Bürstenhalter für Stromabnahme an Stromwendern und Schleifringen. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Bürstenhalter für Stromabnahme an Stromwendern und Schleifringen.
Die Aufgabe der einwandfreien Strom abnahme von Stromwendern und Schleif ringen elektrischer Maschinen bietet, ab gesehen von der Lösung der Kommutierungs- aufgabe als solche, bei Stromwendermaschi- nen insofern Schwierigkeiten, als der absolut einwandfreie Kontakt zwischen der Kontakt fläche der Bürste, welche aus einem leiten den Block gebildet ist, und der Stromwender oberfläche, durch allerlei sehr veränderliche und unberechenbare mechanische Einflüsse gestört wird.
Unter diesen Einflüssen befinden sich: Der Block-Aufpressdruck, und insbeson dere die Tangentialkomponente desselben, Der Druck, der auf den Block durch die infolge der Drehung entstehende verä nder- liche Reibung hervorgerufen wird, Die diese Drücke aufnehmenden Auf lagerreaktionen in der Kontaktfläche und (!er Blockführung.
Als Folge dieser Einflüsse entstehen mehr oder weniger ausgesprochene Schwin gungen des Blockes um seine radiale oder um die zur Stromwenderachse parallel ver laufende Schwerpunktachse oder ferner zu sätzliche Reibungen, ein Klemmen und schliesslich ein Festsitzen des Blockes; eine weitere Folge ist die Zerstörung der für die Stromabnahme notwendigen einwandfreien Oberfläche des sich drehenden Kontaktteils (Stromwender oder Schleifring).
Die Nachteile der Kräfte, die so auf die aus einem leitenden Block gebildete Bürste tangential zu jenen Teilen einwirken, wer den der Erfindung gemäss dadurch vermie den, dass diese Kräfte durch eine Dreistellen abstützung derart aufgenommen werden, dass die Lage der Bürste und somit der Kon taktfläche dieser letzteren bezüglich Strom- wender bezw.Schleifring in jedem Moment genau und unveränderlich statisch bestimmt ist.
Auf beiliegender Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Bür stenhalters veranschaulicht. Fig. 1 und 2 sind lotrechte Schnitte durch eine erste Ausführungsform nach den Linien A- A und B-B der Fig. 3; Fig. 3 ist ein Grundruss dieser Ausf üh- rungsform, wobei gewisse Teile weggedacht sind; Fig. d ist ein wagrechter Schnitt nach der L=nie C-C der Fig. 2;
Fig. 5 bezieht sich auf eine Einzelheit; Fig. b und 7 sind zwei zueinander senk recht stehende Ansichten der zweiten Aus führungsform; Die erste Ausführungsform (Fig.1 bis 5) besitzt einen gegossenen Rahmen cc, zum Beispiel aus Bronze, in welchem drei Zellen zur Aufnahme dreier Bürsten, wie e, <I>d,</I> ne beneinander vorgesehen sind; die Bürsten, wie c,<I>d,</I> bestehen zum Bespiel aus einem Kohlenblock und haben die Form von Pris men mit rechteckigen Basen.
Jede Zelle hat eine zylindrisch-konische Gestalt mit seit lichen Aussparungen e für die Blockenden, und weist unten zwei Seitenwände<I>f, g</I> auf, zwischen welchen der Block geführt ist.
Der Blocli: c bezw. d ist durch Sehrau- ])en 1a mit einer metallisehen Fassung i starr verbunden, welche aus einem U-förmigen, über den Block greifenden Stiich j und aus einem mit diesem Stück. festverbundenen Rohr k besteht; die- radiale Schwerpunkt achse des Blockes und die Rohrachse fallen zusammen.
Die Verbindung des Bloches mit der Fassung i und diese selbst sind so ein gerichtet, dass Durchbiegungen oder Fede rungen des aus Block und Fassung beste henden Ganzen quer zur radialen Schwer punktachse ausgeschlossen sind.
Die Zellen sind oben durch zylindrische Deckel Z aus Metall abgeschlossen, die durch einen Bajonettverschluss und eine Verriege lung festgehalten werden. Zu diesem Zwecke weisen die Deckel l seitliche Lappen iiz. auf, die zwischen feststehende Lappen n des Rah mens a. von oben nach unten eingeführt wer den können (Fug. 3, rechte Zelle) und dann durch Drehung der Deckel Z unter diese fest stehenden Lappen zu liegen kommen (Fug. 3, mittlere Zelle).
An einer zufälligen Dreliung in derselben oder in der entgegengesetzten Richtung werden die Deckel I durch Ku geln o verhindert, mit welchen sie versehen sind und welche unter der Einwirkung von Federn p stehen und in napfähnliche Ver tiefungen q der Lappen iz eindringen, so bald die Deckel in der endgültigen Lage sind.
In diesen Deckeln sind Kolben r aus Isolier inaterial mit ziemlichem Spiel vorgesehen, die mit der Fassung i, in Kontakt sind und durch deren Vermittlung Schraubenfedern s die Blöcke c,<I>d</I> gegen die Oberfläche<I>t</I> des Stromwenders oder Schleifringes drücken; die Rohre j gehen frei durch die Kolben r hindurch. Die Schraubenfedern s liegen zwi schen einerseits der äussern \Tand des Dek- kels I und anderseits dem nach unten ge richteten Boden t(. dieses Deckels und einer mit dem Kolben,), festverbundenen Führungs hülse -z aus Metall.
Die Dreistellenabsttitzung jedes aus einem Block c bezw. d und der entsprechenden Fas sung gebildeten Ganzen ist nun einerseits durch einen gegen Stromdurchgang isolieren den Ring tc, welcher in den Boden u des Deckels l eingelassen ist: und durch -welchen das Rohr k, hindurchgeht, anderseits durch zwei Stücke x und y oder z und l aus Iso liermaterial dargestellt, die in den Seiten wänden f und g befestigt sind. und nach innen herausragen, so dass sie allein mit dem Block in Berührung stehen;
je ein Paar Stücke<I>x</I> und y, ;- und 1 dient als Abstüt zung für die eine Drehriehtung der Ober fläche t des Stromwenders oder Schleif ringes: Diese Isolierstiieke sind in entspre chenden Aussparungen der Seitenwände f, g angeordnet und hierin durch eingedrückte Metallstücke 2 festgehalten.
Wie aus der Prüfung der Fig. 1 bis 5 hervorgeht, ist das durch den Block und die Fassung i gebildete Ganze mir an drei Stel len abgestützt, welches auch die Dreh richtung der Fläche t sei.
Infolgedessen sind die Lagen jeder Bürste und somit der Kontaktfl#iclie mit dem Stromwender bezw. Schleifring in jedem Moment genau und unveränderlich statisch bestimmt. Der durch die Feder s gelieferte Aufpressdruek wird in der radialen Schwerpunktachse des Blocli#s und zwischen den drei Abstützungs- stellen übermittelt.
Des weiteren sind die drei Abstützungsstellen, da sie aus Isolier material bestehen oder isoliert sind, und die Feder s durch den Kolben r aus Isoliermate rial gegen Stromdurchgang geschützt. Der Strom wird dagegen von der Bürste zum Rahmen a durch Kabel 3 geführt, die einer seits an dem Deckel l bei 4. durch Schrauben und anderseits im Rohr durch Schrauben gewinde oder Lot befestigt sind. Das be treffende Ende der Kabel könnte auch zwi schen dem U-förmigen Stück j der Fassung und dem Block festgeklemmt werden. Jeden falls sind bei dieser Ausführungsform die Kabel nicht mit dem Block fest verbunden.
Aus dem Vorstehenden geht auch her vor, dass die an der Maschine angebaute Vorrichtung, der Rahmen a, keine beweg liche, lösbar verschraubte oder einer star ken Abnützung unterworfene Teile auf weist; solche Teile sind nur an den Dek- keln und den damit zusammenhängenden Gliedern zu finden, die leicht vom Rahmen durch den Bajonettverschluss zu lösen sind.
Der Block kann mit seiner Fassung durch eine Vernietung fest verbunden werden.
Die zweite Ausführungsform. (Fig. 6 und 7) besitzt nur einen Block d < , der mit der aus dem Stücke j und dem vollen Stift oder Rohr k' bestehenden Fassung i durch die Schrauben h starr verbunden ist. Sie weist zwei parallele Ständer 5 aus Blech auf, die an der Maschine angebaut und zu auskragenden Armen 6 verlängert sind.
Die Arme 6 tragen einen drehbaren zylindrischen Körper 9, durch welchen der Stift 7g frei hindurchgeht und welcher die eine Abstüt- zungsstelle darstellt; die Zapfen 10 des Körpers 9 sind mit einem Isolierfutteral. 1.1 versehen, so dass kein Stromdurchgang durch diesen Körper und die Arme 6 stattfinden kann.
Die zwei andern Abstützungsstellen sind durch hervorragende Auflageflächen, wie 14, 15, 16, gegeben, die auf den beiden innern Längsseiten eines Rahmens 12 aus Blech vorgesehen sind, welcher den untern Teil des Blockes sonst mit ziemlichem Spiel umfasst; der Rahmen 12 ist mit den Stän dern 5 durch Arme 13 fest verbunden, wel che an den Ständern bei 17 vernietet, aber von diesen durch eine entsprechende Zwi schenlage 20 gegen Stromdurchgang isoliert sind.
Der Aufpressdruck des Blockes d ist durch eine nicht veranschaulichte Zugfeder gegeben, die zwischen dem Unterteil der Ständer und einem Druckarm 7 in bekann ter Weise eingeschaltet ist. Der Druckarm 7 ist an dem einen Ende durch Nieten 8 an den Ständern 5 drehbar befestigt und wirkt an dem andern Ende durch eine Scheibe 19 aus Isoliermaterial und eine die kleinen hochperiodischen Schwingungen aufnehmende Schraubenfeder 18 auf die Fassung i; die nicht veranschaulichte Feder und der Druckarm sind so gegen Stromdurchgang geschützt.
Der Druckarm kann auch weggelassen und die Zugfeder durch eine Feder ersetzt werden, die in der radialen Schwerpunkt achse der Fassung i wirkt und sich einer seits auf diese, anderseits auf den Körper 9 stützt.