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Mechanische Vorwählregeleinrichtung mit Kraftverstärkung für ein regelbares
Getriebe Zur Regelung der Geschwindigkeit eines Antriebes dienende regelbare Getriebe
müssen häufig in Abhängigkeit von einer Meßgröße verstellt werden, die keine so
großen Kräfte ausüben kann, wie sie zur Verstellung .des Getriebes erforderlich
sind. Die von der Meßgröße abgenommene Kraft mußdann verstärkt den Regeleinrichtungen
.des Getriebes zugeleitet werden. Für solche Zwecke sind elektrische Einrichtungen
bekannt, die jedoch in vielen Fällen zu verwickelt, zu empfindlich und auch zu teuer
sind. Durch die Erfindung soll eine Vorwählregeleinrichtung mit Kraftverstärkung
geschaffen werden, die rein mechanisch arbeitet und sich durch einfache und infolgedessen
auch billige Bauart und wegen der Einfachheit auch durch große Zuverlässigkeit und
Unempfindlichkeit auszeichnet. Die Erfindung besteht darin, daß von einer mit gleichbleibender
Drehzahl und Drehrichtung laufenden Kraftwelle zwei in entgegengesetzten Richtungen
laufende Zahnritzel angetrieben werden, mit deren jedem ein durch die Vorwähleinrichtung
axial verschiebbares Zahnrad durch Verschieben in Wirkungsverbindung gebracht werden
kann, welches Zahnrad als Mutter auf einer Gewindespindel sitzt und auf die Regelspindel
des zu regelnden Getriebes treibt derart, daß nach Kuppeln des verschiebbaren Zahnrades
mit einem der Zahnritzel die Regelspindel gedreht wird und zugleich das sich drehende
Zahnrad auf der
Gewindespindel in seine Ausgangsstellung zurückwandert,
in .der es außer Verbindung mit dem Zahnritzelkommt. Um die notwendigeAxialversehiebung
des Zahnrades herbeizuführen, kann die das Zahnrad tragende Gewindespindel mit der
Vorwähleinrichtung derart gekuppelt sein, .daß bei Betätigung der Vorwähleinrichtung
die Gewindespindel gedreht und dadurch das Zahnrad axial verschoben wird. Es ist
aber auch möglich, die das Zahnrad tragende Gewindespindel umdrehbar, aber axial
verschiebbar zu lagern und mit der Vorwähleinrichtung derart zu kuppeln, daß bei
Betätigung der Vorwähleinrichtung die Gewindespindel samt dem auf ihr sitzenden
Zahnrad axial verschoben wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine schematische Seitenansicht der Einrichtung
und Abb. 2 die Draufsicht.
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Von, einer im allgemeinen mit gleichbleibender Drehzahl und Drehrichtung
laufenden Kraftwelle i, zweckmäßig einer Welle des zu regelnden Antriebes, die z.
B. von dem Hauptmotor angetrieben werden kann, soll .die Kraft zur Verstellung einer
Regelspindel 2 des Antriebs abgenommen werden, wobei die Richtung und das Maß, der
Verstellung der Regelspindel durch die Verstellung einer Vorwähleinrichtüng bestimmt
sind, die von irgendwelchen Meßgrößen eingestellt werden kann und in der Zeichnung
durch eine Einstellkurbel 3 veranschaulicht ist.
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Auf der Kraftwelle i sitzt ein Ritzel 4, das mittels eines Zahnrades
5 eine Welle 6 antreibt, auf der ein weiteres Ritzel 7 befestigt ist. Das Zahnrad
5 kämmt mit einem Zahnrad 8 auf einer Welle 9, die ebenfalls noch ein mit dem Ritzel
7 gleich großes Ritzel io trägt. Parallel zu den Wellen 6 und 9 liegt drehbar, aber
in Achsrichtung unverschieblich eine Gewindespindel i i, auf der ein Zahnritzel
12 befestigt ist, das in ein mit der Einstellkurbel 3 verbundenes Zahnrad 13 greift.
Das Zahnrad 13 ist auf der Regelspindel z drehbar gelagert.
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Auf der Gewindespindel i i bewegt sich eine außen als Zahnrad ausgebildete
Mutter 14, die in ein fest mit der Regelspindel 2 verbundenes Zahnrad 15 eingreift.
Mit der Mutter 14 sind zwei gleich große Zahnräder 16, und i7 verbunden, .die durch
Verschiebung der Mutter 14 in Eingriff mit den Ritzeln 7 bzw. io gebracht werden
können.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch die umlaufende
Kraftwelle i werden die beiden Ritzel7 und io ständig in unter sich entgegengesetzter
Drehrichtung angetrieben. Wird nun die Einstellkurbel 3, zu deren Betätigung
nur sehr geringe Kräfte erforderlich sind, die gegebenenfalls durch eine Meßeinrichtung
geliefert werden können, gedreht, dann wird über die Zahnräder 12 und 13 auch die
Gewindespindel i i gedreht.
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Dadurch wird die zunächst stillstehende Mutter 14 verschoben und entweder
das Zahnrad 16 mit dem Ritzel 7 oder das Zahnrad 17 mit dem Ritzel io in Eingriff
gebracht, wodurch die Mutter 14 in Drehrichtung versetzt wird. Da jetzt die Gewindespindel
i i stillsteht, hat diese Drehung der Mutter 14 .deren Verschiebung auf der Gewindespindel
zur Folge. Die Drehrichtungen sind so gewählt, .daß diese durch das Zahnrad 16 oder
17 erzeugte.Drehung und.damit Verschiebung der Mutter 14 ihre durch die Drehung
der Gewindespindel i i bewirkte Verschiebung wieder rückgängig macht. Sobald die
Mutter 14 wieder ihre Ausgangsstellung erreicht hat, hört der Eingriff des Rades
16 bzw.17 in das Ritzel 7 bzw. io und damit die Bewegung auf. Durch die sich drehende
Mutter 14 wird über. das Zahnrad 15 gleichzeitig die Regelspindel. 2 gedreht, .und
zwar in einem der Bewegung der Einistellkurbel3 entsprechenden Ausmaße und Drehsinn.
Werden z. B., wie dargestellt, .die Zahnräder.13 und 15 und die Ritzel 12 und 14
untereinander gleich groß gemacht, dann folgt die Regelspindel 2 genau der durch
die Einstellkurbel 3 in das Zahnrad 13 eingeleiteten Bewegung.
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Wird das Übersetzungsverhältnis zwischen den Rädern 12 und 13 anders
als zwischen den Rädern 14 und 15 gewählt, dann kann ein beliebiges Verhältnis zwischen
der Verschiebung der Einstellkurbel 3 und der Drehung der Regelspindel?" erreicht
werden. Das wird in den meisten Fällen notwendig sein, um den von .der Art der Meßvorrichtung
abhängigen Weg der Einstellkurbel in eine der Art des Regelgetriebes entsprechende
Drehung der Regelspindel umzuwandeln.
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Die dargestellte Bauart kann ,dadurch noch vereinfacht werden, daß
.die eine der beiden Wellen 6 und 9 unmittelbar von der Kraftwelle i angetrieben
wird, wodurch das Ritzel 4 wegfällt. Auch die Zahnräder 5 und 8 können entbehrt
werden, wenn man die beiden Ritzel 7 und io unmittelbar ineinandergreifen läßt.
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Weiter ist es unter Umständen möglich, die Einstellkurbel 3 unmittelbar
auf die Gewindespindel i i wirken zu lassen, wodurch die Räder 12 und 13 in Wegfall.
kommen. In jedem Falle kann die Vorwähleinrichtung fernbetätigt werden.
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Um jederzeit eine Übersicht zu haben, auf welcher Reglerstellung die
Vorwähleinrichtung steht, oder den Regler mit ihrer Hilfe auf eine bestimmte Stellung
einstellen zu können, empfiehlt es sich, für die Kennzeichnung der Stellung der
Vorwähleinrichtung eine Teilung vorzusehen, die nicht gezeichnet ist.
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Die in der Einleitung erwähnte andere Möglichkeit, -die durch die
Vorwähleinrichtung erzeugte Anfangsverschiebung der Mutter 14 nicht durch eine Drehung,
sondern durch eine Verschiebung der nicht drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten
Gewindespindel !hervorzubringen, ist zeichnerisch nicht dargestellt. Sie läßt sich
in bekannter Weise verwirklichen, z. B. dadurch, daß die Drehung der Kurbel 3 durch
eine Kurve oder einen Nocken in eine Axialverschiebung der Gewindespindel i i umgewandelt
wird.