DE205697C

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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vr 205697 KLASSE 21 d. GRUPPE

JOHN LEWIS MILTON in CHICAGO.

permanenten Magneten.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Oktober 1907 ab.

Es ist bereits bei magnetelektrischen Maschinen bekannt, durch Änderung der Feldstärke in einer feststehenden Spule Ströme zu erzeugen. Es ist auch üblich, zu diesem Zwecke den Feldmagneten so mit Polschuhen .zu versehen, daß ein zwischen ihnen laufender Anker die magnetischen Kraftlinien periodisch schließt und unterbricht. Den bisher gebräuchlichen Einrichtungen dieser Art haftet

ίο aber vielfach der Nachteil an, daß die magnetischen Kräfte ungleich verteilt sind, so daß meist ein starker, einseitiger, magnetischer Zug entsteht, der bei dem plötzlichen Einsetzen der Kräfte sehr bald eine Lockerung der Polschuhe bewirkt und andere Unzuträglichkeiten zeitigt.

Um diesem Ubelstande abzuhelfen, ist gemäß der Erfindung die Anordnung so getroffen, _t daß sich bei der vorliegenden Maschine jederzeit die magnetischen Kräfte vollständig gleichmäßig verteilen. Dies wird dadurch erreicht, daß zwei die gleichnamigen Pole zweier ruhender, permanenter Magnete verbindende Polschuhe mit teils bewickelten, teils unbewickelten Polzacken versehen werden, welche derart gestaltet und angeordnet sind und einen derart gestalteten Anker umschließen, daß bei Drehung des Ankers abwechselnd zuerst beide Magnete durch die bewickelten PoI-zacken magnetisch kurzgeschlossen werden und darauf für die beiden Magnete zwei zii beiden Seiten der bewickelten Polzacken verlaufende magnetische Kurzschlüsse durch die unbewickelten Polzacken hergestellt werden.

Bei solcher Anordnung werden gleichzeitig sehr schnelle und starke Veränderungen in der Dichte der magnetischen Kraftflüsse hervorgerufen.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen, und zwar ist

Fig. ι eine Seitenansicht der Maschine,.

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. ^ i.

Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen der Maschine bei verschiedenen Lagen des Ankers, und

Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform des Ankers.

Die permanenten Feldmagnete 1 und 2, die zweckmäßig parallel zueinander angeordnet sind, bestehen aus einzelnen Lamellen 3. Beide Magnete sind durch Polverbindungsstücke 4 und 5 verbunden, und zwar so, daß an beiden Enden des Verbindungsstückes 4 z. B. positive Pole und an beiden Enden des Verbindungsstückes 5 negative Pole der Magnete liegen. Die Verbindungsstücke 4 und 5 werden am besten aus einzelnen Blechen von guter magnetischer Durchlässigkeit hergestellt. Sie bilden mit den Feldmagneten 1 und 2 einen rechtwinkligen Rahmen. Die einzelnen Magnetlamellen 3 sind verschieden lang, und die Polverbindungsstücke 4 und 5, wie bei 6 (Fig. 1) zu sehen, entsprechend stufenförmig begrenzt. Polverbindungsstücke und Magnete sind durch Klammern 7 und Niete 7¹ zu einem Ganzen verbunden.

Jedes Verbindungsstück 4 und 5 hat drei Polschuhe 8, 9, 10 bzw. 8¹, 9¹, io¹. .

Zwischen den Polschuhen dreht sich der auf der Welle ii befestigte Anker 12. Dieser wird zweckmäßigerweise gleichfalls aus Blechen von guten magnetischen Eigenschaften hergestellt. Er besitzt vier Vorsprünge 12¹, hat also die Form eines Kreuzes. Die Polschuhe sind nach einem Kreis ausgedreht, dessen Mittelpunkt in der Achse der Welle :ii Hegt. Der Luftspalt zwischen Polschuhen und Anker wird so klein als möglich gewählt.

Die Welle 11 ist in dem Fußlager 13, 14 gelagert. Der Schmierring 14^s taucht in den Ölraum 14¹ und schmiert die Welle.
Auf dem vorderen Ende 16 des Lagers 13 sitzt ein Zylinder 15. Dieser hat vier Arme 15¹, von welchen der Rahmen mittels der Schrauben 15" getragen wird. Der Zylinder 15 ist auf dem Lagerkörper 16 drehbar und kann durch Schraube 17 mit diesem fest ver-

ao bunden werden, so daß also der Rahmen in eine beliebige Lage eingestellt werden kann.

Auf die Polschuhe 9 und 9¹ sind Spulen 18 bzw. 19 aufgeschoben, die irgendwie miteinander verbunden sein können, z. B. können sie durch Leitung 20 (s. Fig. 4) hintereinander geschaltet sein. Das freie Ende 18¹ der Spule

18 führt zur Anschlußkammer 21, die an einem der Arme 15^x sitzt. Dieses und das freie Ende 19¹ der Spule 19 können beispielsweise mit einer Unterbrechungsstelle zum Zweck der Hervorbringung des Zündfunkens bei Explosionsmotoren verbunden sein.

. Die magnetischen Kraftlinien der beiden Magnete treten zunächst von entgegengesetzten Seiten in eines der Verbindungsstücke ein, durchziehen, alsdann die Polschuhe und den Anker in gleicher Richtung und kehren schließlich durch das andere Verbindungsstück in entgegengesetzter Richtung zu den Magneten zurück. Bei der Lage des Ankers nach Fig. ι bietet sich den magnetischen Kraftlinien ein Weg durch die mittleren Polschuhe 9 und 9¹, so daß die Induktionsspulen 18 und

19 vom Maximum der magnetischen Kraftliniendichte durchsetzt werden. Verläßt der Anker diese Lage z. B. in der Pfeilrichtung (Fig. 1), so verringert sich die Kraftliniendichte innerhalb der Spulen mehr oder weniger gleichförmig, bis schließlich die Ansätze 12¹ die Polschuhe 9 und 9¹ verlassen und ein Luftspalt zwischen Polschuhen und Ansätzen entsteht. Hierbei nimmt die Kraftliniendichte innerhalb der Spulen sehr rasch ab, besonders auch, weil sich j etzt den Kraftlinien ein neuer Weg von kleinerem magnetischen Widerstände darbietet, nämlich durch die Polschuhe 8 und 8¹ einerseits und 10 und io¹ anderseits (Fig. 4). Die beiderseitigen Wege bieten den Kraftlinien genau gleichen Widerstand dar.

Eine Kurvenform mit besonders hohen Spitzen für die erzeugte E. M. K. erhält man, wenn man" die Breite der Ansätze 12¹ des Ankers 12 kleiner als die Entfernung der Polschuhe voneinander macht, so daß, bevor ein Ansatz 12¹ beim Verlassen der Polschuhe 9 und 9¹ unter die Polschuhe 8 und io¹ tritt, erst ein Luftspalt zwischen Polschuh und Anker entsteht. Eine mehr abgerundete Form der Kurve der E. M. K. liefert ein Anker, dessen Ansätze, wie in Fig. 5 dargestellt, vor gänzlichem Verlassen des vorhergehenden Polschuhes bereits unter den nächsten Polschuh treten, also breiter sind, als die Entfernung der Polschuhe voneinander beträgt.

Erwähnt sei noch, daß der Anker, anstatt umzulaufen, auch Schwingbewegungen ausführen kann, und daß auch die Drehrichtung beliebig ist, so daß die vorliegende Maschine auch mit einem umsteuerbaren Motor ohne weiteres zusammenarbeiten könnte.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Elektrische Maschine mit umlaufendem, gezacktem Anker und zwei ruhenden, permanenten Magneten, deren gleichnamige Pole durch Polschuhe verbunden sind, welche nach innen gekehrte, teils bewickelte, teils unbewickelte Zacken tragen, dadurch gekennzeichnet, daß Anker und Polschuhe derart gestaltet und die induzierten Spulen so zwischen den unbewickelten Polzacken angeordnet sind, daß bei Drehung des Ankers abwechselnd zuerst beide Magnete durch die bewickelten Polzacken magnetisch kurzgeschlossen werden und darauf für die beiden Magnete zwei zu beiden Seiten der bewickelten Polzacken verlaufende, magnetische Kurzschlüsse durch die unbewickelten Polzacken hergestellt werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Polschuh drei Zacken trägt, von denen die mittleren bewickelt sind, während der unbewickelte Anker vier Arme besitzt, die bei seiner Drehung abwechselnd beide Magnete über die bewickelten und unbewickelten Polzacken kurzschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.