DE371423C - Einrichtung zur Stromwendung fuer kleine Gleichstrommotoren u. dgl. mittels Quecksilberkontaktes - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 17. APRIL 1924

- REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d GRUPPE

(L 54007Vlllfsidy

Walter Lubach in Berlin-Niederschönhausen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. September 1921 ab.

Zur Stromwendung von Ankern bei mit Gleichstrom betriebenen elektrischen Motoren für Schaltwerke, Meßgeräte u. dgl. hat sich die nachstehend beschriebene Einrichtung be-5 währt:

Die senkrechte Welle w in Abb. i, auf welcher an ihrem unteren Ende die Wicklung befestigt ist, trägt an ihrem oberen Ende die Kapsel k mit dem Deckel d. Im Hohlraum

ίο der Kapsel k befindet sich eine Scheibe s, welche von der Achse α getragen wird. Scheibe s ist mit geringem Luftspalt in die Kapsel k eingepaßt und steht still, während sich die Kapsel k um die Scheibe s dreht.

In dem zylinderförmigen Teil der Kapsel k sind in bestimmten durch die Wicklung gegebenen Abständen Kontaktstücke e, f, g, h usw. (Abb. 2) so eingesetzt^ daß sie an der Innenfläche der Kapsel nicht hervor-

ragen, dagegen außen so weit hervorstehen, daß daran die Enden der Wicklung befestigt werden können.

Der Deckel d trägt die mit zwei Lagerscheiben versehene Buchse b, über welche der Schleifring r geschoben ist. Dieser dient zur Stromzuführung zur Mitte der Wicklung, während die Achse α den Strom nach der in der Scheibe s vorgesehenen Kammer q leitet. Letztere ist mit Quecksilber gefüllt, das den Stromübergang nach den in der Kapsel k eingebetteten Kontaktstücken bewirkt. Das Quecksilber wird von der Kammer q festgehalten und seine große Oberflächenspannung läßt es nicht oder nur in ganz geringen Mengen (z. B. in Form von kleinen Kügelchen) in die engen Lufträume zwischen Kapsel k und Scheibe s eintreten. Bei Drehung von k werden aber die jeweilig

eingedrungenen Quecksilberkügelchen immer wieder zur Kammer k hingerollt, wo sie von der größeren Masse des Quecksilbers festgehalten werden.

Die Wicklung kann eine offene oder nach Art des Grammeschen Ringes eine geschlossene sein. Für mehrpolige Wicklungen sind eine entsprechende Anzahl von Quecksilberkammern vorzusehen.

Fließt nun ein Strom von der Achse a über das Quecksilber nach den mit diesem in Berührung stehenden Kontaktstücken, so werden die mit denselben verbundenen Wicklungsteile unter dem Einfluß eines feststehenden Magnetfeldes ein Drehmoment auf die Welle w ausüben. Die Kapsel k rotiert dann um die Scheibe s, und es gelangen stets neue Kontaktstücke in die Kammer q, so daß Wicklungsteile, welche das feststehende Magnetfeld passiert haben, ausgeschaltet und neue Wicklungsteile, welche erst in das Magnetfeld eintreten, eingeschaltet werden. Dadurch kommt eine kontinuierliche Drehung der ^: Welle w zustande, und es ist leicht einzu- ■ sehen, daß dieselbe sich trotz der Berührung mit dem Quecksilber sehr leicht drehen wird. Die einzige nennenswerte Reibung entsteht an dem Schleifring r, der sich indessen ebenfalls vermeiden läßt.

In Abb. 3 ist eine solche Ausführung dargestellt. Die Scheibe s besitzt zwti Kammern q¹, q^z, die mit Quecksilber gefüllt sind und mit den Kontaktstücken e, f, g, h usw. (Abb. 4) in Verbindung treten. Die Achse a ist durchbohrt, und der eine Zuleitungsdraht führt durch die Bohrung den Strom zur Kammer q¹, während die Achse selbst den ι Strom zu Kammer q² leitet. Die Lagerung ; ist in der Scheibe s im Boden angeordnet, , so daß der Zapfen ζ der Welle w in die j Lagerbuchse hineinragt. Die einzelnen Wicklungsgruppen sind an die entsprechend angeordneten, gegenüberliegenden Kontaktstücke angeschlossen, so daß der Strom von der Kammer q¹ aus in die Wicklung eintritt und bei der Kammer q² wieder austritt. Die Achse α steht fest; an dieser ist die Scheibe s angebracht, so daß also auch hierbei die Scheibe s an der Drehung der Kammer k nicht teilnehmen kann. Der Luftspalt zwischen Scheibe s und Kammer k ist so eng wie möglich, um das Eindringen von Quecksilber in größeren Mengen zu verhindern.

Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der in Abb. 1 dargestellten Einrichtung.

Für wagerecht gelagerte Anker wird die ' Scheibe s zweckmäßig so ausgebildet, daß ihre Kammeröffnungen dem Boden der Kapsel k zugewendet sind, die Kontaktstücke werden dann ebenfalls in den Boden der I Kapsel eingebettet. Die Kapsel k und die i Scheibe s können aus jedem beliebigen ! Isolierstoff hergestellt sein.

Die beschriebene und in den Abbildungen dargestellte Einrichtung ermöglicht ein reibungsfreies Arbeiten der Kommutierungsorgane, besitzt außerdem den Vorteil einer sehr geringen Abnutzung gegenüber den bekannten Kommutatoren und Bürsten und arbeitet selbst bei starker Funkenbildung an. den Kontakten noch wesentlich langer und zuverlässiger als gewöhnliche Kommutatoren. Für Meßgeräte, wie z. B. Elektrizitätszähler für Gleichstrom, sfellt die Einrichtung eine vorbildliche Kommutierung dar, denn bei den geringen Stromstärken, mit welchen diese Motoranker betrieben werden, wird fast überhaupt keine Abnutzung der beanspruchten Teile eintreten, und die Anlaufsempfindlichkeit wird infolge der geringen Reibung eine wesentlich größere pein als diejenige von Motorzählern mit Silberkommutator und Bürsten. Besondere Vorteile bietet die Einrichtung für solche Meßgeräte, bei denen der Anker im Nebenschluß zu einem vom Hauptstrom durchflossenen Widerstand geschaltet ist. Bei der geringen Spannung von ¹Z₁₀₀ bis ι Volt wirken die großen Kontaktflächen der beschriebenen Einrichtung in günstigstem Sinne, so daß Fehler durch den Übergangswiderstand vermieden werden.

Für kleine Magnetmotorzähler, bei welchen der volle Verbrauchsstrom durch den Anker fließt, bietet die neue Kommutierungseinrichtung den Vorteil, daß die Kontaktteile bei einem Kurzschluß nicht abbrennen, wie es bei Silberbürsten stets vorkommt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Einrichtung zur Stromwendung für kleine Gleichstrommotoren u. dgl. mittels Quecksilberkontaktes, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufender, nach Art eines Stromwenders ausgebildeter Teil, an dem die Ankerwicklung angebracht ist, gegenüber einem ruhenden, zur Aufnahme des Quecksilbers mit Kammern versehenen Isolierkörper mit derartig geringem Spiel angeordnet ist, daß bei der Drehung dem Quecksilber der Übertritt aus den Kammern in den Luftspalt verwehrt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.