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Kommutator für elektrische Maschinen oder Apparate Die wegen ihrer
günstigen elektrischen Eigenschaften als Lamellenbaustoff für Kommutato-ren vorgeschlagene
künstliche Kohle weist zwar große und weitaus genügende Druckfestigkeit auf, hat
aber nur verhältnismäßig geringe Zug- bzw. Biegefestigkeit. Bei den üblichen Kommutatorausführungen
und den dort auftretenden Fliehkräften erscheint sie daher wegen der an den Lamellen
sich ergebenden Biege- bzw. Zugkräfte nur in beschränktem Maße anwendbar. Gegenstand
der Erfindung ist eine Ausbildung von Kohlekommutatoren, die den genannten Eigenschaften
der Kohle in weitestgehender `'eise Rechnung trägt und ihre Anwenching auch bei
Kommutatorabmessungen und Drehzahlen; möglich macht, bei denen bisher an die Verwendtnig
von Kohlelamellen nicht zu denken war. Nach- der Erfindung wird der Kommutator so
gebaut, daß ein Lamelleubelag an der Innenfläche von den Stromabnahmebürsten bestrichen
wird und an seiner Außenseite durch die Kohlelamellen von Biege- und Zugkräften
entlastende Halteteile abgestützt ist. Zweckentsprechend können diese Halte- und
Abstützteile durchlaufend über die ganze Lamellenlänge- reichen. und damit eine
vollständige Biegungs- und Zugentlastung der Lamellen bewirken, oder es können einzelne
über die Lamellenlänge verteilte Abstützringe (Schrumpfringe, Preßringe, Bandagen
usw.) angeordnet «-erden, wobei in den nicht unmittelbar abgestützten Lamellenahschnitten
nur solche Biege-oder Zugkräfte auftreten, denen die Kohle gewachsen ist. .
In
Fig. r der Zeichnung ist' ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. i bedeutet
den Lämellenbelag aus künstlicher Kohle, mit 2 sind die an. der Innenfläche des
Belags angeordneten Bürsten angedeutet, mit 3 der Bürstenbolzen. 4 ist die Ankerwelle,
5 der Ankerkörper, 6 die Ankerwicklung der Maschine, die über die Verbindungsleitungen.
7 - mit dem Kömmutatorbelag verbunden ist. .
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Gegen außen, also gegen die Wirkung der 'Fliehkräfte, stützt sich
der Lamellenbelag auf den zylindrischen Tragkörper & ab, der die Lamellen. ihrer
ganzen Länge nach unterstützt und sie damit von jeglicher Biegungs- oder ,Zugbeanspruchung
entlastet. Zwischen dem Lamellenbelag i und dem Tragkörper 8 ist eine Isolierzwischenschicht
g eingeschaltet. Der Tragkörper sitzt unmittelbar auf der Welle und zentriert zugleich
den: Lamellenbelag gegen diese. Die Verbindungen zwischen der Ankerwicklung und
dem Kommutatorbelag sind zweckentsprechend zwischen den Armen des Tragkörpers durchgeführt.
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Der Kommutator - gemäß Erfindung ist praktisch für beliebig kleine
Lamellenteilungen und beliebige Lamellenlängen anwendbar. Die Fliehkräfte wirken
hier selbst im Sinne einer Verfestigung des Kommutato@rs, indem sie die Lamellen
an den Tragkörper anpressen; Zur axialen Sicherung des Lamellanbelags können Nasen
oder Endringe 1o vorgesehen sein.
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Ein wesentlicher Vorteil des endungsgemäßen Kommutator's besteht zugleich
darin, daß, die La mellenisolation, gleichgültig ob sie durchlaufend ausgeführt
oder. stellenweise weggelassen ist, wesentlich stärker ausgeführt werden kann, als
dies bei den Kommutatoren üblicher Bauart aus Festigkeitsgründen zuläsig ist. Dadurch
ist es auch möglich, größere Lämellenspannungen zu beherrschen, Eine günstige Kühlung
des Kommutators gemäß Erfindung und ein: leichter Bau desselben ist dadurch möglich,.
daß der Tragkörper mit Durchbrechungen für den Kühlluftdurchtritt versehen wird.
Wird die Lamellenisolation im Bereich der Durchbrechungen weggelassen, so kann ein
ungehinderter radialer- Luftdurchzug durch den Kommutator erreicht werden, wobei
die Lamellen selbst als Lüfter wirken.
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Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 2 und 3 im Längs- bzw.
im Querschnitt gezeigt. Der Tragkörper 8 besitzt in. diesem Fall Ausnehmungen i
i. Werden die Lamellenzwischenräume im Bereich der. ALisnehmungen freigelassen,
so kann, wie in den Fig..2 und 3 durch Pfeile angedeutet ist, die Kühlluft von innen
nach außen radial unmittelbar durch den Kommutatorbelag- hindurchgeführt werden.
Gegebenenfalls können im betreffenden Bereich auch die Lamellen noch verschmälert
ausgeführt werden, um einen größeren Luftdurchtrittsquerschnitt zu erhalten.
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Eine weitere Möglichkeit, den, Kommutator möglichst leicht und. gut
durchlüftbar zu bauen., besteht darin, daß statt eines durchlaufenden Tragkörpers
einzelne über die Länge des Kommutatorbelags -verteilte Abstützringe in Form von
Schrumpfringen, Bandagen usw. zum Zusammenhalten des Lamellenbelags angeordnet werden.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 der Zeichnung gezeigt. Der Lamellenbelag i ist
hier an dem einen Ende durch einen Ring 13 gehalten, der z: B. zugleich wie der
Tragkörper 8 in Fig, i unmittelbar auf der Maschinenwelle sitzt und den Lamellenbelag
geigen diese zentriert. Zum Zusammenhalten des Lamellenbelags auf dem übrigen Teil
seiner Länge dienen die Ringe 14, die so wie der Ring 13 durch Isolationszwischenlagen
15 vom Lamellenbelag isoliert sind. Der zwischen den Ringen frei bleibende Zwischenraum
kann ähnlich wie in Fig. 2 und 3 zur radialen Durchleitung von Kühlluft benutzt.
werden. Statt der Ringe 14 könnten auch Bandagen verwendet werden.
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Die Erfindung ist nicht unbedingt auf die Verwendung von Lamellen
aus Kohle beschränkt, sie ist grundsätzlich auch für andere Werkstoffe anwendbar,
insbesondere wenn es sich um solche handelt, deren Festigkeitsverhältnisse jenen
der Kohle ähnlich sind.