DE2635730A1 - Traegerrad fuer rotierende gleichrichteranordnung - Google Patents

Description

• Trägerrad für rotierende Gleichrichteranordnung
• Die Erfindung betrifft ein Trägerrad für eine rotierende Gleichrichteranordnung in Drehstrombrückenschaltung an elektrischen Maschinen, mit einer auf die Welle aufgeschrumpften Trägerradnabe, einen die aktiven Bauelemente aufnehmenden Flanschring und einem radial außenliegenden, aufgeschrumpften Kappenring aus hochfestem Material.
• Ein derartiges Trägerrad ist aus der DT-OS 24 33 464 bekannt.
• Dabei sind die Trägerradnabe und der innenliegende Flanschring, der die aktiven Bauelemente aufnimmt und allein Aufnahme- und Befestigungsöffnungen für diese aufweist, aus einem Stück ausgebildet. Zur Aufnahme aller Kräfte ist radial außenliegend ein Kappenring aus hochfestem Material aufgeschrumpft, der über seine gesamte Länge konstanten Querschnitt und keinerlei Einschnitte oder Bohrungen aufweist. Da dieser hochfeste Kappenring von relativ geringem Durchmesser alle auftretenden Kräfte sicher aufnimmt, braucht der Flanschring nur noch so stark ausgebildet werden, wie es zur mechanischen Befestigung der radial innenliegenden Bauelemente in Form von Sicherungen, Kühlkörpern und Gleichrichterzellen erforderlich ist.
• Ein derartig aufgebautes Trägerrad weist jedoch ein sehr hohes Gewicht auf. Darüber hinaus ergeben sich Schwierigkeiten im Reparaturfall, da der Kappenring nur mit hohem Aufwand abgeschrumpft werden kann. Außerdem können zusätzliche Spannungen durch unterschiedliche axiale Dehnungen auftreten.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Trägerrad zu schaffen, das bei gleichem prinzipiellen Aufbau die gleiche Festigkeit, jedoch ein geringeres Gewicht aufweist und bei dem eine Demontage und ein Abschrumpfen des Eappenringes einfach möglich ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von einem Trägerrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Flanschring und die Trägerradnabe aus gesonderten, axial voneinander beabstandeten Bauteilen bestehen, auf die der beide Bauteile überdeckende Kappenring gesondert aufgeschrumpft ist, und daß der Flanschring und die Urägerradnabe über Paßfedern, die in axial fluchtenden Nuten am Außenumfang von Flanschring und Urägerradnabe eingelegt sind, gegeneinander fixiert sind.
• Von besonderer Bedeutung ist dabei auch die Werkstoffwahl der einzelnen Bauteile. Zweckmäßigerweise besteht dabei der Flanschring aus einem Material mit angenähert dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, jedoch sehr viel kleinerem Elastizitätsmodul als dem des Kappenringes. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Trägerradnabe aus einem Material mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten als dem des Flanschringes besteht.
• Durch diese Ausbildung und Werkstoffwahl ist es im Reparaturfall leicht möglich, den Kappenring von der Trägerradnabe abzuschrumpfen, ohne daß sich dabei der Flanschring von dem Kappenring löst.
• Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die obere Hälfte eines Trägerrades und Fig. 2 einen Teilquerschnitt entsprechend der Schnittlinie II-II nach Fig. 1.
• Wie aus dem Längsschnitt nach Fig. 1 zu ersehen ist, ist auf die Erregerwelle 1 die Trägerradnabe-2 aufgeschrumpft, die aus einem innenliegenden, unmagnetischen Zwischenring 3 zur Hindurchführung der Drehstromzuleitungen 15 sowie dem äußeren,als StromsanmzelrlLg wirkenden Nabenring 4 zusammengesetzt ist. Der Flanschring 5, der die aktiven Bauelemente wie Sicherungen 6, Kühlkörper 7 und Gleichrichterdioden 8 aufnimmt, ist erfindungsgemäß als gesondertes Bauteil ausgebildet und von der Trägerradnabe 2 getrennt. Außen auf den Flanschring 5 und den Nabenring 4 ist zur Abstützung gegen die Fliehkräfte ein Kappenring 9 aus hochfestem Naterial 1zld konstantem Querschnitt aufgeschrumpft. Flanschring 5 und Nabenring 4 sind in Umfangsrichtung allein über in axial verlaufende Nuten 10 und 11 am Außenumfang eingelegte Paßfedern 12 gegeneinander fisiert Der Flanschring 5 soll dabei aus einem Material mit etwa dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, jedoch erheblich kleinerem Elastizitätsmodul als dem des Kappenringes 9 bestehen. Besonders geeignet ist dazu eine Aluminium-Legierung. Wenn darüber hinaus der Nabenring 4 aus einem Material mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten als dem des Flanechringes 5 bzw. des Kappenringes 9 hergestellt ist, so ist im Reparaturfall ein Abschrumpfen des Kappenringes 9 von dem Nabenring 4 leicht möglich, ohne daß sich dabei der Flanschring 5 vom Kappenring 9 löst.
• Durch die Verwendung einer Aluminium-Legierung für den Flanschring 5, der allein zur mechanischen Befestigung der aktiven Bauelemente dient, ergibt sich somit ein geringeres Gewicht der gesamten Gleichrichteranordnung, als das bei den bisher bekannten Anordnungen der Fall war-. Durch den geringeren Elastizitätsmodul des Flanschringes ergeben sich darüber hinaus für diesen Flanschring 5 bei vorgegebener Zwangsverformung auch wesentlich verminderte Spannungen, so daß damit auch die Dauerstandsfestigkeit des gesamten Trägerrades erhöht wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Trägerrad für rotierende Gleichrichteranordnung in Drehstrombrückenschaltung an elektrischen Maschinen, mit einer auf die Welle aufgeschrumpften Trägerradnabe, einem die aktiven Bauelemente aufnehmenden Flanschring und einem radial avAenliegenden, aufgeschrumpften Kappenring aus hochfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (5) und dIe Trägerradnabe (2) aus gesonderten, axial voneinander beabstandeten Bauteilen bestehen, auf die der beide Bauteile überdeckende Kappenring (9) gesondert aufgeschrumpft ist, und daß Flanschring (5) und Trägerradnabe (2) über Paßfedern (12), die in axial fluchtenden Nuten (10, 11) am Außenumfang von Flanschring (5) und Trägerradnabe (2) eingelegt sind, gegeneinander fixiert sind.
2. 2. Trägerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (5) aus einem Material mit angenähert dem gleichen Ausdehnungskoeffizienten, jedoch sehr viel kleinerem Elastizitätsmodul als dem des Kappenringes (9) besteht.
3. 3. Trägerrad nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerradnabe (4) aus einem Material mit einem kleineren Ausdehnungskoeffizienten als dem des Flanschringes (5) besteht.
4. 4. Trägerrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschring (5) aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist.
5. 5. Trägerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang verteilt sich in axialer Richtung erstreckende Paßfedern (12) vorgesehen sind.