Titel: Ueber Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 405–411)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261134

Ueber Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).

(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd. 254 S. 465.)1)

Mit Abbildungen auf Tafel 26 und 31.

A. H. Edgerton in Philadelphia (Englisches Patent 1883 Nr. 3001) verwendet als Magnetträger zwei halbcylindrische, einander gegenüber stehende Schalen B (Fig. 1 und 2 Taf. 26), welche vortheilhaft mit der Fuſsplatte des Elektromotors aus einem Stücke gegossen, am oberen Theile aber durch eine Platte C von nichtmagnetischem Materiale verbunden sind. Concentrisch zu den Schalen B und mit denselben fest verbunden sind die beiden halbkreisförmigen Polstücke P angebracht, die einen Zwischenraum oder eine neutrale Zone zwischen ihren Enden lassen. Jedes Polstück ist mit drei, oder mit Reihen von drei radial gestellten Kernen d versehen, die mit den Polstücken aus dem Ganzen hergestellt werden und rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken besitzen. Die isolirten Leiter sind auf mit Flanschen versehene Spulen A von Messing oder anderem nichtmagnetischen Materiale gewickelt, die über die Kerne d geschoben werden, bevor man diese mit den Schalen B verbindet. Der Anker ist aus Bogenstücken M zusammengesetzt, welche mittels radialer Flanschen unter einander verbunden und an Naben oder scheibenförmigen Platten von Messing o. dgl. befestigt und durch diese mit der Achse W so verbunden sind, daſs ein Raum zwischen denselben verbleibt. Die Stücke M können mit Hilfe von Speichen befestigt werden, welche paarweise an den Naben vorspringen und zwei benachbarte Flanschen der Stücke M umfassen. Ein mittlerer, radial vorspringender Ansatz theilt jedes Bogenstück so, daſs zwei besondere Spulen aufgewickelt werden können.

Bei einer anderen Construction sind die Stücke M eingekerbt, in radiale Aussparungen der Naben eingelassen und durch Bolzen befestigt. Die Enden der beiden diametral gegenüber liegenden Spulen des Ankers sind, wie Fig. 1 zeigt, mit einander verbunden; die beiden anderen Enden sind an zwei gegenüber liegenden Klemmschrauben befestigt, welche von einer isolirenden, an den Enden der Naben des Ankers befestigten Platte vorspringen. Jede der Klemmschrauben besteht aus einem Gehäuse, welches einen Rahmen enthält, der die Achse einer Contactrolle R (Fig. 3 Taf. 26) trägt und durch eine Feder nach auſsen gedrückt wird, wobei sich die Achse in entsprechenden Schlitzen des Gehäuses führt. Diese Contactrollen laufen auf der Oberfläche eines feststehenden Stromsammlers (Commutators), welcher an einer vom Lager |406| der Achse vorstehenden Docke befestigt ist. Auf dieser Docke ist eine Scheibe von Ebonit befestigt, welche den Kopf U des Stromsammlers bildet und mit einer Reihe von Klemmschrauben versehen ist. Die Docke selbst ist von einer Ebonithülse dicht umschlossen, die eine vorspringende röhrenförmige Nabe des Kopfes U bildet. Diese Röhre ist von einem hohlen Kupfercylinder umgeben, welcher der Länge nach in zwei gröſsere Bogenstücke V getheilt ist, entsprechend dem magnetischen Felde, und in zwei kleinere Bogenstücke X, welche der neutralen Zone entsprechen. Die gröſseren Stücke V können, wie die Fig. 3 zeigt, in eine rechte und linke Reihe getheilt sein. Die Scheidewände zwischen den einzelnen Bogenstücken sind von Glas oder Glimmer hergestellt; die Stücke selbst sind mit den an U befestigten Klemmschrauben verbunden.

Wird ein einfacher äuſserer Stromkreis gewünscht, so werden entweder die rechte und linke Reihe der Stücke V unter sich, oder die diagonal gegenüber stehenden Reihen unter einander verbunden und der Arbeitstromkreis, welcher die Feldmagnete umschlieſst, mit zwei Klemmschrauben des Kopfes 17, die ihrerseits mit zwei diametral entgegengesetzten groſsen Bogenstücken verbunden sind. Durch Verbindung der beiden gegenüber liegenden kleinen Stücke X werden die Magnetspulen A in dem Augenblicke entmagnetisirt, wo sie durch die neutrale Zone des Feldes gehen. Diese beiden Stücke X können auch durch einen durch die punktirten Linien N (Fig. 2) angedeuteten äuſseren Hilfsstromkreis verbunden werden.

Werden zwei äuſsere Hauptstromkreise verlangt, so wird die in Fig. 2 mit 1 und 2 bezeichnete Schaltung der Stromkreise gewählt. Der Stromkreis 2 ist mit zwei Klemmschrauben verbunden, welche mit den gegenüber stehenden groſsen Bogenstücken V verbunden sind, und schlieſst die zwei mittleren Spulen der Feldmagnete ein, während der Stromkreis 7 mit den beiden übrigen Klemmschrauben verbunden ist und die übrigen Spulen einschlieſst.

H. T. Barnett in London (Englisches Patent 1883 Nr. 804) hat eine Dynamomaschine entworfen, deren Anker aus einer Anzahl Spulen besteht, welche auf keilförmige Kerne A (Fig. 10 und 11 Taf. 26) gewickelt werden, die mit einer festen und einer abnehmbaren, oder auch mit zwei abnehmbaren Flanschen versehen sind. Nachdem auf diese Kerne Draht oder ein anders gestalteter Leiter aufgewickelt ist, werden die Bolzen c parallel zum Kerne A in passende Löcher der Flanschen eingesetzt und dann die Wickelung beendet. Diese Spulen werden entweder mit Cement überzogen, oder mit Draht gebunden und von den Kernen abgenommen; sie werden nun mit Hilfe der Bolzen c an einer Scheibe E (Fig. 11) befestigt, die mittels einer auf der Achse B befindlichen Schraubenmutter gegen eine andere Scheibe gedrückt wird, welche mit ebenso vielen, die Bolzen c aufnehmenden Löchern versehen |407| und auf die Achse B aufgekeilt ist. Die Spulen können parallel oder hinter einander geschaltet werden, da die eine Reihe von ähnlichen Verbindungsstücken mit dem Metalle der Maschine oder mit dem Stromsammler oder einem isolirten Metallringe verbunden ist, die andere Reihe dagegen mit einem isolirt auf der Achse sitzenden Ringe. Als geeigneter Stromsammler werden zwei Metallringe vorgeschlagen, welche mit Zähnen in einander greifen; die Bürsten ruhen bei gleich gerichtetem Strome auf diesen Zähnen, bei Wechselströmen auf den Ringen. Die Kerne der Spulen werden aus einem fein vertheilten magnetischen Materiale gebildet; die einzelnen Körner desselben sind durch einen Firniſsüberzug von einander isolirt und durch Pressen in geeigneten Formen in die gewünschte Gestalt gebracht; dies wird am einfachsten dadurch erzielt, daſs man die Körner mit erwärmtem Harze oder Schellack mischt und diese Mischung in die Formen preſst. Auſserdem werden Haare oder Fasern mit beigemischt, um die Kerne etwas porös zu machen. Die Polstücke der Magnete werden in ähnlicher Weise hergestellt.

Die von F. M. Newton in Belfast (Englisches Patent 1883 Nr. 867) angegebenen Neuerungen beziehen sich auf Stromsammler und Anker. Der erstere wird für jedes Paar von Abschnitten des Leiters des Ankers aus einem Kupferrohre hergestellt, welches auf einem isolirenden Materiale befestigt und durch schräge Schnitte in 4 Theile getheilt ist. Diese Schnitte sind unter einem solchen Winkel zur Achse geführt, daſs jeder Abschnitt des Rohres etwa ⅜ des Umfanges umfaſst. Hierdurch tritt die Gröſse der von den Bürsten berührten Stromsammlerfläche ungefähr in ein geeignetes Verhältniſs zu dem abgegebenen Strome. Fig. 13 Taf. 26 zeigt eine abgeänderte Form des Stromsammlers, bei welcher die Schnitte anders gelegt sind, um die Funkenbildung zu verhindern, was dadurch erzielt wird, daſs die Bürsten ein Bogenstück an zwei oder mehreren Punkten gleichzeitig verlassen. Die Bürsten verlassen die Bogenstücke gleichzeitig an den Punkten G und H oder auf der breiten Strecke JE. Dem Anker gibt Newton eine Cylinder- oder Trommelform; die Drähte werden der Länge nach entweder auf der Oberfläche, oder in Längsnuthen gewickelt; sie überschreiten dann, indem sie eine Sehne des Bogens bilden, das Ende und gehen parallel zur ersten Lage wieder zurück, gehen dann wieder als Sehne, die jedoch unter einem Winkel gegen die erste Sehne geneigt ist, über das Trommelende; dann wieder längs des Cylinders und so fort, bis der Ausgangspunkt erreicht ist. Es können vier oder mehr solcher Wickelungen ausgeführt werden. Wie Fig. 12 Taf. 26 zeigt, ist diese Trommel feststehend; innerhalb derselben kreisen die Magnete. In Fig. 12 besteht der Kern der Trommel aus einer Anzahl von einander isolirter Ringe aus weichem Eisen, welche durch Bolzen D zusammen gehalten werden, von denen zwei gleichzeitig die Verbindung mit der Grundplatte herstellen. Die Endringe sind mit einer Anzahl Vorsprünge von nichtleitendem Materiale versehen, um |408| die Spulen zu stützen. Die vom Punkte I ausgehende Wickelung geht zunächst im Inneren des Cylinders, parallel zur Achse, dann über die zwei erwähnten Stützen nach J, dann weiter auf der Innenseite parallel zur Achse zurück und nach L u.s.w.

C. Lever in Bowdon (Englisches Patent 1883 Nr. 1198) hat feststehende Magnete und einen feststehenden Anker, während eine mit einer Platte oder einem Cylinder von Eisen versehene stählerne oder eiserne Stange zwischen den Polstücken kreist, um in den Spulen des Ankers Wechselströme zu erzeugen. In Fig. 14 Taf. 26 bezeichnet B den auf die eiserne oder stählerne Achse A aufgeschraubten Cylinder, welcher durch die Polstücke der Magnete geht und durch eine Riemenscheibe u. dgl. angetrieben wird. Der Cylinder ist mit Längsrippen b von verschiedener Länge versehen, deren Anzahl halb so groſs ist als die der Ankerspulen C (Fig. 15 Taf. 26), welche auf einen Hohlcylinder von nichtmagnetischem Materiale aufgewickelt sind; dieser Cylinder wird mittels eines Holzblockes auf der Grundplatte befestigt. Bei der Anordnung in Fig. 15 sind die Ankerspulen C an den Metallringen G befestigt; die mit dem Cylinder B versehene Achse A geht auf jeder Seite durch die gleichnamigen Polstücke eines besonders erregten Magnetes. Die abwechselnden Spulen des Ankers sind in entgegengesetzter Richtung gewickelt und in irgend einer geeigneten Weise verbunden. Statt des cylindrischen kann auch ein scheibenförmiger Anker verwendet werden; eine eiserne, mit radialen Armen versehene Scheibe, deren Achse durch die gleichnamigen Polstücke der Magnete geht, kreist vor den Spulen. Wird das die oberen Enden der Magnete verbindende Querstück mit entgegengesetzter Polarität versehen, so kann es als Erreger für eine Spule benutzt werden, welche ihrerseits wieder die Feldmagnete erregt.

G. W. Füller in Norwich (Nordamerikanisches Patent Nr. 286414) wählt einen hohlen cylindrischen Anker, dessen Kern aus einer oder mehreren eisernen, gegen die Ankerachse isolirten Spiralen besteht, und läſst die in Spulen abgetheilten Windungen sich nach der Länge dieses Cylinders auf dessen innere und äuſsere Oberfläche erstrecken.

S. P. Thompson (Englisches Patent 1883 Nr. 1639) läſst Inductoren, welche theils aus Eisen, theils aus einem nichtmagnetischem Materiale bestehen, zwischen den feststehenden Feldmagneten und Ankerspulen umlaufen. Die Inductoren r (Fig. 16 und 17 Taf. 26) bestehen aus Eisenblechscheiben, welche an einer Scheibe R von Holz oder anderem nichtleitenden Materiale befestigt sind; der Magnet M hat zwei Pole und diesen entsprechend sind zwei Ankerspulen A vorgesehen. – Das Patent umfaſst gleichzeitig 9 verschiedene Methoden, um die Geschwindigkeit eines Elektromotors zu reguliren.

Die Société Solignac et Co. in Paris (Englisches Patent 1883 Nr. 2044) bildet den Ankerkern aus zwei halbkreisförmigen Stücken A und B (Fig. 18 |409| Taf. 26), welche an beiden Enden mit Flanschen versehen und mit Beibehaltung eines kleinen Zwischenraumes so an einander gebracht sind, daſs sie einen Ring bilden (vgl. 1884 254 * 473). Die Wickelung erfolgt wie bei dem Gramme'schen Ringe, oder wie bei der Siemens'schen Trommel; oder es ist, wie Fig. 18 zeigt, jeder halbe Ring mit einer etwa ¼ des ganzen Ringumfanges einnehmenden Wickelung bedeckt. Die Bürsten werden in einem Durchmesser angeordnet, der rechtwinkelig zu dem durch die Pole der Magnete gehenden Durchmesser steht. Fig. 19 Taf. 26 veranschaulicht einen besonders für diesen Anker bestimmten Stromsammler; die Bürsten sind durch zwei Getriebe A ersetzt, welche in die durch isolirendes Material D von einander getrennten zahnartig vorstehenden Abtheilungen C greifen, die mit den Abtheilungen des Ringes verbunden sind.

C. F. Bright in London (Englisches Patent 1883 Nr. 2280) gibt seiner Dynamomaschine feststehende Anker- und feststehende Magnetspulen. Die Spulen i (Fig. 21 Taf. 26) der Magnete sind über feststehende hohle Kerne gewickelt, durch welche eine eiserne oder stählerne, in nichtmagnetischem Materiale gelagerte Achse geht, die aus zwei durch ein nichtmagnetisches Stück c verbundenen Theilen ab und de besteht. Die einander zugekehrten Enden derselben sind bei b und d in Kreisbögen erweitert, während die anderen Enden der Achse mit den Scheiben a und e versehen sind. Das Gestell G der Maschine trägt sowohl die Lager der Achse, als auch die Spulen i; die Grundplatte des Gestelles kann aus einzelnen Stahlplatten hergestellt werden, wie die punktirten Linien andeuten. Die Bogenstücke b und d der Achse umfassen einen durch nichtmagnetische Lager getragenen Gramme-Ring. Der Sammler besteht in einer isolirenden Scheibe p, auf welcher drei concentrische Ringe befestigt sind, von denen der innere und der äuſsere mit den beiden Klemmschrauben der Maschine verbunden sind. Der innere Ring dagegen ist in zwei isolirte Hälften getheilt, welche durch entsprechende Verbindungsstücke mit den Ankerspulen i verbunden sind, und zwar können diese Verbindungen entweder auſserhalb, oder innerhalb der Spulen liegen. Die auf der Achse befestigten Bürsten vermitteln den Contact zwischen dem getheilten inneren und den beiden äuſseren Ringen. Fig. 20 Taf. 26 bietet eine besondere Ansicht des Ankers, mit einem Theile der Wickelung und den beiden Polen N und S der Achse.

Gramme's Dynamomaschine mit mehreren Polen, für Gleichstrom, besitzt nach der Revue industrielle, 1884 * S. 176 bezieh. Engineering, 1884 Bd. 37 * S. 270 zwei Reihen von je 12 Elektromagneten, welche an den inneren Flächen der beiden Seitenständer der Maschine in einem Kreise so angeordnet sind, daſs, wie aus Fig. 22 Taf. 26 zu entnehmen, zwischen ihren inneren freien Enden der dünne, ringförmige Anker A kreisen kann. Die Pole der Magnete m jeder Reihe sind abwechselnd Nord und Süd; dagegen stehen sich in beiden Reihen immer gleichnamige Pole |410| gegenüber. Der Anker selbst ist auf Holzscheiben h befestigt, die durch guſseiserne Flanschen mit der Achse W verbunden sind.

Alle positiven Bürsten werden in festen Hülsen einer metallischen Scheibe s gehalten und ebenso alle negativen Bürsten an einer zweiten derartigen Scheibe s1 (vgl. Fig. 23 Taf. 26). Diese beiden Scheiben sind mit einander verbunden, jedoch elektrisch isolirt, können sich auf einem am Ständer der Maschine angegossenen cylindrischen Ansätze frei drehen und werden mit Hilfe zweier concentrisch zur Achse geschlitzten Bügel B am Ständer so befestigt, daſs sie um einen bestimmten Winkel gedreht werden können, falls die Stellung der Bürsten hinsichtlich der neutralen magnetischen Achse verändert werden soll. Die Regulirung, Feststellung und Lösung der Bürsten geschieht mit Hilfe von Stiften, welche in Lagern befestigt sind, die sich an den Umfangen zweier ebenfalls isolirten, jedoch mit einander verbundenen Scheiben a und b befinden, die auf einem am Achslager angegossenen cylindrischen Ansätze drehbar sind. Diese Stifte greifen in Nuthen der Bürstenhalter und zwar die der einen Scheibe in die positiven, die der anderen in die negativen Halter, so daſs jede Reihe derselben parallel geschaltet ist.

Gewöhnlich sind die 4 Scheiben, die Bürstenhalter und die Bürsten starr mit einander verbunden, und um die Bürsten nach einander zu dem oberen Theile des Sammlers zu bringen, brauchen nur die die ersten Scheiben am Schlitten des Ständers befestigenden Bolzen herausgezogen zu werden. Die Länge der Bürsten läſst sich nun genau reguliren, bevor dieselben in ihrem Halter befestigt werden. Ist dies geschehen, werden die Bolzen wieder eingesetzt und die oberste Bürste in die günstigste Stellung zur neutralen Linie gebracht, wobei gleichzeitig die übrigen Bürsten ebenfalls die günstigste Stellung erhalten. Um die Bürsten nun in Thätigkeit zu setzen, müssen die die Regulirungsstifte tragenden Scheiben etwas gedreht werden, was mit Hilfe der in Fig. 23 angegebenen, links von der Mittellinie liegenden oberen Schraube S geschieht. Die Stifte veranlassen hierbei eine geringe Drehung aller Bürstenhalter zugleich, so daſs alle Bürsten gleichmäſsig und mit bestimmtem Drucke zum Aufliegen kommen.

Die in Fig. 4 und 5 Taf. 26 dargestellte dynamo-elektrische Maschine von Will. Thomson (vgl. Thomson-Houston 1883 250 * 114) besitzt einen scheibenförmigen Anker, dessen Welle senkrecht gelagert ist. Die Ankerscheibe selbst ist aus 192 radial angeordneten keilförmigen Kupferstangen a (vgl. Fig. 6 Taf. 26) gebildet, welche in ihrer ganzen Länge von einander isolirt, am äuſseren Ende aber durch einen Kupferreifen verbunden und gehalten sind. Die inneren Enden sind gleichfalls bestens isolirt und jede Stange ist mit einem Streifen des Stromabgebers q verbunden. Die Stangen des Ankers haben auf der ganzen Länge gleichen Querschnitt, sind also nach der Mitte hin schmäler, aber höher. Diese Ankerscheibe von 120cm Durchmesser kreist zwischen den Polen zweier |411| halbkreisförmigen kräftigen Elektromagnete k und l. Die Ankerwelle trägt unterhalb der Ankerseheibe f die Betriebscheibe, dagegen oberhalb den Stromabgeber q, auf welchem zwei in den Figuren nicht dargestellte, diametral gegenüber stehende Bürsten schleifen. (Vgl. Centralblatt für Elektrotechnik, 1885 * S. 364.)

W. M. Mordey in Putney (Englisches Patent 1883 Nr. 4419) verwendet einen Anker, welcher aus dünnen, ringförmigen, von einander isolirten Platten a (Fig. 7 und 8 Taf. 26) zusammengesetzt ist, welche durch Bolzen oder Nieten b, die ebenfalls durch Büchsen von nichtleitendem Materiale (Holz o. dgl.) gehen, oder selbst aus nichtleitendem Materiale bestehen, verbunden sind. Zur Verminderung der Erwärmung des Ankers sind Luftlöcher e durch die Platten a gebohrt. Diese Platten sind mit Drahtspulen f umwickelt, deren einzelne Windungen möglichst parallel zu der mittleren, radial gerichteten, liegen; bei Herstellung der Spulen sind dieselben durch hölzerne Pflöcke g getrennt, welche später entfernt werden.

Fig. 9 Taf. 26 zeigt eine andere Anordnung des Ankers; derselbe besteht nämlich aus einer Anzahl concentrisch über einander gelegter, isolirter Ringe h von weichem Eisen, welche durch radiale, in isolirenden Hülsen steckende Bolzen k mit der bronzenen Nabe j verbunden sind.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, besitzt die Maschine 4 Magnetpole, abwechselnd Süd und Nord, zwischen welchen der Anker kreist.

(Fortsetzung folgt.)

Vgl. auch Hochhausen 1885 255 45. 258 * 256. Gaulard 1885 255 * 162. Mather und Platt 1885 256 190. Gérard 1885 256 * 313. Aboilard bezieh. Trouré 1885 256 * 501. Bollmann 1885 256 565. Goolden und Trotter 1885 257 * 103. Jones 1885 257 * 280. Joel 1885 257 * 507. Sprague 1886 259 * 358. Bayley 1886 259 429. Neuerungen an Stromsammlern 1886 260 * 74. Zipernowshy und Déri 1886 260 188. Reckenzaun 1886 260 * 305.

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