Neuere Einrichtungen zur Kühlung Dynamo-elektrischer Maschinen. Neuere Einrichtungen zur Kühlung Dynamo-elektrischer Maschinen. Bekanntlich hängt der Materialaufwand elektrischer Maschinen unmittelbar von ihrer zulässigen Erwärmung ab. Er wird um so kleiner, je geringer die Wärmeentwicklung in solchen Maschinen bezw. je besser die Kühlung der letzteren ist. Man hat sie daher schon früh, um Material zu sparen, mit besonderen Kühlvorrichtungen versehen. Namentlich in neuerer Zeit, in der das Streben der Technik vorzugsweise dahin geht, die Belastungsfähigkeit der Maschinen möglichst hoch zu treiben, um letztere voll ausnutzen zu können, hat man sich eingehender mit der Ventilation von Dynamomaschinen befasst und die Erwärmung letzterer durch verhältnismässig einfache und zweckmässige Einrichtungen zu bekämpfen gesucht.s. D. p. J; 1902, 307, 772. Eine sehr einfache Einrichtung, welche diesem Zwecke dient, ist Pichler durch D. R.-P. 131459 geschützt worden. Textabbildung Bd. 318, S. 726 Fig. 1. Wie Fig. 1 zeigt, wird hier die Kühlung durch Vergrösserung der abzukühlenden Oberfläche erreicht. Zu dem Ende werden zwischen die feststehenden, sich erwärmenden Blechpakete b des Induktors, Platten oder Scheiben a aus einem gut wärmeleitenden Material derart eingelegt, dass sie über die äussere Mantelfläche der Spulen bezw. Blechpakete vorstehen. Hierdurch wird, ähnlich wie bei Rippenheizkörpern, eine wesentliche Oberflächenvergrösserung bewirkt. Auf demselben Grundgedanken, wie die eben gekennzeichnete Anordnung, beruht auch die der Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vormals Schuckert & Co. in Nürnberg unter D. R.-P. 122778 geschützte Einrichtung zur Kühlung der Drahtwicklungen elektrischer Maschinen und Apparate, welche namentlich die bei Spulen mit zahlreichen Drahtlagen sich in den mittleren Windungen bildende Wärme zu vermindern sucht. Da die Wicklung aus Drähten besteht, die mit schlechten Elektrizitätsleitern umgeben sind, welche die Fortleitung der Wärme aus dem Innern nach aussen erschweren; so kann im Innern einer Magnetspule eine beträchtlich höhere Temperatur herrschen, als aussen wahrnehmbar wird, und zwar wird diese um so höher sein, je weiter der Mittelpunkt der Wicklung von der Mantelfläche der Spule entfernt ist, welche die Wärme nach aussen abgeben kann. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt nun, die Luftkühlung bis tief in das Innere der Spule hinein zuleiten, um auf diese Weise Ueberhitzungen zu vermeiden und den Grad der Erwärmung messen zu können. Zu dem Zweck wird gemäss Fig. 2-4 ein zwei- odermehrteiliger Blechkasten von ∪ förmigem Querschnitt, der zweckmässig durch Bolzen c, Stützen oder dergl. abgesteift ist, in die Wicklung a eingebettet. Da der Einsatzkasten b mit dem Maschinengestell d (Fig. 4) keine Verbindung hat, so werden zwischen ihm und der ihn umgebenden Drahtwicklung hohe Spannungen nicht entstehen können und man braucht ihn daher nur wenig zu isolieren, wodurch seinem Zweck, die Wärme möglichst vollkommen zu leiten, entsprochen wird. Textabbildung Bd. 318, S. 726 Fig. 2. Textabbildung Bd. 318, S. 726 Fig. 3. Textabbildung Bd. 318, S. 726 Fig. 4. Textabbildung Bd. 318, S. 726 Die eben beschriebenen Einrichtungen suchten im wesentlichen die zu starke Erwärmung der ruhenden Teile von Dynamomaschinen zu bekämpfen. Fig. 5 u. 6 veranschaulichen, wie sich beim umlaufenden Teil eine wirksame Kühlung schaffen lässt. Die Anordnung (D. R.-P. 127872) stellt einen von Lamme, Chefingenieur der Westinghouse Elektrizitätsgesellschaft, entworfenen Feldmagneten für hohe Drehzahl dar, der sich durch einfache und dauerhafte Bauart auszeichnet. Der Feldmagnet ist aus einer Anzahl ringförmiger Stücke a bis e zusammengesetzt, welche mit Polvorsprüngen f und daran festgeschraubten Endblöcken oder Platten g versehen sind, die sämtlich von einem Ende des Feldmagneten zum anderen reichen und je ein Polstück darstellen. Die einander benachbarten Flächen der verschiedenen Einzelstücke des Feldmagneten sind durch Luftzwischenräume h von einander getrennt, die mit in gleicher Linie angeordneten Durchlochungen i der Stücke a bis e in Verbindung stehen. Ausserdem können in den Polvorsprüngen auch seitliche Nuten k eingearbeitet sein, die mit den vorerwähnten Luftzwischenräumen in Verbindung stehen. Auf diese Weise ist eine gründliche Lüftung des Feldmagneten gesichert und einer erheblichen Steigerung der Temperatur wirksam vorgebeugt. Textabbildung Bd. 318, S. 727 Fig. 7. Textabbildung Bd. 318, S. 727 Fig. 8. Textabbildung Bd. 318, S. 727 Fig. 9. Bei Blechankern hat man zur Erzielung einer kräftigen Kühlwirkung zwischen einzelnen Blechpaketen mehrfach Rippenscheiben angeordnet. Hierdurch werden Kanäle geschaffen, die den Ankerkern durchziehen, so dass Luft frei durchtreten und die Wärme von den erhitzten Kernblechen abführen kann. Diese Lüftungsscheiben hat man, um sie möglichst leicht zu machen und gleichzeitig ihre Herstellungskosten zu vermindern, vielfach aus Blechringen angefertigt, aus welchen Buckel oder Lappen herausgedrückt wurden, die zur Sicherung des Abstandes der Blechpakete des Ankers dienten. Es zeigt sich indessen, dass die herausgedrückten Buckel zu schwach im Material waren, so dass sie bei dem späteren hydraulischen Zusammenpressen der Ankerbleche eingedrückt wurden, wodurch der ursprünglich beabsichtigte Abstand wesentlich verringert wurde. Herausgestanzte Lappen legten sich beim Zusammenpressen der Bleche völlig um, so dass sie erst recht nicht verwendbar waren. Um diesen Nachteil zu vermeiden, verwenden die Bergmann-Elektrizitätswerke A. G. in Berlin laut D. R.-P. 136878 hohle Rippen, die ebenfalls aus Blech gedrückt werden, aber mit dem Unterschiede, dass die Rippen nicht aus dem Blech herausgezogen, sondern nur durch einfaches Drücken, d.h. durch Falten des Bleches hergestellt werden. Hierdurch ist man in der Lage, den Rippen jede beliebige Höhe zu geben; man kann daher die Abstände zwischen den Blechpaketen, oder zwischen ihnen und den Bordscheiben, beliebig gestalten. Wie aus Fig. 7-9 ersichtlich, muss die Lüftungsscheibe c aus einem mit Zähnen versehenen Blechring hergestellt werden, dessen Umfang um die doppelte Höhe der Rippen d, multipliziert mit der Anzahl derselben, grösser ist als der Umfang der fertiggestellten Lüftungsscheibe. Denn nur auf diese Weise ist es möglich, dass die Wandstärke der ∪förmigen Rippen die gleiche ist, wie die des zwischen den Rippen befindlichen Bleches. Die ∪förmig oder auch annähernd halbkreisförmig gestalteten Rippen halten wegen ihrer Form und wegen ihrerWandstärke den Druck beim Zusammenpressen leicht aus. Es ist nicht erforderlich, dass die Lüftungsscheiben c auf ein Ankerblech a aufgenietet werden; sie lassen sich auch derart herstellen, dass sie, wie die Ankerbleche a, unmittelbar auf die Ankerwelle aufgeschoben werden können. Bei Maschinen der ebenbeschriebenen Art, welche Anker mit Lüftungskanälen aufweisen, hat man die übermässige Erwärmung durch Anwendung mechanischer Kühlung noch erfolgreicher zu bekämpfen gesucht. Eine gebräuchliche Einrichtung zum Kühlen von Gleichstrommaschinen besteht bekanntlich in der Anwendung einer oder mehrerer Luftspalten im umlaufenden Teile senkrecht zur Achse, die mit den flügelartig angeordneten Zwischenstücken zum Erhalten des Abstandes der den Luftspalt begrenzenden Ankerteile eine Art Ventilator bilden, Luft durch der Achse nahe und parallele Kanäle ansaugen und am Umfange ausstossen. Diese Einrichtung zeigt bei Gleichstrommaschinen, besonders wenn deren Gehäuse in halb geschlossener Bauart ausgeführt ist, den Mangel, dass die Luftbewegung und die Lufterneuerung zwischen den Feldmagnetschenkeln zu deren ausgiebigen Kühlung nicht genügt, da es leicht vorkommen kann, dass die vom Anker angesaugte Luft auf beiden Seiten der Maschine teilweise einen beständigen Kreislauf ausführt. Ausserdem wird die Verstärkung der Luftbewegung durch den Anker immer wünschenswert sein, und ebenso ist es angezeigt, auf gleichzeitige Kühlung des Stromwenders bedacht zu sein, der von der oben gekennzeichneten einfachen Kühlungseinrichtung wenig oder gar keinen Nutzen zieht. Textabbildung Bd. 318, S. 727 Fig. 10. Dem genannten Mangel helfen in einfacher Weise Siemens & Halske durch die mit D. R.- P. 144107 geschützte Kühlungseinrichtung für Gleichstrommaschinen ab. Sie hat auch den Vorteil, dass ihre Anwendung auf Maschinen gebräuchlicher Bauart ohne Aenderungen möglich ist und deshalb nach Bedarf eintreten oder unterbleiben kann. Fig. 10 zeigt den Längsschnitt einer Gleichstrommaschine, deren Lager von durchbrochenen Lagerschilden getragen werden, und die im übrigen in gebräuchlicher Weise durchgebildet ist. In den Schlitz s des Ankers münden die Kanäle c, die links, auf der Riemscheibenseite durch den Wicklungsträger t mit der Aussenluft in Verbindung stehen, rechts, auf der Stromwenderseite, dagegen durch den Wicklungsträger w nach dem auf demselben Wicklungsträger angeordneten Ventilator v führen. Letzterer besteht einfach aus einer ringförmigen Metallscheibe mit innerem Rande und nach den Feldmagneten hin vorspringenden Rippen. Dem Ventilatorrande gegenüber ist das Lagerschild mit einer Anzahl Durchbrechungen a von reichlichem Querschnitte versehen. Die Wicklungen der Feldmagnetschenkel ersetzen dabei einigermassen die zweite Seitenwand des Ventilators. Infolge der Tätigkeit des letzteren streicht die Luft in einer Richtung an den Feldmagnetschenkeln und über den Anker vorbei; die Wirkung des Ventilatorschlitzes im Anker wird verstärkt und die von links her in die Kanäle c eintretende Luft geht teilweise in diesen nach dem Stromwender zu und zwischen den Verbindungsstreifen der Stromwenderstege b mit der Ankerwicklung hindurch nach dem Ventilator v. Ebenso saugt dieser infolge seines grösseren inneren Durchmessers Luft über den Stromwender hinweg und lässt auch noch Luft zwischen seinem äusseren Umfange und dem Lagerschilde nach den Durchbrechungen a treten. Durch die zweckmässige Anordnung des vorliegenden Ventilators, welcher sich ohne Schwierigkeiten an fertigen Maschinen üblicher Bauart anbringen lässt, wird somit, wie ersichtlich, eine ausgiebige Luftbewegung und befriedigender Luftwechsel an allen zu kühlenden Oberflächen erzielt. Textabbildung Bd. 318, S. 728 Die Anwendung eines besonderen Ventilators hat man mitunter zu vermeiden gesucht, indem man die über die Stirnseiten des Ankers greifenden Wicklungsteile flügelartig ausbildete, so dass sie wie ein Gebläse wirkten. Im Zusammenhang hiermit hat man bei Gleichstrommaschinen auch noch besondere Einrichtungen vorgesehen, um den Stromwender gegen übermässige Erwärmung in ausgiebigem Masse zu sichern. Diese beiden Gesichtspunkte sind bei den in den Fig. 11-14 dargestellten Anordnungen berücksichtigt worden, für welche die Firma Siemens & Halske das D. R.-P. 135950 erhalten hat. In Fig. 11 sind die Stromwenderstege l durch besondere Verbindungsstücke v, wie solche ohnehin bei grösseren Ankern benutzt werden, mit der Ankerwicklung w verbunden. Die Verbindungsstücke v sind hier zu flachen, breiten Flügeln ausgestaltet, die nach Massgabe der Stromwenderteilung erhebliche Zwischenräume unter sich haben. Bei Drehung des Ankers wirken die Verbindungsstücke v nach Art von Ventilatorflügeln ansaugend auf die Luft in dem durch den Stromwender, die Wicklung und den Eisenkörper des Ankers gebildeten Raume. Durch den hohlen Stromwenderkörper wird so eine stetige, kräftige Luftbewegung von aussen zwischen die Verbindungsstücke v hindurch eintreten, wodurch diese Stücke bei ihrer grossen Oberfläche stark gekühlt werden und die ihnen von den Stegen l zufliessende Wärme leicht an die durchstreichende Luft abgeben können. Unter Umständen kann es sich empfehlen, die Stege l selbst teilweise im Sinne der ventilatorartig wirkenden Flügel auszubilden, wie Fig. 12a und 12b zeigen, wo zwischen den überstehenden Stegen, die in Schlitzen die Verbindungsstücke v tragen, durch Verjüngung der Umfangsrichtung Spalten für die durchstreichende Luft vorgesehen sind. Fig. 13a und 13b zeigen eine andere, für grössere Anker passende, aus Fig. 11 abzuleitende Form der Verbindungsstücke v, wobei zur Vermeidung von Kurzschlusszwischen benachbarten Spulen die flügelartigen Stücke v (Fig. 13b) mit gewöhnlichen schmalen, nach Befinden isolierten Verbindungsstreifen g abwechseln können. Eine besondere Ausführungsform zeigt endlich Fig. 14. Neben den eigentlichen Steg l von gebräuchlicher Form ist ein aus Blech gestanzter dünner Steg gelegt, der das Profil des ersteren enthält und in seiner Fortsetzung nach rechts als Verbindungsstück v nach Art der oben beschriebenen, besonders angesetzten ausgebildet ist. Oefter hat man auch durch Vergrösserung der Oberfläche des Stromwenders dessen Wärmeabgabe zu verbessern getrachtet. Die hierdurch bedingte grössere Baulänge beeinträchtigt indessen in den meisten Fällen die mechanische Festigkeit des Stromwenders. Diesem Mangel will die Siemens & Halske durch D. R.-P. 142339 geschützte Einrichtung abhelfen, welche gleichzeitig durch Anordnung einer wirksamen Kühlvorrichtung die Oberfläche und somit die Länge des Stromwenders herabzuziehen sucht. Fig. 15 zeigt einen in diesem Sinne ausgebildeten Stromwender, den man sich einfach aus zwei kürzeren Stromwendern auf derselben Achse entstanden denken kann, wobei je ein Steg des einen Stromwenders mit einem solchen des anderen durch ein Zwischenstück leitend verbunden ist. Textabbildung Bd. 318, S. 728 Fig. 15. Textabbildung Bd. 318, S. 728 Fig. 16. Von der Nabe n (Fig. 15) werden durch Rippen r die Stromwenderbuchsen b getragen, deren hinterdrehte Ränder im Verein mit den Pressringen p die nach innen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Stege s in bekannter Weise festhalten. An den Stromwender links ist die Ankerwicklung angeschlossen. Zwischen den beiden Buchsen b ist ein freier Zwischenraum gelassen, über den hinweg die Verbindungsstücke v (Fig. 15 u. 16) je zwei Stege der Stromwender verbinden. Diese Verbindungsstücke v können nun wesentlich schmaler gehalten werden als die Stege selbst; sie wirken deshalb zusammen mit den Rippen r ventilatorartig auf die von rechts zuströmende Luft. Die Verbindungsstücke zwischen den Stegen bestehen dabei aus schmalen, hochkantigen Streifen aus einem die Wärme und Elektrizität gut leitenden Material, die bei genügendem Querschnitte und verhältnismässig grosser Oberfläche erfahrungsgemäss stark wärmeentziehend auf die Stege wirken. Während somit durch die beschriebene Konstruktion infolge der Zerlegung der sonst unzweckmässig langen Stege in kürzere die Festigkeit des Stromwenders in hohem Grade gesteigert ist, kann bei zweckmässiger Wahl der Verhältnisse die gesamte Länge verringert werden, da die Kühlvorrichtung eine grössere Verkürzung zulässt als andererseits für die Verbindungsstücke v an Länge zuzugeben ist. Auf der dem Anker zugekehrten Stromwenderseite kann ausserdem noch Gebrauch gemacht werden von der durch D. R.-P. 135 950 geschützten Kühlvorrichtung. Die Verbindungsstücke v werden gewöhnlich zwischen zwei einander gerade gegenüberliegenden Stegen geführt. Indessen können selbstverständlich unter Umständen auch gegeneinander versetzte Stege durch schräg verlaufende Verbindungsstücke verbunden werden.