DE19014C - Neuerungen an elektrischen Maschinen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. August 1881 ab.

Vorliegende Neuerungen an elektrischen Maschinen beruhen auf dem Grundsatz, dafs nur eine Elektricitätsart vorhanden ist, welche sich in den Körpern, je nach dem gröfseren oder geringeren Vermögen der Körper, Elektricität aufzunehmen bezw. abzugeben, äufsert.

Gestützt auf diesen Grundsatz, zerfallen die elektrischen Maschinen in zwei Theile: einestheils in solche, welche das elektrische Fluidum in mit jenen verbundenen Kissen aufnehmen, oder in solche, in welchen das Fluidum in den Magneten der magneto-elektrischen Maschinen aufgespeichert wird, anderenteils in diejenigen Maschinen, bei welchen die absorbirte Elektricität, sei es auf gehärteten Kautschuk- oder auf Glasscheiben, aufbewahrt und je nach Bedarf abgeleitet werden kann, wie dies beispielsweise bei der Maschine von Bertsch der Fall ist.

Hiervon ausgehend, sind die Neuerungen angebracht an Maschinen mit festem Aufnehmer und beweglichem Sammler der Elektricität und Maschinen, bei denen gerade das Gegentheil der Fall ist.

Aufser diesen beiden möglichen Fällen wird eine neue Anordnung in einer elektrischen Maschine vorgeführt, in welcher Sammler und Aufnehmer zu einem Stücke vereinigt sind, durch welche Anordnung die elektrischen Maschinen die höchstmögliche Einfachheit erlangen.

Die Erklärung der Neuerungen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erfolgt zunächst an Maschinen mit festem Sammler, welche Maschinen zumeist in den physikalischen Cabineten vertreten sind.

Die Maschine, Fig. 1, besteht aus einem isolirenden Cylinder A von Glas, vulcanisirtem Kautschuk, Holz u. s. w., welcher in einem Metallcylinder B B befestigt und von demselben umhüllt ist. Derselbe ruht direct vermittelst eines isolirenden Fufses C auf dem Boden der Maschine. Im Innern des Glascylinders werden durch eine gemeinsame Achse H mehrere Reibkissen D D' D" drehend gegen jenen gedrückt. Diese Kissen sind je mit einem Steg ff' f" versehen, welcher gestattet, dafs sich dieselben, in einer Hülse g g' g" beweglich, je nach der Umdrehungsgeschwindigkeit und der daraus resultirenden Centrifugalkraft, mehr oder weniger stark gegen die innere Cylinderwand pressen können. Zwischen den Hülsen g und den Stegen/ eingelegte Federn bewirken eine sanftere Vorwärtsbewegung der Reibkissen. Die auf den isolirten oder mit dem Boden der Maschine in Verbindung stehendenLagerböcken V V ruhende Rotationsachse H kann entweder mit Handkurbel oder durch Riemscheibe mit elementarer Betriebskraft in Umdrehung versetzt werden.

Die erzeugte Elektricität wird sich entweder auf der Achse der Reibkissen, wahrscheinlich aber auch auf der Metallumhüllung B B sammeln. Wenn nun im Gegensatz zu dem, was sich aus den Versuchen Faraday's über Uebertragung der Elektricität auf Flächen, selbst durch nichtleitende Körper hindurch, folgern läfst, in der Ansammlung oder Absorbirung Schwierigkeiten entstehen sollten, so müfste dieselbe durch Spitzen oder Reibflächen hervorgerufen werden, welche zwischen den Reibkissen isolirt auf der Achse angebracht sind. Natürlich richtet sich je nach dem Gewichte der Kissen, der Art der Trennung von einander, der Umdrehungsge-

schwindigkeit der Achse die Intensität der Maschine.

Es ist leicht, diese Maschine in eine magnetoelektrische zu verwandeln, indem man an Stelle der Reibkissen einen Elektromagnet in Bewegung setzt, wie Fig. 2 zeigt.

Um die Wirkungen der Induction bei Maschinen mit Elektromagneten deutlich hervorzuheben, kann man den Harz- oder Glascylinder noch mit einer dünnen Zinnfolie versehen, die dann die ganze innere Oberfläche bedecken würde.

Auch könnte man den Cylinder in beliebig viele Elemente mittelst in gewisser Entfernung von einander liegender Zinnbänder zerlegen, natürlich müfsten dann die einzelnen Bänder in geeigneter Art gegen die Aufsenfiäche des Cylinders verbunden werden. Man erzielte auf diese Weise eine Reihe von Condensatoren, welche die Inductionswirkungen empfingen.

Die Maschine mit beweglichem Sammler ist eine reine Umformung derjenigen Elektrisirmaschine, welche mit der von Bertsch Aehnlichkeit hat, in eine magneto-elektrische Maschine.

Hier werden die Sectoren von gehärtetem Kautschuk, auf die vorher eine gewisse Elektricitätsmenge gebracht werden mufs, durch als Aufnehmer wirkende Elektromagnete ersetzt, die, wie Fig. 3 zeigt, in genügender Anzahl angebracht werden. Bei einer Annahme von drei derselben entstehen also sechs Pole, vor welchen je nach dem gegebenen Falle eine isolirende oder Metallscheibe rotirt. Je nach Bedürfnifs werden die gleichen Pole neben einander oder abwechselnd umgekehrt zusammengebracht. Der Bedingung, dafs nur Pole gleicher Art der Platte ausgesetzt werden können, kann man dadurch genügen, dafs man, wie Fig. 4 zeigt, Elektromagnete senkrecht gegen die Scheibe setzt.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit, Entfernung der Pole der Magnete bezw. Elektromagnete werden von der als Sammler dienenden Platte abhängig sein.

Bei Anwendung einer isolirenden Platte kann man die Elektricität vermittelst geeignet untergebrachter Spitzen und Reibkissen wie in der Maschine der vorhergehenden Art auffangen, nämlich indem man sie zwischen die Pole der Magnete bringt und sie auf gleiche Weise befestigt. Wendet man dagegen eine leitende Metallplatte an, so verfährt man ganz so, wie bei der gewöhnlichen magneto-elektrischen Maschine: eine Eisenplatte vertritt dann die Stelle des Magneten, indem man, wie in Fig. 3 angegeben, in α α am Umfang der Platte isolirten Kupferdraht anbringt, dessen Enden nach der Achse geführt werden, um den durch einen der Commutatoren gebildeten Strom zu sammeln.

Für den Fall, dafs die Platte aus Kupfer wäre, könnte man einfach die Elektricität auf der Achse jener sammeln.

A A' A" in Fig. 4 sind die aufnehmenden Magnete, B die Collectorplatte, C die Drehungsachse , während in Fig. 3 Ό die Lagerböcke für jene bezeichnen.

Bemerkt mag noch werden, dafs gerade eine so angelegte Maschine das von A rag ο gemachte Experiment der Abweichung einer Magnetnadel bewahrheitet, wenn eine Kupferscheibe einfach in gewisser Entfernung von der Nadel rotirt.

Auch hier lassen sich, wie bei der vorigen Maschine, durch Ueberkleben der Scheiben mit Zinnfolie ähnliche Wirkungen hervorbringen.

Bei der dritten Type der Maschine, bei welcher die beiden vorhin verwendeten Elemente, sei es -bei der gewöhnlichen oder dynamo-elektrischen Maschine, auf ein einziges zurückgeführt sind, bedient man sich einfach der Wirkung der Induction durch die Erde. Um diese zu erreichen, werden eine Anzahl isolirter Kupferspiralen auf einem nichtleitenden Kerne befestigt. Sie werden nach Art einer mehrgängigen Schraube um diesen Kern gelegt, und man erreicht daher entlang des Kernes soviel äufsere Kanten, als Spiralen vorhanden sind. Diese Kanten werden gehörig begrenzt und unter sich isolirt, um eine Oberfläche theils parallel, theils senkrecht zu dieser Achse zu bilden. Wenn man nun weiter eine Anzahl zwischen sich isolirter Flächen verwendet, so kann man gehörig geordnete Reibkissen darauf setzen und erhält den für diese Maschine analogen Fall der schon im Gebrauch befindlichen Maschinen.

Fig. 5 stellt die Anordnung dieser Maschine dar. A A ist die entweder durch Hand oder elementar getriebene Drehachse, B B' B" die auf diese Achse gewickelten Spiralen, während C C die Lager bilden, ^sdie auf einer Grundplatte montirt sein können. Die Lager für die Achse müssen natürlich so angeordnet sein, dafs man die Achse in die Richtung der Inclinationsnadel einstellen kann, während der ganze Apparat, dem Gesetze folgend, im magnetischen Meridian stehen mufs.

. Bei näherem Studium des Faraday'schen Versuches, auf den diese Maschine gegründet ist, wird man vielleicht annehmen können, dafs die Umwickelung des Drahtes in Spiralen nur durch ihre Länge wirkt, und dafs es demnach möglich wäre, das Phänomen an den Enden gerader Drähte in die Erscheinung treten zu lassen; wahrscheinlich wäre dann die Wirkung in jedem dieser Drähte sehr klein, aber durch die Vervielfältigung der Wirkungen könnte sich doch ein fühlbares Resultat ergeben. Zu diesem

Zweck wäre der Apparat so anzuordnen, wie ihn Fig. 6 zeigt. Alle isolirten Enden der Drähte in der gewünschten grofsen Anzahl würden dann auf einen isolirenden, die Achse bildenden Kern B von in der Praxis üblichem Durchmesser und Länge kommen, während das Ansammeln der Elektricität am Ende jener Drähte oder seitwärts von denselben, wie oben und wie es auch üblich ist, geschehen würde. Wären zu grofse Längen der Drähte nöthig, wodurch der Rotationscylinder aufsergewöhnlich grofs werden würde, so braucht man nur denselben Draht mehrmals überzuwickeln, Fig. 7, ohne der Intensität der Elektricität zu schaden. Es wäre also nur eine Anzahl Spulen nöthig, welche mit der in Drehung versetzten Achse B verbunden werden müfsten. Ansammlung und Ingangsetzung der Achse ist genau so wie oben.

Claims (3)

Patent-Ansprüche: ..

1. Die Anordnung der elektrischen Maschine mit festem Sammler, wie dieselbe in den Fig. ι und 2 dargestellt ist.

2. Die Anordnung der elektrischen Maschine mit beweglichem Sammler, wie dieselbe in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.

3. Die Anordnung der elektrischen Maschine, in welcher beide Elemente zu einem Theile vereinigt' sind, wie in Fig. 5 dargestellt ist, mit der in Fig. 6 und 7 dargestellten Modification.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.