DE2825454C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschlußvorrichtung für die Bürsten- und/oder Schleifringkammer einer Umlaufmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.

Die Bürsten bzw. Schleifringe einer Umlaufmaschine sind im allge­ meinen fest mit dem Stator bzw. der Feldspule der Maschine in die­ ser so verbunden, daß in der Drehfläche Öffnungen für den Zugriff zu den Bürsten bzw. Schleifringen vorgesehen werden müssen. Bekannt­ lich dienen die Bürsten (bei einer Gleichstrommaschine) bzw. die Schleifringe (bei einer Wechselstrommaschine) zur Entnahme bzw. zur Zufuhr von Strom im Rotor bzw. im Induktor der Maschine, je nach­ dem, ob die Maschine als Motor oder als Generator arbeitet.

Die Arbeitsbedingungen bei dieser Maschine erfordern es, daß die Öffnungen der Kammer geschlossen sein müssen. Dies ist beispiels­ weise bei einer Maschine der Fall, die in einer feuergefährlichen Atmosphäre oder in staubhaltiger Luft oder auch in flüssigem Medi­ um arbeitet. Folglich ist es zuweilen erforderlich, daß der Ver­ Schluß den erforderlichen Bedingungen hinsichtlich Abdichtung und Sicherheit entspricht. Bei einer feuergefährlichen Atmosphäre, z. B. im Bergbau, ist es Bedingung, daß die Verschlußvorrich­ tung eine explosionsgeschützte bzw. schlagwettersichere Umhül­ lung darstellt, die nach Durchführung von harten Tests, strengen Prüfungen und sehr scharfen Kontrollen noch einer amtlichen Ge­ nehmigung bedarf.

Es wurden bereits verschiedenerlei Möglichkeiten zum Verschließen der Bürsten- bzw. Schleifringkammer einer Umlaufmaschine vorge­ schlagen. Bei einer dieser Möglichkeiten werden Klappen an jeder Öffnung vorgesehen, die bei jedem Eingriff an den Bürsten abge­ schraubt und dann wieder aufgeschraubt werden. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die Herstellung der Kammer komplizierter wird und daß ein ganzer Satz verschiedener Klappen vorgesehen wer­ den muß, die der die Maschine Bedienende bei jedem Eingriff nach­ einander abmontieren und wieder aufsetzen muß. Dies ist der Grund dafür, daß meistens ein biegsames bzw. dehnbares Abdeckband ver­ wendet wird, daß um die Kammer herum aufgezogen wird, da diese Art von Verschluß nicht teuer ist und nicht die Nachteile aufweist, die bei der vorher beschriebenen Lösung auftraten; andererseits wird jedoch damit die Qualität und die Zuverlässigkeit des Ver­ schlusses beeinträchtigt.

Wenn andererseits die Maschine durch Eigenbelüftung gekühlt wer­ den muß, so wird das Gebläse im allgemeinen außerhalb der Bürsten­ kammer koaxial zu dieser angebracht. Zusammen mit diesem Gebläse muß eine Lüfterhaube vorgesehen werden, mit dessen Hilfe Luft angesaugt werden kann und sich der Luftstrom zum Kühlen der Maschine zu deren Gehäuse hin leiten läßt. Es ist somit wünschens­ wert, daß die Lüfterhaube den Luftstrom bis zum Gehäuse führt, so daß er zumindest die Bürsten- bzw. Schleifringkammer umschließt. Um nun Zugriff zu den Bürsten bzw. den Schleifringen zu haben, muß somit die Lüfterhaube und dann erst die Ver­ schlußvorrichtung für die Bürsten- bzw. Schleifringkammer entfernt werden. Diese weitere Schwierigkeit kommt noch zu einem Eingriff in der Bürstenkammer hinzu. Eben aus diesem Grund haben es die Konstrukteure vorgezogen, die Lüfterhaube nur so lang aus­ zubilden, daß er nicht beim Abmontieren bzw. wieder Aufmontieren der Verschlußvorrichtung für die Bürstenkammer stört. Ganz sicher wirkt sich diese Verkürzung aber auf die Kühlwirkung aus, da der Luftstrom nicht mehr in entsprechender Weise auf das Maschinenge­ häuse geleitet wird.

Aus dem DE-GM 17 37 884 ist eine Verschlußvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Dort ist der starre Zylinder um seine Achse drehbar angeordnet und weist Öffnungen auf, so daß durch Drehen des Zylinders die Zugriffsöffnungen freiliegen oder geschlossen sind. Diese Konstruktion ermöglicht jedoch keinen dichten Abschluß des Gehäuses.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart auszuführen, daß auch bei Verwendung einer Belüftungsvorrichtung Zugang zu den Zugriffsöffnungen der Bürsten- und/oder Schleifringkammer bequem erhalten wird und daß verschiedene Dichtungsarten - z. B. schlagwetterdicht oder wasserdicht - des Gehäuses leicht realisierbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Verschlußvorrichtung der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Es ist von Vorteil, wenn diese Vorrichtung eine fest mit dem Zy­ linder verbundene Lüfterhaube aufweist, die zumindest den Zylinder umschließt. Auf diese Weise ist die Lüfterhaube völlig kon­ zentrisch zur Maschinenwelle, da er fest mit dem Verschlußzylin­ der an der Bürsten- bzw. Schleifringkammer verbunden ist. Aus dem nämlichen Grund gibt es bei der Entfernung der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung keinerlei Probleme, da man den Verschlußtu­ bus gleichzeitig mit der Lüfterhaube abnimmt. Überdies kann die Lüfterhaube ohne Einschränkung so lang gehalten werden, daß die Kühlwirkung optimal ist.

Da außerdem der Verschlußtubus starr ist - beispielsweise ist er aus einem Metall gefertigt - bietet er ganz einfach die Möglich­ keit, so angepaßt zu werden, daß er als schlagwettersicheres bzw. explosionsgeschütztes Gehäuse für die Umlaufmaschine dienen kann.

Die nachstehende Beschreibung erläutert ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt.

Aus der Figur ist schematisch eine Verschlußvorrichtung 10 für die Kammer 12 einer Umlaufmaschine 14 ersichtlich, in welcher sich die Bürsten bzw. Schleifringe befinden. Die Vorrichtung 10 ist in geschlossener Stellung gezeigt. Die Maschine 14 weist in der dargestellten Form ein Gehäuse 16 auf, das einstückig mit der Kammer 12 ausgebildet ist. Das Gehäuse 16 umfaßt den Stator bzw. Induktor 18 der Maschine, welcher den Rotor bzw. Anker 20 umschließt, der fest mit der Welle 22 der Maschine verbunden ist. Diese Welle dreht sich in einer Wandung der Kammer 12, innerhalb welcher sie ei­ nen Kollektor bzw. Schleifringe 24 trägt. Das dargestellte Aus­ führungsbeispiel bezieht sich auf eine Gleichstrommaschine, deren Kollektor 24 fest mit dem Anker 20 der Maschine verbunden ist und Kollektorlamellen 26 aufweist, die je­ weils mit den Bürsten 28 zusammenwirken, wobei die Bürsten mit Außenanschlüssen verbunden sind, die jedoch nicht dargestellt sind. Die Kammer 12 weist eine Drehfläche 30 mit Öffnungen 32 für den Zugriff zu den Bürsten 28 auf.

Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung weist einen starren Zylin­ der 34 auf, der die Drehfläche 30 der Kammer 12 um­ schließt. Gemäß einem Merkmal der Erfindung weisen die Drehfläche 30 der Kammer 12 und die untere Fläche 36 des Zylinders 34, die mit der Drehfläche 30 in Berührung steht, jeweils zwei kom­ plementäre Berührungsflächen 30 a, 36 a; 30 b, 36 b in verschiedener Höhe auf, wobei die untere Ebene 30 a der Fläche 30 für den Endab­ schnitt der Kammer 12 vorbehalten ist, damit die Vorrichtung 10 sich leicht montieren läßt, ohne in Höhe des Eingriffs zwischen Zylinder 34 und Kammer 12 über einen größeren Bereich mit der Kammer 12 in Berührung zu gelangen.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Zylinder 34 ein fest mit einer Lüfterhaube 38 über Radialrippen 40 verbundenes Teil. Die Vorrichtung 10, die eine Kombination aus dem Zylinder 34 und der Lüfterhaube 38 darstellt, ist lös­ bar mit der Maschine mittels mindestens drei radialen Schrauben 42 verbunden, die auf dem Gehäuse 6 bzw. auf der Stützwandung 12 der Maschine aufsitzen, oder auch mittels mindestens drei Längs­ stangen 43, die gegen Vorsprünge 45 anliegen, die fest mit dem Gehäuse 16 verbunden sind und die Befestigung der Vorrichtung 10 mit Muttern 47 versehen sind, wie dies bei der gestrichelt in der Figur eingezeichneten Variante der Fall ist. Durch dieses Merkmal erfolgt bei der Erfindung folglich eine vorteilhafte Verbindung zwischen der Lüfterhaube und dem Verschlußzylinder für die Kammer, in welche Zugriff zu den Bürsten möglich ist, wobei die gesamte Anordnung in einfacher Weise an der Maschine 14 befestigt ist.

Wie in der Zeichnung dargestellt, ist der Maschine 14 ein Gebläse 44 zugeordnet, das mit der Welle 22 der Maschine mittels einer ge­ eigneten Kupplung 46 verbunden ist. Die Lüfterhaube 38 ist so ausgelegt, daß das Gebläse unter Zentrifugieren der Luft arbei­ tet und damit, in der dargestellten Weise, hinter den Gebläseschau­ feln wieder geschlossen ist, wobei die Innenkante 48 der Lüfterhaube 38 eine oder mehrere Öffnungen aufweist, durch welche das Gebläse die zum Kühlen der Maschine 14 erforderliche Luft an­ saugen kann. Es ist aus den nachstehend deutlich werdenden Grün­ den von Vorteil, wenn die Kante 48 des Belüftungsschlauches ei­ nen Kreis bildet, der konzentrisch zum Verschlußzylinder 34 und damit zur Welle 22 der Maschine 14 ist.

Die Schaufeln des Gebläses 44 weisen einen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der Berührungsfläche 30 a ist, d. h. kleiner als der kleinste Durchmesser der Berührungsflächen zwi­ schen der Drehfläche 30 der Kammer 12 mit der Innenfläche 36 des Verschlußzylinders 34. Damit kann die Vorrichtung 10 ohne Abneh­ men des Gebläses 44 aufgesetzt und abmontiert werden.

Andererseits zeigt sich, daß die Erfindung die Möglichkeit bietet, den Außenrand der Lüfterhaube 38 über die Kammer 12 hin­ aus zu verlängern, so daß der Kühlluftstrom gut zum Gehäuse 16 der Maschine 14 zur Erzielung einer maximalen Kühlwirkung hin ge­ leitet werden kann. Im Gehäuse 16 sind Rippen 50 ausgebildet, damit die Kühlwirkung noch begünstigt wird, wie dies in der Tech­ nik wohlbekannt ist.

In dem Fall, daß das Gebläse 44 über einen Hilfs- bzw. zusätzli­ chen Motor angetrieben werden müßte, zeigt das dargestellte Aus­ führungsbeispiel, wie dies bewerkstelligt werden kann. Das Geblä­ se 44 ist nicht mit der Welle 22 der Maschine 14 verbunden, son­ dern ihr ist die Welle 52 einen zusätzlichen Belüftungs-Hilfsmotors 54 über eine geeignete Kopplung - beispielsweise über Bügel 46′, wie dargestellt - zugeordnet. Das Gehäuse 56 des Hilfsmotors 54 weist einen Verbindungsabschnitt 58 auf, der bei dem dargestellten Bei­ spiel ein kegelstumpfförmiges Teil darstellt, durch welches sich Aussparungen 60 ziehen, über welche das Gebläse 44 Luft ansaugen kann. Der Abschnitt 58 könnte auch aus einer Anordnung von Ver­ bindungslaschen bestehen, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Rand des Verbindungsabschnittes 58 ist so ausgebildet, daß er auf den Rand 48 der Lüfterhaube 38 paßt. Der Ver­ bindungsabschnitt läßt sich am Schlauch 38 beispielsweise mit Hil­ fe von Schrauben befestigen, wie die Zeichnung zeigt. Da der Rand 48 der Lüfterhaube nach der vorhergehenden Beschreibung einen zur Welle 2 der Umlaufmaschine 14 konzentrischen Rand dar­ stellt, läßt sich der Hilfsmotor 54, der auf diese Kante aufgepaßt werden soll, leicht montieren, wenn die Welle 52 des Hilfsmotors 54 zur Welle 22 der Umlaufmaschine aus­ gerichtet ist. Gleichermaßen kann man vorteilhafterweise den Geblä­ sehilfsmotor 54 durch jede andere Vorrichtung ersetzen, deren Wel­ le auch zur Welle 22 der Maschine 14 ausgerichtet werden muß. Die­ se Vorrichtung kann eine Bremse, ein Drehzahlgeber und ähnliches sein.

Es wird bemerkt, daß in Fällen in denen die Lüfterhaube immer mit einem Hilfsmotor 54 zusammen vorgesehen werden soll, er in ganz einfacher Weise in Form eines Zylinders ausgebil­ det werden kann. Aus dem Vorhergehenden ergibt sich deutlich, daß der in der Figur dargestellte Rand nur für den Fall vorgesehen wurde, in dem nur das Gebläse 44 mit der Welle 22 der Umlaufma­ schine zusammenwirkt.

Die Demontage der vorbeschriebenen Vorrichtung 10 ergibt sich sehr einfach aus dem Vorhergehenden. Nachdem die Schrauben 42 bzw. die Muttern 47 entfernt wurden, muß nur eine Axialkraft ausgeübt wer­ den, die zur Außenseite der Umlaufmaschine hin gerichtet ist, um die komplementären Berührungsflächen 30 a, 36 a; 30 b, 36 b voneinan­ der zu trennen. Damit ist die Vorrichtung 10 nun von der Bürsten­ kammer 12 getrennt. Die Vorrichtung läßt sich ebenso einfach wie­ der anbringen wie sie abgenommen wurde.

Man wird außerdem feststellen, daß die Vorrichtung 10 auch leicht so verändert werden kann, daß die Flächen 30 und 36 eine schlag­ wettersichere bzw. explosionsgeschützte Dichtung bilden.

Der Verschlußzylinder 34 für die Kammer 12 kann natürlich auch an die Umlauffläche 30 der Kammer 12 angepaßt werden, so daß auch verschiedene andere Dichtungsarten möglich werden als die vorbeschriebenen, z. B. durch Anordnen von wulstförmigen Dichtungen zwischen den jeweils komplementären Be­ rührungsflächen 30 a, 36 a bzw. 30 b, 36 b, so daß die Kammer 12 was­ serdicht abgeschlossen ist.

Claims (5)

1. Verschlußvorrichtung für Zugriffsöffnungen (32) zur Bürsten- und/oder Schleifringkammer (12) einer Umlaufmaschine (14), umfassend ein mit der Kammer (12) einstückig ausgebildetes Gehäuse (16), in welchem die Zugriffsöffnungen (32) gebil­ det sind und welches von einem starren Zylinder (34) umge­ ben ist, der zum Freigeben der gewöhnlich von ihm abge­ deckten Zugriffsöffnungen (32) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des zum Freigeben der Zugriffsöff­ nungen (32) vom Gehäuse (16) abnehmbaren starren Zylinders (34) zwei in axialem Abstand voneinander liegende Berührungs­ flächen (30 a, 30 b) unterschiedlichen Durchmessers, und an der als Drehfläche (30) ausgebildeten Außenfläche der Kammer (12) zwei zu den Berührungsflächen (30 a, 30 b) des starren Zylinders (34) komplementäre Berührungs­ flächen (36 a, 36 b) gebildet sind, und daß die den kleineren Durchmesser aufweisende Berührungsfläche (36 a) der Kammer (12) im Endbereich des Gehäuses (16) und der Kammer (12) vorge­ sehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Lüfterhaube (38) vorgesehen ist, welcher den Zylinder (34) umgibt und fest mit diesem verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Inneren der Lüfterhaube (38) ein Gebläse (33) vorgesehen ist, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Berührungsflächen mit dem kleineren Durchmesser (30 a, 36 a) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebläse (44) auf der Welle (22) der Maschine angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebläse (44) auf der Welle eines Hilfsmotors (54) angeordnet ist.