DE522185C - Buerstenverstell- und Polwechselvorrichtung fuer Dynamomaschinen - Google Patents

Description

Für Polwechselvorrichtungen von Dynamomaschinen, die von Eisenbahnwagenachsen angetrieben werden, hat man bereits eine Polwechslerart vorgeschlagen, bei der verstellbare Bürstenträger mit Kontaktarmen ausgerüstet sind, die sich von den Trägern nach innen zu der Drehachse erstrecken. Diese Arme gelangen durc'/i Schwingen oder Drehen in Eingriff mit festen Anschlußkontakten. Diese Art von Polwechslern war deswegen vorteilhaft, weils stets ein guter Kontakt zwischen den Armen und den festen Anschlußklemmen aufrechterhalten wurde und trotzdem nur ein geringer Reibungswiderstand sich der Bürstenverstellung entgegenstellte, wenn der Wagen seine Fahrtrichtung änderte. Das ist wichtig, da die Umkehrbewegung der Bürsten gewöhnlich nur durch die Reibung der Bürsten auf dem Kommutator hervorgerufen wird.

Im praktischen Gebrauch haben sich diese Polwechsler mithin gut bewährt; jedoch war unbedingt erforderlich, geschickte Leute für den Zusammenbau der Teile zu verwenden, damit die flachen Eingriffsenden der Kontaktarme tatsächlich in einer senkrechten Ebene zu der Umdrehungsachse schwingen. Wenn der Aufbau nicht ganz sorgfältig ausgeführt wurde, legten sich die Kontaktarme sehr leicht nicht glatt an die fest angeordneten Anschlußklemmen an. Dadurch bildete sich

1. eine geringere Stromübergangsfläche zwischen den sich berührenden Teilen aus,

2. wuchs der Reibungswiderstand während der Schwingbewegung der Arme und des verstellbaren Bürstenträgers und

3. nutzten sich die verhältnismäßig empfindlichen Teile durch die starke Beanspruchung übermäßig ab.

Gemäß der Erfindung sind die Kontaktarme oder die fest angeordneten Kontakte oder beide so angeordnet, daß sie nach allen Richtungen hin nachgeben können, ausgenommen in jener Ebene, in der dieVerdrehung stattfindet. Dadurch wird stets eine parallele Kontaktanlage gewährleistet, ohne daß beim Zusammenbau der einzelnen Teile besondere Sorgfalt und Genauigkeit aufgewendet werden müßte. Des weiteren wird durch die Erfindung auch dann ein guter Kontakt aufrechterhalten, wenn irgendwelche Ungenauigkeiten sich auswirken, was bei dem harten Eisenbahnbetrieb, beispielsweise in den Fällen, wo die Wagen über lange Zeiträume rauhe Gleiswege befahren, leicht der Fall sein kann.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: '"

Abb. ι einen Längsschnitt durch das Kommutatorende einer Dynamomaschine mit einer Kontaktanschlußeinrichtung gemäß der Erfindung,

Abb. 2 eine Hinteransicht der fest angeordneten Kontaktbürsten gemäß Abb. i, Abb. 3 eine Seitenansicht in größerem

Maßstabe der äußersten Kontaktbürste gemaß Abb. i,

Abb. 4 eine Hinteransicht'und Abb. 5 eine Draufsicht einer abgeänderten Trageinrichtung für die Bürstenkontakte.

In Abb. ι ist σ die Läuferachse und b ein ίο Tragarm der Dynamomaschine, der ein Lagergehäuse b¹ für ein geeignetes Lager der Achse α trägt, c ist der Kommutator, und c¹, c² sind Kommutatorbrüsten, die von Haltern d¹, d² getragen werden. Die Halter sitzen an Armen e, e¹, die aus Blöcken f¹, f² herausragen. Letztere sind isoliert auf einem verstellbaren Ring g untergebracht. Von den Bürsten führen gebogene Leiterarme h¹, h² zu den Endklemmen hin. Die Arme Ts¹, h² erstrecken sich nach innen und kommen zum Schnitt mit der Verlängerung der Umdrehungsachse der Spindel a. Die scheibenartigen Enden h^s, M der Arme h¹, h² werden durch Reibung zwischen den Blättern von federnden Bürstenkontakten ;'\ j- gehalten. Einer der scheibenartigen Ansätze ist in Abb. 2 in strichpunktierten Linien dargestellt. Der Arm h¹ ist unmittelbar mit dem oberen Ende des Blockes/¹ verbunden, während der Arm A² über den Arm h¹ unter Zwischenschaltung einer Isolationsschicht gelegt ist. Der Block f² steht elektrisch mit seinem Arm h^z durch einen Bandleiter k in Verbindung, der sich um den verstellbaren Ring erstreckt. In einer Umdrehungsrichtung werden die Bürsten c¹, c² und die damit zusammenhängenden Teile durch Anschläge gehalten, so daß sie in eine zu der Schnittebene gemäß Abb. 1 senkrecht verlaufende Ebene zu liegen kommen. Die Bürste c¹ ist dann hinter der Schnittebene und die Bürste c² vor der Schnittebene gemäß Abb. 1 zu denken. Bei Umkehr der Drehrichtung veranlaßt die Reibung der Bürsten auf dem Kommutator c, daß die Bürsten c¹, c² einen gewissen Bogenweg schwingend zurücklegen. Bei einer mit zwei Bürsten ausgestatteten Dynamomaschine entspricht dieser Bogenweg i8o°. Der reibungslos angeordnete verstellbare Ringg sorgt dafür, daß diese Umkehrbewegung leicht und sicher vor sich geht. Wäh-. rend der Umkehrbewegung drehen sich die scheibenartigen Ansätze/i^s, h⁴ der Arme/i¹, h² bei geringem Reibungswiderstand in den Klemmen der Bürstenkontakte/¹,/², Der Aufbau und die Wirkungsweise einer derartigen Einrichtung ist bereits bekannt.

Erfmdungsgemäß sind nun die Bürstenkontakte j¹, p nicht fest und starr auf den Klemmblöcken I¹, P angeordnet, sondern sie werden von gebogenen Federn m¹, m" gehalten, die ihrerseits mit den Klemmenblöcken P-, I- fest verbunden sind. Die gebogenen Federn m¹, m² werden in parallelen Ebenen mit der Umdrehungs- oder Verstellebene des verstellbaren Ringes g geführt. Die gebogenen Federn m¹, m² können aus einem oder mehreren Metallstreifen zusammengesetzt sein. Aus den Abb. 2 und 3 ist erkennbar, daß die gebogenen Federn aus zwei Kupferstreifen zusammengesetzt sind, dergestalt, daß die Enden der Streifen in der Mitte zusammengeführt sind und auf diese Weise flache Bügel entstehen. Der mittlere Teil wird zweckmäßig mit einem Stützarm« (s. Abb. 3) vernietet, wobei vorteilhaft dieser Teil· des federnden Bügels durch einen Kupferstreifen versteift wird, der zwischen Bügel und Arm η angeordnet ist. Die zusammengebogenen Enden auf der gegenüberliegenden Seite des federnden Bügels sind mit einer Platte/) vernietet, auf der die federnden .Kontaktbürsten durch Schrauben r fest angebracht sind. Abb. 2 läßt erkennen, daß die Breite der zum Bügel zusammengebogenen Streifen an den Krümmungsstellen bei χ geringer ist, damit der Bügel sich leichter zusammenpressen läßt und die Nachgiebigkeit hauptsächlich auf die scharf umgebogenen Teile beschränkt wird.

Somit wird in dem Falle, daß die Kontaktarme h¹, h² nicht richtig sitzen oder nur einer dieser Arme mit seinem inneren Ansatz h^s oder fe⁴ sich nicht genau in einer senkrechten Ebene zu der Armaturenachse bewegt, der Bürstenkontakt j¹ oder j² ausweichen und sich der jeweiligen Neigung des Kontaktarmes h¹ oder h² anpassen, entsprechend der fast universalen Biegsamkeit und Nachgiebigkeit des Federbügels, auf dem der Bürstenkontakt angeordnet ist. Zu gleicher Zeit weichen jedoch die Bürstenkontakte;¹ oder p nicht in der Verstellebene aus, da die Bügel in dieser Ebene starr und unnachgiebig sind.

In manchen Fällen wird vorteilhaft eine Schutzplatte q an dem Bügel m² zum Schutz des Bürstenkontaktes j² angeordnet. Diese Schutzplatte verhindert, daß der Bürstenkon taktp durch Baumwollabfälle verschmutzt wird, die beim Reinigen der Einrichtung mit dem Bürstenkontakt durch das Reinigungsgerät in Berührung kommen könnten. Die Bürstenkontakte sind in gewöhnlicher Weise in mehrere Finger gespalten (s. Abb. 4), so daß sie an sich stark dazu neigen, sich mit Baumwollabfällen vollzusetzen, wenn sie nicht besonders geschützt werden.

In den Abb. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem ein Federbügel m der oben beschriebenen Art im rechten Winkel zu der Längsrichtung des auf ihm angeordneten Bürstenkontaktes j verläuft.

Die mit j¹, j² bezeichnete Kontakteinrichtung läßt sich auch vorteilhaft auf mehr als einem federnden Bügel anbringen, beispielsweise in der Art, daß ein federnder Bügel mit einem zweiten federnden Bügel vereinigt wird, welch letzterer mit einem Klemmenblock verbunden ist, oder der Fußteil eines Kontaktes j¹ oder j² wird verlängert und so gebogen, daß ein federnder Bügel oder ein

ίο Teil davon entsteht. Der letztere mag dann wieder an einem federnden Bügel befestigt sein, der auf einem Klemmenblock untergebracht ist. In jedem Falle jedoch ist die Anordnung so zu treffen, daß in der Verstellebene der Kontaktarme h¹, h² keine Nachgiebigkeit auftreten kann, während nach allen übrigen Richtungen Nachgiebigkeit vorhanden sein muß. Infolgedessen hindert die Einrichtung niemals die freie Verstellung beim Polwechsel; zu jeder Zeit wird ein wirksamer Kontakt und eine wirksame Stromführung aufrechterhalten, wobei Verbrennungserscheinungen, übermäßige Abnutzung und Verschleiß der Kontaktflächen vermieden sind.

Nach den Abb. 3 und 5 ist die Befestigungsschraube r so lang, daß sie in das Innere der Bügel m² oder m¹ hineinragt. Sollte der Bügel einer übermäßigen Druckbeanspruchung ausgesetzt sein, so gelangt das Ende der Schraube r zur Anlage an die gegenüberliegende Seite des Bügels, der mit dem Arm η fest verbunden ist. Auf diese Weise wird eine übermäßige Druckbeanspruchung unterbunden.

Aus Abb. 3 ist zu ersehen, daß sich der Tragarm η nach oben bis n¹ erstreckt und hier etwas nach hinten zurückgebogen ist. Auch erkennt man aus Abb. 5, daß der Arm ti seitliche Verlängerungsansätze n² besitzt, die ebenfalls in ähnlicher Weise abgebogen sind. Diese Verlängerungsansätze n¹, n² wirken als Schutzwände, die eine übermäßige Formänderung der Bügel durch die Druckbeanspruchung verhindern.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß nicht nur die festen Bürstenkontakte p nachgiebig angeordnet sein können, wie oben beschrieben worden ist, sondern daß ähnliche nachgiebige Mittel in die Kontaktarme h¹, h² eingefügt werden können, damit die inneren Endteile h^s, h* sich irgendwelchen Ungenauigkeiten anpassen können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Bürstenverstell- und Polwechselvorrichtung für Dynamomaschinen, bei der die von dem verstellbaren Bürstenträger getragenen Kontakte in der Dreh- achse der Gesamtvorrichtung mit fest angeordneten Kontakten zum Eingriff gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte derart nachgiebig gelagert sind, daß ihnen in allen Richtungen, außer in Richtung der Verstell- oder Verdrehebene, ein Ausweichen möglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte auf flachen, federnden Bügeln sitzen, deren Fläche im wesentlichen parallel zu der Verstell- oder Verdrehebene liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge die Durchbiegung der federnden Bügel begrenzen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schutzplatten (q) an den federnden Bügeln zum Schutz der auf den Bügeln sitzenden Kontakte (j²) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schutzvorrichtungen (n¹ oder w²) an der Rückseite der federnden Bügel vorgesehen sind, damit eine übermäßige Formveränderung derselben unter der Druckbeanspruchung verhindert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Bügel (beispielsweise bei x) so geformt sind, daß die Nachgiebigkeit soweit wie möglich an den Krümmungsstellen derselben auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen