DE1159079B

DE1159079B - Simple, friction-driven device that switches off for safety reasons and interrupts the power supply

Info

Publication number: DE1159079B
Application number: DEM46513A
Authority: DE
Inventors: John J Fennessy
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1959-09-25
Filing date: 1960-09-09
Publication date: 1963-12-12
Also published as: US3050598A; GB963990A

Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

kl. 21 c 59/40kl. 21c 59/40

INTERNATIONALE KL.INTERNATIONAL KL.

H02p; G05gH02p; G05g

M46513VIIIW21CM46513VIIIW21C

ANMELDETAG: 9. SEPTEMBER 1960REGISTRATION DATE: SEPTEMBER 9, 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. DEZEMBER 1963 NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: DECEMBER 12, 1963

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät, das bei Überlastung anspricht und die Stromzuführung aus dem Netz oder einer anderen Stromquelle unterbricht. Die neue, die Stromzuführung unterbrechende Vorrichtung eignet sich insbesondere als Uberlastungs-Schutzschalter in Verbindung mit dem Antrieb einer Büromaschine, z. B. einer Thermokopiermaschine od. dgl. Die Vorrichtung hat die Aufgabe, beispielsweise die Stromkreise für die Lampen zu unterbrechen oder einzelne Lampen bei übermäßiger Belastung der das Förderband antreibenden Motoren auszuschalten. Trifft die Förderbandbewegung auf Grund von Verklemmungen oder durch Festkleben des Kohlepapiers oder der gedruckten Originale auf einen Widerstand, so muß ein sofortiges Erlöschen der Lampen herbeigeführt werden, um eine übermäßig starke Erhitzung des Originals, der Kopie oder der benachbarten Maschinenteile unter allen Umständen zu verhindern.The invention relates to a switching device that responds in the event of an overload and switches off the power supply interrupts the mains or another power source. The new one that interrupts the power supply Device is particularly suitable as an overload protection switch in conjunction with the Drive an office machine, e.g. B. od a thermal copier. Like. The device has the Task, for example, to interrupt the circuits for the lamps or individual lamps to switch off excessive load on the motors driving the conveyor belt. Hit the conveyor belt movement due to jamming or sticking of the carbon paper or the printed Originals on a resistor, the lamps must go out immediately to avoid excessive heating of the original, copy or neighboring machine parts to prevent at all costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, kleine, kompakte, durch Reibung angetriebene, eine Eingangsleistung übertragende und die Stromzuführung unterbrechende Vorrichtung zu schaffen, die insbesondere an Thermokopiermaschinen angebaut werden kann.The invention is based on the object of providing a simple, small, compact, friction-driven, a device that transmits input power and interrupts the power supply create that can be grown in particular on thermal copying machines.

Selbstverständlich gibt es eine große Anzahl von Schaltgeräten dieser Art. Viele von ihnen haben eine sich drehende Kupplung mit zwei mechanisch voneinander trennbaren Elementen, die auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und von einem Druckmittel in Reibkontakt miteinander gebracht werden, so daß die beiden Elemente beim Erreichen eines vorherbestimmten Reibungsüberlastungsfaktors sich in axialer Richtung voneinander trennen, wobei die axiale Bewegung zur Betätigung des Schaltgerätes benutzt wird.There are of course a large number of such switching devices. Many of them have one rotating coupling with two mechanically separable elements, which are on a common Axis are arranged and brought into frictional contact with one another by a pressure medium so that the two elements upon reaching a predetermined frictional overload factor separate from one another in the axial direction, the axial movement for actuating the switching device is used.

Diese bekannten Schaltgeräte sind an sich für den vorliegenden Zweck viel zu kompliziert und dienen auch im allgemeinen zur Unterbrechung größerer Schaltleistungen, sind teuer in der Herstellung und unzuverlässig im Betrieb.These known switching devices are per se far too complicated for the present purpose and are used also generally for interrupting larger switching capacities, are expensive to manufacture and unreliable in operation.

Die Erfindung geht von dem oben umrissenen Stand der Technik aus und ist im wesentlichen durch die Kombination der nachstehend angeführten Elemente gekennzeichnet:The invention is based on the prior art outlined above and is essentially complete the combination of the elements listed below:

a) eine drehbare Trommel, die axial an der Welle angebracht ist und eine flache Stirnseite aufweist,a) a rotatable drum which is axially attached to the shaft and has a flat face,

b) eine Leistungseingangsscheibe mit einer innenliegenden flachen Seite, die mit der Stirnseite in Reibkontakt steht und deren Umfangskante mit einem Antriebskegel in Reibkontakt steht, Einfache, durch Reibung angetriebene, aus Sicherheitsgründen abschaltendeb) a power input disk with an internal flat side that is in There is frictional contact and the peripheral edge of which is in frictional contact with a drive cone, Simple, friction-driven, shut-off for safety reasons

und die Stromzuführung unterbrechendeand interrupting the power supply

Vorrichtungcontraption

Anmelder:Applicant:

Minnesota Mining and ManufacturingMinnesota Mining and Manufacturing

Company,
St. Paul, Minn. (V. St. A.)Company,
St. Paul, Minn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-lng. H. Ruschke, Patentanwalt, Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65Representative: Dr.-lng. H. Ruschke, patent attorney, Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 25. September 1959 (Nr. 842 285)Claimed priority: V. St. v. America, September 25, 1959 (No. 842 285)

John J. Fennessy, Rochester, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenJohn J. Fennessy, Rochester, N.Y. (V. St. A.) has been named as an inventor

c) eine Ablenkscheibe, die an der Leistungseingangsscheibe, auf diese eingemittet, angebracht ist und eine Anzahl von Zungen aufweist, die von der Scheibe aus unter einem stumpfen Winkel in bezug auf die Drehrichtung nach außen vorstehen, wobei diese Scheiben mit mehreren in gleichen Abständen angeordneten und einen gekrümmten Schlitz bildenden Durchbrüchen versehen sind,c) a deflector plate attached to the power input plate, centered on it and has a number of tongues extending from the disc at an obtuse angle with respect to the direction of rotation protrude outwards, these discs with several equally spaced openings forming a curved slot are provided

d) eine an die Ablenkscheibe angrenzende Druckscheibe mit Druckflächen, die mit den Zungen zusammenwirken und bei einer relativen Drehbewegung der Scheiben die Ablenkscheibe axial bewegen, wobei die Druckscheibe mehrere den schlitzförmigen Durchbrüchen entsprechende Schraubenlöcher sowie einen axialen Ansatz zum Anbringen einer Abdeckung aufweist,d) a thrust washer adjoining the deflection disk with pressure surfaces that engage with the tongues cooperate and with a relative rotational movement of the discs, the deflection disc axially move, wherein the pressure disc several corresponding to the slot-shaped openings Has screw holes and an axial shoulder for attaching a cover,

e) schraubenartige Befestigungen, die sich durch die Durchbrüche in den Scheiben hindurch erstrecken, an der genannten Trommel einstellbar angebracht sind und die relative Drehbewegung der genannten Scheiben begrenzen,e) screw-like fastenings that extend through the openings in the washers, are adjustably mounted on said drum and the relative rotational movement limit the mentioned panes,

f) Federn an jedem der genannten Befestigungsmittel, welche die Scheiben auf die Trommel hinzubewegen suchen,f) springs on each of said fasteners that attach the washers to the drum seek to move

309 768379309 768379

g) ein an dem Ansatz angebrachtes kappenförmiges Abdeckmittel undg) a cap-shaped covering means attached to the neck and

h) ein von dem genannten Ansatz getragenes Schaltkontaktelement, das außerhalb des Abdeckmittels axial zu der Einrichtung angeordnet ist und bei Betätigung die Stromzuführung zwangläufig unterbricht.h) a switching contact element carried by the said approach, which is outside of the covering means is arranged axially to the device and inevitably interrupts the power supply when actuated.

Die einzelnen Merkmale der Vorrichtung nach der Erfindung sind für sich aus dem Schaltgerätebau allgemein bekannt. Ebenso ist die eine oder andere Kombination einzelner oder auch mehrerer Merkmale bekannt.The individual features of the device according to the invention are inherent in switchgear construction well known. There is also one or the other combination of individual or multiple features known.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination dieser verhältnismäßig großen Anzahl von Merkmalen ist die Tatsache, daß man durch die Erfindung eine einfache, kompakte, elektrisch und mechanisch einwandfrei wirkende Sicherheitseinrichtung erhält, die einen relativ kleinen mechanischen Schlupf in der Antriebsvorrichtung besitzt. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere als Überlastschutzvorrichtung für kleine Leistungen, wobei der zusätzliche Vorteil noch stark ins Gewicht fällt, daß sie außerordentlich wenig Platz beansprucht; so kann die Vorrichtung z. B. auch als Überlastschalter an Büromaschinen oder Warmkopiergeräten angebaut werden.The advantage of the combination according to the invention of this relatively large number of features is the fact that through the invention you get a simple, compact, electrical and mechanical flawlessly functioning safety device receives a relatively small mechanical slip in owns the drive device. The device is particularly suitable as an overload protection device for small services, the additional advantage being that they are extraordinary takes up little space; so the device z. B. also as an overload switch on office machines or hot copiers.

Von besonderem Vorteil ist auch die einfache, selbsttätig wirkende Rückstellung der Vorrichtung, wenn diese als Überlastschalter verwendet wird.The simple, automatic resetting of the device is also of particular advantage, if this is used as a circuit breaker.

In der Zeichnung istIn the drawing is

Fig. 1 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt durch den Überlastungsschalter nach der Erfindung, eingebaut in die Leistungseingangsvorrichtung einer solchen Kopiermaschine, undFig. 1 is a side view with a partial section through the circuit breaker according to the invention, built into the power input device of such a copying machine, and

Fig. 2 eine Stirnansicht des Schaltgliedes nach der Fig. 1, wobei gewisse Teile weggeschnitten sind, um die Lage von Teilen zu zeigen.Fig. 2 is an end view of the switching element according to Fig. 1, with certain parts cut away to to show the location of parts.

Nach Fig. 1 ist am Ende einer Welle 11 mittels einer Stellschraube 12 eine Trommel 10 befestigt, welche Welle 11 die Welle der Antriebswalze 13 einer Kopiermaschine darstellt. An der flachen Stirnseite der Trommel 10 befindet sich eine Reibantriebsscheibe 13, die eine beschränkte Drehbewegung in bezug auf die Trommel ausführen kann. An der Reibscheibe 13 ist mittels Niete 26 eine erste Ablenkplatte 14 befestigt oder bildet einen Teil der Reibscheibe. In der Nähe der ersten Ablenkplatte befindet sich eine zweite Ablenkplatte 15, die an der Trommel mittels Schrauben 16 derart befestigt ist, daß eine relative radiale Bewegung verhindert und eine axiale Bewegung gegen den Druck der Federn 21 zugelassen wird. An einem in der Mitte der Ablenkplatte 15 vorgesehenen Ansatz 18 ist eine Kappe 17 mittels einer Schraube 19 befestigt, deren Kopf eine Kontaktstelle für einen Mikroschalter 20 bildet.According to Fig. 1, a drum 10 is attached to the end of a shaft 11 by means of an adjusting screw 12, which shaft 11 represents the shaft of the drive roller 13 of a copying machine. On the flat face the drum 10 is a friction drive pulley 13, which has a limited rotational movement in can perform with respect to the drum. A first deflector plate is attached to the friction disk 13 by means of rivets 26 14 attaches or forms part of the friction disc. Near the first baffle there is a second baffle 15 which is attached to the drum by means of screws 16 in such a way that that prevents relative radial movement and axial movement against the pressure of the springs 21 is admitted. On a projection 18 provided in the center of the deflector plate 15 is a cap 17 fastened by means of a screw 19, the head of which forms a contact point for a microswitch 20.

Die Reibscheibe 13 und die an dieser befestigte erste Ablenkplatte 14 sind an der Stelle der Schrauben 16 mit öffnungen 22 versehen, die eine beschränkte radiale Bewegung in bezug auf die Trommel zulassen.The friction disc 13 and the first baffle 14 attached to it are in place of the screws 16 provided with openings 22 which have a limited radial movement with respect to the drum allow.

Die erste Ablenkplatte 14 ist mit nach außen gerichteten Zungen 23 versehen, die mit der Drehrichtung einen stumpfen Winkel bilden, während die zweite Ablenkplatte 15 mit ebensolchen, entgegengesetzt nach innen gerichteten Zungen 24 versehen ist.The first baffle 14 is provided with outwardly directed tongues 23 that correspond to the direction of rotation Form an obtuse angle, while the second baffle 15 with the same, opposite inwardly directed tongues 24 is provided.

Im Betrieb drücken die Federn 21 die Platte 15 genügend stark gegen die Platte 14 mit der Folge, daß die Trommel 10 und die Welle 11 sich drehen, wenn die Scheibe 13 vom Antriebskegel 25 angetrieben wird. Ein weiteres Antriebsdrehmoment wird durch Reibung zwischen den sich berührenden Seiten der Scheibe 23 und der Trommel 10 übertragen, was beim Anlauf der Maschine von Nutzen ist. Unter normalen Betriebsbedingungen halten die Federn 21 die beiden Ablenkplatten ungefähr in der dargestellten Lage, wobei die Schraube 19 mit demDuring operation, the springs 21 press the plate 15 sufficiently strongly against the plate 14, with the result that the drum 10 and the shaft 11 rotate when the disk 13 is driven by the drive cone 25 will. Another driving torque is created by friction between the touching sides the disc 23 and the drum 10 transferred, which is useful when starting the machine. Under normal operating conditions, the springs 21 hold the two baffles approximately in the position shown, the screw 19 with the

ίο Schalter 20 keinen Kontakt besitzt. Erfolgt durch Erhöhung des mechanischen Widerstandes eine Bremsung der Welle 11 und der Trommel 10, so bewirkt das vom Kegel 25 fortgesetzt ausgeübte Drehmoment eine radiale Bewegung zwischen der Trommel und der Scheibe 13 mit der Folge, daß die Zungen 23 gegen die Zungen 24 gleiten und die Platte 15 von der Platte 14 wegdrücken, wodurch der Schalter 20 betätigt und die Kopierstrahlung erzeugende Lampe ausgeschaltet wird. Danach schaltet dieser oder einίο switch 20 has no contact. Is done by An increase in the mechanical resistance causes the shaft 11 and the drum 10 to be braked the continued torque exerted by the cone 25 causes radial movement between the drum and of the disc 13 with the result that the tongues 23 slide against the tongues 24 and the plate 15 of the Push away the plate 14, whereby the switch 20 is actuated and the lamp producing the copying radiation is turned off. Then this or switches on

so anderer Schalter oder ein Relais den Motor ab.so another switch or a relay will turn the engine off.

Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß die Überlastungsschaltvorrichtung einen gedrungenen Aufbau aufweist und fast keinen zusätzlichen Raum gegenüber dem Raum erfordert, der von dem normalerweise verwendeten Antrieb benötigt wird, der aus der Trommel 10, der Scheibe 13 und dem Antriebskegel besteht. Der Schalter ist hochempfindlich, und es ist nur eine radiale Bewegung zwischen der Scheibe 13 und der Trommel 10 über weniger als 4 oder 5 Bogengrade erforderlich, um eine zum Betätigen des Mikroschalters 20 ausreichende axiale Bewegung zu verursachen. Die axiale Bewegung reicht tatsächlich auch aus, um an Stelle des Mikroschalters oder neben diesem mechanische Glieder zu betätigen, die danach zurückgestellt werden müssen, um ein weiteres Arbeiten mit der Kopiermaschine zu ermöglichen.From the above it can be seen that the overload switching device is a squat Structure and requires almost no additional space over the space normally used by it The drive used is required, which consists of the drum 10, the disc 13 and the drive cone consists. The switch is highly sensitive and there is only radial movement between of the disc 13 and the drum 10 over less than 4 or 5 degrees of arc required in order to achieve a Pressing the microswitch 20 to cause sufficient axial movement. The axial movement is actually sufficient to have mechanical links in place of the microswitch or next to it which must then be reset in order to continue working with the copier to enable.

Wie bereits bemerkt, ist die Scheibe 13 bei Überlastungsbedingungen gegen die Trommel 10 drehbar; der Reibkontakt zwischen den beiden Teilen erzeugt jedoch ein wertvolles weiteres Drehmoment, das beim Einleiten der Arbeit der Kopiermaschine von Nutzen ist, ohne daß der Überlastungsschalter vorzeitig betätigt wird.As noted earlier, the disc 13 is in congestion conditions rotatable against drum 10; creates the frictional contact between the two parts however, a valuable additional torque, which when initiating the work of the copier from Benefit is without the overload switch being actuated prematurely.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders für Anwendungsgebiete wie das oben beschriebene, bei denen veränderliche Drehzahlen und besonders niedrige Drehzahlen üblich sind, wie sie mit einem Kegelantrieb erhalten werden.The device according to the invention is particularly suitable for areas of application such as the one described above, where variable speeds and particularly low speeds are common, like them can be obtained with a bevel drive.

Selbstverständlich können außer dem Kegelantrieb auch andere Antriebe verwendet werden, beispielsweise Riemenantriebe oder Zahnradantriebe, und die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch bei anderen Geräten und für andere Zwecke verwendet werden.In addition to the conical drive, other drives can of course also be used, for example Belt drives or gear drives, and the device according to the invention can also be used in other devices and for other purposes.

Claims

PATENT CLAIMS:

1.Simple, small, compact, friction driven, input power transmitting, for safety reasons disconnecting and the power supply interrupting device that at a point forming an axial continuation at the end of a circumferentially driven by friction rotatable shaft and is particularly suitable as an overload protection switch in Connection with the adjustable speed drive of an office machine, e.g. B. a thermal

copying machine and has a rotatable drum, spring-loaded deflection and pressure disks as well as separable contact elements, characterized by the combination of the elements listed below:

a) a rotatable drum (10) axially attached to said shaft (11) and has a flat face,

IOIO

b) a power input disk (13) with an internal flat side that is aligned with said The end face is in frictional contact and its peripheral edge is in frictional contact with a drive cone (25),

c) a deflection disc (14) which is mounted on said disc (13, b) centered thereon and has a number of tongues (23) which extend from said disc at an obtuse angle ^ao with respect to the direction of rotation protrude outside, which said disks (b) and (c) are provided with several equally spaced openings (22) forming a curved slot,

d) a pressure disc (15) adjoining said deflection disc (14) with pressure surfaces which interact with said tongues (23) and move said disc axially when said discs (c) and (d) are rotated relative to each other The thrust washer has several screw holes corresponding to the aforementioned slot-shaped openings and an axial attachment for attaching a cover,

e) screw-like fastening means (16) which extend through the openings on the said disks, are adjustably attached to said drum and limit the relative rotational movement of said disks (c) and (d),

f) spring means (21) on each of said fastening means, which said washers seek to move towards the said drum,

g) a cap-shaped covering means (17) attached to said extension (18) and

h) a switch contact element (19) carried by the said extension (18) and outside of said cover means is arranged axially to said device and at Pressing the power supply inevitably interrupts.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the springs which the pressure disc Press against the power input disk, this in frictional contact with the flat one Keep the face and that special scanning devices are installed, which the axial movement the thrust washer.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by one on the pressure disc axially arranged contact piece, which on axial movements of the thrust washer to the outside a switch located in the vicinity exerts an actuation pressure.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,901,076;
German patent specifications No. 255 556, 554 046.

1 sheet of drawings