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Kommutator, insbesondere für hohe Spannungen Beim alten Problem einer
bestmöglichen Isolierung der Lamellen am Gleichstromkommutator glaubte man. zunächst
die isolierenden Glimmer-3 zwischen .den Lamellen bis zum. Kommutatorumfang, .d;.
h. bis zur Gleitfläche der Kohlenbürsten, führen zu müssen, so daß der Stromwender
für die Bürsten eine .durchlaufend polierte Fläche darstellte. Aber nicht nur ein.
rasches Verschmieren des Kollektors auf Grund des Kohlenverschleißes führte in:
diesem. Fall zu lästigem Rundfeuer, sondern die entstehenden Kohlena#bfäll.e bauten
sich in den aufsplitternden Glimmer ein, so d:aß auch ein Abschmirgeln :der Gleitbahn
in einem solchen Fall nicht abzuhelfen vermochte.
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Auf Grund dieser Erfahrungen ließt man nun den isolierenden Glimmer
den Umfang des Kommutators nicht mehr erreichen, so daß zwischen den Lamellen am
Kom.mutatorumfang offene Nuten verbleiben; hierbei wurde angenommen, daß die Zenttifugalkraft
am Kollektor dieselben reinhalten werde. Es stellte sich jedoch. heraus, daß auch
diese Bauweise bei hoher und steter Inanspruchnahme der Maschine sich nicht dauerhaft
genug erweist. Selbst ,die kleinen schnell; laufenden Motoren von Staubsaugern und-
besonders Werkzeugmaschinen aus der Hand erster Firmen versagen in dieser Hinsicht
nur allzu früh. Und ,auch .das Reinigen dieser Nuten hat nur vorübergehenden. Erfolg.
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Baut man aber diese beiden richtigen. Gedanken, der Nut als Luftisolierung
und der Reinhaltung durch die Rotation, weitgehend aus, so führt das ztz einer wirklich
befriedigenden Lösung des Problems.
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Hinsichtlich des erstgenannten Punktes solcher Verbesserung kann -die
Nut zur Drehachse hin eine Erweiterung erfahren. (s. i in Fig. Ib), so daß die isolierende
Sohle des Spaltes mehrfach verbreitert
wird. Das erfordert Raum.;
doch sind gerade -bei hoben Spannungen die zahlreichen Lamellen schmal. Darum kann
hier .der an sieh bekannte Doppelkommutator verwendet werden, dessen Konstruktion.
im folgenden Fall einfach gestaltet ist. Es stehen dann die Lamellen des einen Kommutators
gegenüber jenen. .des anderen auf Lücke (Fig. II a).
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Für die Lamellen aber große Kupfermengen aufzuwenden, ist sehr unwirtschaftlich,.
Ihre satte Montage mit möglichem Austausch kann mittels Porzellan erreicht werden.
Fi:g. I a zeigt .die Anwendung für größere Maschinen. Es sind drei hohle Tragkörper
a auf die Wellenhülse 3 geschoben, von Flansch und Mutter q. mit weicher Unterlage,
etwa Gummi oder Preßspan, satt verbunden gehalten. Die Lamellen, 5 sind in peripmerer
Notenbahn eirar gekittet. Ein präziser Einbau mit Porzellankitt vor dem Zusammenschrauben
ist hier mit einfachen Hilfsmitteln zu erreichen, wobei zunächst die Kreisnut in
der Keramik genauestens fixiert werden kann.
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Aber selbst diese Hohlräume könnten sich beschmutzen und mithin leitend
werden. Dem zu begegnen, wird ein einfaches Prinzip zur Reinhaltung verwendet, das
bei jedem Kleinmotor, auch beim Kurzschlußankermotor, angewendet wird. ES beruht
auf der Anwendung eines Ventilators. Derselbe dient zunächst zum. Kühlen. Warum
nicht auch zum Reinhalten? Beides wird erst dann auf vollkommene Weise erreicht,
wenn d'er große Ventilator 6 in Fi:g. IV von einem kleinen im Kollektor selbst ergänzt
wird. Beide Ventilatoren hintereinander wirken dann zusammen. Man läßt den Sog fast
nur durch eine Bohrung in Seelenachse der Welle 7 eintreten (Fig. I und.- IV). Eine
Quer-Bohrung 8 schafft Luftzufuhr in die Kanäle 9 (Fig. Hb), welche dann auch den
Zuleitungen zum äußeren Kollektor dienen (in Fig. I gestrichelt)-. Wie Fig. I b
zeigt, hat jede Lamelle eine radial nach innen gerichtete Fahne, welche den Ventilator
vollendet. Alle Luftspalte io sind dann stetig von starker Luftströmung durchflossen,
so, daß kein Kohlenstaub eintreten kann. Die Öffnung der Wellernbohrung in Fig.
IV erhält ein relativ großes, feines Sieb für Luftfilterung vorgelagert. Der sich
addierende Effekt beider Ventilatoren wird damit eine Reinigung und; eine Kühlung
des Kollektors in einer solchen Vollkommenheit gewähren, daß sich eine besondere
Wartung des Kollektors erübrgt, Kohlenwechsel ausgenommen.
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Fig. IIIa und IIIb zeigen die Porzellantragkörper bei-Kleinmotoren
massiv, wobei ihre gegenseitige Berührung gleichzeitig die Luftkanäle freiläßt (Fi:g.
IIIc); die Luftzufuhr aus. der Welle geschieht dann hier aus zwei Querbohrungen,
die zueinander senkrecht stehen und in eine umlaufende Höhlung zwischen je zwei
Tragkörpern führen.
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Aber auch der Porzellankitt in Aden Luftspalten wird sich bei seiner
Porosität beschmutzen und leitend werden, weshalb die Distanzierung der Lamellen
in der Kittnut am besten durch rechteckige Glasstückchen gleicher Dicke geschieht,
welche im Kitt der Nut beim Einbau an den Spaltenden versenkt werden, so daß die
blatte Wand des isolierenden Glases die Luftspalte begrenzt.
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Der Anschluß vom Spulenende geschieht zunächst .durch ein Drahtstück;
das an der Fahne derLamelle schon vor ihrem Einbau angelötet wird. Diese Anschlüsse
werden .dann beim Einbau .zuvor durchgefädelt. Es mag hier eingewendet werden, daß
solches weniger solide sei. Es ist jedoch zu beachten, daß, je größer die Kupfermasse,
an .der gelötet werden, sold, desto mehr Wärme absorbiert wird, d. h. es verzögert
sich das Löten, bzw. es muß desto mehr Wärme .auIgewendet werden, während doch das
Verlöten zweier Drahtenden mit den einfach.sten Mitteln ,geschehen kann, und ein
verschiebbarer Isolierschlauch dann alles verdeckt, so d.aß von den Anschlüssen
nichts mehr sichtbar ist. Bei größeren Kollektoren muß der Luftverteilungsraum noch
zwei Sperrschilde erhalten, beispielsweise .aus Preßspan (Fig. Hb).
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Die hohlen Porzellantragkörper des größeren Kollektors können auch
etwa nach Fig. Ic gestaltet werden. Damit die Werlenbohrung für den Luftstrom im
Querschnitt ausreicht, kann. -die Welle auf der Stromwenderseite such etwas stärker
ge ählt werden bis zu der .Stelle, wo ohnehin ein Anschlag für die Ankerbleche sein
muß. Bei der Vollkommenheit .der heutigen Kugellagerung ist dies hinsichtlich-,der
Reibung belanglos. Nach Au'fsc'hieben des Kollektors kann seine Hülse gegen Verdrehung
.durch eine schief eingreifende Schraube gesichert werden.
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Der bisher nur für Kühlung arbeitende Motorventilator kann, wenn das
Motorgehäuse ringsum nahezu geschlossen wird und die verbliebenen Öffnungen direkter
Luftzufuhr reguliert werden können, also auch zur Reinigung des Kollektors und dessen
besserer .Kühlung verwendet werden, wenn der noch fehlende Teil -des Zustromes aus.
den Isoliernuten des Stromwenders geholt wird. Es genügt, wenn am Ventilator im
Kollektor vom Gehäuseraum her nur noch ein geringer Sog auftritt.
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Daß der Kollektor nun um einiges leichter wird (die Fahnen 5 in Fig.
I a sind zu stark gezeichnet), macht auch den Anker für den Anlauf weniger träge,
was beim Bahnbetrieb von einiger Bedeutung ist. Benötigt. doch .der Anker selbst
für .das. Kraftfeld viel Eisenmasse, die ihn schwer macht. Bei Anlauf und Bremsung
wirkt heidemal hohe Ankerschwere nachteilig. Von der Kupferersparnis war oben. die
Rede. Nach Abnutzung .der Lamellen werden dieselben rundum durchgesägt, die Tragkörper
abgehoben und der Kitt durch Rüttelung gelockert.
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Man beobachte den entscheidenden Umstand, diaß warme Elektroden bzw.
warme Luft den elektrischen Durchschlug wesentlich fördern. Die Kühlung ist in diesem
Fall eine absolute.