DE3040143A1

DE3040143A1 - Vorrichtung mit fliehgewichtsbremse, insbesondere zum selbsttaetigen aufwickeln einer anschlussleitung

Info

Publication number: DE3040143A1
Application number: DE19803040143
Authority: DE
Inventors: Albert 7570 Baden-Baden Schaller
Original assignee: Desco-Werk Seger & Angermeyer & Co GmbH; Desco-Werk Seger & Angermeyer & Co 7516 Karlsbad GmbH; Desco Werk Seger and Angermeyer KG
Current assignee: Holzschuh and Co Kg 7134 Knittlingen De GmbH
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1982-05-27
Also published as: DE3040143C2; US4500048A; SE8203894D0; SE8203894L; SE450376B; FR2492927B1; FR2492927A1; WO1982001624A1; JPS57501576A; NL8120024A; CH656493A5

Description

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Brief vom £\m'"?> ' " ' Dlpl.-lng. G. Sdilleb»

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit Fliehgewichtbremse, insbesondere zum selbsttätigen Aufwickeln einer Anschlußleitung für ein elektrisch betriebenes Gerät auf eine drehbare Trommel, die mit ihrer Nabe an einem auf einer Grundplatte stehenden Lagerdorn gelagert und an der Grundplatte gebremst ist.

Derartige Aufwickelvorrichtungen (Kabeltrommeln) dienen zur Unterbringung elektrischer Leitungen, die nur zeitweise und/oder in wechselnder länge.benötigt werden. In den meisten Anwendungsfallen ist man bestrebt, den Platzbedarf der Vorrichtung möglichst gering zu halten, insbesondere wenn sie in Elektrogeräte aller Art.für den Haushalt, z.B. Staubsauger, Küchenmaschinen u.dgl., eingebaut werden soll»

Der verwendungsbedingte Durchmesser der Trommel bestimmt den Mindestplatzbedarf der Vorrichtung in der Rotationsebene der !Trommele Wenn nun die Fliehgewichte, wie üblich, in Taschen am Bande eines der beiden Trommelflansehe untergebracht sind, so muß die Grundplatte mit einem diesen Plansch übergreifenden Bund die Schleifbahn für diese Fliehgewichte bilden (z.B_o DE-OS 27 56 023). Diese so einfach erscheinende Konstruktion hat erhebliche Nachteile: Die Fliehgewichte haben ein merkliches Gewicht.

Die Grundplatte mit Bund vergrößert unnötig die Abmessungen, und bei der üblichen Ausführung als Kunststoffspritzteil bedingt sie eine unnötig große und damit teure Spritzform. Ferner ist sie verhältnismäßig lohnintensiv, da die losen Gewichte von Hand in die Taschen eingelegt werden müssen und während des Zusammenbaus der Trommel leicht herausfallen.

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Brief vom Blatt" »4· " · "■ · ' · · · * Dlpl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Aus Zubehör für Elektrogeräte des täglichen Gebrauchs müsattt) ubü.r aolchö der Bequemlichkeit dienenden Aufwickelvorrichtungen möglichst billig sein. Dies verlangt eine form- und montagetechnisch möglichst einfache Konstruktion.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fliehgewichtbremse für preiswerte Aufwickelvorrichtungen der beschriebenen Art zu finden, die keinen zusätzlichen Platz oder Raum benötigt, einfach zu fertigen ist und einen halb- oder vollautomatischen Zusammenbau der Yorrichtungsteile zuläßt.

Diese Aufgabe wird unter Abkehr von der herkömmlichen Tor-' tit el Iu ng eines möglichst großen Fliehkreises für die Bremsgewichte erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß die Hiehgewichtbremse als ein an der Grundplatte seitlieh des Lagerdornes auf einem Lagerzapfen gelagertes und innerhalb eines Bremsbundes umlaufendes Bremsrad ausgebildet ist, das von der Trommel mit hohem Übersetzungsver- . hältnis angetrieben wird. Dieses Übersetzungsverhältnis kann, je nach Anordnung und Abmessungen im einzelnen zwisehen 1:5 und 1:10 gewählt werden. Der Kraftschluß zwischen Trommel und Bremsrad kann als Reibrad- oder als Wälzradgetriebe ausgebildet sein. Im ersteren Fall steht die Nabe des Breniarades mit der Nabe der. Trommel oder einem Heibring am Trommelflansch in Eingriff, im letzteren Fall als Ritzel mit einem Zahnkranz an Nabe oder Flansch.

Das größtmögliche Übersetzungsverhältnis erhält man, wenn der Lagerzapfen des Bremsrades innerhalb des Reibringes bzw. Zahnkranzes angeordnet ist«

Da die Fliehkraft einer lasse proportional dem Ausdruck r · (.0 ist,

wobei r der Radius

und O^ die Winkelgeschwindigkeit der

Kreisbewegung ist,

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Brief vom . ,ζ¹?*¹ ;5 · Dlpl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München. Patentanwalt

liefert öle erfindungsgemäße Anordnung in bezüglich. Materialaufwand und Kosten vorteilhaft erweise mit einem kleinen Reibrad ein hohes Bremsmoment, das mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses ansteigt und proportional der Trommeldrehzahl ist. Daraus läßt sich ein optimales Verhältnis zwischen zu wählendem Übersetzungsverhältnis und Fliehgewichten ermitteln.

Vorteilhaft besitzt das Bremsrad zwei Fliehgewichtsegmente, die über federnd nachgiebige Stege mit seiner Habe einstückig verbunden sind und sich unter der Zentrifugalkraft reibend gegen den Bremsbund an der Grundplatte anlegen.

Ohne ein Freilaufgetriebe, das sich aus Kostengründen verbietet, wirkt die Fliehkraftbremse einer Kabeltrommel sowohl in der Auf- wie in der Abwickelrichtung der Leitung.

Hier zeigt nun diese Ausführung des Bremsrades mit federnd aufgehängten Fliehgewicht en gegenüber Bremsen mit losen Fliehgewichten ein besonders vorteilhaftes Verhalten insofern, als das Bremsmoment in einer Drehrichtung merklich kleiner ist als in der anderen Drehrichtung, nämlich in derjenigen Drehrichtung, bei der die Fliehgewichte gewissermaßen "nachgeschleppt" werden. In der Gegenrichtung verstärkt eine gewisse Stauchung der Aufhängung die Andruckkraft der Gewichte und damit das Bremsmoment erheb- lieh. - Für eine Kabeltrommel wird nun die Anordnung so getroffen, daß bei der dem Abwickelvorgang zugeordneten Drehrichtung des Bremsrades dessen Bremsgewichte nachgeschleppt werden.

Einzelheiten der konstruktiven Gestaltung der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteranaprüche.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dem ein größtmögliches Über3etzungs-

Brief vom Blatt" " 5' " '- I * " Z Z Z Z DIpl.-Ing. G. Schllebs

^an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Verhältnis bei schonender Beanspruchung der Bremse zugrunde gelegt ist. In der Zeichnung zeigen

Pig. 1 einen Axialquerschnitt für eine Kabeltrommel

mit. Bremsrad j

Fig. 2 eine Draufsicht und einen Axialschnitt eines

Bremsrades mit federnd aufgehängten Fliehgewichten;

Fig. 3 eine Ansicht der der Trommel zugewendeten In

nenseite der Grundplatte.

Der Axialschnitt der Fig. 1 zeigt eine L-förmige Grundplatte 1 mit' einem abgewinkelten Fuß 1.1, die gegeneinander durch eine Anzahl Rippen 1.2 (vgl. Fig. 3) abgesteift sind. Der Grundplatte 1 sind ein hohler Lagerdorn 2 für eine Trommel 3 und ein massiver Lagerzapfen 4 für ein Bremsrad 5 sowie ein auf dessen Umfang liegender Bremsbund 6 angeformt. Der, bezogen auf die Grundplatte 1, äußere Trommelflansch 3.1 bildet eine napfförmige Vertiefung, in der die sich beim Abwickeln der auf der Trommel aufgewickelten leitung 7 spannende Wickelfeder 8 untergebracht ist. Die beiden Adern der leitung 7 sind über eine Drehkupplung 9, bestehend aus zwei zwischen der Trommelnabe 3.2 und dem Lagerdorn 2 angeordneten Schleifkontaktaätzen 10, zur offenen Rückseite des Lagerdorns 2 bzw. der Grundplatte 1 herausgeführt.

Die Wabe des auf dem Lagerzapfen 4 drehbar gelagerten Bremsrades 5 bildet ein Ritzel 5*1 j das mit einem den hinteren Trommelflansch 3·2 angeformten Zahnkranz 11 mit Innenverzahnung kämmt. Man erkennt, daß das Verhältnis der Radien des Ritzels 5·1 und des Zahnkranzes 11 das . übersetzungsverhältnis zwischen Trommel 3 und Bremsrad 5

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Brief vom .Blatt {( _: - · " Dipl.-Ing. G. Schllebs

an das Deutsche Patentamt, München . Patentanwalt

gebildeten Wälzrad get rieb es "bestimmt.

Fig. 2 zeigt die Konstruktion des Bremsrades 5. Seiner das Ritzel 5.1 bildenden Nabe sind zwei sich diametral gegenüber stehende steife Radialstege .5.2 angeformt, die sich in sich längs des Radumfanges erstreckenden federnden Stegen 5·3 fortsetzen, an deren Enden je ein Fliehgewicht 12 sitzt. Diese Fliehgewichte erstrecken sich in einem Zentriwinkel von 105° über die radiale Fläche des Bremsrades 5 bis.an dessen labe, mit der sie aber keine Verbindung haben. Infolgedessen werden die Fliehgewichte 12 bei einer raschen Drehung des Rades unter der Fliehkraftwirkung, die gebogenen Stege 5.3 auffedernd, nach außen streben, d.h. der durch die Gewichte bestimmte Raddurchmesser wird sich aufweiten. Dadurch kommen sie zur kraftschlüssigen Anlage an dem Bremsbund 6.

Man erkennt aus dem eingezeichneten Diagramm der Fliehkraft P_z und Bremskraft Bj₁, daß in der Drehrichtung B, in der sich das Rad 5 dreht, wenn die Wickelfeder 8 die Leitung 7 auf die !Trommel 3 aufwickelt, die Stege 5.3 auf Druck beansprucht werden und ausknicken, so daß ein die Bremswirkung verstärkender Klemmeffekt auftritt. Umgekehrt werden die Stege '5·3 in Drehrichtung A gestreckt, so daß sich die Bremswirkung verringert.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung der Grundplatte 1, bei der diese nur wenig breiter ist als der Durchmesser des Bremsbunäes 6 und nur eine kleine Spritzform bedingt. Entsprechend klein ist der Materialeinsatz. - Bs versteht sich, daß die Grundplatte auch wesentlich größer und Teil eines die Trommel 3 umschließenden Gehäuses sein kann.

Die Montage der Aufwickelvorrichtung erfolgt durch einfaches Zusammenstecken dei Teile 1,5 und 3 in. axialer

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Briof vom Blatt "**8 * · - J * ~* It I Dlpl.-Ing. G. Schllebs

. das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Richtung des Lagerdornes 2. Man erkennt aus Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 1, daß die Trommel 3.2 an einem ihrer Mündung angeformten Bund 3·4 mittels sechs der Grundplatte 1 angeformter Rasten 1.3 gegen ein Abziehen vom Lagerdorn 2 gesichert ist.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das Übersetzungsverhältnis, das hier etwa 1:8 ist, auch kleiner gewählt werden, wenn der Zahnkranz 11 am Plansch 3.3 zwischen Lagerzapfen 4 und Lagerdorn 2 angeordnet ist und mit einer Außenverzahnung mit dem Ritzel 5·1 kämmt; das Übersetzungsverhältnis ist dann etwa 1x5· - Bei etwas anderer Ausbildung der Trommelnabe 3.2 könnte der Zahnkranz auch dieser angeformt oder auf sie aufgezogen sein. - Schließlich sind auch Reibradgetriebe möglich, jedoch führen die dabei für den Kraftschluß erforderliehen Drücke zu erhöhten Belastungen in den Gleitlagern.

Das Bremsrad 5 kann mit allen Einzelteilen einstückig aus

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einem widerstandsfähigen Kunststoff, z.B. Macrolon^ ', gespritzt werden. Das Verhältnis der Bremsmomente in den beiden Drehrichtungen A und B kann außer durch Länge und Dicke der Stege 5.3 durch Gestaltung der Außenfläche der Fliehgewichte 12 beeinflußt werden, jedoch muß ein Blokkieren der Bremse beim Aufwickeln der Leitung 7 in Riehtung B vermieden werden.

Die Erfindung ist nicht auf das zur Erläuterung beschrie- ■ !■«en'? r.'-v-.endurigsbeispiel einer sog. Kabeltrommel beschränkt, sondern k^rm überall dort angewendet werden, wo die Drehzahl einer ViOlIe oder einer drehenden Vorrichtung bei ver-3'. ".nc.erlicl'ieni Drehmoment einen vorgegebenen Wert nicht übercchreitiri. soll.

BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims

Betrifft: Patent- nmeldung Anmelder:

DESCO-WERK Seger & Angermeyer GmbH & Co., 7516 Karlsbad 2

Vorrichtung mit Fliehgewichtbremse, insbesondere zum selbsttätigen Aufwickeln einer Anschlußleitunp;

Patentansprüche

Vorrichtung mit Fliehgewichtbremse, insbesondere zum selbsttätigen Aufwickeln einer Anschlußleitung für ein elektrisch betriebenes Gerät auf eine drehbare Trommel, die mit ihrer Nabe an einem auf einer Grundplatte stehenden Lagerdorn gelagert und an der Grundplatte gebremst ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichtbremse als ein an der Grundplatte (1) seitlich des Lagerdorne (2) auf einem Lagerzapfen (4) gelagertes und innerhalb eines Bremsbundes (6) umlaufendes Bremsrηd (5) ausgebildet ist, das von der Trommel (3) mit hohem Übersetzimgeverhältnis angetrieben wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen 1:5 und 1:10 gewählt ist.

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Brief vom ^Bjatt 1~έ° *«*·;;;: Dlpl.-lng. G. Schllebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des Bremsrades (5) mit der Nabe der Trommel (3) oder einem Reibring am Trommelflansch ein Reibradgetriebe bildet.
4· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe des Bremsrades (5) als Ritzel (5.1) ausgebildet ist und mit einem Zahnkranz (11) an Nabe oder Flansch (3·3) der Trommel (3) ein Wälzradgetriebe bildet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerzapfen (4) des Bremsrades (5) innerhalb des Reibringes bzw. Zahnkranzes (11) des Trommelflansches (3.3) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,· dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsrad (5) zwei Fliehgewichtsegmente (12) besitzt, die über federnd nachgiebige Stege (5.3) mit seiner Nabe einstückig verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerdorn (2) für die Trommel (3) sowie der Lagerzapfen (4) für das Bremsrad (5) und der Bremsbund (6) mit der Grundplatte (1) ein einstückiges Spritzteil bilden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) als L-förmiger Winkel ausgebildet ist, dessen längerer Schenkel Lagerdorn (2), Lagerzapfen (4) und Bremsbund (6) trägt und nicht wesentlich breiter ist als die Durchmesser von Lagerdorn und Bremsbund, während sein kurzer Schenkel (1.1) als Fuß ausgebildet ist und etwa die Länge des Lagerdornes hat.