DE102017113911A1 - ground contact - Google Patents
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Abstract
Erdungskontakt zur kontrollierten Lenkung von elektrischem Strom mit einem Bürstenhalter 2, wobei der Bürstenhalter 2 eine Grundplatte 3 und wenigstens einen Bürstenschacht 4 zur Aufnahme einer Bürste 6 umfasst und wobei der wenigstens eine Bürstenschacht 4 formschlüssig mit der Grundplatte 3 verbunden ist.Grounding contact for the controlled steering of electric current with a brush holder 2, wherein the brush holder 2 comprises a base plate 3 and at least one brush shaft 4 for receiving a brush 6 and wherein the at least one brush shaft 4 is positively connected to the base plate 3.
Description
Die Erfindung betrifft einen Erdungskontakt zur kontrollierten Lenkung von elektrischem Strom gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention relates to a grounding contact for the controlled steering of electric current according to the features of
Ein Erdungskontakt stellt eine niederohmige Brücke dar, die die kritischen Stellen eines Bauteils vor einer Beschädigung durch hohe Ströme schützt. In der Bahntechnik leiten Erdungskontakte Strom um kritische Stellen, wie z.B. Radlager herum.A ground contact is a low-resistance bridge that protects the critical points of a component from being damaged by high currents. In railway engineering, ground contacts conduct current around critical locations, such Wheel bearing around.
Aus der
Die Fertigung eines solchen Bürstenhalters ist unter anderem wegen der Innenkontur des Bürstenschachtes aufwändig. Der gegossene Bürstenschacht muss mit relativ hohem Zerspanungsvolumen geräumt werden. Die Werkzeuge sind kostenintensiv. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Bürstenschächte keiner Standardisierung unterliegen und somit die Abmaße der Bürstenschächte variieren können.The production of such a brush holder is complicated, inter alia, because of the inner contour of the brush shaft. The cast brush shaft must be cleared with a relatively high volume of machining. The tools are expensive. Another disadvantage is that the brush shafts are not subject to standardization and thus the dimensions of the brush shafts can vary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Erdungskontakt mit einem kompakten und robusten Bürstenhalter aufzuzeigen, der kostengünstig und einfach herstellbar sowie für eine Standardisierung geeignet ist.The invention has for its object to show a grounding contact with a compact and robust brush holder, which is inexpensive and easy to manufacture and suitable for standardization.
Die Aufgabe wird durch einen Erdungskontakt mit einem Bürstenhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by a grounding contact with a brush holder with the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung betrifft einen Erdungskontakt zur kontrollierten Lenkung von elektrischem Strom. Er umfasst einen Bürstenhalter mit einer Grundplatte und mit wenigstens einem Bürstenschacht zur Aufnahme einer Bürste. Der wenigstens eine Bürstenschacht ist mit der Grundplatte formschlüssig verbunden.The invention relates to a ground contact for the controlled steering of electric current. It comprises a brush holder with a base plate and with at least one brush shaft for receiving a brush. The at least one brush shaft is positively connected to the base plate.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Erdungskontakts ist die modulare Bauweise bezüglich des Bürstenschachtes. Durch eine Aufteilung des Bürstenhalters in eine Grundplatte und einen davon getrennt zu fertigenden Bürstenschacht werden Kosten für die zerspanenden Bearbeitungsschritte reduziert. Die Grundplatte und der Bürstenschacht können getrennt voneinander durch Laser- und Wasserstrahlschneidverfahren hergestellt werden. Modell- und Werkzeugkosten für die Kokille beim Gussverfahren entfallen. Die Bearbeitung mit einem Laser- und Wasserstrahlverfahren führt zu einem geringeren Zerspanungsvolumen. Es muss nicht mehr der gesamte Bürstenschacht zerspanend geräumt werden. Durch das modulare Bauprinzip des Bürstenhalters können die Flexibilität des Fertigungsverfahrens verbessert und die Fertigungszeiten verringert werden. Erfindungsgemäß ist es durch das modulare Bauprinzip des Bürstenhalters möglich, den Bürstenschacht unabhängig von der Gestaltung der Grundplatte zu standardisieren und als Massenprodukt herzustellen.The advantage of the earth contact according to the invention is the modular design with respect to the brush shaft. By dividing the brush holder into a base plate and a brush shaft to be separated from it, costs for the machining operations are reduced. The base plate and the brush shaft can be manufactured separately from one another by laser and water jet cutting methods. Modeling and tooling costs for the mold during the casting process are eliminated. Machining with a laser and water jet process leads to a lower cutting volume. It does not have to be cleared the entire brush shaft chipping. The modular construction principle of the brush holder can improve the flexibility of the manufacturing process and reduce the production times. According to the invention, it is possible by the modular design principle of the brush holder to standardize the brush shaft regardless of the design of the base plate and produce as a mass product.
Die Erfindung sieht vor, den Bürstenschacht als Standardkomponente für die jeweils gängigen Bürsten mit den Abmaßen 40 x 20 mm oder 32 x 12,5 mm auszuführen. Standardisierte Bürstenschächte mit anderen Abmaßen können bei der Erfindung ebenso zum Einsatz kommen. Bei den Bürsten handelt es sich bevorzugt um Metall-Graphitbürsten, die auch als Kohlebürsten bezeichnet werden. Die Bürsten können jedoch auch aus anderen Metallen oder Metalllegierungen mit hoher elektrischer Leitfähigkeit bestehen und z.B. Kupfer, Silber oder Molybdän enthalten.The invention provides to carry out the brush shaft as a standard component for the current brushes with the dimensions 40 x 20 mm or 32 x 12.5 mm. Standardized brush ducts of other dimensions can also be used in the invention. The brushes are preferably metal graphite brushes, which are also referred to as carbon brushes. However, the brushes may be made of other metals or metal alloys of high electrical conductivity, e.g. Copper, silver or molybdenum included.
Der Erdungskontakt weist Kontaktmittel in Form von Litzen auf, die an die Grundplatte anschließbar sind und den elektrischen Strom an die Bürste leiten. Die Litzen sind flexibel und gestatten die Nachführung der Bürsten unter dem Einfluss einer Federkraft. Die Verbindung zwischen dem Grundplatte und den Litzen erfolgt über Rohrkabelschuhe an den Litzen, die darüber mit der Grundplatte elektrisch leitend verschraubbar sind.The grounding contact has contact means in the form of strands, which are connectable to the base plate and conduct the electrical current to the brush. The strands are flexible and allow the tracking of the brush under the influence of a spring force. The connection between the base plate and the strands takes place via tubular cable lugs on the strands, which are screwed electrically conductively above it with the base plate.
Erfindungswesentlich ist die formschlüssige Verbindung zwischen Grundplatte und Bürstenschacht. Die Grundplatte weist zur Aufnahme des mindestens einen Bürstenschachts mindestens eine Bürstenschachtaufnahme auf. Durch die formschlüssige Verbindung von Grundplatte mit Bürstenschacht ist eine einfache Montage und bei Bedarf ein einfacher Austausch des Bürstenschachts möglich, z.B. wenn der Bürstenschacht beschädigt oder verschlissen sein sollte. Die formschlüssige Verbindung ist lösbar.Essential to the invention is the positive connection between the base plate and brush shaft. The base plate has at least one brush shaft receptacle for receiving the at least one brush shaft. Due to the positive connection of the base plate with the brush shaft, a simple assembly and, if necessary, a simple replacement of the brush shaft is possible, e.g. if the brush shaft should be damaged or worn. The positive connection is detachable.
Die tragende Grundplatte ist bevorzugt eine flache Platte aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere Metall. In vorteilhafter Weise weist der Bürstenschacht Klemmzungen auf, über welche der Bürstenschacht an der Grundplatte klemmgehaltert ist. Die Klemmzungen besitzen an ihren freien Enden bevorzugt Haken, welche hinter einen Rand der Bürstenschachtaufnahme in der Grundplatte greifen. Die Klemmzungen sind auf wenigstens drei Seiten des Bürstenschachts angeordnet. Da die Bürsten im Wesentlichen rechteckig sind, besitzt auch der Bürstenschacht einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Ideal ist eine diametrale Anordnung von Klemmzungen. Auch eine Anordnung von drei Klemmzungen ermöglicht eine hinreichende Fixierung des Bürstenschachts. Eine formschlüssige Verbindung mit Klemmzungen hat den Vorteil, dass eine Verbindung zwischen der Grundplatte und dem Bürstenschacht ohne weitere Befestigungsmittel, wie z.B. Schrauben, Stifte oder Niete möglich ist und der Einsatz von Werkzeugen dadurch entfällt. Das erleichtert die Montage. Die Klemmkraft der Klemmzungen ist so groß gewählt, dass diese nicht durch zusätzliche Sicherungsmittel gegen Zurückfedern gesichert werden müssen.The supporting base plate is preferably a flat plate of an electrically conductive material, in particular metal. Advantageously, the brush shaft on clamping tongues over which the brush shaft is clamped on the base plate. The clamping tongues have at their free Ends preferably hooks, which engage behind an edge of the brush shaft receptacle in the base plate. The clamping tongues are arranged on at least three sides of the brush shaft. Since the brushes are substantially rectangular, and the brush shaft has a substantially rectangular cross-section. Ideal is a diametrical arrangement of clamping tongues. An arrangement of three clamping tongues allows a sufficient fixation of the brush shaft. A positive connection with clamping tongues has the advantage that a connection between the base plate and the brush shaft without further fastening means, such as screws, pins or rivets is possible and the use of tools thereby eliminated. This facilitates the assembly. The clamping force of the clamping tongues is chosen so large that they must not be secured by additional securing means against spring back.
Der Bürstenschacht besitzt bevorzugt eine Stützfläche zur unterseitigen Abstützung an der Grundplatte. Die Stützfläche befindet sich bevorzugt benachbart den feststehenden Enden der Klemmzungen. Dadurch ist der Bürstenschacht in senkrechter Richtung zur Grundplatte klemmend gehalten.The brush shaft preferably has a support surface for support on the underside support on the base plate. The support surface is preferably adjacent to the fixed ends of the clamping tongues. As a result, the brush shaft is held clamped in the direction perpendicular to the base plate.
Bevorzugt durchsetzt der Bürstenschacht die Bürstenschachtaufnahme vollständig. Die Klemmzungen bzw. Haken überragen die Grundplatte. Durch eine Kombination aus formschlüssiger und klemmender Verbindung, ist der Bürstenschacht sicher fixiert und es wird eine korrekte Führung der Bürste gewährleistet.Preferably, the brush shaft passes through the brush shaft receptacle completely. The clamping tongues or hooks project beyond the base plate. Through a combination of positive and clamping connection, the brush shaft is securely fixed and it ensures a correct guidance of the brush.
Die Grundplatte kann für mehrere Bürsten eine entsprechende Anzahl von Bürstenschachtaufnahmen aufweisen. Dadurch können größere Ströme übertragen werden. Die Betriebssicherheit wird ebenfalls erhöht. In bevorzugter Weise weist die Grundplatte drei Bürstenschachtaufnahmen auf. Die einzelnen Bürstenschächte können dabei bevorzugt separat gefertigt. Es ist auch möglich, mehrere Bürstenschächte als ein gemeinsames Bauteil zu fertigen, das dann mit der Grundplatte verbunden wird.The base plate may have a corresponding number of brush shaft receptacles for a plurality of brushes. As a result, larger currents can be transmitted. Operational safety is also increased. Preferably, the base plate on three brush shaft receptacles. The individual brush shafts can preferably be manufactured separately. It is also possible to manufacture a plurality of brush shafts as a common component, which is then connected to the base plate.
Um in Längsrichtung des Bürstenschachts eine Federkraft auf die Bürste im Bürstenschacht auszuüben, ist ein Federelement vorgesehen, das bevorzugt als Rollbandfeder ausgebildet ist. Das Federelement hat die Aufgabe eine Federkraft auf die Bürste auszuüben, so dass die Bürste ständig zur Stromübertragung an einem Schleifkörper anliegt. Bevorzugt ist das Federelement im Bürstenschacht befestigt. In order to exert a spring force on the brush in the brush shaft in the longitudinal direction of the brush shaft, a spring element is provided, which is preferably designed as a roll-band spring. The spring element has the task of exerting a spring force on the brush, so that the brush is constantly applied for power transmission to an abrasive body. Preferably, the spring element is mounted in the brush shaft.
Hierzu wird ein Federhalter in dem Bürstenschacht montiert, sodass die Haltekraft für das Federelement von dem Bürstenschacht selbst aufgenommen wird. Es werden keine Kräfte in die Grundplatte eingeleitet. Der Bürstenschacht einschließlich des Federhalters und des Federelements bilden eine eigenständige Baugruppe, die zur Kopplung mit der Grundplatte vorgesehen ist.For this purpose, a spring holder is mounted in the brush shaft, so that the holding force for the spring element is absorbed by the brush shaft itself. There are no forces introduced into the base plate. The brush shaft including the spring holder and the spring element form an independent assembly, which is provided for coupling to the base plate.
Es ist nicht zu erforderlich, dass der Bürstenschacht elektrisch leitend ausgeführt ist. Die Bürsten sind über die Litzen Strom führend mit der Grundplatte verbunden. Der Bürstenschacht kann daher aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, insbesondere aus einem Kunststoff. Dies hat den Vorteil, dass der gesamte Erdungskontakt leichter und auch günstiger in seiner Herstellung ist. Der Bürstenschacht ist insbesondere als Spritzgussbauteil kostengünstig herstellbar. Ein weiterer Vorteil besteht in den guten Gleiteigenschaften von einigen Kunststoffen, was wiederum optimal für eine Führung der Bürste innerhalb des Bürstenschachts ist.It is not necessary that the brush shaft is made electrically conductive. The brushes are connected to the base plate via the current leads. The brush shaft can therefore consist of electrically non-conductive material, in particular of a plastic material. This has the advantage that the entire grounding contact is easier and cheaper to manufacture. The brush shaft is inexpensive to produce, in particular as an injection-molded component. Another advantage is the good sliding properties of some plastics, which in turn is optimal for guiding the brush within the brush shaft.
Um den Erdungskontakt vor mechanische Beanspruchungen, wie z.B. Steinschlag zu schützen, weist der Erdungskontakt bevorzugt einen Deckel auf, der die Bürste mit elektrischen Anschlüssen, Kontakten und Litzen schützt. Der Deckel ist dabei an der Grundplatte kraft- und/oder formschlüssig beispielsweise mittels Schrauben befestigbar.To protect the ground contact from mechanical stresses, such as To protect chipping, the ground contact preferably has a cover which protects the brush with electrical connections, contacts and strands. The lid is non-positively and / or positively fastened to the base plate, for example by means of screws.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Bürstenhalters; -
2 eine Aufsicht eines Bürstenhalters gemäß1 ; -
3 und4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Erdungskontakts mit Deckel; -
5 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Erdungskontakt ohne Deckel; -
6 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Erdungskontakt gemäß5 mit Deckel; -
7 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Erdungskontakts gemäß5 mit Deckel; -
8 eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Erdungskontakt mit mehreren Bürstenschächten und Bürsten und -
9 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Erdungskontakt gemäß8 .
-
1 a side view of a known from the prior art brush holder; -
2 a plan view of a brush holder according to1 ; -
3 and4 a perspective view of a grounding contact according to the invention with a lid; -
5 a plan view of a grounding contact according to the invention without a lid; -
6 an axial section of a grounding contact according to theinvention 5 with lid; -
7 a sectional view of a grounding contact according to the invention according to5 with lid; -
8th a plan view of a grounding contact according to the invention with a plurality of brush shafts and brushes and -
9 a sectional view through a grounding contact according to the invention8th ,
Die
Die
Der Bürstenschacht
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 -1 -
- Erdungskontaktground contact
- 2 -2 -
- Bürstenhalterbrush holder
- 3 -3 -
- Grundplattebaseplate
- 4 -4 -
- Bürstenschachtbrush box
- 5 -5 -
- BürstenschachtaufnahmeBrush box recording
- 6 -6 -
- Bürstebrush
- 7 -7 -
- Deckelcover
- 8 -8th -
- Kontaktmittelcontact means
- 9 -9 -
- Kabelschuhlug
- 10 -10 -
- RohrkabelschuhCable lug
- 11 -11 -
- Klemmzungenclamping tongues
- 12 -12 -
- freies Ende zu 11free end to 11
- 13 -13 -
- Stützfläche zu 4Support surface to 4
- 14 -14 -
- Federhalterpenholder
- 15 -15 -
- Federelementspring element
- 16 -16 -
- Unterplattelower plate
- 17 -17 -
- Hakenhook
- 18 -18 -
- Bauteilcomponent
- 19 -19 -
- Halterungbracket
- F -F -
- Federkraftspring force
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |