DE2033887A1

DE2033887A1 - Drehzahlregler fur Elektromotoren

Info

Publication number: DE2033887A1
Application number: DE19702033887
Authority: DE
Inventors: Philip Henry Wollaston Wor cester Evans (Großbritannien) MP
Original assignee: Glenburn Engineering Ltd C O C
Current assignee: Glenburn Engineering Ltd C O C
Priority date: 1969-07-04
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR2054178A5; US3660703A; AU1696770A; ZA704366B; CH506912A; BE752989A; NL7009860A

Description

Anmelderin: BSE Limited, Monarch Works, Powke Lane, Cradley Heath, Warley, in the County of Woreester/England

"Drehzahlregler für Elektromotoren"

Die Erfindung bezieht sich auf Drehzahlregler für Elektromotoren.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Drehzahlregler für Elektromotoren, wie sie bei Haushaltsgeräten, beispielsweise Mixgeräten für Nahrungsmittel, vorgesehen sind, bei denen ein Regler vorgesehen ist, um die Motordrehzahl zwischen "langsam"- und "schnell"-Grenzen so zu variieren, dass das Gerät derart arbeiten kann, dass der Elektromotor mit jeder zwischen den "schnell¹¹- und "langsam"-Grenzen liegenden Drehzahl laufen kann.

Die Erfindung befasst sich insbesondere mit Elektromotoren für Mixgeräte, bei denen ein Drehzahlregler wünschenswert ist, um das Mixgerät so arbeiten lassen zu können, dass die Schlagelemente bei bestimmten Arbeiten relativ langsam und bei anderen Arbeiten schneller, bis zur "schnell"-Grenze des Gerätes, laufen können. Ausserdem müssen verschiedene Einrichtungen, die an Mixgeräte angeschlossen werden können, mit unterschiedlichen Drehzahlen.

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betrieben werden, so dass auch aus diesem Grunde ein Drehzahlregler für derartige Haushaltsgeräte erforderlich ist.

Die Erfindung betrifft einen Drehzahlregler für Elektromotoren mit einem Fliehkraftregler, der vom Elektromotor in Drehung versetzt wird und die elektrischen Eontakte in dem zum Elektromotor führenden Stromkreis Öffnet und schliesst. Dabei ist ein "feststehender" Kontakt und ein "bewegbarer" Kontakt vorgesehen, von denen der letztere gegenüber dem ersteren bewegbar ist und vom Fliehkraftregler betätigt wird. Die aus feststehendem und bewegbarem Kontakt bestehende. Einrichtung kann von einer unterteilten Handeinstellung entsprechend der erforderlichen Drehzahl in eine gewünschte Stellung gegenüber dem Fliehkraftregler gebracht werden. ..

Bei Gebrauch steigt die Motordrehzahl bis zu ihrer normalen maximalen Laufgeschwindigkeit,, bis der Fliehkraftregler mit dem bewegbaren Konta!kt in Berührung kommt und den zum Elektromotor führenden Stromkreis unterbricht. Solange die aus feststehendem und bewegbarem Kontakt bestehende Einrichtung in dieser Stellung bleibt, führt der Fliehkraftregler wiederholt ein Schliessen und Unterbrechen des zum Elektromotor führenden Stromkreises herbei, um die Motordrehzahl im wesentlichen auf der. jeweiligen gewünschten Höhe ,zu halten, die der Handeinstellung entspricht,

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welche die Bewegung der aus feststehendem und "bewegbarem Kontakt bestehenden Einrichtung gegenüber dem Fliehkraftregler bestimmt.

Bei dieser Drehzahlreglerart, die bisher bei Mixgeräten angewandt wurde, besteht der Fliehkraftregler aus einer flexiblen Federleiste, die an einem Kragen der Motorspindel derart befestigt ist, dass sie auf jeder Seite der Motorspindel radial verläuft. An jedem äusseren Ende der Leiste ist eine weitere flexible Leiste befestigt, die sich derart nach innen, in Richtung der Motorspindel erstreckt, dass diese beiden weiteren flexiblen Leisten mit ihrem inneren Ende nahe bei der Motorspindel liegen und beide Leisten von der einzigen elastischen Halteleiste weggebogen sind. Die Wirkung einer Drehzahlerhöhung der Motorspindel besteht auf Grund der sich auf die inneren Enden der beiden flexiblen Leisten auswirkenden Zentrifugalkraft darin, dass diese Leisten nach vorn und von der flexiblen Halteleiste weg nach aussen gebogen werden. Dabei bringen sie ein verschiebbar auf der Motorspindel gelagertes Element mit dem bewegbaren Kontakt in Berührung und lösen somit die Unterbrechnung des zum Elektromotor führenden Stromkreises aus.

In der Praxis hat ein solcher Drehzahlregler gewisse Nachteile, weil er den Elektromotor nicht in die Lage versetzt, bei relativ niedrigen Motorspindeldrehzahlen, beispielsweise weniger als 4000 U/min, zu arbeiten. Ausserdem

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ist die maximale Motordrehzahl, die vom Drehzahlregler erzielt werden kann, "begrenzt. Dies "beruht auf der Verwendung einer Kombination aus zwei flexiblen Leisten, die von einer flexiblen Halteleiste getragen werden, weil die Halteleiste bei niedrigen Drehzahlen zu starr und bei höheren Drehzahlen zu flexibel ist, wodurch die maximale und die minimale Drehzahl, mit der der Drehzahlregler arbeiten kann, begrenzt wird.

Es gibt somit ein Bedarf an Drehzahlreglern, insbesondere für Mixgeräte, welche es gestatten, dass der Elektromotor mit Drehzahlen arbeitet, die über und unter den Grenzen liegen, die von den bisher benutzten und vorstehend beschriebenen Drehzahlreglern gesetzt sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen neuen und verbesserten Drehzahlregler zu schaffen, mit dem die oben genannten Nachteile überwunden oder verringert werden«

Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch» dass der Fliehkraftregler aus einer von dem Elektromotor in Drehung; zu versetzenden, an sich bekannten Spindel_v einer starr^e& Lagerplatte, die an ihrem Mittelpunkt ode^ i& dessen Bähe an der Spindel befestigt ist und auf gegenüberliegenden Seiten der Spindel radial verlauft, und einer flexiblen Leiste» die mit ihrem Endes aj& de-a ausserem ERdteillen der Itagerplatte befestigt ist und am ihre® Enden beschwerte IeIIe/ sowie an itoeji Mittelpunkt einheit itnschlagteil aufweist,,

wobei die Hauptlänge der flexiblen Leiste zwischen.ihren Enden in der Ruhelage parallel oder im wesentlichen parallel zur Ebene der Lagerplatte verläuft und der Anschlagteil der flexiblen Leiste die Eontakte, öffnen oder schlieseen Kann.

Die beschwerten Teile werden vorzugsweise dadurch erzielt, dass die Leiste an ihren Enden jeweils eine Krümmung aufweist, die in die von der Lagerplatte abgekehrte Richtung ragt.

Die elektrischen Eontakte können aus einem feststehenden und einem bewegbaren Kontakt bestehen, der bewegbare Kontakt kann an dem einen Arm eines zweiarmigen Elementes befestigt sein, das schwenkbar an einer zwischen den beiden Armen liegenden Achse gelagert ist, und der andere Arm kann mit dem Anschlagteil zusammenwirken, wobei der feststehende Kontakt an einem weiteren Arm vorgesehen ist, der getrennt um die Achse schwenkbar ist, und wobei dieser :weitere Arm von Hand zu betätigen ist, um gegen ^ederwider-stand derart bewegt zu werden, dass: die Drehzahl "des Elektromotors eingestellt wird«

In den Z'eichaaungeia» die .eim bevorzugtes Ausfiihrungsbeispiel der Erfindting seigern,, isrfe

Fig. 1 eine Seitenansicht eines'Elektromotors mit

einem erfindungsgemässen Drehzahlregler; Fig. 2 eine Unteransicht eines Teiles des Elektromotors gemäss Fig. 1;

Fig. 3 ein Querschnitt durch einen Teil des Drehzahlreglers des Elektromotors gemäss Fig. 1 in vergrössertem Massstab %

Fig. 4 ein Schnitt auf der Linie 4-4 in Fig. 5, und Fig. 5 eine Vorderansicht des Elektromotors gemäss

Fig. 1 in Sichtung des Pfeiles A.

Die Zeichnungen zeigen einen Elektromotor und einen Teil des Antriebs für die Schlagelemente eines Mixgerätes. Der Elektromotor ist mit 10, der Getriebekasten des Antriebes mit 11 und die Spannelemente für die Schlagelemente sind mit 12 bezeichnet.

Die Ankerwelle des Elektromotors trägt eine in Fig. mittels Strichpunktlinien dargestellte Schnecke 13, die mit in Fig. 2 mittels Strichpunktlinien dargestellten Schneckenrädern 14- kämmt, welche mit den Spannelementen verbunden sind.

Auf ihrem äusseren Ende trägt die Ankerwelle des Elektromotors eine Büchse 15» welche eine starre Lagerplatte 16 trägt. Die starre Lagerplatte 16 verläuft auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Ankerwelle radial von dieser weg.

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Die Lagerplatte 16 ist vorzugsweise gemäss Fig. 3 einstückig mit der Büchse 15 ausgebildet, und eine Stellschraube 17 ist vorgesehen, um die Büchse 15 an der Ankerwelle zu befestigen.

Eine flexible Leiste 18 ist mit ihren Enden an den Enden der Lagerplatte 16 angebracht, wobei an der Lagerplatte Zapfen 19 vorgesehen sind, die in Ausnehmungen 20 der Leiste 18 eingreifen.

Die Leiste 18 besteht vorzugsweise aus Berylliumkupfer. Dies ist jedoch nicht wesentlich, denn es kann auch jedes andere Material, das ähnliche Eigenschaften hat, verwendet werden. In der Nähe jedes Endes hat die Leiste 18 eine Krümmung 21, die einen beschwerten Teil bildet, welcher die Zentrifugalkraft erzeugt, von der der Fliehkraftregler betätigt wird, welcher von der Leiste 18 und der Lagerplatte 16 gebildet wird, wenn die Welle des Elektromotors rotiert. Im Mittelpunkt der Leiste 18 und axial mit der Spindel ausgerichtet ist eine hohle Kappe 22 gelagert, die eine Endfläche 23 aufweist, welche einen Anschlagteil der Leiste 18 bildet.

Die End- oder Anschlagfläche 23 gemäss Fig. 1 steht mit einem Endteil eines Armes 24 eines zweiarmigen Hebels in Kontakt, der mittels einer Achse 27 schwenkbar an einer Konsole 26 gelagert ist, welche gegenüber dem Elektromotor

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ortsfest gelagert ist. Der zweite Arm 28 des Hebels 25 trägt einen bewegbaren Kontakt 29, der über einen Draht mit einer feststehenden Klemmenleiste 30a am Motor .verbunden ist.

Der Arm 28 steht derart unter der Wirkung einer schraubenförmigen Zugfeder 31, dass der Hebel 25 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse 27 gedreht wird und den Arm 24 mit der Anschlagfläche 23 in Kontakt hält.

Um die Achse 2? an. der Konsole 26 drehbar gelagert ist ausserdem ein weiterer Arm 32, an dem ein feststehender Kontakt 33 angebracht ist, welcher unter der Wirkung einer zweiten schraubenförmigen Zugfeder 34 steht, die den Arm auch elastisch entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse zieht.

Der Arm 32 weist einen vorragenden /Teil 35 auf, der mit einem Hocken 36 zusammenwirkt, welcher drehfest mit einer von Hand zu betätigenden Rändelscheibe 37 verbunden ist, die mittels einer Achse 38 drehbar an der Konsole gelagert i st.

Der Kontakt 33 stellt den feststehenden Kontakt dar und ist über einen Draht 39 mit einer Klemmenleiste 40 verbunden.

Zur Erläuterung »ei gesagt, dass der feststehende Kontakt 53 als feststehend bezeichnet wird, weil er bei

^BA0 original'

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jeder Einstellung des Drehzahlreglers ortsfest bleibt und weil es der bewegbare Kontakt 29 ist, der gemäss der folgenden Beschreibung vom Fliehkraftregler betätigt wird. Es geht natürlich aus der folgenden Beschreibung hervor, dass der feststehende Kontakt 33 durch die Handeinstellung in eine gewünschte Stellung bewegt wird, wobei er jedoch bei jeder Stellung, in die er bewegt wird, zwecks Dreh-Zahlregelung ortsfest bleibt. Deshalb wird er als feststehender Kontakt bezeichnet, um ihn vom bewegbaren Kontakt 29 zu unterscheiden.

Gemäss Fig. 4 und 5 wird die von Hand zu betätigende Rändelscheibe 37 bei Gebrauch so gedreht, dass der Hocken den Arm in die Stellung bringt, bei der dem Elektromotor eine gewünschte Drehzahl vermittelt wird. Zu diesem Zweck ist die Rändelscheibe 37 ^it einer Skala versehen.

Durch die Drehung der Rändelscheibe 37 und somit des Nockens 36 dreht sich der Arm 32 um die Achse 27 ₅ wobei eine Drehung der Rändelscheibe im Uhrzeigersinn gemäss Fig. 4 auch eine Bewegung des Armes 32 im Uhrzeigersinn und umgekehrt bewirkt.

V/enn die Rändelscheibe 37 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird auch der Arm 32 im Uhrzeigersinn bewegt, bis der Kontakt 33 mit dem Kontakt 29 in Berührung kommt und der Elektromotor zu laufen beginnt. Diese Kontaktstellimg entspricht der langsamen Betriebsdrehaahl des Elektromotor!;»

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Wenn es gewünscht wird, dass der Elektromotor mit einer höheren Drehzahl arbeitet, wird die Händelscheibe 37 weitergedreht, bis der Arm 32 in die für die gewünschte Drehzahl erforderliche Stellung gedreht ist.

Bei fortgesetztem Lauf des Elektromotors erhöht sich dessen Drehzahl und bewirkt die auf die Krümmung 21 ausgeübte Zentrifugalkraft, dass sich die Leiste 18 biegt und dabei den Nocken 16 vom Elektromotor weg bewegt, wobei die Anschlagfläche 23 den Arm 24- bewegt, wodurch der zweiarmige Hebel 25 im Uhrzeigersinn um die Achse 27 gedreht wird und somit der bewegbare Eontakt 29 mit dem

nun feststehenden Eontakt 33 ausser Berührung gebracht wird.

Dadurch wird der elektrische Stromkreis zum Elektromotor unterbrochen, der Elektromotor ausgeschaltet und seine Drehzahl verringert. Sobald die Yerzögerung der Drehzahl des Elektromotors beginnt, wird die die Krümmungen beeinflussende Zentrifugalkraft geringer und die Verformung der Leiste 18 nimmt ab. Dadurch kann der Hebel 25 unter dem Einfluss der schraubenförmigen Zugfeder 31 in seine ursprüngliche Lage zurückkehren, wodurch die Eontakte 29 und 33 wieder geschlossen werden. Dieses fortlaufende Schliesserr und Unterbrechen des Stromkreises wird fortgesetzt, wodurch die Drehzahl des Elektromotors im wesentlichen konstant gehalten

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Venn die Drehzahl des Elektromotors verändert werden soll, braucht nur die Händelscheibe 37 verstellt zu werden, wodurch die Mullstellung für die Verbindung und die Unterbrechnung der Kontakte 29 und 33 verändert wird.

In der Praxis zeigte sich, dass die Verwendung der starren Lagerplatte 16 in Verbindung mit der einzigen flexiblen Leiste 18, die den Fliehkraftregler bildet, den Drehzahlregler in die Lage versetzt, einen wesentlich grösseren Drehzahlbereich für die Motorspindel herzustellen als bei herkömmlichen Fliehkraftreglern. Insbesondere versetzt sie die Motorspindel in die Lage, sowohl mit höheren als auch mit kleineren Drehzahlen zu rotieren, als es bei den herkömmlichen Anordnungen der Fall war.

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Claims

P a t e η t a n Sprüche

M. !Drehzahlregler für Elektromotoren mit einem Fliehkraftrerler, der vom Elektromotor in Drehung versetzt x-iird und die elektrischen Eontakte in dem zum Elektromotor führenden Stromkreis öffnet und sehliesst, dadurch gekennzeichnet, dann der Fliehkraftregler aus einer'von dem Elektromotor in Drehung zu versetzenden, an sich bekannten Spindel, einer starren Lagerplatte (16), die an ihrem Mittelpunkt oder in dessen Hähe an der Spindel befestigt ist und auf gegenüberliegenden Seiten der Spindel radial verläuft, und einer flexiblen Leiste (18), die mit ihren Enden an den äusseren Endteilen der Lagerplatte befestigt ist und an ihren Enden/beschwerte Teile sowie an ihrem Mittelpunkt einen Anschlagteil aufweist, besteht, wobei ■ die Hauptlänge der flexiblen Leiste zwischen ihren Enden in der Ruhelage parallel oder im wesentlichen parallel zur Ebene der Lagerplatte verläuft und der Anschlagteil der flexiblen Leiste die Kontakte öffnen oder schliessen kann.
2. Drehzahlregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beschwerten Teile dadurch erzielt werden, dass die Leiste (18) an ihren Enden jeweils eine Krümmung (21) aufweist, die in die von der Lagerplatte (16) abgekehrte Richtung ragt.

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3. Drehzahlregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiste einen in die von der Lagerplatte abgekehrte Richtung ragenden Vorsprung aufweist, der eine in Querrichtung verlaufende "Endfläche (23) aufweist, die als Anschlagteil dient.
4. Drehzahlregler nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Kontakte aus einem feststehenden "und einem bewegbaren Kontakt (29,33) bestehen, dass der bewegbare Kontakt (29) an dem einen Arm eines zweiarmigenElementes"(25) befestigt ist, das schwenkbar an einer zwischen den beiden Armen liegenden Achse (27) gelagert ist, und. dass der andere Arm mit dem Anschlagteil zusammenwirkt, wobei der feststehende Kontakt (33) an einem weiteren Arm (32) vorgesehen ist, der getrennt um die Achse schwenkbar ist, und wobei dieser weitere Arm von Hand zu betätigen ist, um gegen Federwiderstand derart bswegt zu werden, dass die Drehzahl des Elektromotors eingestellt wird.
5. Drehzahlregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von Hand zu betätigenden Einstellmittel aus einer von Hand zu drehenden Nockeneinrichtung bestehen, die den anderen Arm betätigt.
6. Elektromotor, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Drehzahlreglers nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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7· Elektromotor nach Ans pruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die starre Lagerplatte an einem Ansatz des Ankers deο Elektromotors gelagert ist.
8. Elektrisches Mixgerät, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Elektromotors nach Anspruch 7» wobei die Ankerwelle zwischen dem Elektromotor und der Lagerplatte mit einem Getriebe ausgerüstet ist, das mit weiteren Getriebeelementen in Eingriff steht, die zum Antrieb der Elemente des Mixgerätes dienen.

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