DE19779C - Neuerungen an dynamoelektrischen und elektrodynamischen Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1882 ab.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte' rotirende dynamoelektrische Maschine, welche bei veränderter Stellung des Commutators auch als elektrodynamische Maschine dient, unterscheidet sich von allen bisher bekannten dynamoelektrischen Maschinen wesentlich dadurch, dafs bei ihr in ähnlicher Weise, wie bei der oscillirenden elektrodynamischen Maschine von Page, dieselben Drahtspiralen, in welchen der Strom inducirt wird, zugleich auch den, wirksamen Magnetismus hervorrufen.

Ein Eisenblech α ist zu einem offenen Cylinder gebogen. Das fehlende Stück a¹ kann durch Messing oder ein anderes nicht magnetisches Metall ausgefüllt werden. An einem Ende des so gebildeten Hohlcylinders ist ein Zahnrad c von gleicher Dicke wie die Cylinderwand befestigt. Der Cylinder rotirt zwischen den sechs Frictionsrollen ddd und d^] d¹ d^l, von welchen die ersten drei mit Radtrieben e e e verbunden sind, die in das Zahnrad des Cylinders eingreifen. An dem einen Ende der Achsen fff, an der die Frictionsrollen und die Triebe sitzen, befinden sich die drei gleichen Triebe ggg, welche in das Zahnrad h eingreifen, das auf der durchgehenden Hauptachse i sitzt. Diese Achse und der Cylinder müssen sich daher stets gleichmäfsig umdrehen. Derrotirende Cylinder ist von den Messingblechcylindern k und k¹ umgeben, welche, nachdem der Cylieder mit seinem Triebrade in den ringförmigen Zwischenraum, den sie zusammen bilden, eingeführt ist, durch die aus isolif endem Material hergestellten Ringe / und I¹ geschlossen werden. Der äufsere Blech cylinder k ist an den drei symmetrisch liegenden Stellen seiner Peripherie, wo die Frictionsrollen und Radtriebe mit dem Eisencylinder in Berührung treten müssen, mit Einschnitten versehen. Er ist ferner an den Messinglamellen m mm befestigt, welche an ihren Enden mit dem Gestell η η verbunden . sind, so dafs der Eisenring frei in dem geschlossenen ringförmigen Räume, der durch die Messingblechcylinder k und k¹ und die isolirenden Endringe / und I¹ gebildet wird, rotiren kann. Der zwischen den drei Messinglamellen m m m freibleibende Theil des cylinderförrnigen Hohlraumes, welcher den Eisencylinder umschliefst, wird nun in gewöhnlicher Weise mit isolirtem Draht umwickelt. Der Draht ist in 18 (wie dargestellt) oder mehr oder weniger Abtheilungen getheilt, deren Enden zu den 36 Federn 00.... führen, die an dem Ringe p, der aus isolirender Masse gefertigt ist, derartig befestigt sind, dafs immer zwei sich gegenüberstehende Federn mit einander an ihren Enden in Berührung stehen. Der Anfang jeder Drahtabtheilung ist nun immer mit einer Feder der einen Seite des Ringes, das zugehörige Drahtende mit der auf der anderen Seite des isolirenden Ringes sitzenden Feder des nächstfolgenden Federpaares verbunden, so dafs der ganze Umwindungsdraht durch die Berührungscontacte der 18 Federpaare in sich geschlossen wird. Die Federn werden so angebracht, dafs ihre sämmtlichen Berührungsstellen in einer auf der Hauptachse des Apparats senkrecht stehenden Ebene liegen. Auf dieser Achse selbst sitzen zwei dünne messerartige Nasen r und r^l mit den zugehörigen Schleifringen s und s¹. Diese Trennungsmesser sind auf der einen Seitenfläche mit isolirender Masse (Elfenbein, Stein etc.) bekleidet oder können auch aus zwei von einander isolirten Metallblättern bestehen. Sie

werden mit ihren Schleifringen auf der Achse so eingestellt, dafs sie in der Ebene der Federcontacte stehen und bei der Drehung der Achse zwischen den Federn hindurchgehen und stets mindestens zwei Federpaare von einander trennen. Da die isolirten Seitenflächen der beiden Messer auf verschiedenen Seiten liegen, so hat dies den Erfolg, dafs der Stromkreis durch sie an zwei einander gegenüberliegenden Stellen Unterbrochen wird. Gleichzeitig wird die Strombahn für die eine Hälfte der Drahtspiralen durch die leitende Seite der Messer, die zugehörigen Schleifringe und die auf ihnen schleifenden Contactfedern t und t^x wiederhergestellt, während die andere Hälfte stets unterbrochen bleibt. Die Messer werden auf der Achse nun so eingestellt, dafs das eine den Umwindungsdraht derjenigen Drahtabtheilung unterbricht und bezw. mit seiner Schleiffeder verbindet, welche gerade über dem Messingsegmente des rotirenden Cylinders steht, während das andere so eingestellt wird, dafs die Wirkung der Maschine am gröfsten wird. Hat nun das zum offenen Ringe gebogene Eisenblech einen geringen Grad von Magnetismus zurückbehalten und wird der Cylinder im richtigen Sinne gedreht, so erzeugt er in den Spiralen der geschlossenen Seite einen Strom, der verstärkend auf den Magnetismus des Eisenkernes wirkt; es tritt also die dynamoelektrische Steigerung des Magnetismus und damit des die Windungen durchlaufenden Stromes ein. Ist der Federring dagegen so gestellt, dafs die Federn eine umgekehrte Richtung der Drehung gestatten, so wird die Maschine durch einen ihr zugeführten Strom in Drehung versetzt, sie dient also als elektrodynamischer Motor. Zur Verstärkung des magnetischen Feldes des cylinderförmig gebogenen Elektromagneten werden über die Drahtspiralen einige Lagen Eisendraht gewunden. Durch Einschiebung eines Eisenrohres in den Raum innerhalb der Windungen läfst sich diese verstärkende Wirkung noch weiter vergröfsern. Ist die Maschine bestimmt, als elektrodynamische Maschine (oder elektrischer Motor) zu dienen, und soll die Richtung der Drehung beliebig gewechselt werden können, so müssen die Federn so gestaltet sein, dafs sie die Drehung in jedem Sinne gestatten, und jede der beiden von einander isolirten Seitenflächen der Messer mufs mit einem Schleifringe versehen sein. Die Umkehr der Drehungsrichtung läfst sich dann durch den Wechsel der benutzten Schleifringpaare bewirken.

Da bei dieser Maschine derselbe Draht, welcher die Magnetisirung des Eisens bewirkt, auch strom- oder krafterzeugend wirkt, so geht bei ihr weniger Energie durch Erhitzung nicht strom- oder krafterzeugender Drähte verloren, wie bei den bisherigen dynamoelektrischen und elektrodynamischen Maschinen. In demselben Sinne wirkt bei ihr noch der Umstand, dafs auch die inneren Theile des Ümwindungsdrahtes die volle magnetisirende Wirkung auf das Eisen des ganzen Magneten ausüben. Dies ist auch dann der Fall, wenn man den rotirenden Cylinder, anstatt aus einem zum Kreise gebogenen Eisenbleche, aus zwei oder mehreren durch nicht magnetische Materie getrennten Eisenblechen bildet, da die Richtung der Magnetisirung bei allen Magneten dieselbe bleibt, mithin die inneren Drähte auch auf alle im richtigen Sinne magnetisirend wirken. Es müssen in diesem Falle die arbeitenden Spiralen der getrennten Magnete entweder parallel geschaltet werden, oder es mufs, wenn sie hinter einander vom Strome durchlaufen werden sollen, für jeden der rotirenden Magnete ein Messerpaar mit Schleifringen angebracht werden. Anstatt, wie beschrieben, Messer anzuwenden, deren eine Seitenfläche isolirt ist, kann man sie auch ganz aus Metall herstellen, um dem letzten in der Richtung der Bewegung ein aus isolirender Substanz angefertigtes Messer folgen zu lassen, welches die Abtheilung des Ümwindungsdrahtes, welche von keinem Strom durchlaufen werden soll, an einer beliebigen Stelle fortlaufend unterbricht.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Die Anwendung einer oder mehrerer kreisförmig gebogener Ringstücke aus Eisen, welche innerhalb feststehender Windungen zwischen Frictionsrollen rotiren.

2. Die Uebertragung der Rotation des inneren, zum Theil aus Eisen bestehenden Cylinders auf die Achse des Apparates durch ein oder mehrere an demselben befestigte Zahnräder, in welche Triebe eingreifen.

3. Die Verbindung der Drahtenden der Abtheilungen des Ümwindungsdrahtes zu einer geschlossenen Drahtspirale durch isolirt befestigte Federpaare, welche durch ihre Federkraft mit einander in Berührung erhalten werden.

4. Die fortlaufende leitende Verbindung der geschlossenen Drahtspirale an zwei oder mehreren Stellen mit zugehörigen Schleifringen und die gleichzeitige Unterbrechung derselben an anderen passenden Stellen durch messerartige, auf der Welle sitzende Nasen, die zwischen den Contactfedern hindurchgehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.