DE102005063170A1

DE102005063170A1 - Kohlebürste mit Abschalteinrichtung

Info

Publication number: DE102005063170A1
Application number: DE102005063170A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Georg Tontsch; Joachim Simon; Edmund Kübler
Original assignee: Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Current assignee: Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2025-12-31
Also published as: CN1992451A; CZ305974B6; DE102005063170B4; CZ2006832A3; HUP0600944A2; RO123574B1; HU226987B1; HU0600944D0; BRPI0605668A; CN1992451B; RU2006147210A; RU2375796C2; MX2007000221A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlebürste (10) mit einer auf einem Kollektor abstützbaren Lauffläche (12), mit in einem über ein plättchenförmiges Abdeckelement (22, 40, 44) verschließbaren Sackloch (16) angeordnetem mittels eines Federelements (16) vorgespannten Abschaltelements (18), mittels dessen die Kohlebürste bei Erreichen eines vorgegebenen Verschleißes von dem Kontaktelement abhebbar ist. Um eine montagemäßige Vereinfachung zu erzielen, damit insbesondere in automatischen Produktionsprozessen ein einwandfreies Einsetzen und Sichern der Abschalteinrichtung in der Kohlebürste ermöglicht wird, wird vorgeschlagen, dass zumindest das Federelement (20) und das Abdeckelement (22) eine vormontierte Einheit sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlebürste mit einer auf einem Kontaktelement wie Kollektor abstützbaren Lauffläche, mit in einer über ein plättchenförmiges Abdeckelement verschließbaren Ausnehmung wie Sackloch angeordnetem mittels eines Feder vorgespanntem Abschaltelements, über das die Kohlebürste bei Erreichen eines vorgegebenen Verschleißes von dem Kontaktelement abhebbar ist, sowie ggf. mit einer Litze.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Bestücken einer Kohlebürste mit einer Abschalteinrichtung umfassend ein Abschaltelement wie Bolzenelement mit auf dieses einwirkendem Federelement, wobei die Abschalteinrichtung in eine entlang Längsachse der Kohlebürste verlaufendes von zur Lauffläche der Kohlebürste gegenüberliegender Stirnfläche ausgehende Ausnehmung wie Sackloch eingebracht und das Federelement zwischen dem Abschaltelement und die Ausnehmung öffnungsseitig verschließendes plättchenförmiges Abdeckelement gespannt wird,

Eine Kohlebürste der zuvor genannten Art ist zum Beispiel dem DE-U-80 19 751 oder der DE-A-28 01 839 zu entnehmen. Mit den entsprechenden Kohlebürsten wird sichergestellt, dass dann, wenn die Kohlebürste unzulässig verschlissen ist, diese von einem Kollektor abgehoben wird, um einen weiteren Betrieb zu unterbinden, da andernfalls der Kollektor beschädigt werden könnte.

Die Abschalteinrichtung besteht üblicherweise aus einem Bolzen, auf den eine als Schraubenfeder ausgebildete Feder einwirkt, die ihrerseits zwischen dem Bolzen und dem plättchenförmigen Abdeckelement gespannt wird. Zum Montieren der Abschalteinrichtung werden zunächst das Bolzenelement und sodann das Federelement in das Sackloch eingesetzt.

Anschließend wird das Federelement mittels des Abdeckelementes in das Sackloch hineingedrückt und das Abdeckelement mit der Kohlebürste verklebt. Eine entsprechende Montage ist aufwändig und damit zeitintensiv.

Nach der DE-A-1 763 744 wird eine Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung vorgeschlagen, bei der Abschaltelement und Federelement eine Einheit bilden. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen federnden Kunststoffkörper oder um einen Gummikörper. Entsprechende Abschalteinrichtungen haben sich jedoch in der Praxis nicht bewährt.

Es ist auch bekannt, in einem Gehäuse eine Abschalteinrichtung einzubringen, das seinerseits in einem Sackloch befestigt wird (DE-U-74 04 456).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kohlebürste sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine montagemäßige Vereinfachung erfolgt, so dass insbesondere in automatischen Produktionsprozessen ein einwandfreies Einsetzen und Sichern der Abschalteinrichtung in der Kohlebürste ermöglicht wird.

Zur Lösung der Aufgabe zeichnet sich eine Kohlebürste zuvor erläuterter Art dadurch aus, dass die Feder und das Abdeckelement eine vormontierte Einheit sind.

Abweichend vom vorbekannten Stand der Technik müssen Abschaltelement und Feder nicht gesondert in ein Sackloch einer Kohlebürste eingebracht und sodann das Sackloch durch ein plättchenförmiges Abdeckelement verschlossen werden, sondern Feder und Abdeckelement bilden eine Einheit, so dass beim Verschließen des Sackloches die Feder ordnungsgemäß positioniert und vorgespannt wird. Somit wird die Anzahl der Elemente, mit der die Kohlebürste bestückt wird, reduziert. Gleichzeitig ist eine ordnungsgemäße Ausrichtung des Federelementes zu dem Abschaltelement sichergestellt.

In Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Abschaltelement, das Federelement sowie das Abdeckelement eine vormontierte Einheit sind.

Das Federelement kann mit dem Abdeckelement verbunden sein. So kann von kohlebürstenseitig verlaufender Fläche des Abdeckelementes ein Vorsprung ausgehen, an dem das Federelement fixiert ist. Auch eine schwalbenschwanzförmige Ausnahme kann an der kohlebürstenseitig verlaufenden Fläche des Abdeckelementes ausgebildet sein, in die das Federelement, bei dem es sich vorzugsweise um eine Schraubenfeder handelt, eingebracht wird.

Nach Weiterbildungen ist vorgesehen, dass von kohlebürstenseitig verlaufender Fläche des Abdeckelementes ein oder mehrere Vorsprünge ausgehen, zwischen denen das Federelement festgeklemmt ist.

Das Abdeckelement kann außenseitig bündig zu der der Lauffläche gegenüberliegenden Stirnfläche der Kohlebürste verlaufen. Ein Aufsetzen des Abdeckelementes auf die Stirnfläche ist gleichfalls möglich, so dass Bereiche der kohlebürstenseitig verlaufenden Fläche des plättchenförmigen Abdeckelementes auf der Stirnfläche aufliegen und mit dieser zum Beispiel verklebt sind.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass das Abdeckelement sich über gesamte oder nahezu gesamte zu der Lauffläche gegenüberliegender Stirnfläche erstreckt und eine Durchbrechung wie Bohrung aufweist, die von der von der Kohlebürste ausgehenden Litze durchsetzt ist.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass das Federelement und das Abdeckelement als eine vormontierte Einheit in die Ausnehmung eingebracht werden.

In Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Federelement, das Abdeckelement und das Abschaltelement als vormontierte Einheit in die Ausnehmung eingebracht werden.

Um eine vormontierte Einheit herzustellen, kann das Federelement mit dem Abdeckelement verrastet oder stoffschlüssig verbunden werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Federelement in Form einer Schraubenfeder an einem Vorsprung des Abdeckelementes oder in einer Ausnehmung des Abdeckelementes fixiert wird.

Das Abdeckelement selbst kann stoffschlüssig zum Beispiel durch Kleben mit der Kohlebürste verbunden werden. Dabei kann das Abdeckelement insbesondere aus einem elektrisch isolierten Material wie Kunststoff bestehen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 eine erste Ausführungsform einer Kohlebürste,
2 eine zweite Ausführungsform einer Kohlebürste,
3 eine dritte Ausführungsform einer Kohlebürste,
4 in auseinander gezogener Darstellung eine Abschalteinrichtung,
5 eine erste vormontierte Einheit aus Abschaltbolzen, Federelement und Abdeckelement und
6 eine zweite vormontierte Einheit aus Abschaltbolzen, Federelement und Abdeckelement.
In den 1 bis 3 sind Prinzipdarstellungen von Kohlebürsten 10 dargestellt, in denen Abschalteinrichtungen eingesetzt sind, über die die Kohlebürste 10 dann von einem Kontaktelement wie Kollektor abgehoben wird, wenn die Kohlebürste 10 unzulässig verschlissen ist. Entsprechende Abschalteinrichtungen sind hinreichend bekannt und werden umfassend eingesetzt. Bei der nachstehenden Beschreibung werden daher nur die wesentlichen Elemente erläutert, wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Um eine Abschalteinrichtung einzusetzen, geht von der der Lauffläche 12 der Kohlebürste 10 gegenüberliegenden rückseitigen Stirnfläche 14 ein Sackloch 16 aus, in dem ein Abschaltbolzen oder -nippel 18 und eine Schraubenfeder 20 eingebracht werden. Das Sackloch 16 wird sodann von einem plättchenförmigen Abdeckelement 22 verschlossen, über das die Schraubenfeder 20 zwischen dem Bolzenelement 18 und der innen liegenden Fläche 24 des Abdeckelementes 22 gespannt wird. Des Weiteren geht nach den Ausführungsbeispielen der 1 und 3 von der rückseitigen Stirnfläche 14 eine Anschlusslitze 26 aus, die innerhalb der Kohlebürste 10 entlang deren Längsachse verlaufen kann. Die Litze 26 durchsetzt nach der 1 die rückseitige Stirnfläche 14 außerhalb des Abdeckelementes 22.
Wird nun die Kohlebürste 10 in einem Umfang verschlissen, dass der Boden des Sacklochs 16 abgerieben wird, so wird der Bolzen 18 über die Schraubenfeder 20 aus der Kohlebürste 10 herausgedrückt und somit diese von einem Kollektor oder einem anderen Strom übertragenden Element abgehoben, auf dem die Lauffläche 12 zuvor abgestützt war.
Das Abdeckelement 22 ist plättchenförmig ausgebildet und besteht aus elektrisch isolierendem Material wie Kunststoff. Die rückseitige Stirnfläche 14 der Kohlebürste 10 weist eine der Umfangsgeometrie des Abdeckelementes 22 entsprechende Aussparung 28 derart auf, dass die Außenseite 30 des Abdeckelementes 22 bündig in die rückseitige Stirnfläche 14 übergeht.
Entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre bilden die Schraubenfeder 20 und das Abdeckelement 22 eine vormontierte Einheit. Hierzu kann entsprechend der 4 und 5 von der kohlebürstenseitig verlaufenden Innenfläche 24 des Abdeckelementes 22 ein nippelartiger Vorsprung 32 ausgehen, auf das die Schraubenfeder 20 klemmend aufgesetzt wird. Bei der Montage wird sodann zunächst der Abschaltbolzen 18 in das Sackloch 16 eingebracht, um sodann das Sackloch 16 über das Abdeckelement 22 zu verschließen. Dabei wird gleichzeitig die mit dem Abdeckelement 22 verbundene Schraubenfeder 20 in das Sackloch 16 eingesetzt. Das Abdeckelement 22 wird sodann vorzugsweise mit der Kohlebürste 10 verklebt.
Werden bevorzugterweise das Bolzenelement 18 und die von dem Abdeckelement 22 ausgehende Schraubenfeder 20 in zwei Arbeitsschritten in das Sackloch 16 der Kohlebürste eingesetzt, so besteht auch die Möglichkeit, dass der Abschaltbolzen 18 mit der Schraubenfeder 20 z. B. klemmend verbunden ist, wie die 4 und 5 verdeutlichen sollen. Hierzu kann von dem Abschaltbolzen 18 ein in das Lumen der Schraubenfeder 20 hineinragender kegelstumpfförmiger Abschnitt 34 ausgehen, um den Abschaltbolzen 18 klemmend mit der Schraubenfeder 20 zu verbinden.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 6 gehen von der Innenfläche 24 des Abdeckelementes 22 stegförmige Vorsprünge 36, 38 aus, zwischen denen die Schraubenfeder 20 festgeklemmt wird. Dabei kann auch ein ringförmig verlaufender Vorsprung mit einem lichten Innenquerschnitt vorgesehen sein, der an dem Außendurchmesser der Schraubenfeder 20 angepasst ist, um diese klemmend aufzunehmen.
Auch gemäß dem Ausführungsbeispiel der 6 ist das Bolzenelement 18 mit der Schraubenfeder 20 verbunden. Dabei besteht die Möglichkeit, dass nicht nur eine klemmende Verbindung zwischen dem Bolzenelement 18 und der Schraubenfeder 20 erfolgt. Vielmehr kann die Schraubenfeder auch mit dem Bolzenelement 18 verklebt oder in dieses eingelassen sein.
Ist nach dem Ausführungsbeispiel der 1 das Abdeckelement 22 in einem Ausschnitt 28 der Kohlebürste 10 eingesetzt, damit die freien Außenseiten fluchtend zu den entsprechen den Flächen der Kohlebürste 10 verlaufen, so besteht nach dem Ausführungsbeispiel der 2 die Möglichkeit, dass die Schraubenfeder 20 von einem Abdeckelement 40 ausgeht, das auf der Stirnfläche 14 der Kohlebürste 10 aufgesetzt ist. Ferner ist die Kohlebürste 10 entlang einer oberen Kante 12 abgeschrägt (Bereich 42), der von der Litze 26 durchsetzt ist. Somit verläuft die Litze 26 nicht entlang der Längsachse der Kohlebürste 10, sondern schräg zu dieser.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der 3 ist ein Abdeckelement 44 ebenfalls auf der Stirnfläche 16 der Kohlebürste 10 befestigt. Das Abdeckelement 44 weist eine Durchbrechung wie Bohrung 46 auf, die von der Litze 26 durchsetzt ist, die ihrerseits wiederum entlang Längsachse der Kohlebürste 10 verläuft.
Unabhängig davon, wie das Abdeckelement 22, 40, 44 ausgebildet bzw. mit der Kohlebürste 10 verbunden bzw. in diese eingelassen ist, bildet das Abdeckelement 22, 40, 44 mit der Schraubenfeder 20 oder einem gleichwirkenden Federelement eine vormontierte Einheit, wobei wahlweise entweder vor der Montage der Abschaltbolzen 18 in die Sackbohrung 16 eingebracht und sodann die aus der Schraubenfeder 20 und dem Abdeckelement 22, 40, 44 bestehende Einheit montiert wird oder aber Abschaltbolzen 18, Schraubenfeder 20 und Abdeckelement 22, 40, 44 bilden eine Einheit, die ihrerseits mit der Kohlebürste 10 verbunden wird, indem der Abschaltbolzen 18 mit der Schraubenfeder 20 in das Sackloch 16 eingebracht und sodann das Abdeckelement 22, 40, 44 in geeigneter Weise mit der Kohlebürste 10, d. h. dem Kohlebürstenkörper verbunden wird.

Claims

Kohlebürste (10) mit einer auf einem Kontaktelement wie einem Kollektor abstützbaren Lauffläche (12), mit in einer über ein plättchenförmiges Abdeckelement (22, 40, 44) verschließbaren Ausnehmung wie Sackloch (16) angeordnetem mittels eines Federelements (16) vorgespannten Abschaltelements (18) wie Bolzen, mittels dessen die Kohlebürste bei Erreichen eines vorgegebenen Verschleißes von dem Kontaktelement abhebbar ist, sowie ggf. mit einer Litze (26), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Federelement (20) und das Abdeckelement (22, 40, 44) eine vormontierte Einheit sind.
Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltelement (18), das Federelement (20) sowie das Abdeckelement (22, 40, 44) eine vormontierte Einheit sind.
Kohlebürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22, 40, 44) und das Federelement (20) zusammengesteckt sind.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) mit dem Abdeckelement (22, 40, 44) verrastet ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) mit dem Abdeckelement (22, 40, 44) durch Klemmung verbunden ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von kohlebürstenseitiger Fläche (24) des Abdeckelementes (22) ein Vorsprung (32) ausgeht, an dem das Federelement (20) fixiert ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von kohlebürstenseitig verlaufender Fläche (24) des Abdeckelementes (22) eine schwalbenschwanzförmige Aufnahme für das Federelement (20) ausgeht.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von kohlebürstenseitig verlaufender Fläche (24) des Abdeckelementes (22) ein oder mehrere Vorsprünge (36, 38) ausgehen, zwischen denen das Federelement (20) festgeklemmt ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22) außenseitig bündig in zu der Lauffläche gegenüberliegender Stirnfläche (14) der Kohlebürste (10) übergeht.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22) auf zu der Lauffläche (12) gegenüberliegender Stirnfläche (16) der Kohlebürste (10) aufliegt.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22) sich über gesamte oder nahezu gesamte zu der Lauffläche (12) gegenüberliegender Stirnfläche (16) erstreckt und eine Durchbrechung wie Bohrung (46) aufweist, die von der von der Kohlebürste (10) ausgehenden Litze (26) durchsetzt ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Abschaltelement (18) ein Vorsprung (34) ausgeht, der von dem Federelement (20) wie Schraubenfeder klemmend aufgenommen ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) mit dem Abschaltelement (18) stoffschlüssig verbunden ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) abschnittsweise von dem Abschaltelement (18) umgeben ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22, 40, 44) mit der Kohlebürste (10) stoffschlüssig verbunden ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (22, 40, 44) mit der Kohlebürste (10) verklebt ist.
Verfahren zum Bestücken einer Kohlebürste mit einer Abschalteinrichtung umfassend ein Abschaltelement wie Bolzenelement mit auf dieses einwirkendem Federelement, wobei die Abschalteinrichtung in eine entlang Längsachse der Kohlebürste verlaufendes von zur Lauffläche der Kohlebürste gegenüberliegender Stirnfläche ausgehende Ausnehmung wie Sackloch eingebracht und das Federelement zwischen dem Abschaltelement und die Ausnehmung öffnungsseitig verschließendes plättchenförmiges Abdeckelement gespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement und das Abdeckelement als eine vormontierte Einheit in die Ausnehmung eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement, das Abdeckelement und das Abschaltelement als vormontierte Einheit in die Ausnehmung eingebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement in Form einer Schraubenfeder mit dem Abdeckelement verrastet wird
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement das Abschaltelement klemmend aufnimmt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement einen von dem Abdeckelement ausgehenden Vorsprung klemmend aufnimmt.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement mit dem Abschaltelement stoffschlüssig verbunden wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement an einem Vorsprung des Abdeckelementes fixiert wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement in einer Ausnehmung des Abdeckelementes fixiert wird.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement durch Kleben mit der Kohlebürste verbunden wird.