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Widerstandsregler.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Regelwiderstände, insbesondere auf Kohledruckwiderstände, wie sie in üblicher Weise zum Anlassen, Stillsetzen und Regeln der Geschwindigkeit der Motoren von Familiennähmaschinen Verwendung finden.
Die Erfindung bezweckt, einen Kohledruekwiderstand zu schaffen, dessen Regelvorrichtung in dem grösseren Teil ihres Bewegungsbereiches der Verschiebung durch die bedienende Person einen praktisch gleichbleibenden mechanischen Widerstand entgegensetzt. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die Regelvorrichtung zu vereinfachen und für den Einbau in ein aus Isolierpressmasse, z. B. Kunstharz, bestehendes Gehäuse geeignet zu machen, welches den Rheostaten vollkommen isoliert und die Gefahr beseitigt, dass die bedienende Person einen elektrischen Schlag erhält.
Bei elektrischen Spannungsreglern, bei welchen die veränderliche Reaktionskraft einer Kohlen- säule, die Kraft eines Magneten und die Kraft einer Feder im Gleichgewicht gehalten werden sollen, ist es bereits bekannt, die Feder durch ein biegsames Seil an einer Leitkurve derart zu befestigen, dass das durch die Federkraft bewirkte Drehmoment bei den verschiedenen Stellungen der Teile verschieden gross ist. Diese Ausgestaltung ist für Widerstandsregler von elektrischen Nähmaschinen wegen ihres verhältnismässig grossen Raumbedarfes und der raschen Abnutzung des Seiles nicht zweckentsprechend.
Beim Widerstandsregler gemäss der Erfindung treten die erwähnten Übelstände nicht in Erscheinung. Derselbe weist einen zusammendrückbaren Kohlewiderstand und eine zur Betätigung desselben dienende Zugstange auf, die mit einem im Reglergehäuse drehbar gelagerten Hebel verbunden ist und zur Steuerung von Federvorrichtungen dient, welche zunächst einen zunehmenden schwachen Federdruck und darauf einen zunehmenden starken Federdruck auf den Widerstand ausüben, wenn die Zugstange zur Verminderung des elektrischen Widerstandswertes bewegt wird.
Die Erfindung besteht darin, dass eine Rückholfeder. deren Längsachse in der Anfangsstellung in einem Abstand von der Drehachse des Hebels liegt und sich quer dazu erstreckt, an dem einen Ende mit dem Hebel verbunden und mit dem andern Ende derart an dem Gehäuse befestigt ist, dass, wenn der Regler zur Verminderung des elektrischen Widerstandswertes betätigt wird, der Hebel und die Zugstange in einer Richtung bewegt werden, in welcher der Abstand zwischen der Längsachse der Feder und der Drehachse des Hebels verkleinert wird.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. l ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Rheostaten gemäss der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Rheostaten. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 2. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Unterteil des Widerstandsgehäuses, auf welchem die Widerstandseinheit und ihre Betätigungsvorrichtung angeordnet sind. Fig. 6 ist eine Unteransicht eines Teiles des Rheostaten. Fig. 7 ist eine Unteransicht eines Teiles der Kappe des Widerstandsgehäuses. Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie 8-8 von Fig. 2. Fig. 9 ist eine schaubildliche Ansicht eines der Füsse des Rheostaten. Fig. 10 ist eine schaubildliche Ansicht des Drehlagers für den Betätigungshebel und die Befestigungsbügel für die Rückholfedern dieses Hebels. Fig. 11 ist ein Schnitt nach der Linie H-lof von Fig. 7. Fig. 12 ist eine schaubildliche Ansicht des vom Fuss zu bedienenden Gleitblock.
Fig. 12 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform des Rheostaten, der an dem Rahmen eines mit einem Trittbrett versehenen Nähmaschinenständers
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angebracht und mittels einer Zugstange mit dem Trittbrett des Ständers verbunden werden kann.
Fig. 14 ist eine Draufsicht auf den in Fig. 13 dargestellten Rheostaten, wobei die Kappe teilweise weg- gebrochen ist, um die Betätigungsvonichtung erkennbar zu machen. Fig. 15 ist ein Schnitt nach der
Linie Ja-Ja von Fig. 13. Fig. 16 ist eine Ansicht auf das untere Ende des in Fig. 14 dargestellten Rheo- staten. Fig. 17 ist ein Längsschnitt durch den Betätigungsblock des in den Fig. 13 und 14 dargestellten
Rheostaten. Fig. 18 ist eine Endansicht des Zugbloekes. Fig. 19 ist ein Schnitt nach der Linie 19-19 von Fig. 13.
Bei dem in den Fig. 1 bis 12 dargestellten Regelwiderstand, der auf dem Fussboden betätigt werden kann, weist das Gehäuse einen hohlen Kappenteil A und einen Unterteil B auf, welche beide vorzugsweise in einem Stück aus Kunstharz geformt sind, das bei den auftretenden Wärmebedingungen nicht erweicht und eine gute mechanische Festigkeit und hohe elektrische Isoliereigenschaften besitzt.
Der Kappenteil A hat vorzugsweise eine hohle rechteckige Form und besteht aus einer oberen Wand 1 und Seitenwänden 2, die mit inneren Eekleisten 3 ausgebildet sind. Der Unterteil B ist in der Haupt- sache flach und weist vorzugsweise eine rechteckige Form auf ; er ist abnehmbar an dem Oberteil 1, innerhalb der Seitenwände S des letzteren liegend, mittels Schrauben 4 befestigt, welche in die Eck- leisten 3 eingeschraubt sind. Der Unterteil B hat abgerundete Ecken 5, die in einem gewissen Abstand von den abgerundeten inneren Eckwänden 6 des Kappenteils I liegen (Fig. 6), um Räume zu bilden, welche die senkrechten Schenkel 7 der Kautschukfüsse C aufnehmen und in ihrer Lage halten.
Die
Schenkel 7 der Füsse C (Fig. 9) haben an ihren oberen Enden Flansche 8, welche über den Rand des
Unterteils B greifen, und diese Flansche 8 werden von dem Unterteil B zwischen diesem und den Leisten , des Kappeníeils A festgeklemmt. Die Füsse C können an ihren unteren Enden Teile 9 haben, die ringförmige Gestalt besitzen und unter den Unterteil B greifen können.
Auf dem Unterteil B ist mit Hilfe von Schrauben 10 die übliche Kohledruckwiderstand-Einheit n befestigt. Diese Widerstandseinheit 11 besteht aus einem Porzellankörper mit getrennt voneinander liegenden, parallelen Hohlräumen und den Stapeln 12 aus Kohlescheibchen ; jeder dieser Kohle- scheibenstapel12 steht an dem einen Ende mit einer Anschlussklemme 13 und an dem entgegengesetzten Ende mit einem Druckelement 14 in Verbindung.
Die Druckelemente 14 werden durch eine gebogene schwache Feder 15 überbrückt, die von der Betätigungszugstange 16 getragen wird, welche ausserdem eine steifere Stützfeder 17 trägt. Die Zugstange 16 wird von der schraubenlinienförmigen Rückholfeder 18 umgeben, welche die Zugstange 16 in die Aus-Stellung zurückzuführen sucht, die in Fig. 5 dargestellt ist, wo die schwache Bogenfeder 15 ausser Berührung mit den Druckelementen 14 ist, so dass der Stromkreis durch den Regelwiderstand unterbrochen ist. Ein auf die Stange 16 ausgeübter Zug schliesst zunächst den Stromkreis durch den Widerstand und übt dann einen zunehmenden schwachen Druck auf den Kohlescheibenstapel 12 aus, der dadurch seinen elektrischen Widerstand allmählich verringert.
Infolge der nicht geradlinigen Kennlinie eines Kohledruckwiderstandes ist es erwünscht, in den letzten Bewegungsstufen der Zugstange 16 grössere Drücke auf die Kohlescheibchen auszuüben, als es durch die Wirkung der schwachen Feder 15 allein möglich sein würde. und dies wird durch die Wirkung der steiferen Stützfeder 17 bewerkstelligt. Daher muss der Zug auf die Stange 16 schneller ansteigen als die von der Stange 16 durchlaufene Strecke, um die angehäuften mechanischen Widerstände, die von den Federn 18, 15 und 17 hervorgerufen werden, zu überwinden.
Auf das freie Ende der Zugstange 16 ist die Einstellmutter 16/geschraubt. die in Eingriff mit dem steigbügelförmigen Teil 19 ist, welcher mittels des Zapfens 20 drehbar mit dem Hebel 21 verbunden ist, der mit Hilfe des Zapfens 22 in den Lappen 23 der auf dem Unterteil B festgeschraubten Platte 24 drehbar gelagert ist. Der Hebel 21 hat einen Betätigungsarm 25. der eine Querstange 26 trägt, an deren Enden die gespannten Rückholfedern 27 angreifen, welche an den mit einer Mehrzahl von Kerben 28' versehenen Bügeln 28 (Fig. 4 und 5) befestigt sind, die sich von der Platte 24 auf gegenüberliegenden Seiten der Zugstange 16, der Mutter 16'und des steigbügelfönnigen Teiles 19 erheben.
Die Federn 27 sind längs der Bügel 28 einstellbar ; jede Feder kann in irgendeine der Kerben 28'des entsprechenden Bügels 28 gebracht werden.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstrecken sich die Rückholfedern 27, die verhältnismässig stark sind, quer zur Achse des Drehzapfens 22 des Hebels 21, während ihre Längsachsen in einem gewissen Abstand über dem Drehzapfen 22 dieses Hebels liegen. Daher werden bei der Abwärtsbewegung der Querstange 26 die Federn 27 nach unten auf den Drehzapfen 22 des Hebels zu bewegt, und je näher sie an den Drehzapfen herankommen, um so schwächer ist ihre Rückholwirkung auf den Hebel. Die Schwächungswirkung der Rückholfedern 27 auf den Hebel 21 gleicht mehr oder weniger den angehäuften mechanischen Widerstand der Federn 18, 15 und 17 aus, so dass ein im wesentlichen gleichbleibender Druck auf die Querstange 26 die letztere in dem grössten Teil ihres Bewegungsbereiches bewegen wird.
Der Kappenteil 4 ist mit einer rechteckigen senkrechten Führung 29 versehen (Fig. 7). in welcher das vom Fuss zu bedienende Gleitstück 30 passend geführt wird, welches bei. 31 geschlitzt oder gegabelt ist, um über den Hebel 21 greifen zu können, und welches an seinem unteren Ende Flächen, 32 besitzt. die auf der Querstange 26 ruhen. Anschlagnasen 33 (Fig. 12) auf dem Gleitstück 30 verhindern, dass das letztere nach oben hin aus der Führung herausgelangt. Ein Führungsarm : 34 (Fig. 11) hält das Gleitstück, gO in der Führung 29.
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Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, ist ein Durchlüftungsraum zwischen den Rändern des Unterteils B und den Seitenwänden 2 des Kappenteils A vorgesehen, während der Kappenteil A in seiner oberen Wand 1 Luftlöcher 35 besitzt.
Die eine der Seitenwände 2 des Kappenteils. 4 ist mit einer zum Durchlassen der Leitungsschnur dienenden Öffnung 36 versehen (Fig. 3), die an der Oberseite mit Zähnen oder sonstigen Erhabenheiten 37 ausgebildet ist, gegen welche die Leitungssehnur. ? durch die gezahnte Oberfläche der an dem Unterteil B befindlichen Zunge 40 (Fig. 5) festgeklemmt wird. Der Kappenteil A ist ausserdem mit der Fussrast 41 versehen, um der bedienenden Person die Regelung der Bewegung des Gleitstückes 30 zu erleichtern.
Bei der in den Fig. 13 bis 19 dargestellten abgeänderten Ausführungsform wird der Widerstand nicht durch einen vom Fuss zu bedienenden Teil betätigt, sondern ist so ausgebildet, dass er in einer im wesentlichen senkrechten Lage (wie in Fig. 14 gezeigt) an dem Rahmen eines mit einem Trittbrett versehenen Nähmaschinenständers angebracht und mittels einer geraden Kupplungsstange mit dem Trittbrett des Ständers verbunden werden kann.
Bei dieser Ausführungsform weist das Gehäuse einen Unterteil D und einen abnehmbaren hohlen Kappenteil E auf, welcher eine Kohledruckwiderstands-Einheit 11 einschliesst, die mit derjenigen der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform
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mit den entsprechenden Teilen der oben beschriebenen Ausführungsform überein, ebenso auch der Hebel 21, die Querstange 26, die Drehzapfenlagerplatte 24 und die Bügel 28 für die Rückholfedern 27.
Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen des Regelwiderstandes besteht in der Hauptsache darin, dass das vom Fuss zu bedienende Gleitstück 30 durch einen Zugblock 42 ersetzt ist, der aus Kunstharz mit der eingelassenen, mit Öffnungen versehenen Metallplatte 43 geformt ist. Der Block 42 ist mit Hilfe des langen Bolzens 44 befestigt, welcher an die Stelle des in den Fig. 1 und 2 dargestellten kurzen Zapfens 20 getreten ist. Der Block 42 weist an seiner Unterseite einen Schlitz 45 auf (Fig. 17), um über den Hebel 21 greifen zu können. Er ist ausserdem mit Ausnehmungen 46 zum Durchlassen der Querstange 26 versehen. Der Block 42 wird in der Führung 47 des Gehäuses gleitend geführt. Ein Anschlagwulst 48 auf dem Block 42 begrenzt dessen Abwärtsbewegung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Widerstandsregler mit einem zusammendrückbaren Kohlewiderstand und einer zur Betätigung desselben dienenden Zugstange, die mit einem im Reglergehäuse drehbar gelagerten Hebel verbunden ist und zur Steuerung von Federvorrichtungen dient, welche zunächst einen zunehmenden schwachen Federdruck und darauf einen zunehmenden starken Federdruck auf den Widerstand ausüben, wenn die Zugstange zur Verminderung des elektrischen Widerstandswertes bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückholfeder (27), deren Längsachse in der Anfangsstellung in einem Abstand von der Drehachse des Hebels (21) liegt und sich quer dazu erstreckt, an dem einen Ende mit dem Hebel (21) verbunden und mit dem andern Ende derart an dem Gehäuse befestigt ist, dass,
wenn der Regler zur Verminderung des elektrischen Widerstandswertes betätigt wird, der Hebel und die Zugstange in einer Richtung bewegt werden, in welcher der Abstand zwischen der Längsachse der Feder und der Drehachse des Hebels verkleinert wird.