DE1914237C3

DE1914237C3 - Elektrische Universalmaschine für Ausbildungszwecke

Info

Publication number: DE1914237C3
Application number: DE19691914237
Authority: DE
Inventors: Jakob 5003 Hermuelheim Backhausen; Rainer 8520 Erlangen Cortain; Paul Dipl.-Ing. 8551 Reuth Scholler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1969-03-20
Publication date: 1975-11-13
Also published as: DE1914237A1; DE1914237B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Universalmaschine für Ausbildungszwecke, bei der zur Darstellung mehrerer Arten von Maschinen in einen mit einem Klemmenbrett versehenen Stator unterschiedlich ausgebildete Läufer einsetzbar sind.

In Lehranstalten für Experimentier- und Vorführzwecke werden elektrische Maschinen eingesetzt, denen bis zu fünf auswechselbare Läufer mit nur einer verfügbaren Statorwicklung zugeordnet sind. Ihre Anwendung als Experimentiermaschine bleibt deshalb auf sehr wenige Arten begrenzt. Beispielsweise ist in den VDl-Nachrichten Nr. 39/35, September 1968, S. 14, eine elektrische Maschine mit auswechselbarem Läufer und einer besonderen Abhebevorrichtung für die Bürsten beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine für Ausbildungszwecke zu schaffen, mit der auf möglichst kleinem Raum eine Vielzahl von verschiedenen elektrischen Maschinen darstellbar ist, bei der ihre spezifischen Eigenarten erkennbar sind und die Umrüstiuig in eine andere Maschinenart sehr einfach, schnell und ohne besondere Werkzeuge erfolgen kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, das jedem Läufer ein fertig verdrahtetes, mit Schaltbild versehenes austauschbares, insbesondere auf den Klemmenkasten der Maschine aufsteckbares Klemmenbrett zugeordnet ist und daß der Läufer mit seinen Lagern, dem bürstenseitigen Lagerschild und dem Bürstenapparat als austauschbare Einheit ausgebildet ist, wobei von dem Klemmenbrett zum Bürstenapparat geführte elektrische Leitungen mit Steckkontakten eines Mehrfachsteckers verbunden sind, der in eine Gegenkontakte aufweisende Steckdose des Klemmenkastens einsteckbar ist. Auf diese Weise übernimmt das Klemmenbrett nach Art einer Programmiertafel die richtige Verbindung von Klemmen und Wicklungsenden unter Erzielung einer schnellen Verbindung zwischen Rotor und Stator, und der richtige Rotor kann problemlos eingeschoben werden, ohne daß besondere Abhebevorrichtungen für die Bürstenhalter und Kohlebürsten erforderlich sind. Dadurch wird in kürzester Zeit beispielsweise ein Schleifringläufer zu einem Drehstromnebenschlußmotor oder zu einem Synchrongenerator. Mit 18 Läufern und 17 Klemmenbrettern können insgesamt 29 verschiedene Maschinentypen hergestellt werden. Bei den bisherigen Labormaschinen müssen umständlich Wicklungsverbindungen von Hand hergestellt werden, beim Läuferwechsel Teile ausgebaut und durch besondere Abhebevorrichtungen Kohlebürsten und sonstige Teile gesichert werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

F i g. I eine Wechselstrom-Universalmaschine mit herausgezogenem Läufer und

F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Wechselstrom-Universalmaschine hat ein Gehäuse 1, in dem ein Ständerblechpaket 2 mit einer Ständerwicklung 3 untergebracht ist. In Lagerschildern 4,5 ist der Läufer 6 durch Kugellager 12, 13 gelagert. Das Blechpaket des Läufers 6 trägt Wicklungen 7, deren Anschlüsse kurzgeschlossen zu einem Kollektor 8 und/oder Schleifringen 9 geführt sind. Dem Kollektor bzw. den Schleifringen ist ein Bürstenapparat 14 zugeordnet. Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist der Läufer 6 mit seinen Lagern 12,13, dem bürstenseitigen Lagerschild 5 und dem Bürstenapparat 14 als austauschbare Einheit ausgebildet. Die Läuferwelle 10 trägt auch ein Lüfterrad.

Von einem Klemmenbrett 19 zum Bürstenapparat 14 geführte elektrische Leitungen 15 sind mit Steckkontakten eines Mehrfachsteckers verbunden, der in eine Gegenkontakte aufweisende Steckdose 17 des Klemmenkastens 18 einsteckbar ist. Um bei der Vielzahl der möglichen Läufer-Ausführungen ein unübersichtliches, verwirrendes Klemmenbrett zu vermeiden, ist für jede Maschine eine fertigverdrahtete, mit Schaltbild 19b versehene, leicht austauschbare, insbesondere auf den Klemmenkasten 18 aufsteckbare Klemmenbretteinheit

19 vorgesehen. Dadurch, daß das Klemmenbrett 19 auswechselbar und fertigverdrahtet ist, brauchen auf ihm nur die jewel's erforderlichen Kleromen 19a zum Anschluß an eine Speisespannungsquelle angeordnet zu werden. Das austauschbare Klemmenbreit 19 sowie die Lagerschilder 5 aller auswechselbaren Läufereinheiten können vorteilhaft mit Zugehörigkeits-Kennzeichen (Markierungen) 19c versehen sein. Auf diese Weise kann der Umbau der Universalmaschine auch von ungeübten Personen in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die den Läufer 6 enthaltende, auswechselbare Baueinheit an dem Gehäuse 1 der Maschine durch eine Schnellverschlußvorrichtung gehalten, die z. B. aus zwei Kniehebelspannvorrichtungen 21 besteht, von denen je eine an einer Seite des Maschinengehäuses angeordnet ist (F i g. 2). Jede Kniehebelspannvorrichiung greift mit Haltegliedern einer Stange 216 durch Schlitz 2tc am Lagerschild hindurch und gewährleistet in der eingerasteten Lage eine kraftschlüssige Verbindung nach zwei Richtungen. Im gespannten Zustand drücken die Kniehebelspannvorrichtungen das bürstenseitige Lagerschild 5 mit den Führungsstiften 5a an das Gehäuse 1 und den Lagerkörper 12 in seine Öffnung arn Lagerschild 4.

Soll die Läufereinheit ausgetauscht werden, so werden der Mehrfachstecker 16 und das Klemmenbrett 19 abgezogen. Durch gleichzeitiges Schwenken der beiden Kniehebel 21a der Spannvorrichtungen 21 nach oben wird die Läuferbaueinheit durch die Stange 216 aus der Halterung am Lagerschild 4 bzw. aus der Zentrierung am Gehäuse 1 herausgeschoben, so daß die Anwendung von Druckschrauben oder ein Losschlagen mit Hilfe eines Gummihammers entbehrlich wird. Durch geringes Verdrehen der Läuferbaueinheit um die Maschinenachse wird die Verbindung zwischen Lagerschild 5 und Stange 21 σ der Kniehebelspann vorrichtung 21 gelöst.

Die Schnellverschlußeinrichtung kann auch als Drehverschlußvorrichtung ausgebildet sein.

Zur Führung der Läuferbaueinhei' während des Herausnehmens ist eine Teleskop-Schüttenführung vorgesehen, deren Schienen 20 in Achsrichtung der Maschine zwischen den beiden Gehäusefüßen 22; 23 geführt sind. Auf dieser Teleskop-Schlittenführung ruhend, kann die Läuferbaueinheit — wie dargestellt — völlig aus dem Maschinengehäuse herausgezogen werden. Sie liegt dann griffbereit zum Herausnehmen und kann durch eine andere Läuferbaueinheit ersetzt werden.

Nach dem Einschieben der neuen Läuferbaueinheit und Spannen der Schnellverschlußeinrichtung 21 werden der Mehrfachstecker 16 und ein dem neuen Läufer zugeordnetes Klemmenbrett 19 mit Schaltbild eingesteckt. Dabei wird das Einschieben der Läuferbaueinheit durch Auflaufflächen 11 an dem Lagerkörper 12 erleichtert.

Um eine möglichst große Anzahl von Maschinentypen darstellen zu können, enthält nach einer weiteren erfindunjjsgemäßen Ausgestaltung der Bürstenapparat 14, z. B. über ein Handrad 24, verstellbare Bürstenkränze.

Wird mit der Universalmaschine ein Drehtransformator oder ein Schleifringläufermotor mit Bürstenabhebe- und gleichzeitig arbeitender Schleifring-Kurzschlußvorrichtung dargestellt, so ist als Betätigungsorgan zusätzlich ein Handrad 25 angebracht. Beim Drehtransformator wird der Läufer 6 durch einen selbsthemmenden Schneckentrieb verstellbar festgehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Universalmaschine für Ausbildungszwecke, bei der zur Darstellung mehrerer Arten von Maschinen in einen mit einem Klemmenbrett versehenen Stator unterschiedlich ausgebildete Läufer einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Läufer (6) ein fertig verdrahtetes, mit Schaltbild versehenes austauschbares, insbesondere auf den Klemmenkasten der Maschine aufsteckbares Klemmenbrett (19) zugeordnet ist und daß der Läufer (6) mit seinen Lagern (IZ 13), dem bürstenseitigen Lagerschild (5) und dem Bürstenapparat (14) als austauschbare Einheit ausgebildet ist, wobei von dem Klemmenbrett (19) zum Bürstenapparat (14) geführte elektrische Leitungen (15) mit Steckkontakten eines Mehrfachsteckers (16) verbunden sind, der in eine Gegenkontakte aufweisende Steckdose (17) des Klemmenkastens (18) einsteckbar ist.

2. Universalmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das austauschbare Klemmenbrett (19) sowie die Lagerschilder der den Läufer (6) enthaltenden auswechselbaren Einheiten mit Zugehörigkeits-Kennzeichen (Markierungen 19c) versehen sind.

3. Universalmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Läufer (6) enthaltende austauschbare Baueinheit am Gehäuse (1) der Maschine durch eine Schnellverschlußeinrichtung, insbesondere eine Kniehebelspannvorrichtung (21). gehalten ist.

4. Universalmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellverschlußeinrichtung als Drehverschlußvorrichtung ausgebildet ist.

5. Universalmaschine nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Läufer (6) enthaltende auswechselbare Baueinheit durch eine Teleskop-Schlittenführung geführt ist.

6. Universalmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Austausch der Läuferbaueinheit von dem Lagerschild (4) sich lösende Lagerkörper (12) mit einer Auflauffläche (11) versehen ist.

7. Universalmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bürstenapparat (14) verstellbare Bürstenkränze enthält.

8. Universalmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer über ein selbsthemmendes Getriebe mit einem am Gehäuse der Maschine angeordneten Verstellorgan (25) verbunden ist.

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