DE2529519A1

DE2529519A1 - AIR-COOLED SLIP RING

Info

Publication number: DE2529519A1
Application number: DE19752529519
Authority: DE
Inventors: Eberhard Kipke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1975-06-30
Publication date: 1977-01-27

Description

Luftgekühlter Schleifring Die vorliegende Erfindung betrifft einen luftgekühlten Schleifring, der sich aus einzelnen, in Abstand zueinander angeordneten Kreisringscheiben zusammensetzt, in denen miteinander fluchtende Durchlässe enthalten sind, die axial verlaufende, von mindestens einer Stirnseite ausgehende Kühlkanäle bilden. Ein derartiger Schleifring ist aus der DT-AS 2 056 898 bekannt. Bei diesem bekannten Schleifring sind die einzelnen Kreisringscheiben durch Distanzringe untereinander auf Abstand gehalten, die radial :i.ur bis unterhalb der Durchlässe, d.h. der axialen KUhlkanäle, reichen.Air Cooled Slip Ring The present invention relates to one air-cooled slip ring, which is made up of individual, spaced apart Composed circular ring disks in which contain aligned passages are the axially extending cooling channels extending from at least one end face form. Such a slip ring is known from DT-AS 2,056,898. With this one known slip ring are the individual circular ring disks by spacer rings among themselves kept at a distance, the radial: i only to below the passages, i.e. the axial Cooling channels, enough.

Durch diese Distanzringe werden also zwischen den einzelnen Kreisringscheiben radiale Kühlkanäle gebildet, die eine gewisse Pumpwirkung ausüben, so daß der Schleifring selbstlüftend ist.These spacer rings are therefore between the individual circular ring disks Radial cooling channels formed, which exert a certain pumping effect, so that the slip ring is self-venting.

Die sich über den gesamten Umfang der Kreisringscheiben erstreckenden radialen Kühlkanäle geben dem Schleifring aber eine gewisse Unstabilität.The ones extending over the entire circumference of the circular ring disks radial cooling channels give the slip ring a certain instability.

Außerdem wird durch die auf Abstand zueinander liegenden Kreisringscheiben die Bürstenabnutzung sehr ungleichmäßig. Es wird daher bei der bekannten Anordnung versucht, durch zusätzliche Maßnahmen, wie eine Neigung der Kreisringscheiben gegenüber der Welle oder das Anbringen einer spiralförmigen Nut auf der Schleifringoberfläche, eine VergleichmäBigung der Abnutzung zu erzielen.In addition, the spaced-apart circular ring disks the brush wear is very uneven. It is therefore in the known arrangement tried to take additional measures, such as inclination of the circular disks opposite the shaft or the creation of a spiral groove on the surface of the slip ring, to achieve a uniformity of wear.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine geänderte Konstruktion unter Besbehaltung-der guten Kühlung durch Selbstbelüftung die Bürstenabnutzung zu verringern und somit die Bürstenstandzeiten zu verlängern? Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein luftgekühlter Schleifring der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß sich die Kreisringscheiben aus zwei oder mehreren Ringsektoren zusammensetzen, die sich an ihren Rändern jeweils teilweise überlappen. Diese Überlappungen versteifen zum einen den Schleifring und wirken wie Abstandshalter, so daß sich zum anderen zwischen Ihnen liegende radiale Kühlkanäle bilden, die mit den axialen Kühlkanälen in Verbindung stehen. Es entfallen somit zusätzliche Distanzringe. Außerdem ergibt sich durch das Uberlappen der Randteile der Ringsektoren automatisch eine Verlagerung der Kontaktpunkte zwischen Bürste und Schleifring in axialer Richtung und somit eine Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung.The present invention is based on the object by a Modified construction with retention of good cooling through self-ventilation reduce brush wear and thus extend brush life? To solve this problem, an air-cooled slip ring is the one described above Art according to the invention designed so that the circular ring disks from two or several ring sectors are composed, each of which is partially at its edges overlap. On the one hand, these overlaps stiffen the slip ring and act like spacers, so that there are radial ones lying between them Form cooling channels that are in communication with the axial cooling channels. It is omitted thus additional spacer rings. In addition, the overlapping of the edge parts results the ring sectors automatically shift the contact points between brush and slip ring in the axial direction and thus an equalization of the brush wear.

Die Anzahl der überlappungsstellen (und somit die Zahl der Ringsektoren) sowie das Verhältnis der Länge der Uberlappung zur Länge des radialen Kishlkanals ist frei wählbar.The number of overlapping points (and thus the number of ring sectors) and the ratio of the length of the overlap to the length of the radial cooling channel is freely selectable.

Zur Vereinfachung der Fertigung ist es zweckmäßig, für den Aufbau eines Schleifringes Jeweils untereinander identische Ringsektoren zu verwenden. Man kann das Verhältnis zwischen der Breite der Kontaktflächen zu der Breite der radialen Kühlkanäle dadurch variieren, daß die sich überlappenden Randteile der Ringsektoren unterschiedliche Dicken aufweisen.To simplify the production, it is useful for the structure of a slip ring to use identical ring sectors. One can get the ratio between the width of the contact surfaces to the width of the radial cooling channels vary in that the overlapping edge parts of the Ring sectors have different thicknesses.

Eine weitere Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung läßt sich noch dadurch erzielen, daß man die Ringsektoren nicht eben gestaltet, sondern sie ganz oder teilweise aus ihrer Ebene auslenkt, so daß sich bereits entlang des Umfangs der Ringsektoren in axialer Richtung ein Versatz des Kontaktpunktes ergibt.A further equalization of the brush wear can still be achieved achieve by not designing the ring sectors flat, but rather them as a whole or partially deflects out of its plane, so that it is already along the circumference of the ring sectors results in an offset of the contact point in the axial direction.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1, 3, 4 und 6 zeigen, als Abwicklung schematisch dargestellt, jeweils Ansichten der Schleifflächen von unterschiedlich aufgebauten Schleifringen, die Fig. 2 und 5 zeigen dagegen, ebenfalls unterschiedlich ausgebildete, Seitenansichten eines derartigen aus sich überlappenden Ringsektoren zusammengesetzten Schleifringes.In the following the invention is still based on that shown in the figures Embodiments explained in more detail. 1, 3, 4 and 6 show as a development shown schematically, each views of the grinding surfaces from different constructed slip rings, which Fig. 2 and 5 show, however, also different formed, side views of such an overlapping ring sectors composite slip ring.

Ubereinstimmende Teile sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

In den Fig. 1 und 2 ist ein selbstlüftender Schleifring 1 dargestellt, der sich aus identischen, ebenen Ringsektoren 2 zusammensetzt, deren Randteile 3 sich Jeweils überlappen, derart, daß vier Ringsektoren 2 jeweils eine Kreisringscheibe 4 bilden.In Figs. 1 and 2, a self-venting slip ring 1 is shown, which is composed of identical, flat ring sectors 2, whose Edge parts 3 each overlap, such that four ring sectors 2 each one Form circular ring disk 4.

Der Schleifring 1 setzt sich insgesamt aus fünf nebeneinander liegenden derartigen Kreisringscheiben 4 zusammen und an seinen Stirnseiten ist Jeweils ein Isolierring 5 angeordnet, der snmit die seitliche Begrenzung des Schleifringes -1 bildet.The slip ring 1 is made up of a total of five juxtaposed such circular ring disks 4 together and on its end faces is each one Insulating ring 5 arranged, the snmit the lateral limitation of the slip ring -1 forms.

Durch diesen Aufbau der Kreisringscheibe 4 liegen die einzelnen, längs des Umfanges aufeinanderfolgenden Ringsektoren 2 zueinander in axialer Richtung jeweils versetzt und somit wechselt die Kontaktstelle zwischen Bürste und Schleifring 1 ständig und der Bürstenverschleiß ist gleichmäßig verteilt. Außerdem entstehen -zwischen den Jeweiligen sich überlappenden Randteilen 3 der Ringsektoren 2 radial gerichtete Kühlkanäle 6, die sich über die gesamte radiale Höhe der Ringsektoren 2 erstrecken. Sie stehen dadurch mit den am inneren Rand 7 der Ringsektoren 2 angeordneten Durchlässen 8 in Verbindung. Da sämtliche Durchlässe 8 der Ringsektoren 2 jeweils zueinander fluchten, bilden sie somit axial gerichtete Kühlkanäle, die zumindest zu einer Stirnseite jedes Schleifringes 1 geführt sind, wobei dann entsprechend auf dieser Stirnseite Durchlässe 8 auch in dem Isolierring 5 vorgesehen sind. Handelt es sich um Anordnungen von mehreren Schleifringen untereinander, so können diese Kühlkanäle auch, wie es bereits bekannt ist, mit einer Stirnfläche der Gesamtanordnung verbunden sein. Uber diese axial gerichteten Kühlkanäle, gebildet aus den Durchlässen 8, und den radialen Kühlkanälen 6, wird genügend Luft geleitet, die durch die Förderwirkung der senkrechten Stirnflächen der einzelnen Ringsektoren 2 im Bereich der Kühlkanäle 6 angesaugt wird, so daß eine ausreichende Kühlung des gesamten Schleifringes ermöglicht ist, ohne daß Fremdlüfter benötigt werden.Due to this structure of the circular ring disk 4, the individual are longitudinal of the circumference of successive ring sectors 2 to one another in the axial direction each offset and thus the contact point between brush and slip ring changes 1 constantly and the brush wear is evenly distributed. Also arise -between the respective overlapping edge parts 3 of the ring sectors 2 radially directed cooling channels 6, which extend over the entire radial height of the ring sectors 2 extend. As a result, they stand with those arranged on the inner edge 7 of the ring sectors 2 Passages 8 in connection. Since all the passages 8 of the ring sectors 2 each aligned with each other, they thus form axially directed cooling channels, which at least are guided to one end face of each slip ring 1, then correspondingly Passages 8 are also provided in the insulating ring 5 on this end face. Acts If there are arrangements of several slip rings with one another, they can Cooling channels also, as is already known, with an end face of the overall arrangement be connected. About these axially directed cooling channels, formed from the passages 8, and the radial cooling channels 6, enough air is passed through the conveying effect the vertical end faces of the individual ring sectors 2 in the area of the cooling channels 6 is sucked in, so that sufficient cooling of the entire slip ring is possible without the need for an external fan.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schleifring 1 aus identischen Ringsektoren 2 zusammengesetzt, die Jeweils zwischen den Randteilen 3 aus deren Ebene herausgeführt sind. Diese Ringsektoren 2 sind in ihrer Mitte Jeweils um einen ihrer Dicke entsprechendenBetrag abgebogen. Um eine Kreisringscheibe 4 zu bilden, folgen deshalb, längs des Umfanges gesehen, Jeweils zwei um 1800 verdreht angeordnete Ringsektoren 2 aufeinander. Auf diese Weise erhält man einen häufigeren Versatz der Kontaktstelle zwischen Bürste und Schleifring entlang des Umfanges des Schleifringes und somit eine Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung. Die durch die radial gerichteten Kühlkanäle 6 gegebene vorteilhafte Kühlwirkung bleibt aber ebenfalls erhal-ten.In the embodiment shown in Fig. 3, the slip ring 1 composed of identical ring sectors 2, each between the edge parts 3 are led out of the plane. These ring sectors 2 are in their middle, respectively bent by an amount corresponding to its thickness. Around a circular ring 4 therefore follow, seen along the circumference, Two at a time Ring sectors 2 on top of one another, twisted by 1800. That way it gets there is a more frequent misalignment along the contact point between the brush and slip ring the circumference of the slip ring and thus an equalization of the brush wear. The advantageous cooling effect given by the radially directed cooling channels 6 but also remains.

Die einzelnen Kreisringscheiben 4 brauchen aber nicht nur, wie bisher gezeigt, aus einer geraden Anzahl von Ringsektoren 2 zusammengesetzt sein, es genügen dazu auch bereits drei einzelne Kreissektoren 2. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt: Auch hier sind die einzelnen, untereinander-identischen Ringsektoren 2 nicht eben, sondern die beiden Randteile 3 sind gegeneinander um ihre Breite versetzt. Jede Kreisringscheibe 4 des Schleifringes 1 kann daher aus einer ungeraden Anzahl von Ringsektoren 2 zusammengesetzt werden, da jeweils durch den Versatz des einen Randteiles um eine Dicke des Ringsegmentes ein gleichmäßiges Aneinanderreihen der einzelnen Ringsegmente an jeder Uberlappungsstelle möglich ist. Auch hier wird ein Versatz der Kontaktstellen zwischen Bürste und Schleifring erreicht.The individual circular ring disks 4 not only need, as before shown, be composed of an even number of ring sectors 2, it suffices also three individual sectors of a circle 2. A corresponding exemplary embodiment is shown in FIGS. 4 and 5: Here, too, the individual, mutually identical Ring sectors 2 are not flat, but the two edge parts 3 are against each other offset their width. Each circular ring disk 4 of the slip ring 1 can therefore be made from an odd number of ring sectors 2 are composed, as each by the offset of one edge part by a thickness of the ring segment is uniform The individual ring segments can be lined up at each point of overlap is. Here, too, there is an offset of the contact points between the brush and slip ring achieved.

Die zwischen den einzelnen Kreisringscheiben gebildeten radialen Kühlkanäle 6 stehen bei dieser Ausführungsform mit am inneren Rand 7 der Ringsektoren 2 angeordneten Bohrungen 9 in Verbindung, welche die axial gerichteten, zumindestens zu einer Stirnseite führenden Kühlkanäle bilden.The radial cooling channels formed between the individual circular ring disks 6 are in this embodiment with arranged on the inner edge 7 of the ring sectors 2 Bores 9 in connection which the axially directed, at least to one end face Form leading cooling channels.

Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem jeder Ringsektor 10 auf der einen Seite ein Randteil 11 von normaler Breite und auf der anderen Seite ein Randteil 12 von halber Breite aufweist. Die einzelnen Ringsektoren 10 sind jeweils so aneinandergereiht, daß ein Randteil 11 normaler Breite, einen Randteil 12 von halber Breite überlappt. Dadurch entstehen zwischen den einzelnen gebildeten Kreisringscheiben 4 radial gerichtete Kühlkanäle 6, deren Breite nur der halben Breite der Ringsektoren 10, d.h. der Breite der Randteile 12 entspricht. Man kann auf diese Weise das Verhältnis der Lauffläche zur Breite der Kühlkanäle unabhängig voneinander variieren, und insbesondere die Breite der Kühlkanäle 6 im Hinblick auf ihre Fprderwirkung und die Breite der Lauffläche im Hinblick auf die zu übertragenden Ströme bemessen. Auch hier ergibt sich aber ein ständiger Versatz der Kontaktstellen zwischen Bürste und Schleifring.Fig. 6 shows another embodiment in which each Ring sector 10 on the one hand an edge portion 11 of normal width and on the the other side has an edge part 12 of half the width. The individual ring sectors 10 are each lined up so that an edge portion 11 of normal width, one Edge part 12 overlaps by half its width. This creates between each formed circular ring disks 4 radially directed cooling channels 6 whose width is only half the width of the ring sectors 10, i.e. the width of the edge parts 12 corresponds. In this way you can determine the ratio of the tread to the width of the cooling channels vary independently, and in particular the width of the Cooling channels 6 with regard to their conveying effect and the width of the tread in the Dimensioned with regard to the currents to be transmitted. But here too there is one constant misalignment of the contact points between brush and slip ring.

Allerdings müssen an den Stirnseiten eines derartigen Schleifringes noch zusätzliche Ringsektoren 13 und 14 eingesetzt werden, um die vorhandene Stufung auszugleichen. Die Ringsektoren 13 sind eben und haben nur die Breite der Randteile 12. Der Ringsektor 14 hat im Mittelteil die Breite der Randteile 11, besitzt aber nur zwei schmale, versetzt zueinander liegende Randteile 12.However, must on the end faces of such a slip ring still additional ring sectors 13 and 14 can be used to the existing gradation balance. The ring sectors 13 are flat and only have the width of the edge parts 12. The ring sector 14 has the width of the edge parts 11 in the middle part, but has only two narrow edge parts 12 that are offset from one another.

7 Ansprüche 6 Figuren7 claims 6 figures

Claims

Claims 1.J Air-cooled slip ring, which consists of individual, Composed at a distance from each other arranged circular ring disks, in which each other aligned passages are included, the axially extending, of at least one Starting from the end face, form cooling channels, characterized in that the circular ring disks (4) composed of two or more ring sectors (2,10), which are attached to their Partially overlap the edges (3).

2. Air-cooled slip ring according to claim 1, characterized in that that the ring sectors (2,10) are identical to one another.

3. Air-cooled slip ring according to claim 1 or 2, characterized in that that the overlapping edge parts (11,12) of the ring sectors (10) are different Have thicknesses.

4. Air-cooled slip ring according to claim 1 or 2, characterized in that that the ring sectors (2) between the overlapping edge parts (3) from their Level are brought out.

5. Air-cooled slip ring according to claim 4, characterized in that that seen along the circumference there are two ring sectors rotated by 1800 (2) successive.

6. Air-cooled slip ring according to claim 1 or 2, characterized in that that the edge parts (3) of the ring sectors (2) are axially offset from one another.

7. Air-cooled slip ring according to claim 1 or 2, characterized in that that along the circumference following one another lltrlgseectors (2) axially to one another are offset.

L e r s e i t e