DE1131775B

DE1131775B - Centrifugal tap changer

Info

Publication number: DE1131775B
Application number: DEG29988A
Authority: DE
Inventors: Claude Bietry Mccathron
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1959-07-13
Filing date: 1960-07-05
Publication date: 1962-06-20
Also published as: GB912509A; US2950367A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Zentrifugal-Stufenschalter, bei dem die Fliehkraft gegen verschieden starke Federn drückt.The invention relates to a centrifugal tap changer, in which the centrifugal force presses against springs of different strength.

Es sind bereits Schalter dieser Bauart bekannt, bei denen mit zunehmender Drehzahl einer Welle durch die sdch vergrößernde Fliehkraft aufeinanderfolgende Schaltvorgänge ausgelöst werden.There are already switches of this type known in which a shaft through with increasing speed the centrifugal force which increases it is successive Switching processes are triggered.

Bei einer bekannten Einrichtung öffnet eine durch die Fliehkräfte in axialer Richtung verschobene Hülse nacheinander über einen Hebel mehrere Kontaktpaare gegen die Kraft von Federn. Bei dieser Einrichtung ist aber ein fester Drehpunkt des Betätigungshebels vorgesehen, so daß mit zunehmender Drehzahl der Welle die Neigung des Betätigungshebels gegenüber der Horizontalen vergrößert wird. Dadurch wird aber die Kraftangriffsrichtung zunehmend ungünstiger, und es sind größere Betätigungskräfte erforderlich, als es bei einem horizontal liegenden Hebel der Fall wäre. Weiterhin ist bei der bekannten Anordnung eine Durchführung der Welle durch die Schalteinrichtung, wie sie häufig zum Anbringen weiterer Schalter oder Anzeigeinstrumente erwünscht ist, nicht möglich.In a known device, a sleeve displaced in the axial direction by the centrifugal forces opens one after the other via a lever several pairs of contacts against the force of springs. At this facility but a fixed pivot point of the operating lever is provided so that with increasing Speed of the shaft the inclination of the operating lever relative to the horizontal is increased. As a result, however, the direction of application of force becomes increasingly unfavorable, and greater actuation forces are required than is the case with a horizontally positioned one Lever would be the case. Furthermore, in the known arrangement there is a lead-through for the shaft by the switching device, which is often used to attach additional switches or display instruments is desired, not possible.

Ziel der Erfindung ist ein möglichst einfach herzustellender und sehr empfindlicher Schalter, der es auch ermöglicht, die Welle über die Schalteinrichtung hinaus zu verlängern, um weitere drehzahlabhängdge Geräte auf der gleichen Welle anordnen zu können.The aim of the invention is a switch that is as simple as possible to manufacture and very sensitive also makes it possible to extend the shaft beyond the switching device in order to achieve further speed-dependent functions To be able to arrange devices on the same shaft.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine auf der Welle axial durch die Fliehkraft verschiebbare Scheibe zwei Bolzen trägt, welche über eine Scheibe die Stößel zweier Druckschalter derart steuern, daß die stärkere Feder zunächst bei niederer Drehzahl den Drehpunkt für die Beweigung der Scheibe bildet, bei höherer Drehzahl dagegen der Drehpunkt für die Steuerbewegung der Scheibe von der nunmehr ganz zusammengedrückten schwächeren Feder für die Steuerung des anderen Schalters gebildet wird.According to the invention, this goal is achieved in that one on the shaft axially by the centrifugal force Slidable disc carries two bolts, which the plungers of two pressure switches via a disc control in such a way that the stronger spring initially becomes the pivot point for the movement at low speed of the disc forms, at higher speed, however, the fulcrum for the control movement of the disc of the now fully compressed weaker spring for controlling the other switch is formed.

Durch diese Anordnung ist es möglich, auf einen festen Drehpunkt des durch die Scheibe dargestellten Betätigungsorgans zu verzichten, so daß die Einrichtung in ihrem Aufbau einfacher wird. Weiterhin wird, da das Betätigungsorgan einmal um das eine und dann um das andere Ende gekippt wird, eine im wesentlichen horizontale Lage des Hebels beibehalten, so daß stets ein günstiger Kraftangriff erhalten wird. Die Anordnung der Federn zu beiden Seiten der Bolzen gestattet aber nach einem weiteren Merkmal außerdem, die Welle durch eine Bohrung im Betätigungsorgan hindurchzuführen.This arrangement makes it possible to use a fixed pivot point of the one represented by the disc To waive actuator, so that the device is simpler in structure. Furthermore, since the actuator is tilted once around one end and then the other, one in the Maintain essential horizontal position of the lever, so that a favorable application of force is always obtained will. The arrangement of the springs on both sides of the bolts allows for a further feature also to pass the shaft through a bore in the actuator.

Der Schalter gemäß der Erfindung ist gegenüber Zentrifugal-StufenschalterThe switch according to the invention is opposite to the centrifugal tap changer

Anmelder:Applicant:

General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)General Motors Corporation,
Detroit, me. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Müller-BoreRepresentative: Dr. W. Muller-Bore

und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. H. Gralfs, patent attorneys,

Braunschweig, Am Bürgerpark 8Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Juli 1959 (Nr. 826 791)Claimed priority:
V. St. v. America July 13, 1959 (No. 826 791)

Claude Bietry McCathron, Milwaukee, Wis.Claude Bietry McCathron, Milwaukee, Wis.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden(V. St. A.),
has been named as the inventor

der bekannten Einrichtung besonders empfindlich, weil die Bewegung des Betätigungsorgans praktisch ohne Reibung erfolgen kann, da kein Lager wie bei dem bekannten Schalter vorgesehen ist. Beim ersten Schaltvorgang ist die Feder flexibel genug, um ein reibungsfreies Kippen zu ermöglichen, und auch der zweite Schaltvorgang erfordert nur ein Kippen des Federtellers gegenüber der Feder.the known device particularly sensitive because the movement of the actuator is practical can take place without friction, since no bearing is provided as in the known switch. The first Switching operation, the spring is flexible enough to allow frictionless tilting, and also the second switching process only requires tilting the spring plate relative to the spring.

Zur Unterstützung der reibungsfreien Bewegung sind nach einem weiteren Merkmal die Bolzen mit Spitzen versehen, so daß auch an dieser Stelle keine oder praktisch keine Reibung auftreten kann.To support the frictionless movement, the bolts have a further feature Provided tips so that no or practically no friction can occur at this point.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung im einzelnen beschrieben und dargestellt.An embodiment of the invention is described in detail below with reference to the drawing and shown.

Fig. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Fliehkraft-Stufenschalter nach der Erfindung;Fig. 1 is a vertical section through a centrifugal tap changer according to the invention;

Fig. 2 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des in Fig. 1 dargestellten Schalters;Fig. 2 is a view, partly in section, of the switch shown in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf Fig. 1;Figure 3 is a top plan view of Figure 1;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den schwenkbaren Hebel in einem Schalter nach den Fig. 1 bis 3;Figure 4 is a top plan view of the pivotable lever in a switch of Figures 1 to 3;

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4;Fig. 5 is a section taken on line 5-5 in Fig. 4;

209 610/299209 610/299

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4;Fig. 6 is a section taken on line 6-6 in Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Betätigungsgliedes des Schalters in dem in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Schalter;Fig. 7 is a view, partly in section, of an actuator of the switch in the in Figs Figures 1, 2 and 3 illustrated switches;

Fig. 8 bis 10 sind Ansichten, teilweise im Schnitt, des Betätigungsgliedes, des schwenkbaren Hebels und Teilen der Schalter in verschiedenen Stellungen bei einer Betätigung der Schalter.Figures 8-10 are views, partly in section, of the actuator, the pivotable lever, and Figs Split the switch in different positions when the switch is actuated.

Der in Fig. 1 dargestellte Schaltermechanismus hat ein Gehäuse 10 von napfartiger Form mit einem oben offenen Ende 12 und einem Boden 14, der eine Öffnung 16 für ein Lager aufweist. Ein in der Mitte mit einer Öffnung versehener Deckel 18 ist auf dem oberen Ende 12 des Gehäuses durch Schrauben 20 befestigt. In dem Gehäuse 10 ist ein erstes Kugellager 22 montiert, das eine innere Laufbahn 22 hat, die auf einer Nabe 28 fest ist, welche ihrerseits fest auf einer umlaufenden Welle 30 sitzt. In der Öffnung des Deckels 18 befindet sich ein Gleitlager, vorzugsweise ein Graphitlager, das das andere Ende der Welle 30 halten kann.The switch mechanism shown in Fig. 1 has a housing 10 of cup-like shape with a open top end 12 and a bottom 14 which has an opening 16 for a bearing. One in the middle Opened lid 18 is on top 12 of the housing by screws 20 attached. In the housing 10, a first ball bearing 22 is mounted, which has an inner race 22, which is fixed on a hub 28, which in turn is fixedly seated on a rotating shaft 30. In the opening of the cover 18 is a plain bearing, preferably a graphite bearing, the other end of the Shaft 30 can hold.

Ein paar Fliehgewiohte 32 sind an einem Flansch 34 der Nabe 28 durch Bolzen 36 schwenkbar gelagert und drehen sich mit der Welle 30.A couple of Fliehgewiohte 32 are on a flange 34 of the hub 28 are pivotably supported by bolts 36 and rotate with the shaft 30.

Auf der Nabe 28 ist ein erstes Betätigungsglied 40 gleitend gelagert und hat ©inen Teil 42, der mit einem Fußteil 44 an jedem der FMehgewichte 32 zusammenwirken kann. Ein radialer Stift 46, der in der Welle 30 fest ist, greift in einen Schütz 48 in dem Betätigungsglied 40 ein, um seine Bewegung in axialer Richtung zu begrenzen.On the hub 28, a first actuating member 40 is slidably mounted and has © inen part 42, which with a Foot part 44 on each of the F weights 32 can cooperate. A radial pin 46 which is in the shaft 30 is fixed, engages a contactor 48 in the actuator 40 to its movement in axial Limit direction.

Ein zweites Kugellager 50 hat eine innere Laufbahn, die auf der Nabe 28 gleitet und sich mit der Nabe 28 und der Welle 30 dreht.A second ball bearing 50 has an inner raceway that slides on the hub 28 and with the Hub 28 and the shaft 30 rotates.

Ein zweites Betätigungsglied 52 (Fig. 1 und 7) hat einen Ring 54, der auf der äußeren Laufbahn des Lagers 50 gelagert ist und ein Paar Stifte 58 hat, die an einander gegenüberliegenden Seiten der umlaufenden Welle 30 in dem Ring 54 festsitzen.A second actuator 52 (Figs. 1 and 7) has a ring 54 which is on the outer raceway of the Bearing 50 is mounted and has a pair of pins 58 on opposite sides of the circumferential Shaft 30 stuck in ring 54.

Die freien Enden dieser Stifte 58 sind zugespitzt und greifen in entsprechend gestaltete Ausnehmungen 60 in einer schwenkbaren Platte oder einem schwimmenden Hebel 62 ein.The free ends of these pins 58 are pointed and engage in correspondingly shaped recesses 60 in a pivotable plate or a floating lever 62 a.

Das Betätigungsglied 40, das Lager 50 und das Betätigungsglied 52 bilden ein Druckglied, das durch die Fliehgewichte 32 mit einer Kraft bewegt werden kann, die der Drehzahl der Welle 30 entspricht.The actuator 40, the bearing 50 and the actuator 52 form a pressure member that by the flyweights 32 can be moved with a force which corresponds to the speed of the shaft 30.

Die schwenkbare Platte 62 ist als Einzelteil in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Sie hat in der Mitte eine Öffnung 64, durch die das eine Ende der Welle 30 hindurchgeht. Die Platte 62 ist länglich und läuft nach beiden Enden verjüngt zu und weist erhabene Augen 66 und 68 auf, die als Sitz für die Schraubenfedern 70 und 72 dienen.The pivotable plate 62 is shown as an individual part in FIGS. It has an opening 64 in the middle through which one end of the shaft 30 passes. The plate 62 is elongated and tapers at both ends and has raised eyes 66 and 68 which serve as a seat for the coil springs 70 and 72.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist auf dem Deckel 18 eine Konsole 74 montiert, die ein Paar im Abstand voneinander stehende Schenkel 76 und 78 hat. Diese Konsole kann auch mit dem Deckel 18 aus einem Stück bestehen. Die Schenkel 76 und 78 der Konsole bilden mit Hilfe von Schrauben 80 und 82 und Unterlegscheiben 84 und 86 Widerlager für die Schraubenfedern 70 und 72 und tragen außerdem einen ersten und einen zweiten Schalter 88 und 90.As shown in Fig. 2, a bracket 74 is mounted on the cover 18, which is a pair at a distance mutually standing legs 76 and 78 has. This console can also with the cover 18 from a Piece. The legs 76 and 78 of the bracket form by means of screws 80 and 82 and washers 84 and 86 abutments for the coil springs 70 and 72 and also carry a first and a second switch 88 and 90.

Die Schalter 88 und 90 sind von bekannter Bauart und haben Stößel od. dgl., die durch die Platte 62 betätigt werden können.The switches 88 and 90 are of a known type and have plungers or the like, which are actuated by the plate 62 can be.

Die Kraft der Federn 70 und 72 ist so bemessen, daß bis zur Erreichung einer ersten bestimmten Drehzahl der Welle 30 die verschiedenen Betätigungsglieder in der zurückgestellten oder Ruhestellung bleiben, die in den Fig. 1, 2 und 8 dargestellt ist. In dieser Stellung wird keine der Schaltervorrichtungen 88 oder 90 betätigt.The force of the springs 70 and 72 is such that until a first certain speed is reached of the shaft 30, the various actuators in the retracted or rest position remain, which is shown in FIGS. 1, 2 and 8. In this position, none of the switch devices 88 or 90 actuated.

Da die Feder 70 schwächer ist als die Feder 72, werden die Zentrifugalkräfte, die auf die Fliehgewichte 32 wirken, bei einer ersten vorherbestimmten Drehzahl der Welle 30 zunächst die Kraft derSince the spring 70 is weaker than the spring 72, the centrifugal forces acting on the flyweights are reduced 32 act, at a first predetermined speed of the shaft 30 initially the force of

ίο ersten schwächeren Feder 70 überwinden und dabei das erste Betätigungsglied 40, das Lager 50 und das zweite Betätigungsglied 52 in axialer Richtung gegen das offene Ende 12 des Gehäuses 10 bewegen.ίο overcome the first weaker spring 70 and thereby move the first actuating member 40, the bearing 50 and the second actuating member 52 in the axial direction against the open end 12 of the housing 10 .

Diese Bewegung veranlaßt die Stifte 58, die schwenkbare Platte 62 um einen Drehpunkt zu kippen, der von der stärkeren Feder 72 gebildet wird, und an dem Stößel 92 anzugreifen und den ersten Schalter zu betätigen. In diesem Zeitpunkt befindet sich die schwenkbare Platte oder der schwimmende Hebel 62 in der in Fig. 9 dargestellten Lage. Wenn die Drehzahl der Welle 30 weiter zunimmt und einen zweiten vorherbestimmten Wert überschreitet, gibt die stärkere Feder 72 nach, und die schwenkbare Platte 62 dreht sich um einen Drehpunkt, der von dem Stößel 92 des ersten Schalters 88 gebildet wird, bis der Stößel 94 des zweiten Schalters 90 zum Eingriff kommt und betätigt wird. Die Teile befinden sich dann in der in Fig. 10 dargestellten Lage, wobei beide Schalter betätigt sind. Eine weitere Zunahme der Drehzahl der Welle 30 veranlaßt keine weitere axiale Bewegung der Teile, da das untere Ende des Schutzes 48 jetzt an dem in der Welle sitzenden Stift 46 anschlägt.This movement causes the pins 58 to tilt the pivotable plate 62 about a pivot point, which is formed by the stronger spring 72, and to engage the plunger 92 and the first Switch to operate. At this point the pivoting plate or the floating plate is located Lever 62 in the position shown in FIG. If the speed of the shaft 30 increases further and one exceeds the second predetermined value, the stronger spring 72 gives way, and the pivotable Plate 62 rotates about a pivot point which is formed by the plunger 92 of the first switch 88, until the plunger 94 of the second switch 90 engages and is actuated. The parts are located is then in the position shown in Fig. 10, both switches are actuated. Another increase the speed of the shaft 30 causes no further axial movement of the parts, since the lower end of the Protection 48 now strikes against the pin 46 seated in the shaft.

Wie in Fig. 2 dargestellt, kann die Federkraft jeder der beiden Federn 70 und 72 durch eine Verstellung der Schrauben 80 und 82 verändert werden, wobei die Nachstellung der Feder des einen Schalters die Betätigung des anderen Schalters nicht beeinflußt.As shown in Fig. 2, the spring force can be any of the two springs 70 and 72 can be changed by adjusting the screws 80 and 82, wherein the adjustment of the spring of one switch does not affect the operation of the other switch.

Sind vier Schalter zu betätigen, so können zwei Vorrichtungen der oben beschriebenen Art miteinander gekuppelt werden, wobei eine Welle den Antrieb für die andere Welle abgibt. In ähnlicher Weise ist es möglich, einen Tachometer oder einen anderen Mechanismus von der Welle aus anzutreiben. If four switches are to be operated, two devices of the type described above can be connected to one another be coupled, with one shaft providing the drive for the other shaft. In a similar way Way, it is possible to drive a tachometer or some other mechanism from the shaft.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sind an jedem der Schalter 88 und 90 Anschlußklemmen 98 und 100 zum Anschluß von Vorrichtungen vorgesehen, die durch die Schalter gesteuert werden.As shown in Figs. 1 and 2, terminals 98 and 100 are provided on each of the switches 88 and 90 for connecting devices controlled by the switches.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Centrifugal tap changer, in which the centrifugal force presses against springs of different strength, characterized in that a disc (52) axially displaceable on the shaft by the centrifugal force carries two bolts (58) which, via a disc (62), the plunger (92, 94) control two pressure switches (89, 90) in such a way that the stronger spring (72) initially forms the fulcrum for the movement of the disc (62) at a lower speed, and the fulcrum for the control movement of the disc at a higher speed the now fully compressed weaker spring (70) for controlling the other switch (90) is formed.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the bolts (58) in the middle of the attack elongated disc (62) which has a hole between the points of application of the bolts has through which the shaft (30) reaches.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the ends of the bolts (58) are sharp.

References considered: U.S. Patent Nos. 2,621,267, 2,853,571.

1 sheet of drawings