DE7461C - Neuerungen an den Methoden zur Erzeugung elektrischer Ströme und an den dazu dienenden Vorrichtungen - Google Patents

Description

1878.

Klasse 21.

JOHANN RAPIEFF in LONDON.

Neuerungen an den Methoden zur Erzeugung elektrischer Ströme und an den dazu dienenden

Vorrichtungen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. Februar 1878 ab.

Die vorliegenden dynamisch inductiven elektrischen Maschinen weichen von allen bisher angewendeten ab und besonders durch die Inductionsmethode und durch Anwendung einer besonderen Art Elektromagneten.

Die Einrichtung dieser Elektromagneten ist folgende:

Der innere Kern ist ein Ring, ein hohler Cylinder oder ein hohles Prisma. Die Dimensionen dieser Kerne sind je nach der Anwendung verschieden, sie können aus einem Stücke bestehen oder aus mehreren sich unmittelbar berührenden oder durch einen Zwischenraum getrennten Theilen zusammengesetzt sein. Auch können sie aus Draht, Feilspähnen oder anderem passenden Material bestehen. Ein Ring bezw. Hohlcylinder oder Prismensegment wird mit einem oder mehreren Stromleitern von beliebiger Form umwickelt, entweder isolirt oder nicht, die in eine oder mehrere Reihen geordnet sind.

Der Stromleiter wird in radialer Richtung zur Kernaxe gewunden und der Kern sowohl nach innen wie nach aufsen von einer oder mehreren Schichten des Stromleiters bedeckt.

Ein Radialdurchschnitt des umwickelten Kernes ähnelt zwei gewöhnlichen flachen, symmetrisch zur Kernaxe angeordneten Elektromagneten, oder den beiden Armen eines hufeisenförmigen Magneten, r r' sind Durchschnitte des flachen Kernes und ί ί' Stromleiter, mit welchen jedes Eisenstück umwunden ist.

Der um den Ring oder Cylinder gewickelte Stromleiter wird in gleichmäfsigen, der Zahl nach geraden Abtheilungen α α α, Fig. ι und 2, getheilt, welche Bobinen oder Spulen vorstellen. Diese Bobinen stehen entweder mit einander in Berührung, oder sie sind durch die Zwischenräume bbb, wo der Ring unumwickelt ist, getrennt.

Die Umwindungsrichtung in jeder der Bobinen und deren Verbindung unter einander ist derartig, dafs der durch die Umwindungen kreisende Strom eine Reihe. von Polen giebt, deren Polarität am Ende jeder Bobine wechselt, d. h. je zwei benachbarte Spulen geben unter einander einen magnetischen Pol, dessen Polarität derjenigen der zwei anderen Pole, die sich an den zwei anderen Enden derselben Spule entwickeln, entgegengesetzt ist. Man kann den Ring mit dem Leiter entweder so umwinden, dafs man der Reihe nach von der einen Spule zur benachbarten übergeht, oder auch, indem man über je eine oder je mehrere hinwegschreitet. Im ersten Falle mufs die Richtung der Umwindung, wie aus A, Fig. 3, ersichtlich, sein, oder die Stromrichtung in derselben, wie bei B, Fig. 3 zu sehen ist, jedesmal wechseln;-' wenn man von der einen Spule zur benachbarten übergeht; im zweiten Falle aber, wie, aus C und D, Fig. 3, ersichtlich, ist es vorteilhafter, die Stromleiter in zwei Reihen m und n anzuordnen und bei der Umwindimg jeder Reihe über eine Spule hinwegzugehen. Der Strom läuft nun in einer Richtung durch sämmtliche Bobinen der einen Reihe und durch die Bobinen der zweiten Reihe in entgegengesetzter Richtung. In jeder Reihe kann man ebensowohl einen als mehrere Leiter gebrauchen, und kann die Umwindung in beiden Fällen in einer oder mehreren Schichten angelegt werden; der Theil TU, Fig. 2, des Ringes zeigt eine Umwindung von zwei Schichten m n~

Für Elektromagnete hat die zweischichtige Umwindung ■ keine besondere Bedeutung, dieselbe ist aber vorzuziehen, wenn man eine solche Vorrichtung als Anker anwendet, da man die eine Schicht als inducirenden oder magnetisirenden 'Leiter, die zweite aber als inducirten anwenden kann. Auf diese Weise kann erstens eine Nebeninduction durch einen schon einmal inducirten Strom erreicht, zweitens aber ein solcher Ring zugleich als Inductor und als Anker gebraucht werden, in den m.an den Strom inducirt.

Die Spulen wie auch die einzelnen Reihen von Leitern und die Leiter selbst können unter einander beliebig verbunden werden, sei es der Reihe nach (en tension), sei es parallel (en quantiti) oder auch in beiderlei Weise zugleich; dieselben können entweder zu einer einzigen Kette oder auch zu einer ganzen Reihe von Ketten vereinigt werden.

Die Enden des Umwindungsdrahtes kommen nach aufsen oder nach innen vom Ringe oder Cylinder und sind mit Abschlufstheilen versehen.

An den unumwundenen Theilen des Ringes, d. h. in den Zwischenräumen b b b, zwischen den Bobinen α α α werden compacte oder zusammengesetzte Eisenstücke d d d aufgelegt und befestigt, deren Form und Gröfse verschieden sein kann.

Dieselben können an einer, zwei, drei oder sämmtlichen Seiten des Ringes aufgelegt werden und kann ihre Oberfläche der äufseren Umwindungsoberfläche gleichkommen, über derselben hervorragen oder die Spulflächen theilweise bedecken.

Diese beigefügten Stücke bilden die Pole des beschriebenen Elektromagneten oder Ankers.

Dieselben können (mit oder ohne isolirender Zwischenlage) an einer besonderen Scheibe befestigt sein, die auf die Axe des Ringes aufgesetzt wird, oder auf irgend einer anderen passenden Grundlage ruht.

Die Zeugungslinien der äufseren Oberfläche des umwundenen Ringes, Cylinders oder Prismas können der Axe parallel oder zu ihr etwas geneigt sein.

Auf diese Weise gewinnt man einen Elektromagneten, der eine gewisse gerade Zahl von Polen (zwei oder mehr) besitzt. Der Anker zu derselben kann aus einer compacten oder zusammengesetzten glatten Eisenplatte bestehen, oder dieselbe kann mit ähnlichen Vorsprüngen wie bei den Elektromagneten versehen werden. Auch kann der Anker die Form eines massiven oder hohlen compacten oder zusammengesetzten Cylinders oder Kegels oder eine andere passende Gestalt erhalten.,

Die Anker werden an einer oder mehreren Seiten der Elektromagnete angelegt, sie können sie bedecken oder innerhalb derselben angeordnet sein.

Auch kann der Anker gerade dieselbe Einrichtung wie der Elektromagnet haben.

Der Wirkungskreis des Elektromagneten kann nach Belieben begrenzt werden, so dafs seine Wirkung nicht aufserhalb einer gewissen Strecke zum Vorschein kommen soll. Zu diesem Zwecke wird derselbe auf eine ziemlich dicke Eisenscheibe R R, Fig. 2, befestigt und zwischen ihm und der Scheibe eine Platte Q Q aus unmagnetischem Stoffe und von passender Stärke eingelegt. Dann wird der Magnetismus der Pole auf eine kleinere Strecke als die Dicke der erwähnten nichtmagnetischen Zwischenlage wirken.

Wenn der Magnetismus nicht wie im vorhergehenden Falle begrenzt wird, so ist sein Wirkungskreis bedeutend gröfser als der der gewöhnlichen Elektromagnete. Die durch denselben sowohl in der Entfernung als bei Berührung besonders im ersten Falle bekundete Anziehungskraft übersteigt bei Gleichheit der übrigen Bedingungen (nämlich Stromstärke, Länge des Leiters und Zahl seiner Windungen) die der anderen Elektromagnete bedeutend.

Die oben beschriebenen umwundenen Ringe, Cylinder und Prismen können bei dynamischindactiven Maschinen als Inductoren und auch als Anker gebraucht werden.

In diesem Falle ist die Induction des Ankers doppelseitig; die inducirenden Elemente, besonders die des Magnetismus nähern sich mehr den inducirten Elementen.

Es ist leicht eine Ergänzungsinduction zu erlangen, indem man den Leiter des Ankers an der Umwindung, dem Kerne und den Polen des Inductors, in denen der Strom kreist und der Magnetismus sich entwickelt, vorbei in Bewegung bringt. Die Geschwindigkeit der Drehung des Ankers und des Inductors zu einander kann bedeutend verlangsamt werden, ohne auf die Induction nachtheilig einzuwirken, weil der Elektromagnet mehr als zwei Pole besitzen kann. Man erhält bei der gegenseitigen Näherung oder Entfernung der Pole ein gewisses Schliefsen und Oeffhen des Ankers- und Inductionsmagnetismus, was stets die Induction verstärkt.

Endlich möge noch der bequemen Form des Elektromagneten und seiner verhältnifsmäfsigen Compactheit erwähnt werden, namentlich wenn derselbe bei einer dynamisch-inductiven Maschine verwendet wird.

Die Anordnungen der beschriebenen Elektromagnete und Anker zu den neuen dynamischinductiven Stromerzeugern, wie auch zu den alten sind nachfolgend auseinandergesetzt. Letztere müssen in solchem Falle allerdings in passender Weise abgeändert werden.

Die vorher beschriebenen umwundenen Ringe, Cylinder oder Prismen können in solchen Maschinen als Elektromagnete und Anker zugleich, als Elektromagnete allein oder als Anker allein angewendet werden.

Man kann die umwundenen ring- oder cylinderförmigen Apparate, in die der Strom inducirt wird, d. h. die Anker mit den Inductoren oder Elektromagneten gleicher Einrichtung, durch welche man den Strom kreisen läfst, in sehr verschiedener Weise verbinden.

Diese verschiedenartigen Verbindungen können aber als Abänderungen der beiden Hauptanordnungen betrachtet werden.

I. Einige ringförmige Inductoren AAA, Fig. 4, und einige Anker von gleicher Gestalt und Anordnung BBB werden abwechselnd neben und möglichst nahe an einander in zu ihrer gemeinschaftlichen Fläche senkrechter Axe geordnet. Die Anker BB werden auf irgend eine Weise an einer gemeinschaftlichen Axe, die auch dieselben in Drehung versetzt, befestigt, während die Inductoren auf einem gemeinschaftlichen Rahmen oder Postamente befestigt werden und unbeweglich bleiben, oder auch umgekehrt. Zahl und Dimensionen der Anker und Inductoren hängen von der speciellen Bestimmung des Apparates ab.

Da in diesem Falle die Induction von beiden Seiten jedes Ankers erzeugt wird, so wird dieselbe eine zweiseitige genannt.

II. Die zweite Art der Combination ist durch die Fig. 5 dargestellt, welche einen Längs-

schnitt eines solchen Apparates zeigt. Der Apparat besteht aus .,den Inductoren A A und den Ankern B B, welche ;beide die Gestalt kurzer, hohler Cylinder oder Prismen haben, sowie aus den kurzen Ringen k k k, die mit einander durch Polzusätze zu einem Ganzen verbunden sind. In jedem Cylinderpaare umfafst der eine den anderen.

Der innere, welcher ebensowohl Inductor als Anker sein kann, wird auf einem Hohlcylinder M befestigt, der auf der Axe ο ο sitzt und sich mit derselben gleichzeitig dreht; er kann aber auch direct an der Axe vermittelst der Speichen N N gleich der Felge eines Rades befestigt werden. Der äufsere Cylinder aber wird unbeweglich auf einem besonderen Rahmen oder Postamente festgestellt, an dem auch Zapfenlager für die Axe des inneren Cylinders angebracht sind.

Die Entfernung zwischen der inneren Fläche des äufseren und der äufseren Fläche des inneren Cylinders kann nach Bedarf geändert werden, zu welchem Zwecke die Zeugungslinien der Oberflächen zur Axe etwas geneigt sein können, überhaupt aber mufs der Zwischenraum möglichst gering sein.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung ist die einfachste in ihrer Art und ist die Induction in derselben eine einseitige. Es kann aber eine zweiseitige Induction auch bei derartigen Apparaten leicht erreicht werden, indem man zwei Inductoren A und C, den einen inner-, den anderen aufserhalb des Ankers B anordnet, wie es Fig. 6 zeigt. In diesem Falle wird der Anker gleich einer Radfelge an den an seinen beiden Enden befindlichen Speichen befestigt; die inneren Enden der Speichen aber werden in zwei Muffen oder Naben eingelegt, durch welche man die Axe der Vorrichtung durchläfst. Eine der Naben wird mit einer Riemscheibe verbunden; diese Riemscheibe wird durch irgend eine Triebkraft in Drehung versetzt und diese Bewegung dem Anker mitgetheilt; der Anker dreht sich wie ein Rad auf der unbeweglichen Axe 0 0. Die Oberfläche der Riemscheibe D, Fig. 4, wird geriffelt, um dem Riemen einen besseren Halt zu gewähren. Die Inductoren A und C können ebenfalls in Drehung gebracht werden, aber in entgegengesetzter Richtung.

In den soeben beschriebenen Vorrichtungen sind Ringe, Cylinder oder Prismen von gleicher Einrichtung verwendet, welche neben einander liegen oder sich gegenseitig umfassen, wobei die einen zu Inductoren werden, während die anderen als Anker dienen, die einen sich drehen, während die anderen unbeweglich bleiben, oder die einen und die anderen sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Aber aufser den auf diesem Princip beruhenden kann man noch einige andere Vorrichtungen benutzen, welche die Anwendung einiger anderer Principien darstellen und deren Einrichtung aus folgender Beschreibung ersichtlich sein wird.

Der Strom wird in derselben Weise wie. in dem vorhergehenden Falle inducirt, die beiden umwundenen Ringe oder Cylinder dienen jedoch gleichzeitig als Inductoren und Anker. Dann erscheinen zwei Hauptarten der bezüglichen Anordnung der inducirenden und inducirten Theile.

Man benutzt eine der beiden Umwindungsschichten, die äufsere oder die innere des einen oder der beiden umwundenen Ringe, um in derselben den inducirenden Strom kreisen zu lassen, oder man benutzt dabei die eine der umwundenen Leiterreihen oder einen Theil der einen oder mehrerer Reihen, Fig. .1.1.

Es können ein oder mehrere bestimmte Theile des Ringes oder Cylinders den Inductor abgeben, d. h. entweder nehmen einige .Theile des Ringes oder Cylinderkreises den inducirenden Strom auf, wobei diese inducirenden .Bobinen mit inducirten abwechseln, oder es werden einige Theile des Cylinders seiner Länge nach zu Inductoren, während die anderen Theile inducirt und die einen wie die anderen in schachbrettähnlicher Ordnung gelagert werden, Fig· υ-

In beiden letzteren Fällen kann man einen einzigen Cylinder oder Ring anwenden. Derselbe dreht sich alsdann zwischen zwei einfachen, aus Schmiede- oder Gufseisen bestehenden Ankern ohne Um windung, oder es drehen sich die letzteren, während der umwundene Ring oder Cylinder unbeweglich bleibt.

Diese Vorrichtung stellt die einfachste Art einer dynamisch-inductiven Maschine vor!

Dieselbe Inductionsart erlangt man auch ohne Drehung eines der Anker auf dem Wege eines auf einander folgenden Kreisenlassens in der Reihen- oder einer Wechselfolge des inducirenden und magnetisirenden Stromes in dem bezw. in den Ankern, d. h. vermittelst einer auf einander folgenden Versetzung oder Verschiebung des inducirenden Stromes in der Ankerumwindung, mithin einer Verschiebung des Magnetismus im eisernen Kerne.

Der in den ersten Augenblicken kreisende Strom wird einer selbst schwachen Quelle entnommen, darauf läfst man den erlangten inducirten Strom ebenfalls in den Inductoren kreisen, und verstärkt man auf diese Weise ihren Magnetismus und folglich auch die von demselben neu erregten Ströme.

In diesem Falle gebraucht man einen, zwei oder mehrere Anker, die sich gegenseitig berühren oder auch von einander etwas entfernt sein können; oder es befinden sich dieselben mit einfachen eisernen Ankern in Berührung, welche die Gestalt von Scheiben, Platten u. s.. w. haben, und dazu dienen, die magnetische Kette zu schliefsen, welche die Induction bedeutend verstärkt. Ein nach diesem Princip construirtes Maschinenwerk stellt die einfachste und compacteste Art -der dynamisch-inductiven elektrischen Maschinen dar, Fig. 11.

Inducirte Ströme werden dadurch hervorgerufen, dafs. der ringförmige oder cylindrische

Anker bezw. Elektromagnet B des vorliegenden Systems innerhalb eines inducirenden oder magnetisirenden Leiters D gedreht wird, Fig. 7 bis 10. Der Magnetismus entwickelt sich dann imi Anker selbst und wird durch dessen Axendrehimg in demselben umgetrieben, oder der Cylinder ist unbeweglich und der umwundene cylindrische Umschlag C-D dreht sich um denselben. Dabei können entweder constante Magnete oder Elektromagnete eines oder des anderen Systems Inductor en sein. In beiden Fällen werden inducirte Ströme erzeugt.

Die Fig. 7, 8, 9 und 10 stellen eine solche Einrichtung dar. Die Fig. 7 und 8 stellen einen Apparat mit zwei Polen dar, die vom inducirenden Leiter entwickelt werden; die Fig. 9 und 10 aber einen Apparat mit vier Polen. Die Anzahl der Pole kann bei entsprechender Modification der Anordnung des umwundenen Drahtes auch eine gröfsere sein. Die soeben beschriebene Einrichtung kann auch mit einfachen, aus Schmied- oder Gufseisen bestehenden Ankern A Ä angewendet werden, die aufserhalb des magnetisirenden Leiters oder innerhalb desselben, d. h. zwischen ihm und dem umwundenen Anker, unbeweglich befestigt sind, Fig. 8.

Eine andere Gestaltung desselben Apparates wird dadurch erlangt, dafs man die eisernen Anker Ä A in Drehung versetzt, während man den umwundenen Anker B unbeweglich läfst.

Die verschiedenen Anordnungen der Leitungshülsen, welche aus Leitern bestehen, werden in drei verschiedene Kategorien getrennt. Sie werden gestellt:

ι.. zwischen zwei Indüctoren entgegengesetzter Polarität mit einer beliebigen Anzahl Pole nach jeder Seite;

.. 2. zwischen äufseren Indüctoren und einem Eisencylinder oder eine Bekleidung, welche entweder feststeht oder sich mit der inducirten Hülse drehen kann;

3. die Indüctoren werden innerhalb der inducirten Hülse und die Hülse innerhalb eines äufseren Eisencylinders, welcher in diesem Falle als Bekleidung für die Indüctoren dient, gestellt. Die Polarität der Pole an beiden Seiten der inducirten Hülse kann abwechselnd sein oder gleich bleiben. Im ersten Falle mufs die Anzahl der Pole eine gerade sein, im letzteren Falle kann eine beliebige Anzahl angewendet werden.

In sämmtlichen vorher beschriebenen Fällen wird der Strom nicht allein durch das Kreuzen der magnetischen Linien zwischen den Polen kräftiger Magnete erzeugt, sondern auch, wenn eine der Windungen des inducirten Leiters zwischen zwei ungleiche Pole der beiden Stromleitungen geht. Die Bedingungen sind genau ,dieselben, als ob die Hülsen an den Kern eines Elektromagneten befestigt werden, dessen Pole die Pole der beiden Indüctoren bilden.

Alle vorher beschriebenen Systeme können entweder einzeln b'der in verschiedenen C'ombinätionen mit einander angewendet werden. Sie. können ebensowohl als Indüctoren wie auch als inducirte Theile dienen; auch können sie in Verbindung mit den vorher beschriebenen Apparaten angewendet werden.

Der in vorliegenden Maschinen erzeugte Ström wird vermittelst einer Vorrichtung aufgefangen, die als Vertheiler bezeichnet wird. Wenn der Strom ein abwechselnd entgegengesetzter ist, so wird er, bevor man denselben in die Indüctoren eintreten läfst, in einen directen Strom umgewandelt.

Die Indüctoren werden, wenn dieselben keine constanten Magnete sind, in eine gemeinsame Kette eingeführt, oder sie werden durch einen gewissen Theil des von der Maschine erzeugten oder aus einer anderen Quelle herrührenden Stromes magnetisirt, der getrennt von der Maschine angebracht werden oder mit der Maschine in Verbindung stehen und einen Theil derselben bilden kann.

Was die Stromwechsler oder Ansammler, d. h. bei dynamisch- oder magnetisch-inductiven Maschinen den Strom auflangenden Theil betrifft, so wendet man zu diesem Zwecke verschiedene Vorrichtungen¹, die in zwei Hauptabtheilungen zerfallen, an.

A. Bei Maschinen, deren Leiter oder stromerzeugenden Theile sich in Drehung befinden, namentlich in denjenigen, die einen Strom von constanter Richtung und fast gleichmäfsiger Stärke geben, wendet man folgende Anordnungen an, um die Strömungen zu sammeln.

Eine Reihe metallischer Stäbe, Platten, Federn u. s. w., deren Zahl derjenigen der Bobinen in .der Maschine öder der Unterabtheilungen des inducirten,Leiters gleich ist, wird an den Seiten des Cylinders, an dessen Zeugungslinien oder zu denselben geneigt, oder auch an der Oberfläche der Scheibe längs deren Halbmessern angeordnet. Die Zwischenräume unter denselben können mit irgend einer isolirenden Substanz ausgefüllt werden. Jeder dieser Metallstäbe wird mit dem Ende oder den Enden des Drahtes oder der Drähte einer Bobine oder des ganzen Leiters verbunden und stellt auf diese Weise einen der Maschinenpole vor. Dieser Cylinder oder diese Scheibe wird Vertheiler genannt, Fig. 12.

Um von einem solchen oder ähnlichen Vertheiler den Strom aufzufangen, gebraucht man eine der folgenden Vorrichtungen:

ι. Einige unbewegliche, dicke und breite metallische Plätten oder Stäbe werden . um den Vertheiler angeordnet und durch Federn an denselben so gedrückt, dafs eine jede mit einem oder mehreren Metallstäben des Vertheilers in Berührung gehalten wird. Dieselben sind mit Ausschnitten versehen, so dafs deren Oberfläche der äufseren Oberfläche derjenigen Metallstücke des Vertheilers genau entspricht, von denen man den Strom aufzufangen ^: h'at. Bei Drehung

des Vertheilers gleiten die unbeweglichen metallischen Platten oder Stäbe über die Oberfläche desselben und fangen den Strom von seinen Metallstücken auf. Zur Verminderung der Reibung kann Graphit angewendet werden.

2. Statt der unbeweglichen Metallstäbe kann man auch weiche und biegsame Frictionsräder anwenden, welche mit dem Vertheiler in Berührung gebracht werden. Sie werden an denselben von aufsen mit Schrauben öder Federn gedrückt; durch Verminderung oder Vergröfserüng des Druckes kann man nach Wunsch ihre Berührungsfläche mit dem Vertheiler so ändern, dafs das Rad gleichzeitig den Strom von einem, zwei oder mehr Metallstäben des Vertheilers auffängt. Bei der Drehung des letzteren gelangt auch das Frictionsrad mit in Drehung, und da seine Welle mit seiner Peripherie in metallischer Verbindung steht, so wird der Ström auch der Welle mitgetheilt. Von der Welle wird der Strom mit gewöhnlichen Mitteln aufge- ; nommeii, d. h. entweder durch mit der sich drehenden Axe in Berührung stehende Metalltheile, oder dadurch, dafs auf der Welle befestigte Theile sich in Quecksilber drehen; oder endlich kann auch das Frictionsrad selbst lose ; auf der Welle sitzen, sich auf derselben drehen ! und derselben den Strom mittheilen.

Da jedes Rad einen Pol der Maschine bildet, so wird die Zahl der Räder durch die nöthigen Pole bestimmt, wie auch durch die Zahl der Punkte des Vertheilers, von denen man den Strom zu sammeln hat.

Die Reifen der Frictionsräder werden entweder aus einem weichen, biegsamen metallischen ■ Gewebe verfertigt, welches um eine Guttapercha- oder andere biegsame Schicht aufgewunden wird, oder aus einer Reihe Pinseln, Bürsten, Federn, Platten oder anderen passenden Theilen, die um die Peripherie des Rades mit oder ohne Verbindung unter einander angeordnet werden. Das Rad kann auch mit einem metallischen Drahte oder Bande umwunden oder auch durch einen biegsamen metallischen Ring oder hohlen Cylinder ersetzt werden, dessen eines Ende an der Axe befestigt ist, während sein anderes freies Ende mit dem Vertheiler in Berührung gebracht wird. Die Oberfläche der Räder oder Cylinder, wie auch die'Oberfläche des Vertheilers kann mehr oder' minder glatt sein, sie kann aber auch ge-'riffelt oder mit festen oder mit federnden Vor- ^:sprüngen versehen werden.

Die durch Anwendung solcher Räder erzielten 'Vortheile sind folgende:

Die Berührungsfläche wird vergröfsert und kann nach Bedarf abgeändert werden; die Beruhrang zwischen den auffangenden Theilen und dem Vertheiler ist eine ungleich vollständigere, als bei anderen zu diesem Zwecke angewendeten Apparaten, und wird die Reibung und folglich auch die schnelle· Abnutzung der. gegen einander reibenden ^:Theile vermieden.

3. Die in diesem dritten Punkte beschriebene Einrichtung bietet alle Vortheile der früheren, aber in einem noch ausgedehnteren Grade, aufserdem kann im Falle irgend einer Beschädigung jeder Theil durch einen neuen leicht ersetzt werden.

Ein oder mehrere endlose metallische Bänder, Drähte oder aus einem metallischen Gewebe zubereitete Bänder (Drähte) umfassen den Vertheiler der Maschine in der Weise, dafs sie einen gewissen Theil seiner Peripherie berühren, wie es die Fig. 13 anzeigt, welche die Gestalt der Vorrichtung vom Ende darstellt. CD ist der cylindrische Vertheiler, a¹ a² a³ aⁱ a^&... seine metallischen Theile; b b b die Zwischenräume unter denselben, welche mit irgend einer nicht leitenden Substanz ausgefüllt werden können. 0 ist die den Vertheiler tragende Maschinenwelle. PQR ist ein endloses Band, welches entweder die Cylinder und zwei Rollen r und q umfafst, oder einfach die Berührung mit dem Cylinder herstellt.

Gesetzt den Fall, der Strom müsse auf einmal von drei Metallstäben des Vertheilers, z. B. von α^Λ a^l und α³ gesammelt werden, so werden die Rollen r und q in entsprechender "Weise angeordnet, wie aus den punktirten Linien Fig. 13 zu ersehen ist, und wird der Strom vermittelst eines endlosen Bandes von den Theilen a¹ a'² und U³ den Rollen r und q mitgetheilt. :Die Wellen der Frictionsrollen ruhen in Einschnitten so, dafs vermittelst der Stellschrauben e und / dieselben auf- oder abbewegt werden können, um die Spannung des endlosen Bandes zu bewerkstelligen und Band und Vertheiler in enge Berührung zu bringen. Es wird beim Gebrauch dieser Einrichtung jede Reibung der auffangenden Theile und des Vertheilers vermieden.

Wenn mehr als ein Pol erwünscht ist, so kann man die oben beschriebenen Einrichtungen in einer dem Bedürfnisse entsprechenden Anzahl vermehren.

Die Oberfläche des Vertheilers und der Rollen kann eben, concav oder convex sein. Anstatt das Band mit Schrauben zu spannen, kann man Rollen anwenden, welche auf dasselbe von aufsen drücken und das Band mit dem Vertheiler in Berührung bringen. Das endlose Band kann auch in einer der Drehaxe des Vertheilers parallelen Fläche oder in anderer Weise angeordnet sein.

Eine Abänderung der oben beschriebenen Einrichtung ist noch die Anwendung eines biegsamen metallischen Ringes STU, Fig. 14, anstatt des endlosen Bandes. In diesem Falle genügt die eine Rolle/, die Schraube g aber dient zur gröfseren oder geringeren Spannung des Ringes, folglich zur Aenderung der Gröfse der Berührungsflächen und des Druckes auf: den Vertheiler.

■: Die anderen Einzelheiten der Einrichtung bleiben ■ unverändert.

In Fällen, wo es sich darum handelt, einen directen Strom in einen abwechselnden oder umgekehrt zu verwandeln, wendet man eine der folgenden Einrichtungen an:

1. Man setzt auf die Axe ο ο, Fig. 15, einer dynamisch-elektrischen Maschine oder auf die Fortsetzung derselben einen aus Holz oder einem anderen nicht leitenden Stoffe bestehenden Cylinder C auf. An der Oberfläche desselben sind wiederum in einiger Entfernung von einander drei metallische Ringe L M und N aufgesetzt. Die Zwischenräume unter denselben können mit irgend einer isolirenden Substanz ausgefüllt werden. Die Ringe L und N sind eompacte, der Ring M aber ist längs seiner Peripherie schief oder im Zickzack in zwei oder mehrere Theile m und m^x zerschnitten. -Diese Theile werden an den Cylinder in geringer Entfernung von einander aufgesetzt, die ebenfalls mit irgend einer nicht leitenden Substanz ausgefüllt werden kann. Der Theil m wird mit dem Ring L, der Theil :m' aber mit dem Ringe N metallisch verbunden. Vier metallische Federn, Bürsten oder Pinsel abc und d drücken auf die Ringe, α und b stehen mit den Ringen L und N in Berührung, c und d aber, welche einander gegenüberstehen, mit den Halbringen m und mr¹. Beim Drehen der Maschine und folglich des Cylinders C treten die HaIbringe m und m^l abwechselnd mit den Federn c und d in Berührung, da aber die Halbringe m und m' mit den Ringen L und N verbunden sind, so erhalten die Federn c und d den Strom abwechselnd bald vom Ringe L, bald vom Ringe N. Bei Verbindung der Platten a und b mit irgend einer Elektricitätsquelle, die einen Strom von gerader Richtung giebt, erlangt man demnach von den Federn c und d einen Strom, dessen Richtung bei jeder halben Umdrehung des Cylinders wechseln wird.

2. Zu einem ähnlichen Zwecke, nämlich zur Umwandlung des directen Stromes in einen abwechselnd entgegengesetzten benutzt man folgende Methode:

CD, Fig. 16, stellt einen Cylinder vor, der in ,gleicher Weise wie der oben beschriebene Vertheiler eingerichtet ist. Auf der Oberfläche dieses Cylinders werden in einiger Entfernung von einander zwei weite Ausschnitte / / hergestellt, deren Tiefe ungefähr einem Viertel der Dicke der Stäbe α α gleicht und die in den entgegengesetzten Peripheriehälften des Cylinders angebracht sind. Die jeden der Ausschnitte von "beiden Enden begrenzenden Stäbe a a bleiben jedoch unberührt, so dafs, wenn der eine Ausschnitt beispielsweise an der linken Seite des Stabes α endet, der zweite Ausschnitt an der rechten Seite desselben Stabes beginnt. Jede Peripherieabtheilung kann jedoch mehr als zwei Ausschnitte haben und wird dann die Länge desselben entsprechend verringert. So hat man, wenn die Richtung des Stromes während jeder Umdrehungsdauer des Cylinders viermal wechseln soll, in jeder Ahtheilung zwei Ausschnitte zu machen, und mufs die Länge eines jeden derselben einem Viertel des Umkreises weniger der Dicke eines Stabes gleich sein, und werden sämmtliche vier Ausschnitte in schachbrettähnlicher Ordnung gelagert. Die Ausschnitte werden bis zum Niveau der übrigen Cylinderoberfläche mit irgend einer isolirenden Substanz ausgefüllt. Vier Platten, Bürsten oder Pinsel A und B, A¹ und B' drücken auf den Cylinder, je ein Paar auf eine Cylinderabtheilung, und werden in jedem Paare die Platten einander gegenüber angeordnet, und da in jedem Paare die Platten sowohl runter einander (A mit B, A^x mit B¹), als auch mit dem Schlufsleiter verbunden sind, so werden begreiflicher Weise beide Paare diesem letzteren einen Strom von abwechselnd .entgegengesetzter Richtung mittheilen.

Die Federn, Bürsten oder Pinsel A und B können auch durch eine 'der oben beschriebenen Einrichtungen, wie Räder, Bänder u. s.w., ersetzt werden.

B. Wenn die inducirten Leiter der Maschinen unbeweglich bleiben, so wird von denselben der Strom entweder unmittelbar aufgefangen, oder mit Hülfe einer der oben beschriebenen Methoden, deren Anordnung entsprechend abgeändert werden kann.

In solchen Maschinen wendet man dann folgende Einrichtung an:

Eine Scheibe wird auf der Maschinenwelle befestigt, die eine den Maschinenpolen entsprechende Anzähl von Vorsprüngen oder hervorstehenden Rollen hat; während der Scheibenumdrehung üben diese Vorsprünge abwechselnd in bestimmten Zwischenräumen einen Druck auf die Berührungsfedern aus, welche einerseits mit den Bobinen oder Unterabtheilungsenden des unbeweglichen inducirten Leiters, andererseits mit den die äufseren Maschinenpole bildenden metallischen Theilen in Verbindung gebracht werden. ,Auf. diese Weise erlangt man einen directen oder abwechselnd entgegengesetzten Strom.

Fig. 17 ist eine andere Art Ansamrnler, bei welchem ,anstatt der Bürsten Metallbänder etc. angewendet Werden können. Derselbe besteht aus einer Anzahl dünner Metallscheiben, welche auf einer Welle sitzen und an beiden Enden durch Unterlagsscheiben und Muttern befestigt werden. Sämmtliche Theile müssen gute Leiter sein. Die Welle kann röhrenförmig sein, um auf eine Axe gesteckt zu werden, damit das Ganze in Drehung gesetzt werden kann. Die Metallscheiben werden in geneigter Lage angebracht.

,Werden diese Art von Ansammlern bei rotirenden Stromwechslern angebracht, so drehen sich die Ansammler, sammeln den Strom, auf und übertragen. denselben auf die Axe.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Die beschriebene Anordnung der Elektromagnete von verschiedenen Gestalten, welche alle auf dem Princip basirt sind, dafs die Umwindungen, durch welche der elektrische Strom kreist und den Magnetismus hervorruft, möglichst nahe den zu magnetisirenden Eisenkernen angebracht wird, wodurch die Absorbirung der elektrischen Kraft durch die inneren Kerne der Elektromagneten verhindert wird.

   Die Anordnung der beschriebenen Stromwechsler, wodurch alle Reibung vermieden wird, sowie die beschriebene Anordnung, um directe Ströme in abwechselnd umgekehrte Ströme zu verwandeln.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.