DE586896C - Scheibenkommutator, insbesondere fuer elektrische Maschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 26. OKTOBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 586896 KLASSE 21 d¹ GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. August 1929 ab

Zur Kommutierung an Gleich- und Wechselstrommaschinen sowie auch als Schalteinrichtung für andere Zwecke sind Kommutatoren bekannt, die aus einer Reihe, voneinander isolierter Lamellen bestehen.

Unter diesen Kommutatoren unterscheidet man im wesentlichen zwei Typen, nämlich die sog. Zylinderkommutatoren und die Scheibenkommutatoren. Die Erfindung betrifft nun einen neuen Kommutator, der zu der Gruppe der sog. Scheibenkommutatoren gehört. Dieser besteht aus evolventenförmig gebogenen Flachkupferlamellen, die, in der üblichen Weise gegeneinander isoliert, zu einer Kreisringscheibe als Scheibenkommutator zusammengesetzt sind. Da hierbei die Lamellen nach der Form von Evolventen gebogen sind, die, sofern sie durch die Teilpunkte eines gleichmäßig geteilten Grundkreises gezogen sind, untereinander kongruent sowie auf ihrer ganzen Länge äquidistant sind, lassen sich Lamellen, die aus Flachkupfer von genau rechteckigen Querschnitt gebogen sind, unter der Verwendung von Glimmerzwischenlagen konstanter Dicke vollständig spielfrei zusammensetzen.

Für Zylinderkommutatoren ist bereits eine Ausführungsform bekanntgeworden, bei der Lamellen in der Form von Evolventen verwendet sind, bei denen an der Zylinderoberfläche die Lamellen schräg geschnitten sind. Hierbei laufen die einzelnen Lamellen jedoch in eine spitze Kante aus, die es nicht erlauben würde, den Kommutator für beide Drehrichtungen zu verwenden.

Dadurch, daß aber nach der Erfindung derartige Lamellen bei einem Scheibenkommutator angewendet werden, also an der Stirnfläche als Schleiffläche ausgenutzt werden, ergibt sich eine erheblich günstigere Ausnutzung der Schleiffläche, wobei im Vergleich zu den Zylinderkommutatoren eine erhebliche Verkürzung der axialen Baulänge bei gleichzeitiger Vergrößerung der Schleiffläche, im Vergleich zu Scheibenkommutatoren mit anders- *5 artigen, beispielsweise keilförmigen Lamellen, aber eine wesentlich günstigere Ausnutzung der gegebenen Schleiffläche ermöglicht ist, da die benutzbare'Lamellenlänge erheblich vergrößert ist.

Mit Rücksicht auf diese Vorteile und die vorerwähnte Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung der Lamellen wird daher durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben, auch für größere Abmessungen und Leistungen Scheibenkommutatoren zu verwenden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.

*) Von dem Patentsucher Ast als der Erfinder angegeben worden:

Kurt Schönfelder in Berlin-Charlottenburg.

in der Zeichnung dargestellt. Mit r ist der Grundkreis der Evolventen 2 bezeichnet, die gleichen Abstand voneinander haben. 3 und 4 stellen den äußeren und inneren Umfang der kreisringförmigen Schleiffläche des Scheibenkommutators dar. Die Lamellen sind durch Flachkupferstäbe 5 gebildet, die nach der Form der Evolventen gebogen sind und untereinander völlig gleich sind." Zwischen den einzelnen Lamellen ist weiter je eine Glimmerisolationsschicht 6 eingefügt, die sich beim Zusammenfügen von selbst der durch die Lamellen bestimmten Evolventenform anpaßt. Mit 7 ist die Schleiffläche einer Reihe von Bürsten bezeichnet, die, an sich rechteckförmig, der Evolventenform folgend nebeneinander angeordnet sind. Die inneren Enden . 4er Lamellen 5 liegen hierbei unter Zwischenlage einer Isolationsschicht 8 an einem Ring 9 so an. Der von den Lamellen gebildete Ringkörper ist nach außen gleichfalls mit Isolation umgeben und dann durch einen Schrumpfring 10 fest zusammengehalten. Auf diese Weise ergibt sich also bei einem einfachen «5 mechanischen Aufbau eine Anordnung mit großer Festigkeit und Zuverlässigkeit, bei der die Anschlüsse von den Lamellen zu" der Wicklung an der der Schleiffläche gegenüberliegenden Seite der Lamellen in axialer Richtung erfolgen kann.

Bei hochbelasteten Maschinen ist hierbei außerdem noch die Möglichkeit gegeben, beide Seiten des Scheibenkommutators als Schleifflächen auszubilden, wodurch also annähernd die doppelte Schleiffläche zur Verfügung steht. Die Wicklungsanschlüsse werden in diesem Fall zweckmäßig zu den inneren Enden der Lamellen geführt.

Für den Kommutator nach der Erfindung kann man ohne weiteres normale Bürstenhalter verwenden, indem man den Bürstenbolzen gleichfalls nach einer Evolvente biegt. Im Bedarfsfalle kann man aber auch eigene Bürstenhalter konstruieren, in denen die Aus- *5 sparungen, die die Führungen für die Bürsten bilden, etwa durch zueinander parallel geführte Werkzeuge ausgestanzt oder geräumt werden..

Bei dem Kommutator nach der Erfindung So sind zunächst wie bei den anderen Scheibenkommutatoren sämtliche Nachteile der Zylinderkommutatoren vermieden, die darin bestehen, daß das Kupfergewicht mit Rücksicht auf die Biegungsbeanspruchung ein Vielfaches des aus elektrischen Gründen Notwendigen beträgt, daß ferner die für die Schwalbenschwanzbefestigung notwendige Zusatzhöhe totes Gewicht und damit eine zusätzliche Biegungsbeanspruchung darstellt, daß die konischen Isolätionskappen schwer herzustellen und teuer sind, daß weiter Schwingungen der Wellen sowie auch die Fliehkraftbeanspruchungen senkrecht zur Bürstenschleiffläche wirken, was das bekannte Unrundwerden und Lockern der Zylinderkommutatoren zur Folge hat u. dgl. m. Außerdem ist aber auch der Hauptnachteil der bekannten Scheibenkommutatoren, daß nämlich die Dicke der Lamellen in der Umfangsrichtung nach außen zunimmt, die Lamellen also bei größeren Abmessungen schwierig herzustellen sind sowie daß die Bürstenhalter schwierig anzuordnen sind, gleichfalls vermieden.

Einen weiteren Vorteil bedeutet es, daß man mit wenigen Flachkupferprofilen eine große Zahl von verschiedenen Ko'mmutatorausführungen herstellen kann, da bei vorgeschriebenem Kommutatordurchmesser und Lamellenzahl durch entsprechende Wahl des Grundkreises die Verwendung von Lamellen einer bestimmten Dicke ermöglicht wird. Wie auch aus der Abbildung deutlich zu ersehen ist, ist weiter die Länge der Schleiffläche erheblich größer als die radiale Breite der Ringfläche des Kommutators, was gleichfalls einen wesentlichen Vorteil darstellt.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Scheibenkommutator, insbesondere für elektrische Maschinen, gekennzeichnet durch die Verwendung evolventenförmig gebogener Lamellen, insbesondere aus Flachkupfer.

2. Scheibenkommutator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen von zwei innen und außen angeordne-

- ten Ringen zusammengehalten werden.

3. Scheibenkommutator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring als Schrumpfring ausgebildet ist.

4. ScheibenkommutatornachAnspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsanschlüsse an den Lamellen längs eines Ringes angeordnet sind, dessen Durchmesser dem der Wieklungslage in dem. Anker entspricht.

5. Scheibenkommutator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stirnflächen des Kommutators als Schleifflächen ausgebildet sind.

6. Scheibenkommutator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsanschlüsse zu den inneren Enden der Lamellen geführt sind.

7. Bürstenhalteranordnung für einen ■ Scheibenkommutator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Normalbürstenhaltern, die von einem evolventenförmig gebogenen Bolzen ge- iso tragen werden.

8. Bürstenhalter für einen Scheiben-

kommutator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nach der Evolventenform aneinandergereihte rechteckförmige Bürstenführungskasten aus einem Stück bestehen.

9. Bürstenhalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen, die die Führungen für die Bürsten bilden, durch zueinander parallel geführte Werkzeuge geräumt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen