DE544706C

DE544706C - Kollektor fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE544706C
Application number: DES96344D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Kloss
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1931-01-24
Filing date: 1931-01-24
Publication date: 1932-02-20

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. FEBRUAR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 544706 KLASSE 2Id¹ GRUPPE

Kollektor für elektrische Maschinen Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Januar 1931 ab

Bei den bisher bekannten Kollektoren für elektrische Maschinen werden im allgemeinen die Kupferlamellen zwischen zwei Druckringen gehalten. Diese Druckringe greifen in keilförmige Nuten der einzelnen Kollektorlamellen ein, so daß diese beim Zusammenspannen der Druckringe durch Schrauben kräftig verspannt werden. Hierbei werden bereits bisweilen die Lamellen unter der Einwirkung der auf sie ausgeübten stärken Druckkräfte etwas durchgebogen. Beim Erwärmen der Lamellen dehnen sich diese stärker aus als die Spannschrauben, so daß die Durchbiegung noch weiter vergrößert wird.

Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß infolgedessen die Kollektoren häufig eine unrunde Form besitzen. Dabei können sich direkt einzelne Lamellen so verschieben, daß sie am Umfang des Kollektors etwas vorstehen. Eine Ursache für diese Störungen kann darin liegen, daß bei Ausdehnung der Kollektorlamellen infolge der Erwärmung sich einzelne etwa in die zwischen die Druckringe und die Lamellen eingelegten Isolationskappen eindrücken. Es hat sich nämlich gezeigt, daß es nur schwer möglich ist, die aus einem Glimmerpräparat bestehenden Isolationskappen so herzustellen, daß sie an allen Stellen frei von Zwischenräumen oder weichen Stellen sind.

Die erwähnten Nachteile, welche unter Umständen den Betrieb empfindlich stören, können nach der Erfindung vermieden werden,

wenn die Kollektorlamellen so eingespannt sind, daß sie unter dem Einfluß der Spannkräfte auf Zug beansprucht sind. Werden die Kollektorlamellen auf Zug beansprucht, so können niemals infolge der Ausdehnung der Lamellen bei Erwärmung des Kollektors Überbeanspruchungen, Deformationen und Verlagerungen der einzelnen Lamellen eintreten.

Die Kollektorlamellen können dabei ebenfalls zwischen Ringen eingespannt werden, von denen der eine in zweckmäßiger Weise mit dem Kollektorträger verbunden ist, während der andere auf dem Kollektorträger beweglich angeordnet ist.

In der Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel ein Kollektor gemäß der Erfindung dargestellt. Mit ι ist die Nabe des Kollektorträgers bezeichnet. 2 bedeutet eine Lamelle, welche zwischen den Ringen 3 und 4 eingespannt ist. Der Ring 3 ist durch federnde Arme 16 unmittelbar mit der Nabe 1 verbunden, während der andere Ring 4 durch federnde Arme 17 mit einem besonderen Nabenkörper 5 verbunden ist, der auf der Nabe 1 des Kollektorträgers gleitet. Zwischen die Druckringe 3, 4 und die Kollektorlamellen ist eine Schicht Isolierstoff 6, beispielsweise aus Mikanit, gelegt, durch welche die Segmente von dem geerdeten Kollektorträger elektrisch getrennt sind. Die Ringe und Lamellen werden mit Hilfe besonderer Druckschrauben 7

*1 Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Ernst Kloss in Falkensee b. Berlin-Spandau.

zusammengespannt, welche in Gewinde in der Nabe 5 des Druckringes 4 eingeschraubt sind und deren Enden sich gegen einen Bund 8 auf der Nabe 1 des Kollektorträgers anlegen. Werden die Schrauben angezogen, so werden die Nabe 5 und der Ring 4 auf der Nabe 1 des Kollektorträgers verschoben. Die beiden Druckringe legen sich infolgedessen in die keilförmigen;, nach der Mitte der Lamellen zu offenen Nuten 9, so daß die einzelnen Lamellen zwischen den Ringen 3 und 4 verspannt werden.

Die federnde Einspannung der Lamellen, die an sich in anderer Form bekannt ist, bietet große Vorteile, weil bei Längenänderungen der Lamellen infolge der Erwärmung die Spannung nur wenig verändert wird.

Damit die Druckringe sich gut etwa vorhandenen Unebenheiten der Isolierkappe 6 in den Keilnuten anpassen, können auch die Lamellen, wie in Fig. 2 dargestellt ist, geschlitzt ausgebildet werden. Hierdurch kann zugleich eine geringe örtliche Federung gegenüber den Druckringen erzielt werden. Wie Fig. 3 zeigt, können auch die Druckringe selbst—in ähnlicher Weise wie bei einem bekannten Kollektor die zwischen den durch Schrumpfringe zusammengespannten Lamellen und der Welle eingeschalteten keilförmigen Zwischenringe — dadurch federnd ausgebildet werden, daß Schlitze 15 an dem äußeren Kranz der Druckringe in diese eingearbeitet werden.

Um die Federung zwischen dem Druckring und der Nabe zu verbessern, können gemäß Fig. 4 auch noch 14 bezeichnete Federn zwischen den Spannbolzen 7 sowie dem Nabenteil 5 des Druckringes 4 angeordnet werden. In diesem Fall kann der Druckring 4 mit dem Nabenteil 5 durch einen scheibenförmigen Teil starr verbunden sein.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 sind zur Aufhebung der Zentrifugalkräfte in der Mitte der Lamellen im Innern des Kollektorkörpers liegende Spannringe 10 vorgesehen, die mit keilförmigen Nuten 11 versehen sind und an schwalbenschwanzförmigen Ansätzen 12 die Kollektorlamellen 2 festhalten. Zwischen die Kollektorlamellen 2 und die Spannringe 10, die durch Schrauben 13 zusammengehalten sind, sind ebenfalls Isolierstoffschichten 6 angeordnet, so daß die Lamellen nicht durch die Spannringe kurzgeschlossen werden können. Es ist dabei nicht erforderlich, daß diese Spannringe 10 mit dem Kollektorträger irgendwie in Verbindung stehen; sie können frei schwebend angeordnet und u. U. mit einem Tarierring versehen sein.

■ Bei einem bekannt gewordenen Kollektor werden die Lamellen auch durch in der Mitte liegende Spannringe gegen Durchbiegung gesichert. Bei dieser Konstruktion liegen die Spannringe in schwalbenschwanzförmigen Nuten, die in die Kollektorlamellen hineingearbeitet sind. Demgegenüber werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Kollektorlamellen an schwalbenschwanzförmigen Ansätzen festgehalten. Dabei ist die starke Schwächung des Querschnittes in der ,Mitte der Lamellen vermieden.

Claims

Patentansprüche:

1. Kollektor für elektrische Maschinen, dessen Lamellen durch in der Achsrichtung wirkende Druckringe mit keilförmigem Querschnitt gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorlamellen so eingespannt sind, daß sie unter dem Einfluß der Spannkräfte auf Zug beansprucht werden.

2. Kollektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen in an sich bekannter Weise federnd eingespannt sind.

3. Kollektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Spannring (3) mit der Nabe (1) eines Kollektorträgers durch federnde Arme (16) verbunden ist, während der andere (4) ebenfalls durch federnde Arme (17) mit einem auf der Nabe des Kollektorträgers gelagerten Nabenteil (5) verbunden ist, der unter der Einwirkung von sich gegen einen Bund (8) an der Nabe (1) des Kollektorträgers legenden Spannschrauben (7) steht.

4. Kollektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorlamellen infolge Anordnung geeigneter Schlitze an den geneigten keilförmigen Ansätzen elastisch federnd zwischen den Druckringen eingespannt sind.

5. Kollektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe infolge Anordnung geeigneter Schlitze federnd sind.

6. Kollektor nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch insbesondere schwalbenschwanzförmige Ansätze in der Mitte der Lamellen, an welchen die Lamellen durch fliegend angeordnete, vom Kollektorträger unabhängige zusammengespannte Spannringe so gehalten werden, daß in den Lamellen keine unzulässigen Biegungsbeanspruchungen durch Fliehkräfte entstehen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen