Unipolarmaschine, bei welcher im Betriebszustande der Stromübergang zwischen Läufer und Ständer durch elektrisch leitende, sich drehende Flüssigkeitsringe erfolgt. Die Erfindung bezieht sich auf eine Uni polarmaschine, bei welcher im Betriebszu stande der Stromübergang zwischen Läufer und Ständer durch elektrisch leitende, sich drehende Flüssigkeitsringe erfolgt. Solche Unipolarmaschinen, welche sich insbesondere für dynamoelektrische Kupplungen und dy namoelektrische Getriebe eignen, sind zum Beispiel in den D. R. P. 276712, 297493, 302174 und 294284 beschrieben. Bei diesen Maschinen dient zur Überleitung des Stromes vom Läufer zum Ständer und von diesem zurück in den Läufer vorzugsweise eine dünne Schicht von Quecksilber, welche sich wäh rend des Betriebes ringförmig um den Ständer verteilt.
Es hat sich nun aber gezeigt, dass das mit amalgamierbaren Metallen, z. B. Kupfer, in Berührung stehende Quecksilber nach einer gewissen Betriebsdauer chemische Verände rungen erfährt. So bildet sich, wenn das Quecksilber mit Kupfer in Berührung kommt, nicht nur Kupferamalgam, sondern wegen der Gegenwart des in der Luft enthaltenen Sauer stoffes findet insbesondere auch eine starke Bildung von Quecksilberoxyd statt. Ebenso entsteht aus dem gebildeten Kupferamalgam Kupferoxyd. Alle diese chemischen Produkte scheiden sich in fester Form aus und bilden zusammen ein dunkles Pulver, das die Bil dung des nötigen, elektrisch leitenden Flüs sigkeitsringes erschwert. Zudem setzt sich dieses Pulver auch häufig an den stromleiten den Teilen des Läufers und Ständers fest.
Dadurch wird der Stromübergang- zwischen diesen Teilen wesentlich erschwert, und über dies muss der- entstandene Quecksilberverlust ersetzt werden. Von Zeit zu Zeit muss das Quecksilber sogar erneuert werden, was ein zeitraubendes Auseinandernehmen und Wieder zusammensetzen der Maschine bedingt und überdies, in Anbetracht- des hohen Preises des Quecksilbers, wesentliche Auslagen zur Folge hat.
Zweck vorliegender Erfindung ist, eine Unipolarmaschine der erwähnten Gattung zu schaffen, bei welcher der-elektrisch leitende, sich drehende Flüssigkeitsring auch nach längerem Betrieb keine wesentlichen chemi schen Veränderungen irgendwelcher Art er leidet, so dass die bei Verwendung von Queck- silber sich sonst einstellenden Übelstände ver mieden sind. Erfindungsgemäss dient zur Stromüberleitung zwischen Läufer und Ständer eine bei niederer Temperatur schmelzende Metallegierung, deren Temperatur während des Betriebes stets über der Erstarrungstem peratur bleibt. Im geschmolzenen Zustand bildet die Metallegierung, in derselben Weise wie das bisher zur Verwendung gekommene Quecksilber, einen um Stromüberleitungsringe des Läufers verteilten, zur Überleitung des Stromes dienenden, sich drehenden Ring.
Im Ständer der Unipolarmaschine kann zweckmässig wenigstens ein Hohlraum vorge sehen sein, welcher zur Aufnahme eines Heiz- mittels dienen kann, das beim Anlassen ein Schmelzen der erstarrten Metallegierung oder während des Betriebes eine Erhitzung der flüssigen Legierung bewirkt. In Verbindung mit dem Hohlraum des Ständers können auch Mittel zum Zuführen eines Kühlmittels ange bracht sein, damit dieses bei zu starker Er hitzung der Metallegierung ein Abkühlen der letzteren bewirkt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist in einem achsialen Längsschnitt ein dynamo elektrisches Getriebe veranschaulicht, welches zwei als -Generator und Motor laufende Uni polarmaschinen nach vorliegender Erfindung aufweist.
Bei dem gezeigten Getriebe sind A, B die Ständer der beiden Unipolarmaschinen, von denen jede einen Eisenring 1 aufweist. Die Eisenringe 1 sind mit einem gemein samen Zwischenstück 2 lösbar verbunden, in welches ein Kupferring 3 eingeschoben ist. Der grösste Teil des Zwischenstückes 2 ist von einem ringförmigen Stück 2Ú aus nicht magnetisierbarem Material umgeben, das zu sammen mit dem Zwischenstück 2 und dem Kupferring 3 einen Hohlraum 13 begrenzt. In -dem die Teile 1, 2, 2Ú aufweisenden Stän dergehäuse sind die mit ihren Stirnflächen einander unmittelbar gegenüberstehenden Läufer C D angeordnet, die in Lagerkörpern 4 bezw. 5 gelagert sind. An den einander gegenüberstehenden Stirnflächen der beiden Läufer C, D sind den Stromübergang über- mittelnde Kupferringe 6 bezw. 7 angeordnet.
Gegenüber den Umfangsflächen dieser Ringe 6, 7 ist in das Ständergehäuse ein Kupfer ring 8 eingelassen, dessen achsiale Ausdeh nung derart bemessen ist, dass seine Innen fläche die Umfangsfläche der Ringe 6, 7 be deckt. Der Ring 8 ist von dem Kupferring 3 durch eine Isolierschicht 9 elektrisch ge trennt, und er bildet mit einer die beiden Läufer C D trennenden Zwischenwand 12 ein Ganzes. Die Läufer G; D sind ferner mit Stromüberleitungsringen 10 bezw. 11 aus Kupfer versehen, die mit denselben gut lei tend verbunden sind. Gegenüber den Um fangsflächen der Ringe 10, 11 sind im Ständer Kupferringe 15 bezw. 16 vorgesehen, welche mit dem eisernen Zwischenstück 2 zusam mengeschweisst sind, so dass sie mit diesem Stück ein Ganzes bilden.
Die Ringe 15, 16 sind in achsialer Richtung so bemessen, dass sie die Umfangsfläche der Stromüberleitungs ringe 10, 11 bedecken. 14 bezeichnen Er regerwicklungen, welche -im Ständer unter gebracht sind. Der Verlauf der magnetischen Kraftlinien ist an einer Stelle durch den ge strichelten Linienzug a angedeutet.
In das Ständergehäuse ist eine bei niederer Temperatur schmelzbare Legierung einge bracht. Diese Legierung, die zur Stromüber leitung zwischen Läufer und Ständer dient, kann zum Beispiel aus drei Gewichtsteilen Zinn, fünf Gewichtsteilen Blei und acht Ge wichtsteilen Wismut bestehen. Im geschmol zenen Zustand füllt diese Legierung beim Umlauf des Getriebes vermöge der Fliehkraft die' schmalen Zwischenräume zwischen den Ringen 6, 7, 10, 11 und den gegenüberlie genden Ständerflächen aus und vermittelt den Stromübergang zwischen jenen Ringen.
In folgedessen ergibt sich der -durch den ge strichelten Linienzug b angedeutete Strom verlauf, indem der Strom aus- dem Kupfer ring 7 des Läufers D über den in den Ständerkörper isoliert eingelassenen Kupfer ring 8 auf den Kupferring 6 des Läufers C übergeht, worauf er nach'Durchgang durch diesen Läufer vom Kupferring 10 in den Ständer übergeht -und von .hier durch Ver- mittlung des Ringes 3 in den Ring 11 des Läufers D übertritt.
In Verbindung mit dem Hohlraum 13 kön nen Mittel zum Zuführen eines Heizmittels vorgesehen sein, welches beim Anlassen ein Schmelzen der erstarrten Metallegierung oder während des Betriebes eine Erhitzung der flüssigen Legierung bewirkt. Um bei zu star ker Erhitzung der Metallegierung ein Ab kühlen derselben zu erwirken, können in Ver bindung mit dem Hohlraum 13 noch über dies Mittel zum Zuführen eines Kühlmittels angebracht sein. Der Hohlraum 13 kann er forderlichenfalls in mehrere Kammern unter teilt sein, von denen jede mit einer Zuleitung für ein Heizmittel oder ein Kühlmittel oder mit Zuleitungen für Heiz- und Kühlmittel ausgestattet sein kann.
Es ist festgestellt worden, dass als Metall- legierung, welche zur Stromüberleitung zwi schen Läufer und Ständer dient, auch eine solche verwendet werden kann, die aus vier Gewichtsteilen Zinn, acht Gewichtsteilen Blei, fünfzehn Gewichtsteilen Wismut und vier Gewichtsteilen Kadmium, oder eine, die aus vier Gewichtsteilen Zinn, acht Gewichtsteilen Blei, fünfzehn Gewichtsteilen Wismut und drei Gewichtsteilen Kadmium besteht. Auch mit einer aus einem Gewichtsteil Zinn, einem Gewichtsteil Blei und zwei Gewichtsteilen Wismut bestehenden Legierung sind gute Er gebnisse erzielt worden.
Die erwähnten Le gierungen schmelzen alle bei niederer Tem peratur und bleiben, nachdem sie beim Inbetriebsetzen durch Wärmezufuhr zum Schmelzen gebracht worden sind, während des Betriebes infolge der erzeugten Reibung und ihrer niedern Schmelztemperatur flüssig.