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Stand der Technik
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Bürstenhalter
mit den Merkmalen gemäss
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Dabei weist der Bürstenhalter
einen Kohleköcher
auf, der eine Führung
für eine
Kohlebürste
bildet. An diesem Kohleköcher
sind Federmittel vorgesehen, die die Kohlebürste entlang einer Führungsachse
der Führung
mit einer Kontaktfederkraft beaufschlagen. Gleichzeitig drücken die
Federmittel die Kohlebürste
quer zur Führungsachse
mit einer Stützfederkraft
in eine Verjüngung
der Führung, wobei
die Kohlebürste
eine entsprechende Verjüngung
aufweist, die mit der Verjüngung
der Führung zusammenwirkt.
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Bei
derartigen Bürstenhaltern
werden die Kohlebürsten
relativ stabil in den Kohleköchern
gehalten. Die Federmittel sorgen dabei sowohl für eine Vorspannung der Kohlebürsten in
Richtung eines Kommutators als auch für eine im Wesentlichen spielfreie
seitliche Lagerung der Kohlebürsten
in den Kohleköchern.
Mögliche
Verschleisserscheinungen an den Seitenflächen der Kohlebürsten werden
hierbei dadurch ausgeglichen, dass die Kohlebürsten quer zur eigentlichen
Führungsrichtung
weiter in den sich verjüngenden
Bereich der Führung
gepresst werden.
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Aus
der
DE 33 46 595 C2 ist
ein Bürstenhalter
für elektrische
Maschinen bekannt, der einen Kohleköcher zur Führung einer Kohlebürste aufweist.
An dem Kohleköcher
ist eine Rollfedervorrichtung vorgesehen, die die Kohlebürste über eine
schräge
Angriffsfläche
eines Druckgleitstückes
sowohl entlang der Führung
als auch quer dazu mit Druck beaufschlagt. Dabei wird die Kohlebürste zu
einer Seite des Kohleköchers
hin gedrückt,
an der eine Verjüngung
durch zwei schräge
Stützflächen ausgebildet ist.
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Nachteilig
an dem bekannten Bürstenhalter ist,
dass die Rollfedervorrichtung und die für diese erforderlichen Lagermittel
am Bürstenhalter
relativ aufwändig
herzustellen sind. Hierdurch erhält
man für den
Bürstenhalter
insgesamt relativ hohe Herstellungskosten. Zudem ist der durch die
Rollfedervorrichtung erzeugbare Stützdruck relativ gering, so dass
es bei stärkeren
Vibrationen zu einem Verkippen der Kohlebürste im Kohleköcher und
somit zu einem bereichsweise erhöhten
Verschleiss kommen kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Bürstenhalter
die genannten Nachteile zu vermeiden und mit einfachen Federmitteln
eine bessere seitliche Abstützung
der Kohlebürste
zu erzielen.
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Erfindungsgemäss wird
diese Aufgabe durch einen Bürstenhalter
mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst, wobei die Federmittel eine
Kontaktfeder zur Erzeugung der Kontaktfederkraft und eine dazu separate
Stützfeder
zur Erzeugung der Stützfederkraft
aufweisen. Durch diese funktionsweise Trennung ist es möglich die
zur Erzeugung des Stützdruckes
dienenden Federmittel unabhängig
von der Kontaktfeder so auszulegen, dass auch bei im Betrieb auftretenden
starken Vibrationen ein ausreichender seitlicher Stützdruck
auf die Kohlebürste ausgeübt wird,
um diese permanent in Anlage mit der schrägen Führungsfläche zu halten. Hierdurch kann ein
Verkippen der Kohlebürste
und eine daraus resultierende bereichsweise Verschleisserhöhung zumindest
auf ein Minimum reduziert werden.
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Vorteilhafterweise
ist dabei die Verjüngung durch
eine Führungsfläche an einer
ersten Führungsseite
der Führung
und eine benachbarte zweite Führungsseite
gebildet. Hierbei schliessen die Führungsfläche und die zweite Führungsseite
einen spitzen Winkel ein. Auf diese Weise kann durch Ausbildung einer
entsprechenden Verjüngung
an der Kohlebürste,
die einen mit dem spitzen Winkel im Wesentlichen übereinstimmenden
Eckwinkel aufspannt, auch nach längerer
Betriebsdauer und einem damit einhergehenden seitlichen Verschleiss
jederzeit eine stabile Lagerung der Kohlebürste gewährleistet werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Führung
an der ersten Führungsseite
ausschliesslich durch die schräge Führungsfläche begrenzt.
Durch eine solche einzige schräg
angeordnete Führungsfläche, werden
einerseits die Herstellungskosten sowohl des Kohleköchers als
auch der Kohlebürste
vermindert. Andererseits kann hierdurch ein an der Kohlebürste über deren
Lebenszeit auftretender seitlicher Verschleiss besonders gut ausgeglichen
werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist die Führung
an einer der ersten Führungsseite
gegenüberliegenden
dritten Führungsseite
ausschliesslich durch die Stützfeder
begrenzt. Dies ermöglicht
eine sehr gleichmässige
und über eine
maximale Fläche
aufgebrachte Druckbeaufschlagung der Kohlebürste. Auf diese Weise kann
die Kohlebürste
mit einer relativ hohen Stützfederkraft beaufschlagt
werden, die wiederum auch bei starken Vibrationen ein Verkippen
der Kohlebürste
im Kohleköcher
verhindert.
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Hierbei
ist es günstig,
wenn die Stützfeder durch
eine Blattfeder gebildet ist, um eine kostengünstige Herstellung der Stützfeder
zu gewährleisten.
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Vorteilhafterweise
weist die Stützfeder
einen Einspannabschnitt auf, der zwischen einem Träger des
Bürstenhalters
und dem Kohleköcher
eingespannt ist. Ferner weist die Stützfeder einen Beauschlagungsabschnitt
auf, der in den Kohleköcher
ragt und die dritte Führungsseite
bildet. Auf diese Weise können
die Stützfeder
und deren Lagermittel am Bürstenhalter
besonders einfach ausgebildet werden, was die Herstellungskosten
reduziert.
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Bevorzugterweise
ist der Beaufschlagungsabschnitt über eine Länge an die Kohlebürste anlegbar,
die wenigstens 80% der Länge
der Führungsfläche entlang
der Führungsachse
beträgt.
Auf diese Weise erfolgt die Beaufschlagung mit dem Stützdruck über die
nahezu gesamte Länge
der Führung, wodurch
die Entstehung von Bereichen mit erhöhtem Verschleiss weitestgehend
vermieden werden kann.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Bürstenhalters,
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2 einen
Schnitt durch einen Kohleköcher
des Bürstenhalters
nach 1,
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3 einen
Längsschnitt
durch den Kohleköcher
in der Ebene III aus 2 und
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4 einen
Längsschnitt
durch den Kohleköcher
nach 3 bei fehlender Kohlebürste.
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1 zeigt
einen Bürstenhalter 2,
insbesondere eines nicht näher
dargestellten Handwerkzeuggerätes,
mit einem im Wesentlichen ringförmigen Träger 3,
an dem zwei Kohleköcher 4 gehalten
sind. In diesen Kohleköchern 4 sind
Kohlebürsten 6 geführt, die
jeweils durch eine mittels einer Kontaktfeder 8 erzeugte
Kontaktfederkraft KF gegen einen Kommutator 10 vorgespannt
sind. Die Kontaktfedern 8 sind dabei beispielhaft als Spiralfedern
ausgebildet, wobei zur besseren Anschaulichkeit lediglich eine Kontaktfeder 8 dargestellt
ist.
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Zur
Führung
der jeweiligen Kohlebürste 6 bilden
die Kohleköcher 4 jeweils
eine im Wesentlichen vierseitige Führung 12 entlang einer
Führungsachse A
aus, wie insbesondere aus 2 zu entnehmen ist. Dabei ist
eine vom Träger 3 abgewandte
erste Führungsseite 14 im
Wesentlichen durch eine Führungsfläche 16 einer
Köcherstirnwand 18 gebildet, die
gegenüber
einer durch eine Köcherseitenwand 20 gebildeten
zweiten Führungsseite 22 schräg angeordnet
ist, wobei sie mit dieser einen spitzen Winkel w einschliesst. Hierdurch
bildet die Führungsfläche 16 zusammen
mit der zweiten Führungsseite 22 eine
quer zur Führungsachse
A gerichtete Verjüngung 23.
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Alternativ
zu der hier dargestellten vollständigen
Begrenzung der Führung 12 an
der ersten Führungsseite 14 durch
die schräge
Führungsfläche 16, kann
die erste Führungsseite 14 auch
lediglich zu einem Teil durch die Führungsfläche 16 gebildet sein, während ein
anderer Teil durch einen zur zweiten Führungsseite 22 rechtwinklig
gerichteten Bereich der Köcherstirnwand 18 gebildet
ist.
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An
einer dem Träger 3 zugewandten
beziehungsweise der ersten Führungsseite 14 gegenüberliegenden
dritten Führungsseite 24 ist
hierbei die Führung 12 ausschliesslich
durch einen Beaufschlagungsabschnitt 26 einer Stützfeder 28 begrenzt,
der in den Kohleköcher 4 hinein
ragt. Diese drückt
die betreffende Kohlebürste 6 mit
einer Stützfederkraft
SF in Richtung der ersten Führungsseite 14 und
damit in die Verjüngung 23 hinein.
Hierbei liegt die Kohlebürste 6 an
der ersten Führungsseite 14 mit
einer ersten Kontaktfläche
K1 an der schrägen
Führungsfläche 16 und
an der zweiten Führungsseite 22 mit
einer zweiten Kontaktfläche
K2 an der Köcherseitenwand 20 an.
Dabei spannt die Kohlebürste 6 zwischen
den beiden Kontaktflächen
K1, K2 einen Eckwinkel e auf, der im Wesentlichen dem spitzen Winkel
w der Verjüngung 23 entspricht.
Hierdurch bilden die Kontaktflächen
K1, K2 eine bürstenseitige
Verjüngung,
die auf die führungsseitige
Verjüngung 23 abgestimmt ist.
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Die
Stützfeder 28 ist,
wie aus 3 zu entnehmen ist, als Blattfeder ausgebildet,
die an einem vom Beaufschlagungsabschnitt 26 abgewandten Ende
einen Einspannabschnitt 30 aufweist. Dieser Einspannabschnitt 30 ist
zwischen dem Träger 3 und einer
dem Träger 3 zugewandten
Köcherlagerwand 32 des
jeweiligen Kohleköchers 4 festgelegt.
Der Beaufschlagungsabschnitt 26 und der Einspannabschnitt 30 sind
dabei über
einen Schlaufenabschnitt 34 miteinander verbunden, mittels
dem die Stützfederkraft
SF herstellbar ist.
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Hierzu
ist der Schlaufenabschnitt 34 derart ausgelegt, dass die
Stützfeder 28 in
einem unbelasteten Zustand gemäss 4,
bei dem keine Kohlebürste 6 im
Kohleköcher 4 angeordnet
ist, im Wesentlichen eine V-förmige
Gestalt aufweist, bei der der Beaufschlagungsabschnitt 26 und
der Einspannabschnitt 30 schräg zueinander angeordnet sind.
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In
dem in 3 dargestellten Betriebszustand mit eingebauter
Kohlebürste 6 ist
der Beaufschlagungsabschnitt 26 dagegen derart zur Seite
gedrückt,
dass er im Wesentlichen parallel zum Einspannabschnitt 30 liegt.
Hierbei wird der Schlaufenabschnitt 34 elastisch verformt
und erzeugt nun infolge seiner an ihm wirkenden elastischen Rückstellkräfte die
Stützfederkraft
SF, die über
den Beaufschlagungsabschnitt 26 auf die Kohlebürste 6 wirkt.
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Um
dabei ein besonders gleichmässiges
Anpressen der Kohlebürste 6 gegen
die schräge
Führungsfläche 16 zu
gewährleisten,
weist der Beaufschlagungsabschnitt 26 eine an die Kohlebürste 6 anlegbare
Länge lB
auf, die wenigstens 80% einer sich entlang der Führungsachse A erstreckenden Länge lF der
Führungsfläche beträgt.
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Über die
Lebenszeit der betreffenden Kohlebürste 6 hinweg wird
diese somit von der Stützfeder 28 mit
zunehmendem seitlichen Verschleiss an den Kontaktflächen K1
und K2 zunehmend in die Verjüngung 23 hinein
gedrückt.
Dabei ist die Kohlebürste 6 über die
zur ersten Kontaktfläche
K1 parallel gerichtete Führungsfläche 16 und
die zur zweiten Kontaktfläche
K2 im Wesentlichen parallel gerichtete Köcherseitenwand 20 jederzeit
stabil geführt.
Hierdurch kann bei Aufbringung einer ausreichend hohen Stützfederkraft
SF ein Verkippen der Kohlebürste 6 innerhalb
des Kohleköchers 4 auch
nach längerer
Betriebszeit und starken Vibrationen weitestgehend verhindert werden.