Titel: Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 278 (S. 108–121)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj278/ar278018

Neuerungen an Elektromotoren (Dynamomaschinen).

(Patentklasse 21. Fortsetzung des Berichtes Bd. 276 S. 491.)1)

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 8 und 9.

1) Alioth und Co. zu Basel, deren Maschine bereits in D. p. J. 1887 265 * 436 und 1889 273 * 291 erwähnt wurde, hatten (nach dem Engineer vom 12. Juli 1889 Bd. 68 * S. 22) auf der Pariser Ausstellung von 1889 eine ziemliche Anzahl von Dynamo ausgestellt, die sämmtlich vierpolig und so ausgeführt sind, daſs das guſseiserne Joch der Pole einen äuſseren Mantel für die Maschine bildet, wodurch dieselbe ein kugelförmiges Ansehen erhält, während die Pole selbst für sich gegossen und am inneren Umfange jenes Mantels befestigt werden. Das guſseiserne Mantelstück oder das Joch des Feldes erhält bei den Maschinen mit gemischter Wickelung eine andere Form, als bei denen mit Reihen- oder Nebenschluſs-Wickelung.

Bei Maschinen mit gemischter Wickelung bildet der Mantel einen starken Ring, um welchen die den Nebenstromkreis der Wickelungbildenden acht Spulen angebracht sind. Jener Ring oder das Feld besteht aus vier einzelnen Theilen, von denen die beiden unteren mit den Füſsen, durch welche die Maschine mit der Grundplatte verbolzt wird, zusammen gegossen sind. Diese Theile sind durch schräg durch das Metall gehende Bolzen verbunden, deren Köpfe unter einer, über jedem Pole befestigten Holzplatte verborgen sind; ebenso verdecken diese Holzplatten die besondere Form des Feldes bei jedem Pole. Das Feld bildet keinen vollkommenen Ring, sondern ist genau über jedem Pole V-förmig ausgenuthet, wodurch die magnetischen Linien in die Polstücke hineingeleitet |109| werden sollen, anstatt sich innerhalb des Metalles in entgegengesetztem Sinne zu treffen, wie bei einem vollkommen ringförmigen Felde der Fall sein würde. Das eine Polpaar liegt wagerecht, das andere genau aufrecht; auf ersterem ist die Reihenwickelung des Feldes angebracht. Zu beiden Seiten der Maschine sind auf die Polstücke die Lager der Ankerwelle angebolzt, welche gleichzeitig die Führungen für die Bürsten träger bilden.

Die Bauart der Reihen- und Nebenschluſs-Maschine ist aus Fig. 1 ersichtlich, welche eine Maschine in Hintereinanderschaltung darstellt. Die in derselben sichtbaren Schraubenköpfe zeigen, daſs hier die Pole, unter 45° gegen die Wagerechte geneigt sind. Die Wickelung befindet sich ausschlieſslich auf den Polstücken. Das Joch oder der äuſsere Mantel besteht gewöhnlich (wie in Fig. 1) aus nur zwei Guſsstücken, von denen das untere mit der Grundplatte und den Lagern der Ankerwelle zusammengegossen ist. Bei gröſseren Maschinen aber bildet die Grundplatte mit den Lagern zusammen ein Guſsstück, während der Mantel aus zwei besonderen Theilen besteht. Die treibende Riemenscheibe jeder Maschine (auch diejenigen der gemischten Maschinen) hat eine besondere, als Schwungrad wirkende Ansatzscheibe.

Die Bürsten werden ebenfalls in zwei verschiedenen Weisen gegen den Stromsammler gedrückt. Bei den durch Fig. 1 dargestellten Maschinen sind zwei Paar federnde Bürstenhalter von der in Fig. 2 skizzirten Form in Verwendung, deren aus Kupfergaze bestehende Bürsten fast radial zum Stromsammler gerichtet sind.

Die gröſseren Nebenschluſs-Maschinen, sowie die gemischten Dynamo hingegen haben Bürstenhalter, bei welchen der Druck der Bürste durch einen am Ende belasteten Hebel (Fig. 3) mit dem verstellbaren Gewichte W geregelt werden kann. Sollen die Bürsten vollständig vom Stromsammler abgehoben werden, so wird der belastete Hebel so weit niedergedrückt, bis der kleine feststehende Hebel L in den Einschnitt einer mit dem Halter drehbaren Scheibe einfällt und den Halter in dieser Stellung sichert.

Um den Strom der Maschine mit Reihenwickelung gleichmäſsig zu erhalten, sind die getrennten Lagen der Wickelung nach einer Reihe von an der Maschine befestigten Contactstücken geführt, welche mit einem selbsthätigen Regulator verbunden sind, der in seiner äuſseren Form dem später beschriebenen Potentialregulator (Fig. 8) gleicht. Der kreisförmige, den Bürstenhalter tragende Rahmen ist, wie in Fig. 1, mit einem Zahnbogen versehen, in welchen ein auf der Welle eines Handrades sitzendes Trieb eingreift, um die Verstellung der Bürsten auf dem Umfange des Stromsammlers leicht bewerkstelligen zu können. Letzterer hat 80 Abtheilungen, die einander gegenüber liegenden derselben sind innerlich verbunden, so daſs nur zwei um 90° versetzte Bürsten nöthig sind.

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Die Maschine Fig. 1 entwickelt 1700 Volt und 12 Ampère bei 600 Umdrehungen in der Minute, ihr Gewicht ist etwa 2800k.

Der Ankerkern besteht aus 1mm,6 starken Scheiben von weichem Eisenbleche, die unter sich isolirt und in Gruppen von je 6 Stück vereinigt sind. Die 6 Scheiben jeder Gruppe sind zusammengenietet und so auf der Welle befestigt, daſs zwischen je zwei benachbarten Gruppen ein Zwischenraum von 3mm,2 verbleibt. Die Wickelung des Ankers erstreckt sich über die ganze Oberfläche des Trommelkernes, jedoch liegen die Spulen nicht in diametraler Richtung, wie bei der Siemens-Wickelung, sondern erstrecken sich nur über einen kleinen Theil der Trommeloberfläche. Zwischen den einzelnen Spulen sind Zwischenräume gelassen, so daſs durch diese, in Verbindung mit denen zwischen den Kernscheiben, eine kräftige Luftbewegung stattfinden kann. Die Wickelung vermag daher einen Strom bis zu 3200 Ampère auf 1 Quadratzoll (6qc,46) Kupferquerschnitt aufzunehmen, ohne daſs eine gefährliche Erhitzung eintritt.

Für Maschinen mit hoher Spannung sind die Ankerspulen hinter einander geschaltet, wie Fig. 4 zeigt, bei geringer Spannung dagegen paarweise parallel, wie in Fig. 5; in beiden Fällen sind die einander im Durchmesser gegenüber liegenden Spulen von demselben Potential mit einander verbunden, so daſs nur zwei Bürsten nothwendig sind. Zur gröſseren Deutlichkeit ist in beiden Figuren der Trommelanker als abgestumpfter Kegel gedacht, dessen Abstumpfungsfläche dem Beschauer zugekehrt ist.

Um für eine gegebene Gröſse der Maschine und für ein bestimmtes Potential die geeignete Wickelung zu erhalten, kann jede getrennte Spule auf folgende drei verschiedene Arten hergestellt werden: 1) Durch sechs vollständige Windungen einfachen Drahtes; 2) durch zwei Drähte von gleichem Durchmesser in drei vollständigen Windungen; 3) durch drei parallel geschaltete Drähte gleichen Durchmessers in zwei vollständigen Windungen. Eine Spule der letzteren Art zeigt Fig. 6. – Würde z.B. eine Maschine mit den Spulen der ersteren Art bei einer bestimmten Geschwindigkeit 600 Volt ergeben, so würden durch Anwendung der zweiten oder dritten Art von Spulen 300 bezieh. 200 Volt zu erzielen sein. Die erstere Gattung von Spulen wird überhaupt für hohe Spannungen angewendet und mit im Querschnitte rechteckigem Drahte ausgeführt.

2) Das Ammeter von Alioth und Co. ist in Fig. 7 nach dem Engineer vom 12. Juli 1889 Bd. 68 * S. 24 dargestellt, nach Fortnahme der Theilscheibe. Die Nadel N desselben ist aus dünnem Eisenbleche hergestellt und Schnecken artig geformt; die in der Figur wiedergegebene Stellung entspricht der Ruhelage, wenn kein Strom durch das Instrument geht. Das eine Ende der Nadel tritt in den inneren Raum einer Spule C, am anderen Ende ist der Zeiger angebracht. Eine im Mittelpunkte S des |111| Instrumentes befestigte lothrechte Spiralfeder wirkt als Gegenkraft auf die Nadel.

Die Voltmeter haben dieselbe Bauart, erhalten jedoch Spulen von hohem Widerstände.

3) Der Potentialregulator von Alioth und Co. für Dynamo mit Nebenschluſs- und mit gemischter Wickelung ist in Fig. 8 abgebildet und enthält (nach dem Engineer vom 12. Juli 1889 Bd. 68 * S. 24) ein aufrecht gestelltes Solenoid S, dessen Kern am oberen Ende einen mit Quecksilber gefüllten Napf N trägt, in welchen Contactstäbe von verschiedener Länge eintauchen. Jeder derselben ist mit einem besonderen der im oberen Gestelltheile angebrachten Widerstände W verbunden, die, sobald sämmtliche Stäbe in das Quecksilber eintauchen, einander parallel geschaltet werden, wobei der dem Felde der Maschine hinzugesetzte Widerstand auf seinen kleinsten Betrag verringert wird. Wenn nun das Potential zufolge einer Aenderung der Umlaufsgeschwindigkeit wachsen sollte, so zieht das aus feinen Draht gewickelte Solenoid seinen Kern nach abwärts, wodurch eine entsprechende Anzahl der Contactstäbe aus dem Quecksilber austreten, so daſs weniger Widerstände parallel geschaltet bleiben, also der Widerstand der Maschine zunimmt und das Potential wieder auf seine normale Gröſse verringert wird. Das Gewicht des Solenoidkernes und Quecksilbers ist durch einen Schwimmer ausgeglichen, der sich in einem unterhalb stehenden, mit geeigneter Flüssigkeit gefüllten Gefäſse G befindet.

Zur Regulirung von Dynamo mit Reihenwickelung, welche Aenderungen der Belastung und Geschwindigkeit ausgesetzt sind, wird derselbe Apparat angewendet, jedoch sind die Contactstäbe auſser mit den erwähnten Widerständen auch noch mit besonderen Lagen der Feldmagnetwickelung verbunden, und der Solenoidkern befindet sich bei normaler Lage in seiner tiefsten, statt in seiner höchsten Stellung. Das Solenoid selbst ist aus starkem Drahte hergestellt und nimmt den Hauptstrom auf. Nimmt die Geschwindigkeit der Dynamo zu, oder werden Lampen ausgeschaltet, so wird der Kern aufwärts gezogen und einige Lagen des Feldes werden auſser Thätigkeit gesetzt, wogegen ein entsprechender Widerstand an ihre Stelle tritt, so daſs die Geschwindigkeit der Maschine verringert wird. (Vgl. 11.)

4) Auf der Pariser Ausstellung befand sich noch der in Fig. 9 dargestellte Regulator für einen Motor. Letzterer hatte 2 und wurde von einem Lichtstromkreise aus bethätigt, welchem von der gröſsten Dynamo der Strom geliefert wurde. Damit der Motor verschieden stark belastet werden konnte, lieſs man ihn eine einer Dynamo ähnliche Maschine treiben.

Der Regulator wird mittels der Riemenscheibe P vom Motor aus betrieben, deren Welle durch ein Kegelrad zwei gleiche Räder in beständige entgegengesetzt gerichtete Umdrehung versetzt. Diese beiden |112| Kegelräder sitzen auf kegelförmig ausgebohrten Buchsen, in welche zwei auf der Welle befestigte Kegel eingreifen können, und je nach der Stellung der Welle das eine oder das andere Kegelrad mit der Welle kuppeln. Bei geringer Geschwindigkeit wird diese Welle durch eine Feder nach rechts gedrückt, so daſs der rechts sitzende Kegel mit seinem Kegelrade in Eingriff kommt, wodurch die Welle in einer bestimmten Richtung gedreht wird. Uebersteigt die Geschwindigkeit ein bestimmtes Maſs, so wird der auf einer auf der Welle sitzenden Kugel drehbar befestigte Regulatorring G, welcher bisher sich in schräger Lage befand, durch die Centrifugalkraft eine mehr winkelrechte Stellung einnehmen und hierbei die Welle nach links verschieben, so daſs das andere Rad mitgenommen und die Welle in entgegengesetzter Richtung umgedreht wird. Die Umdrehung der Welle wird, durch ein Rädervorgelege verringert, auf eine Schraubenspindel übertragen, welche ihre Mutter in dem verschiebbaren federnden Contacte C findet, der sich je nach der Drehungsrichtung der Spindel nach rechts oder links verschiebt und dabei auf Contactstücken gleitet, die mit (in der Zeichnung fortgelassenen) Widerständen verbunden sind. – Der Apparat wird so eingestellt, daſs, wenn die normale Geschwindigkeit des Motors erreicht ist, der Regulatorring so weit winkelrecht steht, um dem Drucke der Feder widerstehen zu können, so daſs beide Kegel jetzt auſser Eingriff mit ihren Rädern stehen.

5) Cuénod, Sautter und Co. zu Genf (vgl. 1886 262 * 61) bauen ihre Dynamo sammt Regulator und Lampen nach den Patenten von Thury und hatten verschiedene Formen dieser Maschine 1889 in Paris ausgestellt.

Eine groſse Dynamo, welche 150 elektrische Pferdestärke entwickelt und 750 Ampère mit 150 Volt bei 380 Umdrehungen liefert, für 2000 16kerzige Lampen genügt, ein Gewicht von 6t einschlieſslich der äuſseren Lager besitzt, soll einen commerciellen Wirkungsgrad von 93,8 Proc. ergeben, d.h. es soll die im äuſseren Stromkreise nutzbar gemachte elektrische Kraft 93,8 Proc. der an der Riemenscheibe ausgeübten mechanischen Leistung betragen, wobei die Temperatur in der Maschine nur 44° C. erreicht haben soll.

Eine zweite, ähnliche Maschine war mit einer stehenden Verbundmaschine von Gebrüder Sulzer in Winterthur unmittelbar gekuppelt, welche 250 Umdrehungen in der Minute machte. Die Kuppelung zwischen Ankerwelle und Kurbelwelle ist keine starre, sondern es ist Raffard's elastische Kuppelung, welche in Fig. 10 (Engineer vom 19. Juli Bd. 70 * S. 46) skizzirt ist, angewendet (vgl. 1888 269 * 57). In jeder der beiden, auf den genannten Wellen sitzenden Scheiben von etwa 650mm Durchmesser sind acht Zapfen von je 13mm Durchmesser eingesetzt. Je ein Zapfen der einen Scheibe ist mit dem in 50mm Abstand stehenden Zapfen der anderen Scheibe durch eine Schleife von Gummi, 13mm stark, 101mm |113| breit, verbunden. Diese Dynamo gibt 550 Ampère bei 65 Volt, kann jedoch, wenn die Geschwindigkeit auf 425 Umdrehungen in der Minute erhöht wird, 110 Volt liefern.

In Fig. 11 ist eine solche Thury-Dynamo dargestellt; sie besitzen alle sechs Pole, und es erhalten die Maschinen bis zu 45 Kilo-Watt zwei Bürsten, darüber hinaus vier, auch sechs. Bei mehr als zwei Bürsten können sämmtliche mit Hilfe eines Handrades durch Schnecke und Schneckenrad verstellt werden, während auſserdem noch drei Bürstenhalter einzeln verstellbar sind, um eine möglichst genaue Einstellung derselben gegen die neutrale Linie zu erhalten.

Fig. 11., Bd. 278, S. 113
Der Trommelankerkern ist aus ganz dünnen, gegen einander isolirten und mit einander verbolzten Eisenblechscheiben hergestellt. Es ist bei der Wickelung auf möglichste Vermeidung unwirksamen Drahtes Bedacht genommen, die auf einander folgenden Spulen überdecken zum Theil die vorhergehenden; jede derselben ist mit dem Stromsammler verbunden, der aus 121 Kupferstreifen besteht.

Fig. 12., Bd. 278, S. 113
Die Feldmagnetkerne, sowie die Polstücke sind aus Schmiedeeisen angefertigt; erstere haben rechteckigen Querschnitt und sind in der aus Fig. 11 ersichtlichen Art mit den Polstücken verschraubt. Durch den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Polstücken sollen die magnetischen Linien gezwungen werden, nur in die Polstücke überzutreten, Um einen möglichst kleinen Zwischenraum zwischen der Ankerwickelung und den Polstücken zu erhalten, sind die Lager auf concentrisch zur Bohrung der Polstücke ausgedrehte Lagerblöcke der Grundplatte aufgeschraubt.

Für kleine Kräfte, bis zu 20 Kilo-Watt oder 26, erhalten die Thury-Maschinen zwei Pole und die in Fig. 12 abgebildete Form; sie haben dann Gramme-Wickelung.

Um endlich eine billigere Maschine herzustellen, ist die Form Fig. 13 gewählt, bei welcher die Magnetkerne und Polstücke aus Guſseisen bestehen, |114| auch sind letztere auf der äuſseren Seite hohl gegossen, wie die Abbildung erkennen läſst.

Fig. 13., Bd. 278, S. 114
6) Der selbsthätige Ausschalter von Thury, Fig. 17 (nach dem Engineer vom 19. Juli 1889 Bd. 68 * S. 48) dient zur Sicherung einer mit anderen Maschinen parallel geschalteten Dynamo für den Fall, daſs dieselbe plötzlich, z.B. durch Reiſsen des Riemens zum Stillstande kommt.

Um die Maschine in den Stromkreis einzuschalten, wird der Handhebel nach rechts gedreht, wobei die kupfernen Enden A desselben gegen die Kupferbürsten B gedrückt und der Stromkreis geschlossen wird. Gleichzeitig dreht sich der den Magnet N tragende Arm so weit, daſs der letztere den Polstücken P, welche vom Hauptstrome in einer bestimmten Richtung magnetisirt werden, gegenüber zu liegen kommt und von diesen kräftig angezogen wird. Sollte nun der Strom beispielsweise durch den oben erwähnten Umstand umgekehrt werden, so wird auch der Magnetismus der Polstücke umgekehrt und der Magnet N abgestoſsen werden. Diese abstoſsende Wirkung wird verstärkt durch zwei aus feinem Drahte gewickelte, mit der Hauptleitung verbundene Spulen; die durch dieselben erzeugte Polarität wechselt also nicht, es wird plötzlich eine kräftige Wirkung auf den Arm A ausgeübt und dadurch der Stromkreis unterbrochen.

7) Thury's unmittelbare Kuppelung zwischen Dampfmaschine und Dynamo ertheilt der Ankerwelle der letzteren die doppelte Umdrehungszahl der ersteren und beruht auf dem in Fig. 18 schematisch dargestellten Grundgedanken. – Die mit zwei rechtwinklig sich kreuzenden Schlitzen B und B1 versehene Scheibe A ertheilt mit Hilfe des Doppelhebels DD1, dessen Endzapfen die in den Schlitzen der Scheibe A sich bewegenden Gleitstücke F, F1 tragen, der Welle E das Doppelte ihrer eigenen Umdrehungszahl. Die in Paris ausgestellte zweckmäſsige Ausführung einer solchen Kuppelung, von Weibel, Briquet und Co. in Genf, erläutern Fig. 19 und 20.

Die Zapfen S, S1 und R, R1 sind an der Scheibe A befestigt und durch kurze Lenkstangen und die Y-förmigen Kurbeln U, U1, D1 und T, T1, D mit den Zapfen D und D1 des auf der anzutreibenden Welle E sitzenden Doppelhebels verbunden. Das ganze Getriebe ist so eingekapselt, daſs sämmtliche Theile stets in Oel gehen.

8) Zur Regulirung des Potentials bedient sich Thury nach dem |115| Engineer vom 19. Juli 1889 Bd. 68 * S. 47 entweder eines mechanisch, oder eines elektrisch betriebenen Regulators; ersterer wird in beständiger Bewegung erhalten, entweder unmittelbar von der Ankerwelle, oder von einer der Transmissionswellen aus; letzterer dagegen tritt nur dann in Thätigkeit, wenn es gerade erforderlich ist, und wird durch einen Elektromotor in Thätigkeit gesetzt, der seinen Strom von der Hauptleitung an derjenigen Stelle entnimmt, wo das Potential regulirt werden soll. Letzteres wird sich daher auch mehr für ausgedehnte Beleuchtungsanlagen empfehlen, weil die erzeugende Dynamo von jedem Punkte, an welchem ein gleichmäſsiges Potential zu erhalten ist, controlirt werden kann.

Der mechanisch betriebene Regulator besitzt (ähnlich wie in Fig. 9) eine wagerechte, mittels Lederschnur angetriebene Welle, welche auf der rechten Seite zwei Reibungskegel, auf der linken Seite aber eine Scheibe von weichem Eisen trägt, die als Anker zwischen zwei liegenden Hufeisen-Elektromagneten sich befindet.

Unter den beiden Reibungskegeln befindet sich ein gröſserer entsprechender Kegel auf einer stehenden Welle, welche mittels Schnecke ein Schneckenrad antreibt, dessen wagerechte Achse über der Mitte einer Anzahl stehender Widerstände liegt und einen Schleifcontact trägt, der auf einem, aus verschiedenen, mit den Widerstandspiralen verbundenen Contactstücken gebildeten Bogen schleift. Die Welle des Schneckenrades trägt noch ein kleines Getriebe p (Fig. 14), welches in die Verzahnung einer um einen wagerechten Bolzen drehbaren Platte L greift, die zwei Contactschrauben v und u trägt. Zwischen denselben spielt ein leichter wagerechter Hebel, dessen Lage durch die Stellung des Kernes eines Solenoids bestimmt wird; die Spule des Solenoids steht mit denjenigen Punkten in Verbindung, zwischen denen das Potential unveränderlich sein soll.

Die Wirkungsweise des Apparates ist folgende: Wenn das Potential steigt, so stellt der Solenoidkern den oberen Contact bei v her, wodurch der zu diesem gehörige Elektromagnet in Nebenschluſs zum Hauptstromkreise gebracht wird. Dieser Magnet zieht nun die auf der wagerechten Antriebswelle befindliche Ankerscheibe an sich und bringt durch die hiermit verbundene Verschiebung der Welle einen ihrer beiden Reibungskegel mit dem mittleren wagerechten Kegel in Berührung, so daſs nun durch die erwähnte Schnecken Verbindung der Schleifcontact so bewegt wird, daſs der Widerstand im Felde der Maschine vergröſsert wird. Gleichzeitig wird aber dem Hebel L durch das Getriebe p eine langsame Abwärtsbewegung ertheilt, so daſs der in Thätigkeit getretene Elektromagnet selbsthätig und allmählich wieder ausgeschaltet wird. Geschieht dies schon etwas früher, als das Potential seine normale Höhe deicht hat, so folgt der Contacthebel und macht nochmals Contact; zu viel Widerstand kann aber dabei nicht eingeschaltet werden. Die |116| umgekehrten Bewegungen treten ein, wenn das Potential unter das Normale fällt.

Die vortheilhafteste Geschwindigkeit, mit welcher dieser Regulator laufen muſs, wird von Thury in jedem besonderen Falle bestimmt; ihre Grenzen sind 40 bis 350 Umdrehungen in der Minute. Die empfindlichste Regulirung wird erlangt, wenn der Apparat die Veränderung des Widerstandes in dem Maſse bewirkt, daſs die sich ergebenden Aenderungen der Stromstärke im Felde der Maschine in dem gleichen Maſse erfolgen, wie das Eisen des Feldes fähig ist, seinen Magnetismus zu ändern.

Wie der Schleifcontact die Veränderung des Widerstandes veranlaſst, ist aus Fig. 15 näher ersichtlich. Der Widerstand ist zwischen den beiden angedeuteten, mit dem Felde der Maschine verbundenen Polklemmen veränderlich. Die beiden isolirten, den Schleifcontact C bildenden Arme bringen bei der in Fig. 15 gezeichneten Stellung die eben zwischen ihnen liegenden Widerstände in Parallelschaltung mit den äuſsersten Spulen; sie schlieſsen dagegen, wenn beide gleichzeitig denselben Contact berühren, die letzteren im Kurzschluſs. So ist es möglich, die Widerstände in feineren Unterschieden zu wechseln, ohne ihnen selbst genau die entsprechende Gröſse zu geben.

Der elektrisch betriebene Regulator wird in ähnlicher Weise durch einen leichten, mit dem Kerne des Solenoids S verbundenen Hebel h geregelt; die elektrischen Verbindungen sind so angeordnet, daſs der Motor sich nach rechts oder nach links dreht, je nachdem der Hebel h entweder oben an v, oder unten an u Contact macht; nach Fig. 16 geht nämlich der Strom entweder in der einen oder in der anderen Richtung durch den Draht d und den Anker, während die Stromrichtung in den beiden Spulen des Feldmagnetes dieselbe bleibt. Je nach der Umdrehungsrichtung des Ankers ist die eine oder die andere Feldmagnetspule parallel mit demselben, die zweite aber stets dahinter geschaltet. Die als Nebenschlüsse angedeuteten Widerstände zu den Feldspulen dienen zur Regelung der Geschwindigkeit des Motors. – Bevor der Schleifcontactarm jedes Ende seines Weges auf dem Widerstandscontactquadranten erreicht, öffnet er eine Contactfeder, welche den Strom vom Motor abschneidet; dadurch wird verhindert, daſs der Contactarm sämmtliche Widerstände verläſst. Die Bewegung des Motors wird durch Rädervorgelege verringert auf den Contactarm übertragen, während für die allmähliche Aenderung des Widerstandes dieselbe Anordnung getroffen ist, wie beim mechanisch bewegten Regulator.

9) Die Elsässer Maschinenbau-Gesellschaft betreibt bloſs in ihren Werkstätten zu Belfort den Bau von Dynamomaschinen nebst Zubehör. Sie hatte auf der Pariser Ausstellung 1889 unter anderen die in Fig. 21 nach dem Engineer vom 9. August 1889 Bd. 68 * S. 109 abgebildete, unmittelbar mit der Dampfmaschine gekuppelte Dynamo vorgeführt, deren wesentliche |117| Eigenthümlichkeit darin besteht, daſs sie ein sechspoliges feststehendes magnetisches Feld besitzt, um welches sich der ringförmige Anker dreht, dessen äuſsere Mantelfläche gleichzeitig den Stromsammler bildet.

Der Feldmagnet besteht aus Guſseisen, hat sechs radiale, mit der Nabe zusammengegossene Arme und ist mittels eines geeigneten Ansatzes unmittelbar an die Grundplatte der Betriebsmaschine geschraubt, so daſs dieser Ansatz gleichzeitig das eine Lager der Ankerwelle bildet. – Die Maschine hat Nebenschluſswickelung, die einzelnen Feldspulen sind hinter einander geschaltet. Die magnetische Anordnung ist hier vortheilhafter, als wenn die Feldmagnetkerne von einem äuſseren Mantel sich nach dem im Inneren liegenden Anker erstrecken.

Fig. 21., Bd. 278, S. 117
Der Anker bildet einen flachen, die Polstücke umgebenden Ring, dessen Kern aus schwachen zusammengeschraubten Scheiben von Eisenblech besteht und von 18 parallel zur Welle laufenden und gleich weit von einander abstehenden Messingarmen getragen wird; diese Arme sitzen an einem 18 armigen Sterne, dessen Nabe auf die Welle aufgekeilt ist. Dieser Ring hat Gramme-Wickelung; jede Spule ist unmittelbar mit dem zugehörenden Streifen des Stromsammlers verbunden. Letzterer ist auf der Auſsenfläche des Ankerringes angebracht, besteht aus 714 Abtheilungen von etwa 25mm radialer Tiefe und etwa 305mm Breite. Diese Anordnung bedingt ebenso viel Bürsten, als Pole vorhanden sind. Daher hat die vorliegende Maschine sechs Bürsten; jede derselben sitzt auf einer Messingspindel, und diese werden sämmtlich von einem sechsarmigen guſseisernen Rahmen, von dem sie sorgfältig isolirt sind, getragen. Die Bürsten sind durch Drähte zu einander parallel geschaltet; |118| die abwechselnden Bürsten sind nämlich durch Leiter verbunden und jede der beiden Gruppen mit einer der Hauptpolklemmen. Um die Bürsten gleichzeitig vom Stromsammler abheben (wie in Fig. 21), bezieh. anstellen zu können, ist ein kleinerer sechsarmiger Stern seitwärts des Bürstenhalterrahmens angebracht und gegen diesen mittels des Hebels D drehbar. Dieser Hebel ist drehbar an dem letzt erwähnten Sterne befestigt und mit einem Zahnbogen versehen, welcher in eine entsprechende Verzahnung auf der Nabe des Bürstenrahmens eingreift. Wird Hebel D gedreht, so wird auch der kleinere Stern in Drehung versetzt, wobei die an seine Arme angekuppelten, am anderen Ende mit den Spindeln der Bürsten in geeigneter Weise verbundenen, gut isolirten Stangen eine entsprechende Drehung der Bürstenspindeln veranlassen. Jede Spindel trägt vier Bürsten, die jede für sich durch eine Druckschraube gegen den Umfang des Stromsammlers mehr oder weniger angedrückt werden können. Auſserdem können sämmtliche Bürsten mit Hilfe des Hebels A gleichzeitig gegen den Stromsammler verstellt werden. Dazu sind die beiden vorher erwähnten Bürstenrahmen auf eine mit dem Zahnrade R versehene Hülse aufgekeilt; in R greift ein Getriebe ein, auf dessen Achse zunächst ein Handrad fest aufgesetzt und auſserdem der Handhebel A lose aufgeschoben ist. Mit Hilfe eines Stiftes, mit welchem sich der Hebel A in das Handrad einlegen kann, läſst sich das Rad und demnach auch die Bürstenrahmen beliebig weit drehen. Um ihn in der gewünschten Stellung zu erhalten, braucht man nur durch den Handgriff E eine auf die Welle des Getriebes einwirkende Bremse fest anzuziehen.

Der groſse Stromsammler und seine zahlreichen Abtheilungen sichern eine groſse Gleichmäſsigkeit des Stromes, während die möglichste Vermeidung des Funkengebens bei schwerer Belastung dadurch erreicht wird, daſs die Bürsten auf einer bedeutenden Strecke zu beiden Seiten der neutralen Linie verstellt werden können. Dagegen ist dieser Stromsammler der verhältniſsmäſsig theuerste Theil der Maschine.

Die ausgestellte Maschine war für eine Leistung von 125000 Watt, und zwar mit 1000 Ampère bei 125 Volt bestimmt, doch kann der Strom ohne Gefahr auf 1500 Ampère mit 200 Volt verstärkt werden. Da jeder Satz von vier Bürsten ein Drittel des Stromes abführt, so boten die Bürsten zu wenig Contactfläche und sollten durch fast über die ganze Breite des Stromsammlers reichende ersetzt werden, welche zugleich eine erheblich geringere Abnutzung des Stromsammlers verursachten.

Das Gewicht der ganzen Maschine beträgt etwa 7t; dieselbe macht 150 Umdrehungen in der Minute.

Die mit dieser Dynamo unmittelbar gekuppelte Dampfmaschine ist nach der Bauart von Armington und Sims mit zwei Cylindern ausgeführt; sie leistet 150 bei 200 Umdrehungen und ist mit einem, im Schwungrade |119| angebrachten Centrifugalregulator versehen, welcher auf das selbsthätige Dampfeinlaſsventil wirkt.

Die Hauptleitungen sind von der Dynamo zunächst nach zwei auf einem aufrechten Ständer angebrachten Messingklemmen geführt; dieser Ständer besitzt an jedem Pole einen Sicherheitspfropfen und enthält auſserdem eine, während des Ganges der Maschine brennende Glühlampe. Die Leitungen sind dann erst nach dem Schaltbrette geführt.

Fig. 22., Bd. 278, S. 119
10) Die Elsässer Maschinenbau-Gesellschaft hatte auſser der vorher beschriebenen Dynamo in Paris noch zwei zweipolige Dynamo ausgestellt, von denen Fig. 22 eine Abbildung gibt. Diese beiden Maschinen wurden in der Ausstellung von den beiden Schwungrädern einer 125pferdigen Armington und Sims-Dampfmaschine, welche 250 Umdrehungen in der Minute macht, durch Riemen mit 350 Umdrehungen in der Minute angetrieben. Jede derselben war für 500 Ampère bei 120 Volt, also 80 elektrische Pferdekräfte, berechnet. Die Grundplatte und die Lagerständer dieser Dynamo sind in einem Stücke gegossen, die letzteren bieten dem eigentlichen Lager eine halbkreisförmige Auflagerfläche, behufs genauer Centrirung derselben. Jeder Schenkel des Feldmagnetes ist mit dem Polstücke aus dem Ganzen, aber hohl gegossen und enthält in seinem cylindrischen Hohlraume einen schmiedeeisernen, von dem unteren Ende des Schenkels bis in das Polstück sich erstreckenden Kern. Bei dieser besonderen Anordnung soll, nach den |120| angestellten Versuchen, das magnetische Feld in einer wagerechten, beide Polstücke halbirenden Linie in und aus dem Anker treten und daher die Anziehung des Feldes symmetrisch auf die Mitte des Ankers einwirken, so daſs dieser nach keiner Richtung hin aus dem mechanischen Gleichgewichte kommt, wodurch anderenfalls die Lager der Ankerwelle ungleich belastet werden. Man hat nämlich durch Versuche gefunden, daſs bei voll gegossenen Magnetschenkeln und Polstücken derselben Form die magnetische Strömung leichter durch die unteren Ecken der Polstücke und durch den Weicheisenkern des Ankers geht, als durch die in den Polstücken selbst dargebotene Masse. Durch diese ungleiche Vertheilung des Magnetismus wird aber die untere Lagerschale so stark belastet, daſs sie stets warm läuft, was bei der neuen Anordnung nicht mehr vorkommt.

Der Stromsammler dieser Maschine besteht aus Abtheilungen oder Stangen aus Eisen, welche an die messingenen Verbindungsstücke, woran sich die Ankerdrähte anschlieſsen, verschraubt sind. Diese Anordnung bietet einmal den Vortheil, daſs sich zwischen den einzelnen Sammlerstäben eine isolirende Luftschicht befindet, und gestattet zweitens eine leichte Erneuerung dieser Theile.

Arbeiten mehrere Dynamo einzeln oder zusammen in Parallelschaltung, so erhält das Schaltbrett in der Mitte zwei wagerechte Kupferschienen, denen einerseits der Strom von den Dynamo zugeführt wird, während sie ihn andererseits den Leitungen überliefern. Die eine Polklemme der Dynamo ist zunächst mit einem selbsthätigen Ausschalter verbunden, der mit der Hand geschlossen wird, aber den Stromkreis selbsthätig sofort unterbricht, sobald durch irgend welchen Zufall eine Umkehrung des Stromes eintritt. Von diesem Ausschalter geht der Strom durch ein Ammeter nach einer der Kupferschienen; die Rückleitung von der anderen Schiene geht durch einen Handumschalter nach der Dynamo; dieser Handumschalter bewirkt die Stromunterbrechung mit Hilfe sehr kräftiger Federn unabhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher der Handhebel gedreht wird.

11) Der Potentialregulator derselben Gesellschaft besteht aus einem Solenoid, dessen Kern auf den einen Arm eines wagerechten, am anderen Arme einen Quecksilbercontact tragenden Hebels wirkt. In das Quecksilber tauchen Drähte von verschiedener Länge, von denen je nach der Stellung des Quecksilbergefäſses mehr oder weniger eintauchen und dadurch mehr oder weniger von den Widerständen in den Stromkreis des im Nebenschlusse liegenden Feldes einschalten. Fällt das Potential der Maschine, so geht der Kern nieder und das Gefäſs empor, es werden mehr Drähte in das Quecksilber eingetaucht und die zu ihnen gehörigen Widerstände kurz geschlossen. (Vgl. 3.)

(Fortsetzung folgt.)

Vgl. auch 1890 276 432. 277 * 73.* 74. 75. * 354. * 356. * 358.

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