DE2549591A1 - Electrical machine with commutator segments - has commutator segments on opposite faces of plate on shaft, and on opposing pairs of brushes - Google Patents
Electrical machine with commutator segments - has commutator segments on opposite faces of plate on shaft, and on opposing pairs of brushesInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Schutz gegen Verschmutzung und Device for protection against pollution and
Oxydation der Kontaktanordnung elektrischer Maschinken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz gegen Verschmutzung und Oxydation der Kontaktanordnung elektrischer Maschinen, insbesondere für Maschinen mit auf der Maschinenwelle koaxial angeordneten Plankontaktscheiben, auf deren Seitenflächen Schleifkontaktscheiben liegen. Oxidation of the contact arrangement of electrical machines The invention relates to a device for protection against contamination and oxidation of the contact arrangement electrical machines, in particular for machines with coaxial on the machine shaft arranged flat contact disks, on the side surfaces of which sliding contact disks lie.
Wie die Erfahrung gezeigt hat, verschleißen Kontaktanordnungen durch Eindringen von Fremdkörpern, Staubkörnern, Feuchtigkeit od. dgl. zwischen die Berührungsflächen der Kontaktanordnung sehr schnell, da die Staubkörner Rillen in den Berührungsflächen hervorrufen und somit die eingelaufene Oberfläche der Berührungsflächen zerstören. Zwischen die Berührungsflächen der Kontaktanordnung eingedrungene Feuchtigkeit führt außerdem zur Oxydation der Berührungsflächen. Die Rillen und die Oxydation führen zu einer schlechten Stromübertragung der Kontaktanordnung und damit zu unregelmäßigem Lauf der Maschinen, so daß die Kontaktanordnung ausgewechselt werden muß. Dies ist jedoch sehr aufwendig und damit kostspielig.As experience has shown, contact arrangements wear out Penetration of foreign bodies, grains of dust, moisture or the like between the contact surfaces the contact arrangement very quickly, as the dust grains have grooves in the contact surfaces and thus destroy the run-in surface of the contact surfaces. Moisture that has penetrated between the contact surfaces of the contact arrangement leads also for the oxidation of the contact surfaces. The grooves and oxidation lead to poor current transmission of the contact arrangement and thus to irregular The machines run so that the contact arrangement has to be replaced. This is however, very complex and therefore expensive.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Schutz der Kontaktanordnung elektrischer Maschinen vorzuschlagen, die das Eindringen von Staub, Feuchtigkeit od. dgl. zwischen die Berührungsflächen verhindert, so daß eine lange Lebensdauer der Kontaktanordnung erzielt wird.The object of the invention is to provide a device for protection to propose the contact arrangement of electrical machines that prevent the penetration of Dust, moisture or the like. Prevents between the contact surfaces, so that a long service life of the contact arrangement is achieved.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Randzonen der Berührungsflächen der Kontaktanordnung rundum gegen Eindringen von Staub, Feuchtigkeit od. dgl. abgedichtet sind.The object is achieved in that the edge zones of the contact surfaces the contact arrangement all around against the ingress of dust, moisture or the like. Sealed are.
Vorteilhaft ist im Maschinengehäuse eine die Plankontaktscheiben und die Schleifkontaktscheiben an ihrer peripheren Randzone rundum abdeckende kreisringförmige Labyrinthdichtung angeordnet. Vorteilhaft ist eine die Schleifkontaktscheibe an ihrer der Maschinenwelle zugewandten Innenwandung rundum abdeckende Labyrinthdichtung koaxial auf der Maschinenwelle angeordnet.The plan contact disks and in the machine housing are advantageous the sliding contact disks at their peripheral edge zone covering all around circular ring-shaped Labyrinth seal arranged. It is advantageous to have the sliding contact disk on its inner wall facing the machine shaft all around covering labyrinth seal arranged coaxially on the machine shaft.
Vorzugsweise ist an der Peripherie der Schleifkontaktscheibe eine kreisringförmige Filzdichtung od.dgl. angeordnet, die die periphere Randzone der Plankontaktscheibe abdichtet. Auf der Maschinenwelle ist vorteilhaft eine. kreisringförmige Filzdichtung angeordnet, die die der Maschinenwelle zugewandte Innenwandung der Schleifkontaktscheibe abdichtet.There is preferably one on the periphery of the sliding contact disk circular felt seal or the like. arranged, which is the peripheral edge of the Plane contact disc seals. One on the machine shaft is advantageous. circular Felt seal arranged that the machine shaft facing inner wall of the Seals sliding contact disc.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind auf den Plankontaktscheiben die Schleifkontaktscheiben rundum übergreifende kreisring förmige Abdeckungen koaxial angeordnet. Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind auf den Schleifkontaktscheiben die Plankontaktscheiben rundum übergreifende kreisringförmige Abdeckungen koaxial angeordnet. Bei einer weiteren vorteilhaften ausführungsform ist auf der Maschinenwelle ein die Kontaktanordnung vollständig umschließendes balgartiges Gehäuse aus elastischem, luftdurchlässigen Material angeordnet, das mit Federn od.dgl. im Maschinengehäuse gehalten ist.In a preferred embodiment, the plan contact disks the sliding contact discs all around overarching circular ring-shaped Covers arranged coaxially. In another advantageous embodiment the flat contact disks are overlapping all around on the sliding contact disks annular covers arranged coaxially. In another advantageous Embodiment is a complete contact arrangement on the machine shaft enclosing bellows-like housing made of elastic, air-permeable material arranged, that with feathers or the like. is held in the machine housing.
Vorteilhaft weisen die Seitenflächen der Plankontaktscheiben exzentrisch zur Maschinenwelle angeordnete kreisringförmige, mit den Dichtungen od. dgl. zusammenwirkende Reinigungsnuten auf.The side surfaces of the plane contact disks are advantageously eccentric to the machine shaft arranged annular, with the seals od. The like. Cooperating Cleaning grooves.
Bei einer anderen Ausführungsform sind vorteilhaft in den Seitenflächen der Plankontaktscheiben Bohrungen spiralförmig hintereinander oder auf einem zur Maschinenwelle exzentrischen Kreis angeordnet.In another embodiment, they are advantageous in the side surfaces the plan contact disks bores spirally behind each other or on one to Machine shaft arranged in an eccentric circle.
Vorteilhaft sind an den Plankontaktscheiben Ldfterschaufeln angeordnet.Fan blades are advantageously arranged on the plane contact disks.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Kontaktanordnung mit Labyrinthdichtungen im Schnitt, Fig. 2 eine Kontaktanordnung mit Filzdichtungen im Schnitt, Fig. 3 und 4 verschiedene kreisringförmige Abdeckungen der Kontaktanordnung bei einer elektrischen Maschine im Schnitt, Fig. 5 eine zwischen ringförmigen Schleifkontaktscheiben angeordnete ringförmige Filzdichtung im Schnitt, Fig. 6 eine Kontaktanordnung mit Gehäuse im Schnitt, Fig. 7 eine Plankontaktscheibe mit exzentrischer Nut, Fig. 8 eine Plankontaktscheibe mit spiralförmig angeordneten Bohrungen Fig. 9 und 10 Plankontaktscheiben mit unterschiedlichen Bohrungen im Schnitt.The invention is illustrated by way of example in the drawings. It 1 shows a contact arrangement with labyrinth seals in section, FIG. 2 a contact arrangement with felt seals in section, FIGS. 3 and 4 different circular rings Covers of the contact arrangement in an electrical machine in section, Fig. 5 an annular felt seal arranged between annular sliding contact disks in section, FIG. 6 a contact arrangement with a housing in section, FIG. 7 a plane contact disk with an eccentric groove, FIG. 8 a plane contact disk with a spiral arrangement Bores Fig. 9 and 10 plan contact disks with different bores in section.
Nach den Fig. 1 und 2 sind auf einer Maschinenwelle 1 einer nicht gezeigten elektrischen Maschine Isolierscheiben 2 koaxial aufgesetzt, auf denen Plankontaktscheiben 3 koaxial zur Maschinenwelle 1 befestigt sind. Auf den Plankontaktscheiben 3 liegen kreisringförmige Schleifkontaktscheiben 4, die von Federn 5 gehalten sind. Die Federn 5 stützen sich an einem nicht gezeigten Teil eines Maschinengehäuses 6 abe Nach Fig. 1 ist am Maschinengehäuse 6 eine kreisringförmige Labyrinthdichtung 7 angeordnet, die mit ihren freien Enden 8 und 9 die periphere Randzone 10 der Berührungsflächen 11 der Plankontaktscheibe 3 und der Schleifkontaktscheibe 4 rundum abdichtet. Auf der Maschinenwelle 1 ist eine kreisringförmige Labyrinthdichtung 12 angeordnet, die mit ihren freien Enden 13, 14 die innere Randzone- 15 der Berührungsflächen 11 der Schleifkontaktanordnung aus der Plankontaktscheibe 3 und der Schleifkontaktscheibe 4 abdichtet.According to FIGS. 1 and 2, one is not on a machine shaft 1 Electrical machine shown insulating washers 2 placed coaxially on which Plan contact disks 3 are fastened coaxially to the machine shaft 1. On the plan contact discs 3 are circular sliding contact disks 4, which are held by springs 5. The springs 5 are supported on a part, not shown, of a machine housing 6 abe According to Fig. 1, an annular labyrinth seal is on the machine housing 6 7 arranged, with their free ends 8 and 9, the peripheral edge zone 10 of the contact surfaces 11 of the plan contact disk 3 and the sliding contact disk 4 seals all around. on the machine shaft 1 has an annular labyrinth seal 12, with their free ends 13, 14 the inner edge zone 15 of the contact surfaces 11 of the sliding contact arrangement from the plane contact disk 3 and the sliding contact disk 4 seals.
Nach Fig. 2 ist am MaSchinengehäuse 6 eine kreisringförmige Filzdichtung 16 koaxial zur Maschinenwelle 1 angeordnet, die die periphere Randzone 10 der Berührungsflächen 11 der Plankontaktscheibe 3 und der Schleifkontaktscheibe 4 abdichtet. Auf der Maschinenwelle 1 ist eine kreisringförmige Filzdichtung 17 angeordnet, die die innere Randzone 15 der Berührungsflächen 11 der Plankontaktscheibe 3 und der Schleifkontaktscheibe 4 abdichtet. Die Filzdichtung 16 ist mit einem geringen Abstand zur Seitenfläche der Plankontaktscheibe 3, und die Filzdichtung 17 ist mit einem geringen Abstand zur Schleifkontaktscheibe 4 angeordnet, so daß keine Reibung an den Filzdichtungen auftreten kann und so eine zusätzliche Erhitzung der Kontakt anordnung vermieden wird. Die Filzdichtungen 16 und 17 sind mit einem Kontaktschutzmittel imprägniert.According to FIG. 2, there is an annular felt seal on the machine housing 6 16 arranged coaxially to the machine shaft 1, which is the peripheral edge zone 10 of the contact surfaces 11 the plan contact disk 3 and the sliding contact disk 4 seals. On the machine shaft 1 an annular felt seal 17 is arranged, which the inner edge zone 15 of the contact surfaces 11 of the plane contact disk 3 and the sliding contact disk 4 seals. The felt seal 16 is at a small distance from the side surface the plan contact disk 3, and the felt seal 17 is at a small distance arranged to the sliding contact disc 4, so that no friction on the felt seals can occur and thus an additional heating of the contact arrangement is avoided will. The felt seals 16 and 17 are impregnated with a contact protection agent.
Durch die Labyrinthdichtungen 7 und 12 bzw. die Filzdichtungen 16 und 17 sind somit die Randzonen 10 und 15 der Berührungsflächen 11 der aus der Plankontaktscheibe 3 und der Schleifkontaktscheibe 4 bestehenden Kontaktanordnung gegen das Eindringen von Staubkörnern, Feuchtigkeit od. dgl. abgedichtet, so daß keine Beschädigung, wie Rillen, Oxydation od.dgl., der Berührungsflächen 11 auftreten kann. Weiterhin ist der Raum zwischen den Randzonen 10 und 15 und den Dichtungen mit einem Kontaktschutzmittel gefüllt, wodurch eine besonders große Lebexdauer der Kontakt anordnung erzielt wird.Through the labyrinth seals 7 and 12 or the felt seals 16 and 17 are thus the edge zones 10 and 15 of the contact surfaces 11 of the plan contact disk 3 and the sliding contact disk 4 existing contact arrangement against penetration from dust grains, moisture or the like. Sealed so that no damage, such as grooves, oxidation or the like., The contact surfaces 11 can occur. Farther is the space between the edge zones 10 and 15 and the seals filled with a contact protection agent, resulting in a particularly long lifespan of the Contact arrangement is achieved.
Nach den Fig. 3 und 4 hat eine elektrische Maschine ein Gehäuse 6 mit einem Klauenpolstator 18. Im Maschinengehäuse 6 ist eine Maschinenwelle 1 drehbar gelagert, auf der ein Rtor 19 mit Wicklungen 20 befestigt ist. Am Rotor 19 sind mit Bolzen 21 Isolierscheiben 2 befestigt, auf denen kreisringförmige Plankontaktscheiben 3 angeordnet sind. Auf den Plankontaktscheiben 3 liegen kreisringförmige Schleifkontaktscheiben 4, die von am Maschinengehäuse 6 angeordneten Federn 5 gehalten sind.According to FIGS. 3 and 4, an electrical machine has a housing 6 with a claw pole stator 18. A machine shaft 1 can be rotated in the machine housing 6 stored on which a Rtor 19 with windings 20 is attached. On the rotor 19 are fastened with bolts 21 insulating washers 2, on which circular planar contact disks 3 are arranged. On the plan contact disks 3 are circular sliding contact disks 4, which are held by springs 5 arranged on the machine housing 6.
Um die Maschinenwelle 1 sind kreisringförmige Filzdichtungen 17 gelegt, die die innere Randzone 15 der Berührungsflächen 11 der Kontaktanordnung aus den Plankontaktscheiben 3 und den Schleifkontaktscheiben 4 gegen Eindringen von Staub, Feuchtigkeit od. dgl. abdichten.Circular felt seals 17 are placed around the machine shaft 1, which the inner edge zone 15 of the contact surfaces 11 of the contact arrangement from the Plane contact disks 3 and the sliding contact disks 4 against the ingress of dust, Seal moisture or the like.
Nach Fig. 3 sind an den Plankontaktscheiben 3 die Schleifkontaktscheiben 4 rundum übergreifende kreisringförmige Abdeckungen 22 koaxial zur Mas chinenwelle 1 angeordnet, die mit den Piankontaktscheiben 3 umlaufen und die die periphere Randzone 10 der Berührungsflächen 1 abdecken.According to FIG. 3, the sliding contact disks are on the plane contact disks 3 4 all-round circular ring-shaped Covers 22 coaxial arranged for machine shaft 1, which rotate with the pian contact disks 3 and which cover the peripheral edge zone 10 of the contact surfaces 1.
Nach Fig. 4 sind an den Schleifkontaktscheiben 4 die Plankontaktscheiben 3 rundum übergreifende kreisringförmige Abdeckungen 23 befestigt, die die periphere Randzone 10 der Berührungsflächen zwischen Plankontaktscheiben 3 und Schleifkontaktscheiben 4 gegen Eindringen von Staubkörnern od. dgl. abdichten.According to FIG. 4, the plane contact disks are on the sliding contact disks 4 3 all around overlapping circular covers 23 attached, which the peripheral Edge zone 10 of the contact surfaces between plane contact disks 3 and sliding contact disks 4 seal against the ingress of dust particles or the like.
Nach Fig. 5 ist auf-einer Maschinenwelle 1 ein Rotor 19 aufgesetzt, an dem mit Bolzen 21 eine Isolierscheibe 2 befestigt ist. Auf der Isolierscheibe sind in einer Ebene liegend, koaxial zu der Maschinenwelle 1 zwei ringförmige Plankontaktscheiben 24 und 25 angeordnet, die durch einen umlaufenden Steg 26 der Isolierscheibe 2 elektrisch voneinander isoliert sind. Auf den Plankontaktscheiben 24 und 25 sind jeweils kreisringförmige Schleifkontaktscheiben 27, 28 beweglich geführt, die von am Maschinengehäuse 6 befestigten Federn 5 gehalten sind.According to FIG. 5, a rotor 19 is placed on a machine shaft 1, to which an insulating washer 2 is attached with bolts 21. On the insulating washer are in one plane, coaxial to the machine shaft 1, two annular plane contact disks 24 and 25 arranged by a circumferential web 26 of the insulating washer 2 electrically are isolated from each other. On the plan contact disks 24 and 25 are each circular Sliding contact disks 27, 28 movably guided, which are attached to the machine housing 6 Springs 5 are held.
Der Raum zwischen den ringförmigen Schleifkontaktscheiben 27 und 28 ist durch eine kreisringförmige, mit einem Kontaktschutzmittel imprägnierte Filzdichtung 29 gegen Eindringen von Staubkörnern od. dgl. abgedichtet. Am Maschinengehäuse 6 ist eine kreisringförmige Abdeckung 30 koaxial zur Maschinenwelle 1 angeordnet, die die Schleifkontaktscheibe 27 und die Plankontaktscheibe 24 übergreift und somit die periphere Randzone 10 der Berührungsflächen 11 der Kontaktanordnung abdichtet. An den Schleifkontaktscheiben 28 ist koaxial zur Maschinenwelle 1 eine kreisringförmige Abdeckung 31 befestigt, die die innere Randzone 15 der Berührungsflächen 11 der Kontaktanordnung gegen Eindringen von Staub od. dgl. abdichtet.The space between the annular sliding contact disks 27 and 28 is through a circular felt seal impregnated with a contact protection agent 29 or the like. Sealed against the ingress of dust particles. On the machine housing 6 an annular cover 30 is arranged coaxially to the machine shaft 1, which overlaps the sliding contact disk 27 and the plane contact disk 24 and thus the peripheral edge zone 10 of the contact surfaces 11 of the contact arrangement seals. On the sliding contact disks 28, a circular ring-shaped one is coaxial with the machine shaft 1 Cover 31 attached, which the inner edge zone 15 of the contact surfaces 11 of the Contact arrangement against ingress of dust or the like. Seals.
Nach Fig. 6 ist die auf einer Maschinenwelle 1 angeordnete Kontaktanordnung aus Isolierscheiben 2, Plankontaktscheiben 3 und beweglich geführten Schleifkontaktscheiben 4 von einem balgartigen Gehäuse 32 aus elastischem, luftdurciiiissigen Material umgeben. Das Gehäuse 32 ist mit Federn 33 am Maschinengehäuse 6 gehalten. Zwischen den Isolierscheiben 2 ist auf der Maschinenwelle eine Lüfterscheibe 34 angeordnet, die eine Kühlung der Schleifkontaktanordnung bewirkt, ebenso wie an den Isolierscheiben 2 nach den Fig. 1 und 2 angeordnete Lüfterschaufeln 35.According to FIG. 6, the contact arrangement arranged on a machine shaft 1 is shown made of insulating washers 2, plane contact disks 3 and movably guided sliding contact disks 4 of a bellows-like housing 32 made of elastic, air-permeable material surround. The housing 32 is held on the machine housing 6 with springs 33. Between the insulating washers 2, a fan disk 34 is arranged on the machine shaft, the one Causes cooling of the sliding contact arrangement, as well as Fan blades 35 arranged on the insulating washers 2 according to FIGS. 1 and 2.
Nach Fig. 7 weist die Seitenfläche einer Plankontaktscheibe 3 eine exzentrisch zur Maschinenwelle 1 angeordnete kreisförmige Reinigungsnut 36 auf. Die Reinigungsnut ist derart angeordnet, daß ihr der Maschinenwelle 1 am nächsten liegender Teil an einer auf der Maschinenwelle 1 angeordneten Filzdichtung 17 anliegt und daß ihr der Maschinenwelle 1 am entferntesten liegender Teil mit einer an der peripheren Randzone der Plankontaktscheibe 3 angeordneten Filzdichtung 16 anliegt.According to FIG. 7, the side surface of a plan contact disk 3 has a eccentric to the machine shaft 1 arranged circular cleaning groove 36. The cleaning groove is arranged in such a way that it is closest to the machine shaft 1 lying part rests against a felt seal 17 arranged on the machine shaft 1 and that her the machine shaft 1 furthest part with one on the peripheral edge zone of the plan contact disk 3 arranged felt seal 16 rests.
Während der Drehung der Plankontaktscheibe 3 nimmt die Reinigungsnut 36 den durch das Schleifen einerSchleifkontaktscheibe auf der Plankontaktscheibe 3 entstehenden Abrieb auf, der in der Nut gespeichert und durch die Drehung in der Nut weitertimsportiert wird und schließlich an die Filzdichtungen 16 und 17 abgegeben wird. Somit wird ein vorzeitiger Verschleiß der Plankontaktscheibe 3 verhindert.During the rotation of the plan contact disk 3, the cleaning groove takes 36 by grinding a sliding contact disc on the plane contact disc 3 resulting abrasion, which is stored in the groove and due to the rotation in the Nut is carried on and finally delivered to the felt seals 16 and 17 will. Premature wear of the plane contact disk 3 is thus prevented.
Nach Fig. 8 sind in der Seitenfläche einer Plankontaktscheibe 3 anstelle einer Nut Bohrungen 37 spiralförmig hintereinander angeordnet. Nach Fig. 9 sind in einer Plankontaktscheibe 3,die auf einer Isolierscheibe 2 angeordnet ist, Bohrungen 38 und 39 zur Reinigung der Berührungsflächen und zur Aufnahme des Abriebs angeordnet. Die Bohrungen 39 führen bis in die Isolierscheibe 2. Nach Fig. 10 sind Bohrungen 40 in einer Plankontaktscheibe 3 in Rillen 41 der Seitenfläche der Plankontaktscheibe angeordnet.According to Fig. 8 are in the side surface of a plan contact disk 3 instead a groove bores 37 arranged spirally one behind the other. According to Fig. 9 are in a plan contact disk 3, which is arranged on an insulating disk 2, bores 38 and 39 arranged for cleaning the contact surfaces and for absorbing the abrasion. The bores 39 lead into the insulating disk 2. According to FIG. 10, there are bores 40 in a plan contact disk 3 in grooves 41 on the side surface of the plan contact disk arranged.
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OHN | Withdrawal |