W. E. Fein's Gleichstrom-Dynamo mit Innenpolen und neue zweipolige Dynamo. Mit Abbildungen. Gleichstrom-Dynamo mit Innenpolen und zweipolige Dynamo. In seinem soeben erschienenen BucheVergl. S. 48 dieses Bandes. „Elektrische Apparate, Maschinen und Einrichtungen“ beschreibt W. E. Fein u.a. auch eine ganze Reihe von verschiedenen magnet- und dynamo-elektrischen Maschinen, welche von der Firma C. und E. Fein in Stuttgart im Laufe der Jahre ausgeführt worden sind. Unter diesen bieten die nachstehend beschriebenen besonderes Interesse. 1) Die Gleichstrom-Dynamomaschine mit Innenpolen. Die seit Anfang des J. 1887 unter der Bezeichnung als dynamo-elektrische Gleichstrom-Maschine mit Innen polen bekannt gewordene Maschine ist von zwei verschiedenen Seiten und, wie es scheint, unabhängig von einander hergestellt worden. Die von Fein im Mai 1887 gebaute, in Fig. 1 und 2 abgebildete Maschine stimmt in Hinsicht auf ihren äuſseren Aufbau, die Einrichtung ihres Ringankers und die Anordnung ihres magnetischen Feldes, abgesehen von dem Weglassen der von ihm verwendeten äuſseren Polschuhe, nahezu mit Fein's Wechselstrom-Maschine (* D. R. P. Kl. 21 Nr. 15605 vom 14. September 1880) überein. Das Neue dieser Maschine liegt deshalb nicht in ihrer Construction im Allgemeinen, sondern nur in dem Umwandeln der Wechselstrom-Maschine in eine Gleichstrom-Maschine, was im gegebenen Fall durch einfaches Vertauschen ihrer rotirenden und festen Theile und das hierdurch bedingte weitere Anbringen eines Gramme'schen Stromabgebers erreicht werden konnte. Fig. 1., Bd. 267, S. 63Fig. 1 zeigt die Maschine bis auf ihre Einzelheiten so deutlich, daſs im Nachfolgenden nur die Angabe über die Maſse der Maschine und ihrer Hauptbestandtheile, über die Leistungsfähigkeit und ein Hinweis auf die durch sie gebotenen Vortheile gegeben zu werden brauchen, besonders da auch die Durchschnittszeichnung (Fig. 2) ein genaues und übersichtliches Bild ihrer magnetischen Anordnung gibt, das keiner weiteren Erklärung mehr bedarf. Der bewegliche Ringanker der Maschine, welcher im gewickelten Zustand einen inneren Durchmesser von 500mm und einen äuſseren von 624mm bei einer Breite von 165mm hat, enthält einen Eisenkern, der aus ungefähr 200 Blechscheiben zusammengesetzt ist, die durch Papierzwischenlagen sorgfältig von einander isolirt sind und mit Hilfe von 12 ebenfalls isolirten Metallbolzen zusammengehalten werden, durch deren Verlängerung der ganze Ring mittels Muttern und Gegenmuttern auf dem Stern und dadurch auf der Maschinenachse befestigt wird. Die Drahtwickelung des Ankers besteht aus einer einzigen Höhenlage, welche 96 Abtheilungen mit je 6 Nebenlagen enthält, so daſs die Gesammtwindungszahl des Ankers 576 ausmacht und der Stromabgeber dementsprechend aus 96 Lamellen zusammengesetzt ist, wodurch sein Durchmesser etwas gröſser wird, als dies bei den älteren Fein'schen Maschinen der Fall ist. Zu den Ankerwindungen wurde ein Draht von quadratischem Querschnitt verwendet, damit der zur Verfügung stehende Wickelungsraum vollständig ausgenutzt und der Ankerwiderstand möglichst vermindert; werden konnte. Fig. 2., Bd. 267, S. 64 Die Magnetisirung des Ringes erfolgt durch vier feststehende, im Kreise radial angeordnete Magnetschenkel von der in Fig. 2 abgebildeten Form; dieselben sind aus einem Stück Guſseisen hergestellt und in ihrer gemeinsamen Mitte mit einer entsprechend groſsen Bohrung versehen, mittels der sie auf einen am Riemenscheibenlager angegossenen Zapfen befestigt werden. Ihr Querschnitt wurde möglichst groſs gewählt und hat eine mit abgerundeten Ecken versehene quadratische Form. Die Drahtrollen sind ohne Hülsen, unmittelbar auf die Schenkel gewickelt. Die für den Hauptstromkreis bestimmte Wickelung eines jeden Schenkels besteht aus 72 Windungen; die Gesammtzahl der Nebenschluſswindungen ist 4400. Hierdurch wurde das Verhältniſs zwischen Magnetisirungs- und Ankerstrom genügend groſs, so daſs die Funkenbildung am Stromsammler auch bei voller Beanspruchung der Maschine nur ganz unbedeutend ist und zur Erreichung dieses Zweckes keine Polschuhvergröſserung zu Hilfe genommen zu werden brauchte. Maſse, Gewichte und Widerstände dieser Maschine sind wie folgt: Länge der Maschine ohne Riemenscheibe   900mm Breite   „         „   625 Höhe    „         „   740 Achsenlänge der Riemenscheibe 1200 Gewicht der ganzen Maschine   725k Kupfergewicht der Ankerwickelung     17,5           „               „  Elektromagnetwickelung     70,9 Gesammtkupfergewicht     88,4 Widerstand des Ankere warm       0,052 Ohm „ der direkten Wickelung der vierparallel geschalteten Schenkel       0,023 „ „ der Nebenschluſswickelung     28,0 „ Hierbei liefert die Maschine bei 520 Umläufen eine Stromstärke von 136 Ampère und eine Klemmenspannung von 110 Volt, also nahezu 15000 Volt-Ampère, so daſs bei der angegebenen Umdrehungszahl: 1) 1k Kupfer der Ankerwickelung 857 Volt-Ampère 2) 1 „   „  Gesammtwickelung 169      „       „ und 3) 1 „ des Gesammtgewichtes derMaschine   20,6      „       „ leistet. Die durch diese Maschinenausführung gebotenen Vortheile lassen sich hiernach in Kürze folgendermaſsen zusammenfassen: 1) Hohe Leistungsfähigkeit gegenüber dem Kupfer- und Gesammtgewicht der Maschine; 2) geringe Erwärmung der Ring- und Elektromagnetdrähte durch die beim Betrieb entstehende vorzügliche Ventilation dieser Theile; 3) leichte Zugänglichkeit der Ringwickelung bei einer etwa vorzunehmenden Ausbesserung; 4) geringe Umdrehungszahl in Folge des durch die Ausführungsweise der Maschine bedingten groſsen Ring-Durchmessers. Der letztgenannte Vorzug läſst sich für gröſsere Beleuchtungsanlagen besonders gut verwerthen, da er eine unmittelbare Kuppelung der dynamoelektrischen Maschine mit dem Betriebsmotor gestattet, was für die Erreichung einer constanten Klemmenspannung schon deshalb günstig ist, als die bei starker Beanspruchung der Maschine unvermeidlichen Verluste durch das Riemengleiten in Wegfall kommen und in Folge dessen kein ungleichmäſsiger Gang der Dynamomaschine bei zu- oder abnehmender Stromstärke eintritt. Bei den gröſseren Maschinenmodellen dieser Art kann sogar der Ringanker an Stelle des Schwungrades am Betriebsmotor selbst angebracht werden, wie dies von anderer Seite schon ausgeführt worden ist. 2) Die neue zweipolige Dynamomaschine. Zu Versuchen über die Möglichkeit einer Erhöhung der Leistung der zweipoligen dynamoelektrischen Maschine, im Vergleich mit deren bereits vorhandenen Anordnungen, bei möglichst einfacher Ausführung und möglichst geringem Materialaufwand, baute W. E. Fein im Juli 1887 drei Versuchsmaschinen, in denen ein und derselbe Ringanker verwendet wurde, während die Schenkel des das magnetische Feld bildenden Elektromagnetes annähernd gleichen Querschnitt haben und mit derselben Kupfermenge bewickelt sind. Die erste dieser drei Maschinen erhielt dieselbe Form wie die in Fig. 3 abgebildete, im Mai 1886 gebaute Maschine mit aufrecht stehenden Elektromagneten; ihr Durchschnitt ist in Fig. 4 wiedergegeben. Die Polenden der Magnetschenkel besitzen sehr groſse Flächen, welche dem Ringanker nicht zugekehrt sind und deshalb auch nicht inducirend auf ihn wirken können. Deshalb stellte Fein bei der zweiten Maschine die Schenkel einander in gerader Linie gegenüber, wie in Fig. 5, und verminderte so die unwirksamen Polflächen in denkbar gröſstem Maſse. Dabei werden aber die kreisbogenförmigen Verbindungsstücke der Schenkel im Vergleich mit Fig. 4 auſserordentlich lang und müssen daher einen sehr groſsen Querschnitt erhalten, damit ihr magnetischer Fig. 4. Widerstand entsprechend verkleinert werde. Hierdurch werden aber Gesammtgewicht und Materialaufwand im Vergleich zur Leistung ungewöhnlich groſs. Fig. 3., Bd. 267, S. 66Fig. 4., Bd. 267, S. 66 Daher suchte Fein in der dritten Maschine die Vorzüge jener beiden Maschinen zu vereinigen und ihre Nachtheile thunlichst zu vermeiden. Er gab ihr die aus Fig. 6 ersichtliche Anordnung. Die Schenkel sind unter einem bestimmten Winkel gegen einander geneigt. Dabei kommt zugleich der Schwerpunkt der Maschine in die Grundplatte zu liegen, was ihrer Aufstellung gröſsere Festigkeit verleiht. Die Wickelung des Ankers für alle drei Maschinen besitzt nur eine einzige Drahtlage und sein Eisenkern ist aus Blechscheiben zusammengesetzt, wodurch seine Leistungsfähigkeit wesentlich gröſser wird als die von Ankern mit Kernen aus Eisendraht. Die äuſsere Form der dritten Maschine zeigt Fig. 7. Dieselbe wird für die Folge von Fein für seine zweipoligen Maschinengewählt, da diese dritte Maschine sich den anderen als wesentlich überlegen herausgestellt hat, wie die nachfolgende Tabelle ausweist. Fig. 5., Bd. 267, S. 67 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Gewicht der ganzen Maschine   575k   675k   615k Cubikinhalt eines vollen Schenkels 9740cc 6100cc 6700cc „ desselben nach Abzug derfreiliegenden Polenden 5580 5280 5280 „ dieser Polenden für sich 4160   820 1420 Stromstärke im äuſseren Stromkreis     40 Amp.     44 Amp.     54 Amp. Klemmenspannung   110 Volt   122 Volt   131 Volt Aeuſserer elektrischer Effect 4400 V.-A. 5368 V.-A.     70,74 V.-A. Nutzeffect bei voller Beanspruchung     85 Proc.     86,6 Proc.     86,5 Proc.     Leistung von: 1k Kupfer des Ankers   586  V.-A.   715 V.-A.   943 V.-A. 1       „ der Gesammtbewickelung     64      „     80      „   104      „ 1 des Gesammtgewichtes der Maschine       7,6   „       7,9   „     11,5   „ 1cc Magnet-Eisen       0,45 „       0,88 „       1,0   „ 1 Anker-Eisen       0,66 „       0,81 „       1,07 „ Cubikinhalt des Ankereisens 6600cc. Länge des Ringankers 220mm, Durchmesser 270mm. Dicke der einzelnen Ringscheiben 0,65mm, Zahl der Ringscheiben 265. Zahl der Ankerwindungen 288 : 2. Zahl der Sammlertheile 48. Gewicht des Ankerdrahtes 7k,5, der Elektromagnetbewickelung 61k,0 bez. 59,5 und 60, der Gesammtbewickelung 68k,5 bez. 67,0 und 67,5. Umdrehungszahl 1200 in der Minute. Fig. 6., Bd. 267, S. 67 Die beiden mit der Grundplatte aus einem Stück gegossenen Elektromagnetschenkel sind oben durch einen halbcylindrischen Metallmantel mit einander verbunden, wodurch das Maschinengestell zur Trommelform ergänzt wird (Fig. 6) Hierdurch und durch die gitterförmig gelochten Blechscheiben an den beiden Seiten (Fig. 7) sind Anker und Schenkelbewickelung gegen äuſsere Beschädigungen vollständig geschützt. Die Befestigung der ebenfalls guſseisernen Lagerbrücken ist so angeordnet, daſs sie zwei weitere Verbindungsstücke zwischen den dem Ringanker abgekehrten Enden der Elektromagnetschenkel bilden, so daſs auch hierdurch der magnetische Gesammtwiderstand wesentlich vermindert wird. Fig. 7., Bd. 267, S. 68