DE491006C - Fliehkraftschalter, insbesondere zur Geschwindigkeitsregelung von Elektromotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fliehkraftschalter zur Regelung der Geschwindigkeit von Elektromotoren und bezweckt, einen Schalter zu schaffen, dessen Kontakte selbsttätig ständig sauber gehalten werden und einem Mindestmaß von Abnutzung und Formänderung unterworfen sind, so daß eine sehr genaue Regelung erreicht wird und der Schalter nur wenig Wartung erfordert. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, die Stellung der Kontakte zueinander und die des Gewichtes verändern zu können, so daß durch die Einwirkung der Fliehkraft entweder die Kontakte des Schalters geöffnet oder geschlossen werden und hierdurch der Schalter für verschiedene Zwecke verwendbar ist. Ferner bezweckt die Erfindung, einen derartigen Schalter zur Regelung der Geschwindigkeit eines Elektromotors so einzurichten, daß er, während der Motor läuft, eingestellt werden kann, und Mittel vorzusehen, um den Schalter für die gewünschte Geschwindigkeit des Motors einzustellen.

Die Erfindung besteht nun darin, daß das Fliehgewicht seitlich an einem starren Arm

as sitzt, der mit seiner Mitte an den inneren Enden zweier biegsamer Drehteile befestigt ist, deren äußere Enden mit einer auf der Welle sitzenden umlaufenden Scheibe verbunden sind, so daß also die Drehteile radial an der Scheibe und der erwähnte Arm rechtwinklig zu den Drehteilen liegen.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen senkrechten Schnitt,

Abb. 2 eine Ansicht der umlaufenden Kontaktscheibe,

Abb. 3 eine Ansicht des Reglers mit fortgelassener Schlußplatte und

Abb. 4 eine Schaltung, in welcher der Regler in Verbindung mit einem Nebenschlußmotor steht.

Der Regler besteht aus einem runden Gehäuse i, welches mit dem Gehäuse eines Elektromotors 40 (Nebenschlußmotor) verbunden ist. Die Ankerwelle 3 des Motors führt durch das Gehäuse hindurch, welches am Ende durch einen Deckel 2 aus Isolierstoff geschlossen ist. Eine aus Messing oder anderem leitenden Material bestehende Scheibe 5 ist an einer Büchse 37 angeordnet, die an der Welle 3 befestigt und durch Scheiben 9 isoliert ist. Durch eine Gewindescheibe 10 werden die Isolierscheiben und Kontaktscheibe 5 gegen den Ringansatz der Büchse 37 gepreßt und dadurch miteinander befestigt. Zwei biegsame Teile 11 und 11' (Abb. 2 und 3) sind an einem Ende auf gegenüberliegenden Nocken 12 mittels Platten 13 und Schrauben 14 befestigt und mit ihren anderen Enden kreuzförmig auf einem starren Arm 15 durch Schrauben 16 befestigt. Der Arm 15 ist mit einer Öffnung 18 für die Welle 3 versehen. An dem einen Ende des starren Armes 15 ist

ein bogenförmiges Gewicht ig, an dem anderen Ende sind Kontakte 20 befestigt, die in und außer Berührung mit dem feststehenden Kontaktring 25 gebracht werden, sobald das Gewicht ig durch die Fliehkraft und unter Mitwirkung der Federn 11, 11' sich in der Richtung nach oder von der Scheibe 5 ab bewegt. Der starre Arm 15 ist außerdem auf der Seite des Gewichtes 19 mit einer Reihe von Löchern 39 versehen. In diese Löcher werden die Kontakte 20 dann gesteckt, wenn der Regler mit einem Reihenmotor (Hauptmotor) verbunden wird. Eine den feststehenden Kontaktring 25 haltende Scheibe 24 ist an dem inneren Ende der mit Gewinde versehenen hohlen Stellschraube 4 befestigt.

Diese Schraube 4 kann entweder auf die Kontakte 20 zu oder von ihnen ab bewegt werden, um die Schwingungsweite der Kontakte 20 nach dem gewünschten Regulierpunkt verändern zu können. Die Stellschraube 4 ist in einer Büchse 26, die in dem Abschlußdeckel sitzt, geführt und gegen Drehung durch eine Gegenmutter 27 gesichert. An der Scheibe 5 sind zwei Stifte 23 (Abb. 2 und 3) angebracht, die verhindern, daß der Kontaktring 25 zu weit in den Regler hineinbewegt wird und diesen dadurch verletzt. Ein winkelförmiger Arm 28 aus leitendem Material sitzt mit seinem einen Schenkel an der Büchse 26 und steht mit seinem anderen Schenkel parallel der Seitenwand des Reglergehäuses gegenüber. An diesem sitzt isoliert eine Kohlenbürste 29 in einem röhrenförmigen Gehäuse 30. Durch eine Feder 31 ist ein Nachgeben der auf dem waagerechten Schenkel des Armes 28 ruhenden Kohlenbürste 29 ermöglicht. Eine das Rohr 30 abschließende Gewindekappe 33 ist mit einem Anschlußkontakt 32 ausgerüstet, an welchem das eine Ende der Leitung des Stromkreises, in welchem der Regler verwendet werden soll, angelötet ist. Eine zweite Kohlenbürste 35 ist nachgiebig in einem Rohr 34 angeordnet, das in gleicher Weise mit der anderen Leitung des Regelstromkreises verbunden ist. Die Kohlenbürste 35 schleift auf dem ringförmigen Teil 6 der umlaufenden Scheibe 5. Das mit 36 bezeichnete Wellenende 3 besitzt eine Aussparung 38 zum Einsetzen eines Geschwindigkeitsmessers beim Einstellen der Schraube 4 entsprechend der gewünschten Drehzahl.

Gemäß der in Abb. 4 dargestellten Schaltung liegt die Nebenschlußwicklung 41 des Motors 40 in Reihe mit dem Widerstand 42. Diese Wicklung wird erregt durch eine Batterie oder andere Stromquelle 43 über folgenden Stromkreis: + -Pol der Batterie 43, Leitung 46, Widerstand 42, Leitungen 47, 48, Feldwicklung

41, Leitungen 49 und 50 zum Pol der Bat-

terie 43. Bis zur normalen Drehzahl wird die Feldwicklung des Motors über den eben beschriebenen Stromkreis erregt und sind die Kontakte des Reglers offen. Sobald aber infolge Spannungszunahme im Netz Verminderung der Belastung des Motors oder infolge Verminderung der Feldtemperatur oder infolge Kombination einiger dieser drei Ursachen die Drehzahl des Motors übernormal wird, gelangen die Kontakte 20 in Berührung mit dem Kontaktring 25, weil das Gewicht 19 unter Wirkung der Fliehkraft nach außen schwingt und den doppelarmigen, von den Federn 11,11' getragenen Hebelteil 15 verschwenkt. Dadurch wird der Widerstand 42 kurzgeschlossen. Die Nebenschlußwicklung 41 wird also stärker erregt über folgenden Stromkreis: +-Pol der Batterie 43, Leitung zur Kohlenbürste 29, Kontaktarm 28, Kontaktring 25, Kontakte 20, Bürste 35, Leitung 48 zur Feldwicklung 41,

Leitungen 49, 50 zum Pol der Batterie 43.

Durch den vermehrten, über die Feldwicklung 41 fließenden Strom wird die Drehzahl des Motors vermindert, bis die Kontakte 20 wieder außer Berührung mit dem Kontaktring 25 gelangen und dadurch der Stromkreis über Widerstand 42 wiederhergestellt ist.

Die Wirkungsweise des Reglers wird umgekehrt, wenn die Kontakte 20 in den Löchern 39 sitzen. In diesem Fall wird der feste Kontaktring 25 so weit hineingeschraubt, bis er bei stillstehendem Motor die Kontakte 20 berührt. Dies geschieht dann, wenn der Regler bzw. der Widerstand in Reihe mit dem Ankerstromkreis des Reihenmotors oder eines Nebenschlußmotors verbunden wird. Sobald nun Spannung, Belastung oder Temperatur solche Werte haben, daß die Drehzahl des Motors zu klein ist, so bleiben die Kontakte 20 und Kontaktring 25 in Berührung miteinander. Wenn jedoch Spannung, Belastung oder Temperatur oder mehrere iod dieser Größen zugleich sich so ändern, daß die Drehzahl des Motors übernormal ist, so werden die Kontakte durch zunehmende Fliehkraft geöffnet. Hierdurch wird der Widerstand in den Ankerkreis eingeschaltet und die Geschwindigkeit des Motors vermindert.

Der Kontaktring 25 besteht aus Nickel und die Kontakte 20 aus Wolfram, Molybdän oder sonst geeignetem Stoff. Die elektrochemische Wirkung zwischen den beiden Kontakten verursacht die Bildung eines dünnen Nickelbelags an der Oberfläche der Wolframkontakte 20 und gibt diesen eine hochpolierte glatte Oberfläche. Hierdurch wird das Abdrehen des Kontaktringes 25 gemildert.

Das Gegengewicht 21 ist mit einer schrägen Oberfläche 22 versehen, so daß der durch die Reibung der Kontakte 25 und 20 entstandene Oxydstaub in das Gehäuse des Reglers abgeführt werden kann. Hierdurch wird eine Beeinflussung der Schwingungen des Armes 15 durch den Oxydstaub verhindert. Das Gegen-

gewicht 2i ist an der Scheibe 5 befestigt. Eine geringe Abnutzung der Kontaktflächen kann durch Einstellen der Ausgleichschraube 4 ausgeglichen werden, und zwar während der Tätigkeit des Reglers. Der in dem Gehäuse befindliche Staub, der durch die Kontakte abgeschliffen wurde, kann gelegentlich, z. B. durch Preßluft, aus dem Gehäuse durch nicht dargestellte öffnungen abgeblasen werden.

Der Regler kann außer für Elektromotoren auch benutzt werden zur elektromagnetischen Ventilsteuerung von Dampfmaschinen, Gasmaschinen oder auch zum Regeln der Spannung elektrischer Generatoren.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Fliehkraftschalter, insbesondere zur Geschwindigkeitsregelung von Elektromotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das

   ao Fliehgewicht (19) seitlich an einem starren Arm (15) sitzt, der mit seiner Mitte an den inneren Enden zweier biegsamer Drehteile (Federn ii, 11') befestigt ist, deren äußere Enden mit einer auf der Welle (3) sitzenden umlaufenden Scheibe (6) verbunden sind, so daß also die Drehteile (11,11') radial an der Scheibe (6) und der erwähnte Arm (15) rechtwinklig zu den Drehteilen liegen.
2. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (20) nach Bedarf auf der einen oder auf der anderen Seite der Verbindungsstelle des Armes (15) mit den Drehteilen (11,11') befestigt werden können und mit einem festen Kontaktteil (Scheibe 25) in Berührung kommen.
3. 3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktteil (Kontakte 20) aus einem Metall der Wolframgruppe und der entgegengesetzte Kontakt (Scheibe 25) aus Nickel besteht.
4. 4. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6), auf welcher die Schwungmasse und die Federteile -45 (11,11') befestigt sind, mit einem Ausgleichgewicht (21) ausgerüstet ist.
5. 5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (22) des Ausgleichgewichtes (21) zwecks Entfernung des durch die Reibung zwischen den Kontakten (20, 25) entstehenden Metallstaubes nach außen abgeschrägt ist.
6. 6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des festen Kontaktes (25) in einer Richtung parallel zur Umdrehungsachse der Welle durch eine drehbare Hülse (4) einstellbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen