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Stromwender Stromwender elektrischer Maschinen werden überwiegend
mit Lamellen ausgeführt, die Schwalhenächwänze zur Befestigung he@sitzen, wie aus
Fig. i zu entnehmen ist. Die vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Lamlellen 1, a
bilden mit ihren zylvndns,chen Außenflächen die Bürstenschleiffläche, während -sie
nach dem: Stromwenderinnern hin schwalb,emisichwalnzförmige Ansätze 3 bzw. q. tragen,
mit deren. Hilfe sie mittels der Drudkrig!ge 5 bis 8 in ihrer Lage ,gehalten werden,.
Im dargestellten Beispiel sitnd zwei dieser Ringe, nämlich 6 und 7, mit den Büchsen
9 iund io fest verbunden, wähnend die beidem losen Druckrinige 5 und 8 nur aue Zentrierflächen
i i Bund i z ian dem. Büchsen verschiebbar igelagert siind. Durch die Spannbiolzen
13 werden die beweglichen. Ringe 5 iund 8 gegen die Lamellen 1, 2 und die letzteren
gegen die festen Ringe 6 rund 7 gepreßt, so da:ß die Lamellen vom Schwalbenschwanz
her in ihrer Lage gehalten werden. Die festen Ringe 6 und 7 und dia Büchsen 9 und
io sind -durch die speichenartigen Wände 14 mit den Niabenrimgen 15 und 16 fest
verbunden, über die der Stromwender auf der Maschinenwelle befeistigt wird.
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Stnonrwendler der beschriebienen Art zeigen mitunter im Betrieb Mängel,
@dla die, Lamellen einer anderen Wärmedehnung !unterliegen als ihre Halteteile,
insbesondere die Spiannbiolzen und Druckringe. Nur in und ;an den Lamiellien wird
Wänne !erzeugt, und zwar in Gestalt von Stro@mwärme !und Reib!ungswärrne; ialle
!anderen Teile werden nur von den Lamielien her durch Wärmeübertragung erhitzt und
;geben diese Wärme schließlich an die Umgebumg weiter. D#e Lamellen sind daher als
Wärmequelle
stets iam heißesten. Selbst wenn alle Teile aus ;gleichem
Werkstoff hergestellt wären, würden sie im Betrieb infolge lder Temperaturunters-ch:iede
und der dadurch hexvo;rgeruflenen verschiedenen Wärmlediehnung Wärmespannungen untezliagen.
Diesle sind um so. ,größer, wann :die Lamellen, wie das me$s.tens der Fall ist,
,aus Kupfer bestehen, weil Kupfer eine größere Wärmedehnungszahl als Stahl hat.
Oberhalb ,gewisser Größen der Wärmespannungen ergeben sich üherbeanspruchlungen
bzw. Verlagerungen der La;rnefen, die zu den lobenerwähnten Mängeln führen können.
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Diesle Tatsache ist auch der Grund, weshalb inslbesloirndere lange
Stromwender mach Fig. i in zwei im wesentlichen hintereinander :gleiche Felder zerlegt
rund nicht mit einer leimigen :durchgehenden Schleifflä,chie ausgeführt werden.
Die Maßnahme der Unterteilung 9!n mehrere Felder ve,-heuert jedoch die Herstellung
aus verschiedenen Gründen: Die WOtkstattarbleit für die Heirsbelllun,g von z. B.
zwei selbständigen Belägen ist beträchtlich größer als die für die ersbellung 0ilnes
einzigen doppelt so langen Belages. Beide Beläge müssen .nämlich miteinander lelektrisch
verbunden werden. Die Lamellen werden. daher geschlitzt -und die VerbindunIgsfahnen
17 #eilngellötet.; der Werkstoffaulfwanld für :die zweifeldrige Ausführung ist größer
als beim einfeldrigen Stromwender, da die Lötstellen bei D, E zusätzliche
Lamelleinlänge erfordern, die nicht als S:chlleiffläche au!snutzbar ist; die Gesamtlänge
der Mäschine wächst entsprechend .der Lä4genzunahmie dies- Stromwerndfers; das bedingt
nicht nur leinen größeren Roumbedarf der Maschine, sondern :auch leine längere Welle;
um trotz der Wellenverllänigerurng zur Sicherung reines ruhigen Laufs .die nötige
Starrheit zu schaffen, ,muß die Welle dicker werden -und :das wiederum - bedingt
unter Uniständen einen ;gräßeire!n Strom-,ven;derdurchmesser und gegebenenfalls
sogar :einen größeren Ankerdurchmesser der Maschine.
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Alle diese Nachteile werden gemäß der Erfindung beseitigt, indem jede
Lamelle zwei oder mehr Schwalbenschwänze, vorzugsweise mit untereinander ;gleichen
Durchmessermaßen, lerhält.
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Fig. 2 lder Zeichnung zeigt ein Ausführungsbülspiel lder Erfindung.
-Die Lamelle 18 trägt praktisch zwei gleiche Schwalbenschwanzansätzle i9,- 2o. Zwischen
ihnen läuft die Lamelle mit edler Hölle h, idurch. Dieser mittlere Teil von C bis
D isst ahiö ein beiderseits eingespianin;terTräger und hat daher trotzverhältnismäßig
großer Länge und geringer Kupf ezhöhe große Trag-@ähig keit. Seeine Durchbiegung
und seine Bsegu'ngsbleairnsplruchung runter der im Leuf auftretenden. Fliehkraft
sind:- alsio bedeutend geringer, als wenn dieser Teil leblenso wie :die Einiden
AB und EF jU zwei nur leiaseitig leingiespannnte Freiträger aufgelöst wäre. Außer
lder Herabsetzung des gesamten. Arbeitsaufwandes und außer dem Wegfall des obenerwähnten
Kupfermehraaufwa,ndes für die Ver-.bimidun;g der Felder können also. mit dieser
Baluart Schleiflängen noch mit lderselben Kupfierhöhe beherrscht werden, die in
zweifeldri;ger Ausführung (Fiig. i) wegen zu großer Ausbiegung und Beanspruchurqg
der freitragenden Längen: CD, EF nicht mehr ausführbar wären. Dieser Umstand
gestattet bei, reiner vorgeslchrilebienen Gesamtschleiflängle eine Verkürzung der
E'mspannlängen BC, DE bei der neuen Ausführung gegenübler :den entsprechenden
Teilten BC, FG bei :der bekannten Ausführung (Fig. i). Mit lder Herabsetzung .dieser
Einspaamlänge,n verringern sich dannn aber auch :die. oben, erwähnten Wärmedehnungsschwierigkeiten.
Das ist ein: weiterer wesentlicher Vorteil.
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Bei Iden, Lamellen nach Fig. i konnte sich jeder der Fortsätze CD
und FF für sich selbständig ausdehnen, .da die Zwislchenfahnen D E
bogenförmig ausgeführt werden, _ so daß sie bereits unter sehr geringen Längskräften
in ihrer Länge elastisch nachgeben. Hier konnten daher die Slchwalbenschwaanzz!acken
bei C und F festgelegt werden :und es ;genügte, wenn die Zacken bei B rund 1C längsa
verschiebbar gelagert wurden. Dia bei der Aus!-führung ;gemäß Fig. 2 das Veirbindungsstück
CD
unirlauclgiebe ist, kann hier nur ein Zachen festgelegt werden, während
die drei .anderen längs versclildbbar stein müssen. Hier ist der Zucken bei C festgeholtem;.
Der Zacken bei B ist nach C hin durch den linken Spannbolzen 21 lelastislch gehalten.
Ferner ist der Zacken bei D gegen den bei E durch den rechten Spannbolzen
22 elastisch ;gehalten. Der Zacken bei E schließlich ist vermöge der elastischen
Platte 23 längs versschiebbar gegenüber C mit der Nabe 24 verbunden. Hierdurch wird
erreicht, daß jeder Spannbiolzen nur die durch ldie- Wärmedehnunig@eimtretende Lälngenäla!derung
in je einer Schwalbenschwanzfassung aufzunehmen braucht und die Lamelle sich
in ihrer ,barmen Länge AF ausdehnen kann, ohne daß die Wärmedehnung des Zwischenstückes
CD die Belzenkräfte beeinfllulßt. Die Platte 23 ist vorteilhaft am Innen-
und Außenende istarr Fig.3 zeigt seine andere Ausführtuig .des Erfintdungsgegenstanldes.
Während .im Fig. 2 einer der mittleren Druckringe räumlich ;auf der Nabe- bzw. der
Maaschinmwelle festgelegt ist wund die Ausdehnung :der Lamelle bdils nach links
teils nach rechts erfolgen muß, ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel der ;äuß;erste
linke Druckring festgehalten wund alle L,änjgten.ärnderqngenfinden nur gleichsilnhig,
nämlich nach rechts, statt. Dies hat den Vorteil, daß :das ,linke Lamellenende,
mit dem die Lamelle an die Wicklung der Maslchine ;angeschloesen wird, sich unter
ldem: Einfuß der Wärme wesentlich weniger axüa,l hin und liier bewegt als hei Odem
vorher beschriebenen Stromwender. Dies ist besonders.dann von Vorteil, wenn der
Wicklungs,-durchmessier sich nur wenig vom Schleifflächendurchmessier lunterslchendet
und daher die Verbinddngsfahne 26 kurz wird bzw. ganz zentfällt.
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Kurze Fahnen werden nämlich durch die W:ärmedehnwn;gshewegung des.
Segments hin und hier gebogen rund brechen, wenn. ,der Biew egungsausschlag ein
gewisses Maß übersteigt, im Bzetrieb ;allmählich nach Art eines Dauerbruchs. Es
bedeutet daher einzeln Vorteil, wenn durch die Anordnung nach
Fig.3
diesle Biegungsbewegung auf lein praktisch belangloses Maß verkleinert werden kann.
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Bei den Ausführungen nach der Fig. 2 und 3 ruß der Stromwender n;a;ch
dem Fertigbiearbeitenzder Schwalbensichwainzfassungen wieder in einzelne Teile zerlegt
werdien, dainit die Segmente über die innern Druckringe übergehakt werden können.
Dies bedeutet, ;abgesehen vorn der -Mehrairbeit, den beträchtlichen Nachteil, daß:
der Formlerunugsvo:rgang der Lam:ellienvsiolatiion durch das Auseinandernichm,ii
des fertiggedrehtem Belages ungünstig b@eeinfiußt wird. Dia die Schwalbenschwanztragfl,ächen
auf der Isolation. zu liegen kommen, können sie sich n:ämlIch in. die Isolationsschicht
verschieden tief eindrücken. Die Isolation ist ferner nicht so iehen und so widerstandsfähig
wie Metall, s,o daB in ihr zwischen. den awfeinanderfolgenden Segmenten Abtrep:pungen
entstehen, die sich im Betrieb schädlich auswirken. Wird @dlag legen der ganze Belag
in der Sitzfläche fertiggedreht in, die Isolierkappen eingesetzt, dann werden Beschädigungen
der Is,olatioii wesentlich weniger leicht stattfinden, als wenn die scharfkantig
bearbeiteten Siegmente einzeln @ein-,gesetzt werden. Gemäß der weiteren Ausgestaltung
der Erfindung werden die mit der neuen. Bauweise verbundenen Vorteile ausnutzbiar,
ohne daß der ,giedrehte Belag wieder zerlegt werden ruß. Dies wird erreicht, wenln,der
in Fig. q iund 5 veranschaulichte Herstellungsgang angewendet wird. Die Lamellen
27 werden zur Verringerung dew Dreharbeit mit einer geringeren Bearbeitungszugabe
vorgestanot. Die Biearbeitungszugabe entspricht ungefähr der Dicke der Isiolierkapipen.
Man legt neun die inneren Druckringe 28, 29 eng ;aneinander (F'ig. q.) und setzt
,die vorgestanzten Lamellen cum die Ringe herum so zusiamm@en, daß die Ringe in
der mittleren gestanzten Aussparung liegen. Nfun werden die Ringe am einen Ende
:der Aussparung festgelegt. Hierdurch wird der übrige Teil dieser Aussparung frei
zum Fertigdrehen. Die Tragzacken der inneren Druckringe sind hierbei möglichst weit
in Richtung der Axialkomponenten .der die Ringe belastenden Fliehkräfte der Stromweniderlamellien
verschoben, um einte gute Zugänglichkeit biet der Bearbeitung der ausgiestainzten
Aussparung in den Lamellen zu gewährleisten. Nach dem Fertigdre!hein werden die
Ringe gemeinsam in die fertiggedrehte Zone verschoben. Bund dort biehelfsmäßg befestigt,
wie aus Fig. 5 zu @entnehmen ist. Nun wird der übrige Teil der Aussparung fertiggedreht.
Daanach wird die linke Iso@liierkapp.e, die aus einigen wenigen Segmenten besteht,
die südh .gegenseitig überlappen, eingesetzt, und die linke Kappe wird zusammen
mit dem linken Spannrinig in. die betriebsmäßige Stellung gebracht. Nun ist im Ausschnitt
so viel-Platz, daß auch die rechte Kappe leingesetzt und der rechte Ring ebieinfaUs
ixt steine Betriebslagia gebracht werden kon,n. Der weitere Aufbau gei schieht in
bekannter Weise. Auf diesem Wege wird erreicht, -daß miau ,den BAag nach dem Drehen
der Sitze nicht mehr auseinanderzunehmen bramcht, so daß die @obenerwähnten Nachteüie
vermieden werden. Dias Auseinandernehmen des gedrehtem Belages kann auch vermieden
werden, wie im folgenden an Hiatnd der Fig. 6 bis i o beschrieben wird.
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Hier sind die inneren Ringe 3 o rund 31 nach Fig. 9 in: z. B. vier
Segmente -zerschnitten. Diese Segmente könnten ohne Schwierigkeiten nach dem Fertigdrehen,
der Sitzflächen des Bidlages eingesetzt werden. Damit die q. Teile- eines Ringces
zum S@chluß wieder ein, Ganzes bilden, werden sie mit den aanzenitrierten Ringen
32, 33 verschraubt. Diese Ringe sind einteilig und können infolge ihres geringen
Durchmessers, in Aden fertigten Belag eingebracht werden. Die Ausführung nach Fig.
6,entspricht de;rj,eniigen nach Fig. z. Aber auch einer der ininere4 Ringe kann
mit der federnden Plattie 3¢ verbunden wenden, wodurch ein nahezu syn nnetrischer
Aufbau erreicht wird (Fig. 7). Der Vorteil .dieser Anordnung gegenüber derjenigen.
gemäß Fg. 6 liegt darin, daß die Federplatte geringere Wärmedehnungen auszugleichen
hat rund daher weniger hoch auf Biegung beansprucht wird. Andererseits hatte die
Ausführung nach Fig. 3 Aden Vorteil, daß die äußersten Enden der Lamellen ohne im
Betrieb gleitende Führungsflächen gegen -die Nabe zentriert sind, was besionders.
für sehr lange Stromwender günstig ist. Die Schnittflächen in dien in Segmiente
zerschnittenen Druckringen 30, 31 werden. zweckmäßig schräg iangeordinet, wie in
den Fig. 8 bis i o amgedeaubet ist. Hierdurch vermeidet man das. Zusammenfällen
der Ringteilfugen mit den Fugen zwischen den, Stromwenderlamiellen. Die Ringteilfu@ge
läuft vielmehr stets schräg runter mehreren, Stromwenderlamellendurch, so daß jede
von ihnen zuverlässig iabgestützt wird.
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Die Platte 23 bzw. 34 in den Fvg. 2, 3, 6 'und 7_ wird zweckmäßig
laus mehreren dünnten Platten herges'Ge11t. Diesle Ausführung gewährleistet ein
weicheres Maxiales, Nachgeben der Fassung des rechten Schwalbenschwanzes als !eine
einzige Platte gleicher Ges;amtd'icke.