Schleifringanordnung für elelc";jrische Maschinen Die bei elektrischen
Maschinen, z.B. bei Synchron- oder Asynchronmotoren zur Stromübertragung üblichen
Schleifringe erwärmen sich während des Botriebes-Die Erwärmung wird in erster
Linic durch dic Roibung zwischen dem umlaufenden SchleifrIng und den meist unter
Federdruck aufgesetzten Bürsteng sowie durch dio Übergangsverluste zwischen diesen
beiden strorgführenden Teilen verursacht. Sie wird daneben von verschiedenen Pa,'k#toren
beeinflußt, wic Schleifring- und Bürstenwerkstoffy Oberfläche doc Schleifringes
usw. und darf eine bestimmte Höhe nicht überschroiten.
E:3 ist daher bekznnt# die ak,hleitringe kUnatlioh
äu belutt«
und dadurch zu kühlen, Neben d« 131alson 41U411
gaNtUmißtu
Xühlmittele -auf die Schleifringoberfläche iolf en bereites
bekannt',#
(deutoche Patentochriften 307 969v 496 818 Uad
964 971)9 In de&
Schleifringen in azialer .«.lichtung oder eahrttg-
dazu verlauXende
Xanält einzuarbeiton, die mit Öffnungen zur Zum vM Ab:tUhmhg
einen Zusförmigen Uhimittels' versehen eind,6 D=X SohrAgstellung
diener Öffnungen radial nach außen oder durch die Anordnung
einen nach Art einen gadiallutern wirkend« Bauteile* neben
4«*.
.S##hleifrIngen wird das KUhlmittel durch die Mmgle hinduro4i-
ttiebong co daß die in Schleifring entstehende Wäme an dienen
Z'Gollen abgefUhrt wird* Mamit die Uhlung aueroichmd
to muß,
e#nfi Vielzahl von Kuntllen lange den Unfangen
den Bahleitrinzen
voraesehen worden* Dies Ist sehr aufwendig* *u3*r#4& ergibt
sich
bei einigen dieser bei',annt.en Anordnungen auch
die Gefahri daß
weeon den Gerin-en Abotanden zwiechen den Eintritte.
und den
AuatrittIaöffnungon fUr das KUhlmittel -eine kreinförmige etrömmg
anjors..,t wird, die zu oinem Kürzeahluß in kühlunSätechnischer
Hinaicht fühLen kann, no daß da@ bereite emärate KUhlmittelg,
das aua den Kanälen auatritte wi oderum vpn neuem
In*die Xaattle
unr,etaul#"t wird.' Weiturhin behindern eidh ziebeneinander
liegende
#,chle-'frinze an der Zufuhr von kaltem Kühlmittele
Um dieß zu voroo.'.üen, ist es fern . er bekannt (britiaohe
Patent-.
schrift 831 794), jowcila neben einer Stirnfläche
der
rinZe Abdeckun;,en vorzuceheng durch dio ein iottlich
neben den
SchAlcifrinzen verlaufender Yunal entsteht# der gut den
auczenntzt wird* Den Xtthlaittel wird
Utor B2hr#ingen in de4- Welle zugefUhrt und Uber weitere# vernotst
zu den ersteron an.-,nordnete Bohrungen in der Wolle wieder
ab&*-.
rt. ' Zieue J#"c.nul).iuhtion let ebenfalls aufwendig
und erfordert
au.3crde.-i eina Learbeitung der Vollei die Mittel zur KUbliang
der 411.*c.1#41c4&-.'rinco a*&nJ also nicht aV
die Schleitringanordnung
beaehränkte
tcmZe#-onübor viijd durch die 'v.ri»indunp, eine Verbeeserung
der
INWilune von SchleifrinGanordnungen mit mehreren nebenitaailder
lieGenden Schleifringen bei einfachem konetruktiven Aufbau-der
Selilei-14"r£jnco erzIelte Ge.uäW.der Erfindung eind
die Schleitringe.
hohl au@Gebildet und da;- Innere Hohlraumi von
dem aua öttnungen.
zu den Schlei'Lrin,;üuglenflächon Mireng, iat an mehreren längei.
des Umfangen verteilten mit iaollorten ILohren verbunden# -i
die Jeweils zur Stitneeite einag der äußeren Schleitringe fUhront#
Die Gchleifringe worden alao entlang ihren gesamten
Unfangen von'e
dem tan-AI%brmizfn XulIlmitt'el durchtlonstat
den Uber'di* Öffnung-ei
ün den. auatrittt UnabUngig yon 'der Zahl'
der nebeneinander lieeenden Schle4.fringe'on bei elektriaoben'',
11a-schinen können bis zu 6 SchleItringe
sein - wird jedem Schleifring kalteS-ithl.,m;L.ttil
zügo±Uhi*tt d ät
a,U-.L" der' außenlicZendon Stirntelto der Sohltitringmordagag
änge-#
eiaug-'40- und über Röhr' zu den betroffenden!Sohloitring.
sugefuhrt
v#ird, Bö wird dadurch ein optimaler.Kühleffekt mit
verhältnis.
zläßi"- eInfachen Mitteln erreichte
Atlie Lur des KUhlmitteln diiiienden
erfindunCeLemüß durch achrägegradial nach außen, Mirende
Bohrun,-en orebildotg die zu den Stirneeiten der CohleifrInzt
fUhreite Die achrären Bohrungan wirken wie ein Radiailuter
und orZeben daher die zw-a 1,naauren den tUhlmitteln erforderItehe,
ll,.,-uc.*-di'Lferenze Die Gröle und Anzahl der Bgh=pn worden
duröh#-'
die benötigte ULt eIne grUere 110he in
radialer Richtuni; zu erhalten# ist nz'Abe.
führung das Mhlmitteile dIenenden Öffnungen zu der OrhIel:trinti#
oberfläche zu fUhren, Hierzu mUssen allerdings die Büroten
to
angeordnet werden# daß sie die Auntriitböff=««. nicht
Üb 4
*Die Luftmenge und damit der Kühlaffekt kann noch durch zusätz-
liehe Maanahmen erhöht worden* So können gemäß der weiteren
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Schleifringanordnungg
deren Ansicht von der Stirnseite her in Fig. 2 dargestellt ist. Auf der Welle
1 einer elektris-chen Maschine-ist die Nabe .2 aifgese,Uzt, welche die Schleifri
nge 39 4 und 5 trägt. Zwi-2chen der Nabe 2 und den Schleifringen-
liegt die Isoliersdicht 6. Jeder Schleifring ist hohl ausgebildet und besitzt
den Innenraum 7e der jeweils an drei Stellen mit in der Nähe
der Welle
1 mgeordneten Lufteintrittsöffnungen verbunden ist. Dabei besitzt der Schleifring
5e welöher an der äuße:#en,- dem. Läufer der Maschine abgewandten Stirnseite liegtg
die Lufteintrittsöffnungen 8; der mittlere Schleifring 4 weist entsprechend
drei Lufteintrittsöffnungen 9 und der äußere Schleifring 3 drei Lufteintrittsöffnungen
10 auf. Die Lufteintrittsöffnungen 8, 9,10 sind mit Rohren,11 aus
nichtleitendem Mat-crial verbunden, die jeweils, erforderlichenfalls durch davor
liegende Schleifringe hindurchführend, zu der äußeren Stlirnseito 12 der Schleifringanordnung
geführt sind. Dabei ragen die Rohre 11 über die Stirnfläche,12 heraus und
besitzen schräge, zur Schleifringstirnfläche geneigte Lufteintrittsöffnungen
13.
Zum Ansaugen des Kühlmittels z.B. Luft7 sind die LuftaustrittsÖffnungen
14 als schräge Bohrungen ausgbildete die jeweils. zu den Stirn.-Elächen der Schleifringe
führen. Diese Bohrungen wirken daher als Radiallüfter, wobei die Schrägung der Bohrungen,
dio die Druckdifferenz zur Ansaugung des Kül31mittels bestUlimmenda hadialhöhe ergibt.
Ip-Fig.
3 ist eine Schleifringanordnung dargestellt, - die- im wesentlichen
der in Pig. 1 und 2 gezeigterl entspricht, so daß die entsprechenden Teile
die gleichen Bezugszeichen tragen -
jedoch enden bei dieser Ausführung die
mit den Lufteintrittsöffnungen verbundenen Rohre 11 jeweils an der Stirnfläche
12 des äußeren Schleifringes und ragen nicht'über diese Stirnfläche hinaus. Dagegen
sind zur Verbesserung der-Kühlinittelförderung in den Innenräumen 7 der Schleifringe
längs des Umfanges verteilt, radial ausgerichtete Lüfterflügel 15 angeordnet.
Dadurch wird die sonst allein durch die Schrägung der Bohrungen 14 erzielte Radialhöhe
wesentlich vergrößert. Da diese Lüitcrflügel 15 außerdem in metallischer
Verbindung zu den Schleifringen stehen, ist au.ch die von dem Kühlmittäl umflossene,
wärmeabgebende Oberfläche erhöht. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
zeigt Fig. 4, bei der das Kühlmittel zusätzlich durch einen nicht dargestellten
Fremdlüfter gefördert wird. Daher ist der Raum 16
vor den Luft-eintrittsöffnungen
13 durch die dicht vor der Schleifringstirnfläche 12 endende Abdeckung
17 begrenzt. Das von dem Fremdlü.ftor geföid,.rto Kühlmittel wird also Unmit-Lelbar
den LufteintritteÖffnungen 13 zugeführt und gelangt damit in die Innenräume
7 der Sonleifringe., aus denen es durch dio Luftaustrittsöffnungen 14 wieder
austritt. Der Raum vor den Eintrittsöffnunge.n ist also von dem Raum vor den Öffnungen
zur Abführung des Kühlmittels getrennte so daß der Druckverlust des gelMrderten
Kühlmittels möglichst gering ist-Slip ring arrangement for electrical machines The slip rings that are common in electrical machines, e.g. synchronous or asynchronous motors for power transmission, heat up during the drive The transition losses between these two current-carrying parts are caused by various factors, such as slip ring and brush material, the surface of the slip ring, etc., and must not exceed a certain height. E: 3 is therefore known # the ak, guiding rings kUnatlioh äu belutt «
and thereby to cool, besides d « 131alson 41U411 gaNtUmimtu
Xühlmittele -on the slip ring surface iolf s ready known ', #
(deutoche Patentochriften 307 969v 496 818 Uad 964 971) 9 In de &
Slip rings in social. «. Clearing or eahrttg- to leave
Xanält to work in, those with openings to the vM Ab: tUhmhg
A shaped device is provided and 6 D = X position
serving openings radially outwards or through the arrangement
one that looks like a gadiallutern "components * next to 4" *.
.S ## hleifrIngen is the coolant through the Mmgle hinduro4i-
ttiebong co that the heat generated in the slip ring is used
Z'Gollen is carried away * so that the message must be
e # nfi multitude of Kuntllen long the confusion of the Bahleitrinzen
* This is very complex * * u3 * r # 4 & results
with some of these at ', annt.en orders also the danger that
weeon the Gerin-en subscribers between the entrance fees. and the
Outlet opening for the coolant - a cone-shaped inlet
anjors .., t who oinem Kürzeahluß in kühlunSätechnischer
Can't feel that there are already existing coolants,
the aua the channels auatritte wi orum vpn new in * the Xaattle
unr, etaul # "t will. ' Far and wide hinder each other lying
#, chle-'frinze on the supply of cold coolant
To practice this, it is a long way off. he known (britiaohe patent.
scripture 831 794), jowcila next to an end face of the
Cover Rinze;, en vorzuceheng by dio a iottlich addition to the
SchAlcifrinzen running Yunal arises # the good the
auczenntzt is * the Xtthlaittel is
Utor B2hr # ingen supplied in the 4 wave and connected via further #
to the first an .-, arranged holes in the wool again & * -.
rt. 'Zieue J # "c.nul) .iuhtion let is also time-consuming and required
au.3crde.-i a processing of the whole egg the means for KUbliang
the 411. * c.1 # 41c4 & -. 'rinco a * & nJ so not aV the slip ring arrangement
beaehranked
tcmZe # -onübor viijd through the 'v.ri »indunp, an improvement of the
INWilune of grinding ring arrangements with several adjoining parts
Lying slip rings with a simple structural design
Selilei-14 "r £ jnco told stories about the invention and the slip rings.
hollow au @ formed and there; - inner cavities of the aua öttierungen.
to the Schlei'Lrin,; üuglenfläon Mireng, iat at several lengths.
of the circumference distributed with iaollort I ears connected # -i
the entry of the outer slip rings on the side of the stitches #
The slip rings were alao along their entire extent of'e
The tan-AI% brmizfn XulIlmittel'el durchtlonstat the Uber'di * opening egg
ün the. Enters independent of 'the number'
of the Schle4.fringe'on lying next to each other at elektriaoben '',
11a machines can hold up to 6 sling rings
be - will be coldS-ithl., m; L.ttil zügo ± Uhi * tt d ät for every slip ring
a, U-.L "the 'external licZendon forehead telto the sole titring mordagag änge- #
eiaug-'40- and via Röhr 'to those concerned! Sohloitring. sugefeitt
v # ird, gust becomes an optimal cooling effect with proportion.
zläßi "- achieved by simple means
Atlie Lur's coolant diiiiiiienden
Invention by inclined radial outwards, Mirende
Bohrun, -en orebildotg those to the forehead of the CohleifrInzt
fUhreite The acherous bores act like a radial uterus
And therefore, the two-a-1, necessary for the coolants,
ll,., - uc. * - di'Lferenze The size and number of Bgh = pn been duröh # - '
the required ULT a larger 110he in
radial direction; to get # is nz'Abe.
guiding the milling parts through the openings to the orhIel: trinti #
surface, but for this the offices have to
be ordered # that they the Auntriitböff = ««. not ex 4
* The amount of air and thus the cooling effect can be
Borrowed measures have been increased * So can according to the further
FIG. 1 shows a section through a slip ring arrangement, the view of which from the end face is shown in FIG. On the shaft 1 of an electrical machine is the hub .2 aifgese, Uzt, which carries the grinding rings 39 4 and 5. The insulating seal 6 is located between the hub 2 and the slip rings. Each slip ring is hollow and has the interior space 7e which is connected at three points to air inlet openings in the vicinity of the shaft 1. The slip ring 5e has higher on the outside: # en, - dem. Runner of the machine facing away from the end face, the air inlet openings 8; the middle slip ring 4 accordingly has three air inlet openings 9 and the outer slip ring 3 has three air inlet openings 10 . The air inlet openings 8, 9, 10 are connected to tubes 11, 11 made of non-conductive material which, if necessary, lead through slip rings in front of them, are led to the outer end face 12 of the slip ring arrangement. 11 In this case, the tubes protrude beyond the end face, 12 out and have sloping, inclined to the slip ring end face air inlet openings 13. For example, drawing of the refrigerant are Luft7 the air outlet openings 14 as oblique bores ausgbildete respectively. lead to the forehead surfaces of the slip rings. These bores therefore act as radial fans, the inclination of the bores, which gives the pressure difference for sucking in the coolant, resulting in the best possible height. Ip-Fig. 3 shows a slip ring arrangement - essentially that in Pig. 1 and 2, so that the corresponding parts have the same reference numerals - but in this embodiment the tubes 11 connected to the air inlet openings each end at the end face 12 of the outer slip ring and do not protrude beyond this end face. In contrast, radially oriented fan blades 15 are arranged in the inner spaces 7 of the slip rings distributed along the circumference to improve the cooling agent delivery. As a result, the radial height otherwise achieved solely by the inclination of the bores 14 is significantly increased. Since these fan blades 15 are also in metallic connection with the slip rings, the heat-emitting surface around which the coolant flows is increased. Another exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 4, in which the coolant is additionally conveyed by an external fan (not shown). The space 16 in front of the air inlet openings 13 is therefore delimited by the cover 17 ending just in front of the slip ring face 12. The coolant from the external air door is thus directly fed to the air inlet openings 13 and thus reaches the interior spaces 7 of the Sonleifringe, from which it exits again through the air outlet openings 14. The space in front of the inlet openings is therefore separated from the space in front of the openings for discharging the coolant, so that the pressure loss of the discharged coolant is as low as possible.