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Bürstenurhkehrgetriebe für elektrische Maschinen. Gegenstand der Erfindung
ist eine Bürstenanordnung für elektrische Erzeuger und' Motoren, durch die auch
bei wechselnder Drehrichtung konstante Polarität im äußeren Stromkreise aufrechterhalten
wird. Die Bürsteneinrichtung ist besonders bei solchen Stromerzeugern wirksam, bei
denen - die Bürsten bei der Umkehr der Ankerdrehrichtung durch einen vollen Halbkeis
schwingen.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenhalter der
Bürstenbrücke durch biegsame Leitungen an der Oberfläche von zylindrischen Kontaktstücken,
die mit den Maschinenklemmen leitend verbunden sind, befestigt sind. Beim Ausschwingen
der Bürstenbrücke in der einen oder der anderen Drehrichtung wickeln sich jene Leitungen
auf diese Kontaktstücke, die zweckmäßig exzentrisch zur Drehungsachse sitzen, um
ungehörigen Durchhang der biegsamen Leiter zu verhindern, auf oder von ihnen ab.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auf der Zeichnung dargestellt.
Fig. i ist die Endansicht eines für Zugbeleuchtung geeigneten Stromerzeugers, nachdem
die Staubhaube entfernt worden ist, um die Bürstenanordnung freizulegen.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II von Fig. i, hierbei ist
die Staubhaube mit dargestellt.
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Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Hälfte der Bürstenanordnung
nach Linie III-III von Fig. i, und Fig. 4 ist ein Diagramm und zeigt, wie die exzentrische
Verankerung den Durchhang der biegsamen Verbindungen verhindert. Der in der Zeichnung
dargestellte Stromerzeuger ist eine zweipolige Maschine, wie sie für Zugbeleuchtung
üblich ist, bei der die Bürsten um volle i8o° bei Bewegungsumkehr schwingen. Es
ist aber klar, daß die Erfindung ebensogut bei einer vier- oder mehrpoligen Maschine
benutzt werden kann.
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7 ist der Feldmagnetrahmen, 8 die Ankerwelle, 9 der Stromwender, io
der Anker. Ein am Rahmen 7 angebrachter Ring i i trägt einen Arm mit dem Wellenlager
A (Kugellager oder anderes Lager) in einem Ringteil 1q.. Die Bürsten B und C sitzen
in Bürstenhaltern 12, die an der Bürstenbrücke 13 befestigt sind. Letztere sitzt
auf Kugellagern 15 am Ring -1q.. Bolzen 16, 17 und Isolierplatten 18 und Hülse i9
sichern und isolieren die Halter gegenüber der Brücke. Ein Anschlagstift 2o an der
Brücke arbeitet mit einem Stift 21 an den Grenzen der Schwingbewegung zusammen.
Für gewöhnlich genügt die Reibung der Bürsten auf dem Stromwender, um die Brücke
bei der Umkehr des Stromerzeugers über den Halbkreis zu schwingen.
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Auf dem Ringteil i¢ ist eine Anschlußplatte 23 festgeschraubt, die
die positiven und negativen Klemmen 24 und 25 mit zwischenliegender Isolierung 26
trägt. Der Bürstenhalter 12 für die Bürste B hat zwei Arme 27 und 28 aus Messing
oder Kupfer, die durch die Bolzen 16 und 17 befestigt sind. Der
Arm
27 steht mit dem Halter 12 in elektrischer Berührung, ist jedoch gegen die Bolzen
16 und 17 durch die Hülse i9 isoliert. Der Arm 28 ist gegen den Arm 27 und gegen
den Halter 12 durch die Isolierung 29 und gegen die Bolzen 16 und 17 durch die Isolierhülsen
30 isoliert. Die Unterlagscheibe 31 für die Muttern der Bolzen ist bei 32
isoliert. Die Enden 27a und 2811 der Arme 27 und 28 sind nach der Mitte zu abgekrümmt
und lassen einen Raum zwischen sich. Sie sind durchlocht, um einen kleinen Bolzen
33 aufzunehmen. Dieser ist mit einer Isolierhülse 34 ausgerüstet; die Befestigungsmutter
35 ist ebenfalls isoliert. Auf der Isolierhülse 34 sitzt zwischen den Enden 27a
und 28a der Arme 27 und 28 ein walzenförmiges Kontaktstück 36 in Berührung mit dem
Armende 27a, hingegen von dem Armende 28a durch die Scheibe 37 isoliert. Auf der
anderen Seite von 28a sitzt auf der Hülse 34 ein walzenförmiges Stück 38, das mit
Arm 28a in Berührung steht. Das Stück 38 ist vom Kopf der Welle 33 durch die Scheibe
39 isoliert.
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Auf der Klemmenplatte 23 sitzt eine zweite Spindel 40 mit einer Isolierhülse
41 und trägt die folgenden Teile: die positive Klemme 24, die bei 26 gegen die Platte
23 isoliert ist, das walzenförmige Kontaktstück 43, das in elektrischer Berührung
mit der Klemme 24 steht, die negative Klamme 25 mit Isolierung durch Scheibe 44
gegen das Stück 43, das walzenförmige Kontaktstück 45 in Berührung mit der Klemme
24, jedoch gegen den Kopf der Welle 4o durch die Scheibe 46 isoliert.
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Die Klemme 24 ist an der Klemmenplatte 23 durch die isolierte Schraube
25b befestigt, während die Klemme 25 bei 25a abgebogeji ist, um ihre Befestigung
an der Klemmenplatte 23 auch durch die isolierte Schraube 25b zu ermöglichen.
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Bei dieser Bauart sind die Lager leicht zugänglich, und die einzelnen
Teile können leicht abgenommen und wiederaufgesetzt werden.
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Die walzenförmigen Stücke 36 und 43 sind elektrisch durch ein biegsames
Band 47 verbunden und ebenso stehen die Stücke 38 und 35 durch ein biegsames Band
48 in Verbindung. Die Bänder sind beispielsweise durch Schrauben 49 befestigt (Fig:
4). Ein Joch 50 (Fig. i und 3) verbindet elektrisch den Halter der Bürste C mit
dem Arm 28. Nimmt man die Bürste B als positive Bürste an, so ist der Stromlauf
wie folgt: Bürsten B, zugehöriger Bürstenhalter 12, Arm 27, Armende 27a, Kontaktstück
36, biegsames Band 47, Kontaktstück 43, Klemmen 24, äußerer Stromkreis (nicht dazgestellt),
negative Klemme 25, Kontaktstück 45, biegsames Band 48, Kontaktstück 38, Armende
28a, Arm 28, Joch 50 und Halter der negativen Bürsten C.
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Geht die Umdrehung im Sinne des Uhrzeigers vor sich (Fig. i und 4),
so steht der Anschlagstift 2o mit dem Anschlag 2i rechts in Fig. i in Berührung.
Dieser Anschlag ist nur in Fig. 3 zu sehen. Die biegsamen Bänder 47 und 48 wickeln
sich um die Kontaktstücke 43 und 45, wie aus den Fig. i und 4 ersichtlich ist. Wird
der Drehsinn geändert, so legt die Reibung der Bürsten B und C am Stromwender die
Bürstenbrücke um, so daß der Stift 2o zu dem Anschlag 2i auf der linken Seite von
Fig. i gebracht wird, und dabei wickeln sich die Bänder 47 und 48 von den Kontaktstücken
43 und 45 ab. In der neuen Lage bleiben die Vorzeichen der Bürsten ebenso wie in
der alten Lage.
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In Fig. 4 sind die festen Kontaktstücke 43 und 45 schematisch bei
D dargestellt und die beweglichen Kontaktstücke 36 und 38 bei E, die beiden Bänder
47 und 48 bei F. Die Mitte der Ankerwelle ist bei 0 angegeben. Die punktierten Linien
und die Lage bei E' stellen die beweglichen Kontakte und Bänder nach der Schwenkung
um i8o° gegen den Uhrzeigerdrehsinn dar. Der Abstand a ist die Entfernung zwischen
der Mitte 0 und der Mitte der kleinen Welle 40 und ist gleich einem Viertelumfang
der Kontaktstücke 43 und 45, -während der Abstand b die Entfernung zwischen den
Mitten der Wellen 40 und 33 ist. Der Abstand c ist die Entfernung zwischen der Mitte
der Welle 35 und der Mitte 0. Er ist gleich a -+ b.
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In der punktierten Lage ist der Abstand zwischen den Mitten bei D
und E' gleich c + a oder gleich b +-:2a. Das ist die Länge des abgewickelten Bandes
(vgl. die punktierten Linien). Daher können zu keiner Zeit die Bänder schlapp werden.
Während des Rufwickelns oder Abwickelns der Bänder verteilt sich die Biegung über
die Entfernung 2a oder den halben Umfang der Kontakte 43 und 45.
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Der Vorteil der Anordnung liegt in der Vorbestimmung der Biegung bezüglich
Ausdehnung und Ort. Scharfe Biegung und Durchhang, wie bei bestehenden Anordnungen,
ist unmöglich; gleichzeitig ist die Bauart einfach und billig.
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Es sei bemerkt, däß die Vorteile der Erfindung -auch mit Sicherheit
eintreten, selbst wenn die Kontakte 43 und 45 und die Welle 40 nicht exzentrisch
liegen.