DE3326700A1 - Schleifringeinrichtung fuer elektrische maschinen - Google Patents

Description

3328700

R. 18821

30.6.1983 Lr/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Sehleifringeinrichtung für elektrische Maschinen

Die Erfindung betrifft eine Schleifrxngeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei den seither bekannten Schleifrxngexnrichtungen, die für Lichtmaschinen zur Zuführung des Erregerstromes zu der innerhalb des Klauenpolläufers angeordneten Erregerwicklung vorgesehen sind, wurden seither die aus Kupfer oder aus Messing bestehenden Metallringe in eine mit einem zylindrischen Kern versehene Preßform eingelegt und der zwischen dem Kern und der Bohrung des Metallrings verbliebene Hohlraum mit Hilfe von Kunststoff-Formmasse, der ein erheblicher Anteil von Asbestfasern beigemengt war, unter Anwendung von Druck und Hitze ausgepreßt. Dabei entstand die zur Isolierung des Schleifrings gegenüber einer Ankerwelle, auf welche der Schleifring aufgepreßt werden sollte, notwendige Isolierung, welche mindestens für einen der beiden mit der Erregerwicklung verbundenen Schleifringe erforderlich ist.

Aus arbeitsmedizinischen Gründen ist man bestrebt, die Verwendung von Asbestfasern zu vermeiden. Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Schleifring

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mit einer Isolierstoffbuch.se aus asbestfreier Formmasse zu schaffen, wobei ein rationelles Fertigungsverfahren gewährleistet ist und der Schleifring in einfacher Weise auf einer Welle gefestigt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich mit den in den Unteransprüchen angegebenen Merkmalen, wobei es zur drehfesten Verbindung des außenliegenden, die Schleifbahn für eine Bürste, insbesondere eine Kohlebürste bildenden Metallrings zweckmäßig ist, wenn der Metallring an seiner die Aufnahmebohrung für die Isolierstoffbuchse bildenden Innenseite mit einer Riffelung versehen ist, die eine lichte Bohrungsweite ergibt, die kleiner ist als der Aussendurchmesser der Isolierstoffbuchse. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Schleifringeinrichtung können seine durch die Einschnitte gebildeten Hohlräume gegenüber der Läuferwelle durch eine Gießharzimprägnierung ausgegossen, insbesondere ausgepreßt sein.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Schleifringeinrichtung dargestellt.

Es zeigen:

Figur 1 eine erste Schleifringeinrichtung im Schrägbild, Figur 2 die Schleifringeinrichtung in ihrem axialen Längsschnitt für sich allein, ebenfalls in ihrem Schrägbild,

Figur 3 die Isolierstoffbuchse eines zweiten Ausführungsbeispiels in stirnseitiger Ansicht und

Figur k im Längsschnitt, sowie

Figur 5 in der Ansicht von der Seite.

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Figur 6 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einem "bis zum Umfang der Isolierstoffbuchse durchgehenden Einschnitt in stirnseitiger Draufsicht und

Figur 7 im axialen Längsschnitt und Figur 8 in Seitenansicht. In

Figur 9 ist ein Schleifring auf einer Welle im Axialschnitt und in

Figur 10 im Schnitt nach der Linie X/X dargestellt.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2, einer zweipoligen Schleifringeinrichtung für eine mit Gleichstrom erregte Drehstrom-Lichtmaschine sind zwei aus Kupfer oder Messing hergestellte Metallringe 1 und 2 vorgesehen, deren glatte Umfangsflachen 3 bzw. h die Schleifbahnen für je eine von zwei nicht dargestellten Kohlebürsten bilden. Zur elektrischen Isolierung der Metallringe von der mit gestrichelten Linien angedeuteten, als Träger der Schleifringeinrichtung dienenden Läuferwelle 5 ist konzentrisch zu dieser eine aus asbestfreier, elastifizierter Kunststoffmasse hergestellte Isolierstoffbuchse 6 angeordnet Diese ist in Figur 2 in ihrem axialen Längsschnitt dargestellt und enthält insgesamt vier radial gerichtete achsparallele Einschnitte T, 8, 9 und 10, die von der einen Stirnseite der Isolierstoffbuchse bis zur anderen Stirnseite durchgehen und an der die Läuferwelle 5 aufnehmenden Bohrung 12 der Isolierstoffbuchse 6 offen sind und radial nach außen gegen die Umfangsflache 13 bis auf einen schma-■ len durchgehenden Steg 1k reichen. Jeder dieser Stege macht lediglich 20 bis 30 % der radial gemessenen Stärke (z) der Isolierstoffbuchse 6 zwischen zwei Einschnitten aus.

Die Einschnitte 7 bis 10 erlauben es, daß die Isolierstoffbuchse so weit zusammengedrückt werden kann, daß die

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beiden Metallringe 1 und 2, die an ihrer Bohrungsflache eine nicht dargestellte Riffelung aufweisen können, leicht auf die Buchse aufgeschoben -werden können und nach dem Entspannen der Buchse ein erster Festsitz für die Metallringe gewährleistet wird. Wenn die Metallringe 1 und 2 aufgezogen sind, kann durch Einpressen der Welle 5, wenn diese mit Übermaß gegenüber dem Durchmesser der Bohrung 12 ausgebildet ist, der endgültige Festsitz erzielt werden, wobei die Welle 5 die Isolierstoffbuchse-radial aufspreizt und gegen die aufgezogenen Metallringe verspannt. Durch Tauchen in Imprägnierharz der auf die Welle 5 aufgezogenen Isolier stoffbuchse 12 samt deren Metallringe 1 und 2 wird eine zusätzliche Sicherung dadurch erreicht, daß das Harz in die Schlitze gelangt und sich dort verfestigt.

Die Isolier stoffbuchse dient in der erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung als elektrische Isolierung zwischen den Metallringen 1 und 2 und der Welle 5, zur Fixierung elektrischer, in die Einschnitte eingelegter Anschlußdrähte für die Metallringe sowie zur Fixierung der Schleifringeinrichtung auf der Welle 5·

Beim zweiten, in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele sind gleiche oder gleichwirkende Teil mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet. Abweichend vom erstem Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel an dem unten dargestellten Einschnitt 10 an dessen Übergangszonen zu den beiden Stirnseiten der Isolier stoffbuchse halbkreisförmige Aussparungen 16 bzw. 17 vorgesehen, welche die radiale Abführung eines in diesen Einschnitt eingelegten Anschlußdrahtes 18 erleichtern, der für den Metallring 2 vorgesehen ist .

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Der diametral gegenüberliegende Einschnitt 8 setzt sich in einer keilförmigen Nase 20 an einer der beiden Stirnseiten der Isolierstoffbuchse fort. Diese Nase enthält eine radial gerichtete Aussparung 21.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind an der Umfangsflache 13 vier radial vorstehende Anschläge 23 bis 26 angeordnet, die beim axialen Aufdrücken der Metallringe 1 und 2 deren Axialbewegung begrenzen und die Metallringe auf der vorgesehenen axialen Distanz halten.

Beim dritten, in den Figuren 6, 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 3 bis 5 dargestellten Merkmalen anstelle eines dort mit 10 bezeichneten Einschnittes ein von der Bohrung 12 der IsolierstOx'fbüchse bis zu deren Umfangsflache durchgehender Schlitz 30 vorgesehen, durch den eine zangenartige Ausbildung der Isolierstoffbuchse 6 erreicht wird. Diese läßt sich daher zum Aufziehen der Metallringe leichter zusammendrücken und wird dann beim anschließenden Imprägniervorgang mit dem eingebrachten Imprägnierharz vollständig ausgefüllt.

Die Figuren 9 und 10 zeigen in montiertem Zustand das zweite Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 bis 5, wo eine radial gerichtete Aussparung 21 in der Nase 20 vorgesehen ist.

In diese Aussparung wird nach Figur 9 der Anschlußdraht 31 für den Metallring 1 eingelegt und mit diesem verlötet (oder verschweißt). Durch Tauchen in Imprägnierharz wird der Draht zwischen den Wänden 32 der Nase 20 gegen Herausschleudern befestigt und gegen Beschädigung durch Sand usw. beim Betrieb der elektrischen Maschine geschützt.

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Claims (1)

1. R. 18821

   30.6.1983 Lr/Wl

   ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

   Ansprüche

   M.) Schleifringeinrichtung für elektrische Maschinen, insbesondere für Drehstrom-Lichtmaschinen mit einem Klauenpol-Läufer,' mit mindestens einem an seiner Umfangsseite die Schleiffläche für eine Bürste bildenden Metallring und mit einer aus Formmasse gebildeten Isolierstoffbuchse, mit welcher der Schleifring auf der Läuferwelle der Maschine befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbuchse (β) wenigstens drei radiale Einschnitte (7 bis 10) enthält, die von der einen Stirnseite der Isolier stoffbuchse bis zur anderen Stirnseite durchgehen, an der die Läuferwelle (5) aufnehmenden Bohrung (12) der Isolier stoffbuchse offen sind und bis nahe an die den Metallring (1, 2) tragende Umfangsflache der Isolierstoffbuchse reichen.

   2. Schleifringeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (7 bis 10) radial nach außen durch Stege [Ik) begrenzt sind, deren radiale Stärke etwa 20 bis 30 % der Wandstärke (z) der Isolier stoffbuchse

   - beträgt.

   3. Schleifringeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer (30) der Einschnitte als ein von der Umfangsflache (13) der Isolierstoffbuchse (6) bis zur Bohrung (12) durchgehender Schlitz ausgebildet ist.

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   k. Schleifringeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte entlang einer achsparallelen Mantellinie verlaufen.

   5. Schleifringeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbuchse (6) durch die mit Übermaß in die Buchsenbohrung (12) eingepreßte Welle (5) radial gegen den oder die auf die Buchse aufgesetzten Metallringe (1, 2) aufgeweitet und verspannt ist.

   6. Schleifringeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbuchse (6) samt eingeschobener Welle (5) mit aushärtendem Imprägnierharz getränkt und daß die Einschnitte (7 bis 10, 30) mit dem Harz ausgefüllt sind.