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Kollektor zum Regeln von Widerständen, bei dem auf der als Kontaktfläche
dienenden Innenfläche des feststehenden Kollektorringes Gegenkontakte abgewälzt
werden Die Anwendung von Kollektoren zum feinstufigen Regeln von Widerständen, Transformatoren
und anderen Einrichtungen ist nicht unbekannt. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die
aus dem Elektromaschinenbau bekannten, bei Kollektorreglern verwendeten, auf der
Kontaktfläche schleifenden Kohlebürsten sehr stark abgenutzt werden und auch einen
bedeutenden Verschleiß der KollektorsegMente bewirken. Die Anwendung von Kontaktrollen
ist in dieser Beziehung zwar besser, hat aber den Nachteil, daß die Kontaktberührungsfläche
verhältnismäßigklein ist und eine einwandfreie stromleitende Verbindung mit der
Haltevorrichtung schwer herzustellen und aufrechtzuerhalten ist. Bei der üblichen
Ausführung von Kollektoren, deren Außenmantel als Kontaktfläche verwendet wird,
läßt sich auch bei einer Stromabnehmerrolle von sehr großem Durchmesser eine bessere
Stromzuführung nur mit besonderen Hilfsmitteln erreichen. Es ist auch bekannt, auf
der Innenfläche eines in mehrere Abwälzzonen aufgeteilten Kollektorringes mehrere
bogenförmige Gegenkontakte abzuwälzen. Diese Anordnungen lassen jedoch nur eine
begrenzte Bewegung zu, und ein mehrmaliges Durchschalten des Widerstandes kann nur
nach Zurückwalzen der Kontakte unter Berührung der bereits überschrittenen Kollektorstreifen
erfolgen.
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Erfindungsgemäß dient als Gegenkontakt eine Rolle mit ringförmiger
Kontaktfläche, deren Nabe lose verdrehbar auf einer Scheibe sitzt, die exzentrisch
von ihrer mit der Kollektorachse zusammenfallenden Welle getragen wird. Der Durchmesser
der Rolle ist dabei so groß, daß sie bei einer ganzen Umdrehung des Exzenters nur
den Bruchteil einer Umdrehung macht, und es kann demzufolge eine einfache biegsame
Stromzuleitung vorgesehen werden, die unmittelbar zu dem kontaktmachenden Rollenkranz
bzw. dessen Fassung geführt ist. Um eine einwandfreie
Kontaktgebung
zu erzielen, ist der Rollenkranz mit der auf dem Exzenter sitzenden Rollennabe durch
federnde Zwischenglieder verbunden, und außerdem sind mechanische Verbindungsmittel
angeordnet, welche ein Verdrehen des Kranzes gegenüber der Nabe wirksam verhindern.
Durch diese Anordnung der Rolle, bei der der sonst nutzlose Hohlraum des Kollektors
ausgenutzt wird, ergibt sich noch der Vorteil, daß bei schnellem Schalten durch
die Fliehkraft eine bessere Kontaktgebung erzielt wird als bei langsamem Schalten.
Bei dem beschriebenen Aufbau kann außerdem das Zusammenhalten der Kollektorstreifen
durch einfache, innen abgeschrägte Spannringe stattfinden, die durch Druck auf entsprechende
Abschrägungen der Kollektorstreifen letztere in radialer Richtung zusammenpressen.
Die Spannringe können außerdem mit Tragarmen versehen s°in und so gleichzeitig zum
Halten der Lager für die Welle des Kollektorreglers verwendet werden, wobei sich
gleichzeitig der Vorteil ein-2r sicheren Zentrierung der ganzen Einrichtung ergibt.
Als weitere Vorzüge sind zu nennen eine weitgehende Ersparnis an Baustoff, einfache
Bedienung, geringe Abnutzung und ein gedrängter Aufbau.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Die zu einem Kollektor vereinigt,-n Streifen a haben in bekannter
Weise die Schleiffläche für den Stromabnehmerkontakt auf der Innenseite des durch
sie gebildeten Ringes. Nach außen sitzt an jedem Streifen eine Anschlußfahne b,
um die Leitungen von und nach den Widerständen anschließen zu können. Im Innern
des Kollektors ist nach der Erfindung auf einer mit der Kollektorachse zusammenfallenden
Welle c ein von dieser isolierter ringförmiger Kontakt d exzentrisch angeordnet.
Der Außendurchmesser dieses Kontaktringes d ist kleiner als der Innendurchmesser
des Kollektors a, so daß infolge der exzentrischen Anordnung die Berührung des Kontaktringes
d mit der Kollektorfläche immer nur an einer Stelle, und zwar praktisch flächenförmig
erfolgt. Bei der Drehung der W olle c wird ein auf ihr festsitzendes Eszentere über
eine lose auf der Exzenterscheibe e sitzende Nabe g den Kontaktring d im Sinne der
Drehrichtung auf der KollektorfIäche abwälzen lassen, so daß nacheinander die einzelnen
Kollektorsegmente a berührt werden und damit . ein Abschalten oder Zuschalten (je
nach Schaltrichtung) des Widerstandes erfolgt. Infolge der nur geringen Bewegung
des Kontaktringes d besteht die Möglichkeit, durch einen biegsamen Leiter/ den Strom
zu- oder abzuführen. Um einen gewissen Kontaktdruck zu erhalten, ist der Kontaktring
d nicht starr mit der Nabe g verbunden, so daß eine kleine Verschiebung in radialer
Richtupg eintreten kann. Die Verbindung erfolgt unter der Einwirkung von Federn
h. Dadurch ist es gleichzeitig möglich, die auftretende geringe Kontaktabnutzung
auszugleichen. Der Kontaktring d selbst braucht nicht aus einem vollkommenen Ring
aus Kontaktmaterial, etwa Kohle, zu bestehen, sondern kann auch aus verschiedenen
einzelnen Teilen, etwa Segmenten oder Lamellen geeigneten 'Baustoffes, zusammengesetzt
sein, die z. B. schwalbenschwanzförmig in einen Haltering i eingefügt werden-An
den Enden der Kollektorstreifen a, und zwar an der Außenseite derselben sind Abschrägungen
k vorgesehen, die als Spannfläche für Spannringe nt dienen, von denen in der Abbildung
nur einer dargestellt ist. Zwischen den Spannringen tn und den Kollektorstreifen
a ist eine Isolierung n eingefügt. An den Ringen nt sind Laschen o
zur Durchführung von Schrauben p angebracht, welch letztere zum achsrechten Zusammendrücken
der Ringe nt zu verwende sind. Durch das Verspannen der Ringe tn werden die Kollektorstreifen
a in radialer Richtung zu einem festen ringzylindrische Körper zusammengehalten.
An den Ringen m sind ferner Tragarme g angeordnet, die zum Halten eines Lagers r
für die Welle c bestimmt sind.
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Der Haltering! ist durch Tragmittels mit einem Ringt verbunden, der
mit Spiel auf einem Absatz der Welle c aufruht und so zum Halten des Kontaktringes
verwendet wird. Auf diese Weise können mehrere Kontaktringe übereinander angeordnet
sein, und es ergibt sich bei der Anordnung nach der Erfindung die Möglichkeit, die
einzelnen Ringe sehr dicht nebeneinander zu lagern, so daß eine weitgehende Ersparnis
an Werkstoff für die Kollektorstreifen eintritt und gegenüber bekannten Anordnungen
eine Verkürzung der Baulänge erzielt wird.
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Während nach Abb. t und 2 als mechanische Verbindungsmittel zwischen
der Nabe und dein Haltering der Stromabnehmerrolle besondere Laschen vorgesehen
sind, die durch Langloch und Stifte angeschlossen sind, sind in Abb.3 und q. anderweitige
Mittel zu dem gleichen Zweck angeordnet, die sich irmerhalb des vom Kontaktring
umgrenzten Raumes befinden, gleichzeitig als Tragvorrichtung für den Ring dienen
und keine axiale Verlängerung der beweglichen Regelteile herbeiführen.
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Gemäß Abb. 3 ist auf einem Absatz u des Exzenters e ein aus zwei Teilen
w und x bestehender Ring aus Isolierstoff angeordnet, der mit einer Nut versehen
ist, in den eine
Tragscheibe 1, des Halteringes i eingreift. Die
Verbindung zwischen der Scheibe 1i und dem Isolierring w, x wird hergestellt
durch Schlitze y und Bolzen z. Auf diese Weise wird der Kontaktring gehalten, und
zwar so, daß er sich radial allseitig um einen gewissen Betrag bewegen kann. Federn
1a, die gestrichelt angedeutet sind, liegen hierbei in besonderen Aussparungen der
Scheibe!,.
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Wie aus Abb. ¢ hervorgeht, können die mechanischen Trag- und Verbindungsteile
auch durch teleskopartig ineinandergreifende Glieder x1 und 12 gebildet werden.
Die Teile i2 sind hierbei als Speichen des Halteringes i gedacht, während die Hülsen
x, mit dem Exzenter e aus einem Stück bestehen. Diese Verbindung zwischen dem Exzenter
e und dem Ring i bewirkt die Mitnahme des Kontaktringes in der Umfangsrichtung,
gibt ihm die erforderliche radiale Beweglichkeit und dient gleichzeitig als Tragvorrichtung
für die Federn h.
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Um die radiale Beweglichkeit des Kontaktringes bei den Anordnungen
nach Abb-. 3 und q. zu sichern, müssen die Bolzen z bzw. die Speichen i2 auch seitlich
so viel Spiel in ihren Führungen haben, daß sie sich nicht verklemmen können.