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Die
Erfindung betrifft einen Kontaktstückhalter zur Aufnahme eines
Kontaktstücks,
insbesondere Kohlebürste
oder dergleichen, wobei der Kontaktstückhalter ein Halterprofil mit
einem Aufnahmeraum zur längsverschieblichen
Halterung des Kontaktstücks
und eine Federeinrichtung aufweist, wobei die Federeinrichtung so
ausgebildet ist, dass sie eine Haltekraft quer zu einer Längsachse
des Halterprofils im Bereich eines Kontaktendes des Kontaktstücks auf
das Kontaktstück
ausüben
kann.
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Derartige
Kontaktstückhalter
sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, und dienen regelmäßig zur
Aufnahme von Kohlebürsten
für beispielsweise
Elektromotoren. Die Kohlebürste
ist in dem Kontaktstückhalter
längsverschieblich
gelagert und wird mittels einer Feder gegen einen Kommutator oder
Schleifring einer drehbaren Motorenwelle zur Übertragung elektrischer Energie
gedrückt.
Die Feder ist an einem einem Kontaktende der Kohlebürste abgewandten
Ende angeordnet, so dass bei einem Verschleiß der Kohlebürste diese
mittels der Feder in Richtung der Welle geschoben werden kann. Zwischen
der Kohlebürste
und dem Kontaktstückhalter ist
daher notwendigerweise ein Führungsspiel
ausgebildet, um die Längsverschieblichkeit
der Kohlebürste
sicher zu gewährleisten.
Hier tritt das Problem auf, dass es aufgrund des Führungsspiels
während eines
Betriebs zu Geräusche
verursachenden Schwingungen der Kohlebürste kommen kann. Es ist daher
bekannt, in einem Führungsspalt
zwischen dem Kontaktstückhalter
und der Kohlebürste
eine Federeinrichtung anzuordnen, die eine Haltekraft quer zu einer
Längsachse
des Halterprofils ausübt und
damit eine mögliche
Schwingungen verursachende Querbewegung der Kohlebürste weitestgehend
verhindert und dennoch deren Längsverschieblichkeit
sicherstellt.
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Die
aus dem Stand der Technik bekannten Federeinrichtungen sind als
in den Führungsspalt eingesetzte
Federbleche oder als seitlich am Kontaktstückhalter montierte Schraubenfedern
oder Spiralfedern ausgebildet. Hier ist nachteilig, dass es zur Montage
der Schraubenfedern oder Spiralfedern einer besonderen Halterung
bzw. Befestigung am Kontaktstückhalter
bedarf. Auch die Federbleche müssen
in dem Führungsspalt,
beispielsweise durch eine Verschraubung oder Klemmung am Kontaktstückhalter
befestigt werden, um bei einem Vorschieben der Kohlebürste ein
Herausfallen der Federeinrichtung aus dem Kontaktstückhalter
zu verhindern. Weiter sind die bekannten Federeinrichtungen aufgrund
der notwendigen, sicheren Befestigung relativ aufwendig am Kontaktstückhalter
zu montieren, wodurch die Kosten für die Herstellung eines Kontaktstückhalters erhöht werden.
Da die Federn relativ klein sind, ist deren Handhabung bei einer
Montage grundsätzlich schwierig.
Darüber
hinaus bedarf es einer hohen Präzision,
um eine Feder in einem Führungsspalt
bzw. in einer dafür
vorgesehenen Halterung zu montieren.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstückhalter
vorzuschlagen, welcher störende
Schwingungen eines Kontaktstücks
vermeidet und dennoch einfach und kostengünstig herzustellen ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Kontaktstückhalter mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Kontaktstückhalter zur
Aufnahme eines Kontaktstücks,
insbesondere einer Kohlebürste
oder dergleichen, weist ein Halterprofil mit einem Aufnahmeraum
zur längsverschieblichen
Halterung des Kontaktstücks
und eine Federeinrichtung auf, wobei die Federeinrichtung so ausgebildet
ist, dass sie eine Haltekraft quer zur einer Längsachse des Halterprofils
im Bereich eines Kontaktendes des Kontaktstücks auf das Kontaktstück ausüben kann,
und wobei die Federeinrichtung stoffschlüssig mit dem Kontaktstückhalter
verbunden ist.
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Dadurch
ist der Vorteil erzielbar, dass die Federeinrichtung leicht am Kontaktstückhalter
angeordnet bzw. ausgebildet werden kann, ohne dass besondere Einrichtungen
oder Halterungen zur Montage der Federeinrichtung am Kontaktstückhalter
vorgesehen werden müssten.
Die Handhabung der Federeinrichtung bei einer Montage wird auch
vereinfacht, weil keine genaue Positionierung der Federeinrichtung
aufgrund der stoffschlüssigen
Verbindung vorgenommen werden muss. Eine automatische Montage des
Kontaktstücks
wird unabhängig
von der Ausbildung des Kontaktstückhalters
weiterhin ermöglicht.
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In
einer Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
kann die Federeinrichtung mit einer Schweißverbindung am Halterprofil
befestigt sein. Eine Schweißverbindung,
wie beispielsweise eine Punktschweißverbindung eignet sich besonders
gut für
eine einfache und sichere Befestigung der Federeinrichtung am Halterprofil.
Für eine
sichere Befestigung kann die Schweißverbindung mehrere Schweißpunkte
umfassen, insbesondere dann, wenn die Federeinrichtung als ein metallenes
Federblech ausgebildet ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Federeinrichtung mit einer Klebeverbindung am Halterprofil
befestigt sein. Eine schnell aushärtbare Klebeverbindung kann
im Rahmen eines Montagevorgangs leicht ausgebildet werden und bedarf
keiner besonderen maßlichen
Abstimmung bzw. Montagevorbereitungen der Kontaktpartner.
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Weiter
kann die Federeinrichtung mit einer Lötverbindung am Halterprofil
befestigt sein. Wenn die Kontaktpartner aus Metall bestehen, kann
eine Lötverbindung
ebenfalls besonders einfach ausgebildet werden.
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In
einer Ausführungsform
kann die Federeinrichtung als eine das Halterprofil umfänglich umgreifende
Klammereinrichtung ausgebildet sein. Die Federeinrichtung kann dann
das Halterprofil in Art eines Rings zumindest teilweise oder vollumfänglich umgreifen
und über
das Halterprofil oder unmittelbar eine Haltekraft auf das Kontaktstück ausüben. Für eine Montage
genügt
es daher die Federeinrichtung auf das Halterprofil aufzustecken
oder aufzuschieben und entsprechend stoffschlüssig zu fixieren.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Federeinrichtung von dem Halterprofil ausgebildet sein.
Das heißt
das Halterprofil und die Federeinrichtung können als ein einstückiges Bauteil
ausgebildet sein. Die Federeinrichtung kann dann unmittelbar mit der
Herstellung des Halterprofils ausgebildet werden, was eine Montage
der Federeinrichtung am Halterprofil überflüssig macht.
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Das
Halterprofil kann weiter ein Haltergehäuse umfassen, welches beispielsweise
einen Isolierkörper
zur elektrischen Isolierung des Halterprofils ausbildet. Das Haltergehäuse kann
beispielsweise aus Kunststoff bestehen und das Kontaktstück unmittelbar
oder ein zwischenliegendes Blechbiegeteil des Halterprofils umgeben.
So kann die Federeinrichtung von dem Haltergehäuse des Halterprofils ausgebildet sein.
Die Federeinrichtung und das Haltergehäuse bilden dann ebenfalls ein
zusammenhängendes,
einstückiges
Bauteil, welches einfach, beispielsweise mittels eines Spritzgießverfahrens,
herstellbar ist.
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Vorteilhaft
kann die Federeinrichtung auf einer Außenseite des Kontaktstückhalters
angeordnet sein. Eine möglicherweise
notwendige Montage der Federeinrichtung am Halterprofil wird dadurch
wesentlich vereinfacht, da der Montageort leicht zugänglich ist.
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Die
Federeinrichtung ist besonders einfach montierbar bzw. kann besonders
einfach ausgebildet werden, wenn sie als eine Blattfeder ausgebildet
ist. Eine Blattfeder ist gegenüber
einer Spiralfeder oder Schraubenfeder wesentlich einfacher und kostengünstiger
herstellbar. Eine erwünschte
Federkonstante der Blattfeder kann durch deren Querschnitt, Gestalt
oder Länge
einfach erzielt werden. Für
den Fall, dass die Blattfeder getrennt von dem Halterprofil ausgebildet
wird, wird eine Montage dennoch vereinfacht, da die Blattfeder eine
besonders große
Kontaktfläche
zum Verschweißen,
Kleben bzw. Löten
zur Verfügung
stellen kann.
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Am
Halterprofil kann in einem dem Kontaktende zugewandten Endbereich
eine Ausnehmung ausgebildet sein, in der die Blattfeder angeordnet
ist. Demnach kann eine Seitenwandung des Halterprofils eine Ausnehmung
bzw. Öffnung
aufweisen, wobei die Blattfeder so angeordnet werden kann, dass
sie in der Ausnehmung mit dem Kontaktstück kontaktiert ist und hier
die Haltekraft auf dieses ausübt.
Die Ausnehmung kann vorzugsweise unmittelbar an einem Ende des Halterprofils
ausgebildet sein.
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Soll
die Federeinrichtung besonders sicher und wirksam ausgebildet sein,
können
zwei Blattfedern einer Federeinrichtung am Kontaktstückhalter angeordnet
sein. So kann beispielsweise bei flächigen Kontaktstücken eine
Haltekraft gleichmäßig auf das
Kontaktstück
aufgebracht werden. Auch steht bei einem Defekt einer Blattfeder
eine weitere Blattfeder ersatzweise zur Verfügung.
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Die
Blattfeder kann beliebig, längs
oder quer zu der Längsachse
des Halterprofils angeordnet sein. So kann die für eine Montage oder Ausbildung der
Blattfeder einfachste Variante einer Blattfederanordnung gewählt werden.
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Der
Kontaktstückhalter
kann besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, wenn
das Halterprofil aus einem Blechbiegeteil gebildet ist. Vor einem
Biegen eines Blechs zu einem Halterprofil kann dann beispielsweise
auch mittels Stanzen die Federeinrichtung ausgebildet werden. Alternativ kann
an dem Blechbiegeteil die Federeinrichtung wie vorbeschrieben befestigt
werden. Die Herstellung kann noch weiter vereinfacht werden, wenn
Bandmaterial verwand wird, aus den nach Ausbildung der Federeinrichtung
das Blechbiegeteil vereinzelt wird.
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Zur
Beaufschlagung eines Kontaktstücks
mit einer gleichmäßigen Haltekraft
können
am Kontaktstückhalter
zwei Federeinrichtungen ausgebildet sein. Vorzugsweise können die
Federeinrichtungen an gegenüberliegenden,
achsensymmetrischen Seiten des Halterprofils ausgebildet sein.
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Im
Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung;
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2 eine
zweite Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung;
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3 eine
dritte Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung;
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4 eine
vierte Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung;
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5 eine
fünfte
Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung;
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6 eine
sechste Ausführungsform
eines Kontaktstückhalters
mit einem Kontaktstück
in einer perspektivischen Darstellung.
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1 zeigt
einen Kontaktstückhalter 10 mit einem
darin aufgenommenen Kontaktstück 11,
wobei der Kontaktstückhalter 10 als
ein Halterprofil 12 mit einer Federeinrichtung 13 ausgebildet
ist. Das Kontaktstück 11 ist
in einem Aufnahmeraum 14 des Halterprofils 12 längsverschieblich
in Richtung einer Längsachse 15 des
Halterprofils 12 angeordnet. Das Halterprofil 12 besteht
aus einem Metallblech, welches so gebogen ist, dass es das Kontaktstück 11 umfänglich umgibt.
An einem Ende 16 des Halterprofils 12, welches
einem Kontaktende 17 des Kontaktstücks 11 zugewandt ist,
ist eine Ausnehmung 18 ausgebildet, in der die Federeinrichtung 13 angeordnet
ist. Die Federeinrichtung 13 ist als eine Blattfeder 19 mit
einem rinnenförmigen,
konkaven Federende 20 achsensymmetrisch zur Längsachse 15 am
Halterprofil 12 angeformt. Die Federeinrichtung 13 übt so eine
Haltekraft quer zur Längsachse 15 auf
das Kontaktstück 11 aus.
Das Kontaktstück 11 liegt
mit dem Kontaktende 17 an einem hier nicht dargestellten
Rotor oder Kommutator einer Elektromaschine an, wobei bei einem
Betrieb der Elektromaschine mittels der Federeinrichtung 13 unerwünschte Schwingungen bzw.
daraus resultierende Geräusche
des Kontaktstücks 11 vermieden
werden. Bei einem Verschleiß des
Kontaktstücks 11 erfolgt
eine Vorschubbewegung desselben in Richtung der Längsachse 15 durch
eine hier nicht dargestellte Feder. Die Vorschubbewegung wird insbesondere
durch die konkave Form des Federendes 20 der Federeinrichtung 13 nicht
behindert, da das Federende 20 mit einer Oberfläche 21 des
Kontaktstücks 11 entlang
einer hier nicht dargestellten linearen Kontaktfläche in Verbindung
steht. Die Federeinrichtung 13 wurde bei einer Herstellung
des Halterprofils 12 durch Stanzen aus einem Blechstreifen
vor einem Biegevorgang ausgebildet.
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2 zeigt
einen Kontaktstückhalter 22 mit dem
Kontaktstück 11,
wobei ein Halterprofil 23 des Kontaktstückhalters 22 an einem
dem Kontaktende 17 zugewandten Ende 24 eine im
Wesentlichen rechteckige Ausnehmung 25 ausbildet. Auf einer
Außenseite 26 des
Halterprofils 23 ist eine Federeinrichtung 27 angeordnet
und mittels zweier Schweißpunkte 28 an der
Außenseite 26 mit
dieser stoffschlüssig verbunden.
Die Federeinrichtung 27 ist als eine Blattfeder 29 mit
einem gebogenen Federende 30 ausgebildet und besteht aus
einem Federblech, welches vergleichsweise dünner ist als ein Blechmaterial
des Halterprofils 23. Die unterschiedliche Materialwahl ermöglicht eine
verbesserte Anpassung des Halterprofils 23 bzw. der Federeinrichtung 27 an
deren jeweilige Funktionsanforderungen. Auch ermöglicht die Art der Befestigung
der Federeinrichtung 27, als stoffschlüssige Punktschweißverbindung,
eine einfacherere Montage, da es keiner besonders genauen Positionierung
der Federeinrichtung 27 auf der Außenseite 26 bedarf,
wie beispielsweise bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schraubverbindungen.
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3 ist
ein Kontaktstückhalter 31 mit
dem Kontaktstück 11 und
einem Halterprofil 32 zu entnehmen, wobei das Halterprofil 32 zwei
Blattfedern 33 und 34 ausbildet, die jeweils quer
zu einer Längsachse 35 des
Halterprofils 32 in einer Ausnehmung 36 angeordnet
sind. Die Blattfedern 33 und 34 weisen jeweils
Federenden 37 bzw. 38 auf, die quer zur Längsachse 35 rinnenförmig ausgebildet
und konkav gewölbt
sind.
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Einen
weiteren Kontaktstückhalter 39 in
Art des in 2 gezeigten Kontaktstückhalters
zeigt 4. Im Unterschied zu dem Kontaktstückhalter aus 2 ist
eine Federeinrichtung 40 mit zwei Blattfedern 41 und 42,
welche an einem gemeinsamen Federende 43 verbunden sind,
ausgebildet. Die Blattfedern 41 und 42 sind jeweils
mittels Schweißpunkten 44 auf
einer Außenseite 45 eines
Halterprofils 46 befestigt.
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5 zeigt
einen Kontaktstückhalter 47 mit einem
in Art des in 2 gezeigten Halterprofils ausgebildeten
Halterprofil 48 sowie einer Federeinrichtung 49.
Die Federeinrichtung 49 ist in Art einer den Umfang des
Halterprofils 48 vollständig
umgreifenden Klammereinrichtung 50 mit einem Federabschnitt 51 ausgebildet.
Die Federeinrichtung 49 ist weiter mittels Schweißpunkten 52 mit
einer Außenseite 53 des
Halterprofils 48 fest verbunden.
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Einen
Kontaktstückhalter 54,
welcher aus einem Halterprofil 55 und einem Haltergehäuse 56 gebildet
ist, zeigt 6. Das Halterprofil 55 besteht
aus einem gebogenen Metallblech und weist an einem Ende 57 eine
Ausnehmung 58 auf. Das Haltergehäuse 56 besteht aus
einem isolierenden Kunststoffmaterial und umgibt das Halterprofil 55 nahezu
vollständig.
Das Haltergehäuse 56 weist
ebenfalls eine Ausnehmung 59 auf, in der eine von dem Haltergehäuse 56 ausgebildete
Federeinrichtung 60 angeordnet ist. Die Federeinrichtung 60 ist
als eine Blattfeder 61 mit einem Federende 62 ausgebildet,
wobei das Federende 62 ebenfalls in der Ausnehmung 58 angeordnet
ist und eine Haltekraft auf das Kontaktstück 11 ausübt. Das
Haltergehäuse 56 ist
durch ein Spritzgießverfahren
einfach einstückig
herstellbar, so dass auf eine besondere Montage der Federeinrichtung 60 vollständig verzichtet
werden kann.