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Fliehkraftschalter
Die Erfindung betrifft einen Fliehkraftschalter, bei dem ein Fliehkraftregler über einen in Richtung der Drehachse verschiebbaren Ringkörper einen im Umfangbereich des Fliehkraftreglers ortsfest angeordneten Schalter betätigt, wobei der Fliehkraftregler einen Käfig aufweist, der an einer Stirnseite mit radialen, schräg aufwärts nach aussen gerichteten Bahnen zur Führung von als Schwungmasse dienenden Kugeln versehen ist, die von dem an dieser Stirnseite angeordneten Ringkörper gehalten werden.
Es ist ein Schalter dieser Art bekannt, dessen Ringkörper und ein auf diesem koaxial gelagerter, mit Kontakten versehener Träger durch die Fliehgewichte axial verschoben werden, wodurch sich die Kontakte des Trägers von fest angeordneten Kontakten abheben. Da der Ringkörper und der Träger durch den anwachsenden Druck der Fliehgewichte allmählich verschoben werden, lösen sich auch die Kontakte des Trägers allmählich von den festen Kontakten, so dass es zu Funkenbildungen kommen kann. Zudem sind die Abmessungen dieses Schalters in axialer und radialer Richtung sehr gross, und er ist z. B. in kleineren Motoren schwer einzubauen.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Fliehkraftschalter zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist und besteht im Wesen darin, dass der Ringkörper an seinem Umfang eine zylindrische Lauffläche aufweist, auf der während einer Schaltstellung des Schalters eine die Schaltung bewirkende Kugel aufliegt, die im Schaltergehäuse radial bewegbar, gegen Herausfallen gesichert gelagert ist und unter Einwirkung einer Feder, vorzugsweise der Schaltfeder, bei Verschiebung des Ringkörpers ausser dem Bereich der Lauffläche kommt.
Der erfindungsgemässe Schalter wirkt als Momentschalter. Der auf die Schaltkontakte durch die Schaltkugel bzw. Schaltkugeln ausgeübte Schliessdruck ist konstant, solange die Kugeln auf der Lauffläche des unter der Wirkung der Fliehgewichte sich verschiebenden Ringkörpers aufliegen, ungeachtet dessen axialer Stellung zu den Kugeln. Erst wenn der Ringkörper vom Käfig soweit abgedrängt wird, dass die Schaltkugeln von der Lauffläche abfallen, erfolgt die Schaltung und zwar augenblicklich ohne Funkenbildung. Der erfindungsgemässe Schalter weist einen äusserst einfachen Aufbau auf, und in vorteilhafter Weise gestatten seine geringen Abmasse sowohl in axialer und radialer Richtung den Einbau in engen Räumen, wodurch der Schalter sich besonders für den Einbau in Motoren eignet.
Er kann sowohl für einpolige als auch mehrpolige Schaltungen verwendet werden, wie zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der Hilfsphase eines Einphasen-Kurzschlussläufermotors oder zum selbsttätigen Stern-Dreieckschalten eines Drehstrom-Kurzschlussläufermotors.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann sich an die Lauffläche des Ringkörpers eine schräg zum Käfig gerichtete Drehfläche, vorzugsweise eine Kegelfläche, anschliessen, deren Achse in der Käfigachse liegt. Diese Drehfläche erleichtert bei auslaufendem Motor in vorteilhafter Weise das Auflaufen der Kugeln des Schalters auf die Lauffläche.
Zum Stern-Dreieckschalten eines Drehstrommotors ist der Ringkörper erfindungsgemäss von einem am Stator befestigbaren ringförmigen Gehäuse umschlossen, in welchem für jede Phase ein von einer Kugel betätigbarer Umschalter angeordnet ist, wobei der Abstand des Gehäuses von der Lauffläche des Ringkörpers dem Schaltweg der Kugeln entspricht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, u. zw. ein Stern-Dreieckschalter, dargestellt. Fig. l zeigt einen axialen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 eine Ansicht des Schalters.
Auf der Welle 1 ist die Nabe 2 eines Käfigs 3 mittels einer Stellschfaube 4 befestigt. Der Käfig weist sechs Bahnen 5 zur Führung von Kugeln 6 auf, die als Fliehgewichte dienen. Die Bahnen sind radial an-
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geordnet und schräg aufwärts nach aussen gerichtet. An den Kugeln liegt bei stehender Welle ein in Fig. 2 teilweise dargestellter Ringkörper 7 an, der von Federn 8 in dieser Lage gehalten wird. Er wird bei drehender Welle von den Kugeln auf der Nabe axial verschoben, wobei zwei Keile 9 eine Verdrehung gegen den Käfig verhindern. An seinem Umfang ist der Ringkörper mit einer zylindrischen Lauffläche 10 versehen, an die sich eine Kegelfläche 11 anschliesst, die schräg nach abwärts gegen den Käfig gerichtet ist und deren Achse in der Wellenachse liegt.
Der Ringkörper ist von einem am Stator befestigten, ringförmigen Schaltergehäuse 12 umschlossen, in welchem, entsprechend den drei Phasen, drei Umschalter 13 für das Stern-Dreieckschalten eines Drehstrommotors untergebracht sind. In Fig. 2 ist der Deckel 14 des Gehäuses teilweise zur Sichtbarmachung eines der Schalter aufgerissen. Die Schaltfedern 15 dieser Schalter, durch die die Umschaltung vom Stern auf Dreieck erfolgt, werden von Kugeln 18 gesteuert, die im Schaltergehäuse ihren Sitz haben und bis zu der die Umschaltung erforderlichen Motordrehzahl auf der Lauffläche 10 des Ringkörpers aufliegen, wobei sie in dieser Stellung die Kontakte 19 der Schaltfedern an die Kontakte 16 der Sternschaltung halten.
Beim Anlaufen des Motors wird der Ringkörper von den Fliehgewichten in Achsenrichtung vom Käfig weggeschoben und die Kugeln 18 der Schalter kommen ausser dem Bereich der Lauffläche des Ringkörpers und werden von den Schaltfedern 15 in Richtung der Wellenachse gedrückt, wobei die Schaltfedern auf die Kontakte 17 für die Dreieckschaltung umschalten. Bei Abschalten des Motors bewegen sich die Fliehgewichte gegen ihre Ruhesitze und der Ringkörper wird von den Federn 8 zum Käfig gezogen. Dabei werden die Kugeln 18 der Schalter über die Kegelfläche 11 auf die Lauffläche 10 übergeführt. Die Breite des Teiles der Lauffläche des Ringkörpers, auf welchem die Kugeln rollen, ist auf die Anlaufzeit des Motors abgestimmt, wie auch der Abstand des Schaltergehäuses von der Lauffläche dem Schaltweg der Kugeln entspricht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fliehkraftschalter, bei dem ein Fliehkraftregler über einen in Richtung der Drehachse verschiebbaren Ringkörper einen im UmfangsbereichdesFliehkraftreglers ortsfest angeordneten Schalter betätigt, wobei der Fliehkraftregler einen Käfig aufweist, der an einer Stirnseite mit radialen, schräg aufwärts nach aussen gerichteten Bahnen zur Führung von als Schwungmasse dienenden Kugeln versehen ist, die von dem an dieser Stirnseite angeordneten Ringkörper gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper an seinem Umfang eine zylindrische Lauffläche (10) aufweist, auf der während einer Schaltstellung des Schalters eine die Schaltung bewirkende Kugel (18) aufliegt, die im Schaltergehäuse radial bewegbar, gegen Herausfallen gesichert gelagert ist und unter Einwirkung einer Feder (15), vorzugsweise der Schaltfeder,
bei Verschiebung des Ringkörpers ausser dem Bereich der Lauffläche kommt.