DE102006029479A1

DE102006029479A1 - Bürsteneinrichtung

Info

Publication number: DE102006029479A1
Application number: DE200610029479
Authority: DE
Inventors: Nediljko Beric; Rainer Schach; Jörg SKRIPPEK; Oswald Wustmann
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bürsteneinrichtung für eine dynamoelektrische Maschine, insbesondere für einen Elektromotor einer Waschmaschine. Die Bürsteneinrichtung umfasst einen metallischen Träger 1 und zumindest eine darauf befestigte Halteeinrichtung 2, 3 mit einer Kohlebürste 4, wobei die Halteeinrichtung 2, 3 die Kohlebürste 4 bis auf eine Kontaktstelle 5 im Wesentlichen vollständig mit einem Kunststoffmaterial 3 umgibt. Dabei ist die Halteeinrichtung 2, 3 von einer Wärme leitend mit dem Träger 1 verbundenen, Wärme ableitenden metallischen Klammer 6 umgeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bürsteneinrichtung für eine dynamoelektrische Maschine, umfassend einen metallischen Träger und zumindest eine darauf befestigte Halteeinrichtung mit einer Kohlebürste, wobei die Halteeinrichtung die Kohlebürste bis auf eine Kontaktstelle im Wesentlichen vollständig mit einem Kunststoffmaterial umgibt.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Bürsteneinrichtung für eine dynamoelektrische Maschine, wie sie aus der WO 2004/091073 A1 hervorgeht. Die Bürsteneinrichtung dient in einer solchen elektrischen Maschine im Zusammenwirken mit einem Kommutator dazu, elektrischen Strom aus einer feststehenden Quelle in einen sich drehenden Rotor der Maschine einzuspeisen, wobei der Rotor ein Wicklungssystem mit einer Vielzahl untereinander getrennter Wicklungen aufweist. Hinweise zur Verwendung einer Kohlenbürste in einer dynamoelektrischen Maschine sind den Dokumenten DE 10 347 764 A1 , DE 100 58 742 A1 , DE 100 58 743 A1 , DE 100 58 872 A1 und DE 100 58 873 A1 entnehmbar. Die Offenbarung aller zitierten Dokumente ist vorliegender Offenbarung in vollem Umfange zuzurechnen.
Die betriebliche Praxis mit einer Bürsteneinrichtung der eingangs genannten Art hat erwiesen, dass das Kunststoffmaterial, welches die Kohlebürste mehr oder weniger vollständig umgibt, im Hinblick auf die Abfuhr von Wärme von der Kohlebürste problematisch sein kann. Insbesondere ist Wärme, welche an einer dem Träger abgewandten Seite der Kohlebürste anfällt, allenfalls durch Wärmeleitung innerhalb der Kohlebürste selbst abführbar, was im Ergebnis zu einer unter Umständen ungleichmäßigen Erwärmung der Kohlebürste und einer insgesamt erhöhten Betriebstemperatur der gesamten Bürsteneinrichtung führt. Unter dem Ausdruck „im wesentlichen vollständig umgibt" ist hier zu verstehen, dass die Kohlebürste weitgehend umgeben ist, mit Ausnahme einer Kontaktstelle, wo die Kohlebürste einen Kommutator kontaktieren muss und welche Kontaktstelle deshalb weitgehend freiliegt, und mit Ausnahme einer der Kontaktstelle gegenüberliegenden Seite, wo eine Feder oder dergleichen auf die Kohlebürste einwirken muss, um den Kontakt zum Kommutator hinreichend stark und belastbar zu machen. In der Regel kann davon ausgegangen werden, dass auch eine solche Feder ihrerseits von der Halteeinrichtung und dem Kunststoffmaterial weitgehend umgeben ist.
Dementsprechend geht vorliegende Erfindung unter anderem von der Aufgabe aus, eine hinsichtlich der Abfuhr von Wärme von der Kohlebürste verbesserte Bürsteneinrichtung zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Bürsteneinrichtung für eine dynamoelektrische Maschine, umfassend einen metallischen Träger und zumindest eine darauf befestigte Halteeinrichtung mit einer Kohlebürste, wobei die Halteeinrichtung die Kohlebürste bis auf eine Kontaktstelle im Wesentlichen vollständig mit einem Kunststoffmaterial umgibt, wobei erfindungsgemäß die Halteeinrichtung von einer Wärme leitend mit dem Träger verbundenen, Wärme ableitenden metallischen Klammer umgeben ist.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass die Verwendung einer Halteeinrichtung, die zu wesentlichen Teilen aus einem Kunststoffmaterial besteht, nicht notwendiger Weise eine beeinträchtigte Abfuhr von Wärme von der Kohlebürste impliziert, obwohl gewöhnlich verwendetes Kunststoffmaterial solche Wärme eher schlecht leitet. Das Problem liegt vielmehr im Zusammenwirken der geringen Wärmeleitung des Kunststoffmaterials und der geringen Wärmeleitfähigkeit der Luft, welche die Bürsteneinrichtung im Rahmen der gewöhnlichen Praxis umgibt. Überraschender Weise kann durch das Vorsehen einer die Halteeinrichtung umgebenden und Wärme leitend mit dem Träger verbundenen metallischen Klammer, welche ihrerseits für eine angemessene Wärmeleitung entsprechend massiv dimensioniert ist, für eine effektive Ableitung unerwünschter Wärme von der Halteeinrichtung und der Kohlebürste gesorgt werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bürsteneinrichtung sieht vor, dass die Halteeinrichtung einen die Kohlebürste direkt umgebenden Köcher und einen den Köcher umgebenden, aus dem Kunststoffmaterial bestehenden Halter aufweist. Damit ist die Anwendung der Erfindung erschlossen für den Einsatz einer Kohlebürste, welche gemäß herkömmlicher Praxis in einem metallischen, insbesondere aus Messing oder Aluminium bestehenden, Köcher eingepasst ist – auf die oben zitierten Dokumente sei zu Einzelheiten verwiesen.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bürsteneinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Klammer aus einem gebogenen Blech besteht, wobei das Blech mit weiterem Vorzug aus einem Aluminiumwerkstoff besteht. Ein Blech aus einem Aluminiumwerkstoff ist leicht zu formen beispielsweise durch Stanzen und anschließendes Biegen.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Klammer die Halteeinrichtung dicht umschließt, um auf diese Weise einen möglichst guten Übergang der Wärme zwischen der Halteeinrichtung und der Klammer zu gewährleisten.
Im Rahmen einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist der Träger ein Lagerschild für die dynamoelektrische Maschine, wobei die Bürsteneinrichtung insbesondere ein Teil einer Kommutatoreinrichtung der dynamoelektrischen Maschine ist.
Die erfindungsgemäße Bürsteneinrichtung und jede ihrer bevorzugten Ausgestaltungen ist insbesondere geeignet zum Einsatz in einer dynamoelektrischen Maschine eines Hausgerätes, insbesondere in einem Elektromotor einer Waschmaschine.
Im Sinne der Erfindung ist es auch, Merkmale mehrerer Weiterbildungen, insbesondere solcher, die Gegenstände abhängiger Patentansprüche bilden, miteinander zu kombinieren, so weit dies technisch möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen Lagerschild einer dynamoelektrischen Maschine mit einer Bürsteneinrichtung.
Der Träger 1 ist ein aus einem metallischen Werkstoff druckgegossenes Lagerschild 1 einer dynamoelektrischen Maschine, vorliegend eines zur Verwendung in einer Waschmaschine bestimmten Elektromotors. Auf dem Träger 1 befestigt sind zwei Halteeinrichtungen 2, 3 und zwei Kohlebürsten 4. Jede Kohlebürste 4 steckt in einem diese direkt umgebenden Köcher 2, und der Köcher 2 (der auch eine nicht dargestellte Feder zur An pressung einer Kontaktstelle 5 der Kohlebürste 4 an einen nicht dargestellten rotierenden Kommutator enthält) ist weitgehend vollständig umgeben von einem aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Halter 3. Dieser Halter 3 kann ein- oder mehrteilig ausgeführt sein; er ist mit dem Träger 1 verschraubt. Zur Ableitung von Wärme von jeder Kohlebürste 4, insbesondere von deren dem Träger 1 abgewandten Seite, ist jede Halteeinrichtung 2, 3 von einer Wärme leitend mit Träger 1 verbundenen und Wärme ableitenden metallischen Klammer 6. Diese Klammer 6 besteht aus einem gestanzten und gebogenen Blech aus einem Aluminiumwerkstoff und gewährleistet eine zur Vermeidung eines unerwünschten Temperaturgradienten in der Kohlebürste 4 und zur Einstellung eines für einen langen Betrieb dienlichen Temperaturniveaus an den Kohlebürsten 4 und den Halteeinrichtungen 2, 3 hinreichende Abfuhr von wärme zum Träger 1. Im praktischen Betrieb einer solchen Bürsteneinrichtung hat sich erwiesen, dass mit Hilfe der Klammer 6 die mittlere Temperatur der Kohlebürste auf 150°C abgesenkt werden konnte von einem Temperaturniveau um 180°C, welches sich bei einem Betrieb der Bürsteneinrichtung ohne die Klammer 6 ergeben hatte. Somit erweist sich, dass ein überraschend einfaches Mittel wie die Klammer 6 ausreichend ist, um in der Halteeinrichtung 2, 3 und der Kohlebürste 4 ein für einen langlebigen Betrieb geeignetes Temperaturniveau zu erreichen und zu gewährleisten.

Claims

Bürsteneinrichtung für eine dynamoelektrische Maschine (1), umfassend einen metallischen Träger (1) und zumindest eine darauf befestigte Halteeinrichtung (2, 3) mit einer Kohlebürste (4), wobei die Halteeinrichtung (2, 3) die Kohlebürste (4) bis auf eine Kontaktstelle (5) im Wesentlichen vollständig mit einem Kunststoffmaterial (3) umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (2, 3) von einer Wärme leitend mit dem Träger (1) verbundenen, Wärme ableitenden metallischen Klammer (6) umgeben ist.
Bürsteneinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Halteeinrichtung (2, 3) einen die Kohlebürste (1) direkt umgebenden Köcher (2) und einen den Köcher umgebenden, aus dem Kunststoffmaterial (3) bestehenden Halter (3) aufweist.
Bürsteneinrichtung nach Anspruch 2, bei der der Köcher (2) aus einem Metall, insbesondere Messing, besteht.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die Klammer (6) aus einem gebogenen Blech besteht.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die Klammer (6) aus einem Aluminiumwerkstoff besteht.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der die Klammer (6) die Halteeinrichtung (2, 3) dicht umschließt.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei der der Träger (1) ein Lagerschild (1) für die dynamoelektrische Maschine (1) ist.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, welche ein Teil einer Kommutatoreinrichtung (2, 3, 4) der dynamoelektrischen Maschine (1) ist.
Bürsteneinrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, welche für eine dynamoelektrische Maschine (1) eines Hausgerätes, insbesondere einen Elektromotor (1) einer Waschmaschine, eingerichtet ist.