DE1048982B - Drehzahlabhaengiger elektrischer Schalter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen drehzablabhängigen elektrischen Schalter, bei dem ein oder mehrere auf einer Kontaktfläche kreisförmig schleifende Metallflügel durch den infolge der Drehung auf sie ausgeübten Druck einer über der Metallfläche liegenden isolierenden Flüssigkeit angehoben werden und auf diese Weise den Kontakt unterbrechen.

Es sind drehzahlabhängige Schalter bekannt, bei denen eine in einem Ölbad umlaufende Scheibe durch Flüssigkeitsreibung bei einer vorgegebenen Drehzahl auf einen zur Betätigung eines Schalters dienenden Mechanismus einwirkt. Diese Schalter weisen jedoch durch die im Öl rotierenden Teile Nachteile auf. da das Öl bei hoher Drehzahl schäumt und wegen der temperaturabhängigen Viskosität des Öles der Drehzahl wächter nur bei Temperaturschwankungen innerhalb enger Grenzen betriebssicher arbeitet. Um die Naditeile dieser Schaltgeräte zu vermeiden, hat man ein von der zu überwachenden Maschine angetriebenes Flügelrad vorgesehen, das in axialer Richtung frei beweglich auf der sich drehenden Welle angebracht ist und durch seine Bewegung in dieser Richtung einen Kontakt bewirkt. Ein Schalter dieser Art bat aber stets hut eine bestimmte Ansprechempfmdliehkeit.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen drehzahlabhängigen Schalter zu schaffen, dessen Ansprechempfindlichkeit geändert werden kann.

Zu diesem Zweck ist die für den neuen Schalter kennzeichnende Anordnung so getroffen, daß die Flügel fest in einer Nabe sitzen, welche zu der treibenden Welle axial verschiebbar ist und durch eine Schraubenfeder entgegen dem Flüssigkeitsdruck an die Kontaktflädhe angedrückt wird. Als Komtaktfläcbe wird eine Metallscheibe oder eine Ouecksilberschicht verwendet.

Durch richtiges Spannen oder Belasten der Schraubenfeder kann also der Aufwärtsdruck der Flügel so eingestellt werden, daß die Verschiebung der Nabe erfolgt, wenn sich das Antriebsrad mit einer vorbestimmten, einstellbaren Drehzahl dreht.

In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schalter und

Fig. 2 ein waagerechter Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1.

DerSchalter besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Mittelausnehmung 2, einer Querausuehmung 3. einer Seifenausnehmung 4 und einer Bodenausnehmung 5. Die Ouerausnehmung 3 mündet an ihrem einen Ende in die Seitenausnehmung 4 und mündet au ihrem gegenüberliegenden Ende in eine Seitenwandfläche des Gehäuses 1. Die Ausnehmungen 2 und 3 schneiden sich in dem Gehäuse 1, wobei Drehzahlabhängiger elektrischer Schalter

Anmelder:

Gaylord Products, Incorporated,
Chicago, III. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Friedenau, Lauterstr. 37,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg, München 27,
Patentanwälte

James K. Gaylord, Winnetka, III.,
und Lewis E. Thatcher, Lombard, III. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

die Fortsetzung 6 der Ausnehmung in die Bodenausnehmung 5 mündet.

An dem Ende der Ausnehmung 3 befindet sieh ein Lager 7, das als Traglager für eine Welle 8 dient, die in der Ausnehmung 3 liegt. Auf die Mündung der Seitenausnehmung 4 ist ein Verschluß 9 aufgesetzt mit einem zum Tragen der Welle 8 dienenden Lagerring 10. Die Drehzahl der Welle 8 läßt bei Erreichen der vorgegebenen Größe den Schalter ansprechen.

In den Ausnehmungen 2 und 6 ist ein Zylinder 11 befestigt, dessen Ouerbohrung 12 zur Aufnahme der AVelle 8 dient. Am unteren Ende des Zylindersll ragt ein abgesetzter Abschnitt 13 nach unten in die Ausnehmung 5. Auf der Welle 8 ist mittels einer Stellsdhraube 15 ein Kegelrad 14 befestigt, das mit einem Kegelrad 16 im Eingriff steht, dessen Nabenabschnitt 17 sich frei auf der abgesetzten Welle 13 dreht; die Drehung der Welle 8 hat also eine Drehung ties Kegelrades 16 zur Folge.

Auf dem Außenumfang der Nabe 17 ist eine Büchse 18 befestigt, die sich von der Nabe nach unten erstreckt. Auf der Außenfläche des unteren Abschnittes der Büchse 18 dreht sich frei ein Ring 19. Auf dem unteren Abschnitt der Büchse 18 sitzt ein Ring 20 fest, der die Abwärtsbewegung des Ringes 19 begrenzt. Um den unter die Nabe 17 ragenden Abschnitt der Büchse 18 liegt eine Schraubenfeder 21. deren eines Ende in der Nabe 17 bei 22 (Fig. Ij und deren gegenüberliegendes Ende bei 23 (Fig. 1) in dem drehbaren Ring 19 verankert ist. Am Mantel des drehbaren Ringes 19 sitzen mehrere Metallflügel 24,

809 730/322

Claims (2)

die winklig mit Bezug auf die Drehachse des Ringes 19 gestellt und in Radial'richtung vom Ring weggerichtet sind. Der Ring 19 und die Flügel 24 werden also von der Feder 21 getragen. Bei der Drehung des Kegelrades 16 drehen sich auch der Ring 19 und die Flügel 24, die Verbindung zwischen Ring 19 und Flügel 24 mit Bezug auf die Nabe 17 ist also eine federnd nachgiebige Verbindung. Eine aus einemIsolierstoff,beispielsweiseHartgummi, Kunstharz od. dgl., bestehende Schale 25 bildet einen Verschluß für den unteren Abschnitt der Bodenausnehmung 5. Ein U-förmiger Bügel 26 ist mit seinen Enden an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 1 drehbar befestigt und trägt an seinem gebogenen Steg eine Stellschraube 27. In der Bodenmitte der Schale 25 ist eine Kegelbohrung 28 zur Aufnahme der Kegelspitze der Stellschraube 27 angebracht. Drückt die Stellschraube 27 in die Kegelbohrung 28, dann liegt die Schale 25 fest an dem unteren Abschnitt des Gehäuses an. Auf der Innenseite des Mittelabschnittes von Schale 25 ragt ein Ansatz 29 nach oben, in dessen Mittelbohrung 30 der abgesetzte Abschnitt 31 der Welle 13 eingreift, wodurch das untere Ende der Welle 13 gehalten wird. Eine Ringscheibe 32 aus elektrisch leitfähigem Material liegt im Boden der Schale 25 und ist mit einer die Bodenwand der Schale durchsetzenden Zuleitung 33 verbunden. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Schalters wird der eine Leiter 34 eines Stromkreises mit dem Körper des Gehäuses 1 verbunden, während das andere Ende des Leiters 34 an eine Stromquelle 35 angeschlossen ist, deren andere Klemme mit einer Signalvorrichtung, einer Steuervorrichtung 36 od. dgl. mittels eines Leiters 37 in Verbindung steht. Die andere Klemme der elektrischen Vorrichtung 36 ist mittels eines Leiters 38 mit der Zuführung 33 verbunden. Bei der Drehung der Welle 8 dreht das Kegelrad 14 das zugehörende Kegelrad 16, das unter Zwischenschaltung der Schraubenfeder 21 den beweglichen Ring 19 und die Flügel 24 dreht. Bei stillstehendem Ring 19 und Flügeln 24 liegen die Endabschnitte der Schaufeln 24 auf der Scheibe 32 auf und stellen eine elektrische Verbindung her, so daß der zur Vorrichtung 36 bestehende Stromkreis geschlossen ist. Erfindungsgemäß befindet sich nun in dem Becher 25 ein Vorrat aus nichtleitender Flüssigkeit 39 beliebiger Viskosität, und zwar vorzugsweise öl mit guten Isoliereigens dhaf ten. Bei stillstehenden Flügeln 24 besteht also eine elektrisch leitende Berührung mit der Scheibe 32. Beim Umlauf der Flügel 24 wird jedoch auf diese von der Flüssigkeit 39 ein Druck ausgeübt, der sie nach oben verschiebt, wobei diese Verschiebung gegen den Widerstand der Schraubenfeder 21 durch den auf der Büchse 18 locker liegenden Ring 19 erfolgt. Durch richtige Spannung der Schraubenfeder 21 kann der Aufwärtsdruck der Flügel 24 über den Ring 19 so eingestellt werden, daß die Verschiebung erfolgt, wenn sich das Kegelrad 16 mit einer vorbestimmten Drehzahl dreht. Durch die nach oben erfolgende Bewegung der Schaufeln 24 und des Ringes 19 längs der Büchse 18 wird die elektrische Berührung zwischen den Flügeln 24 und dem Ring 32 unterbrochen, so daß auch der Stromkreis zur Vorrichtung 36 unterbrochen wi rd. Die Konstanten der erfindungsgemäßen Vorrichte) tung können so geändert werden, daß sich die Flügel 24 bei einer vorbestimmten Drehzahl der Welle 8 von dem Ring oder der Scheibe 32 abheben. Die größten Verstellungen erfolgen durch Änderung des Drehzahlverhältnisses zwischen der steuernden Vorrichtung und der Welle 8. Dieses Verhältnis bildet sozusagen die Grobeinstellungen. Feinere und genauere Einstellungen werden erreicht durch Änderung der Viskosität der Flüssigkeit 39, der Steigung der Flügel 24, der Spannung der Feder 21 und der Aufwicklungsrichzo tung der Feder gegenüber der Drehrichtung des Kegelrades 16, d. h,, ob die Drehung des Kegelrades 16 in einer vorbestimmten Richtung die Feder 21 auseinanderzieht oder zusammendrückt. Zur Erzielung einer guten elektrischen Berührung zwischen den Flügeln 24 und der Scneibe 32 werden vorteilhaft die Sohaufeln 24 und die Scheibe 32 mit Quecksilber überzogen. Gewünschtenfalls kann auch die Scheibe 32 von einer flachen Quiecksilberschicht bedeckt werden, in die die Flügel 24 eintauchen, wenn der Stromkreis zur Vorrichtung 36 geschlossen ist. Vorzugsweise drehen sich die Flügel 24 ran eine lotrechte Achse, jedoch kann für viele Verwendungszwecke die DrehaAse auch etwas von der Lotrechten gekippt werden, wobei die Vorrichtung immer noch einwandfrei arbeitet. Patentansprüche:

1. Drehzahlabhängigar elektrischer Schalter, bei dem ein oder mehrere auf einer Kontaktfläche kreisförmig schleifende Metallflügel durch den infolge der Drehung auf sie ausgeübten Druck einer über der Metallfläche liegenden isolierenden Flüssigkeit angehoben werden und so den Kontakt unterbrechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (24) fest in einer Nabe (19) sitzen, welche zu der treibenden Welle (18) axial verschiebbar ist und durch eine Schiraubenfeder (21) entgegen dem Flüssigkeitsdruck an die Kontaktfläche (32) gedrückt wird.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktfläche eine Metallscheibe (32) oder eine Ouecksilberschicht verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentsahriften Nr. 875 223, 580 528, 467 649;

USA--Patentschrift Nr. 2 678 977;
britische Patentschrift Nr. 481 416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen