DE19779C

DE19779C - Innovations in dynamo-electric and electrodynamic machines

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Publication number: DE19779C
Application number: DENDAT19779D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate.CLASS 21: Electrical apparatus.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 2. Februar 1882 ab.Fatentirt in the German Empire from February 2, 1882.

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.The 'rotating dynamoelectric machine shown in Figs. 1 and 2, which at The changed position of the commutator also serves as an electrodynamic machine differs from all previously known dynamo-electric machines essentially in that in a manner similar to that of Page's oscillating electrodynamic machine Wire spirals, in which the current is induced, also produce the effective magnetism.

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. SieAn iron sheet α is bent into an open cylinder. The missing piece a ¹ can be filled with brass or some other non-magnetic metal. A gear c of the same thickness as the cylinder wall is attached to one end of the hollow cylinder formed in this way. The cylinder rotates between the six friction rollers ddd and d ^] d ¹ d ^l , of which the first three are connected with wheel drives eee , which mesh with the gearwheel of the cylinder. At one end of the axes fff, on which the friction rollers and the drives sit, are the three identical drives ggg, which mesh with the gear wheel h , which sits on the continuous main axis i. This axis and the cylinder must therefore always turn evenly. The rotating cylinder is surrounded by sheet brass cylinders k and k ¹ , which, after the cylinder member with its drive wheel has been inserted into the annular space which they together form, are closed by rings I ^{and I 1 made of insulating material.} The outer sheet metal cylinder k is provided with incisions at the three symmetrical points of its periphery, where the friction rollers and wheel drives must come into contact with the iron cylinder. It is also attached to the brass lamellae m mm , which are connected at their ends to the frame η η . so that the iron ring can rotate freely in the closed ring-shaped space formed by the sheet brass cylinders k and k ¹ and the insulating end rings / and I ¹ . Mmm the remaining free between the three brass lamellae part of cylinderförrnigen cavity which umschliefst the iron cylinder, is now wrapped in an ordinary manner with isolirtem wire. The wire is divided into 18 (as shown) or more or less sections, the ends of which lead to the 36 springs 00 ... , which are fastened to the ring p, which is made of insulating material, in such a way that two are always two opposing springs are in contact with each other at their ends. The beginning of each wire division is now always connected to a spring on one side of the ring, the associated wire end to the spring of the next spring pair on the other side of the insulating ring, so that the entire winding wire is closed by the touch contacts of the 18 pairs of springs . The springs are placed in such a way that all their points of contact lie in a plane perpendicular to the main axis of the apparatus. On this axis itself sit two thin knife-like noses r and r ^l with the associated slip rings s and s ¹ . These separating knives are clad on one side with insulating material (ivory, stone, etc.), or they can consist of two metal sheets isolated from one another. she

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.are adjusted with their slip rings on the axis so that they are in the plane of the spring contacts and when the axis is rotated they pass between the springs and always separate at least two pairs of springs from each other. As the insulated side surfaces of the two knives lie on different sides, the result is that the circuit is interrupted by them at two opposite points. At the same time, the current path for one half of the wire spirals is restored through the conductive side of the knife, the associated slip rings and the contact springs t and t ^x sliding on them, while the other half is always interrupted. The knives are now set on the axis so that one interrupts the winding wire of that wire division and resp. with its sliding spring, which stands just above the brass segment of the rotating cylinder, while the other is so adjusted that the action of the machine is greatest. If the sheet iron, which has been bent into an open ring, has retained a small degree of magnetism and the cylinder is turned in the right direction, it generates a current in the spirals on the closed side, which has an intensifying effect on the magnetism of the iron core; the dynamo-electric increase of the magnetism and thus of the current flowing through the windings occurs. If, on the other hand, the spring washer is set in such a way that the springs permit the opposite direction of rotation, the machine is set in rotation by a current supplied to it; it therefore serves as an electrodynamic motor. To strengthen the magnetic field of the cylinder-shaped bent electromagnet, a few layers of iron wire are wound over the wire spirals. This reinforcing effect can be increased even further by inserting an iron pipe into the space within the windings. If the machine is intended to serve as an electrodynamic machine (or electric motor), and if the direction of rotation is to be changed at will, the springs must be so designed that they allow rotation in every sense, and each of the two from each other isolated side surfaces of the knife must be provided with a slip ring. The direction of rotation can then be reversed by changing the pairs of slip rings used.

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.Since in this machine the same wire which magnetizes the iron, also works to generate electricity or force, it does not use less energy through heating Current or force generating wires are lost, as with the previous dynamoelectric and electrodynamic machines. The fact that the inner parts of the winding wire also have the full magnetizing effect on the iron of the whole magnet. This is also the case when the rotating cylinder, instead of one sheet of iron bent into a circle, two or more through non-magnetic matter forms separate iron sheets, as the direction of magnetization remains the same for all magnets, and consequently the inner wires are also in the correct position on all of them Magnetizing the senses. In this case the working spirals of the separated Magnets are either connected in parallel, or if they are behind each other are to be traversed by the current, a pair of knives for each of the rotating magnets be attached with slip rings. Instead of using knives as described, one of them Side surface is insulated, it can also be made entirely of metal in order to protect the last in the To follow the direction of the movement with a knife made of insulating substance, which is the division of the winding wire which no current can traverse should continuously interrupts at any point.

Claims

Patent Claims:

1. The application of one or more circularly curved pieces of iron ring, which rotate within fixed turns between friction rollers.

2. The transmission of the rotation of the inner cylinder, which is partly made of iron on the axis of the apparatus by one or more gears attached to it, which instincts intervene.

3. The connection of the wire ends of the sections of the winding wire into one closed wire spiral by insulated attached pairs of springs, which by their Spring force can be obtained in contact with each other.

4. The continuous conductive connection of the closed wire spiral to two or several places with associated slip rings and the simultaneous interruption the same in other suitable places by knife-like sitting on the shaft Noses that go through between the contact springs.

1 sheet of drawings.