DE295225C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Das in dem Hauptpatent beschriebene Relais zur Verstärkung periodischer Ströme liefert um so stärkere Ströme, je größer die Oberfläche der Scheibe und j e größer ihre Umdrehungszahl ist. Da die mechanischen Anforderungen dahin drängen, die Umdrehungszahl zu begrenzen, wenn der Durchmesser des Rotors vergrößert wird, so ergibt sich dabei ohne weiteres, daß es vorteilhafter ist, die Vorrichtung mit einer großen Anzahl Scheiben von kleinem Durchmesser auszuführen, als mit einer einzigen großen Scheibe.

Nach der Erfindung wird deshalb ein Vielfachapparat in der Weise hergestellt, daß eine größere Anzahl Scheiben in gleichen Abständen auf einer Welle befestigt werden, die mit großer Geschwindigkeit gedreht wird. Zwischen den Scheiben sind Gruppen von Spulen angeordnet, deren jede aus zwei Paaren, einem primären und einem sekundären, besteht, die in der Weise wie es in dem Hauptpatent beschrieben ist, angeordnet und verbunden sind.

Ein abgeänderter Vielfachapparat ergibt sich aus dem oben dargelegten Gedankengang dadurch, daß man jede AVicklung, die primäre und die sekundäre, auf eine größere Anzahl Spulen verteilt, aber nur einen einfachen Rotor anwendet. Um die Oberfläche der drehbaren Kupferscheibe besser auszunutzen, ist es empfehlenswert, die Zahl der an sich unbedingt nötigen Spulen jeder Wicklung, primär und sekundär, zu verdoppeln oder allgemein auf das 2 η fache zu erhöhen, immer unter Wahrung der eigenartigen Merkmale des Systems in bezug auf Symmetrie und sonstige Eigenschaften.

Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.

Fig. ι zeigt teils in Ansicht, teils im Schnitt einen Vielfachapparat der erstgenannten Art, Fig. 2 das Schema eines Apparates der zweiten Art, Fig. 3 das Schema eines andern Vielfachapparats der zweiten Art, und Fig. 4 den wesentlichen Teil eines Vielfacbapparates nach dem Schema der Fig. 3 im Schnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Vielfachapparat besteht aus neun Kupferscheiben R (von 110 mm Durchmesser und 1,5 mm Stärke), die in gleichen Abständen (von 13 mm) auf einer Welle befestigt sind. Die Welle wird, etwa durch einen Gleichstrommotor mit Reibrädervorgelege, mit großer Geschwindigkeit (bis zu 8000 Umdrehungen in der Minute) gedreht. Zwischen den neun Scheiben sind acht Gruppen von Spulen, jede Gruppe aus zwei Paaren, einem primären und einem sekundären, bestehend, in der in dem Hauptpatent beschriebenen Art angeordnet und verbunden. In der Fig. 1 ist ein Schnitt in der Ebene der Kerne α und b aus weichem Eisen durch zwei

diametral gegenüberliegende Spulen A und B gelegt. Sind dieses die primären Spulen, so liegen die beiden sekundären zugehörigen Spulen um 90⁰ dazu versetzt.

Bei diesem Vielfachapparat kann man alle Primärwicklungen unter sich und alle Sekundärwicklungen unter sich in Serie schalten; man kann aber auch die aufeinanderfolgenden Gruppen in Kaskade schalten, d. h. die Sekun-

10. därwicklung der ersten Gruppe mit der Primärwicklung der zweiten Gruppe verbinden, die Sekundärwicklung der zweiten Gruppe mit der Primärwicklung der dritten Gruppe usw. Schließlich kann man auch gemischte Schaltungeil anwenden, teils Serien-, teils Kaskadenschaltung. Die zu wählende Schaltung wird sich aus den elektrischen Verhältnissen der Linien und der Sender- und Empfängerapparate, für die der beschriebene Apparat als Telephonrelais benutzt wird, ergeben.

Fig. 2 zeigt das Schema einer doppelten Primär-Sekundärwicklung mit vier Spulen für jede. Die aufeinanderfolgenden Spulen jeder Wicklung sind in Serie geschaltet in der Reihenfolge, wie sie auf dem Umfange verteilt sind, derart, daß sie abwechselnd entgegengesetzt gerichteten Kraftlihienfluß durch die Scheibe ergeben. Die Reihe der primären Spulen ist mit I, 2, 3, 4 bezeichnet, die Reihe der sekundären Spulen mit 5,6,7,8; beispielsweise geben die Spulen 1 und 3 Kraftlinien in einer bestimmten Richtung, die Spulen 2 und 4 in der entgegengesetzten Richtung. Man hat also in jeder Wicklung ein vierpoliges System an Stelle des zweipoligen der Fig. 1.

Die beiden Wicklungen sind auch symmetrisch in bezug auf Paare von rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen und ergeben keine gegenseitige Induktion bei stillstehender Scheibe.

Infolge der Drehung der Scheibe gegenüber der Primärwicklung, die von einem periodischen Strom durchflossen wird, entstehen in ihrer Masse vier radial gerichtete Ströme in den Richtungen 01, 20, 03 und 40, abwechselnd nach dem Umfang und dem Mittelpunkt gerichtet. Diese Ströme schließen sich in der Mitte und am Rande der Scheibe zu vier gleichen Stromkreisen gemäß der Form der zugehörigen Quadranten. Die magnetischen Kraftlinien dieser induzierten Stromkreise, welche im Raum während der Drehung der Scheibe feststellen, fallen mit den magnetischen Achsen der Spulen der Sekundärwicklung 5, 6, 7, 8 zusammen; diese nimmt die Energie der induzierten Ströme auf, wie in dem vorher behandelten Fall.

Wenn man nun die Zahl der Spulenpaare für jede Wicklung mehr und mehr vergrößert, so wird das benutzte Kupfer der Scheibe mehr und mehr auf einen Kreisring am äußeren Umfang beschränkt. Andererseits gewinnt man durch Vermehrung der Zahl der Spulenpaare und durch entsprechende Verkleinerung der Breite tangential zur Drehrichtung den Vorteil, daß man die zugehörige Breite der auf dem Rotor induzierten Stromkreise vermindert. Daraus ergibt sich eine Verminderung der Bedeutung der Ströme, die in den Kreisring innerhalb der peripherischen Stromwege in den durch die Drehung induzierten Sektoren abgezweigt werden, und deshalb wird die elektromagnetische Kopplung mit den Sekundärspulen, die diese Sektoren umfassen, immer besser.

Man kommt zu der geeignetsten Gestalt der Maschine, indem man schließlich den Rotor aus z\vei gleichen und parallelen Kreisringen aus homogenem Kupfer herstellt, die auf dem Umfang eines Rades von großem Durchmesser befestigt sind. Zwischen diesen Kupferringen ist das beschriebene System der beiden unbeweglichen Wicklungen angeordnet, von denen jede aus einer großen Zahl (2η) kleiner radial gestellter Spulen .mit Kernen aus weichem Eisen besteht, die nach dem Radius des Rotors lamelliert sind und einen erheblichen Teil der Höhe der Ringe einnehmen.

Das Schema dieser beiden Wicklungen ist in Fig. 3 angegeben und im Grunde nicht verschieden von demjenigen eines zweiphasigen vielpoligen Wechselstrominduktors mit voneinander isolierten Phasen.

Fig. 4 stellt einen Querschnitt dieser vielpoligen Maschine dar. R, R sind die beiden Kreisringe aus Kupfer; sie werden von einem Rad M aus unmagnetischem Stoff getragen. A ist eine der Spulen der beiden Wicklungen.

Diese Bauart kann auch als Vielfachmaschine hergestellt werden, d. h. mit 2, 3 ... η ioo Kupferringen auf derselben Felge und 1,2... (n-i) Reihen doppelter Wicklungen, die dazwischen angeordnet sind und denen gleichen, die eben beschrieben wurden.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Umkehrbares Relais zur Verstärkung schwacher periodischer Ströme unter Aufwendung mechanischer Arbeit nach Patent 295047, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden festen Wicklungen mehrpolig ausgeführt und die Achsen der Teilspulen in gleichförmig verteilten radialen, senkrecht zur Scheibe stehenden Ebenen angeordnet sind, und jede Spule des einen Wicklungssystems zwischen zwei Spulen des anderen Wicklungssystems liegt, so daß jedes System das Maximum der elektromagnetischen Kopplung mit den Strömen aufweist, die in der Scheibe durch ihre Drehung in dem Felde des andern Systems induziert werden.
2. 2. Vielfachapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß η Kupferscheiben unter sich gleich und in gleichen Abständen auf einer Welle befestigt sind und (n-i) unter sich gleiche Systeme zweier festen Wicklungen, primärer und sekundärer, zwischen den Scheiben angeordnet sind, wobei man Serienschaltung oder Kaskadenschaltung oder gemischte Schaltung anwenden kann, der Apparat aber immer die Merkmale der Symmetrie und vollkommenen Umkehrbarkeit bewahrt.
3. 3. Vielfachapparat nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß η parallele volle Kreisringe aus Kupfer auf dem Kranz eines Rades befestigt sind und bei ihrer Drehung an den Polen von (n-i) Reihen von festen, der Breite der Kupferringe entsprechend bemessenen Wicklungspaaren vorbeigehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.