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Luftgekühlter Schleifring Die vorliegende Erfindung betrifft einen
luftgekühlten Schleifring, der sich aus einzelnen, in Abstand zueinander angeordneten
Kreisringscheiben zusammensetzt, in denen miteinander fluchtende Durchlässe enthalten
sind, die axial verlaufende, von mindestens einer Stirnseite ausgehende Kühlkanäle
bilden. Ein derartiger Schleifring ist aus der DT-AS 2 056 898 bekannt. Bei diesem
bekannten Schleifring sind die einzelnen Kreisringscheiben durch Distanzringe untereinander
auf Abstand gehalten, die radial :i.ur bis unterhalb der Durchlässe, d.h. der axialen
KUhlkanäle, reichen.
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Durch diese Distanzringe werden also zwischen den einzelnen Kreisringscheiben
radiale Kühlkanäle gebildet, die eine gewisse Pumpwirkung ausüben, so daß der Schleifring
selbstlüftend ist.
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Die sich über den gesamten Umfang der Kreisringscheiben erstreckenden
radialen Kühlkanäle geben dem Schleifring aber eine gewisse Unstabilität.
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Außerdem wird durch die auf Abstand zueinander liegenden Kreisringscheiben
die Bürstenabnutzung sehr ungleichmäßig. Es wird daher bei der bekannten Anordnung
versucht, durch zusätzliche Maßnahmen, wie eine Neigung der Kreisringscheiben gegenüber
der Welle oder das Anbringen einer spiralförmigen Nut auf der Schleifringoberfläche,
eine VergleichmäBigung der Abnutzung zu erzielen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine
geänderte Konstruktion unter Besbehaltung-der guten Kühlung durch Selbstbelüftung
die Bürstenabnutzung zu verringern und somit die Bürstenstandzeiten zu verlängern?
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein luftgekühlter Schleifring der eingangs beschriebenen
Art gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß sich die Kreisringscheiben aus zwei
oder mehreren Ringsektoren zusammensetzen, die sich an ihren Rändern jeweils teilweise
überlappen.
Diese Überlappungen versteifen zum einen den Schleifring
und wirken wie Abstandshalter, so daß sich zum anderen zwischen Ihnen liegende radiale
Kühlkanäle bilden, die mit den axialen Kühlkanälen in Verbindung stehen. Es entfallen
somit zusätzliche Distanzringe. Außerdem ergibt sich durch das Uberlappen der Randteile
der Ringsektoren automatisch eine Verlagerung der Kontaktpunkte zwischen Bürste
und Schleifring in axialer Richtung und somit eine Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung.
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Die Anzahl der überlappungsstellen (und somit die Zahl der Ringsektoren)
sowie das Verhältnis der Länge der Uberlappung zur Länge des radialen Kishlkanals
ist frei wählbar.
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Zur Vereinfachung der Fertigung ist es zweckmäßig, für den Aufbau
eines Schleifringes Jeweils untereinander identische Ringsektoren zu verwenden.
Man kann das Verhältnis zwischen der Breite der Kontaktflächen zu der Breite der
radialen Kühlkanäle dadurch variieren, daß die sich überlappenden Randteile der
Ringsektoren unterschiedliche Dicken aufweisen.
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Eine weitere Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung läßt sich noch
dadurch erzielen, daß man die Ringsektoren nicht eben gestaltet, sondern sie ganz
oder teilweise aus ihrer Ebene auslenkt, so daß sich bereits entlang des Umfangs
der Ringsektoren in axialer Richtung ein Versatz des Kontaktpunktes ergibt.
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Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. 1, 3, 4 und 6 zeigen, als Abwicklung
schematisch dargestellt, jeweils Ansichten der Schleifflächen von unterschiedlich
aufgebauten Schleifringen, die Fig. 2 und 5 zeigen dagegen, ebenfalls unterschiedlich
ausgebildete, Seitenansichten eines derartigen aus sich überlappenden Ringsektoren
zusammengesetzten Schleifringes.
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Ubereinstimmende Teile sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein selbstlüftender Schleifring 1 dargestellt,
der sich aus identischen, ebenen Ringsektoren 2 zusammensetzt,
deren
Randteile 3 sich Jeweils überlappen, derart, daß vier Ringsektoren 2 jeweils eine
Kreisringscheibe 4 bilden.
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Der Schleifring 1 setzt sich insgesamt aus fünf nebeneinander liegenden
derartigen Kreisringscheiben 4 zusammen und an seinen Stirnseiten ist Jeweils ein
Isolierring 5 angeordnet, der snmit die seitliche Begrenzung des Schleifringes -1
bildet.
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Durch diesen Aufbau der Kreisringscheibe 4 liegen die einzelnen, längs
des Umfanges aufeinanderfolgenden Ringsektoren 2 zueinander in axialer Richtung
jeweils versetzt und somit wechselt die Kontaktstelle zwischen Bürste und Schleifring
1 ständig und der Bürstenverschleiß ist gleichmäßig verteilt. Außerdem entstehen
-zwischen den Jeweiligen sich überlappenden Randteilen 3 der Ringsektoren 2 radial
gerichtete Kühlkanäle 6, die sich über die gesamte radiale Höhe der Ringsektoren
2 erstrecken. Sie stehen dadurch mit den am inneren Rand 7 der Ringsektoren 2 angeordneten
Durchlässen 8 in Verbindung. Da sämtliche Durchlässe 8 der Ringsektoren 2 jeweils
zueinander fluchten, bilden sie somit axial gerichtete Kühlkanäle, die zumindest
zu einer Stirnseite jedes Schleifringes 1 geführt sind, wobei dann entsprechend
auf dieser Stirnseite Durchlässe 8 auch in dem Isolierring 5 vorgesehen sind. Handelt
es sich um Anordnungen von mehreren Schleifringen untereinander, so können diese
Kühlkanäle auch, wie es bereits bekannt ist, mit einer Stirnfläche der Gesamtanordnung
verbunden sein. Uber diese axial gerichteten Kühlkanäle, gebildet aus den Durchlässen
8, und den radialen Kühlkanälen 6, wird genügend Luft geleitet, die durch die Förderwirkung
der senkrechten Stirnflächen der einzelnen Ringsektoren 2 im Bereich der Kühlkanäle
6 angesaugt wird, so daß eine ausreichende Kühlung des gesamten Schleifringes ermöglicht
ist, ohne daß Fremdlüfter benötigt werden.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schleifring
1 aus identischen Ringsektoren 2 zusammengesetzt, die Jeweils zwischen den Randteilen
3 aus deren Ebene herausgeführt sind. Diese Ringsektoren 2 sind in ihrer Mitte Jeweils
um einen ihrer Dicke entsprechendenBetrag abgebogen. Um eine Kreisringscheibe 4
zu bilden, folgen deshalb, längs des Umfanges gesehen,
Jeweils zwei
um 1800 verdreht angeordnete Ringsektoren 2 aufeinander. Auf diese Weise erhält
man einen häufigeren Versatz der Kontaktstelle zwischen Bürste und Schleifring entlang
des Umfanges des Schleifringes und somit eine Vergleichmäßigung der Bürstenabnutzung.
Die durch die radial gerichteten Kühlkanäle 6 gegebene vorteilhafte Kühlwirkung
bleibt aber ebenfalls erhal-ten.
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Die einzelnen Kreisringscheiben 4 brauchen aber nicht nur, wie bisher
gezeigt, aus einer geraden Anzahl von Ringsektoren 2 zusammengesetzt sein, es genügen
dazu auch bereits drei einzelne Kreissektoren 2. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel
ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt: Auch hier sind die einzelnen, untereinander-identischen
Ringsektoren 2 nicht eben, sondern die beiden Randteile 3 sind gegeneinander um
ihre Breite versetzt. Jede Kreisringscheibe 4 des Schleifringes 1 kann daher aus
einer ungeraden Anzahl von Ringsektoren 2 zusammengesetzt werden, da jeweils durch
den Versatz des einen Randteiles um eine Dicke des Ringsegmentes ein gleichmäßiges
Aneinanderreihen der einzelnen Ringsegmente an jeder Uberlappungsstelle möglich
ist. Auch hier wird ein Versatz der Kontaktstellen zwischen Bürste und Schleifring
erreicht.
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Die zwischen den einzelnen Kreisringscheiben gebildeten radialen Kühlkanäle
6 stehen bei dieser Ausführungsform mit am inneren Rand 7 der Ringsektoren 2 angeordneten
Bohrungen 9 in Verbindung, welche die axial gerichteten, zumindestens zu einer Stirnseite
führenden Kühlkanäle bilden.
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Die Fig. 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem jeder
Ringsektor 10 auf der einen Seite ein Randteil 11 von normaler Breite und auf der
anderen Seite ein Randteil 12 von halber Breite aufweist. Die einzelnen Ringsektoren
10 sind jeweils so aneinandergereiht, daß ein Randteil 11 normaler Breite, einen
Randteil 12 von halber Breite überlappt. Dadurch entstehen zwischen den einzelnen
gebildeten Kreisringscheiben 4 radial gerichtete Kühlkanäle 6, deren Breite nur
der halben Breite der Ringsektoren
10, d.h. der Breite der Randteile
12 entspricht. Man kann auf diese Weise das Verhältnis der Lauffläche zur Breite
der Kühlkanäle unabhängig voneinander variieren, und insbesondere die Breite der
Kühlkanäle 6 im Hinblick auf ihre Fprderwirkung und die Breite der Lauffläche im
Hinblick auf die zu übertragenden Ströme bemessen. Auch hier ergibt sich aber ein
ständiger Versatz der Kontaktstellen zwischen Bürste und Schleifring.
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Allerdings müssen an den Stirnseiten eines derartigen Schleifringes
noch zusätzliche Ringsektoren 13 und 14 eingesetzt werden, um die vorhandene Stufung
auszugleichen. Die Ringsektoren 13 sind eben und haben nur die Breite der Randteile
12. Der Ringsektor 14 hat im Mittelteil die Breite der Randteile 11, besitzt aber
nur zwei schmale, versetzt zueinander liegende Randteile 12.
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7 Ansprüche 6 Figuren