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magnetelektrische Maschine, insbesondere zur Fahrradbeleuchtung. Bei
magnetelektrischen Kleinmaschinen mit umlaufendem Anker, wie sie insbesondere zur
Fahrradbeleuchtung verwendet werden, hat man bisher den Strom vom Anker mittels
an diesem befestigter Schleiffedern abgenommen, die man auf dem äußeren Umfange
eines am feststehenden Magnetgestell vorgesehenen Ringansatzes schleifen ließ. Schleiffedern,
also freitragende Blattfedern, deren freies Ende als Kontaktstück dient oder dieses
trägt, haben als Stromabnehmer den Vorzug der leichten Massenherstellung und einer
guten Federung, da sie infolge der freien Beweglichkeit ihrer Kontaktfläche den
unvermeidlichen kleinen Unebenheiten des Schleifringes und einer Verlagerung des
Ankers leicht folgen können, so daß die Kontaktflächen besser geschont werden als
bei einem federbelasteten, radial verschiebbaren Kontaktstück.
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Die übliche Auflage der Schleiffeder auf dem äußeren Umfange des Ringansatzes
.hat den Nachteil, daß die Feder so stark bemessen sein muß, daß sie sich auch bei
hohen Drehzahlen unter der Wirkung der Fliehkraft nicht abhebt. Die Blattfeder muß
daher, insbesondere wenn man für sie an Stelle von Stahl Neusilber oder einen anderen
leicht beschaffbaren, aber nicht so gut federnden Stoff wählt, so stark gemacht
werden, daß die gute Federung in Frage gestellt ist und sich der Schleifring bald
ausläuft. Die Federung kann man zwar durch eine größere freitragende Länge der Feder
erhöhen, jedoch ist der hierzu zwischen Anker und Magnetgestell zur Verfügung stehende
Raum sehr klein, so daß die Verlängerung der Feder auf Schwierigkeiten stößt.
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Nach der Erfindung ist die gute Federung der Schleiffeder bei kleiner
Baulänge dadurch ermöglicht, daß die freitragende, am umlaufenden Anker befestigte
Schleiffeder auf dem inneren Umfange des feststehenden Ringansatzes schleift. Die
Feder braucht dann nur ,gerade zo stark zu sein, daß sie bei kleineren Drehzahlen
einen Andruck ausübt, der den guten Stromschluß sichert. Ein Abheben der Feder unter
der Wirkung der Fliehkraft kann nicht mehr eintreten, vielmehr wird der Andruck
durch die mit der Drehzahl wachsende Fliehkraft nur vergrößert, so daß die gute
Stromabnahme bei allen Drehzahlen gesichert ist. Dabei ist die Fliehkraft verhältnismäßig
groß, da die ganze Masse der Feder ihr unter-%vorfen ist. Die Blattfeder kann also
ohne Rücksicht auf die Fliehkraft bemessen und demgemäß schwächer gehalten werden,
so daß sie eine größere Federung besitzt und die Kontaktflächen mehr geschont werden.
Insbesondere ist auch der Nachteil der freitragenden Feder, bei hohen Drehzahlen
infolge Unebenheiten des Ringansatzes oder einer Verlagerung des Ankers zu springen,
durch die Ausnutzung der Fliehkraftwirkung zum Andruck der Feder vermieden.
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Man hat zwar bereits vorgeschlagen, umlaufende Stromabnehmerbürsten
im Innern einer ruhenden Kontaktfläche derart anzuordnen, daß sie durch die Fliehkraft
bei zunehmender Geschwindigkeit mit wachsendem Druck an die Kontaktfläche angedrückt
werden. Jedoch hat man die Bürste radial verschiebbar in Führungen gelagert und
durch eine Feder o. dgl. belastet, so daß die Betriebsverhältnisse ganz andere sind
als bei freitragenden Schleiffedern.
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Um die Federung der Schleiffeder zu erhöhen und ihre Fliehkraftwirkung
zu vergrößern, ohne daß sie eine große Masse erhält,
ist die Schleiffeder
nach der Erfindung an dem dem Schleifring abgewandtenEnde desAnkers freitragend
befestigt. Die Feder kann dabei schwach ausgeführt werden, da der nötige Andruck
und die gewünschte Fliehkraftwirkung durch den großen Hebelarm erzielt werden.
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Zur Innehaltung des bei der magnetelektrischen Kleinmaschine sehr
kleinen Luftspalts zwischen den Polschuhen des Magnetgestells und dem umlaufenden
Anker müssen die Polschuhe in einem bestimmten Abstand vom Anker stehen, was zweckmäßig
durch Anordnung von Zentrieransätzen an den zur Lagerung der Ankerwelle dienenden
Lagerschilden erreicht wird, auf die sich beim Zusammenbau der Maschine die Polschuhe
legen. Diese Zentrieransätze sind nach der Erfindung dadurch geschaffen, daß der
Schleifring in einem inneren Ringflansch des einen Lagerschildes isoliert gelagert
ist, dessen äußere Umfläche zugleich als Zentreransatz für die Polschuhe des Magnetgestells
dient. Hierdurch ist einerseits der Schleifring sicher und geschützt gelagert, während
anderseits seine Fassung zum Zentrieren der Polschuhe ausgenutzt ist, so daß besondere
Zentrieransätze in Fortfall kommen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ein Längsschnitt durch die Maschine, Abb.2 ist ein Querschnitt
nach der Linie A-B der Abb. i, und Abb. 3 ist eine zum Teil im Schnitt gezeichnete
Seitenansicht der Abb. i.
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Der Doppel-j-Anker der dargestellten Maschine besteht aus den mit
Stirnscheiben i, 2 fest verbundenen Polschuhen 3, dem Ankerkern ¢ und der Ankerwicklung
5. Mit an den Stirnscheiben 1, 2, vorgesehenen Wellenstümpfen 6 ist der Anker in
zwei Schilden 7, 8 gelagert, von denen das eine Schild 7 mit einem nach innen ragenden
Ringflansch 9 versehen ist.
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In dem Ringflansch 9 ist unter Zwischenschaltung eines Isolierringes
io ein metallener Schleifring i i unverrückbar gelagert. Gegen die innere Umfläche
dieses Ringes legt sich mit einem Ende eine Schleiffeder 12, die freitragend mit
dem anderen Ende an der Stirnscheibe :2 isoliert befestigt ist, welche an dem dem
Schleifring i i abgewandten Ende des Ankers liegt. Zu diesem Zweck ist die Schleiffeder
durch eine Aussparung 13 in der Endscheibe i des Ankers mit Spiel hindurchgeführt.
An die Feder 12 ist das eine Ende der Ankerwicklung 5 angeschlossen, während das
andere Ende dieser Wicklung durch eine sich gegen das Lagerschild 8 legende Schleiffeder
14 mit dem Gestell der Maschine in stromleitender Verbindung steht, das den einen
Pol bildet. Mit dem Schleifring i i ist ein stromleitender Bügel 15 verbunden, der
über das Lagerschild 7 hinweg zu einer den anderen Pol der Maschine bil-(lenden
Steckdose 16 geführt ist.
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Bei niedrigen Drehzahlen der Maschine liegt die Feder 12 im wesentlichen
infolge ihrer Federung an dem inneren Umfang des Schleifringes ii mit so großem
Druck an, daß der im Anker erzeugte Strom gut weitergeleitet wird. Nimmt die Drehzahl
zu, so tritt zur Federkraft noch die Wirkung der Fliehkraft hinzu, die trotz der
kleinen Masse der Feder groß ist, da die Feder infolge ihrer Befestigung an der
Stirnscheibe 2 eine große, freitragende Länge hat. Der Andruck der Feder 12 nimmt
daher mit dem Wachsen der Drehzahl zu, so daß die gute Stromabnahme auch bei hohen
Drehzahlen gesichert und insbesondere ein Springen der Feder infolge von Unebenheiten
des Schleifringes ii vermieden ist.
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Der die Fassung für den Schleifring ii bildende Ringflansch 9 ist
zugleich als Zentrieransatz für die Polschuhe 17 des Magnetgestells ausgebildet,
indem er einen so großen Durchmesser hat, daß die Polschuhe bei ihrer Auflage auf
seiner äußeren Umfläche genau in dem Abstand von den Polschuhen 3 des Ankers liegen,
daß der erforderliche kleine Luftspalt vorhanden ist.