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Stromabnahmevorrichtung für magnetelektrische Fahrradlichtmaschinen
Die Stromabnahme bei Fahrradlichtmaschinen kann im wesentlichen auf zweierlei Arten
betätigt werden. Man kann entweder den Strom- zwischen zwei aufeinander oder ineinander
laufenden Metallteilen von einem auf den anderen Teil übergehen lassen oder man
kann elektrolytische Kohlen verwenden. Die Verwendung von Kohlen ist nicht nur an
sich sehr teuer, sondern auch infolge des Platzmangels in den kleinen und enggebautenLichtmaschinen
schwierig. Die Technik hat sichdeshalb vorwiegend der erstgenannten Art der Stromabnahme
zugewendet. Man läßt den Strom beispielsweise von der Achse durch einen dünnen Ölfilm
über das Achslager aus .der Maschine austreten und durch eine metallische Massefeder,
die an isolierter Stelle auf einem mit der Wicklung verbundenen Schleifring läuft,
wieder in die Maschine eintreten. Bei Verwendung dieser Massefedern machte man die
Erfahrung, daß der dünne Öl- oder Fettfilm, der der Feder beim Zusammenbau mitgegeben
wurde, sich sehr rasch verbrauchte und daß sich infolgedessen, von störenden Geräuschen
ganz abgesehen, die Massefeder sehr rasch abnützte.
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Bei der Verwendung von Massefedern ist also sorgfältig darauf zu achten,
daß das an der Reibstelle zwischen dem stromführenden Teil und der Massefeder befindliche
Fett nie ganz verbraucht oder beiseitegeschoben werden kann, wenn die oben geschilderten
Störungen vermieden werden sollen. Der Öl- oder Fettfilm zwischen den beiden reibenden
Teilen muß aber auch stets sehr dünn bleiben, wenn nicht durch allzu großen Widerstand
der Stromübergang in Frage gestellt werden soll. Es ist also unzulässig, beispielsweise
durch Verminderung des Druckes zwischen den reibenden Teilen den Verschleiß des
Ölfilms zu verhindern; diese Maßnahme hätte zweifellos eine Vergrößerung des Übergangswiderstandes
und damit eine Erschwerung oder Unterbrechung des Stromüberganges zur Folge.
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Die gestellte Aufgabe verlangt somit einen ausreichenden, nicht zu
schwachen Druck zwischen den beiden reibenden Teilen in Verbindung mit einer Einrichtung,
die den an der
Schleifstelle beseitigten Schmierfilm von selbst
wieder ergänzt.
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Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst. Erfindungsgemäß
ruht die Schraubenfeder in einer metallischen, gegen die Ankerachse elektrisch isolierten,
vollkommen mit Fett ausgefüllten Kapsel, und der metallische Schleifring ragt mit
seiner Kontaktfläche nach unten in den Fettvorrat hinein.
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auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt: -1b. i
ist ein Schnitt durch den unteren Teil der Lichtmaschine mit der Stromabnahmevorrichtung,
Abb. -a ist ein Schnitt durch den von unten auf die Achse aufgezogenen Schleifring
und Abb. 3 ist eine Ansicht des Schleifringes von oben.
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Die Schraubenfeder i, die eine leicht kegelige Form hat, ruht in einer
ganz mit Fett ausgefüllten, gegen die Achse a,-a,1 isolierten Kapsel, und zwar so,
daß ihre untere Windung die zur Masseverbindung führende Kapselwand und ihre obere,
engere Windung den Schleifring h berührt, der mittels der Isolierscheibe f, fest
auf dem Spurzapfen a1 der Achse a sitzt, aber gegen die Achse elelctrisch abisoliert
ist.
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Der eine Stromzweig geht von de rii einen mit der Achse a leitend
verbundenen Ende der Wicklung b durch die Achse und den Spurzapfen a1 und durch
die mittels der Federfra gehaltene Kugel L in das Magnetlager k, das gegen
den Magnetboden el und damit gegen den Magneten c durch die Scheiben f, und f1 abisoliert
ist. Durch das untere Ende des Magnetlagers, das durch die Scheiben f5 und f, auch
gegen das Gehäuse d abisoliert ist, fließt der Strom zu den Scheiben und Schrauben
?z, an denen der Anschluß des Kabels erfolgt. Der andere Stromzweig geht durch das
andere Ende der gegen die Achse a isolierten Wicklung b zu einem Fortsatz des Schleifringes
lt und durch diesen, der bekanntlich gegen die Achse isoliert ist, zur Schraubenfeder
i, die mit ihrem unteren Ende die Wand der Kapsel g berührt, die mit dem Magnetboden
ci und damit mit dem Magneten c und dem Gehäuse d leitend verbunden, gegen das Magnetlager
aber durch die Scheibe f2 abisoliert ist. Vom Gehäuse d fließt der Strom durch den
Haltermechanismus zum Fahrradrahmen und durch den Scheinwerfer wieder zurück zur
Lichtmaschine.
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Das wesentlich Neue an der Erfindung ist die Gestaltung der an sich
bekannten Massefeder als kegelförmige Schraubenfeder und ihre Lagerung in der vollständig
mit Fett angefüllten Kapsel g zwischen der unteren Kapselwand und dem gegen die
Achse isolierten Schleifring 1a. Durch diese Anordnung wird eine Umlaufschmierung
erzeugt in der Weise, daß die der größten Zentrifugalbeschleunigung unterliege den,
also die auf dem Schleifring da sitzenden Fetteilchen abgeschleudert und damit an
die Wand der Kapsel g gebracht werden. Durch die senkrechten Stöße, die die Lichtmaschine
beim Fahren erhält, wird die Fettmasse immer mehr nach unten befördert, bis sie
an der Isolierscheibe f:2 Widerstand findet. Die stets von oben nachdringenden Fettteilchen
zwingen nunmehr die unten befindlichen Teilchen, entlang des Spurzapfens a1 wieder
nach oben zu steigen; die Berührungs= stelle zwischen dem Schleifring
Ir. und der Feder i befindet sich somit in einem Fettumlauf, der dafür sorgt,
daß an ihr stets ein ausreichender Ölfilm vorhanden ist.
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Der Druck der Feder i kann jetzt so groß gewählt werden, daß der Ölfilm
an der Berührungsstelle auch einmal zerstört wird, denn er wird ja laufend wieder
ergänzt. Eine leichte Abnützung der Feder i wäre an sich nicht schädlich, da die
Feder durch ihre Form sich jederzeit vergrößern kann. Die Abnützung ist aber, wie
Versuche bewiesen haben, bei Verwendung der dargestellten Umlaufschmierung nach
einer Laufzeit von vielen hundert Stunden noch nicht erkennbar.
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Damit ist durch die Erfindung eine Massestromabnahme geschaffen, bei
der weder eine Stromunterbrechung infolge zu starker Schmierung noch unzulässige
Abnützung und störendes Geräusch infolge fehlender Schmierung eintreten können.