DE1124127B - Fliehkraftbetaetigte Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Fliehkraft betätigte Schaltvorrichtung, die erst in Tätigkeit tritt, wenn eine Welle eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat. Vorrichtungen dieser Art werden z. B. in Fernmeldegeräten verwendet, bei denen bewegliche Teile durch einen Elektromotor angetrieben sind. Zweck einer solchen Vorrichtung ist, daß Kupplungsvorgänge bei den angetriebenen Teilen des Gerätes erst ausgelöst oder Stromkreise geschlossen oder unterbrochen werden, wenn der Motor nach dem Anlassen seine Betriebsdrehzahl erreicht.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art wurden zu diesem Zweck bisher Zentrifugalgewichte nach Art von Fliehkraftreglern verwendet. Nachteilig ist dabei, daß aus Sicherheitsgründen die Vorrichtung so eingestellt werden muß, daß sie bei einer Drehzahl in Tätigkeit tritt, die etwas unter der Betriebsdrehzahl des Motors liegt. Daher kann dann eine vorzeitige Kupplung erfolgen, wenn nicht bestimmte Verzögerungen auftreten.

Die Erfindung bezweckt eine fliehkraftbetätigte Vorrichtung, die kürzere oder längere Zeit nach dem Erreichen der vollen Motordrehzahl in Tätigkeit treten kann.

Die Erfindung schlägt vor, daß als Fliehkraftkörper wirkende Kugeln zwischen gleichachsig mit der Antriebswelle angeordneten Umdrehungsflächen laufen, daß die eine Fläche sich auf einem mit der Antriebswelle durch Reibungsschluß verbundenen Trägheitskörper befindet und daß die Umdrehungsflächen sich in Richtung nach außen von der Achse zueinander so nähern, daß die bei Erhöhung der Drehzahl zwischen den Flächen sich abwälzenden Kugeln einen Druck auf den Trägheitskörper ausüben.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 nach der Linie II-II der Fig.1;

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine Welle 10, die z. B. die Welle eines Elektromotors sein kann, als Antrieb für die beweglichen Teile eines Telegrafiesender vorgesehen. Am Ende der Welle 10 ist ein Flansch 12 befestigt, in dessen Außenfläche eine Aussparung liegt, die begrenzt ist durch eine ebene, rechtwinklig zur Achse der Welle 10 liegende Fläche Fliehkraftbetätigte Schaltvorrichtung

Anmelder:

Det Store Nordiske

Telegraf-Selskab (Aktieselskab),

Kopenhagen

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Paap

und Dipl.-Ing. H. Mitscherlich, Patentanwälte,

München 22, Mariannenplatz 4

Beanspruchte Priorität:
Dänemark vom 29. Dezember 1956 (Nr. 4529)

Gunner Julius Johannes Rosendahl,

Woodmansterne, Banstead, Surrey (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

14, eine konische Fläche 16 und eine zylindrische Fläche 18. Die Welle 10 besitzt einen zylindrischen, koaxialen Fortsatz 20, der z. B. dadurch hergestellt sein kann, daß das Ende der Welle 10 in entsprechender Weise abgedreht ist. Auf dem Fortsatz 20 sitzt ein Flansch 22 mit einem ringförmigen Ansatz 24, der den Flansch 12 überlappt, ohne ihn zu berühren. Der Flansch 22 ist auf dem Fortsatz 20 drehbar und verschiebbar angeordnet, jedoch ist die Bewegungsmöglichkeit nach links durch eine in den ringförmigen Ansatz 24 eingeschraubte Kopfschraube 26 und einen am Flansch 12 nach außen gerichteten ringförmigen Ansatz 28 begrenzt. Die Seite des Flansches 22, die dem Flansch 12 gegenüberliegt, bildet eine ebene Fläche 30, welche rechtwinklag zur Vorrichtungsachse angeordnet ist.

In dem Raum zwischen den Flächen 14 und 30 liegen mehrere Stahlkugeln 32 (vgl. auch Fig. 2), die durch einen Kugelkäfig 34 in gleichen Abständen voneinander gehalten sind. Der Kugelkäfig 34 besitzt radiale Aussparungen 35, in denen die Kugeln 32 untergebracht sind.

In einem gehäusefesten Lager 36 ist ein Stift 38 verschiebbar angeordnet, dessen eines Ende an der abgerundeten Außenseite des Flansches 22 anliegt

209 510/336

und dessen anderes Ende mit einem zweiarmigen Hebel 42 zusammenwirkt, welcher um einen Drehpunkt 40 schwenkbar angeordnet ist. Das obere Ende des Hebels 42 wird gegen den Stift 38 durch eine einerseits am Hebel 42 angreifende und andererseits gehäusefest angebrachte Feder 44 gedrückt. Das untere, als Haken ausgebildete Ende des Hebels 42 greift an einem Zahn 46 einer Scheibe 48 an, die auf einer drehbaren Welle 50 befestigt ist.

der vollen Betriebsdrehzahl durch die Welle 10 der Fall sein oder kurze Zeit später. Wie bereits erwähnt, hängt die Beschleunigung des Flansches 22 teilweise von der Reibung zwischen dem Flansch und 5 dem Fortsatz 20 und teils von dem Trägheitsmoment des Flansches ab.

Wenn die Kugeln 32 mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 10 umlaufen müßten, z. B. wenn der Kugelkäfig 34 mit dem Flansch 12 verbunden wäre, so daß

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender io die gleichen Verhältnisse wie bei einem gewöhnlichen Weise: Fliehkraftregler vorlägen, müßte die Vorrichtung so

Wenn der Elektromotor eingeschaltet wird, wird eingestellt werden, daß sie kurz vor dem Zeitpunkt die Welle 10 des Elektromotors so lange beschleunigt, anspricht, in dem die Welle ihre volle Drehzahl erbis die Betriebsdrehzahl erreicht ist. Es sei ange- reicht hat. In diesem Falle wäre nicht sichergestellt, nommen, daß der Flansch 22 sich zunächst in Ruhe 15 daß die Welle im Zeitpunkt des Einschaltens ihre befindet. Unter Einwirkung der Feder 44 werden die volle Drehzahl erreicht hätte.
Kugeln an den Flächen 14 und 30 in Anlage ge- Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weicht

halten, wobei Fläche 14, die mit Welle 10 in Ver- von diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 darin ab, bindung steht, mit der Drehzahl der Welle 10 um- daß der Flansch 22 einen nach rechts gerichteten läuft, während die Fläche 30 noch in Ruhe ist. Die 20 zylindrischen Nabenansatz 52 besitzt, in dem ein Kugeln 32 wälzen sich daher an den Flächen 14 und Stift 54 befestigt ist. Der Flansch 12 sitzt fest auf 30 ab, so daß die Mittelpunkte derKugeln, die gleich- dem Ende einer Büchse 56, die in einer axialen Bohzeitig die Schwerpunkte sind, mit einer Geschwindig- rung 58 im Ende der Welle 10 eingesetzt ist. Büchse keit umlaufen, die gleich der halben Drehzahl der 56 bildet ein Lager für den Stift 54. Wie aus der Welle 10 ist. Die bei dieser Umlaufgeschwindigkeit 25 Zeichnung hervorgeht, ist die Welle in axialer Richauf die Kugeln 32 einwirkende Zentrifugalkraft reicht tung am Ende geschlitzt, und es ist ein Ring 62 mit nicht aus, um die Kugeln auf der Fläche 16 in einer Madenschraube 64 auf die WeUe aufgeschoben, radialer Richtung nach außen zu bewegen und den die die geschlitzte Welle an dieser Stelle zusammen-Flansch gegen die Wirkung der Feder 44 nach hnks drückt, so daß die Büchse 56 in der Bohrung 58 gezu drücken. Infolge der Reibung zwischen dem Fort- 30 halten ist. Ein Federring 60 verhindert, daß der Stift satz 20 und dem Flansch 22 wird der Flansch 22 54 aus der Büchse 56 herausgezogen werden kann,
allmählich in Drehung versetzt, wobei die Beschleu- Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die

nigung einerseits von der Reibung und andererseits Vorrichtung zur Öffnung einer Kontaktstelle vervon dem Trägheitsmoment des Flansches 22 abhängt. wendet, die zwei Blattfedern 66 aufweist, die mit Wenn die Drehzahl des Flansches zunimmt, erhöht 35 HiHe von Isolierstücken 68 an einer gehäusefesten sich gleichzeitig auch die Umlaufgeschwindigkeit der Halteeinrichtung 70 befestigt sind.
Kugeln 32, so daß die auf die Kugeln einwirkende Dabei kann z. B. der Motor, der die Welle 10 anFliehkraft zunimmt, und zwar steigt die Fliehkraft treibt, ein einphasiger Wechselstrommotor mit Anlaßproportional dem Quadrat der Geschwindigkeit. wicklung sein, wobei der Kontakt die Anlaßwicklung Bei einer bestimmten Drehzahl des Flansches 22, die 40 abschaltet, wenn der Motor seine Betriebsdrehzahl niedriger als die Drehzahl der Welle 10 oder gleich erreicht hat.

der Drehzahl der Welle 10 sein kann, nimmt die auf Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch

die Kugeln 32 einwirkenden Fliehkraft solche Werte mit Vorteil z. B. verwendet werden, um die Phasenan, daß die Kugeln sich auf der Fläche 16 abwälzen wicklungen auf dem Läufer eines dreiphasigen Motors und nach auswärts bewegt werden, so daß der 45 kurzzuschließen, der mit Hufe von Widerständen in Flansch 22 nach links gedrückt und der Hebel 42 den Läuferkreisen angelassen wird,
entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Der Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist

am Ende des Hebels 42 angeordnete Haken gibt den vorgesehen, daß die Flächen 14 und 30, zwischen Zahn 46 frei, so daß die Welle 50 sich nunmehr denen die Kugeln angeordnet sind, ebene Flächen drehen kann. Es sei in diesem Zusammenhang ange- 50 sind, die rechtwinklig zur Vorrichtungsachse, also nommen, daß die Welle 50 über eine Reibungskupp- parallel angeordnet sind. Die Flächen können auch lung mit der Welle 10 gekuppelt ist. Wenn die WeUe konische Flächen sein.
50 freigegeben wird, wird die Welle 10 die volle
Betriebsdrehzahl erreicht haben, und die Welle 50
kann dementsprechend mit der betriebsmäßig vor- 55
gesehenen Drehzahl umlaufen. Welle 50 kann z. B.
die Arbeitswelle eines Telegrafiesenders sein, und es
ist dabei von wesentlicher Bedeutung, daß die angetriebenen Teile sofort nach dem Einschalten die volle
Drehzahl erreichen, und dieses wird durch die erfin- 60
dungsgemäß vorgesehene Vorrichtung ermöglicht.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: Wenn der Flansch 22 mit der gleichen Drehzahl wie die Welle 10 umläuft, ist die auf die Kugeln einwirkende Zentrifugalkraft viermal so hoch wie diejenige, die auftritt, wenn Flansch 22 in Ruhe ist. Es 65 steht daher ein weiter Spielraum zur Einstellung des Zeitpunktes zur Verfügung, an dem die Vorrichtung anspricht. Dies muß unmittelbar nach dem Erreichen

1. Fliehkraftbetätigte Schaltvorrichtung, da durch gekennzeichnet, daß als Fliehkraftkörper wirkende Kugeln (32) zwischen gleichachsig mit der Antriebswelle (10) angeordneten Umdrehungsflächen (14, 30) kufen, daß die eine Fläche (30) sich auf einem mit der Antriebswelle (10) durch Reibungsschluß verbundenen Trägheitskörper (22) befindet und daß die Umdrehungsflädhen sich in Richtung nach außen von der Achse zueinander so nähern, daß die bei Erhöhung der Drehzahl zwischen den Flächen sich abwälzenden Kugeln einen Druck auf den Trägheitskörper (22) ausüben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umdrehungsflächen erst in einem bestimmten Abstand von der Welle ab geneigt zueinander verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln einzeln in einem frei drehbaren Kugelkäfig angeordnet sind,

der radiale Aussparungen Kugeln aufweist.

zur Aufnahme der

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 891286; USA.-Patentschrift Nr. 2 401256.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen