EP1133028A2 - Schleifring-Anordnung bei elektrischen Motoren und Generatoren - Google Patents

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EP1133028A2
EP1133028A2 EP01103814A EP01103814A EP1133028A2 EP 1133028 A2 EP1133028 A2 EP 1133028A2 EP 01103814 A EP01103814 A EP 01103814A EP 01103814 A EP01103814 A EP 01103814A EP 1133028 A2 EP1133028 A2 EP 1133028A2
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EP
European Patent Office
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slip ring
sliding layer
slip
metallic
arrangement according
Prior art date
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EP01103814A
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English (en)
French (fr)
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EP1133028A3 (de
EP1133028B1 (de
Inventor
Wolfgang Dr. Vesper
Klaus Stadie
Ingolf Hahn
Aloysius Meyer
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Pantrac GmbH
Original Assignee
SGL Carbon SE
Siemens AG
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Publication date
Application filed by SGL Carbon SE, Siemens AG filed Critical SGL Carbon SE
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Publication of EP1133028A3 publication Critical patent/EP1133028A3/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/08—Slip-rings
    • H01R39/085—Slip-rings the slip-rings being made of carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/56—Devices for lubricating or polishing slip-rings or commutators during operation of the collector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection

Definitions

  • the invention relates to slip ring arrangements for electrical machines with brushes made of carbon materials and slip ring bodies, the brushes with the slip rings of the slip ring body are electrically conductive are interconnected.
  • Electric motors and generators with which electric Energy in rotational energy or vice versa rotational energy is converted into electrical energy Power supply for the rotatably arranged coil, the ver non-positively or positively with the axis of rotation is bound. This is usually done with the axis of rotation connected and concentric slip rings, which are conductively connected with fixed brushes, or about the pairing of brushes with so-called commutators or collectors in addition to manufacturing the electrical Connection between the fixed and the rotating part of the electrical machine also the electricity turn (with DC machines).
  • the slip rings and commutators usually exist made of metals such as copper, copper alloys such as Bronze, Tin bronze, nickel bronze, silver or steel.
  • the slip rings become slip ring bodies by insulating Fasteners connected to the hub (axis of rotation), being are isolated from each other and from each other.
  • electrically conductive Brushes arranged in a fixed position, which are connected to the Surface of the slip rings are kept in contact.
  • For AC motors and generators become slip rings required individually or several times per phase.
  • the sliding contacts mostly consist of carbon materials, optionally in combination with metals (e.g. metal graphite, for the production of which mixtures of Metal powders, especially copper, tin or lead, with Graphite, especially natural graphite, pressed and subsequently solidified by annealing or sintering).
  • metals e.g. metal graphite, for the production of which mixtures of Metal powders, especially copper, tin or lead, with Graphite, especially natural graphite, pressed and subsequently solidified by annealing or sintering).
  • Another construction is from the patent DD 248 909 known.
  • the slip ring base Has voids to the heat loss from all sides To be able to remove ventilation.
  • the metallic slip ring base facing side of the coal guide ring must be metallized to have a low contact resistance to ensure and enable a soldered connection. Due to the strong heating of the construction by the Ohmic power loss as well as during soldering thermal stresses occur. Therefore, the outer part of the metallic slip ring base preferably with recesses provided to compensate for thermal stresses.
  • This construction ensures that the contact surface pairing has minimal wear, since the material of the friction partner of the brushes can be selected so that the abrasion between these mutually moving materials is considerably lower than that between a pairing of metals or a pairing with metal and carbon material for the brushes.
  • the contact resistance between the metallic base of the slip ring and the sliding layer is centrosymmetric.
  • the invention therefore relates to a slip ring arrangement for electric motors and generators in which brushes are made Carbon materials and the slip rings of the slip ring body are electrically connected to each other, characterized in that the slip rings are metallic Slip rings of the usual type (slip ring base) and one electrically conductive sliding layer made of a graphite material include, whose thickness is a maximum of 11% of the outer radius of the slip ring and the electrically conductive on the Scope of the metallic slip ring base by gluing is attached. It is also possible that not all Slip rings of the slip ring body with the sliding layer are provided.
  • the slip ring body is here designates the arrangement that consists of the hub, the Insulator (preferably the insulating sleeve in the form of a Cylinder jacket) and the slip rings, which at the Invention from the metallic slip ring base and Sliding layer are composed.
  • the thickness of the sliding layer is limited by their conductivity (the thicker that compared to metals poorer conductive sliding layer, the higher it becomes the resistance between that with the metallic slip ring base Conductively connected discharge line and the connecting line on the brush). It has proven to be beneficial proven the thickness of the sliding layer not greater than 11% to make the radius of the outer cladding of the sliding layer.
  • the metallic slip ring base is usually a flat cylindrical support ring, the massive, with (mostly circular) recesses or designed as a spoked wheel can be. It is also possible and preferred the width the slip ring base near the outer shell in the Region to choose larger than the rest of the ring.
  • the advantage of a bond is that the electrical Connection has the largest possible contact area, this lowers the contact resistance and distributes the force between the two materials on the largest possible area. In the case of gluing, this is otherwise not the case with Preparation of a solder joint required heating Temperatures at which the solder melts. When soldering namely, special precautions required to avoid Avoid damage to the slip ring base, such as disassembly or attaching a heat shield.
  • the sliding layer consists of an electrically conductive Graphite material. Is preferred as material for the Sliding layer a graphite material with a bending strength of at least 30 MPa. Will continue preferably isostatically pressed graphite material used.
  • the thickness of the sliding layer should be in the Compared to the metallic slip ring base higher specific resistance can be kept as low as possible. However, it should be borne in mind that on the one hand the mechanical stability of the sliding layer with less Thickness becomes smaller, and on the other hand the abrasion in Connection with the (usually and preferably from Carbon materials) brushing through the appropriate selection of material and its thickness should be designed that by renewing the sliding layer required maintenance intervals the same or longer than the average bearing life.
  • the thickness of the sliding layer should therefore not more than 11% of the outer radius of the slip ring (i.e. the outer radius of the sliding layer); is preferred the thickness of the sliding layer is 10% or less of this radius, especially 8% or less, with shares of 6% and below or 4% and below are particularly preferred.
  • conductive adhesives are used for gluing the sliding layer and the metallic slip ring base .
  • This Adhesives should preferably be selected so that their Temperature resistance is so great that even a firm one Gluing the sliding layer on the metallic
  • the slip ring base is secured during operation the slip ring arrangement occurring temperatures at Slip ring.
  • adhesives are also preferably used, that do not have a suitable conductivity of their own however, a metal powder, preferably copper powder, is added becomes.
  • the Adhesive layer the coated surfaces with the metal powder sprinkled to an electrically conductive adhesive connection to obtain.
  • the metal powder used have preferably has a grain size of 0.01 mm to 0.2 mm.
  • Adhesives used include, in particular, epoxy resin adhesives, Phenolic resin adhesive, cyanate ester resin adhesive and adhesive the basis of polyurethane resins, polyester resins and Amine resins.
  • Slip rings used phenolic resin adhesive.
  • the Layer thickness of the adhesive on the metal surface of the Slip ring base or on the inner surface of the sliding layer is preferably between 0.02 mm and 0.2 mm, particularly preferably between 0.05 mm and 0.1 mm.
  • graphite brushes that is, brushes made of Carbon materials with a graphitic character. These include in particular electrographite and burned Carbon materials that contain natural graphite.
  • the sliding layer which is preferably made of said flex-resistant Carbon material exists, if necessary without problems can be renewed; all that has to be done is the remaining one Sliding layer and the adhesive layer down to the metal be turned off, followed by a new sliding layer can be applied. Changes in brush position at this overhaul is not required here. At a the slip ring must be made of pure metal if worn be revised, with a minimum diameter not may fall short, or the entire slip ring must be replaced, the brushes also renewed Need to become.
  • the metallic slip rings an existing machine in this way (e.g. by Grinding, turning or milling) to prepare that at least one of the edges of the outer surface of the remaining metallic slip ring base each Stand overhang (in the direction of the increasing radius) remains, which is preferably 0.5 mm to 5 mm, in particular 1 mm up to 3 mm wide and 0.5 mm to 3 mm, preferably 1 to 2 mm is high.
  • the sliding layer is in the cylindrical groove, which is created in this way, glued in such a way that the Completes the sliding layer with the supernatants or these preferably by up to 5 mm, in particular up to 3 mm towered over.
  • the entire Slip ring body for overhauling or renewing the sliding layer be clamped, the slip rings are up to the metallic base is turned off and the sliding layer can (with one or more slip rings at the same time) be replaced.
  • the sliding layer can consist of a closed ring consist; however, it is preferred to make the sliding layer to put together several segments that consist of one or several graphite rings are cut, whereby they are in at least two, particularly preferably at least three Segments is applied to the carrier. It is favorable, the joint between two adjacent Sliding layer segments not parallel to the axis of rotation (i.e. perpendicular to the tangent), but in one Angle to the tangent of maximum 75 °, preferably maximum 60 °, and particularly preferably up to 45 °.
  • Tangent is defined as follows and continues like this uses: “A tangent is any straight line that is the outer Touched surface of the slip ring and perpendicular to Rotation axis of the rotating part of the electrical Machine runs. "So it turned out to be particularly advantageous proven if the sliding layer in one piece in the form of a Ring is applied to slit this all around an angle ⁇ with respect to the tangent, which preferably so too is dimensioned that the slot at least once over the full extent of the sliding layer runs.
  • the (arc) length of the longest segment should be at least 110% of the length of the other (or the second longest) segment.
  • the thickness of the sliding layer is up to 11% of the outer radius of the slip ring, preferably at most 5 mm, in particular 4 mm and less.
  • a Insulating layer 12 which is applied to a hub 1
  • This construction is over 2, which is an enlarged detail 1 is.
  • a metallic part of the slip ring base 2 on which the annular sliding layer 3 through the electrically conductive adhesive 6 is attached.
  • FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of FIG. 1.
  • the annular slip ring base 2 ′′, to which the sliding layer 3 ′′ is glued, is fastened on the insulating layer 12 above the hub 1.
  • the multi-part embodiment of the sliding layer 3 ′′ can be seen in this FIG. 4, a three-part embodiment being shown here, with the sliding layer segments 3 ′′ 1 , 3 ′′ 2 and 3 ′′ 3 and the joints 7, 7 'and 7 ".
  • FIG. 5 is a top view of such Slip ring shown, with the viewing direction vertical to the axis and perpendicular to the diameter of the slip ring is.
  • the sliding layer 3 is on the slip ring base 2 in glued several segments, here a joint 8 can be seen between two segments of the sliding layer.
  • the Angle ⁇ of the joint 8 against the tangent is 60 °.
  • FIG. 6 shows a top view like FIG. 5 another preferred embodiment in which the Sliding layer forming ring 3 is slotted.
  • the angle ⁇ the slot 9 with respect to the tangent is preferably so chosen that the slot along a spiral line on the The outer surface of the cylindrical sliding layer runs and the Length of the slot is greater than the circumference of the lateral surface is.
  • the slotted sliding layer 3 is then glued to the slip ring base 2 so that it lies flush and the width of the slot 9 as possible is low.
  • the acute angle ⁇ (small angle) of the Slit 9 further minimized with respect to the tangent possible bumps or bumps and thereby reduces the Abrasion.
  • the slip ring body from the comparative example (with a diameter of 280 mm) was clamped centrally on a lathe and the slip rings made of steel were turned to an outer diameter of 270 mm.
  • three ring segments were made of an isostatically pressed graphite of the brand 300 from SGL CARBON GmbH with the dimensions: inside diameter 270 mm, outside diameter 282 mm, width 30 mm with the help of a phenolic resin as an adhesive, which was coated with copper powder Type FFL from the company Norddeutsche Affinerie was filled (composition: 50% by weight resin, 50% by weight copper powder), glued on.
  • the joints between the segments were designed with a slope of 60 °.
  • the slip ring body was again clamped centrally and turned to an outer diameter of 280 mm.
  • the slip ring body was reinstalled in the engine.
  • the brushes were exchanged for graphite brushes of the RE65 brand from SGL CARBON GmbH.
  • the same measurements as in the comparative example were carried out. The results are summarized in the table.
  • comparison example brush RC53 RE65 Sliding layer Steel X10Cr13 Isographite 300 Wear brush 0.3 mm / 100 h ⁇ 0.05 mm / 100 h Wear ring not measurable not measurable
  • the slip ring arrangement according to the example according to the example could even be carried out up to approximately 3.5 times the rated current, which corresponds to a current density of 40 A / cm 2 over the slip ring arrangement according to the invention. Even at this even higher load, no damage to the slip rings and brushes (firing the brushes) of the arrangement according to the invention could be observed.
  • a major advantage of the slip ring arrangement according to the invention is that the slip rings almost without Exchange can be used. Only the sliding layer can be renewed if necessary without however, the metallic slip ring base is noteworthy to attack. In contrast, the previously used metallic slip rings to be renewed over time because every time you maintain the electrical Machines to replace the bearings had to be turned off around the scoring on the slip ring surface compensate.

Abstract

Schleifring-Anordnung für elektrische Motoren und Generatoren, in denen Bürsten aus Kohlenstoff-Werkstoffen und Schleifringe (10, 10', 10'') des Schleifringkörpers (11) elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei die Schleifringe (10, 10', 10'') metallische Schleifringe (2, 2' und 2'') üblicher Bauart als Schleifringbasis und eine elektrisch leitende Gleitschicht (3, 3' und 3'') aus einem Graphit-Werkstoff umfassen, deren Dicke maximal 11 % des Radius des Schleifrings (10, 10', 10'') beträgt und die elektrisch leitend auf dem Umfang der metallischen Schleifringbasis (2, 2' und 2'') durch Verklebung befestigt ist. Verfahren zur Umrüstung von Schleifringkörpern mit metallischen Schleifringen durch Abtragen der metallischen Schleifringe und Aufkleben einer Gleitschicht. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft Schleifring-Anordnungen für elektrische Maschinen mit Bürsten aus Kohlenstoff-Werkstoffen und Schleifringkörpern, wobei die Bürsten mit den Schleifringen der Schleifringkörper elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
Elektrische Motoren und Generatoren, mit denen elektrische Energie in Rotationsenergie oder umgekehrt Rotationsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird, benötigen eine Stromzuführung für die drehbar angeordnete Spule, die kraftschlüssig oder formschlüssig mit der Drehachse ver bunden ist. Dies erfolgt üblicherweise über mit der Drehachse verbundene und mit dieser konzentrische Schleifringe, die mit feststehenden Bürsten leitend verbunden sind, oder über die Paarung von Bürsten mit sogenannten Kommutatoren oder Kollektoren, die neben der Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem feststehenden und dem drehenden Teil der elektrischen Maschine auch die Stromwendung (bei Gleichstrommaschinen) bewirken.
Üblicherweise bestehen die Schleifringe und Kommutatoren aus Metallen wie Kupfer, Kupferlegierungen wie z.B. Bronze, Zinnbronzen, Nickelbronze, Silber oder Stahl. Die Schleifringe werden zu Schleifringkörpern durch isolierende Befestigungen mit der Nabe (Drehachse) verbunden, wobei sie dieser gegenüber und untereinander isoliert sind. Entlang des Umfangs der Schleifringe sind elektrisch leitende Bürsten ortsfest angeordnet, die durch Federkraft mit der Oberfläche der Schleifringe in Kontakt gehalten werden. Für Wechselstrom-Motoren und -Generatoren werden Schleifringe einzeln oder mehrfach je Phase benötigt.
Die Gleitkontakte (Bürsten) bestehen meist aus Kohlenstoff-werkstoffen, gegebenenfalls in Kombination mit Metallen (z.B. Metallgraphit, zu dessen Herstellung Mischungen von Metallpulvern, insbesondere Kupfer, Zinn oder Blei, mit Graphit, insbesondere Naturgraphit, verpreßt und anschließend durch Glühen oder Sintern verfestigt werden).
Bei all diesen Werkstoffpaarungen kommt es durch die gegenseitige Bewegung und auch durch die teilweise hohen übertragenen Ströme zu Verschleiß, wobei sich aus dem Abrieb Stäube bilden können, die zu Kriechwegverkürzung durch Verschmutzung und damit zu Überschlägen führen können; andererseits ergibt sich ein Abtrag der sich berührenden Schichten. Dabei ergeben sich durch die Notwendigkeit des Ersatzes der Bürsten und der Oberflächen-Nachbehandlung der Schleifringe (Abdrehen der Fehlstellen wie Riefen oder ähnliches) zusätzliche Wartungsintervalle, die kürzer sind als die Wartungsintervalle der (Wälz-) Lager, was wesentlich erhöhte Wartungskosten vor allem durch zusätzliche Ausfallzeiten verursacht.
Es ist daher erwünscht, den Abrieb möglichst gering zu halten und so die Häufigkeit der dadurch bedingten Wartungsarbeiten geringer oder höchstens gleich der Häufigkeit der Wartungsarbeiten für die Lager und/oder anderer Verschleißteile zu machen.
Aus der Patentschrift DD 258 687 A1 und aus VEM Zeitschrift 1975, S. 15 ff ist bekannt, daß bei einer Paarung von Graphitbürsten mit Schleifringen aus Graphit der Verschleiß sehr niedrig ist. Dieses System hat jedoch den Nachteil, daß durch den Graphitkörper der Schleifringe wegen dessen im Vergleich zu Metallen relativ hohen spezifischen Widerstandes nur geringe Ströme durchgeleitet werden können. Bei hohen durchgeleiteten Strömen wird die Ohm'sche Wärme unzulässig hoch. Dies kann zu Schädigung des Systems führen. Die Ein- oder Ableitung des Stroms erfolgt bei einem Schleifring über einen metallischen Leiter, der parallel zur Drehachse seitlich versetzt zu dieser verläuft und mit dem Körper des Schleifrings elektrisch leitend verbunden ist. Da der Widerstand im Inneren eines Graphitschleifrings von ähnlicher Größe wie der Übergangswiderstand zwischen Schleifring und Bürste ist, führt dies bei konstantem induzierten Strom in der Spule zu periodischen Spannungsschwankungen bei einem Generator bzw. bei einem Motor zu ungleichmäßigem Drehmoment, je nach der Weglänge des Stroms und damit dem wirksamen Widerstand in dem Schleifring.
Eine andere Konstruktion ist aus der Patentschrift DD 248 909 bekannt. Hier wird ein Schleifring mit einer metallischen Schleifringbasis und einem aufgelöteten Kohlegleitring beschrieben, wobei die Schleifringbasis Hohlräume aufweist, um die Verlustwärme durch allseitige Belüftung abführen zu können. Die der metallischen Schleifringbasis zugewandte Seite des Kohlegleitringes muß metallisiert sein, um einen niedrigen Übergangswiderstand zu gewährleisten und eine Lötverbindung zu ermöglichen. Durch die starke Erwärmung der Konstruktion durch die Ohm'sche Verlustleistung sowie auch bereits beim Löten treten Wärmespannungen auf. Daher wird der Außenteil der metallischen Schleifringbasis vorzugsweise mit Aussparungen zur Kompensation von Wärmespannungen versehen.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Konstruktion für Schleifringe zu finden, die zu möglichst niedrigem Verschleiß führt, und andererseits eine ausreichend hohe Strombelastung zuläßt, damit derartige Systeme auch im Hochstrombereich eingesetzt werden können, ohne daß die aus dem Stand der Technik bekannten starken Erwärmungen auftreten. Eine weitere Aufgabe ist, bestehende Maschinen mit metallischen Schleifringen so nachrüsten zu können, daß der Verschleiß kleiner wird, wobei möglichst wenige Teile ersetzt werden sollten.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schleifring-Konstruktion, die aus einem metallischen Schleifring üblicher Bauart als Schleifringbasis und einer auf dieser Schleifringbasis aufgeklebten Gleitschicht, die vorzugsweise aus einem Kohlenstoff-Werkstoff besteht. Wird ein Kohlenstoff-Werkstoff eingesetzt, so ist es vorteilhaft, einen Graphit-Werkstoff, und besonders bevorzugt, einen isostatisch gepreßten Graphit-Werkstoff mit einzusetzen. Weiterhin sollte die Biegefestigkeit des Graphitwerkstoffs bevorzugt mindestens 30 MPa (= 30 N/mm2) betragen, damit die Schichtdicke des Kohlenstoff-Werkstoffes ausreichend niedrig gehalten werden kann. Durch diese Konstruktion wird einerseits erreicht, daß die Kontaktflächenpaarung einen minimalen Verschleiß aufweist, da das Material des Reibungspartners der Bürsten so gewählt werden kann, daß der Abrieb zwischen diesen gegeneinander bewegten Werkstoffen erheblich niedriger ist als der zwischen einer Paarung aus Metallen oder einer Paarung mit Metall und Kohlenstoff-Werkstoff für die Bürsten. Andererseits ist durch diese Konstruktion der Übergangswiderstand zwischen der metallischen Basis des Schleifrings und der Gleitschicht zentrosymmetrisch.
Die Erfindung betrifft daher eine Schleifring-Anordnung für elektrische Motoren und Generatoren, in denen Bürsten aus Kohlenstoff-Werkstoffen und die Schleifringe der Schleifringkörper elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe metallische Schleifringe üblicher Bauart (Schleifringbasis) und eine elektrisch leitende Gleitschicht aus einem Graphit-Werkstoff umfassen, deren Dicke maximal 11 % des Außenradius des Schleifrings beträgt und die elektrisch leitend auf dem Umfang der metallischen Schleifringbasis durch Verklebung befestigt ist. Es ist auch möglich, daß nicht alle Schleifringe des Schleifringkörpers mit der Gleitschicht versehen sind.
Als Schleifringkörper wird, wie für den Fachmann üblich, hier die Anordnung bezeichnet, die aus der Nabe, dem Isolator (bevorzugt der Isolierhülle in Form eines Zylindermantels) und den Schleifringen besteht, die bei der Erfindung aus der metallischen Schleifringbasis und der Gleitschicht zusammengesetzt sind.
Die Dicke der Gleitschicht ist nach oben begrenzt durch ihre Leitfähigkeit (je dicker die im Vergleich zu Metallen schlechter leitfähige Gleitschicht ist, desto höher wird der Widerstand zwischen der mit der metallischen Schleifringbasis leitend verbundenen Ableitung und der Anschlußleitung an der Bürste). Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Dicke der Gleitschicht nicht größer als 11 % des Radius des äußeren Mantels der Gleitschicht zu machen.
Die metallische Schleifringbasis ist üblicherweise ein flacher zylindrischer Tragring, der massiv, mit (meist kreisförmigen) Aussparungen oder als Speichenrad ausgeführt sein kann. Es ist auch möglich und bevorzugt, die Breite der Schleifringbasis in der Nähe des äußeren Mantels in der Region größer zu wählen als bei dem Rest des Ringes. Die Schleifringbasis erhält damit das Aussehen eines flachen Ringes (der ebenfalls Aussparungen aufweisen kann), auf dessen Umfang in bevorzugter Weise ein (in Richtung parallel zur Achse) breiterer Zylindermantel wie ein Reif ausgeführt ist. Auf der (äußeren) Mantelfläche dieser Schleifringbasis wird eine Gleitschicht mit konstanter Dicke elektrisch leitend befestigt. Diese Befestigung wird vorzugsweise durch eine leitfähige Verklebung hergestellt. Der Vorteil einer Verklebung ist, daß die elektrische Verbindung eine möglichst große Kontaktfläche hat, dies senkt den Übergangswiderstand und verteilt die Kraft zwischen beiden Materialien auf eine möglich große Fläche. Bei einer Verklebung entfällt auch das ansonsten bei der Herstellung einer Lotverbindung erforderliche Erwärmen auf Temperaturen, bei denen das Lot schmilzt. Beim Löten werden nämlich besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich, um eine Schädigung der Schleifringbasis zu vermeiden, wie Demontage oder Anbringen eines Wärmeschildes.
Die Gleitschicht besteht aus einem elektrisch leitenden Graphit-Werkstoff. Bevorzugt wird als Material für die Gleitschicht ein Graphit-Werkstoff mit einer Biegefestigkeit von mindestens 30 MPa eingesetzt. Weiterhin wird bevorzugt isostatisch gepreßter Graphit-Werkstoff verwendet. Die Dicke der Gleitschicht sollte wegen des im Vergleich zur metallischen Schleifringbasis höheren spezifischen Widerstandes möglichst gering gehalten werden. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, daß einerseits die mechanische Stabilität der Gleitschicht mit geringerer Dicke kleiner wird, und andererseits der Abrieb in Verbindung mit den (üblicherweise und bevorzugt aus Kohlenstoff-Werkstoffen bestehenden) Bürsten durch die geeignete Auswahl von Werkstoff und dessen Dicke so gestaltet werden soll, daß die durch Erneuerung der Gleitschicht erforderlich werdenden Wartungsintervalle gleich oder größer sind als die durchschnittliche Wälzlager-Lebensdauer. Die Dicke der Gleitschicht sollte daher nicht mehr als 11 % des Außenradius des Schleifrings (also des äußeren Radius der Gleitschicht) betragen; bevorzugt ist die Dicke der Gleitschicht 10 % oder weniger dieses Radius, insbesondere 8 % oder weniger, wobei Anteile von 6 % und darunter bzw. 4 % und darunter besonders bevorzugt werden.
Zur Verklebung von Gleitschicht und metallischer Schleifringbasis werden leitfähige Klebstoffe verwendet. Diese Klebstoffe sollten bevorzugt so ausgewählt werden, daß ihre Temperaturbeständigkeit so groß ist, daß auch eine feste Verklebung der Gleitschicht auf der metallischen Schleifringbasis gesichert ist bei den während des Betriebs der Schleifring- Anordnung auftretenden Temperaturen am Schleifring. Bevorzugt werden jedoch auch Kleber verwendet, die keine geeignete eigene Leitfähigkeit aufweisen, denen jedoch ein Metallpulver, bevorzugt Kupferpulver, zugesetzt wird. Besonders bevorzugt wird nach dem Aufbringen der Klebstoffschicht die bestrichenen Flächen mit dem Metallpulver bestreut, um eine elektrisch leitende Klebeverbindung zu erhalten. Die verwendeten Metallpulver weisen bevorzugt eine Körnung von 0,01 mm bis 0,2 mm auf. Zu den verwendeten Klebern zählen insbesondere Epoxidharzkleber, Phenolharzkleber, Cyanatesterharzkleber sowie Kleber auf der Basis von Polyurethanharzen, Polyesterharzen und Aminharzen. Besonders bevorzugt werden für die erfindungsgemäßen Schleifringe Phenolharzkleber eingesetzt. Die Schichtdicke des Klebers auf der Metalloberfläche der Schleifringbasis bzw. auf der Innenfläche der Gleitschicht beträgt bevorzugt zwischen 0,02 mm und 0,2 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,1 mm. Beim Verkleben werden die Gleitschicht-Segmente auf die tragende Schleifringbasis paßgenau aufgesetzt und unter gleichmäßigem Druck aufgepreßt. Dabei sollte die Fugenbreite zwischen den einzelnen Segmenten der Gleitschicht möglichst gering gehalten werden.
Als Gleitpartner zur Gleitschicht der Schleifringe werden bevorzugt Graphitbürsten verwendet, daß heißt, Bürsten aus Kohlenstoff- Werkstoffen mit einem graphitischen Charakter. Hierzu zählen insbesondere Elektrographit und gebrannte Kohlenstoff- Werkstoffe, die Naturgraphit beinhalten.
Als weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist zu nennen, daß die Gleitschicht, die bevorzugt aus dem genannten biegefesten Kohlenstoff-Werkstoff besteht, bei Bedarf problemlos erneuert werden kann; dazu muß lediglich die verbliebene Gleitschicht und die Kleberschicht bis auf das Metall abgedreht werden, worauf dann eine neue Gleitschicht aufgebracht werden kann. Änderungen der Bürstenstellung bei dieser Überholung werden hier nicht erforderlich. Bei einer reinen Metallausführung muß der Schleifring bei Verschleiß überarbeitet werden, wobei ein Mindest-Durchmesser nicht unterschritten werden darf, oder der ganze Schleifring muß ausgetauscht werden, wobei die Bürsten ebenfalls erneuert werden müssen.
Die teilweise oder vollständige Umrüstung von bestehenden Maschinen mit rein metallischen Schleifringen ist problemlos derart vorzunehmen, daß die metallische Kontaktschicht an der äußeren Mantelfläche der vorhandenen Schleifringe im Schleifringkörper so vorbereitet wird, bevorzugt abgetragen wird, besonders bevorzugt durch Abdrehen, daß die Gleitschicht in der erforderlichen Dicke aufgebracht und mit der verbleibenden metallischen Schleifringbasis durch Klebung verbunden werden kann. Die Gleitschicht kann, falls zur Beseitigung von Oberflächenunregelmäßigkeiten erforderlich, anschließend z.B. durch Abdrehen oder Schleifen überarbeitet werden. Insbesondere bei dieser Nachrüstung zeigt sich der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausführung, da üblicherweise die Dicke (in radialer Richtung) der Laufschicht von metallischen Schleifringen groß genug ist, um ohne Verlust an Stabilität auf den erforderlichen Durchmesser abgedreht zu werden. Dies gilt insbesondere bei metallischen Schleifringen, die zwei Schichten in radialer Richtung aufweisen, eine metallische Trägerschicht und eine separate äußere Laufschicht.
Von besonderem Vorteil ist es, die metallischen Schleifringe einer vorhandenen Maschine derart (z.B. durch Schleifen, Drehen oder Fräsen) vorzubereiten, daß an mindestens einem der Ränder der äußeren Mantelfläche der verbleibenden metallischen Schleifringbasis jeweils ein Überstand (in Richtung des zunehmenden Radius) stehen bleibt, der bevorzugt 0,5 mm bis 5 mm, insbesondere 1 mm bis 3 mm breit und 0,5 mm bis 3 mm, bevorzugt 1 bis 2 mm hoch ist. Die Gleitschicht wird in die zylindrische Nut, die auf diese Weise entsteht, derart eingeklebt, daß die Gleitschicht mit den Überständen abschließt oder diese vorzugsweise um bis zu 5 mm, insbesondere bis zu 3 mm überragt.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann der gesamte Schleifringkörper zur Überholung bzw. Erneuerung der Gleitschicht eingespannt werden, die Schleifringe werden bis auf die metallische Basis abgedreht und die Gleitschicht kann (bei einem oder mehreren Schleifringen gleichzeitig) ersetzt werden.
Die Gleitschicht kann aus einem geschlossenen Ring bestehen; es wird jedoch bevorzugt, die Gleitschicht aus mehreren Segmenten zusammenzusetzen, die aus einem oder mehreren Graphitringen geschnitten werden, wobei sie in mindestens zwei, besonders bevorzugt in mindestens drei Segmenten auf den Träger aufgebracht wird. Dabei ist es günstig, den Stoß zwischen zwei aneinanderliegenden Gleitschicht-Segmenten nicht parallel zur Drehachse (d.h. senkrecht zur Tangente) auszuführen, sondern in einem Winkel zur Tangente von maximal 75 °, bevorzugt maximal 60 °, und besonders bevorzugt bis zu 45 °. Der Begriff "Tangente" wird wie folgt definiert und weiterhin so benutzt: "Eine Tangente ist jede Gerade, die die äußere Mantelfläche des Schleifringes berührt und senkrecht zur Rotationsachse des drehenden Teiles der elektrischen Maschine verläuft." Es hat sich also besonders vorteilhaft erwiesen, falls die Gleitschicht einteilig in Form eines Ringes aufgebracht wird, diesen umlaufend zu schlitzen mit einem Winkel β gegenüber der Tangente, der bevorzugt so zu bemessen ist, daß der Schlitz mindestens einmal über den vollen Umfang der Gleitschicht verläuft. Wird die Gleitschicht in mehr als einem Segment aufgebracht, so ist es vorteilhaft, diese Segmente nicht mit gleicher (Bogen-)Länge zu bemessen, sondern die (Bogen-)Länge des längsten Segments sollte mindestens 110 % der Länge des anderen (bzw. des zweitlängsten) Segments betragen. Die Dicke der Gleitschicht beträgt bis zu 11 % des Außenradius des Schleifrings, bevorzugt maximal 5 mm, insbesondere 4 mm und weniger.
Es zeigen :
Fig. 1
einen schematischen Längsschnitt durch einen Schleifringkörper
Fig. 2
eine Detailvergrößerung gemäß dem Ausschnitt II in Fig. 1
Fig. 3
eine Detailvergrößerung entsprechend dem Ausschnitt von Fig. 2 von einer alternativen Ausführung zu Fig. 1
Fig. 4
einen Querschnitt gemäß der Linie IV - IV in Fig. 1
Fig. 5
eine seitliche Draufsicht auf einen Schleifring-Körper gemäß Fig. 4
Fig. 6
eine Draufsicht auf einen Schleifring-Körper gemäß einer alternativen Ausführungsform zu Fig. 4
Einen Schleifringkörper 11 nach der Erfindung mit insgesamt drei Schleifringen 10, 10', 10'' ist in der Fig. 1 dargestellt, die ein Schnitt durch den Schleifringkörper 11 in einer Ebene parallel zur Drehachse ist. Auf einer Isolierschicht 12, die auf eine Nabe 1 aufgebracht ist, sind metallische Ringe 2, 2', 2'' als Schleifringbasis befestigt. Auf der Mantelfläche dieser metallischen Ringe 2, 2', 2'' ist jeweils eine Gleitschicht 3, 3' und 3'' in Form eines zylindrischen Ringes aufgeklebt mit Hilfe eines elektrisch leitfähigen Klebers. Diese Konstruktion ist aus der Fig. 2 ersichtlich, die eine Ausschnittsvergrößerung der Fig. 1 ist. Hier ist ein metallischer Teil der Schleifringbasis 2 dargestellt, auf dem die ringförmige Gleitschicht 3 durch den elektrisch leitfähigen Kleber 6 befestigt ist.
Die oben erwähnte bevorzugte Ausführungsform, bei der die Schleifringbasis 2 so ausgeführt wird, daß an den Rändern ihrer äußeren Mantelfläche jeweils ein Überstand 4, 4' stehen bleibt, ist in der Fig. 3 zu sehen. Diese ist eine abgewandelte Ausführungsform gegenüber der in Fig. 2 bzw. Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Im Unterschied zur in der Fig. 1 dargestellten Konstruktion ist hier an beiden Rändern des äußeren Mantels der Schleifringbasis 2 jeweils ein Überstand 4 und 4' stehen geblieben, wodurch in der Mitte der äußeren Begrenzungsfläche der Schleifringbasis 2 eine Nut 5 gebildet wird, in die die Gleitschicht bündig eingebracht werden kann. Auf dem Grund der Nut 5 wird der elektrisch leitfähige Kleber 6 aufgestrichen, die Gleitschicht 3 wird aufgesetzt und mit der Schleifringbasis 2 verklebt.
Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1. Auf der Isolierschicht 12 über der Nabe 1 ist die ringförmige Schleifringbasis 2'' befestigt, auf den die Gleitschicht 3'' aufgeklebt ist. In dieser Fig. 4 ist die mehrteilige Ausführungsform der Gleitschicht 3'' zu erkennen, wobei hier eine dreiteilige Ausführungsform dargestellt ist, mit den Gleitschicht-Segmenten 3''1, 3''2 und 3''3 und den Stoßstellen 7, 7' und 7".
In der Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen derartigen Schleifring dargestellt, wobei die Blickrichtung senkrecht zur Achse und senkrecht zum Durchmesser des Schleifrings ist. Auf die Schleifringbasis 2 ist die Gleitschicht 3 in mehreren Segmenten aufgeklebt, wobei hier ein Stoß 8 zwischen zwei Segmenten der Gleitschicht zu sehen ist. Der Winkel α des Stoßes 8 gegen die Tangente beträgt 60°.
Die Fig. 6 schließlich zeigt in der Draufsicht wie Fig. 5 eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei der der die Gleitschicht bildende Ring 3 geschlitzt ist. Der Winkel β des Schlitzes 9 gegenüber der Tangente wird bevorzugt so gewählt, daß der Schlitz entlang einer Spiral-Linie auf der Mantelfläche der zylindrischen Gleitschicht läuft und die Länge des Schlitzes größer als der Umfang der Mantelfläche ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, daß der Ring zum Aufbringen auf der auf der Nabe 1 befestigten Schleifringbasis 2 aufgeweitet werden kann, wobei er sogar gegebenenfalls über einen gemäß der Darstellung in Fig. 3 vorhandenen erhabenen Überstand 4 bzw. 4' der Schleifringbasis ohne Bruchgefahr in die Nut 5 eingebracht werden kann. Die geschlitzte Gleitschicht 3 wird anschließend so auf der Schleifringbasis 2 festgeklebt, daß sie bündig anliegt und die Breite des Schlitzes 9 möglichst gering ist. Der spitze Winkel β (geringe Winkel) des Schlitzes 9 gegenüber der Tangente minimiert weiter mögliche Unebenheiten oder Stöße und verringert dadurch den Abrieb.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert:
Vergleichsbeispiel
In einem Standard 6 kV-Elektromotor (Typ "1LS1 456-4HA60-Z" der Siemens AG, Nr. 904 068) mit Schleifringen gemäß dem Stand der Technik aus Stahl X10Cr13 und zugehörigen optimierten Bürsten, nämlich Metallgraphitbürsten "RC53" der Fa. SGL CARBON GmbH wurde während des Betriebs mit Nennlast die Temperatur der Zuluft, an der Wicklung, im Schleifringraum, an den Bürsten und an den Schleifringen bestimmt. Der Abrieb an Bürsten und Schleifringen wurde bestimmt.
Beispiel
Der Schleifring-Körper aus dem Vergleichsbeispiel (mit einem Durchmesser von 280 mm) wurde zentrisch auf einer Drehbank eingespannt und die Schleifringe aus Stahl auf einen Außendurchmesser von 270 mm abgedreht. Auf die durch das Abdrehen entstandene blanke Oberfläche wurden drei Ringsegmente aus einem isostatisch gepreßten Graphit der Marke 300 der Fa. SGL CARBON GmbH der Abmessungen: Innendurchmesser 270 mm, Außendurchmesser 282 mm, Breite 30 mm mit Hilfe eines Phenolharzes als Kleber, das mit Kupferpulver der Sorte FFL der Fa. Norddeutsche Affinerie gefüllt war (Zusammensetzung: 50 Gew.% Harz, 50 Gew.% Kupferpulver), aufgeklebt. Die Stoßstellen zwischen den Segmenten wurden mit einer Schräge von 60° ausgeführt. Der Schleifringkörper wurde abermals zentrisch eingespannt und auf 280 mm Außendurchmesser abgedreht. Der Schleifring-körper wurde wieder in den Motor eingebaut. Außerdem wurden die Bürsten gegen Graphitbürsten der Marke RE65 der SGL CARBON GmbH getauscht. Es wurden dieselben Messungen wie im Vergleichsbeispiel ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.
Vergleich Beispiel
Bürste RC53 RE65
Gleitschicht Stahl X10Cr13 Isographit 300
Verschleiß Bürste 0,3 mm /100 h < 0,05 mm / 100 h
Verschleiß Ring nicht meßbar nicht meßbar
Umfangreiche Vergleiche zwischen den beiden Konfigurationen mit unterschiedlichen Betriebszeiten und unterschiedlicher Last ergaben, daß die Temperatur der Bürsten in der erfindungsgemäßen Ausführung im Mittel 13 bis 23 °C niedriger als die des Vergleichs lag, die Temperatur der Schleifringe war im Mittel um 12 bis 18 °C geringer als beim Vergleich. Aufgrund der geringeren Temperaturbeanspruchung in der erfindungsgemäßen Schleifring-Anordnung kann die Lebensdauer der Komponenten der elektrischen Maschinen, wie z.B. der Lager, gesteigert werden.
Bei höherer Laufzeit (einige hundert Stunden) war im Vergleich ein deutlicher Abtrag der Bürsten der konventionellen Anordnung (Vergleich) festzustellen, während die erfindungsgemäße Anordnung keinen meßbaren Bürstenverschleiß der eingesetzten Bürsten erkennen ließ. Der Verschleiß an den Schleifringen war bei dieser kurzen Laufzeit nicht meßbar.
Weiterhin wurden Versuche mit der VergleichschleifringAnordnung und der erfindungsgemäßen Schleifring- Anordnung gemäß dem Beispiel auf Prüfständen durchgeführt, um die Systeme unter Extrembelastungen zu testen. Hierbei waren die Schleifring- Anordnungen auf einem 710 KW Motor angebracht und es wurden Einschaltversuche in Form von Hochläufen mit unterschiedlichen Läuferströmen durchgeführt, d. h. es wurde ihnen kurzfristig eine sehr große Leistung abverlangt. Bei der Vergleichschleifringanordnung gemäß dem bisherigen Stand der Technik konnten diese Versuche bis zu einer 3,2- fachen Belastung des Nennstroms durchgeführt werden, was einer Stromdichte je Bürste von ca. 32 A/cm2 entspricht. Hierbei wiesen, in der Standardausführung allerdings sowohl die Schleifringe als auch die Bürstenlaufflächen starke Schädigungen durch Anschmelzungen auf (Feuern der Bürsten wurde beobachtet). Die erfindungsgemäße Schleifring- Anordnung gemäß dem Beispiel konnte sogar bis zu einer ca. 3,5 -fachen Belastung des Nennstroms durchgeführt werden, was einer Stromdichte über der erfindungsgemäßen Schleifring- Anordnung von 40 A/cm2 entspricht. Auch bei dieser noch höheren Belastung konnten keine Schädigungen an den Schleifringen und Bürsten (Feuern der Bürsten)der erfindungsgemäßen Anordnung beobachtet werden.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schleifring-Anordnung besteht darin, daß die Schleifringe nahezu ohne Austausch verwendet werden können. Lediglich die Gleitschicht kann falls erforderlich erneuert werden, ohne jedoch die metallische Schleifringbasis nennenswert anzugreifen. Dagegen mußten die bisher benutzten metallischen Schleifringe mit der Zeit erneuert werden, weil sie bei jeder fristmäßigen Wartung der elektrischen Maschinen zum Austausch der Lager abgedreht werden mußten, um die Riefenbildung an der Schleifringoberfläche auszugleichen.
Bezugszeichenliste
1
Nabe
2, 2', 2''
metallische Schleifringbasis (Ringform)
3, 3', 3'',
Gleitschicht
3''1, 3''2, 3''3
Gleitschicht
4, 4'
Überstand
5
Nut
6
Kleber
7, 7', 7''
Stoßstelle
8
Stoß
9
Schlitz
10
Schleifring
11
Schleifringkörper
12
Nabenisolation
α
Winkel von 8
β
Winkel von 9

Claims (17)

  1. Schleifring-Anordnung für elektrische Motoren und Generatoren, in denen Bürsten aus Kohlenstoff-Werkstoffen und Schleifringe (10, 10', 10'') des Schleifringkörpers (11) elektrisch leitend miteinander verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schleifringe (10, 10', 10'') metallische Schleifringe (2, 2' und 2") üblicher Bauart als Schleifringbasis und eine elektrisch leitende Gleitschicht (3, 3' und 3'') aus einem Graphit-Werkstoff umfassen, deren Dicke maximal 11 % des Radius des Schleifrings (10, 10', 10") beträgt und die elektrisch leitend auf dem Umfang der metallischen Schleifringbasis (2, 2' und 2") durch Verklebung befestigt ist.
  2. Schleifring-Anordnung nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Werkstoff der Gleitschicht (3, 3' und 3") eine Biegefestigkeit von mindestens 30 MPa aufweist.
  3. Schleifring-Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Gleitschicht (3, 3' und 3") aus einem isostatisch gepreßten Graphit-Werkstoff besteht.
  4. Schleifring-Anordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Gleitschicht (3, 3' und 3'') aus ringförmigen Segmenten besteht.
  5. Schleifring-Anordnung nach Patentanspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Stoßstellen (7, 7' und 7'') zwischen den Segmenten der Gleitschicht einen Winkel α von maximal 75° zur Tangente aufweisen.
  6. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 4 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Segmente unterschiedliche Bogenlängen aufweisen, wobei die Länge des längsten Segments mindestens 110 % der Länge des zweitlängsten Segmentes beträgt.
  7. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Schleifringbasis (2, 2', 2") so ausgeführt ist, daß sie an mindestens einer der Ränder ihrer äußeren Mantelfläche einen Überstand (4, 4') aufweist.
  8. Schleifring-Anordnung nach Patentanspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der mindestens eine Überstand (4, 4') eine Breite zwischen 0,5 mm und 5 mm und eine Höhe zwischen 0,5 mm und 3 mm aufweist.
  9. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Gleitschicht aus einem Ring besteht, der umlaufend mit einem Winkel β zur Tangente geschlitzt ist.
  10. Schleifring-Anordnung nach Patentanspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Winkel β so bemessen ist, daß der Schlitz mindestens einmal über den vollen Umfang der Gleitschicht verläuft.
  11. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verklebung von Gleitschicht (3, 3' und 3'') und metallischer Schleifringbasis (2, 2' und 2") mit einem temperaturbeständigen Klebstoff erfolgt, der eine feste Verbindung der Gleitschicht (3, 3' und 3'') mit der Schleifringbasis (2, 2' und 2'') auch im Betrieb der Schleifring- Anordnung ermöglicht.
  12. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verklebung von Gleitschicht (3, 3' und 3") und metallischer Schleifringbasis (2, 2' und 2") mit einem Klebstoff erfolgt, dem ein Metallpulver zugesetzt ist.
  13. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    als Bürsten Graphitbürsten verwendet werden.
  14. Schleifring-Anordnung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    nicht alle Schleifringe (10, 10', 10'') des Schleifringkörpers (11) eine Gleitschicht aus einem Graphitwerkstoff aufweisen.
  15. Schleifringkörper (11) gemäß der Schleifring- Anordnung der Patentansprüche 1 bis 14.
  16. Verfahren zur Umrüstung von Schleifringkörpern in elektrischen Maschinen mit metallischen Schleifringen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die metallische Kontaktschicht an der äußeren Mantelfläche mindestens eines der vorhandenen metallischen Schleifringe entsprechend der Dicke der aufzubringenden Gleitschicht abgetragen wird und daß anschließend eine Gleitschicht (3, 3', 3'') entsprechend einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 12 aufgebracht wird.
  17. Verfahren zur Umrüstung von Schleifringkörper in elektrischen Maschinen mit metallischen Schleifringen gemäß Patentanspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Abtragen der metallischen Kontaktschicht bei mindestens einem der metallischen Schleifringe so erfolgt, daß mindestens an einem Rand der äußeren Mantelfläche der verbleibenden metallischen Schleifringbasis (2, 2' und 2") ein Überstand (4, 4'), bevorzugt gemäß Patentanspruch 8 erhalten bleibt und daß eine Gleitschicht (3, 3', 3'') entsprechend einem oder mehreren Patentansprüche 1 bis 12 aufgebracht wird.
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