The Torque Amplifier

1928 · Servo Amplification · Werk 649 von 1.871

The Torque Amplifier, 1928, Servo Amplification

A torque amplifier, two rotating drums side by side each driven by its own belt from a motor, flexible bands wound several turns around each drum in opposite directions, a feather-light input arm touching the end of one band, a heavy output shaft leaving the assembly with a large gear on it, the motor and belt behind, all mounted on a steel bedplate, in an engineering laboratory of the late 1920s, one bare electric bulb overhead lighting the drums, the laboratory beyond in shadow.

Wofür es benutzt wurde
Ein Drehmomentverstärker ist ein mechanischer Verstärker. Die Ausgangswelle folgt der Eingangswelle um denselben Drehwinkel, gibt aber ein weit größeres Drehmoment ab. Vannevar Bush beschreibt ihn 1931 so und nennt als Prinzip Reibbänder um gegenläufig drehende Trommeln, in zwei Stufen angeordnet, mit einem Verstärkungsverhältnis in der Größenordnung von 10.000. Gebraucht wurde das im Differentialanalysator: Der Ausgang eines Integrators muss den Eingang des nächsten antreiben, und dafür ist das Drehmoment eines Scheibenintegrators zu klein. Bush schreibt die Entwicklung des Verstärkers der Bethlehem Steel Corporation zu und dankt dabei „Mr. Nieman“ für seine Hilfe.
Was daran neu war
Neu gegenüber den Servomechanismen, mit denen Bushs Vorgängermaschine dieselbe Aufgabe gelöst hatte, war ein Ausgang, der der Eingangswelle ohne Pendeln folgte. Die Reibung ist dabei nicht Verlust, sondern Kraftquelle: Die Bänder greifen an Trommeln, die ein Motor antreibt, und die Eingangswelle entscheidet nur, wie fest sie greifen. Nach der Objektbeschreibung des MIT Museum war eine Arbeit von C. W. Nieman über Drehmomentverstärker die Anregung für Harold Hazens Arbeit; die Entwicklung des Differentialanalysators begann dort im Herbst 1928. Der Widerhaken steht in der Geschichte der Maschine, die er möglich machte. Die ENIAC-Darstellung auf den Seiten des US Army Research Laboratory nennt den mechanischen Drehmomentverstärker wahrscheinlich die größte Schwäche des Differentialanalysators in Aberdeen: Er fiel oft gegen Ende einer langen Flugbahnrechnung aus, und damit war die ganze Rechnung verloren. An der Moore School ersetzte Assistant Professor Weygand ihn durch einen elektronischen Verstärker.

Was die Quellen offenlassen: Niemans eigene Veröffentlichung wurde nicht eingesehen. Bush verweist 1931 für den Verstärker der Bethlehem Steel Corporation auf Zeitschriftenberichte ab Mai 1927 (u. a. American Machinist 66, S. 895–897); die Jahreszahl 1928 gehört nur zum Beginn der Entwicklung des Differentialanalysators, den das MIT Museum auf den Herbst 1928 legt. Die Namensform „Weygand“ ist aus der ENIAC-Darstellung übernommen.

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