DE348221C

DE348221C - Magnetic electric machine, in particular for bicycle lighting

Info

Publication number: DE348221C
Application number: DENDAT348221D
Authority: DE
Original assignee: Quast & Co
Current assignee: Quast & Co
Publication date: 1922-02-03

Description

magnetelektrische Maschine, insbesondere zur Fahrradbeleuchtung. Bei magnetelektrischen Kleinmaschinen mit umlaufendem Anker, wie sie insbesondere zur Fahrradbeleuchtung verwendet werden, hat man bisher den Strom vom Anker mittels an diesem befestigter Schleiffedern abgenommen, die man auf dem äußeren Umfange eines am feststehenden Magnetgestell vorgesehenen Ringansatzes schleifen ließ. Schleiffedern, also freitragende Blattfedern, deren freies Ende als Kontaktstück dient oder dieses trägt, haben als Stromabnehmer den Vorzug der leichten Massenherstellung und einer guten Federung, da sie infolge der freien Beweglichkeit ihrer Kontaktfläche den unvermeidlichen kleinen Unebenheiten des Schleifringes und einer Verlagerung des Ankers leicht folgen können, so daß die Kontaktflächen besser geschont werden als bei einem federbelasteten, radial verschiebbaren Kontaktstück.Magnetic electric machine, in particular for bicycle lighting. at small magnet-electric machines with rotating armature, as used in particular for Bicycle lights are used, one has so far by means of the electricity from the anchor on this attached slide springs removed, which one on the outer circumference a ring attachment provided on the stationary magnet frame. Slide springs, so self-supporting leaf springs, the free end of which serves as a contact piece or this carries, as pantographs, have the advantage of easy mass production and one good suspension, as they due to the free mobility of their contact surface unavoidable small bumps in the slip ring and a shift of the Anchor can easily follow, so that the contact surfaces are better protected than with a spring-loaded, radially displaceable contact piece.

Die übliche Auflage der Schleiffeder auf dem äußeren Umfange des Ringansatzes .hat den Nachteil, daß die Feder so stark bemessen sein muß, daß sie sich auch bei hohen Drehzahlen unter der Wirkung der Fliehkraft nicht abhebt. Die Blattfeder muß daher, insbesondere wenn man für sie an Stelle von Stahl Neusilber oder einen anderen leicht beschaffbaren, aber nicht so gut federnden Stoff wählt, so stark gemacht werden, daß die gute Federung in Frage gestellt ist und sich der Schleifring bald ausläuft. Die Federung kann man zwar durch eine größere freitragende Länge der Feder erhöhen, jedoch ist der hierzu zwischen Anker und Magnetgestell zur Verfügung stehende Raum sehr klein, so daß die Verlängerung der Feder auf Schwierigkeiten stößt.The usual support of the slide spring on the outer circumference of the ring attachment .Has the disadvantage that the spring must be dimensioned so strong that it is also at high speeds under the effect of centrifugal force does not take off. The leaf spring must therefore, especially if you look for them in place of steel nickel silver or some other Choosing easily obtainable, but not so springy fabric, made so strong be that the good suspension is in question and the slip ring will soon expires. The suspension can be achieved by a larger unsupported length of the spring increase, but this is the one available between the armature and the magnet frame Space is very small, so that the elongation of the spring encounters difficulties.

Nach der Erfindung ist die gute Federung der Schleiffeder bei kleiner Baulänge dadurch ermöglicht, daß die freitragende, am umlaufenden Anker befestigte Schleiffeder auf dem inneren Umfange des feststehenden Ringansatzes schleift. Die Feder braucht dann nur ,gerade zo stark zu sein, daß sie bei kleineren Drehzahlen einen Andruck ausübt, der den guten Stromschluß sichert. Ein Abheben der Feder unter der Wirkung der Fliehkraft kann nicht mehr eintreten, vielmehr wird der Andruck durch die mit der Drehzahl wachsende Fliehkraft nur vergrößert, so daß die gute Stromabnahme bei allen Drehzahlen gesichert ist. Dabei ist die Fliehkraft verhältnismäßig groß, da die ganze Masse der Feder ihr unter-%vorfen ist. Die Blattfeder kann also ohne Rücksicht auf die Fliehkraft bemessen und demgemäß schwächer gehalten werden, so daß sie eine größere Federung besitzt und die Kontaktflächen mehr geschont werden. Insbesondere ist auch der Nachteil der freitragenden Feder, bei hohen Drehzahlen infolge Unebenheiten des Ringansatzes oder einer Verlagerung des Ankers zu springen, durch die Ausnutzung der Fliehkraftwirkung zum Andruck der Feder vermieden.According to the invention, the good suspension of the slide spring is smaller Overall length made possible by the fact that the self-supporting, attached to the circumferential anchor Sanding spring grinds on the inner circumference of the fixed ring attachment. the The spring then only needs to be so strong that it can operate at lower speeds exerts a pressure that ensures a good electrical connection. A lifting of the feather underneath the effect of centrifugal force can no longer occur, rather the pressure only increased by the centrifugal force, which increases with the speed, so that the good Power consumption is assured at all speeds. The centrifugal force is proportional great, since the whole mass of the spring is to be thrown under%. So the leaf spring can are dimensioned regardless of the centrifugal force and therefore kept weaker, so that it has a greater resilience and the contact surfaces are more spared. In particular, there is also the disadvantage of the self-supporting spring at high speeds jumping due to unevenness of the ring base or a displacement of the anchor, avoided by utilizing the effect of centrifugal force to press the spring.

Man hat zwar bereits vorgeschlagen, umlaufende Stromabnehmerbürsten im Innern einer ruhenden Kontaktfläche derart anzuordnen, daß sie durch die Fliehkraft bei zunehmender Geschwindigkeit mit wachsendem Druck an die Kontaktfläche angedrückt werden. Jedoch hat man die Bürste radial verschiebbar in Führungen gelagert und durch eine Feder o. dgl. belastet, so daß die Betriebsverhältnisse ganz andere sind als bei freitragenden Schleiffedern.It has already been proposed to use rotating current collector brushes to be arranged inside a stationary contact surface in such a way that it is caused by centrifugal force pressed against the contact surface at increasing speed with increasing pressure will. However, the brush has been mounted in guides and can be moved radially Loaded by a spring or the like, so that the operating conditions are completely different than with self-supporting slide springs.

Um die Federung der Schleiffeder zu erhöhen und ihre Fliehkraftwirkung zu vergrößern, ohne daß sie eine große Masse erhält, ist die Schleiffeder nach der Erfindung an dem dem Schleifring abgewandtenEnde desAnkers freitragend befestigt. Die Feder kann dabei schwach ausgeführt werden, da der nötige Andruck und die gewünschte Fliehkraftwirkung durch den großen Hebelarm erzielt werden.To increase the springiness of the slide spring and its centrifugal force to increase without giving it a great mass, is the slide spring according to the invention, self-supporting at the end of the armature facing away from the slip ring attached. The spring can be made weak because of the necessary pressure and the desired centrifugal force can be achieved through the large lever arm.

Zur Innehaltung des bei der magnetelektrischen Kleinmaschine sehr kleinen Luftspalts zwischen den Polschuhen des Magnetgestells und dem umlaufenden Anker müssen die Polschuhe in einem bestimmten Abstand vom Anker stehen, was zweckmäßig durch Anordnung von Zentrieransätzen an den zur Lagerung der Ankerwelle dienenden Lagerschilden erreicht wird, auf die sich beim Zusammenbau der Maschine die Polschuhe legen. Diese Zentrieransätze sind nach der Erfindung dadurch geschaffen, daß der Schleifring in einem inneren Ringflansch des einen Lagerschildes isoliert gelagert ist, dessen äußere Umfläche zugleich als Zentreransatz für die Polschuhe des Magnetgestells dient. Hierdurch ist einerseits der Schleifring sicher und geschützt gelagert, während anderseits seine Fassung zum Zentrieren der Polschuhe ausgenutzt ist, so daß besondere Zentrieransätze in Fortfall kommen.To pause in the case of the small magneto-electric machine small air gap between the pole pieces of the magnet frame and the rotating one Anchors, the pole shoes must be at a certain distance from the armature, which is useful by arranging centering lugs on the ones used to support the armature shaft End shields is achieved on which the pole pieces are when assembling the machine place. These centering lugs are created according to the invention in that the Slip ring mounted isolated in an inner ring flange of one end shield is, the outer circumferential surface at the same time as a center approach for the pole pieces of the magnet frame serves. As a result, on the one hand, the slip ring is stored safely and protected while on the other hand, its version is used to center the pole pieces, so that special Centering approaches are no longer available.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment according to the invention is shown in the drawing.

Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Maschine, Abb.2 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. i, und Abb. 3 ist eine zum Teil im Schnitt gezeichnete Seitenansicht der Abb. i.Fig. I is a longitudinal section through the machine, Fig. 2 is a cross section along the line A-B of Fig. i, and Fig. 3 is a partially drawn in section Side view of Fig. I.

Der Doppel-j-Anker der dargestellten Maschine besteht aus den mit Stirnscheiben i, 2 fest verbundenen Polschuhen 3, dem Ankerkern ¢ und der Ankerwicklung 5. Mit an den Stirnscheiben 1, 2, vorgesehenen Wellenstümpfen 6 ist der Anker in zwei Schilden 7, 8 gelagert, von denen das eine Schild 7 mit einem nach innen ragenden Ringflansch 9 versehen ist.The double j-anchor of the machine shown consists of the with End disks i, 2 firmly connected pole pieces 3, the armature core ¢ and the armature winding 5. With the stub shafts 6 provided on the end disks 1, 2, the anchor is in two shields 7, 8 mounted, one of which is a shield 7 with an inwardly protruding Annular flange 9 is provided.

In dem Ringflansch 9 ist unter Zwischenschaltung eines Isolierringes io ein metallener Schleifring i i unverrückbar gelagert. Gegen die innere Umfläche dieses Ringes legt sich mit einem Ende eine Schleiffeder 12, die freitragend mit dem anderen Ende an der Stirnscheibe :2 isoliert befestigt ist, welche an dem dem Schleifring i i abgewandten Ende des Ankers liegt. Zu diesem Zweck ist die Schleiffeder durch eine Aussparung 13 in der Endscheibe i des Ankers mit Spiel hindurchgeführt. An die Feder 12 ist das eine Ende der Ankerwicklung 5 angeschlossen, während das andere Ende dieser Wicklung durch eine sich gegen das Lagerschild 8 legende Schleiffeder 14 mit dem Gestell der Maschine in stromleitender Verbindung steht, das den einen Pol bildet. Mit dem Schleifring i i ist ein stromleitender Bügel 15 verbunden, der über das Lagerschild 7 hinweg zu einer den anderen Pol der Maschine bil-(lenden Steckdose 16 geführt ist.In the annular flange 9 is with the interposition of an insulating ring io a metal slip ring i i immovably mounted. Against the inner surrounding area this ring lays with one end a slide spring 12, which is self-supporting the other end to the end plate: 2 is insulated, which is attached to the dem Slip ring i i facing away from the end of the armature lies. For this purpose the slide spring is used passed through a recess 13 in the end plate i of the armature with play. One end of the armature winding 5 is connected to the spring 12, while the the other end of this winding by a slide spring lying against the bearing plate 8 14 is in electrical connection with the frame of the machine, the one Pole forms. A current-conducting bracket 15 is connected to the slip ring i i, which across the end shield 7 to form the other pole of the machine (lenden Socket 16 is performed.

Bei niedrigen Drehzahlen der Maschine liegt die Feder 12 im wesentlichen infolge ihrer Federung an dem inneren Umfang des Schleifringes ii mit so großem Druck an, daß der im Anker erzeugte Strom gut weitergeleitet wird. Nimmt die Drehzahl zu, so tritt zur Federkraft noch die Wirkung der Fliehkraft hinzu, die trotz der kleinen Masse der Feder groß ist, da die Feder infolge ihrer Befestigung an der Stirnscheibe 2 eine große, freitragende Länge hat. Der Andruck der Feder 12 nimmt daher mit dem Wachsen der Drehzahl zu, so daß die gute Stromabnahme auch bei hohen Drehzahlen gesichert und insbesondere ein Springen der Feder infolge von Unebenheiten des Schleifringes ii vermieden ist.At low speeds of the machine, the spring 12 is essentially due to their suspension on the inner circumference of the slip ring ii with so large Pressure to ensure that the current generated in the armature is passed on well. Takes the speed to, the effect of the centrifugal force occurs in addition to the spring force, which despite the small mass of the spring is large because the spring as a result of its attachment to the Front disk 2 has a large, unsupported length. The pressure of the spring 12 takes therefore with the increase in speed, so that the good current consumption even at high Secured speeds and in particular a jumping of the spring as a result of bumps of the slip ring ii is avoided.

Der die Fassung für den Schleifring ii bildende Ringflansch 9 ist zugleich als Zentrieransatz für die Polschuhe 17 des Magnetgestells ausgebildet, indem er einen so großen Durchmesser hat, daß die Polschuhe bei ihrer Auflage auf seiner äußeren Umfläche genau in dem Abstand von den Polschuhen 3 des Ankers liegen, daß der erforderliche kleine Luftspalt vorhanden ist.The ring flange 9 forming the socket for the slip ring ii is at the same time designed as a centering attachment for the pole shoes 17 of the magnet frame, by having such a large diameter that the pole shoes open when they are placed its outer circumferential surface exactly at the distance from the pole pieces 3 of the armature, that the required small air gap is present.

Claims

PATENT CLAIMS '. i. Magnetic electric machine, especially for Bicycle lighting, characterized in that one attached to the circumferential anchor, self-supporting slide spring (12) connected to one end of the armature winding (5) with its free end on the inner circumference of a fixed metal ring (ii) grinds, from which the armature current through a bracket (15) seated on it to the outside is derived.

2. Machine according to claim i, characterized in that the slide spring (12) attached in a self-supporting manner to the end (2) of the armature facing away from the slip ring (i i) is.

3. Machine according to claim i, characterized in that the slip ring (ii) is mounted insulated in an inner annular flange (9) of a bearing plate (7), its outer surface at the same time as a centering attachment for the pole shoes (r7) of the magnet frame serves.