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Ölgeschmiertes Getriebe mit umlaufenden Elektromagneten.
Die Erfindung betrifft ein ölgeschmiertes Getriebe mit umlaufenden Elektromagneten, deren
Wicklungen der Strom je durch einen Schleifring und durch mindestens eine Bürste zugeführt wird.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung der üblichen Kohlebürsten von rundem oder rechteckigem
Querschnitt das auf den Schleifring gelangte Spritzöl in dünner Schicht unter die Bürste tritt und dadurch den Übergangswiderstand sehr erhöht. Dieser muss aber sehr niedrig gehalten werden, weil der Erregerstrom in der Regel eine verhältnismässig niedrige Spannung hat. Er wird nämlich bei
Einbau des Getriebes in Kraftwagen von einer Batterie geliefert. Schützt man aber den Schleifring gegen das Spritzöl, so dass er trocken bleibt, so ergibt sich eine zu rasche Abnutzung der Bürsten, da diese zur Verringerung des Übergangswiderstandes ziemlich stark angedrückt werden müssen.
Erfindungsgemäss ist die Bürste so gestaltet, da sie an dem ölbenetzten Schleifring mit einer ringförmigen Fläche anliegt. Es hat sich gezeigt, dass sich dieser Ausgestaltung zufolge ein sehr geringer Übergangswiderstand verbunden mit geringer Abnutzung ergibt. Dies lässt sich dadurch erklären, dass die verhältnismässig schmale ringförmige Fläche das Öl auf kürzestem Wege nach innen oder aussen zwischen Bürste und Schleifring herauszupressen vermag, ohne dass hiezu eine übermässig starke, die Abnutzung erhöhende Flächenpressung erforderlich würde.
Um die Schmierung des Schleifringes beherrschen zu können, empfiehlt es sich, die Bürste röhrenförmig auszuführen und ihrem Innenraum Öl zuzuführen. Diese Ölzufuhr kann durch Öffnungen in der Buchse erfolgen, in der die Bürste längsverschiebbar geführt ist. Eine zusätzliche Schmierung des Schleifringes durch Spritzöl wird dann am besten durch Einkapseln des Schleifringes verhindert.
Durch diese Massnahmen ergibt sich eine stets gleichbleibende Schmierung, die leicht zu regeln ist und'die im Verein mit der ringförmigen Gestalt der Anlagefläche der Bürste am Schleifring zu einem niedrigen Übergangswiderstand bei geringer Abnutzung führt.
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulich. In diesen zeigt Fig. 1 einen senkrechten, in Achsenrichtung verlaufenden Teilschnitt durch das Getriebe mit im Aufriss veranschaulichter Bürste, Fig. 2 eine in grösserem Massstab gehaltene Teilansicht der Fig. 1 mit im Schnitt dargestellter Bürste und Fig. 3 die Bürste für sich allein herausgezeichnet im Längsschnitt.
Das insbesondere für den Einbau in Kraftwagen bestimmte Getriebe besteht aus einem Gehäuse 1, in das die Antriebswelle 2 hineinragt. Auf dieser ist eine Scheibe 21 mit einem ringförmigen Kranz 4 aufgekeilt, in den eine Magnetwicklung 10 eingelassen ist. Der Kranz 4 dient als elektromagnetischer Kupplungsring, der bei Erregung einen axial verschiebbar gelagerten Ankerring 3 anzieht und diesen dann durch Reibung mitnimmt. Der Ankerring 3 kann aber auch von einem am Gehäuse 1 befestigten ringförmigen Elektromagneten 5 mit einer Wicklung 8 angezogen werden.
Der Ankerring 3 sitzt an einer Scheibe, deren Nabe einen Zahnkranz trägt, der das innere Sonnenrad eines Planetenradgetriebes darstellt. Das äussere Sonnenrad 7 wird von einem Zahnkranz gebildet, der von einem auf der Welle 2 gelagerten Getriebeteil getragen wird. Dieser Getriebeteil ist seinerseits durch weitere, entsprechend ausgeführte elektromagnetisch gesteuerte Planetenradgetriebe mit der Abtriebswelle verbunden. Die Planetenräder 6 sitzen an einem Träger, der ebenfalls auf der Welle 2 aufgekeilt ist und auf dessen Nabe sich das mit dem Anker 3 aus einem Stück bestehende innere Sonnenrad drehen und verschieben kann. Wird die Wicklung 8 erregt, während die Wicklung 10 stromlos ist, so steht das innere Sonnenrad fest.
Der mit der Antriebswelle 2 umlaufende Planeten-
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radträger treibt daher das äussere Sonnenrad 7 mit entsprechender Geschwindigkeit an, Ist aber die - Wicklung. ? erregt und die Wicklung S stromlos, so laufen der Planetenradträger 7 und das innere Sonnenrad mit gleicher Geschwindigkeit um, so dass ein Abwälzen der Planetenräder 6 nicht erfolgen kann. Das äussere Sonnenrad 7 wird dann mit der Drehzahl der Antriebswelle 2 mitgenommen. Die Stromzuführung zur Wicklung 8 erfolgt durch feste Anschlüsse 9, während die Stromzuführung zu den umlaufenden Elektromagneten über Schleifring und Bürste erfolgen muss.
Das eine Ende der Wicklung 10 ist zu diesem Zweck mit dem Ring 4 leitend verbunden, während das andere Ende durch eine isolierte Leitung mit einem Schleifring 11 verbunden ist. Dieser ist auf
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isoliert und kegelförmig ausgebildet, so dass Spritzöl unter der Fliehkraftwirkung auf seinem Umfang mit Bezug auf Fig. 1 nach links abfliesst. An der Umfangsfläche des Schleifringes 11 liegt die Bürste 12 an. Diese besteht, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, aus einem rohrförmigen Körper aus dem üblichen Stoff, z. B. einer Mischung von Kupfer und Kohle, dessen Innenbohrung 16 nach dem unteren Ende hin trichterförmig erweitert ist. Auf diese Weise entsteht eine ringförmige Fläche 16', mit der sich die Bürste an den Umfang des Schleifringes 11 anlegt.
Der rohrförmige Körper 12 ist längsverschiebbar in dem unteren Ende einer aus Metall bestehenden Buchse 13 geführt, deren oberes Ende ein Innen-
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förmigen Körper 12 ist eine Sehraubenfeder 17'eingesetzt, deren Spannung durch die Stellschraube geregelt werden kann und die ihrerseits die Bürste 12 an den Schleifring 11 andrückt. Ein stabförmiger Ansatz der Schraube 18 ragt in die Feder 17 hinein und dient dazu, deren Windungen zu führen.
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Isolierstoff.
Die Buchse 14'ist in ein Auge des Gehäuses 7 eingesetzt, während die Buchse 14 in der Bohrung eines ringförmigen Flansches 19 sitzt, der mit dem Gehäuse 1 aus einem Stück besteht und dazu dient, den Schleifring 11 abzudecken und so gegen Spritzöl zu schützen. Ein ringförmiger Flansch 20 ist an der den Magnetkranz 4 tragenden Scheibe 21 vorgesehen und mit einer zum Abschleudern von Spritzöl dienenden Schneide versehen, die so dicht als möglich an den Flansch 19 heranragt, um den Durchtritt von Spritzöl zu verhindern.
Oberhalb der Isolierbuchse 14 ist die Buchse lt') mit radialen Bohrungen 1, 5 versehen.
Die Wirkungsweise ist folgende : Der sich drehende Kranz 4 und die umlaufende Ankerscheibe. 3 schleudern fortwährend Öl gegen das Gehäuse, an dessen Wänden das Öl herunterrieselt, wie in Fig. 2 angedeutet ist. Das Öl bespült hiebei auch die Buchse J. 3 und staut sieh an der Stirnfläche der Isolierbuchse 14. An dieser Stelle tritt das Öl durch die Löcher 15 und fliesst innen in der Buchse 7. 3 herab und in die Längsbohrung 16 der Bürste 12 hinein. Auf diese Weise gelangt das Öl auf den Schleifring 11 innerhalb der ringförmigen Stirnfläche der Bürste.
Die geringen Ölmengen, die zwischen den Bürstenrand und der Umfangsfläche des Schleifringes nach aussen hindurchtreten, fliessen mit Bezug auf Fig. 2 nach links und werden dann von dem Rand 20 abgeschleudert, so dass der Schleifring stets gleichmässig mit einem dünnen Ölfilm überzogen bleibt.
Infolge der trichterförmigen Erweiterung 16'der Innenbohrung 16 der Bürste wird der sich an den Schleifring 11 anlegende Rand der Bürste verhältnismässig schmal. Es hat sich gezeigt, dass hiedurch ein niedriger Übergangswiderstand bei geringer Abnutzung erzielt wird. Auch behindert diese Form der Berührungsfläche die Bürste an der lästigen Neigung, sich in der Buchse 13 zu drehen.
Der Erregerstrom wird der Schraube 18 zugeführt, von wo er über die Feder 17, den Halter 13, die Bürste 12, den Schleifring 11 und die Leitung 10'in die Spule 10 fliesst, während die Rückleitung des Stromes durch die Eisenmasse. des Magneten erfolgt.
Die Regelung der Schmierung erfolgt durch entsprechende Bemessung der Anzahl und der Grösse der Löcher 15.
Das vom Innern der Bürste nach aussen fliessende Öl spült den sich hinter der Bürste ansammelnden Kohlenstaubschlamm fort und dient auch zur Abführung der am Bürstenrand entstehenden Reibungwärme.
Die Ölzufuhr zum rohrförmigen Bürstenhalter 1. 3 könnte auch in der Weise geschehen, dass an die Löcher 15 ein Olleitungsrohr angeschlossen würde, während sich zwecks besserer Durchspülung der Bürste eine oder mehrere radiale Aussparungen in der ringförmigen Berührungsfläche der Bürste anbringen lassen, wie sie in Fig. 3 bei 22 angedeutet sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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an dem ölbenetzten Schleifring (11) mit einer ringförmigen Fläche (16') anliegt, deren Breite sich nur auf einen Bruchteil dieses Durchmessers beläuft..