DE10058872A1 - Bürste und Bürstenanordnung für eine dynamo-elektrische Maschine - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste und eine Bürstenanordnung für eine dynamo-elektrische Maschine zur Herstellung und/oder Aufrechterhaltung eines elektrischen Kontaktes zwischen einem in der Regel feststehenden ersten Teil, beispielsweise einer Stromversorgung (19), und einem beweglichen zweiten Teil, vorzugsweise einer Wicklung (14) eines Läufers (2). DOLLAR A Um eine weiter verbesserte Bürste (5) der genannten Art und eine verbesserte Bürstenanordnung (4) zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß eine auflaufende Bürstenkante (21) der Bürste (5) gegenüber einer Lamelle (10) oder einer Lamellenkante (22) des Kommutators (3) mindestens teilweise schräg gestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürste und eine Bürstenanordnung für eine dynamo-elektrische Maschine. In Gleitkontaktsystemen dienen Bürsten der Herstellung eines elektrischen Kontaktes in einer dynamo-elektrischen Maschine, wie z. B. einem Elektromotor, einem Generator oder einer sonstigen Maschine. Durch ein Gleitkontaktsystem wird dabei ein elektrischer Kontakt zwischen einem in der Regel feststehenden ersten und einem beweglichen zweiten Teil hergestellt und/oder aufrechterhalten.

Elektrische Motoren stellen ein besonders wichtiges Anwendungsfeld für Gleitkontaktsysteme dar, so dass nachfolgend nur dieser Teilbereich der dynamo- elektrischen Maschinen behandelt und beschrieben wird, jedoch ausdrücklich ohne Ausschluß einer Anwendung bei sonstigen Maschinen. Bei Motoren stellen Gleitkontaktsysteme eine elektrische Verbindung zwischen einer Stromversorgung bzw. Außenanschlüssen und Wicklungen eines Läufers sicher. Dazu ist in bekannten Motoren beispielsweise eine Anordnung mit räumlich feststehenden Bürsten in schleifendem Kontakt mit einem Kommutator vorgesehen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unterschiedliche Bauformen von Bürsten, wie z. B. in einem Köcherbürstensystem oder einem Hammersystem etc. eingesetzt, ohne weitere Unterscheidung gemeinsam als Bürsten bezeichnet. Eine Bürste ist jeweils so unter federnder Belastung angeordnet, dass ein Kontaktbereich der Bürste auf dem Kommutator schleift. Eine mögliche unterschiedliche Bewegung, relative Fixierung oder Anordnung etc. der Bürsten als Teil eines Gleitkontaktsystems sind bei den verschiedenen Bürsten-Bauformen bekannt, so dass sie jeweils als Abweichungen in unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung berücksichtigt werden können.

Es ist bekannt, dass die Bürsten und der Kommutator eines Motors verschleißen. Die Bürsten sind daher federbelastet, um bei im wesentlichen gleichbleibender Andrückkraft in Richtung auf den Kommutator hin zum Ausgleich des Verschleißes nachgeführt zu werden. Ferner ist bekannt, dass es durch unterschiedlich starken Verschleiß am Kommutator, aber auch durch einen steten Wechsel starker Erwärmung und Abkühlung und/oder thermischen Spannungen im Bereich des Kommutators zu Unrundheiten kommt. So entstehen beispielsweise hervorstehende Lamellenkontakte, die als elektrisch leitende Teile des sich drehenden Kommutators durch die Bürsten zur Ausbildung eines Gleitkontaktsystems zu kontaktieren sind. Die insbesondere thermisch hervorgerufenen radialen Abweichungen verursachen mechanische Schwingungen der Bürsten, die ihrerseits dann den Berührungskontakt mit den Lamellen verlieren. Es kommt in der Folge zu Kontaktunterbrechungen und ungleichmäßigem Lauf des Motors, aber auch zu stärkerem Verschleiß an den Bürsten. Ferner können im Zuge des Abhebens der Bürste vom Kommutator Lichtbogen und/oder durch ein hartes Wiederaufsetzen auch Funken entstehen, die zu einer zusätzlichen Erwärmung des Kommutators führen und durch Abbrand noch weiteren Verschleiß an den Bürsten hervorrufen. So wird die thermische Belastung des Kommutators und des Gleitkontaktsystems weiter erhöht, was die Bildung und Verstärkung weiterer Unrundheiten am Kommutator noch weiter fördert.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiter verbesserte Bürste der genannten Art und eine verbesserte Bürstenanordnung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bürste mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Bürstenanordnung mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine auflaufende Bürstenkante der Bürste wenigstens teilweise gegenüber einer Lamelle des Kommutators schräggestellt. Die auflaufende Kante ist damit in Bezug auf eine Lamelle also mindestens teilweise leicht schräg gestellt, so dass die auflaufende Kante nicht sofort und über ihre volle Länge auf die Kante der Lamelle aufläuft oder stößt. Ein allmähliges Auflaufen der Kante hebt die Bürste insbesondere im Fall einer Unrundheit fortschreitend an, was das bekannte Auflaufgeräusch stark mindert. Gegenüber einem Einsatz an Schleifringen ist ein Einsatz an Lamellen-Kommutatoren erfahrungsgemäß störungsbehafteter und damit auch lauter. Nachfolgend wird bei der Beschreibung der Erfindung mit allen Weiterbildungen daher besonderer Wert auf einen Einsatz an Lamellen-Kommutatoren gelegt. Aber auch bei den hohen Kommutator- Umfangsgeschwindigkeiten hochtourig laufender Motoren ist das Laufgeräusch eines erfindungsgemäß ausgerüsteten Motors vergleichsweise gering, da eine erfindungsgemäß ausgebildete auflaufende Bürstenkante verbesserte aerodynamische Eigenschaften aufweist. Gegenüber Bürstenkanten nach dem Stand der Technik findet gerade bei hohen Drehzahlen eines Motors und dementsprechend hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Kommutators anströmende Luft an einer erfindungsgemäß ausgerichteten Bürstenkante keine einheitliche und ebene Front vor, an der ein Luftstrom gleichzeitig angreifen kann. Eine Abschrägung der Bürstenkante führt zu einer vektoriellen Zerlegung der Wirkung der anströmenden Luft und somit zu einer effektiven Schwächung. So kann sich bei gleicher Drehzahl an einer erfindungsgemäß ausgerichteten Bürstenkante noch keine Luftkeilbildung im Kontaktbereich des Gleitkontaktsystems bemerkbar machen. Bei sonst gleichen Bedingungen und dem Einsatz konventioneller Bürsten ohne eine erfindungsgemäße Ausrichtung der Bürstenkante bewirkt ein Luftkeil hingegen schon ein Abheben der Bürste von der Kommutatoroberfläche und somit eine mindestens zeitweilige Unterbrechung der Stromversorgung. Ein unruhiger Lauf des Motors ist die Folge. Zudem tritt dieser Effekt auch auf, ohne dass in einem bedeutenden Umfang Unrundheiten am Kommutator auftreten. Durch Unrundheiten wird ein Abheben der Bürste hin zu niedrigeren Drehzahlen verlagert und der beschriebene Effekt verstärkt. Eine erfindungsgemäße Ausbildung der auflaufenden Kante mindert den beschriebenen Effekt und verlängert daher auch die Lebensdauer oder die Standzeit einer erfindungsgemäßen Bürste. Ferner wird die Laufruhe unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Bürste bei gesenktem Geräuschpegel erhöht.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Bürstenkante mehrere Abschnitte. Diese Abschnitte können jeweils als Geradenstücke, als Kreissegment oder als sonstige Kurve ausgebildet sein. Im wesentlichen wird durch die Wahl der Form der Abschnitte eine Auflösung einer parallel zu einer Lamellenkante verlaufenden Bürstenkante angestrebt, so daß von einem Fachmann auch weitere hier nicht explizit aufgeführte Kurvenformen eingesetzt werden können. So ergibt sich, daß eine Kante der Bürste insgesamt mindestens abschnittsweise im wesentlichen parallel zu den Lamellen des Kommutators ausgerichtet ist, d. h. eine Kante als ganzes betrachtet nicht durch deutliche Schrägstellung die Kommutierungseigenschaften verschlechtert. Bei diagonal zu einer Lamelle verlaufenden Kanten würde die Bürste die Zahl zugleich leitend kontaktierter Lamellen erhöhen, wodurch die Kurzschlußströme unter der Bürste verstärkt werden würden.

Vorzugsweise wird eine auflaufende Bürstenkante abschnittsweise gegenüber einer Lamelle des Kommutators schräg gestellt. Diese Ausbildung mindert auch eine zeitliche Änderung des Stromflusses im Bereich der auflaufenden Bürstenkante. Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei die Ausbildung eines von der Bürste aus in Richtung auf die Lamelle vorstehenden Kantenabschnitts herausgestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine auflaufende Kante in mindestens zwei Abschnitte geteilt. Die Abschnitte sind zueinander im wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet. So wird an der auflaufenden Kante der Bürste ein Aufheben von axial gerichteten Kräften, die in Kontakt der auflaufenden Kante mit einer Lamelle entstehen, bewirkt. Somit müssen von Halterungen für eine erfindungsgemäße Bürste nach dieser Bauform keine axial gerichteten Kräfte aufgenommen werden können, was zu deutlichen konstruktiven Vereinfachungen an den Halterungen führen kann.

Vorzugsweise wird eine erfindungsgemäße Bürste auch für den Einsatz in Motoren bei wechselnden Drehrichtungen ausgebildet. Dazu ist, im Bezug auf eine Drehrichtung, auch die ablaufende Bürstenkante wenigstens teilweise oder abschnittsweise gegenüber einer Lamelle des Kommutators schräg gestellt. Unabhängig von der Drehrichtung steht dann jeweils eine erfindungsgemäß ausgebildete auflaufende Kante der Bürste zur Verfügung. Bei grundsätzlich unterschiedlichen Umdrehungszahlen bei Links- und Rechtslauf werden aber auch unterschiedliche Ausrichtungen und/oder Formgebung der Kanten z. B. in unterschiedlichen Abschnitten zur Optimierung der Bürsteneigenschaften eingesetzt. Auch kann die Kommutierung durch die gewählte Form einer ablaufenden Bürstenkante verbessert werden, da durch fortschreitende Verkleinerung einer Kontaktfläche der Bürste mit einer Lamelle die zeitliche Änderung des Stromflusses weniger abrupt als bei bekannten Bürstenbauformen eintritt.

Die Bürste weist in einer Weiterbildung der Erfindung eine konkave Kontaktfläche auf. Dieser konkave Verlauf ist vorteilhaftenweise einer konvexen Krümmung der Oberfläche des jeweiligen Kommutators angepaßt, wobei der Krümmungsradius vorteilhafterweise geringfügig größer ist als der des Kommutators. Somit besteht auch beim Einlaufen einer neuen Bürste gleich ein ausreichend guter elektrischer Kontakt innerhalb des Gleitkontaktsystems, also zwischen der Bürste und dem Kommutator, so dass ein Aufheizen des Kommutators und/oder ein an sich überflüssiges Angleichen des Kommutatordurchmessers durch das Schleif- und/oder Poliermittel nicht auftritt. Hierdurch wird die Lebensdauer auch der Bürste schon ab dem Einlaufen verlängert.

Vorteilhafterweise ist eine erfindungsgemäße Bürste als Sinterteil oder Preß-Sinter-Teil ausgebildet. So können der Bürste in einem weiten Bereich fast beliebige Formen verliehen werden. Zudem ist die auflaufende Kante der Bürste als Außenfläche frei zugänglich, beispielsweise für Nachbearbeitungen etc.. So weist eine erfindungsgemäße Bürste auch unter Berücksichtigung der vorstehend nicht abschließend genannten Gestaltungsformen im Bereich der Außenkanten Fertigungsaufwand auf, der mit einem aus dem Stand der Technik für bekannte Bürsten-Bauformen her gewohnten Aufwand vergleichbar ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Bürste als einstückigem Körper werden Einbau, Fixierung und Nachführung zudem unter Anwendung bekannter Techniken realisiert. Die Zusammensetzung und jeweilige Dicke einer Bürste kann dabei so eingestellt werden, dass an der Oberfläche des Kommutators ein bestimmter Wert eines Übergangswiderstandes nicht überschritten wird und so eine stets ausreichende Stromversorgung des Läufers gewährleistet ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Bürste lose in einem Halter angeordnet. Der Halter ist insbesondere als Köcher ausgebildet. Dazu ist vorzugsweise eine Feder vorgesehen, um die Bürste zu belasten. So ist eine relativ gleichmäßige Abnutzung der Bürste gegeben. Es wird ein Feder-Masse-System gebildet, dessen mechanische Eigenresonanzfrequenzen über weite Bereiche einstellbar sind. Damit kann auch beim Auftreten von Unrundheiten oder sonstigen radialen Abweichungen des Kommutators in einem Nenndrehzahlbereich des Motors ein Aufschwingen des Gleitkontaktsystems aus Bürste und Federn in einem Halter oder einer sonstigen Halterung vermieden werden. Es ergibt sich als Ergebnis von Optimierungen, die an einem jeweiligen Motortyp durchgeführt werden müssen, unter Verwendung erfindungsgemäßer Bürsten in jedem Fall ein ruhigerer und störungsärmerer Motorenlauf bei verlängerter Lebensdauer der Verschleißteile. In jedem Fall weist die vorstehend beschriebene Anordnung Reibungsflächen in der Köcheranordnung auf, da eine reibungsbehaftete Kontaktfläche zwischen der Bürste und dem Halter zur Einstellung einer bestimmten Reibung genutzt werden kann. Ferner kann die Reibung jeweils zwischen der Bürste und einer Köcherwandung durch die Beschaffenheit der Oberflächen, eine seitliche Anpreßkraft und eine Abstimmung der Materialien aufeinander eingestellt werden. Die somit in dem Köcher-Halter insgesamt erzeugbare Reibung wird als Bedämpfung einer schwingenden Bewegung der Bürste genutzt, durch die ein Schwingungsverhalten verbessert wird.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: einen skizzierten Ausschnitt einer elektro-dynamischen Maschine mit einer Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Bürste;

Fig. 2: eine Schnittdarstellung einer Ebene A-B der Abbildung von Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform einer Bürste;

Fig. 3: eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Bürste gemäß der Abbildung von Fig. 2;

Fig. 4: eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer Bürste gemäß der Abbildung von Fig. 2 und

Fig. 5: eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform einer Bürste gemäß der Abbildung von Fig. 2.

Fig. 1 stellt einen skizzierten Ausschnitt einer elektro-dynamischen Maschine in Form eines elektrischen Motors 1 mit einer Schnittdarstellung einer Bürste in einer ersten Ausführungsform dar, wobei nur ein Bereich eines Läufers 2 um einen Kommutator 3 mit einer Ausführungsform einer Bürstenanordnung 4 mit einer erfindungsgemäßen Bürste 5 in einem Halter 6 in einer Schnittdarstellung gezeigt ist. Je nach Aufbau des Läufers 2 und des Kommutators 3 ist um eine Drehachse M als Mittelachse der beschriebenen Anordnung herum mindestens eine weitere Bürste 5 an einer anderen Stelle angeordnet. Auf deren Darstellung ist aber hier aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden.

In der dargestellten Form befindet sich die Bürste 5 im Betriebszustand. Die Bürste 5 wird durch eine Feder 8 unter Führung durch den Halter 6 in definierter Weise bzw. mit einer voreingestellten Andrückkraft auf den Kommutator 3 gedrückt. Dadurch entsteht zwischen Lamellen 10 des Kommutators 3 ein elektrisch leitender Kontakt in einem Kontaktbereich 11 mit der Bürste 5. Damit bilden diese Teile ein Gleitkontaktsystem 12, das einen elektrischen Kontakt zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Teil der dynamo-elektrischen Maschine 1 herstellt. Eine jeweils mit der Lamelle 10 verbundene Wicklung 14 des Läufers 2 wird dann über die Bürste 5 mit Strom versorgt, die im Bereich eines Bürstenkopfes 15 durch einen Stampfkontakt 16 über eine Litze oder eine sonstige flexible Zuführungsleitung 17 mit Anschlüssen einer Stromversorgung 18 verbunden ist.

Zwischen der Bürste 5 und dem Halter 6 befindet sich eine Grenzfläche 19, die mit Reibung behaftet ist und somit eine Bedämpfung von Schwingungen in den Teilsystemen bewirkt, wie nachfolgend beschrieben. Diese Reibung trägt zur Stabilisierung des Gesamtsystems bei. Das Gesamtsystem verhält sich aber in dem Halter 6 weiterhin so leichtgängig, daß die Bürste 5 durch die Feder 10 aufgrund des Verschleißes auf den Kommutator 3 wandern kann. So bleibt das Gleitkontaktsystem 14 stets erhalten. Bürstenvibrationen treten in stark reduziertem Maß auf, was den Verschleiß der Bürste 5 wesentlich mindert. Lichtbogen und lautes Bürstenfeuer werden weitgehend unterdrückt. Eine Unrundheit an der Oberfläche des Kommutators 3 bewirkt, wie in geringerem Maße auch das Auflaufen einer Lamellenkante 22, in Kontakt mit der auflaufenden Bürstenkante 21 und der Bürste 5 eine Schwingung, da die genannten Teile in Richtung des Pfeils P unter Rückstellung durch die Feder 10 ausweicht. Die Masse der Bürste 5 und die Federsteifigkeit der Feder 10 ergeben jeweils mechanische Eigenresonanz-Frequenzen, mit der die jeweiligen Feder-Masse-Teilsysteme in dem Halter 6 durch die Unrundheit und eine bestimme Umdrehungszahl angeregt werden können. Nahe einer jeweiligen Eigenresonanz-Frequenz kann es zu einem Anschwingen des Systems kommen, das sich bis zu einer Beschädigung oder gar der Zerstörung steigern kann.

Die Bürste 5 von Fig. 1 ist für einen Motor 1 ausgebildet, der nur in einer Richtung betrieben wird, wie durch den Drehrichtungspfeil D am Kommutator 3 angedeutet. In der Abbildung von Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Bürste 5 in einer Ebene A-B über dem Kommutator 3 dargestellt, um die in dem Gleitkontaktsystem 12 herrschenden Verhältnisse zu zeigen. So ist in der dargestellten Draufsicht die Querschnittsform der Bürste 5 mit einer jeweiligen Abdeckung der Lamellen 10 des Kommutators 3 mit zugeordneten Anschlüssen der Wicklungen 14 zu sehen. In gestrichelter Linie ist eine Querschnittsfläche 20 einer bekannten Bürste eingezeichnet. Es fällt auf, daß bei im wesentlichen gleichen Flächeninhalt der Querschnitt der Bürste 5 eine auf eine Lamelle 10 auflaufende Kante 21 aufweist, die schräg zu der Lamelle 10 ausgerichtet ist. Durch diese Schrägstellung der Kante 21 wird erreicht, daß kein sprunghafter Übergang zu einer Lamellenkante 22 mehr stattfindet. Die Kante 21 läuft allmählich auf die Kante 22 auf, wobei, insbesondere im Fall eines Niveau-Unterschieds oder einer Unrundheit, ein fortschreitendes Anheben der Bürste 5 stattfindet. Somit knallt die Kante 21 also nicht länger über ihre ganze Länge von einem Moment auf den andern auf die Kante 22 der Lamelle 10. Dieser Effekt erzeugt damit wesentlich weniger Geräusche, als bei bekannten Bürstenbauformen mit einer Außenkontur im Kontaktbereich 11 gemäß der gestrichelt dargestellten Querschnittsfläche 20. Die Bürste 5 ist als Press-Sinterteil einer Breite I_ges ausgebildet, die mit der Länge einer Bürstenkante 23 bei bekannten Bürstenbauformen übereinstimmt. Die Länge der auflaufenden Kante 21 ist durch die Schrägstellung jedoch größer als die Bürstenbreite I_ges. Damit wird auch der Vorgang des Auflaufens der Bürste 5 auf die Lamelle 10 insgesamt verlängert. So wird eine zusätzliche Geräusch- und Verschleißminderung bewirkt.

Auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Kommutators 3 kann sich ein Luftkeil aufgrund der mindestens teilweise vorgenommenen Schrägstellung der auflaufenden Bürstenkante 21 zu einem angreifenden Luftstrom nicht mehr derart ausbilden, daß er in den Kontaktbereich vordringt und somit die Bürste 5 von der Oberfläche des Kommutators 3 abhebt. So wird auch in diesem extremen Betriebsbereich des Motors 1 ein Anschwingen des Gleitkontaktsystems 11 vermieden. Der Motor 1 läuft auch in diesem Betriebszustand vergleichsweise leiser und störungsfreier.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ebene A-B der Abbildung von Fig. 1 mit einer zweiten Ausführungsform einer Bürste 5. Hier ist die auflaufende Kante 21 in Unterschied zu der Ausführungsform von Fig. 1 in zwei Abschnitte 25, 26 unterteilt. Die Abschnitte 25, 26 sind dabei zueinander spiegelbildlich ausgebildet, so daß die Längen I₁ und I₂ gleich groß sind. Ferner kompensieren sich die beim Auflaufen des Abschnitts 25 auf die Kante 22 der Lamelle 10 entstehenden axial gerichteten Kräfte mit denen, die an der auflaufenden Kante 21 im Bereich des Abschnitts 26 zur gleichen Zeit entstehen. Somit wirken in Summe keine axialen Kräfte auf die Bürste 5. Zudem ist die Bürste 5 von Fig. 2 die gleiche Größe einer Kontaktfläche mit dem Kommutator 3 auf, wie eine normale Bürste. Im Vergleich zu der Ausführungsform von Fig. 1 weist die zweite Ausführungsform einer Bürste 5 nach Fig. 2 in Drehrichtung gesehen jedoch nur eine unwesentlich größere Länge 14 als eine normale Bürste auf, wobei alle dargestellten Kanten-Formen aus Gründen der besseren Darstellung überzeichnet sind.

Fig. 3 stellt einen Schnitt einer zweiten Ausführungsform einer Bürste gemäß der Abbildung von Fig. 2 dar. Als eine Art von Weiterentwicklung der Ausführungsform von Fig. 2 ist hier an der auflaufenden Kante 21 nun zwischen den schräg zu der Kante 22 der Lamelle 10 verlaufenden Abschnitten 25, 26 ein mittlerer Abschnitt 27 zugefügt worden, der wieder parallel zu der Kante 22 ausgerichtet ist. Diese Bauform nutzt im wesentlichen weiterhin die vorstehend beschriebenen Vorteile. So kann die Kontaktfläche der Bürste 5 bzw. deren Baulänge gegenüber einer üblichen Bürste auch leicht verkleinert werden.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist nur eine auflaufende Bürstenkante 21 mit einigen exemplarisch dargestellten Kurvenformen aus Geraden­ stücken beschrieben worden, wobei auch Rundungen bzw. Kurvenstücke einsetzbar sind. Einer ablaufenden Bürstenkante ablaufende Kante 29 kann durch eine besondere Formgebung jedoch ebenfalls verbesserte Eigenschaften verliehen werden. So stellt die Anordnung der Fig. 4 eine Verdopplung der ersten Ausführungsform dar, wobei die Kanten 21, 24 zueinander punktsymmetrisch liegen. Die Bürste 5 von Fig. 4 ist für wechselnde Drehrichtungen mit ungefähr gleich hohen Umdrehungszahlen ausgebildet, wie durch den Doppelpfeil D angedeutet ist. Daher sind die Kanten 21, 29 gleich ausgebildet und bilden mit Außenkanten ein Parallelogramm. Eine Schrägstellung der Kanten 21, 29 ist auch durch ein zu den Lamellen 10 schräg ausgerichtetes Aufsetzen einer normalen Bürste möglich, wobei jedoch in den Randbereichen des Kommutators z. B. durch überstehende Bereiche der Bürste die Gefahr einer Beschädigung und/oder einer Förderung von Lichtbögen u. a. durch ungleichen Verschleiß bzw. Abrieb besteht. Andernfalls würde eine unvollständige Kommutatorabdeckung mit einer eventuellen Strom-Unterversorgung des Läufers in Kauf genommen werden. In jedem Fall wäre auch bei diesem Lösungsansatz eine Kontaktfläche der Bürste mit dem Kommutator konkav auszubilden, um schon beim Einlaufen der Bürste einen guten Kontakt innerhalb des Gleitkontaktsystems herstellen zu können. Bei den vorstehenden Problemen erscheint es insgesamt ratsam, eine der dargestellten Ausführungsformen der Erfindung unter Anpassung des Halters einzusetzen.

Die Ausführungsform der Bürste 5 von Fig. 5 stellt hinsichtlich der gleich ausgebildeten Kanten 21, 29 eine Mischform der Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 dar. Diese Bürste 5 weist eine relativ kurze Länge in Drehrichtung auf, so daß auch bei Nutzung der vorteilhaften Schrägstellung der auf- und ablaufenden Kanten 21, 29 ein im Vergleich zu einer herkömmlichen Bürste nur minimal größerer Bereich der Oberfläche des Kommu­ tators 3 kontaktiert wird. Die Schrägstellung der Kante 29 bewirkt auch in ihrer Funktion als ablaufende Kante 29 der Bürste 5 eine verbesserte Kommutierung, da durch das stetig fortschreitende Verkleinern einer elektrisch leitenden Kontaktfläche der Bürste 5 mit einer Lamelle 10 eine weniger abrupte zeitliche Änderung des Stromflusses erreicht wird.

Claims (11)

1. Bürste (5) für eine dynamo-elektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor (1), zur Herstellung und/oder Aufrechterhaltung eines elektrischen Kontaktes zwischen einem in der Regel feststehenden ersten Teil, beispielsweise einer Stromversorgung (19), und einem beweglichen zweiten Teil, vorzugsweise einer Wicklung (14) eines Läufers (2), dadurch gekennzeichnet, daß eine auflaufende Bürstenkante (21) der Bürste (5) gegenüber einer Lamelle (10) oder einer Lamellenkante (22) des Kommutators (3) mindestens teilweise schräg gestellt ist.

2. Bürste (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auflaufende Bürstenkante (21) der Bürste (5) abschnittsweise gegenüber einer Lamelle (10) des Kommutators (3) schräg gestellt ist.

3. Bürste (5) nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auflaufende Bürstenkante (21) der Bürste (5) mehrere Abschnitte (25, 26, 27) umfaßt.

4. Bürste (5) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt (25, 26, 27) als Geradenstück ausgebildet ist.

5. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschnitt (25, 26, 27) als Kreissegment oder sonstige Kurve ausgebildet ist.

6. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ablaufende Bürstenkante (29) der Bürste (5) wenigstens teilweise oder abschnittsweise gegenüber einer Lamelle (10) des Kommutators (3) schräg gestellt ist.

7. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (5) als Preß-Sinter-Teil ausgebildet ist.

8. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (5) unter Belastung durch eine Druckkraft von einer Feder (10) lose in einem Halter (6) angeordnet ist, insbesondere in einem Köcher, wobei an einer Grenzfläche (19) zwischen der Bürste (5) und dem Halter (6) eine Reibung zur Bedämpfung eines Gleitkontaktsystems (12) eingestellt ist.

9. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (5) in einem Kontaktbereich (11) mit dem Kommutator (3) eine mindestens teilweise konkave Kontaktfläche aufweist.

10. Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auflaufende Kante (21) und/oder die ablaufende Kante (29) der Bürste (5) insgesamt mindestens abschnittsweise im wesentlichen parallel zu den Lamellen (10) des Kommutators (3) ausgerichtet ist.

11. Bürstenanordnung zur Herstellung eines Gleitkontaktes an einer dynamo-elektrischen Maschine, insbesondere einem Elektromotor (1), dadurch gekennzeichnet, daß in der Bürstenanordnung eine Bürste (5) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.