DE145417C

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Publication number: DE145417C
Application number: DENDAT145417D
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KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 145417 KLASSE 21 e.

Bei Meßgeräten, insbesondere bei Motorelektrizitätszählern mit Schleifbürsten oder anderen Stromabnehmern und mit Kollektor bezw. Kommutator ist es von großer Wichtigkeit, daß die erforderliche Leerlauf arbeit nicht durch ein großes Reibungsmoment zwischen den genannten Umschalteelementen erhöht und damit die Genauigkeit der Angaben bei niedriger Belastung zufolge Veränderlichkeit dieses Momentes beeinflußt wird. Es ist ohne weiteres klar, daß neben geringem gegenseitigen Druck der genannten Kontaktelemente namentlich der Hebelarm des Reibungsmomentes, also der radiale Abstand der Reibflächen von dem Achsenmittel des in Drehungen zu versetzenden Ankers bezw. der Durchmesser des Kommutators möglichst klein sein muß, um den Wert des genannten Reibungsmomentes verschwindend klein zu gestalten.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet nun ein Kommutator, dessen Aufbau es gestattet, den Durchmesser der in Betracht kommenden Arbeitsstelle desselben möglichst klein zu machen und gegebenenfalls fast bis auf Nulldurchmesser zu bringen. Dies wird nun, wie beispielsweise in den Fig. ι bis 15 dargestellt, dadurch ermöglicht, daß der Kommutator an einer der äußeren, die Segmente ss zusammenhaltenden Hülsen h befestigt wird und letztere also, das Stabilitätsbindeglied zwischen einesteils den Segmenten und anderenteils z. B. dem Kommutatorträger c (Fig. 9 und 11) oder der Achse η ^ (Fig. 1) oder einen Teil der letzteren selbst bildet (Fig. 2, 3 usw.). . ,

Es ist leicht einzusehen, daß durch diese Bauart der praktisch überhaupt mögliche kleinste Durchmesser der Arbeitsstelle eines Kommutators erreicht werden kann und daß eine Büchse oder ein Achsenstumpf im Innern der Segmente s s ebenfalls beliebig klein gewählt oder auch ganz entbehrt werden kann; die Segmente können, demnach bis zum Achsenmittel zusammenstoßen und Aufarbeitung von deren· Arbeitsstelle bis auf nahezu Nulldurchmesser ist ermöglicht (Fig. 2 bis 15). Andererseits kann die nunmehr als Träger des Kommutators dienende äußere Fassung h beliebig stark gewählt und hierdurch genügende Festigkeit des Ganzen erzielt werden.

Bei Weglassung von Kernen innerhalb der Segmente können letztere unter Zwischenfügung' von Isolationsmaterial direkt gegeneinander gepreßt sein und eine ihrer Zahl und Anordnung entsprechende Querschnitts^ form haben. ' .

Fig. ι zeigt beispielsweise eine Anordnung, bei welcher der dünne Achsenstumpf \ bei Beginn der Verjüngung nicht mehr genügend stabil wäre und bildet nunmehr die äußere Hülse h das Bindeglied mit dem stärkeren Teil der Achse η, während die Segmente ihrerseits den verjüngten Teil unterstützen.

Dieser Kern % könnte z. B. · auch durch

(2. Auflage, ausgegeben am i.Juni igoS.)

ein zentrales Segment ersetzt werden bezw. ein solches bilden und am freien Ende mit einer Schleifbürste in Kontakt, am unteren Ende leitend verbunden sein.
In den Fig. 2 bis 15 bildet diese Hülse/? beispielsweise gleichzeitig die Achse bezw. den Achsenstiel des Kommutators und nach Fig. 9 und Il beispielsweise dessen feststehend angeordneten Träger. Natürlicherweise können auch die übrigen in den Fig. 1 bis 15 dargestellten Ausführungsformen von Kommutatoren feststehend angeordnet werden.

Außer der Stabilitätshülse h können auch

noch eine oder mehrere Hülfsfassungen h^l am anderen Ende der Arbeitsstelle des Kommutators oder sonstwo angeordnet sein, um die Segmente nötigenfalls auch dort zusammenzuhalten (Fig. 3, 4, 5, 12 und 13).
Diese Hülfsfassungen h^l können Lagerzapfen \ tragen (Fig. 4 und 12) oder aber eine Lageröffnung 0 zur Führung eines Lagerzapfens \ haben (Fig. 3 und 13) oder eine Lagerpfanne ρ tragen (Fig. 5). Diese letztere könnte natürlich auch direkt an der Stirnseite der Segmente oder an einem innerhalb der Segmente untergebrachten isolierten Zapfen ^ (wie ein solcher in Fig. 6 angewendet ist) befestigt bezw. zwecks leichter Auswechselung lose angesteckt sein.

Diese Hülsen h h^l können auch aus geeignetem Isoliermaterial hergestellt oder um die Segmente gepreßt oder gegossen sein.

Es können jedoch auch Lagerzapfen \ innerhalb einer Ausbohrung 0 der Segmente ss isoliert angeordnet werden (Fig. 1, 2 und 6) bezw. solche aus Isoliermaterial; auch kann die kleine Ausbohrung als Führung eines in dieselbe lose hineinragenden, isolierenden Lagerzapfens \- dienen (Fig. 7). Ist eine isolierende Büchse eingesetzt, so kann der Zapfen auch metallisch sein.

Die Befestigung der Segmente innerhalb der äußeren Fassung h h^l kann natürlich unter Anwendung der verschiedensten Mittel geschehen, z. B. nur mittels geeignetem Kitt oder mittels Preßschrauben oder durch Zusammenpressen der Hülse mittels konischem Gewinde (Fig. 4) oder durch Zusammenpressen mittels Schrauben (Fig. 9, 11 und 15) oder durch Anbringung von Gewinde oder Vertiefungen an den Segmenten und Aufschrauben der Fassungen (Fig. 4) oder aber durch Einsicken der Fassungen (Fig. 3 und 5) und durch andere Mittel mehr.

Da die beschriebene Art des Aufbaues es gestattet, den äußeren Umfang der Segmente sehr klein zu halten bezw. bei Weglassung innerer Kerne usw. die Stelle, wo die Segmente freiliegen, beliebig zu verjüngen, so können freie Stellen der Segmente auch direkt als Lagerzapfen dienen innerhalb eines Lagers Z aus z. B. isolierendem Material (Fig. 8 und 9) oder innerhalb von isolierenden Führungsrollen r r (Fig. 10). Der verjüngte oberste Teil des Kömmutators (Fig. 15) z. B. könnte ebenfalls gleichzeitig als Lagerzapfen angewendet werden oder auch der unterhalb der Bürsten liegende stärkere Teil der Segmente.

Ein' wichtiger Vorteil der vorliegenden Bauart eines Kommutators bezw. Kollektors liegt auch darin, daß die Segmente beliebig lang gehalten werden können ohne Komplikation des Ganzen und ohne Kröpfung usw. und sich zufolge des ermöglichten kleinen äußeren Gesamtdurchmessers bequem durch Arretierungsansätze α der Apparate (Fig. 5, 7 und 8) oder durch die Achsenlager I bezw. r r (Fig. 8 und 10) oder durch die Konsolträger c (Fig. 9 und 11) hindurchgehend anordnen lassen, wonach die Kontaktbürsten bezw. die Zuführungs- oder Ankerdrähte erst hinter diesen Stellen an die Segmente angeschlossen zu werden brauchen.

So z. B. macht es nunmehr unter Anwendung dieser Bauart keine besonderen Schwierigkeiten mehr, die Arbeitsstelle eines Kommutators bezw. Kollektors außerhalb des Lagers einer Maschine oder eines Apparates anzuordnen und kann das letztere zweck- go mäßig als Kugel- oder Rollenlager ausgebildet sein.

Daß derartige Kommutatoren äußerst leicht auswechselbar angeordnet werden können, ergibt sich aus dem bisher Gesagten eigentlich von selbst. So z.B. kann der in Fig. g feststehend dargestellte Kommutator nach Lösung der Drähte und der Befestigungsschraube ohne weiteres herausgenommen und ersetzt werden, ebenso können die anderen Ausführungsformen von ihrem Träger oder ihrer Achse entfernt bezw. ausgewechselt werden, sei es durch einfaches Abziehen oder nach Lösen von Klemmschrauben usw.

Um jedoch das Lösen von Drähten zu vermeiden, können eine entsprechende Anzahl von Kontaktstücken oder Federn ff (Fig. 11) an den Trägern bezw. an den zugehörigen Achsen (Fig. 12, 13, 14 und 15) angeordnet sein, die nach Einsetzen des Kornmutators die Segmente desselben in leitende Verbindung bringen. Diese Kontaktstücke können sozusagen auch einen zweiten Kommutator mit gleicher Segmentzahl bilden (S¹S¹ Fig. 12, 13, 14 und 15), in oder gegen welchen. der auswechselbare Kommutator k angesetzt werden kann unter gegenseitiger Deckung der Segmente und wobei die Segmente s^l s^l die äußere Fassung der auswechselbaren Segmente ss bezw. deren Träger bilden. Es können auch die Segmente ss allein auswechselbar angeordnet sein, wie bei-

Spielsweise in Fig. 14 und 15 dargestellt und werden dieselben z.B. nach Fig. 14 lediglich durch Klemmung, nach Fig. 15 z.B. durch Preßschrauben festgehalten, wobei Leitungs^: streifen b b aus dünnem Metall usw. behufs Stromzuführung eingelegt sein können (Fig. 15). Es könnten noch eine Reihe von Ausführungsformen des beschriebenen Kommutators hier aufgeführt werden und lassen sich derartige Kommutatoren in Anbetracht der im vorstehenden geschilderten besonderen Eigenschaften mit Vorteil auch für elektrische Generatoren, Motoren, Schaltapparate, Relais und Kontaktwerke, z.B. solche mit Uhrwerkbetrieb sowie für Signalapparate in Anwendung bringen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i.' Zwei- oder mehrteiliger Kommutator bezw. Kollektor für elektrische Meßgeräte, Maschinen, Signalapparate, Relais und für Kontaktwerke, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Segmente kein oder nur ein verhältnismäßig sehr dünner · Achsenstumpf hindurchgeführt ist und daß dagegen mindestens eine der die isolierenden Segmente zusammenhaltenden äußeren Hülsen gleichzeitig zur räumlichen Befestigung des feststehend angeordneten Kommutators dient oder daß diese Hülse oder die Segmente selbst oder beide-Teile zugleich ganz oder teilweise seine stabile Achse bezw. seinen Achsenstiel oder das Stabilitätsbindeglied zwischen einem etwa

innerhalb der Segmente hindurchgeführten dünnen Achsenstumpf und dem stabilen Teil seiner Achse bilden, zum Zwecke, einen kleinstmöglichen Durchmesser der Arbeitsstelle des Kommutators bezw.

höchste Verminderung des Reibungsmomentes der Schleifbürsten usw. zu erzielen und gegebenenfalls Zusammenstoßen der Segmente bis zum Achsenmittel und demnach Aufarbeitung des Kommutators bis auf beinahe Nulldurchmesser zu ermöglichen. '
2. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher die äußeren Hülsen durch in die letzteren eingedrückte Rillen gegen die. Segmente gepreßt sind, zwecks gegenseitiger Befestigung.
3. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher eine der äußeren Hülsen mit einem Lagerzapfen oder einer Lageröffnung versehen ist oder eines der letzteren Lagerelemente innerhalb der Segmente selbst angeordnet ist.
4. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher die Segmente desselben gleichzeitig als Lagerzapfen dienen.
5. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher eine oder beide äußere-Hülsen oder die Segmente selbst als konisches Arretierungslager ausgebildet sind.
6. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher die Segmente durch den Kommutatorträger oder durch eine Lageroder Arretierungsstelle seiner Achse hindurchreichen und erst hinter diesen Stellen Schleifbürsten oder Zuleitungen an die Segmente gelegt sind.
7. Eine Ausführungsform des in Anspruch ι gekennzeichneten Kommutators, bei welcher die Segmente mit oder ohne Hülsen auswechselbar angeordnet, sind und wobei die leitende Verbindung mit den Segmenten durch an die letzteren sich anpressende, an den Kommutatorträger bezw. an einem Teile der Achse befestigte Metallkontakte bezw. Federn bewerkstelligt sein kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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