CH396518A - Einrichtung zum Antrieb einer mit konstanter Drehzahl zu betreibenden Arbeitsmaschine - Google Patents

Einrichtung zum Antrieb einer mit konstanter Drehzahl zu betreibenden Arbeitsmaschine

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CH396518A
CH396518A CH784960A CH784960A CH396518A CH 396518 A CH396518 A CH 396518A CH 784960 A CH784960 A CH 784960A CH 784960 A CH784960 A CH 784960A CH 396518 A CH396518 A CH 396518A
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CH
Switzerland
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speed
machine
auxiliary machine
engine
dependent
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Application number
CH784960A
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English (en)
Inventor
Moss Norman
Stanwell Peter
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Plessey Co Ltd
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    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2700/00Transmission housings and mounting of transmission components therein; Cooling; Lubrication; Flexible suspensions, e.g. floating frames
    • F16H2700/02Transmissions, specially for working vehicles

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Description


  Einrichtung zum Antrieb einer mit konstanter Drehzahl zu betreibenden Arbeitsmaschine    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum An  trieb einer mit konstanter Drehzahl zu betreibenden  Arbeitsmaschine, insbesondere eines     Wechselstrom-          generators,    mittels einer in gleichbleibender Dreh  richtung mit veränderlicher Drehzahl arbeitenden  Kraftmaschine, insbesondere einer     Flugzeugantriebs-          maschine,    mit einer durch ein Differentialgetriebe mit  der Kraftmaschine und mit der Arbeitsmaschine  gekoppelten Hilfsmaschine und einem Regler, der  den     Energiefluss    in der Hilfsmaschine derart regelt,

         dass    die Hilfsmaschine die von der Kraftmaschine  allein gegebene Drehzahl der Arbeitsmaschine auf  den konstant zu haltenden Nennwert bringt.  



  Die -erfindungsgemässe Einrichtung zeichnet sich  dadurch aus,     dass    das Differentialgetriebe derart aus  gebildet ist,     dass    die Nenndrehzahl der     Arbeitsma          schine    bei Stillstand der Hilfsmaschine bei einer  etwa in der Mitte des Schwankungsbereiches liegen  den Betriebsdrehzahl der     Kraftmaschinc    liegt,     dass     der Regler derart ausgebildet ist,     dass    dieser bei  Betrieb der Kraftmaschine oberhalb dieser Betriebs  drehzahl den Bewegungswiderstand der dann unter  Umkehrung ihrer Drehrichtung als vom Differential  getriebe angetriebene Bremse betriebenen Hilfsma  schine regelt.  



  In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Ein  richtung beispielsweise dargestellt. Es zeigt:       Fig.   <B>1</B> eine erste Ausführungsform der Einrich  tung in schematischer perspektivischer Ansicht, wo  bei die Kraftmaschine bei niedriger Drehzahl läuft  und die Hilfsmaschine als Motor arbeitet,       Fig.    2 die gleiche Ausführungsform wie in     Fig.   <B>1,</B>  jedoch bei mittlerer Drehzahl der Kraftmaschine und  bei ruhender Hilfsmaschine,         Fig.   <B>3</B> dieselbe Ausführungsform wie in     Fig.   <B>1,</B>  jedoch bei hoher Drehzahl der Kraftmaschine,

         Fig.    4 dieselbe Ausführungsform der Einrichtung  wie in     Fig.   <B>1</B> in der Verwendung zum Anlassen,       Fig.   <B>5</B> die     EinTichtung    gemäss     Fig.   <B>1</B> bei Ver  wendung zum Antrieb der Welle der Kraftmaschine  und des Wechselstromgenerators beim Probebetrieb  und bei Stillstand der Kraftmaschine oder entkuppel  tem Zustand derselben und         Fig.   <B>6</B> ein     Stromwegschema    der Ausführungsform  der Einrichtung nach     Fig.   <B>1</B> zur Veranschaulichung  der Kombination der     Antric#bsvorrichtung    mit zwei  Kraftmaschinen einer Anlage, die geeignet ist,

   einzeln  oder getrennt Abzweigluft zu liefern.  



       Fig.   <B>7</B> bis<B>11</B> zeigen fünf verschiedene Arten von  mit Druckmittel betriebenen Maschinen zur Ver  wendung an Stelle der in     Fig.   <B>1</B> bis<B>5</B> gezeigten       Roots-Maschi#ne.     



  Wie aus     Fig.   <B>1</B> bis<B>5</B> ersichtlich ist, ist eine mit  einer nicht dargestellten     Kraftmaschine    normaler  weise gekoppelte Antriebswelle<B>1</B> über ein Getriebe  2 mit der Welle eines Wechselstromgenerators<B>3</B>  verbunden, der unabhängig von den Drehzahlän  derungen der Kraftmaschine, die sich in einem  Bereich zwischen einer     Lperlaufdrehzahl    und einer  maximalen Betriebsdrehzahl der Kraftmaschine be  wegen, mit konstanter Drehzahl angetrieben werden  soll.

   Zum Ermöglichen des Ausgleichs der Ände  rungen der Drehzahl der Kraftmaschine ist die Welle<B>1</B>  mit dem Getriebe 2 über ein Differentialgetriebe 4  verbunden, dessen grösseres Zentralrad<B>5</B> an der  Welle<B>1</B> montiert ist, während das kleinere Zentral-           rad   <B>6</B> über eine Welle<B>7</B> mit einem Zahnrad<B>8</B> des  Getriebes 2 starr verbunden ist.

   Jedes der Zentral  räder<B>5</B> und<B>6</B> steht mit mehreren Planetenrädern<B>9</B>       bzw.   <B>10</B> in Eingriff, die in Paaren<B>9,10</B> miteinander  verbunden sind, deren Wellen<B>11</B> in einem     Planeten-          radträger    12 montiert sind, und mit dem     Planeten-          radträger    ist über ein     übersetzungsgetriebe    14 eine       Roots-Hilfsmaschine   <B>13</B> mit aneinander abwälzenden  Läufern 64 und Synchronzahnrädern<B>65</B> gekoppelt.

    Es ist die Drehzahl, mit der der Wechselstromgene  rator<B>3</B> von dem Differentialgetriebe 4 angetrieben  wird, proportional der algebraischen Summe der  Drehzahlen der Kraftmaschine und der Hilfsma  schine, wobei durch das Getriebe ein     Proportionali-          tätsfaktor    bestimmt wird.

   Wenn also die Kraftma  schine     lanasamer    als mit ihrer normalen Drehzahl  umläuft, kann der Betrag, um den die Drehzahl des       Generators    zu gering ist, dadurch ausgeglichen wer  den,     dass    Luft in der durch die Pfeile<I>15a,<B>15b</B></I> ge  kennzeichneten Richtung für den Antrieb der Hilfs  maschine eingelassen wird, wodurch die Drehzahl der  Welle<B>7</B> erhöht wird, während ein     Überschuss    an  Drehgeschwindigkeit bei einer Drehzahl der Kraft  maschine über dem Normalwert dadurch ausgegli  chen und die Drehzahl des Wechselstromgenerators  auf den, Normalwert vermindert werden kann,

       dass     die Hilfsmaschine von dem Differentialgetriebe in  der durch den Pfeil<B>16b</B> angedeuteten Richtung  angetrieben wird, so     dass    sie als Pumpe läuft     (Fig.   <B>3),</B>  während ihre Drehzahl durch entsprechende Drosse  lung des Luftaustrittes geregelt wird. Diese Regelung  erfolgt mit Hilfe einer     Reglereinheit   <B>16</B> mit einer       Reglerwelle   <B>17,</B> die vom Getriebe 2 angetrieben ist  und daher mit einer Drehzahl umläuft, die jener der  Welle des Wechselstromgenerators<B>3</B> proportional ist.

    Die     Reglereinheit   <B>16</B> ist so ausgebildet,     dass    sie einen       Schieberkolben   <B>18</B> in einem zylindrischen     Schieber-          gehäuse   <B>19</B> in eine Stellung verschiebt, die der     Mo-          mentandrebzahl    des     Generators    entspricht. In den  ortsfesten Teil<B>19,</B> der im folgenden als     Schiebersitz     des Reglers bezeichnet wird, wird zum Antrieb der  Hilfsmaschine Luft unter Druck, z.

   B. abgezweigte  Luft, die dem Kompressor der Kraftmaschine ent  nommen wird, über einen Schlitz und einen     An-          schlussstutzen    20 eingeführt, und wenn sich der       Schieberkolben   <B>18</B> in seiner der niedrigen Drehzahl  der Kraftmaschine entsprechenden Stellung befindet,  durch den     Schieberschlitz    und den     Anschluss    21  zur Hilfsmaschine<B>13</B> weitergeführt, während die  abgegebene Luft aus der Hilfsmaschine über eine  Leitung 22 zu einer Entlüftung<B>23</B> geführt wird.  



  Wie der     Fig.   <B>1</B> entnommen werden kann, haben  Änderungen der Drehzahl des     Generators,    wie sie  normalerweise zu erwarten sind, zur Folge,     dass    der  Kolben<B>18</B> nur einen Teil des Schlitzes 21 freigibt  und somit den Zutritt von Luft zur Hilfsmaschine<B>13</B>  drosselt und auf diese Weise die Drehzahl der letz  teren entsprechend der Grösse der Abweichung der       Momentandrehzahl    des     Generators    von dem nor  malen Drehzahlwert desselben regelt.

      Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine normal ist  und folglich kein     Zuschuss        vons2iten    der Hilfs  maschine zur Drehzahl des     Generators    erforderlich  ist, nimmt der     Schieberkolben   <B>18</B> die in     Fig.    2 dar  gestellte Stellung ein, in der der Schlitz 21 von dem  Kolbenbund 24 des     Schieberkolbens    vollständig ver  deckt ist, so     dass    die Hilfsmaschine von der Luft  zufuhr abgeschnitten ist und sich im wesentlichen  im Stillstand befindet.  



  Wenn die Drehzahl der Kraftmaschine höher ist  als normal, so     dass    bei stillstehender Hilfsmaschine  der Wechselstromgenerator mit zu hoher Drehzahl  angetrieben würde, bewegt sich der     Schleberkolben     <B>18</B> über seine in     Fig.    2 gezeigte     N--Utralstellung    hinaus  gegen die in     Fig.   <B>3</B> gezeigte Stellung und öffnet dabei  fortschreitend einen Strömungsweg zwischen dem  Schlitz 21 und dem Entlüftungsschlitz<B>25.</B> Dies er  möglicht den Antrieb der Hilfsmaschine<B>13</B> durch  die Reaktionskräfte des Differentialgetriebes 4 in  einem Drehsinn<B>16b,</B> der jenem entgegengesetzt ist,  in dem die Hilfsmaschine unter dem Druck der  Luft angetrieben wird,

   wenn der     Schieberkolben   <B>18</B>  sich in seiner Stellung nach     Fig.   <B>1</B> befindet. Wird nun  die Hilfsmaschine<B>13</B> so angetrieben, so saugt sie  Luft aus der Entlüftungsleitung<B>23</B> an und fördert  sie durch die Schlitze 21 und<B>25</B> entgegen einem  Widerstand, der durch die Drosselwirkung des Kol  benbundes 24 an diesen Schlitzen erzeugt wird. Diese  Drosselwirkung nimmt mit steigender Drehzahl des       Generators    oder mit zunehmendem Andauern der  über dem Normalwert liegenden Drehzahl desselben  fortschreitend ab, da der     Schieberkolben   <B>18</B> indessen  weiter in der Richtung bewegt wird, die dem     Dreh-          zahlüberschuss    entspricht.

   Wenn der     Schieberkolben     die Stellung nach     Fig.   <B>3</B> einnimmt, sind die Schlitze  21 und<B>25</B> von dem Kolbenbund 24 vollständig frei  gegeben, und der dem Lauf der Hilfsmaschine<B>13</B>  als Pumpe durch Drosselung entgegengesetzte Wider  stand ist ein, Minimum.  



  Zur Erweiterung des verfügbaren Drehzahlbe  reiches ist eine Einrichtung vorgesehen, die bei einer  weiteren Fortsetzung der Bewegung des     Schieber-          kolbens    in der      Drehzahlüberschussrichtung     am  Schlitz<B>25</B> eine Saugwirkung erzeugt.

   Diese Einrich  tung besteht aus einer     Strahlpumpe   <B>26,</B> wobei die  Druckluftzufuhr vom     Anschluss    20 zu der     Strahl-          pumpe   <B>26</B> mittels eines weiteren Kolbenbundes<B>27</B>  des     Schieberkolbens   <B>18</B> steuerbar ist, der in diesem  Falle einen     Strahlpumpenschlitz   <B>28</B> im     Schiebersitz     <B>19</B> teilweise oder ganz freigibt.  



       Fig.    4 zeigt die gleiche Einrichtung bei Ver  wendung zum Anlassen der Kraftmaschine. Es ist zur  Übertragung von Drehenergie von der     Hflfsmaschine     zur Kraftmaschine erforderlich, ein freies Umlaufen  des Wechselstromgenerators zu verhindern;

   ferner  ist es notwendig, weil unter diesen Umständen ein  Betrieb der Hilfsmaschine in dem Drehsinn, in dem  sie bei zu niedriger Drehzahl der Kraftmaschine  betrieben wird, um die Drehzahl des     Generators    zu  erhöhen, ein Antreiben der Kraftmaschine in rück-      läufigem     Drehs#inn    hervorrufen würde,     dass    der Dreh  sinn der Hilfsmaschine umgekehrt werden     muss.     Dieser letztgenannte Umstand wird dazu ausgenutzt,  den Wechselstromgenerator automatisch an einer  Drehung zu hindern, wenn die Hilfsmaschine für       Anlasszwecke    verwendet wird.

   Dies wird dadurch  erreicht,     dass    eine in einem Drehsinn wirksame     Ver-          riegelungsein,richtung   <B>29,</B> die auch als     Freilaufkupp-          lung    bekannt ist, in dem Antrieb des     Wechselstrom-          generators    vorgesehen ist. Diese Einrichtung ist so  angeordnet,     dass    sie ein freies Umlaufen des     Wechsel-          stromgenerators    in dem einen, Drehsinn gestattet, in  dem dieser normalerweise von der     Kraftraaschine     angetrieben wird, jedoch eine Drehung im entgegen  gesetzten Drehsinn verhindert.

   Wenn; also die Hilfs  maschine zum Anlassen der stillstehenden Kraft  maschine im  umgekehrten  Drehsinn<B>16b</B> ange  trieben wird, kann das von der Hilfsmaschine zur  Welle des     Generators    übertragene Drehmoment kein  Umlaufen des     Generators    im umgekehrten Drehsinn  hervorrufen, und die ganze     Abtriebsarbeit    der Hilfs  maschine wird daher der Antriebswelle<B>1</B> der Kraft  maschine zugeführt, so     dass    diese in der normalen       Betriebsdrehrichtung    der     Kraftmaschinenwelle,    ange  trieben wird.

      Unter     Anlassbedingungen    ist die Drehzahl der  Kraftmaschine so gering,     dass    sich der     Schieberkolben     <B>18</B> in seiner in     Fig.    4 gezeigten Stellung für niedrige  Drehzahl befindet, bei der die Schlitze 20 und 21  frei miteinander in Verbindung stehen, da jedoch  die Kraftmaschine sich im Stillstand befindet, erzeugt  ihr Kompressor keinen Druck der Abzweigluft, so       dass    der Schlitz 20 als     Abluftschlitz    gelten kann.

   Um  die Hilfsmaschine<B>13</B> in der erforderlichen Drehrich  tung anzutreiben,     muss    lediglich durch die Leitung  22     Druckluft    eingelassen und dabei die Entlüftungs  leitung<B>23</B> abgesperrt werden. Letzteres erfolgt mittels  eines     Schieb#ers    oder Ventils<B>30,</B> der     bzw.    das unter  diesen Bedingungen von einem Druckfühler<B>31</B> auto  matisch     betätigbar    ist, der in, einer Kammer<B>32</B> liegt,  die mit dem Schlitz 20 in Verbindung steht.

   Wenn  die Kraftmaschine mit Leerlaufdrehzahl oder schnel  ler läuft, wird der Druck der     Abzweigluft    im Schlitz  20 in der Kammer<B>32</B> wirksam und führt eine Be  wegung des     Schieberkörpers   <B>30</B> in die in     Fig.   <B>1</B> bis  <B>3</B> gezeigte Stellung herbei, während unter     Anlassbe-          dingungen,    also wenn ein solcher Druck fehlt, eine  Feder<B>33</B> das Ventil<B>30</B> in die Stellung nach     Fig.    4  verschiebt, bei der es die Entlüftungsleitung<B>23</B>  schliesst und die Druckzuleitung 34 öffnet, durch die  unter der Wirkung beispielsweise eines nicht darge  stellten     Anlasserdruckknopfes    von einer beliebigen  geeigneten,

       Druckquelle    Luft unter Druck für das  Anlassen zugeführt werden kann.  



       Fig.   <B>5-</B> zeigt Mittel, die die zusätzliche Verwen  dung der Hilfsmaschine zum Antrieb sowohl der  Antriebswelle<B>1</B> der Kraftmaschine als auch des Ge  nerators<B>3</B> in deren normalen Drehsinn ermöglichen,  wenn von der Kraftmaschine her keine Energie zur    Verfügung steht, wie dies z. B. bei Versuchsbetrieb  oder bei Ausfall der Kraftmaschine der Fall ist.

   In  diesem Fall wird das Differentialgetriebe mittels  einer     Verriegelungseinrichtung    ausser Tätigkeit ge  setzt, die mit     Verriegelungsstiften   <B>35</B> ausgestattet  ist, die, wenn sie durch die Betätigung eines Gabel  hebels<B>36</B> zum Angriff am Zentralrad<B>5</B> gebracht  werden, eine einheitliche gemeinsame Drehung der  Zentralräder<B>5</B> und<B>6</B>     mit    dem     Planetenradträger    12  mit -einer Drehzahl herbeiführen, die von der Dreh  zahl der Hilfsmaschine<B>13</B> bestimmt und vom Ge  triebe 14 untersetzt wird. Im übrigen ist die Betriebs  weise der Hilfsmaschine ähnlich wie im Zusammen  hang mit     Fig.    4 beschrieben.  



  Um die Notwendigkeit zu vermeiden, das Ge  triebe zu schalten, wenn man vom Anlassen der  Kraftmaschine auf den Betrieb mit konstanter Dreh  zahl übergeht, sind die     übersetzungsverhältnisse    in  dem Antrieb so gewählt,     dass    die Hilfsmaschine bei  ihrem Lauf mit normaler Drehzahl die Kraftmaschine  mit einer Drehzahl     antrelibt,    die die übliche     An-          lasserentkupplungsdrehzahl    übersteigt, die gewöhn  lich --in Viertel bis ein Drittel der normalen     Be-          triebsdrebzahl    der Kraftmaschine beträgt, während  anderseits die     übersetzungsverhältnisse    zum Wech  selstromgenerator so gewählt sind,

       dass    der ganze  Bereich der Betriebsdrehzahlen der Hilfsmaschine  von der maximalen Drehzahl in der      Vorwärtsdreh-          richtung     bis zur maximalen Drehzahl im entgegen  gesetzten Drehsinn ausreicht, um die Änderungen der  Drehzahl der     Kraftmaschine    über deren Bereich von  der Leerlaufdrehzahl, die gewöhnlich etwa die Hälfte  der maximalen Betriebsdrehzahl der Kraftmaschine  beträgt, bis zur Maximaldrehzahl der Kraftmaschine  auszugleichen.  



  Es sind ferner Mittel zum Verhindern des Be  triebes der Hilfsmaschine für den Fall vorgesehen,       dass    die Drehzahl des     Generators    einen vorherbe  stimmten Grenzwert überschreiten sollte, z. B. wenn  die     Kraftmaschine    mit maximaler Drehzahl arbeitet  und gleichzeitig der     Schieberkolben   <B>18</B> aus irgend  einem Grunde, in der in     Fig.   <B>1</B> dargestellten Stellung       hängenbleiben    sollte.

   In diesem Falle wird durch die       Reglereinheit   <B>16</B> ein Sicherheitsventil<B>37</B> geöffnet und  die Druckkammer<B>32</B> des Druckfühlers entlüftet,  wobei eine Drosselstelle<B>138</B> in der Verbindungs  leitung zwischen dieser Kammer und dem Schlitz 20  gewährleistet,     dass    der Druck in der Kammer<B>32</B>  hinreichend sinkt, so     dass    der Schieber<B>30</B> seine in       Fig.    4 und<B>5</B> dargestellte      Anilass -Stellung    ohne  Rücksicht auf den Druck am Schlitz 20 einnimmt.  Wenn sich der Entlüftungsschieber<B>30</B> in dieser  Stellung befindet, versperrt er den Austritt aus der  Leitung 22 und verhindert daher den Betrieb des  Luftmotors.  



       Fig.   <B>6</B> zeigt schematisch die Anordnung einer       Kraftmaschinenanlage    mit zwei Kraftmaschinen, von  denen eine mit dem Wechselstromgenerator<B>3</B> über  ein Differentialgetriebe 4 gekoppelt ist und bei der      Massnahmen getroffen sind, die einen Antrieb des       WechszIstromgenerators    mittels abgezweigter Luft  von der anderen Kraftmaschine über die in     Fig.   <B>5</B>  gezeigten Anschlüsse ermöglichen, wenn die den  Generator normalerweise antreibende Kraftmaschine  sich ausser Betrieb befindet und von der     Kraftmaschi-          nenantriebswelle   <B>1</B>     entkuppelt    ist.

   Diese Massnahmen  gewährleisten gleichzeitig,     dass    ein weiterer Ver  braucher für Abzweigluft aus dem     Kraftinaschinen-          kompressor,    z. B. ein Ladesystem für eine Druck  kabine, der normalerweise mit Abzweigluft aus bei  den Turbinen gespeist ist, von jeweils einer beliebigen  Kraftmaschine automatisch getrennt wird, die sich  gerade ausser Betrieb befindet.

   Diese wird dadurch  erreicht,     dass    die Leitung 37a, die zu dem zusätzlichen  Verbraucher führt, mit     den,        Abzweigluft-Austritts-          leitungen   <B>38</B> und<B>39</B> der dem Generator normaler  weise zugeordneten     Kraftmaschine    40     bzw.    der an  deren, Kraftmaschine 41 verbunden ist, wobei in  beiden Strömungswegen<B>je</B> ein     Rückschlagventil    42  zwischengeschaltet ist.

   Die     Einlassleitung    20 für die  Abzweigluft in den     Luftsteuerschieber   <B>18</B> ist mit  dem     Abzweigluft-Austrittsstutzen   <B>38</B> der Kraftma  schine 40 zwischen dieser und dem ihr zugeordneten       Rückschlagventil    42 derart angeschlossen,     dass    sie,  die Leitung 20, während des     Anlassvorganges    die  Abluft von der Hilfsmaschine zur Kraftmaschine 40  führt, die unter diesen Bedingungen keinen nennens  werten Druck für Abzweigluft erzeugt.

   Die Ver  braucherleitung 37a ist über ein     Rückschlagventil     43 an einem Punkt der     Anlassdruck-Zuleitung    34  angeschlossen, die, wenn das Ventil<B>30</B> sich, in seiner       Anlassstellung    befindet, von der Druckzuleitung 34  für den     Anlassdruck    zum     Anschluss    22 der Hilfs  maschine führt.

      Wenn die Kraftmaschine 40 in ihrem normalen  Drehzahlbereich läuft, steht in der Leitung 20 abge  zweigte Luft unter Druck zur     Verftigung,    und das  Ventil<B>30</B> befindet sich in jener Stellung, bei der der       Anschluss    22 gegen den     Entlüftungsanschluss   <B>23</B> hin  offen ist.     Abzweigluft    steht ausserdem in der Ver  braucherleitung 37a zur Verfügung, und zwar ent  weder von beiden Kraftmaschinen 40 und 41 oder,  wenn sich die Kraftmaschine 41 nicht in Betrieb  befindet, nur von der Kraftmaschine 40, während  die Kraftmaschine 41 durch das ihr zugeordnete       Rückschlagventil    42 vom System getrennt ist.

   Wenn  die     Kraftmaschine    40 sich ausser Betrieb befindet  und angelassen     werdensoll,    verbindet das Ventil<B>30</B>  den     Anschluss    22 mit der     Anlassdruckleitung    34,  die von einer     Anlassenergiequelle    44 unter Druck  gesetzt wird und mittels des     Rückschlagventils    43  von der Verbraucherleitung 37a getrennt ist, während  die Abluft aus der Hilfsmaschine über die Leitung  20 zum     Zweigluftanschluss   <B>38</B> der Kraftmaschine  40 geführt wird, der unter diesen Umständen nicht  unter Druck steht,

   so     dass    die erforderliche Druck  differenz zwischen dem Eintrittsstutzen und dem Aus  trittsstutzen der Hilfsmaschine gewährleistet ist.  Wenn schliesslich die eine Kraftmaschine, 40 zu einem    Zeitpunkt ausfällt, zu dem der Wechselstromgenera  tor<B>3</B> elektrischen Strom liefern     muss,    während die  Kraftmaschine 41 weiterläuft, ein Zustand, der z. B.

    bei einem Flugzeug mit mehreren Motoren bei Aus  fallen des einen Motors 40 auftreten kann, wird die       Antriebswelle   <B>1</B>     (Fig.   <B>1)</B> von der Kraftmaschine 40  getrennt und das Differentialgetriebe 4 mittels der       Verriegelungseinrichtungen   <B>35, 36</B> verriegelt, wäh  rend das Ventil<B>30</B> in der Stellung steht, in der die  Leitung 34 mit dem     Anschluss    22 verbunden ist.

    Der Wechselstromgenerator wird dann von der Hilfs  maschine in seinem normalen Drehsinn mit einer  Drehzahl angetrieben, die im wesentlichen gleich  ist seiner normalen Betriebsdrehzahl, und die Hilfs  maschine ist mit Abzweigluft aus der Kraftmaschine  41 gespeist, die dem     Anschluss    22 über das     Rück-          schlagventil    43 zugeführt wird.  



  Obwohl ein-, Anordnung beschrieben worden ist,  bei der das Differentialgetriebe zwei Zentralräder  mit Aussenverzahnungen hat, von denen das grössere  mit der Welle einer     Kraftmaschine    und das kleinere  mit dem Wechselstromgenerator gekoppelt ist, und  bei der die Hilfsmaschine mit dem     Planetenradträger     gekoppelt ist, können die Verbindungen der Hilfs  maschine der Kraftmaschine und des     Generators    un  tereinander vertauscht werden, das in manchen Fällen  eine Umkehr des Drehsinnes der einen oder der  anderen dieser Einheiten herbeiführt, wie dies auf  dem Gebiete der Differentialgetriebe bekannt ist, und,  wenn erwünscht, können auch andere Arten von  Differentialgetrieben, insbesondere solche mit einem  innenverzahnten Zentralrad Verwendung finden.

    Auch in anderen Hinsichten ist die Erfindung nicht  auf die Einzelheiten beschränkt, wie sie für das  Ausführungsbeispiel entsprechend     Fig.   <B>1</B> bis<B>5</B> be  schrieben sind. Die umlaufende     Roots-Verdränger-          maschine    kann durch jede beliebige Maschine ersetzt  werden, deren Drehzahl innerhalb des erforderlichen  Bereiches einstellbar ist und bei der die Richtung  des Drehmomentes umkehrbar ist, so     dass    die Ma  schine, zum Anlassen im entgegengesetzten Drehsinne  angetrieben werden kann.

   Beispielsweise kann die       Roots-Maschine    durch eine andere     Verdrängerma-          schine    ersetzt werden, die in zwei entgegengesetzten  Drehsinnen, und mit einer von Null bis zu einer  Maximaldrehzahl kontinuierlich oder     an-genähert    kon  tinuierlich veränderbaren Drehzahl     antreibbar    ist.  Eine derartige Maschine kann eine solche mit un  veränderlicher oder veränderbarer Verdrängung sein,  und zu den geeigneten Maschinen gehören selbst  ansaugende     Drehkolbenmaschinen    mit entweder un  veränderlichem oder einstellbarem Verdrängungs  volumen, Kolbenmaschinen z.

   B. mit     Kurbel-          oder        Taumelscheibenantrieb,    Zahnradmaschinen und       Schraubenverdrängermaschinen    mit oder ohne     Ex-          pansionsarbe,it.    Die Umkehr der Richtung des Dreh  momentes kann durch Umkehr der Strömungsrich  tung herbeigeführt werden, wie dies bei dem oben  beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fall ist. Vor  zugsweise kann für Hilfszwecke, z. B. zur Anpassung      an einen veränderlichen Lieferdruck des Mediums,  jede beliebige Massnahme zur Veränderung des Hubes  oder der Verdrängung dienlich sein, die zur Ver  besserung der Leistungsfähigkeit des Antriebes bei  trägt.

   Obwohl auch in den     Fig.   <B>1</B> bis<B>5</B> nur eine Art  eines Getriebes dargestellt ist, kann die Konstruktion  des Getriebes naturgemäss variiert werden. So kann  z. B. das kleinere von zwei aussenverzahnten Zentral  rädern an der Antriebswelle<B>1</B> der Kraftmaschine an  geordnet sein und das grössere an der mit dem  Wechselstromgenerator gekoppelten Welle, und in  diesem Falle     muss    die Hilfsmaschine so angeordnet  sein,     dass    sie zum Anlassen der Kraftmaschine in  der      Vorwärts -Richtung,   <B>d.</B> h.

   im gleichen Drehsinn  läuft wie beim Erhöhen der von der Kraftmaschine  abgeleiteten Drehzahl des     Generators.    Zum Ver  riegeln des Getriebes können ferner anstatt der dar  gestellten Anordnungen Reibungskupplungen oder in  jenen Fällen, in denen ein Sperren nur in einem     Dreh-          sin#n    erforderlich ist,     sogenannte        Freilaufkupplungen     verwendet werden. Je nach Erfordernis oder     Wunisch     können Differentialgetriebe mit Kegelrädern oder  Planetengetriebe verwendet werden.

   Der Betrieb des  Ventils<B>30</B> als Sicherheitsventil gegen Drehzahlüber  schreitungen kann anstatt mittels einer Hilfsent  lüftung für die Druckkammer<B>32</B> auch mit einer  mechanischen     Auslöseeinrichtung    herbeigeführt wer  den, die zwischen das Betätigungsmittel und das  Ventil geschaltet wird, oder es kann ein getrenntes       Sich#erheitsventil    zusätzlich zu dem für     Anlasszwecke     verwendeten Ventil<B>30</B> in dem     Pumpenanschluss    22  vorgesehen sein.

   Insbesondere in dem Falle,     dass    ein  getrenntes Sicherheitsventil gegen Drehzahlüber  schreitung verwendet wird, können die     Steuer-          schleberverbindungen    für die Leitung 22 für     Anlass-          zwecke    durch weitere Bunde am     Schieberkolben   <B>18</B>  des Regelschiebers jenseits des Bundes<B>27</B> herbeige  führt werden, die derart     an-geordnet    sind,     dass    sie bei  einer weiteren Bewegung des     Schieberkolbens   <B>18</B>  über die normale Stellung für kleine Drehzahlen hin  aus ein Umsteuern bewirken,

   wenn die Drehzahl des  Wechselstromgenerators wesentlich unterhalb des  normalen Mindestwertes liegt.  



  Eine Anzahl Ausführungsformen von Hilfsma  schinen sind in den     Fig.   <B>7</B> bis<B>11</B> gezeigt. In     Fig.   <B>7</B>  ist an Stelle der     Roots-Maschine   <B>13</B> eine     Drehkolben-          maschine    vorgesehen. Die Maschine ist mit einem  Läufer 44a ausgestattet, der Schieber 45 aufweist,  die durch 'beliebige bekannte und geeignete Mittel  mit einem Ständer 46 in Berührung gehalten sind,  der zwei Austrittsstutzen hat, an denen die Lei  tungen<B>15</B> und 22 angeschlossen sind.

   Bei der dar  gestellten Ausführungsform ist die Exzentrizität des  Ständers 46 in     bezug    auf den Läuferkörper 44a in  einer Gleitführung 47 einstellbar, ein durch eine  Leitung 49 mit der     Druckmittelquelle    verbundener  Zylinder 48 ist vorgesehen, mit dessen Unterstützung  bei Steigerung des Lieferdruckes eine Verminderung  der Exzentrizität des Ständers 46 entgegen der Wir  kung einer Feder<B>50</B> herbeigeführt wird.

   Wenn der    verfügbare Druck des Mediums gering ist, ist die       Aussermittigkeit    des Läufers 44a in     bezug    auf den  Ständer 46 gross, so     dass    eine angemessene Energie  menge verfügbar gemacht wird, während bei höherem  Lieferdruck des Mediums die Exzentrizität vermin  dert wird, da ja dann die erforderliche     Energiernenge     durch eine geringere     Durchtrittsmenge    erzeugt wer  den kann.

           Fig.   <B>8</B> zeigt an Stelle der     Roots-Maschine   <B>13</B> eine       doppeltw#irkende        Zweizylinder-Kolbenmaschine   <B><I>51,</I></B>  die mit einem geeigneten     Steuerschiebermechanismus     <B>52</B> ausgerüstet ist, der durch eine Einrichtung<B>53</B> mit  der Kurbelwelle 54 verbunden ist. Wie bei den vorher  beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Welle  54 mit dem Getriebe 4 verbunden.  



       Fig.   <B>9</B> zeigt schematisch eine     Schrägscheibenma-          schine.    Eine Anordnung von Zylindern<B>55</B> im Kreis  ist gemeinsam drehbar mit einer Welle<B>56</B> vorge  sehen, die mit dem Getriebe 4 verbunden ist, während  die Kolben<B>57</B> der einzelnen Zylinder mittels Ver  bindungsstangen.<B>58</B> mit einer     Betätigungsseheibe   <B>59</B>  in Arbeitsverbindung stehen, die über Kugellager<B>60</B>  auf einer Grundplatte<B>61</B> ruht. Jeder Kolben vollführt  ,ein Arbeitsspiel<B>je</B> Umdrehung der Zylinderanord  nung.

   Die Neigung der Grundplatte<B>61</B> ist um einen  Schwenkpunkt<B>62</B> und wie im Falle der Ausführungs  form nach     Fig.   <B>7</B> mittels eines Zylinders 48 einstell  bar, der über eine Leitung 49 mit dem Lieferdruck  des Mediums verbunden ist.  



       Fig.   <B>10</B> zeigt eine     Zahnradraaschine   <B>63,</B> die eben  falls, wie die Maschinen     bei    den oben beschriebenen  Ausführungsbeispielen, mit dem Leitungssystem für  das Druckmedium über Leitungen<B>15</B> und 22 ver  bunden ist. An Stelle der     Roots-Maschine,    kann, wie       Fig.   <B>11</B> zeigt, auch eine     Schraubenverdrängerma-          schine    64 vorgesehen sein.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Einrichtung zum Antrieb einer mit konstanter Drehzahl zu betreibenden Arbeitsmaschine mittels einer in gleichbleibender Drehrichtung mit veränder licher Drehzahl arbeitenden Kraftmaschine, mit einer durch ein Differentialgetriebe mit der Kraftmaschine und mit der Arbeitsmaschine gekoppelten Hilfsma schine, undeinem Regler, derden Energiefluss in der Hilfsmaschine derart regelt, dass die Hilfsmaschine die von der Kraftmaschine allein gegebene Drehzahl der Arbeitsmaschine auf den konstant zu haltenden Nennwert bringt, dadurch gekennzeichnet, dass das Differentialgetriebe (4) derart ausgebildet ist,
    dass die Nenndrehzahl der Arbeitsmaschine bei Stillstand der Hilfsmaschine<B>(13)</B> bei einer etwa in der Mitte des Schwankungsbereiches liegenden Betriebsdrehzahl der Kraftmaschine liegt, dass der Regler<B>(16, 17)</B> derart ausgebildet ist, dass dieser bei Betrieb der Kraftmaschine oberhalb dieser Betriebsdrehzahl den Bewegungswiderstand der dann unter Umkehrung ihrer Drehrichtung als vom Differentialgetriebe an getriebene Bremse betrieben-en Hilfsmaschine regelt.
    UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Arbeitsmaschine <B>(3)</B> führende Welle mit einer selbsttätigen Rücklaufsperre <B>(29)</B> ausgerüstet und eine Umschaltvorrichtung<B>(31)</B> vorgesehen ist, welche zum Anlassen der Kraftma schine den Antrieb der Hilfsmaschine<B>(13)</B> als Motor in der ihrer Verwendung beim Ausgleich von unter halb der Normaldrehzahl liegenden, Drehzahlen der Kraftmaschine umgekehrten Drehrichtung bewirkt. 2.
    Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hilfsmaschine<B>(13)</B> eine Ver- drängermaschine mit in einer Kammer umlaufendem Verdrängerglied ist. <B>3.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch eine durch den zur Verfügung stehen den Druck des Druckmittels selbsttätig gesteuerte Einrichtung (48, 49) zur Veränderung des Ver- drängervolumens der Hilfsmaschine (46). 4.
    Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch eine einen Unterdruck an der Aus trittsseite der Hilfsmaschine<B>(13)</B> erzeugende Stxahl- pumpe <B>(26),</B> wobei die Steuerung<B>(16)</B> so ausgebildet ist, dass die Strahlpumpe bei den höchsten auszu gleichenden Betriebszahlen der Kraftmaschine zur Wirkung kommt.
    <B>5.</B> Einrichtung nach Unteransprüchen<B>1</B> und 2, gekennzeichnet durch ein Anlassventil <B>(30),</B> welches in der Anlassstellung die beün normalen Betrieb der Einrichtung mit der Atmosphäre verbundene Seite (22) der Hilfsmaschine<B>(13)</B> von der Atmosphäre trennt und mit einer Druckmittelzuleitung verbindet.
    <B>6.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>5,</B> unter Ver wendung vom Kompressor einer als Kraftmaschine verwendeten Turbine abgezweigter Druckluft zum Antrieb der Hilfsmaschine während des normalen Betriebes, gekennzeichnet durch eine im normalen Betrieb durch den Abzweigungsdruck in der Normal stellung gehaltene selbsttätige Betätigungseinrichtung für das Anlassventil <B>(30).</B> <B>7.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeich net durch eine Einrichtung, welche die Verwendung der Hilfsmaschine<B>(13)</B> als Anlassmotor für die Ar- beitsmaschine unter entsprechender Änderung der Wirkungsweise des Differentialgetriebes (4) ermög licht.
    <B>8.</B> Einrichtung nach Unteranspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsverhältnisse im Antrieb derart gewählt sind, dass die Hilfsmaschine beim Lauf mit maximaler Drehzahl als Anlassmotor die Kraftmaschine mit einer Drehzahl antreibt, die die übliche Anlasser-Auskupplungsdrehzahl über- stei <B>,</B> während anderseits die übersetzungsverhält- gt <B>C</B> nisse zu der Arbeitsmaschine so gewählt sind,
    dass der ganze Bereich der Betriebsdrehzahlen der Hilfs maschine von der maximalen Drehzahl im einen Drehsinn bis zur maximalen, Drehzahl im anderen Drehsinn ausreicht, um Drehzahländerungen der Kraftmaschine über deren ganzen Bereich zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Maximaldrehzahl aus zugleichen.
    9-. Einrichtung nach Unteransprüchen<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Arbeitsmittel- durchfluss durch die Hilfsmaschine<B>(13)</B> steuernder, seinerseits von einem auf die Normaldrehzahl der anzutreibenden Arbeitsmaschine eingestellten Dreh zahlregler<B>(16)</B> betätigter Schieber den Arbeitsmittel- strom durch die Maschine steuert und dass der Schieber über seine der Normaldrehzahl der Kraft maschine entsprechenden Stellung hinaus zum Ver tauschen der Hilfsmaschinenanschlüsse zum Anlassen verschiebbar ist.
    <B>10.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch ein Sicherheitsventil<B>(37)</B> zum Sperren des Arbeitsmittelstromes durch die Hilfsmaschine <B>(13)</B> bei Erreichen einer über der Normaldrehzahl der angetriebenen Arbeitsmaschine<B>(3)</B> liegenden Si- cherhe,itsdrehzahl. <B>11.</B> Einrichtung nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch ein Schutzventil zum Sperren des Arbeitsmittelstromes durch die Hilfsmaschine<B>(13)</B> bei einer über der höchsten Betriebsdrehzahl der Hilfsmaschine liegenden Grenzdrehzahl.
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