DE1115344B

DE1115344B - Centrifugal force-dependent speed controller for electric motors

Info

Publication number: DE1115344B
Application number: DEE16629A
Authority: DE
Inventors: Rolf Wagner
Original assignee: ELEKTRO MOTOREN FEINBAUWERK GR
Current assignee: ELEKTRO MOTOREN FEINBAUWERK GR
Priority date: 1958-10-27
Filing date: 1958-10-27
Publication date: 1961-10-19

Description

Fliehkraftabhängiger Drehzahlregler für Elektromotoren Die Erfindung bezieht sich auf einen fliehkraftabhängigen Drebzahlregler für Elektromotoren, insbesondere für hochtourige Kleinmotoren, mit deren Motorwelle eine Steuerscheibe zum Mitdrehen gekuppelt und um eine quer zur Motorwelle gerichtete Achse, gegen die Wirkung einer sie in Taumelstellung drängenden Feder schwenkbar, pendelnd gelagert ist, wobei die Steuerscheibe auf ein axial verschiebbares Schaltglied einwirkt, welches einen im Motorstromkreis liegenden Schalter steuert.Centrifugal-dependent speed controller for electric motors The invention relates to a centrifugal force-dependent speed controller for electric motors, in particular for high-speed small motors, with their motor shaft a control disc for turning coupled and around an axis directed transversely to the motor shaft, against the action of a it is pivotable, pendularly mounted in the wobbling position urging spring, wherein the control disk acts on an axially displaceable switching element which has a controls lying in the motor circuit switch.

Ausgehend von einem ffiehkraftabhängigen Drehzahlregler der eingangs erwähnten Gattung hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, solche Regler zu verbessern und zu vereinfachen. Erreicht ist dieses Ziel erfindungsgemäß dadurch, daß die Steuerscheibe durch Anordnung eines Kranzes von verschrankten Fahnen als Lüfterscheibe ausgebildet ist.Based on a force-dependent speed controller of the initially mentioned genus, the invention has set itself the task of such a controller improve and simplify. This goal is achieved according to the invention by that the control disk by arranging a wreath of interlocked flags as Fan disk is formed.

Es ist allgemein üblich, Elektromotoren - ob mit oder ohne fliehkraftabhängige Drehzahlregler - mit einem auf der Motorwelle sitzenden Kühlflügel auszurüsten, der dem laufenden Motor ständig Kühlluft zuführt. Auf der anderen Seite ist es grundsätzlich bekannt, die Drehzahl eines Elektromotors mittels eines fliehkraftabhängigen Reglers zu steuern.It is common practice to equip electric motors - with or without centrifugal- dependent speed governors - with a cooling vane that sits on the motor shaft and continuously supplies cooling air to the running motor. On the other hand, it is basically known to control the speed of an electric motor by means of a governor that is dependent on centrifugal force.

So ist ein Fliehkraftregler mit fest mit der Motorwelle gekuppeltern Gebläserad bekannt, welches schaltend auf den Motorschalter einwirkt. Hierbei ist aber eine völlig abweichende Bauweise gewählt, der gegenüber der Erfindungsgegenstand entscheidende Vorteile bietet. Und zwar ist bei diesem bekannten Drehzahlregler auf der Motorwelle eine mit nur wenigen, nämlich vier Lüfterflügeln besetzte Metallscheibe vorgesehen, die aus federndem Material besteht und durchgewölbt oder durchgebogen ist. Unter dem Einfluß der Fliehkräfte, soll sich die ursprünglich gebogene Scheibe einebnen, wobei die dadurch gewonnene Axialbewegung zur Schalterauslösung benutzt wird. Will man hiermit gute Ergebnisse erzielen, muß man zur Herstellung der Scheibe ein hervorragendes Federmaterial verwenden, weil sonst die Rückstellkräfte nicht ausreichen. Hinzukommt, daß die Eigenfederung trotz Auswahl bester Federwerkstoffe mit derZeit unvermeidbarerlahmt. GuteFederwerkstoffe haben aber auf der anderen Seite den für den vorliegenden Zweck entscheidenden Mangel, daß sie sich nur äußerst schlecht verformen, insbesondere abwinkeln lassen. Die Abbiegung der Fahnen steht deshalb der Forderung nach einem federharten Werkstoff entgegen.A centrifugal governor is firmly coupled to the motor shaft Known fan wheel, which has a switching effect on the motor switch. Here is but a completely different design was chosen compared to the subject of the invention offers decisive advantages. And that is with this well-known speed controller on the motor shaft a metal disc with only a few, namely four fan blades provided, which consists of resilient material and arched or arched is. Under the influence of centrifugal forces, the originally curved disc should move level, using the resulting axial movement to trigger the switch will. If you want to achieve good results with this, you have to manufacture the disk Use an excellent spring material, otherwise the restoring forces will not work sufficient. In addition, the natural springiness despite the selection of the best spring materials inevitably paralyzed over time. Good spring materials have on the other hand On the other hand, the deficiency, which is decisive for the present purpose, is that they are only extreme deform badly, especially allow it to be bent. The turn of the flags is in place therefore countering the demand for a spring-hard material.

Die Erfindung benutzt deshalb für das Lüfterrad keinen Federwerkstoff, sondern einfaches Blech, welches sich mühelos verformen läßt. Die Durchbiegung und Wiedereinebnung einer Federblechscheibe wird ersetzt durch eine Taumelbewegung um eine Querachse senkrecht zur Motorwelle. Die Rückstellung erfolgt dabei durch eine Feder, die, von der Scheibe selbst unabhängig ist. Die Funktionen sind demzufolge bei der Erfindung einwandfrei voneinaiider getrennt, indem die Schaltverstellbewegung als Taumel- oder Schwenkbewegung gegen eine gesonderte Feder erfolgt. Die Scheibe braucht dabei nicht zu federn, und die Feder braucht keiner Abkantverformung unterworfen zu werden, so daß man für beide Bauteile den gemäßen und optimalen Werkstoff verwenden kann. Die Stellkräfte sind überdies bei der bekannten Einrichtung sehr gering, weil das Maß der Gesamtdurchbiegung bzw. Einebnung nur gering sein kann.The invention therefore does not use any spring material for the fan wheel, but simple sheet metal, which can be easily deformed. The deflection and Re-leveling a spring sheet metal washer is replaced by a wobbling movement a transverse axis perpendicular to the motor shaft. The provision is made by a Spring that is independent of the disc itself. The functions are accordingly in the invention properly separated from each other by the switching adjustment movement takes place as a tumbling or pivoting movement against a separate spring. The disc does not need to be springy, and the spring does not need to be subjected to any bending deformation to become so that you can use the appropriate and optimal material for both components can. The actuating forces are also very low in the known device because the amount of total deflection or leveling can only be small.

Bei einem anderen bekannten Drehzahlregler ist zwar eine Taumelscheibe vorgesehen, die wie bei der Erlmdung um eine quer zur Motorwelle gerichtete Achse verschwenkbar ist. Sie dient aber ersichtlich nicht zur gleichzeitigen Kühlung. Die Taumelscheibe besitzt zwar ein Loch, durch das aber kein wirksamer KühRuftstrom erzeugt werden kann, zumal sich das Loch in Radialrichtung erstreckt und zwischen der Scheibenwandung und der Welle ein nur sehr geringer Spalt bleibt. Durch diese Scheibe wird deshalb höchstens eine Luftwirbelung erzeugt, wie jeder umlaufende Teil bei einem Motor eine Luftwirbelung herbeiführt. Wird nun bei einer solch glatten, einseitig radial gelochten Scheibe ein Luftwirbe,1 erzeugt, so ist dieser ersichtlich unkontrollierbar, wohingegen der Kranz verschränkter Fahnen bei der Erfindung einen klaren, eindeutig axial gerichteten Luftstrom erzeugte der eine wirksame und kontrollierte Kühlung herbeiführt. Im übrigen muß befürchtet werden, daß das bekannte Lochrad nach Art einer Sirene einen unerwünschten Heul- oder Pfeifton von sich gibt.In another known speed controller there is a swash plate provided that, as in the case of the explanation, about an axis directed transversely to the motor shaft is pivotable. However, it is clearly not used for simultaneous cooling. Although the swash plate has a hole, there is no effective cooling air flow through it can be generated, especially since the hole extends in the radial direction and between the disc wall and the shaft only a very small gap remains. Through this Therefore at most one air vortex is generated like any rotating disc Part of causing air turbulence in an engine. Is now with such a smooth, Radially perforated disc on one side generates a vortex of air, 1, this can be seen uncontrollable, whereas the wreath of entangled flags in the invention one clear, clearly axially directed airflow produced the one brings about effective and controlled cooling. Moreover, it must be feared that the well-known perforated wheel in the manner of a siren an undesirable howling or whistling sound gives out.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den neuen fliehkraftabhängigen Drehzahlregler, Fig. 2 einen Schnitt durch den Regler nach der Linie PI der Fig. 1 und Fig. 3 eine Darstellung der Steuer- bzw. Lüfterscheibe in der Draufsicht Mit 10 ist die Motorwelle bezeichnet, die einenends eine Steuerscheibe 11 trägt, während sie bei 12 in der Gehäusewand 13 des Motorgehäuses gelagert ist. Die Steuerscheibe 11 ihrerseits ist mit dem Ende der Motorwelle 10 gekuppelt und ist auf einer Achse 14 gelagert, indem sie pendelnd um diese quer zur Welle 10 gerichtete Achse angeordnet ist. Sie steht in der Ruhelage unter einem Winkel von etwa 10' schräg zur Senkrechten und ist in bekannter Weise durch eine Torsionsfeder 15 belastet. Diese Steuerscheibe 11 ist eine kreisrunde Scheibe mit einer Vielzahl von verschränkt zu ihr stehenden Fahnen 16. In the drawing, the subject invention is illustrated in an exemplary embodiment, namely FIG. 1 shows a longitudinal section through the new centrifugal force-dependent speed control, Fig. 2 shows a section through the regulator to the line PI of FIG. 1 and FIG. 3 is an illustration of the control or fan disk in plan view With 10 the motor shaft is designated, which carries a control disk 11 at one end, while it is mounted at 12 in the housing wall 13 of the motor housing. The control disk 11, for its part, is coupled to the end of the motor shaft 10 and is mounted on an axis 14 in that it is arranged in a pendulum manner about this axis directed transversely to the shaft 10. In the rest position it is at an angle of about 10 ' to the vertical and is loaded in a known manner by a torsion spring 15. This control disk 11 is a circular disk with a large number of lugs 16 that are crossed relative to it.

Darüber hinaus sitzt mit der Steuerscheibe 11 auf dem gleichen Ende der Welle 10 ein Schaltglied 17, das im wesentlichen als Schiebebüchse ausgebildet ist, die mit einer Zone 18 ihres Ringbundes 19 an der Steuerscheibe 11 anliegt, während sie ferner mit einer etwa kegehg oder ähnlich ausgeführten Spitze 20 andernends an einer einen Schaltkontakt 21 tragenden Blattfeder 11 anliegt. Der Schaltkontakt 21 bildet mit seinem Gegenkontakt 23 den Schalter, der im, Motorstromkreis RegL Darüber hinaus ist der Gegenkontakt 23 in bekannter Weise durch eine Verstelleinrichtung derart verstellbar, daß durch seine Lage die Ansprechdrehzahl gewählt werden kann. Die Verstellung dieses Gegenkontaktes 23 erfolgt bei der vorliegenden Ausführungsform durch eine am Kontakt 23 anliegende, von außen durch einen Stellknopf 24 über eine Stellachse 25 steuerbare Kurvenscheibe 26. Die Regelung der Motordrehzahl erfolgt, wie bereits vorher ausführlich beschrieben ist, durch die Taumelbewegung der Steuerscheibe 11. Somit läßt sich mit dieser Einrichtung ein Motor in einem verhältnismäßig großen Regelbereich mit einwandfrei vorausbestimmter Drehzahl sicher und zuverlässig regeln, wobei die Steuerscheibe gleichzeitig zur Kühlung des Motors beiträgt.In addition, sits with the control disk 11 on the same end of the shaft 10, a switching element 17, which is essentially designed as a sliding sleeve, which rests with a zone 18 of its annular collar 19 on the control disk 11 , while it is also executed with an approximately kegehg or similar The other end of the tip 20 rests against a leaf spring 11 carrying a switching contact 21. The switching contact 21 forms with its mating contact 23 the switch that is in the motor circuit RegL. In addition, the mating contact 23 can be adjusted in a known manner by an adjusting device such that the response speed can be selected by its position. The adjustment of this mating contact 23 takes place in the present embodiment by a voltage present at contact 23, controllable from the outside by an adjusting knob 24 by an adjusting axis 25 of cam 26. The control of the engine speed takes place, as already described in detail above, by the wobbling motion of the control disc 11 . Thus, with this device can be a motor in a relatively wide range of regulation with properly advance certain speed safely and reliably controlled, wherein the control disc at the same time contributes to cool the motor.

Claims

PATENT CLAIMS-1. Centrifugal-dependent speed controller for electric motors, especially for high-speed small motors, with the motor shaft of which a control disk is coupled to rotate and is pivoted about an axis directed transversely to the motor shaft, against the action of a spring urging it into the dew position, the control disk being mounted on an axially displaceable switching element which controls a switch located in the motor circuit, characterized in that the control disk (11) is designed as a fan disk by arranging a ring of interlaced flags (16).

2. Regulator according to claim 1, characterized in that the control disc (11) is loaded in a known manner by a torsion spring (15) and that furthermore the switching element (17) cooperating with the control disc is designed as a sliding bushing which can be displaced on the motor shaft end, which is - is supported on the control disk via an annular collar (19) and cooperates with a tapered tip (20) with a leaf spring (22) carrying a switching contact (21) . 3. Regulator according to claim 2, characterized in that the mating contact (23) is adjustable in a known manner by an adjusting device (24 to 26) which can be operated from the outside in accordance with the setpoint speed.

Documents considered: German Patent No. 638 928; USA. Patent Nos. 2,086,754, 2,099,050.