DE561740C - Fliehkraftschalter zum Kurzschliessen der Kommutatorsegmente und zum Abheben der Buersten bei Repulsionsmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung- bezieht sich auf Einphasenmotoren, die als Repulsionsmotoren angelassen und beim Erreichen einer bestimmten Drehzahl durch Kurzschließen der Kommutatorsegmente und Abheben der Bürsten mit Hilfe eines Fliehkraftschalters als Induktionsmotoren betrieben werden.

Zweck der Erfindung ist, den Fliehkraftschalter für einen solchen Motor mit einer Bürstenabhebevorrichtung derart zu verbinden, daß die letztere durch eine sehr leichte Kraft abzugartig in Wirkung gesetzt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bürstenabhebevorrichtung vorgesehen, die einen Druck zum Abheben der Bürsten nur aus ihrer Ruhelage bei Stillstand des Motors in einer bestimmten Richtung ausübt. Die auf die Geschwindigkeit ansprechende Kommutatorkurzschlußvorrichtung ist derart angeordnet, daß sie einen Hebel der Bürstenabhebevorrichtung aus dieser Ruhelage stößt oder seine Bewegung einleitet. Dadurch ist die Wirkung der Kommutatorkurzschlußvorrichtung unabhängig von der Bürstenabhebevorrichtung gemacht. Infolgedessen hat erstere nur leicht und nur für einen Augenblick gegen die Bürstenabhebevorrichtung zu drücken, um die letztere in Wirkung zu setzen.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert.

Abb. ι ist ein Längsschnitt eines Elektromotors nach der Erfindung. Darin befinden sich die Teile der Bürstenabhebevorrichtung in der Stellung, die sie beim Anlassen des Motors einnehmen.

Abb. 2 ist eine gleiche Ansicht der Bürstenabhebevorrichtung der Abb. 1 in der Lage, die sie einnimmt, wenn der Motor läuft.

Abb. 3 ist eine Endansicht des Motors mit den Teilen in der Lage beim Anlassen.

Abb. 4 ist ein Längsschnitt in Richtung der Linie A-A der Abb. 1.

Abb. 5 ist eine schaubildliche Darstellung der abhebbaren Bürste und-der Bürstenhalterelemente der Abb. 4 in zerlegtem Zustande.

Abb. 6 ist eine der Abb. 2 ähnliche Ansicht, die eine Abänderung der Erfindung darstellt.

In den Abb. 1 bis 5 bedeutet 1 das Gehäuse des Motors, 2 den Ständer, 3 den Anker und 4 den Kommutator, der von der Ankerwelle 5 getragen wird. Auf der Welle 5 ist ein Träger 6 befestigt, der radial verlaufende zylindrische Gleitwege 7 für die zylinderförmigen Gewichte 8 besitzt, die kegelförmige Außenenden 9 aufweisen. Zwischen dem Träger 6 und dem Kommutator 4 ist auf der Welle 5 gleitend die tellerförmige Scheibe 10, 11, 12 angebracht, die über die kegelförmigen Außenenden der Gewichte 8 hinausragt und mit ihrem ebenen. Rand 12 senkrecht zui

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Welle 5 liegt. Der Mittelteil io der Scheibe wird durch die Feder 13 gegen den Träger ο gedrückt, wenn sich der Motor in Ruhe befindet, und greift an dem schmalen, erhabenen und ringförmigen Sitz 14 des Trägers 6 dicht neben der Welle 5 an.

An der Scheibe 10 sind Stifte 15 befestigt, die durch etwas größere Öffnungen in der Kommutatorkurzschlußscheibe 16 hindurchgehen und von Federn 17 umgeben sind, die zwischen den Scheiben ιό und 16 liegen und die Scheibe 16 nachgiebig in Eingriff mit den Köpfen 18 auf diesen Stiften 15 pressen. Die Scheibe 16 ist mit gewöhnlichen radialen Schlitzen versehen, die auf die Enden der Kommutatorsegmente drücken und diese kurzschließen, wenn sie durch die von den Fliehgewichten 8 auf .den kegelförmigen Teil 11 der Scheibe 10 ausgeübte Wirkung gegen diese gepreßt werden. Die Scheibe 16 kann frei schweben oder sich in bezug auf die Scheibe 10 neigen, um sich so irgendwelchen Unregelmäßigkeiten des Kommutators anzupassen.

Das Gehäuseschild 1' des Motors ist mit Naben 19 versehen. Jede dieser Naben ist radial zum Kommutator durchbohrt, um das gegen das übrige Motorgehäuse isolierte Bürstenlager 20 aufzunehmen. In diesem Lager 20 ist ein Bürstenrohr 21 befestigt, an dessen unterem Ende eine Lasche 22 für die Klemmen zum Anschluß der üblichen Bürstenkurzschlußverbindung 23 festgeklemmt ist. In jedem Bürstenrohr 21 ist ein hülsenförmiger Bürstenhalter 24 gleitend angebracht, in dem eine Bürste 25 durch eine Schraube 26 befestigt ist.

Innerhalb des Bürstenrohrs 21 ist die Bürstenfeder 27 angebracht, die an ihrem inneren Ende mit der Bürste 25 verbunden ist und mit ihrem äußeren Ende die Klemmenunterlagscheibe 28 an der Bürstenlitze 29 gegen die Kappenschraube 30 drückt, die in das äußere Ende des Bürstenrohrs 21 eingeschraubt ist und dieses verschließt. Eine Stiftschraube 31, die in der Nabe 19 eingeschraubt ist und durch das Lager 20 und das Bürstenrohr 21 hindurchgeht, tritt in einen Längsschlitz 32 in der Bürstenhülse 24 ein. Diese Schraube hält das Lager 20 und das Bürstenrohr 21 in der Nabe 19 fest und erlaubt, daß der Bürstenhalter 24 freie längsverlaufende Gleitbewegungen ohne Drehbewegung ausführen kann. Der Schlitz 32 ist an seinem inneren Ende offen, um das Herausziehen der Bürste aus dem Bürstenrohr 2f zu erlauben. An dem äußeren Ende des Schlitzes befindet sich ein Absatz 33, der an die Stiftschraube 31 anstößt, wenn die Bürste 25 genügend abgenutzt ist, und der verhindert, daß das innere Ende des Bürstenhalters 24 den Kommutator bej rührt. Der Bürstenhalter 24 ist außerdem mit einem Absatz 34 zum Angreifen des Bürstenabhebehebels. 35 versehen, der seinen Drehpunkt bei 36 an dem von der Nabe 19 nach innen vorspringenden Ansatz 37 hat.

Der Bürstenabhebehebel 35 ist bei 38 eingeschnitten, um den Rand 12 der axial verschiebbaren Scheibe 10 zu umfassen; er ist außerdem mit einer V-förmigen Einkerbung

39 versehen, um das kegelförmige Innenende

40 des Riegels 41 aufzunehmen, der durch die Feder 42 nach innen gedrückt wird. Das Innenende des Riegels ist bei 43 abgeflacht oder mit einer geraden- Fläche versehen, um auf dem Buckel 44 an der äußeren Seite der V-förmigen Einkerbung 39 des Hebels 35 stehenzubleiben (Abb. 1), wenn sich der Motor in Ruhe befindet, und den Hebel in der Ruhestellung zu halten. In diesem Falle ist die eingestellte Lage der Teile die folgende: Die Bürste 25 liegt auf dem Kommutator auf, der Hebel 35 befindet sich in einem Abstand von dem Absatz 34, der Rand 12 der Scheibe 10 ist mit der äußeren Kante des Einschnitts 38 in Eingriff und von der gegenüberliegenden Kante um eineEntfernung, die im wesentlichen gleich der Entfernung zwischen der Kurzschlußscheibe 16 und dem Kommutator 4 ist, getrennt, und die Feder 42 ist voll gespannt.

Wenn der Motor nach dem Anlassen eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, verdrängt der durch die Fliehkraft der Gewichte 8 auf die Scheibe 10 hervorgerufene Druck die Scheibe nach dem Kommutator hin und drückt damit die Kurzschlußscheibe 16 gegen den Kommutator. Bei dieser Bewegung der Scheibe 10 wird ihr Rand 12 durch das offene Maul des Ausschnitts 3 S geführt, ohne zunächst den Hebel 35 aus seiner bisherigen Lage zu bringen. Nachdem das Kurzschließen des Kommutators bewerkstelligt ist, verursacht die weitere Bewegung der Scheibe 10 unter Zusammendrücken- der Federn 17 und 13, daß ihr Rand 12 gegen die innere Wand des Ausschnitts gedrückt wird und den Hebel 35 durch eine geringe Drehung auslöst. Dadurch wird der Buckel 44 unter dem flachen Innenende 43 des Riegels 41 weggezogen, worauf die Feder 42, indem sie den Riegel in die V-förmige Einkerbung 39 drückt, den Hebel mit einer Schnappwirkung in die in Abb. 2 gezeigte Lage dreht und die Bürste 25 abhebt. Da der Hebel auch in dieser Lage unter Federwirkung steht, übt er einen nachgiebigen Druck auf das Bürstenrohr aus.

Um die Bewegung des Hebels 35 aus seiner Ruhelage durch die Scheibe 10 einzuleiten, wird nur ein kurzer und leichter Druck der Scheibe 10 auf den Hebel 35 erfordert, und

die zeitliche Aufeinanderfolge der Drehbewegung des Hebels 35 nach dem Kurzschließen des Kommutators infolge etwaiger Abnutzung der inneren Wand des Ausschnitts 38 auf dem Rand der Scheibe 10 wird nicht gestört. In der in Abb. 2 dargestellten Betriebsstellung schwebt der Rand 12 der Scheibe 10 frei im Ausschnitt 38, ohne dessen Wände zu berühren.

Wenn der Strom abgeschaltet wird und der Motor zum Stillstand kommt, drängt die Rückholfeder 13 die Scheibe 10 nach rechts (Abb. 2) und trennt die Kommutatorkurzschlußscheibe 16 von dem Kommutator 4. Zu gleicher Zeit wird der Hebel 35 in seine Ausgangsruhelage zurückgeführt und die Feder 42 für den nächsten Anlaßvorgang gespannt. Die Feder 13 ist stark genug, um den Widerstand der den Bürstenhebel betätigenden Feder 42 zu überwinden; die letztere ist wieder stark genug, um den Widerstand der Bürstenfedern 27 zu überwinden.

Bei der in Abb. 6 dargestellten abgeänderten Ausführungsform sind die von der Motorwelle 5 getragenen Teile mit denen der Abb. ι bis 5 gleichbedeutend. Außerdem sind auch die Bürsten und ihr Halter, das Bürstenrohr, Lager, Halteschraube und Bürstenfeder mit den gleichen oben beschriebenen Teilen gleichbedeutend. Die Änderung liegt in dem Bürstenabhebehebel 35', der auf dem mit der Nabe 19' starr verbundenen Ansatz 37' bei 36' drehbar gelagert ist. Den Hebel 35' sucht die Feder 42' auswärts zu drehen, die um die Schraube 36' festgewickelt und mit ihren entgegengesetzten Enden an dem Hebel 35' befestigt ist. Bei der in Abb. 6 gezeigten Ruhelage wird der Hebel 35' entgegen dem Federdruck 42' durch die Feder 13 außer Eingriff mit dem Absatz 34 der Bürstenhülse gehalten; diese Feder drückt die Scheibe 10 gegen den kurzen Arm 48 des Hebels 35'. Wenn der Motor angelassen wird und die Scheibe 10 sich nach dem Kommutator hin bewegt, kann der Hebel 35' der Scheibe 10 zunächst nicht folgen, da er durch den Eingriff des Stifts 45 mit einem Ansatz des unter Federwirkung stehenden Klinkenhebels 46 festgehalten wird. Der Klinkenhebel 46 ist auf dem Ansatz 37' bei 47 drehbar gelagert. Nachdem die Kurzschlußscheibe 16 in Berührung mit dem Kommutator gebracht ist, wird bei der Weiterbewegung der Scheibe 10 der Klinkenhebel 46 ausgelöst oder weggestoßen und der Hebel 35' freigegeben, der unter Einfluß seiner Feder 42' die Bürste abhebt.

Wenn der Motor abgeschaltet wird, wird der Arm 48 des Hebels 35' von dem Rand 12 der Scheibe 10 erfaßt, um den Hebel 35' wieder zurückzuführen.

Die Bürsten 25 sind anfänglich von solcher Länge, daß sie nur um eine kurze Entfernung von dem Kommutator durch die Wirkung der Hebel 35 oder 35' abgehoben werden. Da sich die Bürsten abnutzen, sinken die Absätze entsprechend herunter, während der Abstand der abgehobenen Bürsten größer wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fliehkraftschalter zum Kurzschließen der Kommutatorsegmente und zum Abheben der Bürsten bei Repulsionsmotoren, gekennzeichnet durch eine sowohl in der Ruhe- als auch in der Betriebsstellung unter der Wirkung je einer Feder stehende Bürstenabhebevorrichtung, die einerseits bei Stillstand des Motors durch die die Kurzschlußvorrichtung in der Ruhestellung haltende Feder (13) ebenfalls in der Ruhestellung gehalten wird, andererseits oberhalb einer bestimmten Motordrehzahl abzugartig unter dem Druck der zweiten Feder (42) in die Betriebsstellung zum Abheben der Bürsten geschnellt wird.

2. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenabhebevorrichtung (35) als Hebel ausgebildet ist, der bei Stillstand des Motors durch einen Riegel (41), der gegen die in der Feder (42) des Riegels (41) aufgespeicherte Bürstenabhebekraft auf einem Buckel (44) des Hebels liegt, in der Ruhestellung gehalten wird, bei einer bestimmten Motordrehzahl dagegen von der Fliehkraftvorrichtung angestoßen wird, wodurch der Buckel (44) unter dem Riegel (41) weggezogen wird und der Riegel in eine Vertiefung (39) des Hebels schnappt, so daß der Hebel durch den Riegel (41) unter dem Druck der Feder (42) in die Stellung für abgehobene Bürsten gestoßen wird.

3. Fliehkraftschalter nach Anspruch 1 oder 2 mit einer unter der Wirkung der Fliehkraftvorrichtung axial beweglichen Scheibe und einer Kommutatorkurzschlußscheibe, zwischen welchen Stifte liegen, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Anzahl um die Ankerwelle herum gleich weit voneinander entfernt angeordneter Kopf stifte (15), die, auf einer dieser Scheiben angebracht, durch Öffnungen in der anderen Scheibe hindurchgeführt und von Schraubendruckfedern (17) umgeben sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen