DE40111C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

(Pennsylvanien, V. S. A.).

In beiliegender Zeichnung ist:

Fig. ι eine Seitenansicht eines Elektromotors,

Fig. 2 ein Querschnitt in der Linie 1-2 der Fig. 1, aber nach Wegnahme der Armatur,

Fig. 3 eine Ansicht der Armatur, theilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine perspectivische Darstellung der Umschaltevorrichtung.

Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung der Drahtspiralen, und

Fig. 6 ist eine abweichende Anordnung des Commutators.

In der Fig. 1 sind E und E¹ die Elektromagnete mit den Polstücken e e¹, zwischen denen die Armatur A rotirt.

An den hinteren Enden der Magnete sind die gebogenen Verbindungsplatten B und B¹ befestigt, welche an ihren gegenüberliegenden Seiten durch die Querstangen D mit einander verbunden sind; letztere sind mit Lagern versehen, welche zur Aufnahme der Achse A^] der Armatur dienen. Um auf den Spulen der Elektromagnete und der Armatur bei möglichst kleinem Räume eine grofse Anzahl von Windungen zu erhalten, empfiehlt es sich, zwischen die Windungen von gewöhnlichem dicken Draht x, Fig. 5, Windungen von feinem Drahty zu legen und die Endpunkte des starken und dünnen Drahtes leitend mit einander zu verbinden. Die Polstücke und Kerne der Magnete sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit einem Schlitz versehen zur Vermeidung Foucaultscher Ströme; aus demselben Grunde werden die Kerne und Polstücke der Armatur aus zwei Stücken hergestellt, welche von einander isolirt sind.

Das gebogene Polstück eines jeden Magneten ist von solcher Länge in Bezug auf die Pole der Armatur, dafs zwei Pole der Armatur gleichzeitig im Bereiche eines Magneten liegen; diese beiden Pole der Armatur sind der Nord- und Südpol, so dafs, wenn der Polschuh aus einem zusammenhängenden Stück wäre, eine Verbindung für die beiden Pole der Armatur hergestellt und dadurch der Gang der Maschine beeinträchtigt würde; durch Einschaltung eines isolirenden Streifens bei f wird dies vermieden und ein regelmäfsiger Gang der Maschine erzielt.

Eine Eigenthümlichkeit der vorliegenden Construction besteht darin, dafs die Querstangen D und die Welle A¹ der Armatur sowie die Verbindungsplatten B B aus magnetisirbarem Metall hergestellt werden, so dafs eine vollständige magnetische Leitung von dem oberen Theil des Poles E, ζ. Β. durch den verbindenden Theil der Platte B, die Querstange D, die Welle der Armatur, den Kern und das Polstück der Spule 1, hergestellt wird, wodurch die magnetische Wirkung zwischen den Polen des Magneten und der Armatur erhöht wird.

Die Querstange D bildet einen neutralen Theil der magnetischen Leitung des Magneten, wie die Welle der Armatur den neutralen Theil des magnetischen Theiles der Armatur bildet. Die Stange D steht zu den Spulen der Armatur in solcher Beziehung, dafs, da diese

Spulen die Stangen D passiren, die durch dieselben hindurchgehenden elektrischen Ströme in den Stangen D magnetische Ströme erzeugen werden, deren Richtung eine solche ist, dafs dadurch die magnetischen Ströme in den Anziehungspolen des Magneten verstärkt werden.

Die Umschaltung der Ströme in der Armatur wird nach vorliegender Erfindung ohne Anwendung von Bürsten und Commutatorsegmenten, wie sie bei Elektromotoren und Dynamomaschinen gebräuchlich sind, bewirkt.. .

Der mechanische Commutator wird hier durch einen elektromagnetischen Commutator ersetzt, dessen Construction je nach der Construction der betreffenden Maschine variirt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung des Commutators wird der metallene Theil der Maschine in verticaler Richtung in zwei Theile getheilt, welche entweder durch Luft oder durch andere Mittel von einander isolirt sind, Fig. 2 und 3.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Pole des Magneten durch die verticale Platte g von einander isolirt, während die beiden Theile eines jeden Poles der Armatur und deren Welle 'durch eine entsprechende Platte h von einander . isolirt sind. Es ist jedoch nicht wesentlich, dafs diese Isolirung central sei, oder dafs der metallene Theil des Magneten in der dargestellten Weise getrennt werde, wenn nur das Lager für die Welle der Armatur auf der einen Seite von dem Lager der Welle der Armatur auf der anderen Seite isolirt ist.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Maschine hat die Armatur drei Pole, und sind somit auch drei Umschaltungsvorrichtungen vorhanden, von denen jede aus einem permanenten Magneten α α^λ α² besteht, welcher um einen in der Mitte angebrachten isolirten und auf der Armaturwelle befestigten Trägerp drehbar ist. Die einander gegenüberliegenden Enden des permanenten Magneten bilden natürlich den Nord- bezw. Südpol. Der Drehpunkt des permanenten Magneten liegt in der Mitte, so dafs derselbe möglichst im Gleichgewicht sich befindet.

Die permanenten Magnete aa^x a? liegen am besten mit der Armaturwelle A¹ parallel und die radial auf der letzteren angebrachten Contactstifte 1, 1¹, 2, 2¹, 3, 3¹ ebenfalls parallel zu den betreffenden Trägern pp'p². Die Länge der Contactstifte ist so bemessen, dafs bei einer kleinen kippenden Bewegung der Magnete diese mit dem einen oder anderen ihrer Enden mit dem einen oder anderen ihrer Contactstifte in Berührung kommen. Sobald nun die Armatur rotirt und einer der Magnete α α¹ oder α² kommt in den Bereich eines Poles der Elektromagnete, z. B. des Nordpols, so wird der Südpol von a², . Fig. 4, angezogen und das andere Ende oder der Nordpol von Λ² in Contact mit dem Stifte 3 gebracht werden, während das entgegengesetzte Ende mit dem Stifte 3¹ aufser Contact tritt. Die Art und Weise, wie die Spiralen der Armatur mit den Umschaltungsvorrichtungen in Verbindung gebracht werden, kann je nach dem einzelnen Falle verschieden sein. Bei der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung sind die entgegengesetzten Enden der Spulen mit den zunächst gelegenen Trägern ρ ρ' j?² verbunden. Ein Ende der Spule I ist mit j?² verbunden und das andere Ende mit p, mit welch letzterem Träger auch ein Ende der Spule II verbunden ist. Das andere Ende von II ist mit p^l verbunden und die Enden von IH mit den Trägernp^l undp². Die Leitung ist aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich. Der Strom tritt bei q ein, läuft durch die Spulen von E¹ und wird von hier zu dem Querstück D und demjenigen Theil der Armaturwelle A¹ geleitet, welcher in D gelagert ist. Hierauf geht der Strom zu den Armaturspulen und tritt an dem anderen isolirten Ende der Armaturwelle A¹ aus. Alsdann geht der Strom durch das in dem Querstück D¹ liegende Lager der Welle A¹ zu der Spule von E und tritt bei q¹ aus.

Befindet sich die Armatur in der in den Fig. ι und 4 dargestellten Lage, so wird der Strom durch 1, Fig. 4, eintreten, durch den Magneten α und den Träger ρ gehen, wo er sich theilt, indem ein Theil durch die Spule I und der andere durch die Spule II läuft; alsdann gehen die beiden Theile des Stromes zu den Trägern ρ ¹J?² und treten durch die Magnete a^l a? und die Contactstifte 2¹ und 3¹ aus.

Die Spule III wird sq. zu einer Zeit ausgeschaltet, in welcher sie sich in einer Lage befindet, Fig. i, wo sie von geringem oder gar keinem Nutzen ist.

Um den Magneten aa^l und a² ihren Magnetismus zu erhalten, werden Spiralen m m (siehe Fig. 3) um die Schenkel derselben gelegt und die Enden der benachbarten Armaturspulen damit verbunden (anstatt, wie in Fig. 4 dargestellt, letztere mit ρ ρ^l oder p² zu verbinden); die anderen Enden von m oder m werden mit der Platinspitze verbunden, welche dazu bestimmt ist, den Contact mit 1, i^l etc. herzustellen.

Die Stromrichtung in den Spiralen mm ist eine solche, dafs stets die gleiche Polarität der Magnete α α¹ und α¹ beibehalten wird.

Anstatt die Querstangenconductoren oder die magnetische Umschaltungsvorrichtung innerhalb des Bereiches der Pole anzubringen, können dieselben auch aufserhalb der letzteren

Claims (1)

1. mit der Armatur rotiren und unter der Einwirkung der Nord- und Südpole eines besonderen Elektromagneten oder permanenten Magneten stehen. In Fig. 6 z. B. ist der magnetische Commutator auf einer Verlängerung der Armaturwelle aufserhalb des Motors so angebracht, dafs derselbe unter dem Einflüsse der Pole N¹ und S¹ eines besonderen permanenten Magneten steht.

   Patent-Ansρruch:

   Ein Umschalter für Motoren, bestehend aus der Verbindung der Contactstifte ι und ι* bezw. 2 und 2¹ mit permanenten Magneten α¹ α², welche gelenkig mit der Antriebswelle verbunden sind, zum Zwecke, durch die Anziehung der Motormagnete auf die Magnete a die Contactstifte abwechselnd in Thätigkeit setzen zu lassen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.