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Anwendung des Zentrierens von Rotationskörpern mit Mittelbohrung durch
an den Stirnseiten vorgesehene Zentrierflächen auf Schleifringträger kleiner Abmessungen
aus keramischem Material Bei Einrichtungen zur elektrischen Fernübertragung von
Winkelstellungen, ferner bei Generatoren und Motoren werden Schleifringe :.benutzt.
Die Schleifringe sitzen auf eineni Tragkörper aus Isolierstoff, der auf der Rotorachse
befestigt ist. Wegen der günstigen, von Witterungseinflüssen und Feuchtigkeit unabhängigen
Eigenschaften hat man bereits als Träger für die Schleifringe keramische Stoffe
benutzt.
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Der Formling für einen Schleifrsngträger aus Keramik verzieht sieh
nun aber beim Brennen. Somit kann der fertig gebrannte Scherben nicht ohne weiteres
mit Paßsifz auf die Rotorach.se aufgesetzt werden. Es ist daher notwendig, seine
Dohrung auszuschleifen. Ferner müssen auch die Sitzflächen für die Schleifringe
abgeschliffen werden. Diese Arbeiten sind aber umständlich und teuer,
-wenn es sich um kleine Schleifringträger handelt, also solche, deren Bohrung
nur eine Weite von einigen Millimetern hat.
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Um den Schwierigkeiten aus dem Wege zu gehen, hat man Iden Scherben
i gemäß Ei'. i und 2 zunächst mit einer Metallbuchse 2 versehen. Diese wird eingestaucht,
eingerollt oder eingelötet. Darauf wird die Metallbuchse auf genaues Maß aufgerieben
oder aufgebohrt. Erst dann ist es möglich, die :auf dem Außenmantel des Scherbens
befestigten Schleifringe 3 abzudrehen. q. sind die in axialen Kanälen des Scherbens
liegenden
Verbindungsdrähte zu den einzelnen Schleifringen.
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Es hat sich nun gezeigt, daß dieses kIerstellungsverfahren verschiedene
Nachteile bat. Einmal bereitet das Metallisieren der Innenwand des Scherbens i und
das Einlöten der 1Ietallbudise 2 bei kleinen Abinessungen des Schleifringkörpers
erheblich: Sch«-ierigkeiten. Außerdem wird die Metallbuchse beim Ausbohren oder
Aufreiben vielfach so stark beansprucht, daß sie sich vom Scherben wieder löst.
Beim Hineinstauchen der Metallbuchse in den Scherben besteht die Gefahr, daß sich
im Scherben Haarrisse bilden, die die Isolationsfestigkeit lierabsetzen. Somit fällt
bei der Fabrikation ein ziemlich erheblicher Ausschuß an.
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Es ist ferner bekannt, zum. Schleifen großer, hohler, längs unterteilter
Glaszylinder, insbesondere für Vervielfältigungsvorrich-. tunten, diese Glaszvlin@derliälften
auf einem kalibrierten Dorn zu befestigen. Damit dabei Befesti.ungsinittel nicht
stören, werden Kegelflächen angeschliffen, um mittels-kegeligen Spannringen die
Zylinderhälften zusammenzulialten Lind auf den Dorn festzuspannen.
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Aufgabe der Erfindung äst es nun, einen Schleifrin-träger kleiner
Abmessungen aus keramische:ni .Material auf einfache Art so herzurichten, :daß er
sich ohne Schwierigkeiten auf der Welle der elektrischen Ma-.chine mittels bitt
# of ler in anderer Weise sicher befestigen läßt. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen,
glas an sich bekannte Zentrieren von Rotationskörpern mit Mittelbohrung- durch an
den Stirnseiten vor gesehene Zentrierflächen auf den vorgenannten Schleifringträger
kleiner Abmessungen aus keramiscbein :.Material zum zentrischen Einspannen des Schleifringträgers
bei der Herstellun- und bei der endgültigen Befesti-"ung auf .der NVelle der elektrischen
'Maschine anzuwenden.
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Die Erfindung sei an Hand der Fig.3 ois 8 näher beschrieben.
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Der Schleifringträger i aus keramischem -Material, der als fertig
gebrannter Scherben die in Fig. 3 dargestellte Gestalt hat und mit ringförmigen
Ansätzen 5 versehen ist, auf denen die Schleifringe befestigt werden sollen, wird
zunächst auf einen Spreizdorn 6 aufgespannt. Der Spreizdorn wird so in eine Schleifbank
eingespannt, daß der Scherben ungefähr zentrisch läuft. Darauf werden die ringförmigen
Ansätze für die Schleifringe eschliffen, wie es in Fig. 3 angedeutet ist. a bg Die
auf diese Weise hergestellte zylindrische Außenfläche # wird dann zum Anbringen
von konischen Facetten oder Schrägflächen benutzt. Hierzu wird, wie aus Fig..I ersichtlich
ist, der Schleifringträger in ein Backenfutter 7 0. dgl. eingespannt. Mittels einer
Schleifscheibe 8 wird zunächst an einem tin,-1 später am anderen Rand der -Mittelbohrung
eine konische Facette g angeschliffen. Da diese Facetten gleichachsig zu den zylindrischen
Außenflächen der ringförmigen Ansätze ; liegen, können sie bei der weiteren Vera
rbcitung unter Verwendung gleichachsiger, konischer Halteglieder zum zentrisclien
Einspannen und Befestigen des Schleifringtrii;"ers benutzt werden.
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Nachdem die Schleifringe auf die ringförinigen Ansätze aufgebracht
sind, müssen sie zum @Ius,-leich :der dabei unvermeidlichen Verlagerungen noch abgedreht
und anschließend poliert werden. Diese Arbeitsvorgänge können noch vor dein Aufbringen
des Schleifringkörpers auf die Rotorachse in der Weise vorgenommen werden, daß gemäß
Fig. 5 der Schleifringträger i auf einen Dreh-oder Schleifdorn io finit einem konischen
Schulteransatz i i aufgesteckt wird, dessen .Neigung -der der beiden Facetten g
entspricht. Ein genau gleichachsig geführtes Paßstück 12 wird durch eine -Mutter
13 oder eine sonstige geeignete Spannvorrichtung gegen die äußere Facette des Schleifringträgers
gepreßt. Der Schleifringträger niinimt dann von selbst eine in bezog auf die Ob:erflä
clieri der Ansätze 5 zentrische Lage ein, und es scann die für einen genau zentrischen
Lauf der Schleifrinne 3 nötlge_ Oberflächenbearbeitung derselben erfolgen, wie es
bei i- angedeutet ist. Anschließend kann der fertige Schleifringkörper auf die Rotorachse
aufgekittet werden. Hierbei muß der Schleifringkörper genau zentriert werden. Auch
hierzu dienen @lie angeschliffenen Facetten g.
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Wie aus Fig.6 ersichtlich ist, kann die .Nchse T 5 finit einer konischen
Schulter 16 versehen sein, die sich der linken Facette des Schleifringträ""=ers
i anpaßt. Durch ein auf dien verjüngten Teil 15' der Achse 15 aufgesetztes konisches
Paßstück 17 wird in analoger Weise wie in Fig. 5 die 7Jentrierung vorgenommen. Dabei
kann das Paßstück 17 durch eine geeignete Halte- oder Spannvorrichtung so lange
gegen den Schleifringträger gedrückt werden, bis die zwischen dem :I.chsenteil 15'
und dem Schleifringträger eingebrachte Kittschicht 18 erhärtet ist.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 trägt der verdickte Teil 15 der
Achse bereits eine Rotorwicklung 2o. Uni eine noch sichere Befestigung des Schlenfringträgers
auf der Rotorachse zu erhalten, kann die Innenfläche des Schleifringträgers aufgerauht
sein. Zum ,gleichen Zweck können innerhalb des Schleifringträgers axial verlaufende
Rillen oder Rippen vorgesehen sein. Der im Schleifringträger
liegende
Wellenteil kann ebenfalls aufgerauht oder in it Rillen oder Rippen versehen sein.
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Anstatt das Abdrehen und sonstige Oberflächernbearbeitung der aufgesetzten
Schleifringe auf einem besonderen Dorn: io vorzunehmen, können diese Arbeitsvorgänge
auch gleich auf der Rotorachse-vorgenommen werden. Da gemäß Fig. 6 der Schleifringträger
i. durch das Paßstück 17 und die Schulter 16 genau zentrisch gehalten wird, kann
die Bearbeitung der Schleifringe 3 auch schon vorgenommen werden, bevor noch die
eingebrachte Kittschicht 18 erhärtet ist. Zweckmäßigerweise wird jedoch mit dieser
Bearbeitung bis zum Erhärten der Kittschicht gewartet. Das Paßstück 17 ist dann
überflüssig und kann entfernt werden.
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Es ist auch möglich, den Schleifringkörperkittlos auf der Rotorachse
15, 15' zu befestigen, indem ein dem Paßstück 12 in Fig. 5 ähnliches Klemmstück
auf den Achsenteil i;' aufgeschoben und hierdurch geeignete Mittel, z. B. einen
Stellring o.,dgl., unter Spannung gegen den Schleifrinagkörper gedrückt wird..
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Die Achse 15, 15' braucht nicht unbedingt verjüngt und mit einer konischen
Schulter 16
versehen zu sein. Es ist auch inögl,ich, diese Schulter .durch
einbesonderes, in geeigneter. Weise, z. B. durch einen Stift o. dgl., befestigtes,
konisches Paßstück zu ersetzen. Dieses kann .auch mehrteilig sein, so daß es nach
dem Erhärten des Kittes wieder abgenonimen werden kann.
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Fig.7 zeigt einen Schleifringträger mit Zentrierfacetten g' am äußeren
Rand. In diesem Fall werden @die Klemun- oder Paßstücke, wie bei ig angedeutet ist,
mit einem Hohlkonus ausgerüstet. Es ist auch möglich, auf einer Seite des Schleifringträgers
eine äußere Facette g' g mäß Fig. 7 und auf der anderen Seite eine innere Facette
g gemäß Fig. 4 bis 6 anzubringen.
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Eine weitere Möglichkeit für die Zentrierungdes Schleifringträgers
ist in Fäg. 8 dargestellt. Danach können :die- Stirnseiten 27 des gemäß Fi.g. 4
eingespannten Schleifringträgers mit einer Schleifscheibe 21 genau senkrecht zu
oder äußeren Zylinderfläche geschliffen und außerdem die Innenflächen 22 von zwerkmäßig
schon im Formling vorgesehenen Erweiterungen 23 der mittleren Bohrung auf beiden
Seiten desselben zylindrisch oder leicht konisch geschliffen werden. Das kann mit
einer Schleifscheibe 24 geschehen. Die Paß- oder Klemmstücke zum Zentrieren ödes
- Schlesfringkörpers auf der Welle 15 werden dianri entsprechend passend= ausgebildet.
Zweckmäßig erhalten die Paß-oder Klemmstücke 26 @die in. Fig. 8 dargestellte Gestalt.
Auch bei dieser Art der Zentrierung ist es möglich, statt der einen Innenfläche
22 eine- Außenfläche anzuschleifen, die der Außenfläche g' in Fig. 7 entspricht.