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Die Erfindung betrifft eine Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung einer Rotorwelle einer elektrischen Maschine, ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktbürste sowie eine elektrische Maschine mit einer Rotorwelle und einer Kontaktbürste.
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Die elektrische Maschine verfügt über die Rotorwelle, welche drehbar gelagert ist, beispielsweise mittels wenigstens eines Lagers. Die Lagerung kann dabei bezüglich eines Maschinengehäuses der elektrischen Maschine vorgesehen sein. Die Rotorwelle dient wiederum der Lagerung eines Rotors der elektrischen Maschine, beispielsweise ist der Rotor drehfest mit der Rotorwelle verbunden. Der Rotor ist bevorzugt vollständig in dem Maschinengehäuse angeordnet. Während eines Betriebs der elektrischen Maschine kann es zu einem elektrischen Potentialaufbau an der Rotorwelle kommen, sodass an dieser eine Spannung anliegt. Diese Spannung kann über die Lagerung der Rotorwelle, also das wenigstens eine Lager, abgebaut werden. Dabei fließt ein elektrischer Strom über das wenigstens eine Lager, insbesondere von der Rotorwelle zu dem Maschinengehäuse. Dies kann jedoch einen verstärkten Verschleiß des Lagers bedeuten.
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Aus diesem Grund kann es vorgesehen sein, die Rotorwelle elektrisch zu kontaktieren, insbesondere zur Erdung. Hierzu ist die Kontaktbürste vorgesehen. Über die Kontaktbürste ist insoweit die Rotorwelle beispielsweise mit einer elektrischen Masse verbunden und insoweit geerdet. Die Kontaktbürste liegt an der Rotorwelle an, beispielsweise an einer Mantelfläche der Rotorwelle. Alternativ kann sie jedoch auch an einer Stirnseite der Rotorwelle anliegen. Die Kontaktbürste besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material, sodass der elektrische Strom über die Kontaktbürste anstelle des Lagers fließt. Hierzu weist die Kontaktbürste bevorzugt eine höhere elektrische Leitfähigkeit beziehungsweise einen geringeren elektrischen Widerstand auf als das Lager.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle der elektrischen Maschine vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Kontaktbürsten Vorteile aufweist, insbesondere einen geringen Durchgangswiderstand in einem weiten Frequenzbereich aufweist und/oder eine hohe Toleranz gegenüber Verschmutzung und/oder Feuchtigkeit aufweist.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Kontaktbürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist ein Bürstenkörper vorgesehen, der eine Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden, zumindest teilweise aus, Kohlenstoff bestehenden Bürstenfasern aufweist, wobei der Bürstenkörper in einem die Bürstenfasern haltenden rohrförmigen Bürstenträger angeordnet ist.
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Die Kontaktbürste weist den Bürstenkörper und den Bürstenträger auf. Der Bürstenkörper ist in dem Bürstenträger angeordnet. Besonders bevorzugt wird die Kontaktbürste als Ganzes, also sowohl der Bürstenkörper als auch der Bürstenträger, zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle in Richtung der Rotorwelle gedrängt, insbesondere an die Rotorwelle gedrängt. Die elektrische Kontaktierung kann insoweit entweder über den Bürstenkörper, den Bürstenträger oder über beide erfolgen. Besonders bevorzugt ist der Bürstenkörper unmittelbar elektrisch an einen elektrischen Pol angeschlossen, beispielsweise an Masse. Der Bürstenträger ist dagegen lediglich mittelbar, nämlich über den Bürstenkörper, mit dem elektrischen Pol elektrisch verbunden.
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Der Bürstenkörper soll nun nicht monolithisch aufgebaut sein, sondern vielmehr zahlreiche Bürstenfasern aufweisen, die zumindest bereichsweise, insbesondere durchgehend, zueinander parallel verlaufen. Die Bürstenfasern bestehen zumindest teilweise, insbesondere größtenteils oder vollständig, aus Kohlenstoff und liegen insoweit als Kohlenstofffasern vor. Die Bürstenfasern weisen eine entsprechend gute elektrische Leitfähigkeit auf. Neben dem Kohlenstoff können die Bürstenfasern selbstverständlich insbesondere unvermeidbare Verunreinigungen aufweisen.
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Die Kontaktierung der Rotorwelle durch den Bürstenkörper ist über freie Enden der Bürstenfasern vorgesehen. Die Bürstenfasern liegen derart in dem Bürstenträger vor, dass sie zumindest näherungsweise oder sogar vollständig parallel zu einer Längsmittelachse des Bürstenträgers vorliegen. Der Bürstenträger selbst ist rohrförmig ausgestaltet. Er liegt entsprechend in Form eines Zylinders, insbesondere eines Kreiszylinders, beziehungsweise als Hohlzylinder, insbesondere Hohlkreiszylinder, vor. Die Bürstenfasern sind dabei in einer zentralen Ausnehmung des Bürstenträgers angeordnet. Die Ausnehmung ist bevorzugt im Querschnitt gesehen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch. Beispielsweise sind die Bürstenfasern zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle derart angeordnet, dass sie senkrecht oder zumindest näherungsweise senkrecht auf einer gedachten Ebene stehen, welche eine Drehachse der Rotorwelle in sich aufnimmt, also vollständig in dieser liegt. Bevorzugt sind die Bürstenfasern gerade, insbesondere jeweils über ihre gesamte Längserstreckung.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Bürstenträger aus Kunststoff, insbesondere aus faserverstärktem Kunststoff, oder aus Metall, insbesondere Kupfer oder Bronze, besteht. Bevorzugt besteht der Bürstenträger aus einem Material, welches weicher ist als das Material der Rotorwelle. Das bedeutet, dass der Bürstenträger gemeinsam mit dem Bürstenkörper, also den Bürstenfasern, mit der Zeit durch Abrasion von der Rotorwelle abgetragen wird, ohne dass umgekehrt eine übermäßige Abrasion der Rotorwelle auftritt.
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Das Material des Bürstenträgers ist besonders bevorzugt elektrisch leitfähig. Dies kann im Falle des Kunststoffs beziehungsweise des faserverstärkten Kunststoffs durch wenigstens einen Zusatzstoff beziehungsweise durch eine entsprechende Wahl der in einer Kunststoffmatrix eingebetteten Verstärkungsfasern realisiert werden. Beispielsweise bestehen die Verstärkungsfasern zumindest teilweise, größtenteils oder vollständig aus Kohlenstoff, sodass der faserverstärkte Kunststoff in Form von kohlefaserverstärktem Kunststoff vorliegt. Besonders bevorzugt werden als Verstärkungsfasern dieselben Fasern verwendet wie für die Bürstenfasern. Selbstredend kann die elektrische Leitfähigkeit des Bürstenträgers auch durch seine Ausgestaltung aus Metall realisiert sein. Kupfer und Bronze sind hierzu verwendbare, vergleichsweise weiche Metalle, die zumindest weicher sind als die Rotorwelle. Diese besteht bevorzugt aus Stahl, insbesondere aus gehärtetem Stahl.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Bürstenfasern einen Faserquerschnitt beziehungsweise Faserdurchmesser von höchstens 5 μm, höchstens 7,5 μm oder höchstens 10 μm aufweisen. Sie können grundsätzlich als isotrope Fasern oder als anisotrope Fasern vorliegen. Die Bürstenfasern können entweder aus reinem Kohlenstoff bestehen oder alternativ neben dem Kohlenstoff wenigstens einen weiteren Zusatzstoff aufweisen. Besonders bevorzugt trägt der Kohlenstoffanteil der Bürstenfasern mindestens 95%, mindestens 98% oder mindestens 99%. Der Rest wird von dem genannten wenigstens einen Zusatzstoff oder von unvermeidbaren Verunreinigungen gebildet.
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Selbstverständlich kann die hier beschriebene Kontaktbürste nicht lediglich zur Erdung der Rotorwelle verwendet werden. Vielmehr kann sie auch im Rahmen eines Kommutators Verwendung finden, mittels welchem der auf der Rotorwelle angeordnete Rotor beziehungsweise eine Spulenwicklung des Rotors mit elektrischem Strom versorgt werden kann.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jeweils zwei der Bürstenfasern Teil eines Bürstenfilaments sind und über einen gebogenen Bereich des Bürstenfilaments miteinander verbunden sind. Der Bürstenkörper weist entsprechend eine Vielzahl derartiger Bürstenfilamente auf. Jedes der Bürstenfilamente setzt sich aus zwei der Bürstenfasern sowie dem gebogenen Bereich zusammen, über welchen die Bürstenfasern miteinander in Verbindung stehen. Unter den Bürstenfasern werden dabei bevorzugt ausschließlich die geraden Bereiche des Bürstenfilaments verstanden, welche über den gebogenen Bereich miteinander verbunden sind. Der gebogene Bereich kann grundsätzlich eine beliebige Gestalt aufweisen. Beispielsweise ist er zumindest näherungsweise teilkreisförmig. Der Biegeradius des gebogenen Bereichs wird derart gewählt, dass auch während eines Betriebs der elektrischen Maschine ein Brechen des Bürstenfilaments in dem gebogenen Bereich nicht zu erwarten ist.
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Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass freie Enden der Bürstenfasern bis hin zu einer rotorwellenseitigen Mündungsöffnung des Bürstenträgers ragen oder diese durchgreifen. Der Bürstenträger weist die Mündungsöffnung auf, die auf seiner der Rotorwelle zugewandten Seite vorliegt. Die Bürstenfasern ragen nun hin bis zu der Mündungsöffnung oder durchgreifen diese. In letzterem Fall stehen die Bürstenfasern also über den Bürstenträger in Richtung der Rotorwelle über. Die freien Enden der Bürstenfasern liegen auf ihrer dem jeweiligen gebogenen Bereich des Bürstenfilaments abgewandten Seite der Bürstenfasern vor.
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Zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle ist es vorgesehen, dass die freien Enden der Bürstenfasern an der Rotorwelle anliegen. Hierdurch liegt keine einzelne Kontaktfläche zwischen dem Bürstenkörper und der Rotorwelle vor, sondern vielmehr eine Vielzahl von separaten Kontaktflächen zwischen den Bürstenfasern beziehungsweise ihren freien Enden einerseits und der Rotorwelle andererseits. Hierdurch kann ein geringer Durchgangswiderstand realisiert werden, insbesondere über einen weiten Frequenzbereich hinweg, beispielsweise auch im Hochfrequenzbereich. Zudem ermöglicht der Aufbau des Bürstenkörpers aus der Vielzahl von Bürstenfasern eine hohe Toleranz gegenüber Verschmutzungen und/oder Flüssigkeiten, die an oder auf der Rotorwelle vorliegen. Zudem kann eine Vorspannung beziehungsweise ein Anpressdruck der Kontaktbürste in Richtung der Rotorwelle gegenüber anderen Ausgestaltungen reduziert werden, sodass ein geringer Verschleiß der Kontaktbürste erzielt wird.
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Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Verbindungselement, insbesondere als Kontaktelement und/oder Montageelement ausgestaltet, in die gebogenen Bereiche der Bürstenfilamente eingreift, insbesondere eine die Bürstenfilamente aufnehmende Schlaufe aufweist. Das Verbindungselement verbindet zumindest einen Teil der Bürstenfilamente miteinander, insbesondere alle der Bürstenfilamente und mithin alle der Bürstenfasern. Hierzu greift das Verbindungselement in die gebogenen Bereiche der Bürstenfilamente ein. Beispielsweise weist das Verbindungselement die Schlaufe auf, durch welche die Bürstenfilamente hindurch verlaufen. Insbesondere sind die gebogenen Bereiche in der Schlaufe angeordnet.
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Das Verbindungselement kann unterschiedlichen Zwecken dienen. Beispielsweise liegt es als Kontaktelement vor, über welchen eine elektrische Kontaktierung des Bürstenkörpers erfolgt. Hierzu ist das Verbindungselement auf seiner dem Bürstenkörper abgewandten Seite an den vorstehend bereits erwähnten elektrischen Pol angeschlossen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verbindungselement der Montage der Kontaktbürste dienen und insoweit als Montageelement vorliegen. Beispielsweise werden die Bürstenfilamente mithilfe des Verbindungselements in den Bürstenträger eingebracht, insbesondere in diesen hineingezogen. Hierzu kann es vorgesehen sein, zunächst das Verbindungselement in dem Bürstenträger derart anzuordnen, dass es ihn durchgreift. Nachfolgend werden die Bürstenfasern an dem Verbindungselement befestigt, insbesondere durch Einhängen der Bürstenfilamente beziehungsweise ihrer gebogenen Bereiche in die Schlaufe des Verbindungselements.
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Dann wird das Verbindungselement durch den Bürstenträger hindurchgezogen, sodass die Bürstenfasern beziehungsweise die Bürstenfilamente in den Bürstenträger hineinverlagert werden. Dabei wird insbesondere eine Anzahl an Bürstenfasern beziehungsweise Bürstenfilamenten verwendet, die derart gewählt ist, dass die Bürstenfasern nach ihrem Verlagern in dem Bürstenträger kraftschlüssig, also klemmend, in ihm gehalten sind. Bevorzugt werden die Bürstenfasern sowohl aneinander als auch in dem Bürstenträger ausschließlich kraftschlüssig beziehungsweise klemmend gehalten. Hierzu sind die Bürstenfasern matrixlos in dem Bürstenträger angeordnet, also ohne zwischen den Bürstenfasern liegendes Füllmaterial.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bürstenfasern auf ihrer der Mündungsöffnung abgewandten Seite, insbesondere die gebogenen Bereiche der Bürstenfilamente, aneinander befestigt sind, beispielsweise durch Löten und/oder Krimpen. Besonders bevorzugt sind die Bürstenfasern ausschließlich dort aneinander befestigt, sodass ihre freien Enden zumindest geringfügig gegeneinander verlagerbar sind und stets eine zuverlässige elektrische Kontaktierung der Rotorwelle erzielt wird. Das Befestigen der Bürstenfasern beziehungsweise der gebogenen Bereiche der Bürstenfilamente aneinander kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise erfolgen. Besonders bevorzugt wird es jedoch derart vorgenommen, dass eine elektrische Verbindung der Bürstenfasern miteinander sichergestellt ist. Dies kann zum Beispiel durch Löten oder Krimpen erzielt werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass das Verbindungselement an den Bürstenfasern befestigt ist, beispielsweise ebenfalls durch Löten und/oder Krimpen. Zur Anbindung, insbesondere zur elektrischen Anbindung, des Verbindungselements an die Bürstenfasern beziehungsweise an die Bürstenfilamente, insbesondere die gebogenen Bereiche der Bürstenfilamente, ist das Verbindungselement mit ihnen verbunden. Insbesondere falls das Verbindungselement als Kontaktelement zur Herstellung einer elektrischen Verbindung dient, ist es sinnvoll, das Verbindungselement derart an den Bürstenfasern beziehungsweise den Bürstenfilamenten zu befestigen, dass eine gute elektrische Verbindung realisiert ist. Dies kann ebenfalls durch Löten oder Krimpen erzielt werden.
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Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Bürstenfasern kraftschlüssig in dem Bürstenträger befestigt sind. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Besonders bevorzugt sind die Bürstenfasern ausschließlich kraftschlüssig in dem Bürstenträger befestigt. Auch untereinander ist besonders bevorzugt ausschließlich eine kraftschlüssige Verbindung der Bürstenfasern vorgesehen. Diese sind also matrixlos und insoweit ohne Füllmaterial in dem Bürstenträger angeordnet.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung einer Rotorwelle einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Kontaktbürste gemäß den vorstehenden Ausführungen. Dabei ist vorgesehen, dass die Kontaktbürste über einen Bürstenkörper verfügt, der eine Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden, zumindest teilweise aus Kohlenstoff bestehenden Bürstenfasern aufweist, wobei der Bürstenkörper in einem die Bürstenfasern haltenden rohrförmigen Bürstenträger angeordnet wird.
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Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Kontaktbürste beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Verfahren als auch die Kontaktbürste können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Bürstenfasern gemeinsam mit Presspassung in den Bürstenträger eingebracht werden und/oder der Bürstenträger nach dem Einbringen der Bürstenfasern zum kraftschlüssigen Befestigen der Bürstenfasern umgeformt wird. Hierauf wurde bereits eingegangen. Es ist vorgesehen, die Bürstenfasern gemeinsam, also gleichzeitig, in den Bürstenträger einzubringen. Dies soll derart erfolgen, dass die Bürstenfasern nach dem Einbringen untereinander und in dem Bürstenträger mit Presspassung vorliegen, sodass sie also kraftschlüssig gehalten sind. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, den Bürstenträger nach dem Einbringen der Bürstenfasern zu verformen, insbesondere zu verkrimpen, sodass aufgrund der hierdurch hervorgerufenen Querschnittsverkleinerung des Bürstenträgers das kraftschlüssige Halten der Bürstenfasern erzielt wird.
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Die Erfindung betrifft schließlich eine elektrische Maschine mit einer Rotorwelle und einer Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle, insbesondere einer Kontaktbürste gemäß den vorstehenden Ausführungen. Dabei soll die Kontaktbürste über einen Bürstenkörper verfügen, der eine Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden, zumindest teilweise aus Kohlenstoff bestehenden Bürstenfasern aufweist, wobei der Bürstenkörper in einem die Bürstenfasern haltenden rohrförmigen Bürstenträger angeordnet ist. Erneut wird auf die vorstehenden Ausführungen hingewiesen, insbesondere hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen der Kontaktbürste.
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Bürstenkörper zusammen mit dem Bürstenträger an der Rotorwelle, insbesondere an einer Mantelfläche der Rotorwelle, anliegt, beispielsweise windschief zu einer Drehachse der Rotorwelle. Zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle über die Kontaktbürste soll nun nicht lediglich der Bürstenkörper, sondern zudem der Bürstenträger an der Rotorwelle anliegen. Bevorzugt liegen sie dabei an der Mantelfläche der Rotorwelle an. Alternativ kann auch ein Anliegen an einer Stirnseite der Rotorwelle vorgesehen sein. Eine Längsmittelachse der Kontaktbürste, insbesondere also eine Längsmittelachse des Bürstenträgers, kann windschief zu der Drehachse der Rotorwelle angeordnet sein. Vorzugsweise steht die Längsmittelachse senkrecht auf einer gedachten Ebene, die die Drehachse der Rotorwelle in sich aufnimmt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Bereichs einer elektrischen Maschine mit einer Rotorwelle und wenigstens einer Kontaktbürste zur elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle,
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2 eine Detaildarstellung der Kontaktbürste, sowie
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3 eine Längsschnittdarstellung der Kontaktbürste, die einen Bürstenträger sowie einen darin angeordneten Bürstenkörper aufweist.
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Die 1 zeigt einen Querschnitt durch eine elektrische Maschine 1, von welcher hier lediglich eine Rotorwelle 2 sowie eine Kontakteinrichtung 3 dargestellt sind, wobei letztere einer elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle 2 dient. Die Rotorwelle 2 ist um eine Drehachse 4 drehbar gelagert. Die Kontakteinrichtung 3 verfügt über wenigstens eine Kontaktbürste 5, in der hier dargestellten Ausführungsform über mehrere Kontaktbürsten 5, nämlich zwei Kontaktbürsten 5. Nachfolgend wird lediglich auf eine der Kontaktbürsten 5 eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch auf die jeweils andere Kontaktbürste 5 ohne weiteres übertragbar.
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Die Kontaktbürste 5 dient der elektrischen Kontaktierung der Rotorwelle 2, insbesondere zur Erdung der Rotorwelle 2. Hierzu steht die Kontaktbürste 5 stirnseitig in Anlagekontakt mit einer Mantelfläche 6 der Rotorwelle 2. Es ist erkennbar, dass die Stirnseite der Kontaktbürste 5, die der Rotorwelle 2 zugewandt ist, an die Rotorwelle 2 formangepasst ist und insoweit gekrümmt verläuft. Die Kontaktbürste 5 ist in einer Führung 7 längsverschieblich gelagert angeordnet. Sie wird von einer Feder 8 federkraftbeaufschlagt, wobei die Federkraft derart ausgerichtet ist, dass die Kontaktbürste 5 in Richtung der Rotorwelle 2 beziehungsweise an die Rotorwelle 2 gedrängt wird. Die Kontaktbürste 5 ist über ein Kontaktelement 9, welches beispielsweise als Anschlussleitung vorliegen kann, elektrisch mit einem elektrischen Pol, beispielsweise Masse, verbunden.
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Die 2 zeigt eine Detaildarstellung der Kontaktbürste 5. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Kontaktbürste 5 einen Bürstenkörper 10 aufweist, der in einem rohrförmigen Bürstenträger 11 angeordnet ist. Der Bürstenträger 11 weist auf seiner der Rotorwelle 2 zugewandten Seite eine Mündungsöffnung 12 auf. Der Bürstenkörper 10 ragt nun in axialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Bürstenträgers 11 bis hin zu der Mündungsöffnung 12 oder durchgreift diese sogar. Besonders bevorzugt schließt der Bürstenkörper 10 bündig mit der Mündungsöffnung 12 beziehungsweise dem Bürstenträger 11 ab. Auf der der Mündungsöffnung 12 gegenüberliegenden Seite des Bürstenträgers 11 wird das Kontaktelement 9 aus dem Bürstenträger 11 herausgeführt. Das Kontaktelement 9 ist elektrisch mit dem Bürstenkörper 10 verbunden und weist beispielsweise auf seiner dem Bürstenkörper 10 abgewandten Seite einen Gabelkabelschuh 13 auf.
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Der Bürstenkörper 10 setzt sich aus einer Vielzahl von zueinander parallel verlaufenden Bürstenfasern 14 zusammen, von welchen hier lediglich einige angedeutet sind. Die Bürstenfasern 14 weisen jeweils ein freies Ende 15 auf, das bis hin zu der Mündungsöffnung 12 ragt oder diese durchgreift. Die freien Enden 15 der Bürstenfasern 14 liegen insoweit auf der dem Kontaktelement 9 abgewandten Seite des Bürstenkörpers 10 beziehungsweise der Bürstenfasern 14 vor. Die Bürstenfasern 14 liegen in Form von Kohlenstofffasern vor, bestehen also zumindest teilweise, insbesondere größtenteils, also zu mindestens 50%, aus Kohlenstoff. Der Bürstenträger 11 ist dabei derart ausgestaltet, dass er die Bürstenfasern 14 in sich hält, insbesondere kraftschlüssig. Der Bürstenträger 11 besteht beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall. Der Kunststoff kann faserverstärkt, insbesondere kohlefaserverstärkt sein. Als Metall kommt besonders bevorzugt Kupfer oder Bronze zum Einsatz.
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Die 3 zeigt eine Längsschnittdarstellung der Kontaktbürste 5 entlang einer Längsmittelachse 16 des Bürstenträgers 11. Es ist erkennbar, dass jeweils zwei der Bürstenfasern 14 Bestandteil eines Bürstenfilaments 17 sind. Hierzu sind die beiden Bürstenfasern 14 jedes Bürstenfilaments 17 über einen gebogenen Bereich 18 des Bürstenfilaments 17 miteinander verbunden. Die Bürstenfasern 14 selbst verlaufen vorzugsweise durchgehend gerade. Beispielsweise sind die Bürstenfasern 14 parallel zu der Längsmittelachse 16 angeordnet.
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Die Bürstenfasern 14 sind auf ihrer der Mündungsöffnung 12 abgewandten Seite aneinander befestigt. Beispielsweise sind hierzu also die gebogenen Bereiche 18 der Bürstenfilamente 17 aneinander befestigt. Das Befestigen kann beispielsweise stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig erfolgen. Besonders bevorzugt ist Löten und/oder Krimpen vorgesehen.
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Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Kontaktelement 9 mit den Bürstenfasern 14 beziehungsweise den gebogenen Bereichen 18 verbunden ist. Auch dies kann mittels Löten und/oder Krimpen umgesetzt sein. Besonders bevorzugt weist das Kontaktelement 9 auf seiner den Bürstenfasern 14 beziehungsweise den Bürstenfilamenten 17 zugewandten Seite eine Schlaufe 19 auf. In dieser Schlaufe 19 sind nun die gebogenen Bereiche 18 der Bürstenfilamente 17, insbesondere aller Bürstenfilamente 17, angeordnet.
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Zum Herstellen der Kontaktbürste 5 kann es vorgesehen sein, die Bürstenfilamente 17 in der Schlaufe 19 des Kontaktelements 9 anzuordnen und das Kontaktelement 9 in die von der Mündungsöffnung 12 abgewandte Richtung durch den Bürstenträger 11 hindurchzuziehen. Hierdurch ergibt sich völlig automatisch eine Anordnung der Bürstenfilamente 17 beziehungsweise der Bürstenfasern 14 derart, dass die freien Enden 15 dem Kontaktelement 9 abgewandt sind. Die Verlagerung des Kontaktelements 9 erfolgt solange, bis die freien Enden 15 der Bürstenfasern 14 in der Mündungsöffnung 12 liegen, also vorzugsweise bündig mit dem Bürstenträger 11 abschließen.
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Die beschriebene Kontaktbürste 5 sowie die mittels der Kontaktbürste 5 realisierte elektrische Maschine 1 weist einen besonders geringen Verschleiß bei gleichzeitig äußerst zuverlässiger Kontaktierung der Rotorwelle 2 über die Kontaktbürste 5 auf.
