<Desc/Clms Page number 1>
Fliehkrafts chalte r
Die Erfindung betrifft einen insbesondere zum Ein- und Ausschalten der Anlaufwicklung eines Ein- phaseninduktionsmotors bestimmten Fliehkraftschalter, bestehend aus einem mit Fliehgewichten ver- sehenen Rotor und einem die elektrischen Schaltkontakte tragenden Stator, bei dem die Schalt- kontakte über wenigstens je ein dem Rotor bzw.
Stator zugeordnetes Nockenelement durch die
Wirkung der Fliehkraft bzw. einer Rückstellkraft betätigbar sind, von welchen paarweise zusam- menwirkenden, im wesentlichen in zueinander senkrechten Richtungen verstellbaren Nockenele- menten das dem Stator zugeordnete und die Schaltkontakte betätigende Nockenelement in einer Endstellung sich gegen das dem Rotor zugeordnete Nockenelement in einer in der Hauptsache senkrecht zu dessen Verstellrichtung liegenden Richtung abstützt, wobei das dem letztgenannten Rotor zugeordneten Nockenelement bei seiner Verstellung dem dem Stator zugeordnete Nockenelement über eine
Schrägfläche eine Verstellung ermöglicht bzw. erteilt.
Bei einem bekannten Fliehkraftschalter sind dem Rotor zugeordnete Nocken in Ausnehmungen eines in Achsrichtung verstellbaren, aber unverdrehbaren, dem Rotor zugeordneten Ringes gehalten, wobei überdies zurVerdrehungssicherung an die Nocken anschliessende Spindeln in Längsgleitlagern geführt sind.
Die Nocken besitzen Schrägflächen, mit denen sie bei der Axialverstellung mit Rollen in Eingriff kommen und über diese Rollen Kipphebel von fest montierten Schaltern betätigen. Die Verstellung des über Lager am Rotor abgestützten Ringes erfolgt über auf den Rotor wirkende Fliehgewichte. Um die Reibung klein zu halten, ist es notwendig, den Durchmesser der Rollen, die die Kipphebel betätigen, gross zu halten, so dass die bekannte Konstruktion nur für räumlich gross gehaltene Schalter geeignet ist.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Fliehkraftschalters der genannten Art, der klein ausgeführt werden kann, im Verhältnis zu seinen Dimensionen einen hohen Kontaktdruck ermöglicht und bei dem insbesondere zur Erzielung einer guten Schalt-Momentwirkungbeflangsamem Anlaufen des Motors und einer genauen und zuverlässigen Funktion der Einfluss der Reibung zwischen den zusammenwirkenden Nockenelementen in Richtung der Steigung der Nockenanlaufbahn vernachlässigbar klein ist.
Ein erfindungsgemässer Fliehkraftschalter zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, dass eines der paarweise zusammenwirkenden Nockenelemente als kreisrunder, axial und geradlinig verstellbarer Gleitring ausgebildet ist, auf dessen Umfangsteil das andere, als Gleitstück ausgebildete Element dieses Nokkenelementenpaares sich abstützt, wobei das dem Rotor zugeordnete Nockenelement mit dem Rotor im Drehsinne gekuppelt ist.
Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung ist beim erfindungsgemässen Fliehkraftschalter zwischen den gleitenden Teilen eine Relativbewegung im Sinne der Umfangsdrehung des Rotors vorhanden. Die resultierende Relativbewegung findet fast völlig in der Umfangsrichtung statt, weshalb sich für die in derselben Richtung erregte Reibungskraft nur eine verschwindend kleine und deshalb vernachlässigbare Komponente in Richtung der eigentlichen Nockenwirkung ergibt, so dass der Einfluss der Reibung mit einfachsten Mitteln praktisch völlig eliminiert wird. Bei der Verwendung des Schalters als Ausschalter ist der Anfang der Ausschaltbewegung unabhängig von der Reaktion der Kontaktbetätigungskraft. Die Fortsetzung der Ausschaltbewegung wird sogar von der Reaktionskraft gefördert.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.
<Desc/Clms Page number 2>
In den Zeichnungen sind im vergrösserten Massstab Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen Schalters dargestellt. Es zeigen Fig. l eine Ansicht des Stators eines Schalters, teilweise im Schnitt, nach einer ersten Ausführungsform, wobei der Deckel des Stators weggelassen ist, Fig. 2 einen Schnitt nach der
EMI2.1
te Ansicht, Fig. 4 einen schematischen, axialen Schnitt des Rotors einer zweiten Ausführungsform eines Schalters nach der Erfindung und Fig. 5 den Stator einer dritten Ausführungsform eines Schalters gemäss der Erfindung.
EMI2.2
ten Linien dargestellten, dem Rotor zugehörigen und als erstes Übertragungsorgan funktionierenden, axial verschiebbaren Ring l aus Metall betätigt, welcher mit einer konischen Fläche 2 und einer zylindri- schen Mantelfläche 3 versehen ist.
Der Stator hat eine aus Blech gebildete'Grundplatte 4 mit Ver- stärkungsrand 5 und Befestigungslöchern 6. Der zylindrische Innenmantel 7 weist diametral gegenüberliegend zwei rechteckige Öffnungen 8 auf, die zum Durchlassen von zwei aus einemver- schleissfesten Kunststoff, z. B. einem Polyamid, gepressten, als zweite Übertragungsorgane funktionieren- den Gleitstücken 9 dienen.
Auf einem Ende der Grundplatte 4 ist ein als ein einzelner Kunststoffpressteil ausgeführtes Kon- taktgehäuse 10 angeordnet, das aus einer Bodenplatte 11, einer oberen Platte 12 und einer da- zwischenliegenden, profilierten, senkrecht zu den Platten 11, 12 verlaufenden und diese verbindenden
Zwischenwand 13 besteht. Das Kontaktgehäuje 10 wird an einem festen Platz gehalten, indem die
Bodenplatte 11 an dem inneren Mantel 7 der Grundplatte 4 anliegt und mittels umgebogener
Lippen 14 des Bodenplattenrandes 5 auf der Grundplatte 4 festgedrückt gehalten wird, wobei die Lippen gerade vor die Enden 13'der Zwischenwand 13 greifen.
Die profilierte Zwischenwand 13 bildet in ihrem mittleren Teil zusammen mit den Boden- und oberen Platten 11,12 eine an der Wellenseite offene Kammer 15, in der eine Kontaktschliess- feder 16 liegt, die auf einem bewegbaren Brückenkontakt 17 drückt, der den festen Kontakten 18,
19 gegenüberliegt. Die Kontakte 18,19 sind mittels durch Öffnungen in der Wand 13 ragender Hohlnieten 20 an der Wand 13 festgenietet. Diese in besonderer Weise ausgebildeten Nieten 20 bilden ein Ganzes mit den Anschlusslötlippen 21.
Die Zwischenwand 13 ist nahe den Enden unterbrochen, wodurch einzelne versetzte Endwandstücke 13'gebildet sind, die bezüglich der Wand 13 Öffnungen freilassen, in die, schwenkbar und zugleich verschiebbar, die Enden von etwa in der Verlängerung voneinander liegenden, aus Kunststoff gepressten Hebelarmen 23, bzw. 24 ragen. Die Arme 23,24 bilden mit ihren andern Enden ein Gelenk, wobei sie durch eine noch näher zu beschreibende Feder aneinandergedrückt werden. Das Ende des Armes 23 weist einen schrägen Einschnitt 25 als Gelenkpfanne und der Arm 24 eine Messerkante 26 auf, so dass sie in ihrer Bewegung gekuppelt sind. Beide Arme 23, 24 weisen nahe ihrem Ende einen Auflagerrand 27 bzw. 28 auf, um damit gegen den Kontakt 17 drücken zu können.
Die Arme 23,24 weisen ferner je einen Querstumpf 29 bzw. 30 auf, mit dem spiegelsymmetrisch angeordnete Arme 31 bzw. 32 fest verbunden sind, die aus Blechteilen mit in der Hauptsache winkelförmigem Profil bestehen, wobei aus den parallel zur Ebene der Zeichnungen liegenden unteren Flanschen 33 bzw. 34 Hohlnieten 35 bzw. 36 gezogen sind. Die Arme 31, 32 sind mit Nieten 37 bzw. 38 in passenden Öffnungen in verdickten Teilen der Querstümpfe 29 bzw. 30 festgelegt. Die senkrecht zur Ebene der Zeichnungen liegenden Flansche 39 bzw. 40 der Arme 31 bzw. 32 weisen im Mittelteil eine parallel zu den Flanschen 33 bzw. 34 gebogene Lippe. 41 bzw. 42 auf.
Die untereinander gleichen Übertragungsorgane 9 liegen ihrer gesamten Länge nach auf den unteren Flanschen 33, 34 auf und werden darauf mit geringem Spiel durch die Lippen 41 bzw. 42 gehalten, die in eine Aussparung im oberen Teil der Organe 9 ragen. Die Organe 9 haben eine stumpf-V-fömige hintere Fläche, so dass sie bezüglich der Arme 31,32 in beschränktem Masse schwenkbar sind. Ihr Gelenk wird durch eine an ihrer unteren Seite liegende halbzylinderförmige Nase 43 gebildet, die in einer entsprechenden Aussparung in den unteren Flanschen 33 bzw. 34 liegt.
Die Organe 9 liegen in der inneren Endstellung mit ihren Enden an der Aussenseite des Mantels 7 an. Sie sind auf der der Mitte zugewendeten Seite mit einer kegeligen Fläche 45 und einer zylindri- schen Fläche 46 ausgebildet, welche mit den entsprechenden Flächen 2 bzw. 3 des Rotorringes zusammenwirken können.
Die Enden der Arme 31,32 stützen sich mittels eines Rollenauflagers gegen die Bodenplatte 4 ab. Zu diesem Zwecke sind ihre unteren Flansche 33 bzw. 34 an ihren aufgebogenen Enden je mit einer winkelrecht umgebogenen Lippe versehen, von denen eine mit 48 angedeutet ist. Diese Lippen
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
einer bestimmten Bemessung ein grösserer Kontaktdruck und mehr funktionelle Reserve erzielt werden.
Diese Vorteile kommen umsomehr zur Geltung, je nachdem auch in der übrigen Schalterkonstruktion der Entstehung von Reibung vorgebeugt wird.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung hervorgeht, wird dieser Forderung mit dem Stator nach den i Fig. 1-3 entsprochen. Im Zusammenhang damit folgt jetzt die Beschreibung eines erfindungsgemässen
Rotors.
Bei dem Rotor gemäss der schematischen Fig. 4 sind mit der Bezugsziffer 91 die Nabe, mit 92 ein auf dieser Nabe befestigtes Gehäuse und mit 93 ein dieses Gehäuse auf der unteren Seite zum Teil verschliessender Ring bezeichnet. Auf den auf der Nabe 91 festgesetzten Ring 94 stützt sich die
Rückstellfeder 95, die das ringförmige Translationsorgan trägt. Das Translationsorgan 96 bildet mit seinem unteren Flansch in Viereckformation vier V-förmige Pfannen 97, in denen je ein platten- förmiges Schwenkorgan 98 schwenkbar gelagert ist. In der Figur sind zwei Schwenkorgane 98 er- sichtlich. Sie stützen sich mit ihrem oberen Ende schwenkbar auf eine Querlippe 99 der Hilfsschwenk- organe 100, die sich schwenkbar in durch Lippen 101 des Gehäuses 92 gebildeten Pfannen ab- stützen.
An ihrer unteren Seite sind an die Hilfsschwenkorgane 100 aus Plättchen zusammengefügte
Fliehgewichte 102 angelenkt, die mit ihren Enden zwischen dem unteren Flansch des Gehäuses 92 und dem Ring 93 geführt werden.
Im linken Teil der Fig. 4 sind die bewegbaren Teile in der inneren Endstellung und im rechten Figur- teil in der äusseren Endstellung dargestellt.
Eines der zusammengefügten Plättchen der Fliehgewichte schlägt mit seinem profilierten inneren
Ende in der inneren Endstellung gegen den Ring 94 an. In dieser Stellung drückt das Plättchen mit einem flachen Teil 103 den Ring 104 des im übrigen in der Figur nicht wiedergegebenen Stators abwärts, wodurch die Kontakte im Stator geschlossen sind.
Bei der Verschiebung der Fliehgewichte gleitet die kegelige Fläche 105 des unter Federwirkung stehenden Ringes 104 an den schrägen Flächen 106 der Fliehgewichte 102 entlang, wodurch sich der Ring 104 aufwärts oder abwärts bewegt und die Aus- oder Einschaltung erfolgt. In der inneren End- stellung der Hilfsschwe'1korgane 100 hat die auf diese durch den als erstes Übertragungsorgan funk- tionierenden Ring 104'ausgeübte Kraft nur ein geringes Drehmoment um die von den Lippen 101 bestimmten Gelenkpunkte zur Folge.
Die Feder 95 hält dauernd die Schwenk-und die Hilfsschwenkorgane 98-100 in ihren Pfannen, wodurch das Translationsorgan nur eine Parallelbewegurg ausführen kann und zugleich die Synchroni- sierung der Fliehgewichte 102 gewährleistet.
Die Schwenkung der Schwenkorgane 98 bezüglich der von den Lippen 101 gebildeten Gelenk- punkte verleiht der Wirkung der Feder 95 eine negative Charakteristik, wodurch die Schaltung mit aus- geprägter Momentwirkung zustande kommt.
Fig. 5 zeigt in unvergrössertem Massstab eine axiale Ansicht eines Stators ohne Deckplatte in einer
Variantausführung des Stators nach Fig. 1. Dabei ist mit der Bezugsziffer 110 eine aus Kunstharz ge- presste Bodenplatte bezeichnet, die einen emporstehenden Umfangsrand 111 aufweist. Zwei Gleit- stücke 112 sind auf Kugeln 113 einander gegenüber gelagert und auf diesen radial über die Boden- platte 110 verlagerbar. In der Figur ist links ein Gleitstück 112 in der inneren Endstellung und rechts ein Gleitstück 112 in der äusseren Endstellung dargestellt. Die Gleitstücke 112 können mit ihren der Mitte zugewendeten kegeligen bzw. zylindrischen Flächen über einen dem Ring l in der Fig. 2 ent- sprechenden Rotorring gleiten.
Die unter dem mittleren Teil der Gleitstücke. 112 liegenden Ku- geln 113 ragen etwa zur Hälfte in Liegeplätze der Gleitstücke 112 und etwa zur Hälfte in Pfannen derBodenplatte 110, wodurch diese Kugeln Drehzapfen bilden, um die die Gleitstücke 112 schwen- ken können zwecks Einstellung des Ringes bezüglich des Rotors, wenn dieser nicht ganz zentrisch zum
Stator montiert worden ist.
Dem Rand 111 entlang sind zwei feste Anschlusslippen 114 mit Kontakten 115 angeordnet.
Die Kontakte 115 können durch die nach aussen federnde Kontaktfeder 116 mit den Kontakten 117 überbrückt werden. Die winkelrechten Enden der Feder 116 weisen Öffnung auf, in die mit Spiel die Enden der kräftigeren und nach innen federnden Rückziehfeder 118 ragen. Wird der Rotorring zwischen den Teilen 112 ausgezogen, so bewegt die Feder 118 die Enden der Kontaktfeder 116 und die
Gleitstücke 112 nach der inneren Endstellung. Grundsätzlich ist die Wirkung im übrigen in der Haupt- sache wie oben unter Hinweis auf die Fig. 1-3 beschrieben.
Die Löcher 119 dienen dem Zweck des Durchlassens der Befestigungsschrauben, die Löcher 120 dienen der Vernietung einer ringförmigen Ab- deckplatte, die ein wenig über den Gleitstücken 112 liegt.
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1