136084. lajstromszámú szabadalom • Csúszófék elrendezés villamos gépekhez
Megjelent 1953.' évi július hó 1-én. ORSZÁGOS.TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 136.084. SZÁM. 21. d1 59-68. OSZTÁLY. - H-11628 ALAPSZÁM. Csúszókefék elrendezése villamos gépekhez Patentverwertungs-Gesellschaft mit beschränkter Haftung „Hermes" Berlin, mint Siemens-Schuckertwerke A.G. Berlin-Siemensstadt-i cég jogutóda. A bejelentés napja: 1942. szeptember 24. Németország elsőbbsége: 1941. szeptember 30. . Nagy fordulatszámú villamos gépek, amelyeknél a kommutátoron, vagy csúszógyűrűkön át történő árambevezetés vagy elvezetés végett csúszókeféket alkalmaznak, a gyakorlatban az egymással csúszó alkatrészek jelentős súrlódása miatt sok esetben meghibásodnak, úgyhogy az üzem csak nehézségekkel tartható fenn. Ennek oka elsősorban azok a súrlódási veszteségek, amelyek a keféknek a kommutátoron való csúszása közben keletkeznek. Az ilyen gyorsjáratú villamos gépeknél, például a forgórész vagy a kommutátor kiegyensúlyozatlan állapota, tehát az elméleti forgástengelyen kívül fekvő súlypont, a motor tengelyének áthajlása, a csapágyakban jelentkező kopás stb. nyugtalan járást okoznak, úgyhogy a kommutátor rezgő mozgást végez, amelyeket a kommutátorra fektetett egy vagy több kefe is követni kénytelen. Ilyen körülmények között a kefék a kommutátorra nem feküsznek fel egyenletesen,' úgyhogy különösen a kommutátor egyenlőtlen kopása esetén a kefék .és a kommutátor egymáson csúszó felületei mentén tekintélyes átmeneti ellenállások jelentkezhetnek, úgyhogy a kefék szikráznak és a gép hatásfoka észrevehetően romlik. A forgórésznek szabatos ágyazásával és kiegyensúlyozásával, valamint a kommutátor rezgésmentes járásával, végül a keféket terhelő rugók feszültségének kellő méretezésével elérhető, hogy a kefék a kommutátorról csak igen rövid időre emelkednek fel. Gyorsan járó kisteljesítményű villamos gépeknél azonban a keféket terhelő rugóerő növelésével növekszik a kefékkél kifejtett fékező erő, ami a gép hatásfokát újból rontja, mert a gép hasznos teljesítménye ezzel csökken. A találmány célja a fent felsorolt nehézségek messzemenő kiküszöbölése. A találmány szerinti megoldáís lehetővé teszi, hogy a kefe súrlódásokozta teljesítményveszteséget szűk határok között tartsuk. Emellett a találmány szerinti megoldásnál a keféket tekintélyes rugóerőkkel terhelhetjük, úgyhogy dacára a gép nagy fordulatszámának, a kefék és a kommutátorfelület között csak kismértékű átmeneti ellenállások lépnek fel. Evégből a találmány értelmében a csúszó keféket a kommutátor csúszófelületéhez rézsútosan hajlóan akként rendezzük el, hogy a kefék középvonalai a kommutátor tengelyén átmenő síkban a kommutátor tengelyével 90°-tói eltérő szöget zárnak be. Emellett a keféket előnyösen rugóval akként terheljük, hogy a nyomóerő egyik összetevője a csúszófelület forgásirányára merőleges. Villamos kommutátorok keféi hasábalakú testek, melyeknek parallelepiped keresztmetszetben négyszögletes alakjuk van. A leírásban a kefe középvonala alatt a hasábalakú test szimmetriasíkjainak metszésvonalát értjük. A találmány két példakénti kiviteli alakját távlati képekben a rajzban tüntettük fel. Az 1. ábra szerinti kivitelnél 1 valamely villamos gép kommutátora, melynek sugárirányú síkok mentén osztott teste van. Az egyes 3 kommutátorszeleteket egymástól 2 szigetelőbetétek különítik él. Az 1 kommutátor hengeres felületén 4 kefe csúszik, mely akként van elrendezve, hogy középvonala a kommutátor tengelyéhez rézsútos elrendezésű. A 4 keféket, melyekből a rajzban csak egyet tüntettünk fel, a kommutátor mentén önmagában ismert tartószerkezétben rendeztük el és azokat a keféket terhelő ugyancsak nem ábrázolt rugók a kommutátor felületéhez szorítják. Ezzel a megoldással azt értük el, hogy a keféket terhelő rugók feszültsége két összetevőre bontható, melyek egyike a csúszófelületre, illetve a kommutátor 5 tengelyére, másika padig a csúszó felület forgásirányára merőleges. A 2. ábrában tárcsaalákú 6 kommutátort ábrázoltunk, melynek szeleteit egymástól 8 szigetelőrétegek különítik el. A kommutátor sík felületén sugárirányban egymás mögött elrendezett több 4 kefe csúszik. Ezeknek a keféknek a helyzete is a 6 tárcsás kommutátor felületévél szemben hegyesszög alatt hajló és~ a kefe középvonala a kommutatott tengelyével itt is 90°-tól eltérő szöget zár be. Az ilyen gép mindkét irányban egyformán jól járatható.
