed of the drive shaft 15, ie 1800 rpm, within a period of 1.3 milliseconds after the initial rise of the control pulse (curve 90) . The output shaft was decelerated to a standstill approximately 3.75 milliseconds after the beginning of the end of the pulse. By increasing the frequency of the pulses, it has been found that it is possible to repeat a full cycle of accelerating the output shaft to full speed and decelerating it to a complete stop over fifty times a second.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Steuereinrichtung zumwechselweisen Schnellerregen je einer auf eine gemeinsame Last wirkenden elektromagnetisch betätigbaren Reibungskupplung und -bremse, mit einer Signalerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines auf zwei unterschiedliche Signalwerte einstellbaren Eingangssignals, durch das die wechselweise Erregung der in getrennten Ausgangskreisen angeordneten Erregerwicklungen der Reibungskupplung und der Reibungsbremse steuerbar ist, g e -kennzeichnet durch eine Zeitmeßvorrichtung (38) zum Abmessen aufeinanderfolgender Zeiträume, von denen jeder in einen ersten und zweiten Teilzeitraum unterteilt ist, eine Signalerzeugungsvorrichtung (38) zum Erzeugen eines Rechteck-Eingangssignals, das während des einen Teilzeitraumes einen ersten Wert und während des anderen Teilzeitraumes einen zweiten, davon verschiedenen Wert hat, ein differenzierendes Netzwerk zum Empfang und Umwandeln des Eingangssignals in ein Zwischensignal (F i g. 4), das während des ersten Teilzeitraumes steil auf einen ersten Extremwert (49) ansteigt und anschließend allmählich, vorzugsweise exponentiell, auf einen ersten Zwischenwert (31) abfällt, und das während des zweiten Teilzeitraumes sich steil auf einen zweiten Extremwert (99) ändert und anschließend allmählich, vorzugsweise exponentiell, auf einen zweiten Zwischenwert (32) absinkt, und Verwendung des Zwischensignals zum Steuern der zum Verändern der mittleren Geschwindigkeit der Last durch schnelles Ingangsetzen und Wiederanhalten der Last dienenden wechselseitigen Erregung der Erregerwicklungen der Reibungskupplung und -bremse während des ersten und zweiten Teilzeitraumes, wobei durch die Extremwerte des Zwischensignals die jeweils entsprechende Erregerspule über die im Dauerbetrieb zulässige Erregung hinaus übererregt wird. Claims: 1. Control device for alternating rapid rain one electromagnetically operable friction clutch each acting on a common load and brake, with a signal generating device for generating one of two different ones Signal values adjustable input signal, through which the alternating excitation of the Friction clutch excitation windings arranged in separate output circuits and the friction brake is controllable, characterized by a timing device (38) for measuring successive periods of time, each of which is divided into a first and second partial period is divided, a signal generating device (38) for Generating a square-wave input signal, which during the one sub-period a first value and during the other partial period a second, different from it Has value, a differentiating network for receiving and converting the input signal into an intermediate signal (FIG. 4), which rises steeply during the first partial period a first extreme value (49) and then gradually, preferably exponentially, drops to a first intermediate value (31), and that during the second Partial period changes steeply to a second extreme value (99) and then gradually, preferably exponentially, decreases to a second intermediate value (32), and using the intermediate signal to control the mean speed change the load by quickly starting and stopping the load reciprocally Excitation of the excitation windings of the friction clutch and brake during the first and second partial period, wherein the extreme values of the intermediate signal corresponding excitation coil beyond the excitation permissible in continuous operation is overexcited. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das differenzierende Netzwerk (30) mindestens ein RC-Glied aufweist. 2. Control device according to claim 1, characterized in that the differentiating network (30) has at least one RC element. 3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Phasenumkehrvorrichtung (33) vorgesehen ist, die am Ausgang des differenzierenden Netzwerkes angeordnet ist und mittels der aus dem Zwischensignal ein erstes und ein zweites Steuersignal ableitbar sind, die zueinander phasenverschoben, aber von im wesentlichen gleicher Kurvenform sind und deren Kurvenform der Kurvenform des Zwischensignals entspricht oder ähnlich ist, und ferner die Schaltung so getroffen ist, daß mittels des ersten Steuersignals die Erregung des einen Ausgangskreises und mittels des zweiten Steuersignals die Erregung des zweiten Ausgangskreises steuerbar ist. 3. Control device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a phase reversal device (33) is provided, which is arranged at the output of the differentiating network and by means of a first and a second control signal from the intermediate signal can be derived which are out of phase with one another, but of essentially the same The shape of the curve corresponds to the shape of the curve of the intermediate signal or similar, and furthermore the circuit is made such that by means of the first Control signal the excitation of one output circuit and by means of the second control signal the excitation of the second output circuit is controllable. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenumkehrvorrichtung zur Erzeugung einer gegenseitigen Phasenverschiebung des ersten und zweiten Steuersignals von im wesentlichen 180° ausgebildet ist. 4. Control device according to Claim 3, characterized in that the phase reversal device for generating a mutual phase shift of the first and second control signals from is formed substantially 180 °. 5. Steuereinrichtung, bei der jedem der beiden Ausgangskreise je eine Stromsteuervorrichtung zugeordnet ist, von denen jede eine Steuerelektrode aufweist, nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerelektrode der einen Stromsteuervorrichtung das erste Steuersignal und der Steuerelektrode der anderen Stromsteuervorrichtung das zweite Steuersignal aufdrückbar ist. 5. Control device in which each of the two Output circuits are each assigned a current control device, each of which is one Has control electrode according to claim 3 or 4, characterized in that the Control electrode of a current control device, the first control signal and the Control electrode of the other current control device, the second control signal can be pressed is. 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuervorrichtungen derart geschaltet sind, daß die Stromsteuervorrichtung (36) desjenigen Ausgangskreises, der mittels des ersten Steuersignals steuerbar ist, während des Auftretens der ersten Halbwelle dieses Steuersignals im wesentlichen geöffnet und während des Auftretens der zweiten Halbwelle dieses Steuersignals im wesentlichen gesperrt ist, und die Stromsteuervorrichtung desjenigen Ausgangskreises, der mittels des zweiten Steuersignals steuerbar ist, während des Auftretens der ersten Halbwelle dieses Steuersignals im wesentlichen gesperrt und während des Auftretens der zweiten Halbwelle dieses Steuersignals im wesentlichen geöffnet ist. 6. Control device according to claim 5, characterized in that the current control devices are connected in such a way that the current control device (36) of that output circuit which is controllable by means of the first control signal, during the occurrence of the first Half-wave of this control signal is essentially open and during the occurrence the second half-wave of this control signal is essentially blocked, and the Current control device of that output circuit, which by means of the second control signal controllable is, during the occurrence of the first half-wave of this control signal essentially locked and during the occurrence of the second half-wave this control signal im essential is open. 7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuervorrichtung (36) desjenigen Ausgangskreises, dem das erste Steuersignal zuleitbar ist, durch die vordere Flanke der ersten Halbwelle dieses Steuersignals öffenbar und durch die hintere Flanke der ersten Halbwelle dieses Steuersignals sperrbar ist, und die Stromsteuervorrichtung (3) des anderen Ausgangskreises durch die vordere Flanke der ersten Halbwelle dieses Steuersignals sperrbar und durch die hintere Flanke der ersten Halbwelle dieses Steuersignals öffenbar ist. B. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuervorrichtungen mindestens je eine elektronische Verstärkerstufe aufweisen. 9. Steuereinriehtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker der beiden Stromsteuervorrichtungen zueinander in Gegentaktschaltung geschaltet sind. 10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuervorrichtungen derart ausgelegt sind, daß jede von ihnen in Abhängigkeit des der Steuerelektrode aufgedrückten Steuersignals zu Beginn der leitenden Phase einen sehr steilen Spannungsanstieg an der Erregerwicklung des zugeordneten Ausgangskreises auf die dessen Nennspannung wesentlich überschreitende Spitzenspannung bewirkt und anschließend dis Spannung an der Erregerwicklung stetig auf einen Zwischenwert senkt, der in der Nähe der betreffenden Nennspannung liegt und diesen Zwischenwert bis zu Beginn einer Sperrphase der betreffenden Stromsteuervorrichtung im wesentlichen aufrechterhält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 906 354; deutsche Auslegeschrift Nr. 1059 539; französische Patentschrift Nr. 1187 935; britische Patentschrift Nr. 692 203; USA.-Patentschriften Nr. 2 630 467, 2 805 393; Buch vc n R i e h t e r : »Elektronik«, 5. Auflage, S. 99, 10(, Würzburg, 1958.7. Control device according to claim 5 or 6, characterized in that the current control device (36) of that output circuit to which the first control signal can be fed can be opened by the leading edge of the first half-wave of this control signal and can be blocked by the trailing edge of the first half-wave of this control signal , and the current control device (3) of the other output circuit can be blocked by the leading edge of the first half-wave of this control signal and opened by the trailing edge of the first half-wave of this control signal. B. Control device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the current control devices each have at least one electronic amplifier stage. 9. Control device according to claim 8, characterized in that the amplifiers of the two current control devices are connected to one another in push-pull circuit. 10. Control device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the current control devices are designed such that each of them, depending on the control signal impressed on the control electrode at the beginning of the conductive phase, a very steep voltage rise at the excitation winding of the associated output circuit on its The peak voltage significantly exceeds the nominal voltage and then the voltage at the field winding steadily decreases to an intermediate value which is close to the relevant nominal voltage and which essentially maintains this intermediate value until the start of a blocking phase of the relevant current control device. Documents considered: German Patent No. 906 354; German interpretative document No. 1059 539; French Patent No. 1187 935; British Patent No. 692,203; U.S. Patent Nos. 2,630,467, 2,805,393; Book by Riehter: "Electronics", 5th edition, pp. 99, 10 (, Würzburg, 1958.
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