Gießharz-Schleifringanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine
Gießharz-Schleifringanordnung für elektrische Maschinen, die aus einer metallischen
Nabe besteht, auf der, durch isolierendes Gießharz gehalten, die Schleifringe und
zwischen diesen befindliche Isolierringe angeordnet sind und bei der die Anschlußleiter
für die Schleifr#nge im Gießharz eingebettet liegen. Das hierzu brauchbare und notwendige
Gießharz ist üblicherweise mit Quarzsand als Füllmaterial durchsetzt und erhält
somit.neben den isolierenden Eigenschaften auch eine ausreichend gute Wärmeleitfähigkeit,
die bei den zeitweise auftretenden höheren Betriebstemperaturen von beispielsweise
120'C eine übermäßige Erwärmung und ein dadurch bedingtes Zerstören verhindert.Cast resin slip ring arrangement The invention relates to a cast resin slip ring arrangement for electrical machines, which consists of a metallic hub on which, held by insulating cast resin, the slip rings and insulating rings located between them are arranged and in which the connecting conductors for the slip rings are embedded in the cast resin. The casting resin that can be used and is necessary for this purpose is usually interspersed with quartz sand as a filler material and thus, in addition to the insulating properties, also has a sufficiently good thermal conductivity that prevents excessive heating and the resulting destruction at the higher operating temperatures that occur at times, for example 120 ° C.
Diese Eigenschaft wird jedoch durch einen erheblichen Nachteil erkauft,
der darin besteht, daß das Gießharz einen wesentlich anderen Ausdehnungskoeffizienten
als die Metallnabe selbst hat. Er beträgt für das üblicherweise verwendete Gießharz
etwa 25 bis 30 - 10-6 im Vergleich zu nur 11 - 10-6 für Stahl.
Dieser beträchtliche Unterschied bringt bei den genannten höheren Betriebstemperaturen
für das einwandfreie Arbeiten der Maschine gefährliche Rundlauffehler mit sich.
Bei einer Verringerung des Gießharzanteiles durch weiteres Einbringen von Quarzsand
läßt sich jedoch eine brauchbare Gießharz-Schleifringanordnung nicht schaffen, da
bei zuviel Quarzsand die Vergußmasse eine zu geringe mechanische Festigkeit aufweist
und somit das einwandfreie Zusammenhalten der Schleifringe und der Anschlüsse auf
der Nabe nicht mehr gewährleisten kann. Man war deshalb bisher gezwungen, die erheblichen
Rundlauffehler mit all ihren Nachteilen in Kauf zu nehmen.However, this property is paid for by a considerable disadvantage, which consists in the fact that the casting resin has a significantly different coefficient of expansion than the metal hub itself. It is for the commonly used casting resin about 25 to 30 - 10-6 compared to only 11 - 10-6 for steel. At the higher operating temperatures mentioned, this considerable difference leads to dangerous radial run-out errors for the machine to work properly. If the proportion of cast resin is reduced by adding more quartz sand, however, a usable cast resin slip ring arrangement cannot be created, since if there is too much quartz sand, the casting compound has too little mechanical strength and can therefore no longer ensure that the slip rings and the connections on the hub are held together properly . It was therefore previously necessary to accept the considerable runout errors with all their disadvantages.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile auf
einfache Weise sicher zu vermeiden. Die Lösung nach der Erfindung besteht darin,
daß der von Anschlußleitern nicht belegte Zwischenraum zwischen Nabe und den Isolier-
und Schleifringen über die Nabenlänge und den gesamten Umfang in der Hauptsache
durch distanzhaltende feste Isolierkörper mit geringerem Ausdehnungskoeffizienten
als die Nabe gefällt ist und die kleinen übrigbleibenden Hohlräume mit Gießharz
gefüllt sind.The invention is based on these disadvantages
easy way to safely avoid. The solution according to the invention consists in
that the space between the hub and the insulating
and slip rings over the hub length and the entire circumference in the main
through distance-maintaining solid insulating bodies with a lower coefficient of expansion
when the hub is felled and the small remaining cavities with cast resin
are filled.
Die vorgefertigten festen Isolierkörper werden vorzugsweise stabförmig
gestaltet sein, da auf diese Weise der Zwischenraum zwischen Nabe und den Schleifri,ngen
nebst den dazwischen angeordneten Isolierringen auf besonders einfache Weise gut
ausgefüllt werden kann und nur ein sehr geringer Raumanteil für das Gießharz verbleibt.
Man könnte eine ähnlich hohe Dauerfüllung auch durch isolierende Kugeln verschiedener
aufeinander abgestimmter
Größen erreichen. Diese geringe Menge des einzubringenden
Gießharzes genügt aber, um die festen Isolierkörper untereinander und mit Nabe und
den Schleif- und Isolierringen zu einer auch ün Betriebszustand fest bleibenden
Einheit zusammenzufügen, wobei der Rundlauffehler auf einen ungefährlichen Wert
herabgedrückt werden kann, insbesondere dann, wenn als Isolierkörper Keramik, vorzugsweise
aus geschmolzenen Silikaten benutzt sind, die einen Ausdehnungskoeffizienten von
etwa 7 bis 9 - 10-6 haben.The prefabricated solid insulating bodies are preferably designed rod-shaped, since in this way the space between the hub and the grinding rings, along with the insulating rings arranged between them, can be filled in a particularly simple way and only a very small amount of space remains for the cast resin. A similarly high level of permanent filling could also be achieved by using insulating balls of different sizes that are matched to one another. This small amount of the cast resin to be introduced is sufficient, however, to join the solid insulating bodies with one another and with the hub and the slip and insulating rings to form a unit that remains solid even in the operating state, whereby the concentricity error can be reduced to a harmless value, especially when used as an insulating body Ceramic, preferably made of molten silicates are used, which have a coefficient of expansion of about 7 to 9-10-6 .
Es ist dabei auch für die gute Zentrierung der Sebleifringe auf der
Nabe von Vorteil, wenn der Durchmesser der Isolierkörper gleich dem radialen Abstand
zwischen der Nabe und den Isolierringen gewählt ist.It is also responsible for the good centering of the slip rings on the
Hub is advantageous if the diameter of the insulating body is equal to the radial distance
is chosen between the hub and the insulating rings.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Gießharz-Schleifringanordnung
nach der ErfIndung im Längsschnitt und in Draufsicht gezeigt.The drawing shows an exemplary embodiment of a cast resin slip ring arrangement
according to the invention shown in longitudinal section and in plan view.
F i g. 1 zeigt dabei einen Längsschnitt nach der Linie IJ der
F i g. 2. Auf der nicht dargestellten Maschinenwelle ist in an sich bekannter
Weise eine Nabe 1, beispielsweise aus Stahl, fest angebracht, um die konzentrisch
und mit der Nabe fest verbunden die Schleifringe 4 liegen. In axialer Richtung gesehen
sind zwischen benachbarten Schleifringen und an den beiden äußeren Stirnseiten Isolierringe
3 in an sich bekannter Weise vorgesehen. Zur Nabe hin ragen diese Isolierringe
etwas über den Innenumfang der Schleifringe 4 hinaus. Zwischen der Nabe
1 und den Schleif- 4 und Isolierringen 3 sind diesen Zwischenraum
möglichst vollfüllende stabförmige Isolierkörper 6 angeordnet, deren Durchmesser
dem Abstand zwischen den Isolierringen und der Nabe entspricht. Die Anschlußleiter
5, 5', 5" zu den einzelnen Schleifringen sind achsparallel bis zu
den je-
weilig zugeordneten Schleifringen in den Zwischenraum
zwischen
Nabe und Schleif- und Isolierringen angeordnet. Für die in F i g. 1 verbleibenden
axialen Räume hinter den Anschlußleitern für den linken und mittleren Schleifring
sind entsprechend kürzer gehaltene, stabförmige Isolierkörper 6 als Fülln-iittel
vorgesehen. Die von den Anschlußleitern und den Isolierkörpern nicht ausgefüllten
Zwischenräume, die ja nur noch einen sehr geringen Anteil des Zwischenraumes zwischen
Nabe und Schleif- und Isolierringen ausmachen, sind in üblicher Weise mit Gießharz
2 ausgefüllt.F i g. 1 shows a longitudinal section along the line IJ in FIG . 2. A hub 1, for example made of steel, is fixedly attached to the machine shaft, not shown, in a manner known per se, around which the slip rings 4 lie concentrically and firmly connected to the hub. Viewed in the axial direction, insulating rings 3 are provided in a manner known per se between adjacent slip rings and on the two outer end faces. Towards the hub, these insulating rings protrude somewhat beyond the inner circumference of the slip rings 4. Between the hub 1 and the sliding 4 and insulating rings 3 , rod-shaped insulating bodies 6 that fill this space as fully as possible are arranged, the diameter of which corresponds to the distance between the insulating rings and the hub. The connecting conductors 5, 5 ', 5 "to the individual slip rings are axially parallel to the JE weilig associated slip rings in the intermediate space between the hub and the grinding head and insulated arranged. For the g in F i. 1 remaining axial space behind the leads for the left and middle slip rings are appropriately shorter, rod-shaped insulating bodies 6 provided as fillers Filled with casting resin 2 in the usual way.
In F i g. 2 ist die Möglichkeit angedeutet, an Stelle von stabförmigen
Isolierkörpern oder in Verbindung mit diesen Kugeln 7, 8 unterschiedlicher,
aufeinander abgestimmter Durchmesser zu verwenden.In Fig. 2 indicates the possibility of using different, coordinated diameters instead of rod-shaped insulating bodies or in connection with these balls 7, 8.