Bürstenhalter für elektrische Maschinen Es sind Bürstenhalter bekannt, bei denen die in einem Führungskasten gleitende Bürste durch eine in ihrer Längsachse gebogene Schraubenfeder an- gedrückt wird.
Bei der Konstruktion von Bürstenhaltern, haupt sächlich solchen für den Bahnbetrieb, ist von jeher besondere Aufmerksamkeit darauf gerichtet worden, den Bürstendruck im Bereich der Bürstenabnutzung konstant zu halten. Eine vollkommene Lösung dieser Aufgabe ist jedoch bei der Anwendung der üblichen Druckelemente, wie Schrauben- und Spiralband- federn, wegen ihrer gegebenen Charakteristiken nicht möglich.
Die Druckcharakteristik der gebogenen Schraubenfeder ist in weiten Grenzen veränderlich. Sie ist insbesondere von sechs Variablen abhängig, nämlich von der Vorspannung, dem Windungsdurchr- messer, der Anzahl der Windungen, vom Angriffs- armwinkel a, der Angriffsarmlänge c und vom Draht- durchmesser. Durch geeignete Wahl.
dieser Grössen kann eine annähernd konstante Druckkraft erreicht werden (Fig. 1).
Diese günstige Eigenschaft der gebogenen Schrau benfeder ist an sich bekannt. Es wurde daher auch schon mehrmals vorgeschlagen und versucht, die ge bogene Schraubenfeder als. Bürstendruckelement zu benutzen.
Einer Verwendung der gebogenen Schraubenfeder in Bürstenhaltern standen bisher besondere Schwie rigkeiten in bezug auf ihre Anbringung und Bedie nung beim Bürstenwechsel entgegen.
So ist bei dem in Fig. 2 im Prinzip dargestellten Halter ein Auswech seln der Bürste schwierig. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung hat die Halterung der gebogenen Schrau- benfeder aus der Bürstenachse hinausgelegt. Bei die sem Halter ist zwar das Auswechseln der Bürste leichter möglich als bei dem in Fig. 2 gezeigten,
es treten hier aber noch zusätzliche Seitenkräfte auf und auch die Druckcharakteristik wird so geändert, dass ein in allen Bürstenabnutzungslagen annähernd kon stanter Anpressd'ruck nicht mehr erreicht werden kann, womit der Vorteil, die gebogene Schraubenr- feder als Bürstendruckelement einzusetzen, wieder verlorengeht.
Aus diesen Gründen wurde die gebogene Schrau benfeder als Druckelement in Bürstenhaltern bisher praktisch nicht verwendet.
Die bisherigen Schwierigkeiten und Nachteile werden durch den Gegenstand der Erfindung in, der Weise beseitigt, d'ass bei einem Bürstenhalter für elek trische Maschinen, der mit einer in ihrer Längsachse gebogenen Schraubenfeder als Druckelement aus gestattet ist, die gebogene Schraubenfeder an einem Hebel gelagert ist, durch:
den sie in eine die Bürsten auswechslung nicht behindernde Lage gebracht wer den kann. Vorteilhafterweise weist die gebogene Schraubenfeder ein Gelenkstück an ihrem oberen und ein Druckstück an ihrem unteren Teil auf, wobei dann das Gelenkstück am genannten Hebel gelagert ist, dessen unterer Teil zweckmässig zu einer Gabel ausgebildet ist,
auf die sich der Aufhängestift des Druckstückes nach Erreichen der Bürstenabnutzungs- grenze aufstützt.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Ausführungsform für eine gebogene Schraubenfeder.
Fig. 2 zeigt die gebogene Schraubenfeder nach Fig. 1, die in einen Bürstenhalter eingebaut ist.
Fig. 3 zeigt eine bekannte gebogene Schrauben- feder, die in einen Bürstenhalter mit ausserhalb der Bürstenachse liegender Federhalterung eingebaut ist.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Bürsten- halters nach der Erfindung mit gebogener Schrau benfeder mit Gelenk und Druckstück in Arbeits stellung. Fig. 5 zeigt den Bürstenhalter nach Fig. 4 in auf geklappter Bürstenauswechslungsstellung.
Wie in diesen Figuren dargestellt, sind die Enden der gebogenen Schraubenfeder 1, den besonderen An sprüchen des Bahnbetriebes entsprechend, als Ge lenkstück 2 und als walzenförmiges Druckstück 3 ausgeführt. Während das Gelenkstück 2 der geboge nen Schraubenfeder mit einem Hebel 4 über der Bürste 5 verbunden ist, übt das Druckstück 3, ge- führt in einer entsprechenden Mulde 5' der Bürste 5, den Druck auf diese aus.
Der Hebel 4 ist im Halter 6 schwenkbar gelagert und wird durch eine oder meh rere parallel wirkende Federn 7 in Aktionsstellung gehalten, wie in Fig. 4 gezeigt. Die gebogene Schrau benfeder 1 übt in dieser Stellung den gewünschten Bürstendruck aus, bis sich der Aufhängestift 9 des Druckstückes 3 bei Erreichung der Abnutzungs grenze auf einen als Gabel ausgebildeten Teil 8 des Hebels 4 auflegt.
Damit wird die Kraftwirkung der gebogenen Schraubenfeder 1, die mit ihrem Gelenk 2 im gleichen Hebel' 4 gelagert ist, aufgehoben..
Durch einfaches Zurückdegen des Hebels 4 wird die gebogene Schraubenfeder 1 von der Bürste 5 ab gehoben, wobei gleichzeitig das obere Gelenkstück 2 und das Druckstück 3 in eine Lage gebracht werden, die das Auswechseln der Bürste 5 nicht mehr behin dert. Fig. 5 zeigt den Halter in zurückgelegter Hebel stellung.
Nach dem Erneuern der Bürste 5 wird der Hebel 4 wieder in Aktionsstellung gebracht, wo er, wie schon erwähnt, durch die Kraft einer oder mehrerer Zugfedern 7 unverrückbar in dieser Lage gehalten wird.
Bei Verwendung unarmierter Bürsten wird der Strom durch Litzen 10 abgeleitet, die am Druckstück 3 angebracht sind.
Brush holders for electrical machines Brush holders are known in which the brush sliding in a guide box is pressed on by a helical spring bent along its longitudinal axis.
In the construction of brush holders, mainly those for railway operations, special attention has always been paid to keeping the brush pressure constant in the area of brush wear. A complete solution to this problem is not possible when using the usual pressure elements, such as helical and spiral band springs, because of their given characteristics.
The pressure characteristics of the bent helical spring can be varied within wide limits. It is particularly dependent on six variables, namely on the preload, the coil diameter, the number of coils, the contact arm angle a, the contact arm length c and the wire diameter. By appropriate choice.
With these quantities, an approximately constant pressure force can be achieved (Fig. 1).
This favorable property of the bent screw benfeder is known per se. It has therefore been proposed several times and tried to use the curved coil spring as. To use brush pressure element.
A use of the curved coil spring in brush holders has hitherto been particularly difficult with regard to their attachment and operation when changing the brush.
Thus, in the case of the holder shown in principle in FIG. 2, an exchange of the brush is difficult. The embodiment shown in FIG. 3 has moved the holder of the bent helical spring out of the brush axis. In the case of the sem holder, the replacement of the brush is easier than in the case of the one shown in FIG.
However, additional side forces occur here and the pressure characteristics are changed in such a way that an approximately constant contact pressure can no longer be achieved in all brush wear positions, so that the advantage of using the curved helical spring as a brush pressure element is lost again.
For these reasons, the bent helical spring has been practically not used as a pressure element in brush holders.
The previous difficulties and disadvantages are eliminated by the object of the invention in, the way, d'ass in a brush holder for elec tric machines, which is equipped with a bent coil spring in its longitudinal axis as a pressure element, the bent coil spring is mounted on a lever , by:
that they can be brought into a position that does not impede the brush replacement. Advantageously, the bent helical spring has a joint piece on its upper part and a pressure piece on its lower part, the joint piece then being mounted on the mentioned lever, the lower part of which is expediently designed as a fork
on which the suspension pin of the pressure piece rests after reaching the brush wear limit.
Fig. 1 shows a known embodiment for a curved coil spring.
Fig. 2 shows the curved coil spring of Fig. 1 installed in a brush holder.
3 shows a known bent helical spring which is built into a brush holder with a spring holder lying outside the brush axis.
Fig. 4 shows an embodiment of the brush holder according to the invention with a curved screw benfeder with joint and pressure piece in the working position. Fig. 5 shows the brush holder according to Fig. 4 in the folded brush replacement position.
As shown in these figures, the ends of the bent helical spring 1, the special claims of the railway operation accordingly, as Ge joint piece 2 and as a roller-shaped pressure piece 3 is executed. While the joint piece 2 of the bent helical spring is connected to a lever 4 above the brush 5, the pressure piece 3, guided in a corresponding depression 5 'of the brush 5, exerts the pressure on the brush 5.
The lever 4 is pivotably mounted in the holder 6 and is held in the action position by one or more springs 7 acting in parallel, as shown in FIG. The curved screw benfeder 1 exerts the desired brush pressure in this position until the suspension pin 9 of the pressure piece 3 on reaching the wear limit on a part 8 of the lever 4 designed as a fork.
The force effect of the bent helical spring 1, which is mounted with its joint 2 in the same lever 4, is thus canceled.
By simply turning back the lever 4, the curved coil spring 1 is lifted from the brush 5, at the same time the upper joint piece 2 and the pressure piece 3 are brought into a position that no longer hinders the replacement of the brush 5. Fig. 5 shows the holder in the retracted lever position.
After the brush 5 has been renewed, the lever 4 is brought back into the action position where, as already mentioned, it is held immovably in this position by the force of one or more tension springs 7.
If unarmoured brushes are used, the current is diverted through strands 10 which are attached to the pressure piece 3.