DE9796C - Neuerung an dynamoelektrischen Maschinen - Google Patents

Description

1879.

Klasse 21.

H. G. MÖHRING in FRANKFURT a. M. und GUSTAV BAUR

in STUTTGART.

Neuerung an dynamo-elektrischen Maschinen,

Patentirt im Deutschen Reiche vom 21. August 1879 ^ab·

Im allgemeinen auf dem bekannten Princip der dynamo-elektrischen Maschinen beruhend, bietet diese Maschine vermöge ihrer Construction den Vortheil, dafs sie bei einem möglichst kleinen Volumen und geringen Kraftbedarf eine grofse Leistungsfähigkeit entwickelt.

In der beiliegenden Zeichnung stellen Fig. 1 den Längsschnitt der Maschine dar, Fig. 2 Querschnitte nach a-b und c-d der Fig. 1, Fig. 3 die vordere Ansicht, Fig. 4 den Grundrifs und Fig. 5 die hintere Ansicht der Maschine.

In Fig. ι ist A A das cylindrische Gehäuse mit angegossenem Fufs, der auf eine feste Unterlage aufgeschraubt wird. B und C sind die mit Schrauben am Gehäuse befestigten Deckel, die gleichzeitig als Lager für die Axe dienen. Auf der Stahlaxe D sitzt die feste Riemscheibe E, die von irgend einem Motor getrieben wird und je nach Gröfse der Maschine eine gewisse Anzahl Umdrehungen pro Minute machen soll, ferner die Gufseisenscheibe F, welche ebenfalls mit der Axe fest verbunden und dazu bestimmt ist, die rotirenden Elektromagnet« G. . . zu tragen. Diese Elektromagnete (deren Anzahl bei vorliegender Zeichnung sechs) sind ebenso wie die ihnen gegenüberstehenden feststehenden sechs Elektromagnete JiT... concentrisch um die Axe angebracht, Fig. 2, und werden durch die Schrauben J, als Verlängerung der schmiedeisernen Kerne, an die Gufseisen-. scheibe F fest angezogen, während die feststehenden Elektromagnete H. . . durch die ebenfalls als Verlängerung der Kerne sich darstellenden Schrauben KK. . . an dem Deckel C befestigt sind. Die rotirenden Elektromagnete G, dazu bestimmt, die Inductionsströme zu erzeugen, sind in der Weise hergestellt, dafs der schmiedeiserne Kern derselben an jedem Ende eine Platte von Schmiedeisen trägt, von denen die an der Scheibe F die Gestalt eines gleichschenkligen Dreiecks mit sehr stark abgerundeten Ecken hat, Fig. 2, um eine Drehung zu verhindern,' während die andere Platte kreisförmig ist. Der Raum zwischen beiden Platten wird von übersponnenem Kupferdraht ausgefüllt, der in Windungen um den isolirten Eisenkern geführt ist, wie dies bei Elektromagneten gewöhnlich geschieht. Die feststehenden Elektromagnete Ή sind in gleicher Weise wie die rotirenden G, jedoch in längeren Dimensionen, hergestellt.

Der vordere Theil der Stahlaxe D läuft konisch zu und ist unwandelbar fest mit dem messingenen Theil L verbunden, der seinerseits wieder mit der Gufsscheibe F verbunden ist und mit dieser bei Betrieb der Maschine in Rotation versetzt wird. Das vorspringende Ende der Messingaxe L trägt den aus zwei von einander isolirten Haupttheilen M und N bestehenden Stromsammler, der dazu bestimmt ist, die von der Maschine erzeugten Ströme aufzunehmen, um dieselben weiter zu verwenden. Beide Theile M und N sind von der Axe vollständig isolirt, dagegen steht der Theil N in Contact mit den sechs Leitungsdrähten^.?. . ., die von dem isolirten Messingring W isolirt durch den Theil L an den Messingring V gehen und dort befestigt sind. An dem Ring W sind auch die Verbindungsdrähte von den Elektromagneten G angebracht, während die anderen Drähte von denselben durch die Gufseisenscheibe F an den Messingtheil L gehen. Die nun durch Rotation der Elektromagnete G entstehenden Ströme sind gezwungen, ihren Weg durch" den Ring W, die Drähte e, Ring V an dem einen Theil des Stromsammlers zu nehmen, während der andere Theil des letzteren durch den Messingtheil L in directer Verbindung steht mit den anderen Drahtenden der Elektromagnete GG...

Um bei Anwendung dieser Maschine für galvanoplastische Zwecke ein Rückströmen der Elektricität von den Bändern nach der Maschine zu verhüten, welches unter Umständen die Polarität der Elektromagnete ändern und Störungen verursachen könnte, ist am Stromsammler eine Nabe O mit drei Armen angebracht, Fig. ι und 3, die theilweise ausgebohrt sind und in denen sich, durch eingeschraubten Stift und Spiralfeder gehalten, die Gleitblöcke PFP befinden, welche, sobald die Umdrehungen der Maschine eine gewisse Anzahl erreicht haben, durch die Centrifugalkraft gegen den Rand λ; des einen Theils des Stromsammlers geschleudert werden und. die sofort, wenn die Geschwindigkeit der Maschine unter einen gewissen Punkt sinkt, die Verbindung zwischen

beiden Theilen des Stromsammlers aufheben. Die Mutter Q hält den ganzen Stromsammler auf der Axe fest.

R R' sind aus dünnem Kupferblech hergestellte und an dem Umfange des Stromsammlers anliegende Bürsten, welche den Zweck haben, den Strom aufzunehmen und weiter zu leiten. Zu dem Ende sitzen die isolirten Bolzen TT¹ fest in dem Gufsdeckel B und tragen gleichzeitig die Bürstenhalter 5 S¹ und die Kupferbänder Y und Z, Fig. 4. Das Lösen der Stellschrauben UU¹ gestattet behufs Richtigstellung der Bürsten eine beliebige Drehung der Bürstenhalter SS\ und die Bürsten selbst werden durch die Stellschrauben UU¹ festgeklemmt. Das Kupferband Y ist nun an dem ersten Flantsch des messingenen Verbindungs Stückes/angeschraubt, während an dem anderen Flantsch desselben Stückes das Kupferband // befestigt ist. Dasselbe sitzt auf dem Bolzen i, an welchen sechs Drähte von den feststehenden Elektromagneten HH. . . gehen, z¹ ist ebenfalls ein isolirter Bolzen, mit welchem die anderen Drahtenden der Elektromagnete HH. . . verbunden sind und der durch Kupferband h' mit Flantsch g' in Verbindung steht, an dem die Polschraube k' sitzt. Bürste R' steht durch Bolzen 7", Kupferband Z mit Flantsch g in Verbindung, an dem die Polschraube k angebracht ist.

Die Wirkungsweise der Maschine ist nun folgende:

Nachdem man zuerst die feststehenden Elektromagnete H H... mit einer galvanischen Batterie verbunden, um einen remanenten Magnetismus hinein zu bringen, und man die Maschine mittelst Riemscheibe E in Betrieb gesetzt und damit zugleich eine Rotation der Elektromagnete GG... veranlafst, so entstehen (vorausgesetzt, dafs die Polschrauben k k^l durch einen leitenden Körper verbunden sind) anfangs nur schwache Inductionsströme, die um die sämmtlichen unter einander verbundenen Elektromagnete HH. . . herumgehen, dieselben dadurch verstärken und so veranlassen, dafs die nachfolgend entstehenden Inductionsströme immer stärker werden, bis endlich das Maximum erreicht ist. Der erhaltene Strom circulirt nun in folgender Weise: Theil M des Stromsammlers erhält den von den rotirenden Elektromagneten G G. . . erzeugten Strom vermittelst der von diesen an den Messingtheil L gehenden Drähte, des Messingtheiles L selbst und der die Verbindung herstellenden Gleitblöcke PPP. Der Strom wird dann durch Bürste R, Bolzen T, Kupferband Y, Verbindungsstück/, Kupferband h zum Bolzen i fortgeleitet und geht von hier aus durch die Windungen der feststehenden Elektromagnete HH. . . zum Bolzen z¹, Kupferband A¹ und Flantsch g^A zu Polschraube k^l. Sind die beiden Polschrauben k' und k durch einen Leiter mit einander verbunden, so geht der Strom weiter durch Flantsch g, Kupferband Z, Bolzen T' und Bürste R' zu dem anderen Theil JV des Stromsammler, von wo er durch den Ring V, die Drähte e e . . ., den Ring W und die anderen Verbindungsdrähte zu den rotirenden Elektromagneten GG... zurückgeführt wird.

Eine Regulirung des Stromes ohne Einschaltung eines Widerstandes oder Abänderung der Umdrehungsgeschwindigkeit wird durch nachstehend beschriebene Vorrichtung erreicht: / und /' sind in den Deckel C eingeschraubte Säulen, die das zugleich als Mutter für den stählernen Schraubenbolzen q dienende Querstiick m, Fig. 4, tragen. Die Büchse η ist an der Riemscheibe E befestigt und rotirt mit dieser um den Bolzen q. ο ist eine . runde Stellmutter und p ein Griffrädchen, welches fest auf dem Bolzen q sitzt und mittelst dessen derselbe sich drehen läfst, sobald die Mutter σ gelöst ist. In beiliegender Zeichnung ist die Maschine in der Stellung gezeichnet, bei welcher sie den schwächsten Strom erzeugen würde, da durch die jetzt gezeichnete gröfste Entfernung der Endflächen der feststehenden Elektromagnete von denen der rotirenden die Inductionsströme nur in geringem Mafse erzeugt werden. Soll die Maschine nur auf »stark« oder auf einen zwischen den zwei äufsersten Grenzen liegenden Punkt gestellt werden, so ist die Stellmutter ο zu lösen, das kleine Griffrad p entsprechend zu drehen und die ganze Axe mit Glasscheibe i⁷, den rotirenden Elektromagneten G G . . . und dem Stromsammler schiebt sich in der Richtung des Pfeiles, Fig. 1, gegen die feststehenden Elektromagnete HH..., so dafs der zwischen diesen und den rotirenden Elektromagneten vorhandene Spielraum verkleinert wird und im extremen Falle so weit reducirt ist, um ein Berühren der Elektromagnete noch auszuschliefsen. Um dieses Berühren der rotirenden und feststehenden Elektromagnete unmöglich zu machen, hat die Axe D einen Ansatz, der sich in einer der äufsersten Stellungen an die innere Fläche der Nabe von Deckel C ansetzt, während in der anderen Stellung der Cylinder r dicht an dem Querstück m ansitzt, wie Fig. 1 und 4 zeigen.

Um dem mit der Wartung der Maschine betrauten Arbeiter die Möglichkeit zu bieten, sofort sehen zu können, auf welchem Punkt der Stromstärke die Maschine steht, ist der cylindrische, auf dem Bolzen q festsitzende Theil r (Trommel) mit einer Scala versehen, die in der Weise ausgeführt ist, dafs man auf die Trommel eine schmale Rinne schraubenförmig eingedreht hat, so dafs man mittelst des als Zeiger dienenden und am Querstück m befestigten Winkelhebels s sofort erkennen kann, wie grofs die Entfernung zwischen rotirenden und festen Elektromagneten ist und in welcher Weise man eventuell die Regulirung der Stromstärke vorzunehmen hätte, da bekanntlich die Stromstärke mit der Annäherung der Elektromagnete gegen einander zunimmt. Durch diese Regulirung wird es ermöglicht, ganz dem Bedürfhifs ent-

sprechend, deii Strom zu erhalten, so dafs auf die einfachste Weise eben so leicht ein grofses, vollständig gefülltes Bad wie ein einzelner kleiner Gegenstand galvanoplastisch behandelt werden kann.

Um bei ungünstigem Leitungsvermögen eines Bades oder dergleichen doch den nöthigen Strom bezw. Magnetismus in den feststehenden Elektromagneten zu erhalten, ist ein Rheostat zwischen den Plantschen g und ^¹ angebracht, durch welchen stets ein kleiner Theil des in den rotirenden Elektromagneten erzeugten Stromes circuliren kann. Dieser in Gestalt eines Kästchens t, Fig. 4, ausgeführte Rheostat besteht im wesentlichen aus einer Anzahl Windungen von Draht, der Stärke und Intensität der Maschine' entsprechend.

Die ganze Einrichtung gestattet, dafs man aufser dem Strom zwischen den Polen k und k' noch von den sechs feststehenden Elektromagneten Abzweigströme in der Weise erhalten kann, dafs die sechs Drahtenden, welche an Bolzen i führen, gelöst und an sechs isolirte Bolzen u, Fig. 5, geleitet werden, von welchen aus Verbindungsdrähte zu Bädern oder dergleichen gehen und von da zurück zu Bolzen i, so dafs die Strom circulation wieder hergestellt ist. . Um vorkommenden Falles die Bäder oder dergleichen auszuschalten, können, die sechs isolirten Bolzen u direct mit einander und mit dem Bolzen i durch Kupferbänder ν . . . verbunden werden. Es ist hierdurch die Möglichkeit geboten, ohne den Hauptstrom zu schwächen, eine beliebige Anzahl Ströme zu benutzen, vorausgesetzt, dafs das Leitungsvermögen der eingeschalteten Bäder oder dergleichen grofs genug ist.

Um die Verbindungen mit den Drahtenden bezw. Anfängen auf leichte Weise zu bewerkstelligen, ist an den Elektromagneten folgende Vorrichtung·, aus Fig. 6 und 7 ersichtlich, angebracht. Letztere zeigen einen in gewöhnlicher Weise hergestellten Elektromagneten, bei dem D' die Windungen von übersponnenem Kupferdraht, A¹ den Kern und B¹ die Endplatte bedeuten. C ist eine Kupferplatte, die isolirt an die Platte B¹ angelegt und an deren geeigneter Stelle der Drahtanfang Έ¹ angelöthet ist. Um alsdann leicht eine Verbindung mit den Windungen herstellen zu können, ragt die Kupferplatte etwas über den Rand des Elektromagneten hervor, und ohne Mühe kann man jetzt dort die weiteren Drahtverbindungen anbringen. Die Maschine kann ebensowohl für galvanoplastische Zwecke als zur Erzeugung der Ströme für elektrische Beleuchtung verwendet werden.

Claims (3)

Patent-AnSprüche:

1. Bei dynamo-elektrischen Maschinen die hier oben beschriebene und durch die Zeichnung dargestellte Construction der Elektromagnete, die es gestattet, auf einem gegebenen Raum möglichst viele Drahtwindungen anzubringen und die Elektromagnete auf ein Minimum einander zu nähern, wodurch bei möglichst kleinem Volumen und geringem Kraftbedarf der Maschine ein ausgezeichnetes Resultat erzielt wird.

2. Bei dynamo-elektrischen Maschinen die Regulirungsvorrichtung für die Stromstärke durch selbst während des Ganges der Maschine mögliche Verschiebung der Axe und damit bewirkter Annäherung der rotirenden gegen die feststehenden Elektromagnete bezw. Entfernung derselben von einander, wie im wesentlichen oben beschrieben.

3. Bei dynamo-elektrischen Maschinen die hier oben beschriebene und dargestellte Anordnung und Verbindung der feststehenden Elektromagnete, wonach man mit Leichtigkeit und, ohne den Hauptstrom zu schwächen, im gegebenen Fall noch sechs Nebenströme erzeugen kann, um aufser dem Hauptstrom diese Nebenströme nutzbar zu machen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.