DE388045C - Einrichtung zur UEbertragung zweier oder mehrerer Einzelkraefte oder Drehmomente auf einen gemeinsamen Angriffspunkt - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Übertragung zweier oder mehrerer Einzelkräfte oder Drehmomente auf einen gemeinsamen Angriffspunkt. . Die Erfindung betrifft eine Einrichtung,- um zwei oder mehrere Kräfte oder Drehmomente so auf einen gemeinsamen Angriffspunkt oder auf eine gemeinsame Achse zu übertragen, -daß der Betrag der übertragenen resultierenden Kraft (das resultierende Moment) von der Anzahl der jeweils wirksamen Kräfte (Momente) unabhängig bleibt, daß älso-.z. B. eine einzige der zu übertragenden Kräfte auf deren gemeinsamen Angriffspunkt dieselbe -Wirkung ausübt wie alle Kräfte zusammen: ---- -- - -Eine derartige Einrichtung ist z:. B. bei Bremsen an Fahrzeugen, Hebezeugen oder Fördermaschinen erforderlich. Bei diesen unterliegt die Bremse im gewöhnlichen Betriebe einer Steuerkraft und im Gefahrfalle außerdem einer oder mehreren Sicherheitsbremskräften, die unter verschiedenen Einflüssen ausgelöst werden. Fallen mehrere solche Einflüsse zeitlich zusammen, so setzen die Kräfte gleichzeitig ein und rufen meist unzulässig hohe Verzögerungen hervor. Diese beanspruchen die ganze Einrichtung oft bis zur Bruchgrenze.
• Die Erfindung bezweckt eine solche Anordnung des Getriebes, daß auch bei gleichzeitigem Einsetzen aller vorgesehenen Betätigungskräfte deren Resultierende keinen größeren Betrag annimmt, als der von einer einzigen Kraft hervorzubringende Betrag ausmacht.
• ach der Erfindung werden die Kräfte durch ein Differentialgetriebe mit einer veränderlichen Zahl von Freiheitsgraden summiert, wobei diese Zahl der Anzahl der jeweils wirksamen Kräfte entspricht. Die Übersetzungen des Getriebes sind so gewählt, daß es unter der Einwirkung sämtlicher Kräfte in allen seinen Teilen im Gleichgewicht steht, wenn der gemeinsame Angriffspunkt festgehalten wird, auf den die Kräfte übertragen werden sollen.
• Das Differentialgetriebe kann von beliebiger Art sein: es kann ein Hebel- oder Rollengetriebe, Zahnrad- oder Planetengetriebe, ein Schraubengetriebe oder ein hydraulisches Getriebe usw. sein. Als einfachstes Ausführungsbeispiel ist in der Abb. i ein Hebelgetriebe dargestellt. Auf den gemeinsamen Angriffspunkt a sollen zwei Kräfte P und Q übertragen werden, und zwar so, daß jede Kraft für sich oder beide zusammen auf den Punkt a mit dem Betrage R wirken. Die Kräfte P und Q greifen, gegebenenfalls unter Zwischenschaltünggeeigneter> vom eigentlichen Getriebe unabhängiger ° ü1iersetzungen, an den Enden d und e des zweiarmigen Hebels b, c -an:- Die Punkte d üncl ;# sirii- ini_gezeichneten- Ruhezustande durch Widerlager f und g unterstützt. Das Getriebe hat zwei Freiheitsgrade: der Hebel kann erstens in der Kraftrichtung eine Schiebung im Sinne der Kraftpfeile und zweitens eine i_.rehung um den Punkt a ausführen. Die Länge der Hebelarme b und c ist so bemessen, daß der Hebel bei festgehaltenem Punkte a unter der gleichzeitigen Wirkung der Kräfte 1' und Q im Gleichgewicht steht. Die Armlängen müssen sich also- umgekehrt verhalten wie die Kräfte b : c = Q : 1'. Im angenommenen Falle ist die Resultierende R = 1' -[- Q. @Virken beide Kräfte P und Q gleichzeitig, so heben sich beide Hebelenden von ihren «'ideriagern ab. Ist nur die Kraft P wirksam (Abb. s), so stützt sich das Hebelende e gegen das Widerlager g; auf den Punkt a wirkt die Kraft sie hat also den gleichen früher.
• ert Ebenso tritt wieder die Kraft R = P -i- Q am Punkte a auf, wenn die Kraft Q allein wirkt.
• «'iderlager f, g werden zweckmäßig entweder von Hand oder durch selbsttätige nachstellbar eingerichtet.
• In der :1bb. ist beispielsweise eine Anordnung für drei wiedergegeben, die im Verhältnisse P : Q : S = i : : 3 stehen.
• b : c = Hebelarme haben die (Q-f-S):l'=5:i und la:i=S:Q=3:z. Auch hier ist am gemeinsamen Angriffspunkt a stets die Summe aller Kräfte wirksam, auch wenn nur eine einzige Kraft tätig ist. Für den Hebel lt, i sind entsprechende Widerlager k und l vorgesehen.
• Die Abb. 4. zeigt ein Beispiel eines hydraulischen Getriebes dieser Art für zwei Kräfte P und Q. Diese wirken auf zwei Kolben in und it in den Druckzylindern r und s, deren Flächen im Verhältnis der Kräfte P und Q stehen. Die Kräfte werden durch die Druckflüssigkeit auf den gemeinsamen Angriffspunkt a übertragen, nämlich auf die Stange des Kolbens o im Arbeitszylinder t. Ähnlich wie in der Abb. r konnten die Kolben in, it durch Widerlager am Zurückweichen gehindert sein. An die Stelle der Widerlager f, g können hier aber auch, wie gezeichnet, zwei gesteuerte Ventile P und n treten. Diese sind mit den die Kräfte P, Q liefernden Antrieben oder deren Auslösungen so verbunden, daß jedes nur während der Wirkung der zugehörigen Kraft offen, sonst aber geschlossen ist. Da jede der Kräfte für sich allein ausreicht, den gewünschten Druck in der Flüssigkeit zu erzeugen, so wird unabhängig von der Anzahl der jeweils wirksamen Kräfte am Kolben o stets die gleiche resultierende Kraft auftreten. Die gerade drucklosen Kolben sind durch die davorgeschalteten geschlossenen Ventile gegen Zurückgedrängtwerden geschützt. Die Zahl der Freiheitsgrade dieses hydraulischen Differentialgetriebes entspricht der Anzahl der jeweils arbeitsfähigen Druckzylinder. Mit der Absperrung einzelner Druckzylinder verringert sich die Zahl der arbeitsfähigen Zylinder und damit die der Freiheitsgrade.
• Bei allen Ausführungsformen können einzelne Kräfte regelbar sein und erst nach einer besonderen Auslösung auf den Wert eingestellt werden, - der dem ihnen zugeordneten Übersetzungsverhältnis am Differentialgetriebe entspricht. Diese Anordnung empfiehlt sich z. B. für vereinigte Steuer- und Sicherheitsbremsen.
• Die Abb. 5 zeigt ein Beispiel für Getriebe zur Übertragung von Drehmomenten. Zwei gleich große, von den Kräften P, Q herrührende Drehmomente Ml sollen auf die Achse u in einem unveränderlichen Betrage M = 211I1 übertragen werden. An die Stelle des zweiarmigen Hebels b, c der Abb. z tritt hier das Planetenrad x. Die Räder v, ze, sind nur im Sinne der Momente Ml beweglich, an der entgegengesetzten Drehbewegung sind sie aber durch die Sperrklinken y, z gehemmt. Diese Klinken entsprechen den Widerlagern f, g. Wirkt nur die Kraft Q, so steht das durch seine Klinke y gestützte Rad v fest, und das Rad x wälzt sich auf ihm ab. Das am Rad w wirkende Drehmoment i111 wird also mit dem Übersetzungsverhältnis z : 2 auf die Achse u übertragen. Das resultierende Moment ist also gleich 2 Ml, wie gefordert wurde.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE z. Einrichtung zur Übertragung zweier oder mehrerer Einzelkräfte oder Drehmomente auf einen gemeinsamen Angriffspunkt oder eine gemeinsame Achse in einem bestimmten, von der Anzahl der jeweils wirksamen Kräfte (Momente) unabhängigen Betrag,-gekennzeichnet durch ein Differentialgetriebe mit 'einer veränderlichen Anzahl von Freiheitsgraden, die stets mit der Anzahl der jeweils wirksamen Kräfte (Momente) übereinstimmt.
2. 2. Übersetzungsgetriebe nach dem Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungen der einzelnen Glieder des Differentialgetriebes im Verhältnis der an ihnen angreifenden Kräfte stehen, so daß das Differentialgetriebe unter der Einwirkung sämtlicher Kräfte bei festgehaltenem gemeinsamen Angriffspunkt in allen seinen Teilen im Gleichgewicht steht.
3. 3. Übersetzungsgetriebe nach den Ansprüchen = und 2, dadurch gekennzeichnet, daB für jedes Glied (b, c; h, i) des Getriebes mechanische '\Viderlager (f, g; h, l) vorgesehen sind, die den zugehörigen Gliedern bei Nichtwirken einzelner Kräfte als Stützpunkte dienen.
4. 4. Übersetzungsgetriebe nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Widerlager von Hand oder selbsttätig nachstellbar sind.
5. Hydraulisches Übersetzungsgetriebe nach den Ansprüchen r bis-4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einzelkraft auf einen Druckzylinder einwirkt, der mit dem die resultierende Kraft übertragenden Arbeitszylinder in Verbindung steht.
6. 6. Übersetzungsgetriebe nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenflächen aller Zylinder im Verhältnis der darauf wirkenden äußeren Kräfte stehen.
7. 7. Übersetzungsgetriebe nach den Ansprüchen 5 und 6, gekennzeichnet durch Ventile zwischen den Druckzylindern und dem gemeinsamen Arbeitszylinder, die in Abhängigkeit von den die Einzelkräfte liefernden Antrieben oder deren Auslösungen gesteuert werden und nur so lange offen sind, wie die zugehörige Kraft wirksam ist,