DE8028398U1

DE8028398U1 - Device with flyweight brake, in particular for the automatic winding of a connection line

Info

Publication number: DE8028398U1
Application number: DE19808028398
Authority: DE
Original assignee: Desco & Co 7516 Karlsbad De GmbH
Current assignee: Desco & Co 7516 Karlsbad De GmbH
Priority date: 1980-10-24
Filing date: 1980-10-24
Publication date: 1984-01-12

Description

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.The invention relates to a device with a flyweight brake, in particular for automatically winding a Connection line for an electrically operated device on a rotatable drum, which has its hub on a a base plate standing bearing mandrel is mounted and braked on the base plate.

Derartige Aufwickelvorrichtungen (Kabeltrommeln) dienen zur Unterbringung elektrischer Leitungen, die nur zeitweise und/oder in wechselnder Länge benötigt werden. In den meisten Anwendungsfällen 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.Such winding devices (cable drums) are used to accommodate electrical lines that are only needed temporarily and / or in varying lengths. In Most use cases, the aim is to save space to keep the device as low as possible, especially if it is used in electrical appliances of all kinds for the household, e.g. vacuum cleaners, kitchen machines, etc., is to be installed.

Der verwendungsbedingte Durchmesser der Trommel bestimmt den Mindestplatzbedarf der Vorrichtung in der Rotationsebene der Trommel. Wenn nun die Fliehgewichte, wie üblich, in Taschen am Rande eines der beiden Trommelflansche untergebracht sind, so muß die Grundplatte mit einem diesen Flansch übergreifenden Bund die Schleifbahn für diese Fliehgewichte bilden (z.B. 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 Kusntstoffspritzteil 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 leichtThe use-related diameter of the drum determines the minimum space requirement of the device in the plane of rotation of the drum. If now the flyweights, as usual, are housed in pockets on the edge of one of the two drum flanges, the base plate must with a this flange overlapping collar the grinding track for form these flyweights (e.g. DE-OS 27 56 023). This seemingly simple construction has considerable implications Disadvantages: The flyweights have a noticeable weight. The base plate with collar unnecessarily increases the dimensions, and with the usual design as a plastic injection-molded part, it requires an unnecessarily large and therefore expensive injection mold. Furthermore, it is relatively wage-intensive, since the loose weights are inserted into the pockets by hand need and lightly during assembly of the drum

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Als Zubehör für Elektrogreräte des täglichen Gebrauchs müssen aber solche der Bequemlichkeit dienenden Aufwickelvorrichtungen möglichst billic, sein. Dies verlangt eine form- und montagetechnisch möglichst einfache Kosntruktion.As accessories for electrical devices of daily use, however, such convenience rewinding devices must be used as cheap as possible. This requires a design that is as simple as possible in terms of shape and assembly.

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 Vorrichtungsteile zuläßt.The invention is therefore based on the object of a flyweight brake to find inexpensive winding devices of the type described that do not require additional space or space, is easy to manufacture and a half- or allows fully automatic assembly of the device parts.

Diese Aufgabe wird unter Abkehr von der herkömmlichen Vorstellung eines, möglichst großen Fliehkreises für die Bremsgewichte erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß die Fliehgewichtbremse 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 Übersetzungsverhältnis angetrieben wird. Dieses Übersetzungsverhältnis kann je nach Anordnung und Abmessungen im einzelnen zwischen 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 Bremsrades mit der Nabe der Trommel oder einem Reibring am Troinmelflansch 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.This task is carried out with a departure from the conventional idea the largest possible centrifugal circle for the brake weights according to the invention solved in such a way that the flyweight brake as one mounted on the base plate on the side of the bearing pin and on a bearing pin within a brake collar rotating brake wheel is formed, which is from the drum with a high gear ratio is driven. Depending on the arrangement and dimensions, this transmission ratio can be between 1: 5 and 1:10 can be selected. The frictional connection between the drum and the brake wheel can take the form of a friction gear or a rolling gear be trained. In the former case, the hub of the brake wheel is with the hub of the drum or a Friction ring on the Troinmelflansch in engagement, in the latter case as a pinion with a ring gear on the hub or flange. The largest possible gear ratio is obtained when the Journal of the brake wheel is arranged within the friction ring or ring gear.

Da die Fliehkraft einer Masse proportional dem Ausdruck r . Uo ist,Since the centrifugal force of a mass is proportional to the expression r. Uo is

wobei r der Radiuswhere r is the radius

und U) die Wickelgeschwindigkeit der — Kreisbewegung ist,and U) is the winding speed of the - circular motion,

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liefert die erfindungsgemäße Anordnung in bezüglich Materialaufwand und Kosten vorteilhafterweise 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 Fliegewichten ermittelt.supplies the arrangement according to the invention in terms of material expenditure and costs, advantageously with a small friction wheel, a high braking torque that is squared of the gear ratio increases and is proportional to the drum speed. This results in an optimal The relationship between the gear ratio to be selected and the flyweights is determined.

Vorteilhaft besitzt das Bremsrad zwei Fliehgewichtsegmente, die über federnd nachgiebige Stege mit seiner Nabe einstückig verbunden sind und sich unter der Zentrifugalkraft reibend gegen den Bremsbund an der Grundplatte anlegen. The brake wheel advantageously has two centrifugal weight segments, which are connected to its hub via resilient webs are connected in one piece and, under the centrifugal force, rub against the brake collar on the base plate.

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 Fliehgewichten 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 erheblich. Für eine Kabeltrommel wird nun die Anordnung so getroffen, daß bei der dem Abwickelvorgang zugeordneten Drehrichtung des Bremsrades dessen Bremsgewichte nachgeschleppt werden.Without a freewheel gear, which is due to cost reasons prohibits, the centrifugal brake of a cable drum works both in the winding and in the unwinding direction of the cable. Here now shows this version of the brake wheel with spring suspended flyweights compared to brakes with loose ones Flyweights a particularly advantageous behavior in so far as than the braking torque in one direction of rotation is noticeably smaller than in the other direction of rotation, namely in the direction of rotation in which the flyweights are, so to speak, "dragged along". Reinforced in the opposite direction a certain compression of the suspension, the pressure force of the weights and thus the braking torque considerably. For a cable drum is now arranged so that in the direction of rotation assigned to the unwinding process of the brake wheel whose brake weights are dragged.

Einzelheiten der konstruktiven Gestaltung der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.Details of the structural design of the device are the subject of the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, dem ein größtmögliches Übersetzungs-In the following, the invention is described using an exemplary embodiment, which has the greatest possible translation

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Verhältnis bei schonender Beanspruchung der Bremse zugrunde gelegt ist. In der Zeichnung zeigenThis is based on the ratio when the brake is used gently. Show in the drawing

Fig. 1Fig. 1

einen Axialquerschnitt für eine Kabeltrommel mit Bremsrad;an axial cross-section for a cable drum with brake wheel;

Fig. 2Fig. 2

eine Draufsicht und einen Axialschnitt eines Bremsrades mit federnd aufgehängten Fliehgewichten; a plan view and an axial section of a brake wheel with resiliently suspended flyweights;

Fig. 3Fig. 3

eine Ansicht der der Trommel zugewendeten Innenseite der Grundplatte.a view of the inside of the base plate facing the drum.

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 Schleifkontaktsätzen 10, zur offenen Rückseite des Lagerdorns 2 bzw. der Grundplatte 1 herausgeführt.The axial section of Fig. 1 shows an L-shaped base plate 1 with an angled foot 1.1, 'against each other are stiffened by a number of ribs 1.2 (see. Fig. 3). The base plate 1 are a hollow bearing mandrel 2 for a drum 3 and a solid journal 4 for a brake wheel 5 and a brake collar lying on its circumference 6 molded. The, in relation to the base plate 1, the outer drum flange 3.1 forms a cup-shaped depression, in which the winding spring 8, which is tensioned during the unwinding of the line 7 wound on the drum, is housed is. The two wires of the line 7 are connected to a rotary coupling 9, consisting of two between the drum hub 3.2 and the bearing pin 2 arranged sliding contact sets 10, to the open rear of the bearing pin 2 or the base plate 1 led out.

Die Nabe des auf dem Lagerzapfen 4 drehbar gelagerten Bremsrades 5 bildet ein Ritzel 5.1, 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 5The hub of the rotatably mounted on the journal 4 brake wheel 5 forms a pinion 5.1, which with a the rear drum flange 3.2 molded ring gear 11 with Internal gear meshes. It can be seen that the ratio of the radii of the pinion 5.1 and the ring gear 11 is the Transmission ratio between drum 3 and brake wheel 5

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gebildeten Wälzradgetriebes bestimmt.formed rolling gear determined.

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Fig. 2 zeigt die Konstruktion, des Bremsrades 5. Seiner das Ritzel 5.1 bildenden Nabe sind zwei sich diametral gegenüberstehende 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 Nabe, 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.Fig. 2 shows the construction of the brake wheel 5. Its the hub forming the pinion 5.1 are formed with two diametrically opposed rigid radial webs 5.2 which continue in resilient webs 5.3 extending along the circumference of the wheel, each of which has a flyweight at its ends 12 sits. These flyweights extend at a central angle of 105 ° over the radial surface of the Brake wheel 5 to its hub, but with which they have no connection. As a result, the flyweights become 12 when the wheel rotates rapidly under the effect of centrifugal force, the curved webs 5.3 resiliently strive to the outside, i.e. the wheel diameter determined by the weights will widen. As a result, they come to frictionally engage the brake collar 6.

Man erkennt aus dem eingezeichneten Diagramm der Fliehkraft P₁₇ und bremskraft B_R/ 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.It can be seen from the diagram of centrifugal force P ₁₇ and braking force B _{R /} that in the direction of rotation B, in which the wheel 5 rotates when the coil spring 8 winds the line 7 on the drum 3, the webs 5.3 are subjected to pressure and buckle, so that a clamping effect which increases the braking effect occurs. Conversely, the webs 5.3 are stretched in the direction of rotation A, so that the braking effect is reduced.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung der Grundplatte 1, bei der diese nur wenig breiter ist als der Druchmesser des Bremsbundes 6 und nur eine kleine Spritzform bedingt. Entsprechend klein ist der Materialeinsatz. - Es versteht sich, daß die Grundplatte auch wesentlich größer und Teil eines die Trommel 3 umschließenden·.Gehäuses sein kann.Fig. 3 shows an embodiment of the base plate 1 in which this is only slightly wider than the diameter of the brake collar 6 and only a small injection mold required. The use of materials is correspondingly small. - It goes without saying that the base plate can also be much larger and part of a housing surrounding the drum 3.

Die Montage der Aufwickelvorrichtung erfolgt durch einfaches Zusammenstecken der Teile 1, 5 und 3 in axialerThe winding device is installed by simply plugging parts 1, 5 and 3 together axially

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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.Direction of the bearing mandrel 2. It can be seen from Fig. 3 in Connection with Fig. 1 that the drum 3.2 on one of its mouth formed collar 3.4 by means of six of the base plate 1 molded catch 1.3 is secured against being pulled off the bearing pin 2.

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 Flansch 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 1:5. - Bei etwas anderer Ausbildung der Trommelnäbe 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 erforderlichen Drücke zu erhöhten Belastungen in den Gleitlagern.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described. So the gear ratio, which is about 1: 8 here, can also be selected smaller if the ring gear 11 on the flange 3.3. between bearing journals 4 and bearing pin 2 is arranged and meshes with an external toothing with the pinion 5.1; the gear ratio is then about 1: 5. - In the case of a slightly different design of the drum rods 3.2, the ring gear could also be integrally formed on this or be raised on them. - Finally, friction gears are also possible, but they lead to the frictional connection required pressures to increased loads in the plain bearings.

Das Bremsrad 5 kann mit allen Einzelteilen einstückig ausThe brake wheel 5 can be made in one piece with all individual parts

(R) 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 durhc Gestaltung der Außenfläche der Fliehgewichte 12 beeinflußt werden, jedoch muß ein Blokkieren der Bremse beim Aufwickeln der Leitung 7 in Richtung B vermieden werden.(R) a resistant plastic, e.g. Macrolon, be injected. The ratio of the braking torques in the two directions of rotation A and B can be determined by length and Thickness of the webs 5.3 can be influenced by the design of the outer surface of the flyweights 12, but blocking must be carried out the brake when winding the line 7 in direction B can be avoided.

Die Erfindung ist nicht auf das zur Erläuterung beschriebene Anwendungsbeispiel einer sog. Kabeltrommel beschränkt, sondern kann überall dort angewendet werden, wo die Drehzahl einer VeIIe oder einer drehenden Vorrichtung bei veranderlichemi Drehmoment einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten soll.The invention is not limited to the example of a so-called cable drum described for explanation. but can be used wherever the speed of a shaft or a rotating device varies Torque should not exceed a specified value.

Claims

Expectations

1. Device with flyweight brake, in particular for the automatic winding of a connection line for a Electrically operated device on a rotatable drum, which with its hub on a standing on a base plate Bearing pin is mounted and braked on the base plate, characterized in that the flyweight brake as one mounted on the base plate (1) to the side of the bearing pin (2) on a bearing pin (4) and inside a brake collar (6) rotating brake wheel (5) is formed, which from the drum (3) with high translation \ 'received is driven.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmission ratio between 1: 5 and 1:10 is chosen.

Postscheckamt: Frankfurt/M Konto Nr 111157-finfiPost office: Frankfurt / M account no. 111157-finfi

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3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hub of the brake wheel (5) with the hub of the Drum (3) or a friction ring on the drum flange forms a friction gear.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the hub of the brake wheel (5) is designed as a pinion (5.1) is and with a ring gear (11) on the hub or face (? .3) of the drum (3) a rolling gear forms.

5. Device according to one or more of the claims 1 to 4. characterized in that the bearing pin (4) of the brake wheel (5) within the friction ring or The ring gear (11) of the drum flange (3.3) is located.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the brake wheel (5) has two flyweight segments (12) possesses which are integrally connected to its hub via resilient webs (5.3).

7. The device according to claim 1, characterized in that the bearing mandrel (2) for the drum (3) and the Bearing pin (4) for the brake wheel (5) and the brake collar (6) with the base plate (1) a one-piece Form molded part.

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Device according to Claim 5, characterized in that the base plate (1) is designed as an L-shaped angle is, whose longer leg carries bearing pin (2), bearing pin (4) and brake collar (6) and not is much wider than the diameter of the bearing pin and brake collar, while its short leg (1.1) is designed as a foot and has approximately the length of the bearing pin.