DE1563760C - Fuss-Geschwindigkeitsregler für Elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fuß-Geschwindigkeitsregler für Elektromotoren mit einem Isolierkasten, einer an dem Kasten angelenkten isolierten Abdeckung, einem in dem Kasten angeordneten, über biegsame, isolierte elektrische Leiter angeschlossenen Geschwindigkeitsstellelement, einem Betätigungsteil mit gradliniger Bewegung für das Geschwindigkeitsstellelement und einem Winkelhebel, der dem Betätigungsteil in Ansprechen auf eine Winkelbewegung der Abdeckung um die Scharniere eine lineare Längs- und Winkelbewegung erteilt.

Die üblichen Fuß-Geschwindigkeitsregler, wie sie zur Zeit hergestellt werden, enthalten einen einstellbaren Widerstand, der den vollen Motorstrom führen kann, und eine vom Bedienenden beeinflußte Vorrichtung zum Einstellen des Wertes dieses Widerstandes. Bei der neueren Entwicklung von gesteuerten Siliziumgleichrichtern und Stromkreisen, die zum Steuern und Regeln der Geschwindigkeit von Elektromotoren verwendet werden, wird die Regelfunktion für den Molorstrom durch den gesteuerten Gleichrichter übernommen, der selbst durch einen Zündstrom gesteuert wird, der wesentlich geringer als der auf diese Weise gesteuerte Motorstrom ist. Das Ergebnis ist, daß das einstellbare Widerstandselement zum Steuern des Gleichrichters viel kleiner als der übliche Regelwiderstand für Fußbetätigung gemacht werden kann. Es ist auf diese Weise möglich geworden, den Regelwiderstand und den gesamten Steuerstromkreis einschließlich des Gleichrichters innerhalb des gleichen Volumens eines Kastens oder einer Hülle anzuordnen, wie er bzw. sie bisher für den Regelwiderstand allein erforderlich war. Dadurch wird auch der Vorteil einer wesentlich besseren Geschwindigkeitsregelung im Gebrauch erhalten. Eine solche Einrichtung ist in der USA.-Patentschrift 3 374 758 aufge-

' zeigt. .

Es ist ein Motoranlasser für Nähmaschinen od. dgl. bekannt (österreichische Patentschrift 114 588), der ein Gehäuse mit einem angelenkten Pedal, einen mit elektrischen Leitern verbundenen . Rheostaten und eine sich geradlinig bewegende Zug- und Druckstange mit einem Winkelhebel, der der Zug- und Druckstange im Ansprechen auf eine Winkelbewegung des Pedals' eine lineare Längs- und Winkelbewegung erteilt, aufweist.

Diese Art der Umwandlung der Bewegung des Pedals in eine Bewegung der Zug- und Druckstange ist nur für einen Anlasser mit einem Rheostaten' geeignet, dessen Widerstandsänderung durch Veränderung des Drucks auf Kohlescheiberi entsteht. Der bekannte Aufbau kann nicht auf die Steuerung eines Regelwiderstandes, wie er in oben erläuterten Gleichrichter-Steuerstromkreisen Verwendung findet, übertragen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aufbau in einem Fuß-Geschwindigkeitsregler für Elektromotoren zum Übersetzen der Winkelbewegung einer Abdeckung in lineare Bewegungen zu schaffen, um genaue, gleichbleibend wiederholbare Widerstandsänderungen eines verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeitsstellelementes zu erhalten.

Gemäß der Erfindung wird die. Aufgabe gelöst, durch einen Fuß-Geschwindigkeitsregler, der dadurch gekennzeichnet ist, daß das Geschwindigkeitsstellement in dem Kasten schwenkbar angeordnet ist, daß eine feste einheitliche Stromkreisvorrichtung, die eine Regelfunktion für die Geschwindigkeit eines Motors hat, in dem Kasten nahe dem Element befestigt ist und daß durch die biegsamen isolierten Leiter die Stromkreisvorrichtung mit dem Geschwindigkeitsstellelement derart verbunden ist, daß eine freie Winkelbewegung ermöglicht ist, wodurch der Betätigungsteil in bezug auf das Geschwindigkeitsstellelement nur eine lineare Längsbewegung ausführt.

Durch die Bewegung der Abdeckung wird eine zum Geschwindigkeitsstellelement rein lineare Bewegung des Betätigungsteiles erzeugt, die besonders für kleine Regelwiderstände und Potentiometer für Gleichrichter-Steuerstromkreise geeignet ist und ohne nachteilige Beanspruchungen der Teile des Fuß-Geschwindigkeitsreglers, beispielsweise durch Biegung, reproduzierbare Bewegungen und Einstellungen des Betätigungsteiles ermöglicht.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Fuß-Geschwindigkeitsreglers gemäß der Erfindung, bei dem die Abdeckung offen ist;

F i g. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie2-2 der Fig. 1, in welchem die Abdeckung des Fuß-Geschwindigkeitsreglers geschlossen ist;

F i g. 3 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1;

3 4

F i g. 4 ist ein Querschnitt nach Linie 4-4 der Fuß des Bedienenden) angelegt wird, durch den An-

Fig. 1; satz 34 auf den Schenkel 33 übertragen wird, und

F i g. 5 ist eine Draufsicht des Fuß-Geschwindig- bewirkt, daß der Stellhebel 21 sich entgegen der Uhrkeitsreglers der Fig. 1, wobei die Abdeckung ge- zeigerrichtung um die Schwenkachse 23 bei Betrachschlossen ist; 5 tung der Fig. 2 dreht. Der versetzte Schenkel 32

F i g. 6 ist eine Seitenansicht von rechts des Fuß- zieht den Betätigungsteil 16 entgegen der Kraft, der

Geschwindigkeitsreglers der Fig. 5; Spannfeder 29 zurück, um einen Stromkreis zu

F i g. 7 ist eine schaubildliche Teilansicht, welche schließen und den wirksamen Widerstand des Ge-

die Lage bestimmter besonderer Elemente des Fuß- schwindigkeitsstellelementes 13 nach Wunsch zu ver-

Geschwindigkeitsreglers der F i g. 1 wiedergibt; io ändern. Es ist erkennbar, daß der Betätigungsteil 16

F i g. 8 ist ein Diagramm, welches zum Vergleich bei der oben beschriebenen Ausführung gezwungen

Arbeitscharakteristiken eines Fuß-Geschwindigkeits- wird, sich in einer Winkelrichtung zu bewegen, wie es

reglers der Erfindung unter verschiedenen Stellbedin- in F i g. 2 in gestrichelten Linien dargestellt, und die-

gungen wiedergibt. se Bewegung wird zufolge der Schwenklagerung des

Gemäß F i g. 1 enthält eine bevorzugte Ausfüh- 15 Geschwindigkeitsstellelementes 13 um die Schwenk-

rungsform der Erfindung einen rechteckigen Kasten achse 15 frei zugelassen.

10, der aus geformtem oder gespritztem Isoliermate- Auf diese Weise wird dem Betätigungsteil 16 keine rial hergestellt ist, und eine Abdeckung 11 aus dem Biegungsbeanspruchung erteilt, die ihr Versagen begleichen Material, die mit dem Kasten 10 durch wirken würde, und mit Bezug auf das Geschwindig-Scharniere 12-12 schwenkbar verbunden ist. 20 keitsstellelement 13 ist seine Bewegung rein linear.

Ein einstellbares elektrisches Steuerelement oder Der Ansatz 34 ist auf einer Platte 35 ausgebildet,

Geschwindigkeitsstellelement 13, vorzugsweise in der welche in einer Nut 36 verschiebbar ist, die an der

Form eines Potentiometers, mit linearer oder transla- Innenseite der Abdeckung 11 ausgebildet ist. Ein

torischer Bewegung hat Wellenstümpfe 14-14, die an Fingerstück 37, das in eine Versenkung 38 in der

gegenüberliegenden Seiten in Ausrichtung befestigt 25 Außenseite der Abdeckung 11 eingesetzt ist, geht

sind, um für das Geschwindigkeitsstellelement 13 durch einen geschlitzten Teil 39 hindurch und ist an

eine Schwenkachse 15 zu bilden. Von einem Ende der Platte 35 vermittels eines Blechdruckteiles 40 be-

des Geschwindigkeitsstellelementes 13 erstreckt sich festigt, wie es aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich

ein flacher Betätigungsteil 16, welcher sich in Längs- ist.

richtung, vorzugsweise gradlinig und senkrecht, zur 30 Es ist ersichtlich, daß eine Bewegung des Finger-Schwenkachse 15 bewegt, um den Widerstand des Stückes 37 den wirksamen Hebelarmabstand des An-Geschwindigkeitsstellelementes 13 zu verändern. Die satzes 34 mit Bezug auf die Achse der Scharniere Wellenstümpfe 14-14 sind in Schlitzen 17 gelagert, 12-12 vergrößert oder verkleinert. Auf diese Weise welche in Ansätzen 18 ausgebildet sind, die in dem kann die gesamte Abwärtsbewegung des Ansatzes 34 Kasten 10 ausgeformt sind, und werden in ihnen 35 (welcher die Bewegung des Betätigungsteiles 16 steudurch Blechbefestigungsteile 19 gehalten, welche ert) für eine gegebene Winkelbewegung der Abdekauf Ansätze 20 gedrückt sind, die auf den Ansätzen kung 11 um die Scharnierachse eingestellt werden, so 18 ausgebildet sind. Ein Geschwindigkeitsstellele- daß eine bessere Regelung der niedrigen Geschwinment oder Potentiometer dieser Art ist in der ameri- digkeit mit einer einstellbaren Begrenzung zu der kanischen Patentschrift 2 668 218 gezeigt. 40 Höchstgeschwindigkeit erhalten werden kann. Daher

Ein Winkel- oder Stellhebel 21, der eine besondere kann der Bedienende innerhalb gewisser Grenzen aus F i g. 7 ersichtliche Form aufweist, ist mit in Aus- die Arbeitscharakteristik des Fuß-Geschwindigkeitsrichtung liegenden, im Abstand voneinander angeord- reglers ändern, um ihn den Bedürfnissen entsprechend neten Schenkeln 22 versehen, welche eine Schwenk- bestens anzupassen.

achse 23 für ihn schaffen. Die Schenkel 22 sind in 45 Dies ist in F i g. 8 schematisch dargestellt, in wel-

in Ausrichtung liegenden Schlitzen 24 gelagert, wel- eher die Kurven A und B die Motorgeschwindigkeit

ehe in Ansätzen 25 ausgebildet sind, und werden in als Funktion der Winkelbewegung der Abdeckung 11

ihnen durch Blechbefestigungsstücke 26 gehalten, um die Scharniere 12-12 andeuten. Die Kurve A

welche auf Ansätze 27 gedrückt sind. zeigt die Kennlinie, die erhalten wird, wenn das

Das freie Ende des Betätigungsteiles 16 ist um 90° 50 Fingerstück 37 sich in dem geschlitzten Teil 39 bei verdreht, um einen nach oben stehenden Teil 28 dar- Betrachtung der F i g. 5 in seiner untersten Stellung zubieten. Eine Spannfeder 29, welche an einem Ende befindet, und die Kurve B ist die Kennlinie, wenn das durch eine in einem Ansatz 31 befestigte Schraube Fingerstück 37 sich in seiner obersten Lage in dem 30 verankert ist, ist an ihrem gegenüberliegenden geschlitzten Teil 39 befindet. Der Flächenbereich unEnde mit dem nach oben stehenden Teil 28 verbun- 55 ter den Kurven A bzw. B repräsentiert den Stellbeden. Die Spannfeder 29 drückt auf diese Weise den reich, innerhalb welchem der Bedienende eine belie-Betätigungsteil 16 in seine vollständig herausgezoge- bige Geschwindigkeit, die für die Art der auszufühne Stellung, welche einem Zustand des Geschwindig- renden Arbeit geeignet ist, erhalten kann. Es ist erkeitsstellelementes 13 für »Stromkreis offen« ent- sichtlich, daß bei der Kurve B die Geschwindigkeitsspricht. 60 änderung für eine gegebene Winkelbewegung der Ab-

Der Stellhebel 21 hat einen versetzt angeordneten deckung 11 beträchtlich kleiner als für die Kurve A Schenkel 32, der durch eine öffnung in dem Teil 28 ist, und auch die Motorspitzengeschwindigkeit ist bei des Betätigungsteiles 16 hindurchgeht, um mit ihm der Kurve B ebenfalls kleiner. Wenn daher eine geeine Lagerverbindung zu schaffen. Mit einem zweiten naue Regelung bei niedrigen Geschwindigkeiten geversetzten Schenkel 33 des Stellhebels 21 steht ein 65 wünscht wird, sollte die Kennlinie der Kurve B geAnsatz 34 im Eingriff, der an der Abdeckung 11 ver- wählt werden. Aus obigen Ausführungen ist ersichtschiebbar befestigt ist. Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß lieh, daß durch Bewegen des Fingerstückes 37 der Druck, der an die Abdeckung 11 (z. B. durch den Fuß-Geschwindigkeitsregler zum Auswählen des Mo-

torgeschwindigkeitsbereiches einfach eingestellt werden kann, durch welchen das Geschwindigkeitsstellelement 13 betätigt wird.

Die Abdeckung 11 ist mit einer konvex gebogenen Fläche versehen, wie es in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist, und ist waagerecht mit Kerblinien versehen, um ein fein unterteiltes Rippenmuster 41 darzubieten. Seiten 42 der Abdeckung 11 stehen gegenüber den Seiten des Kastens 10 vor und übergreifen sie (F i g. 2). Eine Strebe 43, die an der Abdeckung 11 ausgebildet ist, übergreift eine Strebe 44, die an dem Kasten 10 ausgebildet ist (Fig. 3). Diese sich übergreifenden Elemente schaffen Sicherheit gegen einen unbeabsichtigten Zugang zum Inneren des Fuß-Geschwindigkeitsreglers, der unter Strom stehende elektrische Bauteile hat. Gleichzeitig stören die Streben 43 und 44 nicht den Strom von Ventilierluft, welcher die durch die elektrischen Bauteile erzeugte Wärme abführt.

Eine sich selbst verriegelnde Kopfschraube 45, die durch eine Öffnung 46 im Boden des Kastens 10 hindurchgeführt ist, ist in einen Ansatz 47 eingeschraubt, der in der Abdeckung 11 angeformt ist (Fig. 3). Die Kopf schraube 45 ist so eingestellt, daß sie eine anfängliche Ruhelage für die Abdeckung 11 schafft, wie sie durch Druckfedern 48-48 geschaffen wird, welche über Pfosten 49-49 angeordnet sind, welche in der Abdeckung 11 ausgebildet und in Taschen 50-50 eingesetzt sind, welche in dem Kasten 10 ausgebildet sind (F i g. 4).

Ein Polster 51 aus Kautschuk ist an der Unterseite des Kastens 10 befestigt, um eine erhöhte Reibung mit einer Fläche zu schaffen, auf welcher der Fuß-Geschwindigkeitsregler ruht, und um ein Gleiten relativ zu dieser Fläche zu verhindern. Der Zugang zu der Kopfschraube 45 zu ihrer Einstellung kann durch einen Schlitz 52 ermöglicht werden, der in dem Polster 51 ausgebildet ist. Vorzugsweise wird der Schlitz 52 weggelassen, und das schlitz- oder lochfreie Polster 51 wird nach der Einstellung der Kopfschraube 45 in der Fabrik angebracht, um eine Fehleinstellung durch andere zu verhindern.

Eine L-förmige Stromkreistafel 53 ist an drei Stellen an erhöhten Ansätzen 54, 55, 56 abgestützt und an dem Kasten 10 vermittels Schrauben 57-57 befestigt. Die Stromkreistafel 53 hat an der oberen Fläche gedruckte Stromkreiselemente 58 (Fig. 1) und trägt an ihrer Unterfläche verschiedene elektrische

ίο Stromkreisteile 68, 69 und 70. Der Stromkreisteil 69 enthält ein einstellbare Element, welches eine Stromkreiskompensation in dem fertigen Aufbau ermöglicht. Eine Schnur 59 mit drei Leitungen für eine Anschlußverbindung zu dem Motor und zu einer Spannungsquelle tritt durch eine Zugaufnahmebuchse 60 in der Seite des Kastens 10 ein (F i g. 6), und elektrische Verbindungen von der Leitungsschnur zu der Stromkreistafel 53 werden durch Löten an geschlitzte Leiter oder Fahnen 61, 62, 63 hergestellt. Elektrische Verbindungen zwischen dem Geschwindigkeitsstellelement 13 und der Stromkreistafel 53 erfolgen vermittels biegsamer isolierter Leiter 64, 65, 66 und 67, die an den gedruckten Stromkreis am Ende der Stromkreistafel 53 angelötet sind und welche an dem Geschwindigkeitsstellelementende Aufsteckanschlüsse aufweisen. Dadurch ist es möglich, daß das Geschwindigkeitsstellelement 13 sich frei um die Schwenkachse 15 verschwenkt, obgleich es mit feststehenden Stromkreisteilen elektrisch verbunden ist.

Es ist ersichtlich, daß der Einbau der Teile durch den offenen Zugang zu dem Kasten 10, wenn die Abdeckung 11 offen ist, erheblich erleichtert wird. Die Teile werden von der Oberseite her eingesetzt und werden durch einfache Arbeitsvorgänge von einer Stelle aus befestigt. Die Stromkreistafel 53 wird, wenn alle Bauteile befestigt sind, als letzte aufgebracht, und die Stromkreisverbindungen werden durch die vorgesehenen Aufsteckanschlüsse hergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fuß-Geschwindigkeitsregler- für Elektromotoren mit einem Isolierkasten, einer an dem Kasten angelenkten, isolierten Abdeckung, einem in dem Kasten angeordneten, über biegsame, isolierte elektrische Leiter angeschlossenen Geschwindigkeitsstellelement, einem Betätigungsteil mit geradliniger Bewegung für das Geschwindigkeitsstellelement und einem Winkelhebel, der dem Betätigungsteil in Ansprechen auf eine Winkelbewegung der Abdeckung um die Scharniere eine lineare Längs- und Winkelbewegung erteilt, d a durch gekennzeichnet, daß - das Geschwindigkeitsstellelement (13) in dem Kasten (10) schwenkbar angeordnet ist, daß eine feste einheitliche Stromkreisvorrichtung (53, 58, 68, 69, 70), die eine Regelfunktion für die Geschwindigkeit eines Motors hat, in dem Kasten (10) nahe dem Element (13) befestigt ist und daß durch die biegsamen isolierten Leiter (64, 65, 66, 67) die Stromkreisvorrichtung (53, 58, 68, 69, 70) mit dem Geschwindigkeitsstellelement (13) derart verbunden ist, daß seine freie Winkelbewegung ermöglicht ist, wodurch der Betätigungsteil (16) in bezug auf das Geschwindigkeitsstellelement (13) nur eine lineare Längsbewegung ausführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitsstellelement (13) mit einem Stellhebel (21) verbunden ist, der mit einem an der Abdeckung (11) angeordneten und gegen die und weg von der Schwenkachse der Abdeckung (11) verstellbar gelagerten Ansatz (34) in Arbeitseingriff bringbar ist.