DE28611C - Regulirung der abnehmenden Bürsten und der thätigen Stromkreise von elektrischen Maschinen bei wechsender Richtung der Antriebskraft und veränderlicher Geschwindigkeit der Antriebswellen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

der Antriebswellen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28, August 1883 ab.

Die gegenwärtigen Neuerungen beziehen sich insbesondere auf Einrichtungen und Apparate zur elektrischen Erleuchtung von Eisenbahnzügen und anderen Fahrzeugen. Diese Erleuchtung wird erzielt mit Hülfe von dynamo- oder magneto-elektrischen Maschinen und elektrischen Accumulatoren oder Secundärbatterien, und zwar in der Weise, dafs die Maschinen durch die Bewegung des Vehikels angetrieben werden und die Speisung der Accumulatoren bewirken, welche ihrerseits die Elektricität an die Lampen abgeben.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist:

Fig. ι eine Seitenansicht und

Fig. 2 eine Endansicht einer nach Mafsgabe der Erfindung construirten Dynamomaschine.

Fig. 3 veranschaulicht ' ein Schema zur Erklärung, wie die erregenden Magneten vom Lampenstromkreis Elektricität zugeführt erhalten und wie mit zwei Accumulatoren gearbeitet wird.

Die automatische Umstellung der Bürsten der Maschine bei eintretender Umkehr der Bewegungsrichtung, d. h. je nachdem der Zug vor- oder rückwärts fährt, ist nothwendig, damit die Ableitung des Stromes nach den Accumulatoren unter allen Umständen erfolgt. Dieselbe wird bei Fig. 2 ermöglicht durch Anwendung zweier Bürstenpaare P und P², welche so in drehbaren und durch Zugstange g mit einander verbundenen Haltern G und £² angeordnet sind, dafs in Uebereinstimmung mit der Bewegungsrichtung entweder das Paar P oder das Paar P^ sich mit dem Collector A in Contact befindet. Die Welle des Collectors trägt nämlich eine Schnurscheibe B, und um diese führt eine Schnur b, deren eines Ende bei c an einer Hülse C auf der Achse p des oberen Bürstenträgers G befestigt ist. Die Hülse C ihrerseits besitzt einen aufwärts gerichteten Arm D mit einem darauf beweglichen Gleit» stück d, an welchem letzteren das andere Ende der Schnur befestigt ist und welches durch eine Feder d'ⁱ aufwärts, gedrückt wird, so dafs die Schnur sich fest um ihre Scheibe B legt und bei deren Bewegung die Hülse C mit Arm D zwingt, sich etwas nach der einen bezw. anderen Richtung zu drehen. Das obere Ende von D ist im Winkel gebogen und mit der bei e drehbar aufgehängten Stange E verbunden. Diese Stange E endigt unten in einen Haken <?², welcher eine auf dem oberen Bürstenträger G angeordnete Stange /, Fig. 2 und 1, umfafst, so dafs durch die Bewegung der Hülse C mit ihrem Arm D nach der einen oder anderen Richtung die Stange E mit ihrem Haken «² nach dem einen oder anderen Ende von / gezogen wird und dann, wenn sie gehoben wird, dem oberen sowie mit ihm (durch Verniittelung der Zugstange g) auch dem unteren Bürstenträger eine Drehung ertheilt, um entweder das Bürstenpaar P oder P¹ mit dem Collector A in Contact zu bringen. So lange die Bürstenträger nicht von der Stange E beeiriflufst werden, befinden sich dieselben durch eine Feder/?

in einer Mittelstellung, wie in Fig. 2, wo keine der Bürsten mit dem Collector in Berührung steht. Das -Andrücken des einen oder des anderen Paares der Bürsten an den Collector findet statt, noch bevor die Bewickelung der erregenden Magneten von anderswo her den erforderlichen Strom erhalten hat. Zu dem Ende ist durch einen über Scheiben / und J geführten Riemen mit der Armaturwelle ein Centrifugalregulator K, Fig. 1, verbunden, dessen Hülse auf das eine Ende des auf dem adjustirbaren Zapfen / drehbaren doppelarmigen Hebels L wirkt. Das andere Ende von L trägt ein Gleitstück M, welches sich auf der verticalen Stange N führt. Letztere trägt oben ein zweites Gleitstück Q, welchem der Drehzapfen e für die Stange E angehört, und zwischen beiden Gleitstücken ist die Spiralfeder r eingeschaltet. Der Hebel L wird durch eine Feder s oder ein Gewicht niedergehalten, so dafs der Regulator nicht eher ihn zu bewegen beginnen kann, als bis die Armatur eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat. Mit der Bewegung des Hebels erfolgt auch das Aufwärtsgehen des Gleitstückes M sowie des Gleitstückes Q, so dafs die Stange E in die Höhe gezogen wird und durch Drehen der Träger G und G² das eine der Bürstenpaare gegen den Collector andrückt, um den erzeugten Strom, möge nun vor- oder rückwärts gefahren werden, immer in der gehörigen Richtung den Secundärbatterien zuzuführen.

Anstatt einen Centrifugalregulator zu benutzen, kann man die Maschine zunächst auch mit kleinem Stromkreis arbeiten lassen und in diesem Stromkreis einen Elektromagneten anordnen, welcher, wenn die elektromotorische Kraft eine gewisse Gröfse erreicht hat, einen Umschalter in Thätigkeit setzt und die Accumulatoren einschaltet. Im allgemeinen aber wird der Regulator vorzuziehen sein.

Der Strom für die erregenden Magneten der Maschine wird vom Lampenstromkreis abgezweigt und der Contact für diesen Zweigstrom wie auch derjenige für den Ladungsstromkreis Z¹U den Accumulatoren wird erst geschlossen, nachdem die Collectorbürsten angedrückt sind und die Maschine eine gewisse Geschwindigkeit erreicht hat. Der schon genannte Hebel L wird nämlich, wenn er das Andrücken der Collectorbürsten bereits bewirkt hat, wegen des noch weiteren Steigens der Geschwindigkeit der Maschine so hoch gehoben, dafs er die Feder r zwischen den Gleitstücken M und Q zusammendrückt und durch ein an ihm befestigtes Contactstück t zuerst bei η den vom Lampenstromkreis ausgehenden Stromkreis der erregenden Magneten und sodann bei ν den Ladestromkreis von der Maschine nach den' Accumulatoren schliefst. Die verschiedenen Contacte bleiben nun bestehen, so lange die Maschine ihre normale Geschwindigkeit beibehält. Sinkt aber die Geschwindigkeit, so unterbricht der Hebel L durch sein ebenfalls erfolgendes Herabsinken zuerst den Ladestromkreis, sodann den Stromkreis der erregenden Magneten und schliefslich den Contact der Bürsten mit dem Collector. Auf dem oberen Ende des Contactstückes t ist ein Stück isolirendes Material t² vorgesehen, an welchem die übrigens adjustirbaren Contactstücke η und ν anliegen, wenn die Maschine nicht arbeitet.

Durch diese Einrichtungen in Verbindung mit entsprechender Adjustirung der Bürsten wird bei wechselnder Geschwindigkeit ein hinreichend starker und constanter Strom erhalten, so dafs die Anwendung besonderer Vorrichtungen zur Regulirung des Stromes ganz unnöthig ist.

In Fig. 3 ist die dynamo- oder magneto-elektrische Maschine Z mit zwei Accumulatoren Y bezw. F² combinirt. Aufserdem ist ein Stromkreis für die Lampen X mit einem Umschalter W angeordnet, welcher so eingerichtet ist, dafs er in einer gewissen Position den einen der Accumulatoren Y oder F² zwecks seiner Ladung mit der Maschine und den anderen, vorher geladenen, mit den Lampen verbindet. Wenn der erstgenannte Accumulator geladen und der letztgenannte erschöpft ist, wird der Umschalter W gedreht, um die Maschine Z nunmehr mit dem erschöpften Accumulator und dem frisch geladenen Accumulator mit den Lampen zu verbinden. Der Umschalter besitzt sonach zunächst zwei Contacte für die beiden Pole des von der Maschine Z ausgehenden Ladungsstromkreises, sodann zwei Contacte für jeden der Accumulatoren, welche abwechselnd mit denen der Maschine verbunden werden, und endlich zwei Contacte für den Lampenstromkreis, welche entweder mit den Contacten von Y oder von F² in Verbindung treten. Die Anordnung der Stromkreise ist leicht aus Fig. 3 verständlich und ans Fig. 4 und 5, welche den Umschalter in zwei verschiedenen Stellungen zeigen. In letzteren beiden Figuren sind w und w^s Contactstücke und ν Contactfedern. Die Stücke w sind so lang, dafs sie mit zweien der Federn υ gleichzeitig in Contact treten können, Fig. 5. Von den Stücken w² sind je zwei sich.gegenüberstehende, wie bei v², Fig. 4, angedeutet, mit einander in metallischer Verbindung. Der Lauf der Ströme ist durch die strichpunktirten Linien angegeben. In Fig. 4 tritt der Strom von der Maschine bei 1 ein und geht von 2 nach dem zur Ladung geschalteten Accumulator, um sodann über 3 und 4 nach der Maschine zurückzukehren. Der Strom von dem geladenen Accumulator tritt bei ι a ein und gelängt von 2 a nach den Lampen und erregenden Magneten sowie über 3 a und 4 a retour. Wenn der zweite Accumulator erschöpft und der erste geladen ist, wird der Umschalter in die Position Fig. 5 gedreht. Es tritt dann

der Strom von der Maschine bei ι ein und geht über ia nach dem zweiten Accumulator, von wo er über 4 a und 4 zur Maschine zurückkehrt. Der Strom von dem ersten, nunmehr geladenen Accumulator aber tritt bei 2 ein und gelangt über 2 a nach den Lampen und von hier über 3 a und 3 retour. Der Strom für die erregenden Magneten ist von dem Lampenstromkreis abgezweigt. V, Fig. 3, ist ein Umschalter, mittelst welches der Strom nach den Lampen abgestellt werden kann.

Schliefslich sei noch darauf hingewiesen, dafs die vorstehenden Neuerungen, obgleich sie nur in Anwendung für die Zwecke der elektrischen Erleuchtung von Eisenbahnwagen, Schiffen und anderen Fahrzeugen beschrieben worden sind, mit gleichem Erfolge, insbesondere, so weit es die Einrichtungen zur Regulirung, zur Herstellung und Oeffhung der Contacte sowie zur Vertheilung der Ströme anbetrifft, auch für andere elektrische Zwecke Verwendung finden können.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bei Apparaten zur Erzeugung von Elektricität mittelst Betriebskraft, welche bald aus der einen, bald aus der anderen Richtung applicirt wird, die Anwendung zweier Gruppen von Collectorbürsten PP², welche auf drehbaren Trägern G G^% angeordnet sind, in Combination mit einer beweglichen Stange E, die in Position gebracht wird, um die eine oder die andere Bürstengruppe mit dem Collector A in Contact zu bringen, wie mit Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben. Bei Elektricitätserzeugern, welche aus wechselnden Richtungen Antrieb erhalten, die Benutzung eines Regulators, welcher von der rotirenden Armatur aus beeinflufst wird, in Combination mit den Collectorbürsten PP² und dem Collector ^4, um den Strom immer in der geeigneten Richtung abzuführen, nach welcher Seite auch die Armatur getrieben werden möge, wie mit Hülfe der Fig. 1 beschrieben.

   Bei Apparaten zur Erzeugung elektrischer Ströme die Benutzung eines Regulators, welcher seine Bewegung von der rotirenden Armatur erhält und welcher entsprechende Contactstücke PP² in solcher Weise beeinflufst, dafs, wenn eine gewisse Geschwindigkeit erreicht ist, zuerst die erregenden Magneten Strom erhalten und darauf der Stromkreis zu den Accumulatoren geschlossen wird, wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.
   Bei Apparaten zur Erzeugung elektrischer Ströme, und zwar in Combination mit einem von der Armaturwelle aus getriebenem Regulator, die Benutzung des Hebels L mit Contactstiick t, welches den Stromkreis für die Erzeugung des Stromes so lange unterbrochen hält, bis die Maschine eine gegebene Geschwindigkeit oder Kraft erlangt hat, jedoch, wenn diese erreicht ist, den besagten Stromkreis schliefst, wie mit Bezugnahme auf Fig. ι der Zeichnungen beschrieben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.