DE78311C - Elektromotor mit au! einem verschränkten Zapfen der Triebwelle drehbar gelagertem Scheibenanker - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Scheibenanker.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 26. Mai 1892 ab.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Elektromotor, welcher besonders zum " Treiben von Geleiswagen und Schiffsschrauben geeignet ist. Derselbe zeichnet sich durch einen eigenthümlichen Antriebsmechanismus aus, welcher die Umsetzung der elektrischen Energie in mechanische unmittelbar überträgt.

Beiliegende Zeichnung zeigt den Erfindungsgegenstand , wie er zum Antrieb einer Eisenbahnachse benutzt wird, und zwar bedeutet:

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch eine Maschine,

Fig. 2 einen zur Verwendung kommenden Stromwender mit Leitungsschema, während die Fig. 3 bis 7 Einzelheiten veranschaulichen.

Die Achse A besitzt einen Kopf B, welcher derart ausgedreht ist, dafs in seiner Mitte ein Zapfen A¹ stehen bleibt, welcher zur Achse A verschränkt ist. Die Achse A ist in zwei Muffen P des Gehäuses G gelagert, welches eine kugelförmige Gestalt hat und mit seinen Ansätzen K¹ an dem Wagenuntergestell k befestigt wird. Die Arme P¹ des Gehäuses tragen Spulen I¹1'² u. s. w. in geeigneter Zahl — in vorliegendem Falle sind ihrer acht gedacht —, von denen auf jede Seite des Gehäuses vier entfallen. Den acht Spulen / entsprechen acht Windungen H' H² . . ., von denen immer zwei diametral gegenüberliegende mit einander verbunden sind. Die Spulen / haben den Zweck, eine auf dem verschränkten Zapfen A¹ lose sitzende Scheibe F zu magnetisiren, während die Windungen H dieser Scheibe eine eigenthümliche, noch näher zu beschreibende Bewegung ertheilen.

Es ist klar, dafs bei Drehung der Achse A die mathematische Achse des verschränkten Zapfens A¹ einen Doppelkegel beschreibt, und dafs ferner die Achse A von dem verschränkten Zapfen A¹ aus nur dann angetrieben werden kann, wenn man letzteren so bewegt, dafs seine mathematische Achse diesen Doppelkegel ausführt. Um dieses zu bewirken, ist folgende Einrichtung getroffen:

Die Muffen P P erhalten je einen kreisförmigen Wulst FF¹, während die Scheibe F dementsprechend Hohlkehlen W und W¹ besitzt (Fig. ι und 4). Der Scheibe F wird nun eine solche Bewegung ertheilt, dafs sie sich mit ihrer Hohlkehle W auf dem Wulst F und mit ihrer Hohlkehle W¹ auf Wulst F¹ abrollt. Hierbei kommen immer zwei diametral gegenüberliegende Punkte von W und W¹ gleichzeitig mit den Muffen P in Berührung. Wenn man die Hohlkehlen W und W¹ in der eben bezeichneten Weise auf den Wulsten F und F¹ abrollt, so beschreibt aber die mathematische Achse der Scheibe F den zum Antrieb nothwendigen Doppelkegel. Dieser Doppelkegel dreht sich jedoch nicht um sich selbst. Da nun der verschränkte Zapfen A¹ aufser der Doppelkegelbewegung noch eine Drehung um sich selbst ausführt, so mufs eine gegenseitige Bewegung zwischen dem Zapfen A¹ und der Scheibe F stattfinden. Damit die hierdurch

entstehende Reibung vermindert werde, rollt die Scheibe F auf Kugeln D.

Um die Scheibe zu zwingen, mit ihren Hohlkehlen W und W¹ auf den Rändern V und V¹ abzurollen, müssen immer zwei diametral gegenüberliegende Windungen H erregt werden, damit nämlich zwei ebenfalls diametral liegende Punkte der Scheibe F, welche den Berührungspunkten der Wulste und Hohlkehlen entsprechen, gleichzeitig beeinflufst werden. Dies kann entweder dadurch geschehen, dafs die Windungen, vor denen gerade die Scheibe steht, abstofsend wirken, oder dafs zwei weitere Windungen eine anziehende Wirkung hervorrufen, sobald die ersteren stromlos werden.

Es können auch gleichzeitig zwei Paar Windungen in der . Weise mit Strom versehen werden, dafs das Paar, vor dem sich gerade die Scheibe befindet, abstofsend wirkt, während das nächste Paar schon einen Anzug der Scheibe verursacht.

Auf der Zeichnung wird angenommen, dafs die beiden Windungen, vor denen sich gerade die Scheibe befindet, stromlos und dafür die beiden nächstliegenden Windungen . erregt werden. Die Reihenfolge, in welcher diese Erregung stattfinden mufs, ist aus dem in Fig. 5 gezeichneten Diagramm zu ersehen. Zuerst werden die Windungen H¹ und H³ erregt und hierauf folgen H² und H\ H³ und H¹ und endlich H* und H². Es wird hierbei vorausgesetzt, dafs immer die zuerst genannten Windungen auf der rechten Seite der Ankerscheibe liegen. Man sieht übrigens auch aus diesem Diagramm, dafs die Verbindungslinien der Windungen den Mantel eines Doppelkegels einschliefsen.

Um den Strom in oben bezeichneter Weise wirken zu lassen, wird ein eigenthümlich angeordneter Stromwender benutzt.

Dieser, welcher in Fig. 2 im Schnitt dargestellt ist, besteht aus fünf isolirt von einander liegenden Scheiben LL¹L²L³L⁴, von denen jede wiederum in zwei isolirte Theile zerlegt wird. Auf dem unteren Theile dieser Scheiben vermögen die Bürsten iV¹, iV², N³ und iV⁴ zu schleifen, während die oberen Scheibentheile von den Bürsten nicht berührt werden. Zu diesem Zwecke erhalten dieselben die aus Fig. 3 ersichtliche Gestalt. Der Strom tritt in den unteren Theil der mittelsten Scheibe L²' ein und wird von hier aus nach einander in die übrigen vier Scheiben geleitet. Aus diesem Grunde sind die Bürsten, welche sä'mmtlich von einander und von der Achse A isolirt sind, mit Vorsprüngen / versehen.

Wie aus der Fig. 2 a deutlich ersichtlich ist, sind diese Vorsprünge ■ so gewählt, dafs die Bürsten N¹ bis N¹ den unteren Theil der Scheibe L² nach einander mit dem unteren Theile der Scheiben L, L\ L³ und Lⁱ zu verbinden vermögen. Von jedem der vier Scheibentheile L, L¹, L³ und L⁴ werden zwei entsprechende Windungen H abgezweigt, so dafs die ,vier Paar Windungen nach einander erregt werden können. Die Wirkung des Stromwenders ist nun folgende:

Der Strom fliefst zuerst von der Stromquelle χ in den unteren Theil des mittelsten Ringes L² und wird von hier aus, wenn die mit der Achse A gemeinsam umlaufende Bürste gerade die in Fig. 2 gezeichnete Stellung einnimmt, in den unteren Theil der Scheibe L⁴ geleitet werden. Hierauf fliefst der Strom durch die Windungen H¹ und H³ und weiter zu dem oberen Theile der Scheibe L⁴ durch die Leitung y und durch sämmtliche Magnetwindungen J hindurch zur Stromquelle zurück. Es wird angenommen, dafs sämmtliche Magnetwindungen I hinter einander geschaltet sind und die Leitung y sämmtliche oberen Theile der Scheibe L bis L⁴ leitend verbindet.

Dadurch, dafs der Strom durch die Spulen / fliefst, werden die Muffen P magnetisch.. Die Scheibe F, welche doch immer mit jeder Muffe gleichzeitig einen Berührungspunkt hat, wird ebenfalls magnetisirt und erhält natürlich einen Nord- und Südpol.

In Fig. ι passirt die Bürste N^L gerade den unteren Stromwendertheil, so dafs die erregten Windungen H¹ und H³ die Scheibe in die gezeichnete Lage bringen. Dreht sich jetzt die Achse um 90 °, so schleift die Bürste N² auf dem unteren Stromwendertheil und leitet den Strom in die Scheibe L³, von welcher aus die beiden nächsten Windungen H erregt werden und die Ankerscheibe wieder weiter bewegt wird. Nachdem sich das Spiel viermal wiederholt hat, hat sich die Achse G gerade einmal herumgedreht.

Die Ankerscheibe ist an ihrem Umfange mit Aussparungen P² zur Aufnahme von OeI versehen, welches durch die Oeffnung h eingeführt und durch den Hahn h¹ abgelassen werden kann. Aufserdem besitzt die Scheibe Löcher P³, durch welche die aus der Oeffnung h² eintretende Luft hindurchströmen kann. Um die Maschine in entgegengesetzter Richtung laufen zu lassen, kann der Strom in irgend einer geeigneten Weise umgekehrt werden. Um die Geschwindigkeit der Maschine zu regeln, sind: in den Fig. 6 und 7 zwei Bremsvorrichtungen angegeben, welche beide ihren Zweck dadurch erreichen, dafs sie die Entfernung der beiden Muffen P regeln.

In Fig. 6 ist zu diesem Behufe ein ringförmiges Zwischenstück G¹ eingeschaltet, dessen Umfang mit Gewinde versehen ist und mit Schneckenrad M in Verbindung steht. Die beiden Theile G des Gehäuses sind in das Zwischenstück G¹ mit Links- und Rechtsgewinde eingeschraubt. Dreht man das Schnecken-

rad M, so wird das Zwischenstück ebenfalls in Drehung versetzt und dadurch werden die Gehäusetheile G entweder einander genähert oder von einander entfernt, wodurch die Reibung der Ankerscheibe F dementsprechend erhöht oder vermindert wird.

In der durch Fig. 7 veranschaulichten Ausführungsform wird die auf der Achse A verschiebbare Büchse P von dem Hebel Q aus unter Vermittelung der Muffe O¹ und des Gelenkes O² verschoben und dient so als Bremse. Um die Maschine vor Schmutz zu bewahren, ist sie durch die Deckel K^ und R luftdicht verschlossen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Elektromotor mit umlaufender Ankerscheibe, bei welchem die Umsetzung der elektrischen Energie in mechanische unmittelbar erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dafs eine von einem verschränkten Zapfen einer Achse A lose getragene und mit dem Magnetgehäuse magnetisch verbundene Ankerscheibe F von einer Anzahl Spulen H umgeben ist, welche in einer derartigen Reihenfolge erregt' werden und dadurch die Ankerscheibe so in Drehung versetzen, dafs deren magnetische Achse einen Doppelkegel beschreibt, demzufolge dann der verschränkte Zapfen und somit auch die Achse A in Drehung versetzt wird.

   An dem unter 1. gekennzeichneten Elektromotor die Anordnung eines Zwischenstückes G¹, welches durch Rechts- und Linksgewinde mit den Theilen G des Magnetgehäuses in Verbindung steht und aufserdem an seinem äufseren Umfang Gewinde besitzt, in welches ein Schneckenrad M eingreift, zum Zweck, durch Zusammen- oder Auseinanderbringen der Gehäusetheile den Widerstand für die Ankerscheibe und somit den Gang der Maschineregeln zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.