DE3121105A1

DE3121105A1 - "schleifringanordnung"

Info

Publication number: DE3121105A1
Application number: DE19813121105
Authority: DE
Inventors: Manfred 7141 Schwieberdingen Frister; Gerhard 7145 Markgröningen Pflüger; Burkhardt Schmidt; Martin 7000 Stuttgart Scholpp; Reinhold 7141 Schwiederdingen Wamsler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1982-12-16
Also published as: JPS57199455A; FR2507022A1; GB2099230A; US4406961A; GB2099230B; JPH0461582B2; DE3121105C2; FR2507022B3

Description

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10.k.198I Chr/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Schleifrxnganordnung

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schleifrxnganordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 25 39 091.4 (R. 2824 der Anmelderin) ist schon eine Schleifringanordnung jnit Schleifringen kleinen Durchmessers bekannt, bei der die Schleifringe jedoch zunächst auf eine Bundbuchse aufgesetzt sind. Die Bundbuchse ist dann auf die Maschinenwelle geschoben. Die Bundbuchse selbst ist elektrisch isoliert und dient außer zum Isolieren auch als Träger der Schleifringe. Diese Lösung ist jedoch vor allem aus Kostengründen nicht uneingeschränkt anwendbar.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schleifringanordnung mit dem kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß oine handelsübliche Rotoranordnung einer elektrischen Maschine vorwendet werden kann. Weiterhin gestaltete sich die Fertigung einfach. Schließlich lassen sich bei der Herstellung einer elektrischen Maschine mit einer solchen Schleifringanordnung, spürbare finanzielle Einsparungen erzielen. Vor allem läßt sich die Lebensdauer der Schleifringanordnung gegenüber den be-

kannten Anordnungen mit kleinem Schleifringdurchmesser noch weiter erhöhen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schleifringanordnung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Schleifringe mit dem Izuprägnierharz das zum Trinken der Erregerwicklung verwendet wird, auf der Welle aufgeklebt werden können. Weiter ist von Vorteil, daß die elektrischen Leiter zum Anschließen der zugehörigen Wicklung an die Schleifringe in der Welle geführt werden und somit keinen weiteren Platz, der auf Kosten des Schleifringdurchmessers ginge, beansprucht. Durch den Einsatz von Sinterkohle als Material für die Schleifringe ist eine Erhöhung der Lebensdauer der Kohlebürsten und der Schleifringe möglich. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es möglich, die Kohleschleifringe nach ihrer Abnützung oder bei einem Defekt auszutauschen. Durch die Befestigung der Kohleschleifringe mittels aufkleben müssen die empfindlichen Kohleringe selbst keine Zugspannungen durch Innendruck aufnehmen. Durch den Wegfall der Isolierbuchse liegt der Außendurchmesser der Schleifringe in vorteilhafter Weise nur wenig über dem Außendurchmesser der Maschinenteile. Der dadurch erzielte Gewinn an Einbauraum kann dazu verwendet werden, die Länge der Kohlebürsten entsprechend zu erhöhen. Auch dadurch läßt sich die Lebensdauer der Schleifringanordnung weiter erhöhen. Fertigungstechnische Vorteile ergeben sich unter anderem dadurch, daß mit dem Imprägnieren der Läuferwicklung gleichzeitig die Klebeschicht für die Schleifringe aufgebracht wird. Werden die Schleifringe aus massivem Metall, beispielsweise aus Kupfer oder Bronze, hergestellt, lassen sie sich selbstverständlich wie bisher auf die Läuferwelle aufpressen.

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Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Drehstromgenerator mit Metallschleifring, Figur 2 einen Rotor für einen Drehstromgenerator mit Kohleschleifringen (davon Fig. 2a eine Übersicht, Fig. 2b eine Einzelheit). Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist in einem Gehäuse 11 eines Drehstromgenerators in Lagern 12 eine Welle 13 gelagert. Im Gehäuse 11 ist ein Stator \k mit einem Statorkern 15 und einer Phasenwicklung 16 gelagert. Auf die Maschinenwelle 13 ist ein-Motor 17 auf gesetzt, der einen Kern 18, Polräder 19 und eine Erregerwicklung 21 umfaßt. Die Erregerwicklung 21 ist über Wicklungsenden 22 an Schleifringen 23 angeschlossen. An ihrem antriebsf<;rnen Ende 2U trägt die Welle 13 eine Längsverzahnung 25· Die Längsverzahnung ist zweckmäßig, aber nicht notwendig. Notwendig ist lediglich eine einzige Nut 26. In dieser Nut 26 ist 'iin Ende 22 der Erregerwicklung 21 geführt und an einen der Schleifringe 23 angelötet oder angeschweißt. Die Schleifringe 2 3 sind in diesem Ausführungsbeispiel massiv und aus Bronze oder Kupfer hergestellt. Sie sind in einem Querpreßverband auf der Maschinenwelle 13 fixiert, sie können aber auch mit Lack auf der Läuferwelle 13 aufgeklebt sein. Als Lack ist der Imprägnierlack oder das Imprägnierharz, mit dem die Erreger wicklun/5 21 getränkt ist, verwendet. Falls die Schleifringe 23 auf die Welle 13 aufgeklebt werden, geschieht dies, solange der Tränklack noch nicht ausgehärtet ist. Gegenüber der Welle 13 sind die Schleifringe durch eine Isolierschicht 27 isoliert, die beim Ausführungsbeispiel als Wirbelsinterschicht ausgebildet Lst. Als Material eignete sich besonders Resicoat (r), In der iürstenhalteranordnung 28 sind Kohlebürsten 29 geführt.

Die Bürstenhalteranordnung ist beim Ausführungsbeispiel so ausgebildet, daß sie längere Bürsten 29 aufnehmen kann. Die Länge der Bürsten 29 ist um das Maß vergrößert, um das der Durchmesser der Schleifringe durch das Einsparen einer Isolierbuchse verkleinert ist.

Beim Au-sführungsbeispiel nach Figur 2 sind die Schleifringe 23 aus Sinterkohle hergestellt. Auch hier sind die Schleifringe 23 gegenüber der Welle 13 durch eine Isolierschicht isoliert. Auf die Welle 13 oder auf die Längsverzahnung 25 der Welle 13 sind die Schleifringe mit Hilfe des Imprägnierharzes, das auch zum Tränken der Erregerwicklung 21 verwendet wird, aufgeklebt "wird. Das Imprägnierharz kann sich dabei lediglich auf den Stirnflächen der Längsverzahnung 25 oder aber auch in den Nuten zwischen den Zähnen der Längsverzahnung 25 befinden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist nicht eine komplette Längsverzahnung erforderlich₉ es genügt vielmehr eine einzige Längsnut 26. Die Kohleschleifringe 23 sind an wenigstens einem Ende mit einer lötfähigen Schicht 31 beispielsweise einer Kupferschicht versehen. An diese Schicht 31 ist der Leiter 32 des Wicklungsendes 22 angelötet oder angeschweißt. Die Schleifringe sind voneinander isoliert und auf gegenseitigen Abstand gehalten durch einen Distanzring 33.

Claims

10.1*.1981 Chr/Kc

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

1.)Schleifringanordnung für elektrische Maschinen, insbesondere Drehstrom-Generatoren in Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Schleifring (23), der auf die Maschinenwelle (13) unter Zwischenschaltung eines Isolierkörpers (27) aufgesetzt und mit einem Ende (22) einer Wicklung der Maschine, instesondere der Erregerwicklung (2U) mit Hilfe eines elektrischen Leiters (32) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (27) lediglich eine Isolierschicht ist.

2. Schleifringanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnets daß als Isolierschicht (27) eine Wirbelsinterschicht verwendet ist.

3. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (23) mit Hilfe des gleichen Harzes wie das Imprägnierharz, das zum Tränken der Wicklung (21) verwendet ist, auf der Welle (13) befestigt ist.

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k. Schleifringanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem- Tränken der Wicklung (21) gleichzeitig das den Schleifring (23) tragende Ende (2U) der Welle (13) mit Imprägnierharz überzogen ist.

5. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (13) mit wenigstens einer Längsnut (27) versehen ist.

6. Schleifringanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Längsverzahnung (25) vorgesehen ist.

T. Schleifringanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (22, 32) in einer Längsnut (27, 25) geführt ist.

8. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (23) als Kohleschleifring au;: Sinterkohle ausgebildet ist.

9- Schleifringanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer der Seitenflächen des Schleifrings (23) eine lötfähige Schicht (31) angesintert ist.

10. Schleifringanordnung nach Anspruch 9₃ dadurch gekennzeichnet, dal' der Leiter (32) mit der lötfähigen Schicht (31) elek-

- 3 trisch verbunden ist.

11. Schleifringanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (23) als massiver Metallring ausgebildet ist.

12. Schleifringanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifring (23) auf die der Welle (13) aufgebrachte Isolierschicht (2J) aufgepresst ist.

13. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichneta daß der Außendurchmesser des Schleifrings (23) nur wenig über dem Außendurchmesser der Welle (13) liegt.'

Ik. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Bürstenhalteranordnung (28), dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der Dicke des Isolierkörpers (27) der Länge der Bürsten (29) zugeschlagen ist.

15» Schleifringanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis "\k, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der Längsverzahnung (25) mit dem Imprägnierharz gefüllt sind.

16. Schleifringanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet₉ daß zwei mittels eines Abstandsstücks (33) gegeneinander isolierte Schleifringe (23) vorgesehen sind.