DE102018108718A1

DE102018108718A1 - Bürstenhaltervorrichtung und Bürstenfeder mit reibungserhöhendem Material

Info

Publication number: DE102018108718A1
Application number: DE102018108718.7A
Authority: DE
Inventors: Frank Austin Scalzo III; Benjamin Alber Mancuso; Matthew Thomas Preston; Eric Steven Buskirk; Curtis Maurice Hebert
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2018-10-18
Also published as: US10158206B2; CN108736283A; JP7166779B2; JP2018198522A; CN108736283B; US20180301860A1

Abstract

Eine Bürstenhaltervorrichtung (100) enthält ein stationäres Tragelement (102), das wenigstens eine Nut (210) aufweist, einen elektrischen Gabelverbinder (220) und eine leitfähige Schiene (260), die eingerichtet ist, um durch einen Abschnitt eines Hauptkörpers (103) des stationären Tragelementes hindurchzuführen. Diese leitfähige Schiene stellt elektrische Leitfähigkeit mit einer Kollektorhalterung (110) und dem elektrischen Gabelverbinder bereit. Ein Bürstenhalter (104) ist an dem stationären Tragelement lösbar befestigt und weist wenigstens eine Schiene (410) auf, die entlang der Nut(en) gleitet. Der Bürstenhalter weist einen elektrischen Messerverbinder (420) auf, der mit dem elektrischen Gabelverbinder zusammenpasst. Eine Bürstenfeder (434) ist auf dem Bürstenhalter aufgeklipst und drückt eine Bürste gegen einen Kollektor (120) einer dynamoelektrischen Maschine. Die Bürstenfeder ist in dem Bürstenhalter austauschbar. Die Bürstenfeder oder der Bürstenhalter weist ein reibungserhöhendes Material (435) auf, das an einem Bereich angebracht ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Der hierin offenbarte Gegenstand betrifft eine Bürstenhaltervorrichtung und ein Bürstenhaltersystem. Insbesondere betrifft der hierin offenbarte Gegenstand eine Bürstenhaltervorrichtung mit einer mit einem Reibungsgriffmaterial kombinierten Bürstenfeder.
Herkömmliche dynamoelektrische Maschinen enthalten einen Rotor mit Wicklungen, die während eines Betriebs der Maschine elektrischen Strom leiten. Wenn sich der Rotor dreht, werden umlaufende Elemente verwendet, um Strom von einer für den Rotor externen Quelle zu den Rotorwicklungen zu leiten. Die umlaufenden Elemente, wie etwa Schleifringe oder Kommutatoren, stellen einen Kontakt mit Bürsten her, um den Strom zu leiten. Da die Bürsten in Bezug auf die umlaufenden Elemente stationär sind, verschleißen die Bürsten, die aus Kohlenstoff hergestellt sind, aufgrund der Reibung, und sie erfordern regelmäßigen Austausch.
Aufgrund eines Wunsches, die Stillstandszeiten während eines Betriebs der dynamischen Maschine zu verringern, werden Bürsten manchmal während eines Betriebs der dynamoelektrischen Maschine ausgetauscht. Um Bürsten sicher auszutauschen, setzt ein Bediener eine einzige Hand ein (um ein Leiten elektrischen Stroms durch den Bedienerkörper zu vermeiden). Herkömmliche Bürstenhalter können schwer und unhandlich sein, was einen Bürstenaustausch sowohl schwierig als auch gefährlich macht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Offenbarung enthält eine Bürstenhaltervorrichtung ein stationäres Tragelement, das wenigstens eine Nut aufweist. Das stationäre Tragelement weist einen elektrischen Gabelverbinder auf. Das stationäre Tragelement weist eine leitfähige Schiene auf, die eingerichtet ist, um durch einen Abschnitt eines Hauptkörpers des stationären Tragelementes hindurchzuführen, und die leitfähige Schiene ist eingerichtet, um elektrische Leitfähigkeit mit einer Kollektorhalterung und dem elektrischen Gabelverbinder zu schaffen. Ein Bürstenhalter ist eingerichtet, um an dem stationären Tragelement lösbar befestigt zu werden, und der Bürstenhalter weist wenigstens eine Schiene auf, die eingerichtet ist, um entlang der wenigstens einen Nut oder zwei Nuten zu gleiten. Der Bürstenhalter weist einen elektrischen Messerverbinder auf, der passend zu dem elektrischen Gabelverbinder eingerichtet ist. Eine Bürstenfeder ist eingerichtet, um auf den Bürstenhalter aufgeklipst zu sein. Die Bürstenfeder ist eingerichtet, um eine Bürste gegen einen Kollektor einer dynamoelektrischen Maschine zu drücken, und die Bürstenfeder ist in dem Bürstenhalter austauschbar eingerichtet. Wenigstens eine(r) von der Bürstenfeder und dem Bürstenhalter weist ein reibungserhöhendes Material auf, das an einem Bereich angebracht ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist. Das stationäre Tragelement ist zur elektrischen Verbindung mit einer Kollektorhalterung eingerichtet, und der Bürstenhalter ist eingerichtet, um eine Bürste zu halten.
In der zuvor erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann das reibungserhöhende Material sich auf der Bürstenfeder in dem Bereich verbinden, in dem die Bürstenfeder die Bürstenfeder an dem Bürstenhalter angebracht ist.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann sich das reibungserhöhende Material auf dem Bürstenhalter in dem Bereich befinden, in dem der Bürstenhalter an der Bürstenfeder angebracht ist.
In jeder beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann das reibungserhöhende Material wenigstens eines aufweisen von: Gummi, Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk, Neopren, Polysulfidkautschuk, Butylkautschuk oder Silikon.
In einigen Ausführungsformen einer beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann der Bürstenhalter ferner eine Griffanordnung aufweisen, die einen elektrisch isolierenden Griff mit einem elektrisch isolierenden Schutz aufweist, der eingerichtet ist, um zwischen dem Griff und Bürstenanschlussleitungen angeordnet zu sein, wobei die Griffanordnung eine Federanordnung aufweist, die mit einer Bürstenanschlussdruckplatte mechanisch verbunden ist, wobei die Federanordnung eingerichtet ist, um einen Druck auf einen oder mehrere Bürstenanschlüsse auszuüben, wenigstens bis sich der elektrisch isolierende Griff in einer verriegelten Position befindet.
Zusätzlich kann die Griffanordnung ferner einen Verriegelungsstift aufweisen, der zur Zusammenwirkung mit einem verjüngten Schlitz in dem stationären Tragelement eingerichtet ist, wobei die Griffanordnung zur Drehung eingerichtet sein kann, so dass der Verriegelungsstift in den verjüngten Schlitz hinein und aus diesem heraus gedreht werden kann.
Insbesondere kann die Griffanordnung eingerichtet sein, um um 90° gedreht zu werden, wobei eine 0-Grad-Position derart eingerichtet ist, dass der Verriegelungsstift mit dem verjüngten Schlitz außer Eingriff gebracht werden kann, so dass der Bürstenhalter aus dem stationären Tragelement entfernt werden kann, und eine 90-Grad-Position derart eingerichtet ist, dass der Verriegelungsstift in dem verjüngten Schlitz in Eingriff gebracht werden kann, so dass der Bürstenhalter an dem stationären Tragelement in dem Betriebszustand vollständig verriegelt werden kann.
In einigen Ausführungsformen einer beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann der Bürstenhalter ferner wenigstens ein Nockenelement aufweisen, das mit einer Welle in der Nähe einer Unterseite des Bürstenhalters betriebsmäßig verbunden ist, wobei das Nockenelement eingerichtet ist, um die Bürste davon abzuhalten, innerhalb des Bürstenhalters zu gleiten, indem es die Bürste gegen den Bürstenhalter drückt, bis der Bürstenhalter in dem stationären Tragelement vollständig eingesetzt ist.
Zusätzlich kann das stationäre Tragelement ferner eine Stange aufweisen, die in der nähe eines unteren Endes des stationären Tragelementes angeordnet ist, wobei die Stange eingerichtet ist, um mit dem wenigstens einen Nockenelement in Eingriff zu kommen und dieses zurückzuhalten, so dass die Bürste sich frei bewegen und mit einem Kollektor einer dynamoelektrischen Maschine in Kontakt treten kann, sobald der Bürstenhalter im Wesentlichen vollständig in dem stationären Tragelement eingesetzt ist.
Insbesondere kann die Bürstenfeder eingerichtet sein, um mit dem Nockenelement in einer Linie angeordnet oder um 90 Grad zu diesem versetzt zu sein.
In jeder beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann das stationäre Tragelement ferner einen verjüngten Schlitz aufweisen, der zur Zusammenwirkung mit einem Verriegelungsstift an dem Bürstenhalter eingerichtet ist.
In einigen Ausführungsformen einer beliebigen vorstehenden erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann die leitfähige Schiene ferner mehrere Löcher aufweisen, die eingerichtet sind, um eine Anbringung des stationären Tragelementes an der Kollektorhalterung zu unterstützen.
Zusätzlich kann die leitfähige Schiene eingerichtet sein, um mehrere stationäre Tragelemente gemeinsam anzubringen.
In jeder beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann der elektrische Gabelverbinder mit der leitfähigen Schiene integral ausgebildet sein.
In einigen Ausführungsformen einer beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann wenigstens entweder das stationäre Tragelement und/oder der Bürstenhalter aus passiviertem oder eloxiertem Aluminium oder einer passivierten oder eloxierten Aluminiumlegierung bestehen, wobei wenigstens ein Teil einer Oberfläche wenigstens eines von dem stationären Tragelement und dem Bürstenhalter im Wesentlichen elektrisch isolierend eingerichtet sein kann.
In einer Alternative kann wenigstens entweder das stationäre Tragelement und/oder der Bürstenhalter aus einem pulverbeschichteten oder lackierten Aluminium, einer pulverbeschichteten oder lackierten Aluminiumlegierung, einem keramikbeschichteten metallischen oder keramikbeschichteten nichtmetallischem Material bestehen, wobei wenigstens ein Teil einer Oberfläche wenigstens eines von dem stationären Tragelement und dem Bürstenhalter im Wesentlichen elektrisch isolierend eingerichtet sein kann.
In jeder beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann der Bürstenhalter eingerichtet sein, um eine einzige Bürste oder mehrere Bürsten aufzunehmen.
Zusätzlich oder als eine Alternative kann der Bürstenhalter eingerichtet sein, um einen Bürstenanschluss zwischen einer Anschlussdruckplatte und einer gegenüberliegenden Fläche des Bürstenhalters zu klemmen, wobei der Bürstenanschluss von Hand oder ohne die Verwendung irgendeines Werkzeugs in Eingriff gebracht werden kann.
In einigen Ausführungsformen einer beliebigen vorstehend erwähnten Bürstenhaltervorrichtung kann der Bürstenhalter eingerichtet sein, um den elektrischen Messerverbinder mit einem Bürstenanschluss elektrisch und mechanisch zu verbinden, wobei der elektrische Messerverbinder und der Bürstenanschluss von einem Griff des Bürstenhalters elektrisch isoliert sein können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist eine Bürstenfeder für eine dynamoelektrische Maschine geschaffen. Die Bürstenfeder ist eingerichtet, um auf einen Bürstenhalter aufgeklipst zu sein. Die Bürstenfeder ist eingerichtet, um eine Bürste gegen einen Kollektor einer dynamoelektrischen Maschine zu drücken. Die Bürstenfeder ist in dem Bürstenhalter austauschbar eingerichtet. Die Bürstenfeder weist ein reibungserhöhendes Material auf, das in einem Bereich angeordnet ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist. Das reibungserhöhende Material ist wenigstens eines von Gummi, Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk, Neopren, Polysulfidkautschuk, Butylkautschuk oder Silikon.
Figurenliste
Diese und weitere Merkmale dieser Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenbarung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter verständlich, die verschiedene Ausführungsformen der Offenbarung zeigen, in denen:

1 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht eines einzelnen Bürstenhalters, der an einem Kollektorhufeisen eingebaut ist, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
2 veranschaulicht eine Perspektivansicht des stationären Tragelements gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
3 veranschaulicht eine perspektivische Hinteransicht des stationären Tragelementes 102, wie in 2 veranschaulicht, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
4 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht des Bürstenhalters gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht eine perspektivische Hinteransicht des Bürstenhalters gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
6 veranschaulicht eine Unteransicht des Bürstenhalters und der Nockenelemente, die zum Halten der Bürsten verwendet werden, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.
7 veranschaulicht eine quergeschnittene Teilansicht des Bürstenhalters mit der daran angebrachten Bürstenfeder gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
8 veranschaulicht eine schematische Version der Bürstenfeder mit dem reibungserhöhenden Material, das an dem Klippende der Bürstenfeder angeordnet ist, gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
9 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Bürstenfeder mit dem darauf angebrachten reibungserhöhenden Material gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
10 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Zunge des Bürstenhalters mit dem darauf angebrachten reibungserhöhenden Material gemäß einem Aspekt der Offenbarung.
11 veranschaulicht eine vereinfachte Seitenansicht des Nockens in zwei Positionen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung.

Es sei erwähnt, dass die Zeichnungen der Erfindung nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind. Die Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Erfindung darstellen und sollten folglich nicht in einem dem Schutzumfang der Erfindung beschränkenden Sinne betrachtet werden. In den Zeichnungen repräsentieren gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente unter den Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der Offenbarung sehen eine Bürstenhalteranordnung (oder -vorrichtung) vor, die eingerichtet ist, um elektrischen Strom zwischen einer Bürste und einem umlaufenden Element einer dynamoelektrischen Maschine (zum Beispiel eines elektrischen Generators, eines Elektromotors, etc.) und/oder einer anderen rotierenden Maschine (zum Beispielen eines Drehkrans) zu leiten. Insbesondere sehen Aspekte eine Bürstenhalteranordnung vor, die eine Bürstenfeder mit einem Reibungsgriffmaterial aufweist, das einen Bediener bei dem sicheren Entfernen/Austausch von Bürstenfedern in einer dynamoelektrischen Maschine und/oder einer anderen Rotationsmaschine unterstützt.
Wie hierin beschrieben, enthalten herkömmliche dynamoelektrische Maschinen einen Rotor, der Wicklungen aufweist, die während eines Betriebs der Maschine elektrischen Strom leiten. Während sich der Rotor dreht, werden umlaufende Elemente dazu verwendet, Strom von einer für den Rotor externen Quelle zu den Rotorwicklungen zu leiten. Die umlaufenden Elemente, wie etwa Schleifringe oder Kommutatoren, stellen einen Kontakt mit Bürsten her, um den Strom zu leiten. Da die Bürsten in Bezug auf die umlaufenden Elemente stationär sind, verschleißen die aus Kohlenstoff hergestellten Bürsten aufgrund der Reibung, und sie erfordern einen regelmäßigen Austausch.
Aufgrund eines Wunsches, die Stillstandszeiten während eines Betriebs der dynamoelektrischen Maschine zu verringern, werden Bürsten manchmal während eines Betriebs der dynamoelektrischen Maschine ausgetauscht. Um Bürsten sicher auszutauschen, verwendet ein Bediener eine einzige Hand (um ein Leiten elektrischen Stroms durch den Bedienerkörper zu vermeiden). Herkömmliche Bürstenhalter können schwer und unhandlich sein, wodurch sich der Bürstenaustauch sowohl schwierig als auch gefährlich gestaltet.
Im Unterschied zu herkömmlichen Bürstenhaltern enthalten Aspekte der Offenbarung eine Bürstenhaltervorrichtung für eine dynamoelektrische Maschine, die eine umlaufende Nockenbürstenhalterung enthält. Diese nockenartige Bürstenhalterung kann eine effiziente und sichere Installation und/oder Entfernung von Bürsten aus dynamoelektrischen Maschinen ermöglichen. Zusätzlich weist der Bürstenhalter eine austauschbare anklemmbare bzw. anklipsbare Bürstenfeder auf, die ein reibungserhöhendes Material aufweist, das an einem Bereich an der Bürstenfeder dort angebracht ist, wo diese an dem Bürstenhalter angeschlossen ist. Alternativ weist der Bürstenhalter das reibungserhöhende Material auf, das an einem Bereich dort angebracht ist, wo der Bürstenhalter an der Bürstenfeder angeschlossen ist.
1 veranschaulicht eine perspektivische Teilansicht einer einzelnen Bürstenhaltervorrichtung 100, die an einem hufeisenförmigen Kollektorelement eingebaut ist, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Eine Bürstenhalterung oder das Kollektorhufeisen 110 ist über einem Schleifring 120 montiert. Der Schleifring rotiert gemeinsam mit dem (nicht veranschaulichten) Rotor. Mehrere Bürsten und zugehörige Bürstenhalter sind an dem Kollektorhufeisen angebracht und wenigstens teilweise um den Kollektorring herum verteilt. In diesem Beispiel ist lediglich eine einzige Bürstenhaltervorrichtung 100 veranschaulicht, wie sie an dem Kollektorhufeisen 110 angebracht ist. Die Bürstenhaltervorrichtung 100 kann an dem Kollektorhufeisen mit Bolzen befestigt oder angeschraubt sein, oder es kann ein beliebiges sonstiges geeignetes Verfahren verwendet werden. Die Bürstenhaltervorrichtung 100 enthält ein stationäres Tragelement 102 und einen Bürstenhalter 104. Das stationäre Tragelement 102 ist zur elektrischen Verbindung mit der Kollektorhalterung 110 (d.h. dem Kollektorhufeisen 110) eingerichtet, indem es zum Beispiel aus einem leitfähigen Material hergestellt ist oder ein leitfähiges Material enthält. Der Bürstenhalter 104 ist eingerichtet, um die (darin enthaltene(n)) Bürste(n) wenigstens in der axialen Richtung und der Umfangsrichtung festzuhalten.
2 veranschaulicht eine Perspektivansicht des stationären Tragelementes 102 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Das stationäre Tragelement 102 enthält wenigstens eine Nut 210 (wobei zwei in 2 veranschaulicht sind) und einen elektrischen Gabelverbinder 220. Der elektrische Gabelverbinder 220 kann sich auf einer oder beiden Seiten des stationären Tragelements erstrecken, oder alternativ kann der elektrische Gabelverbinder nur zentral angeordnet sein, ohne sich zu den Seiten des stationären Tragelementes zu erstrecken. Ein verjüngter Schlitz 230 befindet sich in einem oberen Abschnitt des stationären Tragelementes 102, und der Schlitz 230 ist zur Zusammenwirkung mit einem Verriegelungsstift 450 an dem Bürstenhalter eingerichtet. Der Verriegelungsstift könnte auch durch eine Stange oder einen Riegel oder einen Vorsprung oder eine Scheibe mit einer rampenförmigen Oberfläche ersetzt sein. Die verjüngte bzw. abgeschrägte Art des Schlitztes 230 dient dazu, den Bürstenhalter nach unten, in den Verbinder 220 hinein zu drücken, wenn der Verriegelungsstift 450 gedreht wird. Eine Stange 240 ist in der Nähe eines unteren Endes des stationären Tragelementes 102 angeordnet, und diese Stange ist dazu eingerichtet, mit einem Nocken an dem Bürstenhalter 104 in Eingriff zu stehen und diesen zurückzuhalten. Die Stange 240 dient ferner dazu, die Entfernung, um die der Bürstenhalter 104 in das stationäre Tragelement 102 eingeführt werden kann, zu begrenzen. Der Bürstenhalter 104 ist in Bezug auf das stationäre Tragelement 102 zwischen dem Verriegelungsstift 450 an der Oberseite und der Stange 240 an der Unterseite hinsichtlich seiner Position festgelegt. Die Stange 240 ist innerhalb des Profils des stationären Tragelementes 102 vollständig enthalten und ragt nicht über dieses Profil hinaus. Es sind mehrere Löcher 250 vorgesehen, die eingerichtet sind, um die Anbringung des stationären Tragelementes 102 an der Kollektorhalterung (oder dem Kollektorhufeisen 110) zu unterstützen. Die Löcher 250 können zur Verwendung mit mechanischen Befestigungsmitteln, wie etwa Bolzen oder Schrauben, mit Innengewinde versehen sein. Zusätzlich können die Löcher 250 auf beiden Seiten des stationären Tragelementes 102 derart vorgesehen sein, dass sie eingerichtet sind, um mehrere stationären Tragelemente gemeinsam in einer gestapelten oder Nebeneinanderanordnung anzubringen. Dies kann erwünscht sein, wenn mehrere Bürsten nebeneinander gestapelt werden. Zum Beispiel können 3, 4, 5, 6, 7 oder mehrere Bürsten an einer einzelnen Umfangsposition an dem Kollektorhufeisen 110 angeordnet sein. Eine leitfähige Schiene 260 ist auf einer oder mehreren Seiten des stationären Tragelementes 102 angeordnet. Die leitfähige Schiene 260 ist eingerichtet, um eine elektrische Leitfähigkeit mit der Kollektorhalterung (dem Kollektorhufeisen 110) und/oder einem zweiten stationären Tragelement (das zum Beispiel mit der Seite des ersten stationären Tragelementes verbunden ist) zu schaffen.
3 veranschaulicht eine perspektivische Hinteransicht des stationären Tragelementes 102, wie es in 2 veranschaulicht ist, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Die leitfähige Schiene 260 führt durch einen Abschnitt des Hauptkörpers 103 des stationären Tragelementes hindurch und ist eingerichtet, um eine elektrische Leitfähigkeit mit der Kollektorhalterung 110 und dem elektrischen Gabelverbinder 220 zu schaffen. Diese Anordnung ermöglicht dem stationären Tragelement 102, vollständig elektrisch isoliert zu sein, und dem Strom, von dem Hufeisen 110 zu der Gabel 220 durch die leitfähige Schiene 260 zu fließen. Die Löcher 250 zur Montage an dem Hufeisen 110 sind in der leitfähigen Schiene 260 ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen kann die leitfähige Schiene 260 verlängert werden, so dass mehrere stationäre Träger 102 an derselben (längeren) leitfähigen Schiene 260 angebracht werden könnten. Die leitfähige Schiene 260 kann an dem stationären Träger 102 und dem elektrischen Gabelverbinder 220 mittels (nicht veranschaulichter) Bolzen befestigt sein, die nach unten durch Laschen 270 hindurch und in den stationären Träger hinein sowie in die leitfähige Schiene 260 hinein oder durch diese verlaufen. In diesem Beispiel ist eine Lasche/ein Ansatz 270 auf jeder Seite der elektrischen Gabel 220 veranschaulicht. Der elektrische Gabelverbinder 220 kann auch mit der leitfähigen Schiene 260 integral ausgebildet sein.
Das stationäre Tragelement 102 kann eingerichtet sein, um einen, zwei (wie veranschaulicht), drei oder mehrere Bürstenhalter aufzunehmen. Ein Aspekt würde ein stationäres Tragelement, das eine, zwei oder drei Bürsten aufnimmt, und würden mehrere stationäre Tragelemente sein, und diese können für Anwendungen, die eine spezifische Anzahl von Bürsten an einer gegebenen Umfangsstelle an dem Kollektorhufeisen erfordern, nebeneinander angeordnet sein. Das stationäre Tragelement 102 und/oder der Bürstenhalter können im Wesentlichen aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, rostfreiem Stahl oder einem beliebigen sonstigen geeigneten elektrisch leitfähigen oder elektrisch nicht leitfähigen Material ausgebildet sein (oder bestehen), wie es in der speziellen Anwendung gewünscht sein kann. Lediglich als ein nicht beschränkendes Beispiel können das stationäre Tragelement 102 und der Bürstenhalter 104 im Wesentlichen aus passiviertem oder eloxiertem Aluminium oder einer passivierten oder eloxierten Aluminiumlegierung ausgebildet sein (oder bestehen). Dieses Material ergibt eine gute Festigkeit, während es ein elektrisch isolierendes oder elektrisch halbisolierendes Material bereitstellt. Es ist gewünscht, einen Stromfluss durch den Bürstenhalterkörper zu minimieren und den Stromfluss durch die Bürsten und einen elektrischen Pfad des Bürstenhalters, der für diesen Stromfluss entworfen ist, zu konzentrieren. Zusätzlich würde es erwünscht sein, jeglichen Stromfluss zu Abschnitten, die während eines Einsetzens oder Entfernens durch einen Techniker ergriffen werden können, zu minimieren (oder sogar zu blockieren). Ferner ist es erwünscht, die Möglichkeit einer strombedingten Lichtbogenentladung unmittelbar von dem Schleifring 120 zu dem Bürstenhalter 104 oder zu dem stationären Tragelement 102 zu vermeiden, wenn eine Bürste 432 verschlissen und nicht mehr in der Lage ist, Teil des Pfades für den Strom zu sein. Wenigstens ein Teil einer Oberfläche von wenigstens entweder dem stationären Tragelement und/oder dem Bürstenhalter ist im Wesentlichen elektrisch isolierend eingerichtet. Zum Beispiel sollte der Griff des Bürstenhalters im Wesentlichen elektrisch isolierend sein, um einen Techniker während des Einsetzens oder Entfernens des Bürstenhalters an einer arbeitenden Maschine zu schützen. Alternativ können das stationäre Tragelement und der Bürstenhalter aus einem pulverbeschichteten oder lackierten Aluminium oder einer pulverbeschichteten oder lackierten Aluminiumlegierung oder einem pulverbeschichteten metallischen oder nichtmetallischen Material oder einem keramikbeschichteten metallischen oder keramikbeschichteten nichtmetallischen Material im Wesentlichen ausgebildet sein (oder bestehen) .
4 veranschaulicht eine perspektivische Vorderansicht des Bürstenhalters 104 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. 5 veranschaulicht einer perspektivischen Hinteransicht des Bürstenhalters 104 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Der Bürstenhalter 104 ist eingerichtet, um an dem stationären Tragelement 102 lösbar befestigt zu sein. Wenigstens eine Schiene 410 ist eingerichtet, um entlang der Nut 210 zu gleiten. In dem veranschaulichten Beispiel enthält der Bürstenhalter 104 zwei Schienen 410, eine auf jeder Seite des Bürstenhalters. Ein (in 5 veranschaulichter) elektrischer Messerverbinder 420, der passend zu dem elektrischen Gabelverbinder 220 eingerichtet ist, ist auf der Rückseite des Bürstenhalters 104 angeordnet. Eine Bürstenhaltebox 430 hält eine oder mehrere Bürsten 432 in der axialen Richtung und der Umfangsrichtdung fest. In dem veranschaulichten Beispiel hält die Box 430 zwei Bürsten 432. Die Bürsten 432 sind durch eine Bürstenfeder 434 radial nach unten vorgespannt. Öffnungen 431 bilden Fenster in der Box 430 und ermöglichen den Bürsten 432, gesehen und auf Verschleiß visuell überwacht zu werden.
Der Bürstenhalter 104 enthält eine Griffanordnung 440, die einen elektrisch isolierenden Griff 442 und einen elektrisch isolierenden Schutz 444 oder eine elektrisch isolierende Abschirmung enthält, der bzw. die sich zwischen dem Griff 442 und den Bürstenanschlussleitungen 436 befindet. Die Bürstenanschlussleitungen 436 führen Hochspannung und Starkstrom, während die dynamoelektrische Maschine arbeitet, so dass sie eine zu vermeidende Gefahr darstellen. Der elektrisch isolierende Griff 442 und der Schutz 444 verhindern, dass eine Hand eines Technikers mit den stromgespeisten Bürstenanschlussleitungen 436 in Kontakt gelangt. Der Griff 442 und der Schutz 444 können aus Kunststoff, Gummi, Epoxidharz/Glasfaser-Laminat, Glasfaser oder einem beliebigen sonstigen geeigneten elektrisch isolierenden Material bestehen.
Der Verriegelungsstift 450 ist eingerichtet, um mit dem verjüngten Schlitz 230 in dem stationären Tragelement 102 zusammenzuwirken. Die Griffanordnung 440 kann sich drehen, und wenn sie sich dreht, wird der Verriegelungsstift 450 in den verjüngten Schlitz 230 hinein oder aus diesem heraus gedreht. Die Ansichten der 4 und 5 zeigen den Verriegelungsstift 450 und den Griff 442, wie sie in der verriegelten Position orientiert sind. In dieser verriegelten Position ist der Verriegelungsstift 450 vollständig in den Schlitz 230 eingefügt, und die verjüngte Oberfläche treibt den Verriegelungsstift radial nach unten. In anderen Worten ist die Griffanordnung 440 eingerichtet, um um 90 Grad gedreht zu werden, wobei eine 0-Grad-Position derart eingerichtet ist, dass der Verriegelungsstift 450 mit dem verjüngten Schlitz 230 außer Eingriff gebracht wird, so dass der Bürstenhalter 104 von dem stationären Tragelement 102 entfernt werden kann. Eine 90 Grad-Position (wie in den 4 und 5 veranschaulicht) ist derart eingerichtet, dass der Verriegelungsstift 450 in dem verjüngten Schlitz 230 derart in Eingriff steht, dass der Bürstenhalter 104 vollständig in dem Betriebszustand an dem stationären Tragelement 102 festgelegt ist. Indem veranlasst wird, dass der Griff 442 parallel zu dem Verriegelungsstift 450 orientiert ist, und veranlasst wird, dass sich der Verriegelungsstift 450 durch den verjüngten Schlitz 230 hindurch erstreckt, kann der Bediener leicht sehen, dass der Bürstenhalter 104 innerhalb des stationären Trägers 102 vollständig eingesetzt und in Stellung verriegelt ist.
Eine Federanordnung 460 ist innerhalb der Griffanordnung 440 untergebracht, und die Federanordnung ist mit der Bürstenanschlussdruckplatte 470 (von der zwei veranschaulicht sind) mechanisch verbunden. Die Bürstenanschlussdruckplatte kann ein einziges Teil sein, das sich durch den Schaft des Griffs hindurch erstreckt, wobei sie auch aus zwei Teilen hergestellt sein kann. Die Bürsten 432 sind mit den Bürstenanschlüssen 438 über Bürstenanschlussleitungen (oder Anschlusslitzen) 436 verbunden. Die Bürstenanschlüsse 438 sind mit dem elektrischen Messerverbinder 420 elektrisch verbunden. Zum Beispiel enthält der elektrische Messerverbinder ein elektrisch leitfähiges Basiselement, das sich unter jedem Bürstenanschluss 438 erstreckt, wodurch ein elektrisch leitfähiger Pfad hergestellt wird. Die Federanordnung 460 spannt die Druckplatten 470 nach unten vor, und dieser Druck nach unten hält die Bürstenanschlüsse an Ort und Stelle sowie gegen das Basiselement des elektrischen Messerverbinders 420. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Bürstenhalter 104 in das stationäre Trägerelement 102 eingeführt (oder von diesem entfernt) wird. Es ist ratsam, nur eine einzige Hand zu verwenden, wenn die Bürsten von Hand eingeführt oder entfernt werden, und die Federanordnung stellt sicher, dass eine zweite Hand nicht erforderlich ist, um die Bürstenanschlüsse 438 in Stellung zu halten. Sobald der Bürstenhalter 104 in das stationäre Trägerelement vollständig eingeführt ist, wird der Griff 442 um 90 Grad (in eine verriegelte Position) gedreht, und der verjüngte Schlitz 230 drängt den Verriegelungsstift 450 (sowie den Bürstenhalter 104) radial nach unten, wobei er eine zusätzliche Kraft auf die Bürstenanschlüsse 438 ausübt. Ein Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass der Bürstenhalter 104 eingerichtet ist, um einen Bürstenanschluss 438 zwischen einer Anschlussdruckplatte 470 und einer gegenüberliegenden Fläche des Bürstenhalters (d.h. dem elektrisch leitfähigen Basiselement des elektrischen Messerverbinders 420) zu klemmen, so dass der Bürstenanaschluss manuell, nur von Hand und ohne die Verwendung irgendwelcher Werkzeuge, in Eingriff genommen oder freigegeben wird. Alles, was erforderlich ist, ist eine manuelle Platzierung der jeweiligen Teile von Hand. Eine Minimierung oder Beseitigung des Einsatzes spezieller Werkzeuge kann das Arbeiten rund um dynamoelektrische Maschinen deutlich vereinfachen und die Sicherheit des Arbeitens rund um dynamoelektrische Maschinen erhöhen, insbesondere wenn diese arbeiten und mit Strom versorgt sind.
Wie veranschaulicht, ist die Bürstenbox 430 eingerichtet, um zwei Bürsten 432 zu halten. Jedoch kann die Box 430 eingerichtet sein, um eine einzige Bürste 432 zu halten (durch Reduktion der Breite der Box) oder drei oder mehrere Bürsten zu halten (durch Vergrößerung der Breite der Box und Bereitstellung zusätzlicher individueller Bürstenöffnungen).
Der Bürstenanschluss 438 enthält eine nach unten gerichtete Biegung, die sich an dessen proximalem Ende befindet. Diese Biegung hilft, den Bürstenanschluss unter der Druckplatte 470 in Stellung zu halten. Es könnte auch ein Loch oder eine Kerbe in dem Bürstenanschluss vorgesehen sein, das bzw. die mit einem komplementären Merkmal an der Anschlussdruckplatte 470 oder dem elektrisch leitfähigen Basiselement des elektrischen Messerverbinders 420 zusammenwirkt. Falls zum Beispiel der Bürstenanschluss 438 ein Loch in dessen Mitte enthielte, könnte die Druckplatte 470 einen komplementären Stift aufweisen, der angeordnet wäre, um mit dem Loch des Bürstenanschlusses in Eingriff zu stehen. Dieses komplementäre Merkmal an dem Bürstenhalter unterstützt eine Sicherung des Bürstenanschlusses an dem Bürstenhalter. Das umgekehrte könnte ebenfalls verwendet werden, wenn der Bürstenanschluss einen komplementären Stift aufweist und die Druckplatte das Loch aufweist. Bei dieser Anordnung ist der Bürstenhalter 104 eingerichtet, um den elektrischen Messerverbinder 420 mit dem Bürstenanschluss 438 elektrisch und mechanisch zu verbinden, während sowohl der elektrische Messerverbinder 420 als auch der Bürstenanschluss 438 von dem Griff 442 elektrisch isoliert sind.
Wenn die Bürste 432 aufgrund eines Reibungskontaktes mit dem Rotorschleifring 120 verschleißt, hält die Bürstenfeder 434 die abgetragene Fläche der Bürste 432 mit dem Rotorschleifring 120 in Kontakt. Die Bürstenfeder 434 ist eingerichtet, um die Bürste 432 radial nach unten und gegen den Schleifring 120 zu drücken, weil die Feder 434 unter Spannung stehend entworfen ist, um sich selbst aufzuwickeln. Auf diese Weise will sich die Wicklung an der Oberseite der Feder 434 wieder festziehen oder nach unten aufwickeln, wodurch eine radial nach unten gerichtete Kraft auf die Bürste 432 ausgeübt wird. Die Feder 434 wird an der Unterseite des Bürstenhalters 104 aufgeklipst. Zum Beispiel befindet sich ein unterer Teil des Hauptkörperabschnitts 411 des Bürstenhalters dort, wo die Bürstenfeder 434 an dem Bürstenhalter angebracht ist. Die Unterseite der Bürstenfeder 434 ist U-förmig, und der U-Abschnitt passt über den unteren Teil des Hauptkörperabschnitts 411 und wird auf diesem durch Anklipsen bzw. Anklemmen befestigt. Die Bürstenfeder 434 ist ferner eingerichtet, um mit dem Nockenelement 610, das eingerichtet ist, um die Bürste 432 gegen den Bürstenhalter oder die Box 430 zu halten, in einer Linie angeordnet oder um 90 Grad zu diesem versetzt zu sein. Diese Anordnung in einer Linie ist derart ausgerichtet, dass jede mögliche Bindung zwischen der Feder 434, der Bürste 432 und den Nockenelementen 610 reduziert oder beseitigt ist und ein reibungsloser Betrieb zwischen diesen ermöglicht ist.
6 veranschaulicht eine untere Ansicht des Bürstenhalters 104 und der Nockenelemente 610, die verwendet werden, um die Bürsten 432 zu halten, gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Ein Nockenelement 610 ist in der Nähe einer Unterseite des Bürstenhalters 104 mit der Welle 620 betriebsmäßig verbunden. Das Nockenelement 610 ist eingerichtet, um die Bürste 432 gegen den Bürstenhalter oder die Box 430 zu halten, bis der Bürstenhalter 104 in dem stationären Trägerelement 102 vollständig eingeführt ist. Das Nockenelement 620 kann mit konstantem Winkel nockenförmig gestaltet sein oder eine gebogene zahnartige Form aufweisen und ist mit einer Feder 612 (zum Beispiel einer Torsionsfeder) an der Welle 620 montiert. Die Nockenform mit konstantem Winkel und die gebogene zahnartige Form können mit der Geometrie einer logarithmischen Spirale übereinstimmen. Dies bedeutet, dass unabhängig davon, wie weit das Nockenelement 610 gedreht wird, um die Oberfläche der Bürste 432 zu erreichen, der Nocken 610 mit der Bürste 432 unter demselben Winkel und mit derselben großen Kraft in Kontakt stehen wird, um einem Gleiten der Bürste innerhalb des Bürstenhalters 104 entgegenzuwirken. Es müssen nicht alle Bürsten exakt die gleiche Größe haben, so dass es wichtig ist, dass jedes Nockenelement 610 sich auf der Welle 620 unabhängig frei drehen kann, um die tatsächliche Lücke zwischen der Welle 620 und der zugehörigen Oberfläche der Bürste 432 zu füllen.
7 veranschaulicht eine quergeschnittene Teilansicht des Bürstenhalters 430 mit der an diesem angebrachten Bürstenfeder 434 gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Die Bürstenfeder 434 ist an dem Bürstenhalter 430 an einer Zunge 411 angebracht. Die Zunge 411 ist der Bereich oder der Teil des Bürstenhalters, an dem das Klippende der Bürstenfeder 434 an dem Bürstenhalter befestigt ist. Die Bürstenfeder 434 weist eine gewendelte Feder an einem ihrem Ende und einen U-förmigen Klippabschnitt an dem entgegengesetzten Ende der Bürstenfeder auf. Der U-förmige Klippabschnitt der Bürstenfeder wird über der Zunge 411 für den Bürstenhalter platziert. Ein reibungserhöhendes Material 435 ist auf dem Klippabschnitt der Bürstenfeder angebracht oder ausgebildet und ist in einem Bereich angeordnet, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist. Das reibungserhöhende Material 435 kann wenigstens eines von Gummi, Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk, Neopren, Polysulfidkautschuk, Butylkautschuk oder Silikon sein. Das reibungserhöhende Material kann durch Eintauchen des Klippendes der Bürstenfeder in eine Flüssigkeit oder fließfähige Menge des reibungserhöhenden Materials aufgebracht werden, oder das reibungserhöhende Material kann an der Bürstenfeder angeklebt oder darauf lackiert werden. Das reibungserhöhende Material 435 ergibt eine eine hohe Reibung aufweisende oder griffige Oberfläche, die einer Bewegung zwischen der Bürstenfeder und dem Bürstenhalter entgegenwirkt, wodurch die Bürstenfeder an dem Bürstenhalter und speziell an dem Bereich 411 des Bürstenhalters gehaltert und an diesem angeschlossen gehalten wird.
8 veranschaulicht eine schematische Variante der Bürstenfeder 434 mit dem reibungserhöhenden Material 435, das an dem Klippende der Bürstenfeder angeordnet ist. 9 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Bürstenfeder 434 mit dem darauf aufgebrachten reibungserhöhenden Material 435. 10 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Zunge 411 des Bürstenhalters 430 mit dem darauf aufgebrachten reibungserhöhenden Material 435. In den 8-11 ist das reibungserhöhende Material 435 veranschaulicht, wie es entweder auf dem Bürstenhalter 430, und insbesondere auf der Zunge 411 des Bürstenhalters, oder auf dem Klippabschnitt oder -ende der Bürstenfeder 434 aufgebracht ist. Jede Konfiguration funktioniert, da sich das reibungserhöhende Material 435 an der Verbindungsstelle zwischen der Bürstenfeder und dem Bürstenhalter und insbesondere dort, wo diese beiden Komponenten miteinander verbunden sind, befindet. Obwohl das reibungserhöhende Material 435 für eine sichere Halterung zwischen der Bürstenfeder und dem Bürstenhalter sorgt, verhindert es nicht den Austausch der Bürstenfeder 434, wenn dies erforderlich ist.
11 veranschaulicht eine vereinfachte Seitenansicht des Nockens 610 in zwei Positionen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung. Wenn der Bürstenhalter 104 nicht vollständig in den stationären Träger 102 eingefügt ist, wird der Nocken 610 nach unten und mit der Bürste 432 in Kontakt gedreht. Sobald der Bürstenhalter 104 vollständig in den stationären Träger 102 eingefügt ist, wird der (mit Strichlinien veranschaulichte) Nocken 610' durch die (mit Strichlinien dargestellte) Stange 240 nach oben und von der Bürste 432 weg geschoben.
Die Feder 612 spannt das Nockenelement 610 in Richtung der Bürste 432 vor. Während sich die Bürste 432 radial nach unten, durch die Box 430 hindurch bewegt, steht das Nockenelement 610 (über eine Keilverbindungswirkung) mit der Bürste 432 in Kontakt, und es verhindert eine weitere Abwärtsbewegung der Bürste 432. Im Grunde hindert das Nockenelement 610 die Bürste daran, einfach durch die Box 430 zu fallen. Das Nockenelement 610 und die Feder 612 sind derart eingerichtet, dass der Nocken 610 die Bürste 432 nicht beschädigt und dass das Einsetzten und Herausnehmen der Bürste 432 ohne den Einsatz von Werkzeugen bewerkstelligt werden kann (d.h., dass es einfach von Hand bewerkstelligt werden kann). Im Einsatz werden die Bürsten 432 in den Boxen 430 installiert, und die Nockenelemente 610 halten die Bürsten 432 in Stellung. Der Bürstenhalter 104 kann nun in das stationäre Tragelement 102 eingeführt werden. Wenn die Nockenelemente 610 mit der Stange 240 in Kontakt kommen (was erfolgt, wenn der Bürstenhalter 104 fast vollständig, wenn nicht ganz in das stationäre Trägerelement 102 eingefügt ist), werden die Nockenelemente (durch die Stange 240) nach oben gedrückt, und sie ziehen sich von den Bürsten 432 zurück. Diese Wirkung ermöglicht den Bürsten 432, anschließend auf den Schleifring 120 zu fallen. Wenn umgekehrt der Bürstenhalter 104 entriegelt und aus dem stationären Trägerelement 102 entnommen wird, verliert jedes Nockenelement 610 den Kontakt mit der Stange 240 und erlangt wieder Kontakt mit seiner Bürste 432. Dies stellt sicher, dass die Bürste 432 den Kontakt mit dem Schleifring 120 verliert und mit dem Bürstenhalter 104 entnommen wird. Wenn zusätzlich der Bürstenhalter 104 aus dem stationären Träger 102 entnommen wird, können die hierin veranschaulichten und beschriebenen Nockenelemente 610 die Installation und/oder den Austausch von Bürsten 432 mit einer einzigen Hand (zum Beispiel einer einzigen Bedienerhand), ohne die Verwendung einer zusätzlichen Werkzeugausstattung zum Bürstenaustausch ermöglichen. Dies bietet Vorteile, zum Beispiel Sicherheits- und Effizienzvorteile, gegenüber den herkömmlichen Systemen und Methoden.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll für die Offenbarung nicht beschränkend sein. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Kontext nicht deutlich etwas anderes hervorgeht. Es wird ferner verstanden, dass die Ausdrücke „aufweist“ und/oder „aufweisen“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Gegenwart der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angeben, jedoch die Gegenwart oder Hinzunahme eines/einer oder mehrerer weiterer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder deren Gruppen nicht ausschließen.
Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jeden Fachmann auf dem Gebiet zu befähigen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.
Eine Bürstenhaltervorrichtung 100 enthält ein stationäres Tragelement 102, das wenigstens eine Nut 210 aufweist, einen elektrischen Gabelverbinder 220 und eine leitfähige Schiene 260, die eingerichtet ist, um durch einen Abschnitt eines Hauptkörpers 103 des stationären Tragelementes hindurchzuführen. Diese leitfähige Schiene stellt elektrische Leitfähigkeit mit einer Kollektorhalterung 110 und dem elektrischen Gabelverbinder bereit. Ein Bürstenhalter 104 ist an dem stationären Tragelement lösbar befestigt und weist wenigstens eine Schiene 410 auf, die entlang der Nut(en) gleitet. Der Bürstenhalter weist einen elektrischen Messerverbinder 420 auf, der mit dem elektrischen Gabelverbinder zusammenpasst. Eine Bürstenfeder 434 ist auf dem Bürstenhalter aufgeklipst und drückt eine Bürste gegen einen Kollektor 120 einer dynamoelektrischen Maschine. Die Bürstenfeder ist in dem Bürstenhalter austauschbar. Die Bürstenfeder oder der Bürstenhalter weist ein reibungserhöhendes Material 435 auf, das an einem Bereich angebracht ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist.
Bezugszeichenliste

100: Bürstenhaltervorrichtung
102: stationäres Tragelement
103: Hauptkörper
104: Bürstenhalter
110: Bürstenhalterung/Kollektorhufeisen
120: Schleifring
210: Nut
220: Elektrischer Gabelverbinder
230: verjüngter Schlitz
240: Stange
250: Löcher
260: Leitfähige Schiene
270: Lasche/Ansatz
410: Schiene
411: Zunge
420: elektrische Messerverbinder
430: Bürstenbox
431: Öffnung
432: Bürste
434: Bürstenfeder
435: reibungserhöhendes Material
436: Bürstenanschlussleitung
438: Bürstenanschluss
440: Griffanordnung
442: Griff
444: Schutz
450: Verriegelungsstift
460: Federanordnung
470: Bürstenanschlussdruckplatte
610: Nockenelement
612: Feder
620: Welle

Claims

Bürstenhaltervorrichtung (100) die aufweist: ein stationäres Tragelement (102), das wenigstens eine Nut (210) aufweist, wobei das stationäre Tragelement einen elektrischen Gabelverbinder (220) aufweist, wobei das stationäre Tragelement eine leitfähige Schiene (260) aufweist, die eingerichtet ist, um durch einen Abschnitt eines Hauptkörpers (103) des stationären Tragelementes hindurchzuführen, wobei die leitfähige Schiene eingerichtet ist, um elektrische Leitfähigkeit mit einer Kollektorhalterung (110) und dem elektrischen Gabelverbinder zu schaffen; einen Bürstenhalter (104), der eingerichtet ist, um an dem stationären Tragelement lösbar befestigt zu sein, wobei der Bürstenhalter wenigstes eine Schiene (410) aufweist, die eingerichtet ist, um entlang der wenigstens einen Nut zu gleiten, wobei der Bürstenhalter einen elektrischen Messerverbinder (420), der passend zu dem elektrischen Gabelverbinder eingerichtet ist, und eine Bürstenfeder (434) aufweist, die eingerichtet ist, um auf dem Bürstenhalter aufgeklipst zu sein, wobei die Bürstenfeder eingerichtet ist, um eine Bürste (432) gegen einen Kollektor (120) einer dynamoelektrischen Maschine zu drücken, wobei die Bürstenfeder in dem Bürstenhalter austauchbar eingerichtet ist, wobei wenigstens entweder die Bürstenfeder und/oder der Bürstenhalter ein reibungserhöhendes Material (435) aufweist, das an einem Bereich angebracht ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist; und wobei das stationäre Tragelement zur elektrischen Verbindung mit der Kollektorhalterung eingerichtet ist und der Bürstenhalter eingerichtet ist, um eine Bürste zu halten.
Bürstenhaltervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das reibungserhöhende Material (435) sich auf der Bürstenfeder in dem Bereich befindet, in dem die Bürstenfeder an dem Bürstenhalter angebracht ist; und/oder wobei das reibungserhöhende Material (435) sich auf dem Bürstenhalter in dem Bereich befindet, in dem der Bürstenhalter an der Bürstenfeder angebracht ist; und/oder wobei das reibungserhöhende Material (435) wenigstens eines aufweist von: Gummi, Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk, Neopren, Polysulfidkautschuk, Butylkautschuk oder Silikon.
Bürstenhaltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bürstenhalter ferner aufweist: eine Griffanordnung (440), die einen elektrisch isolierenden Griff (442) mit einem elektrisch isolierenden Schutz (444) aufweist, der eingerichtet ist, um zwischen dem Griff und Bürstenanschlussleitungen (436) angeordnet zu sein, wobei die Griffanordnung eine Federanordnung (460) aufweist, die mit einer Bürstenanschlussdruckplatte (470) mechanisch verbunden ist, wobei die Federanordnung eingerichtet ist, um einen Druck auf einen oder mehrere Bürstenanschlüsse (438) auszuüben, wenigstens bis der elektrisch isolierende Griff sich in einer verriegelten Position befindet.
Bürstenhaltervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Griffanordnung (440) ferner aufweist: einen Verriegelungsstift (450), der zur Zusammenwirkung mit einem verjüngten Schlitz (230) in dem stationären Tragelement eingerichtet ist, und wobei die Griffanordnung zur Drehung eingerichtet ist, so dass der Verriegelungsstift in den verjüngten Schlitz hinein und aus diesem heraus gedreht wird; wobei die Griffanordnung (440) vorzugsweise eingerichtet ist, um um 90 Grad gedreht zu werden, wobei eine 0-Grad-Position derart eingerichtet ist, dass er Verriegelungsstift mit dem verjüngten Schlitz außer Eingriff gebracht wird, so dass ein Bürstenhalter aus dem stationären Tragelement entfernt wird, und eine 90-Grad-Position derart eingerichtet ist, dass der Verriegelungsstift in dem verjüngten Schlitz in Eingriff gebracht wird, so dass der Bürstenhalter vollständig in dem Betriebszustand an dem stationären Tragelement verriegelt wird.
Bürstenhaltervorrichtung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bürstenhalter ferner aufweist: wenigstens ein Nockenelement (610), das in der Nähe einer Unterseite des Bürstenhalters mit einer Welle (620) betriebsmäßig verbunden ist, wobei das Nockenelement eingerichtet ist, um die Bürste davon abzuhalten, innerhalb des Bürstenhalters zu gleiten, indem es die Bürste gegen den Bürstenhalter drückt, bis der Bürstenhalter in dem stationären Tragelement vollständig eingefügt ist.
Bürstenhaltervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das stationäre Tragelement ferner aufweist: eine Stange (240), die in der Nähe eines unteren Endes des stationären Tragelements angeordnet ist, wobei die Stange eingerichtet ist, um mit dem wenigstens einen Nockenelement derart in Eingriff zu kommen und das wenigstens eine Nockenelement derart zurückzuhalten, dass sich die Bürste frei bewegen und mit einem Kollektor einer dynamoelektrischen Maschine frei in Kontakt treten kann, sobald der Bürstenhalter im Wesentlichen vollständig in dem stationären Tragelement eingefügt ist; wobei die Bürstenfeder 434 vorzugsweise eingerichtet ist, um mit dem Nockenelement in einer Linie angeordnet oder um 90 Grad zu diesem versetzt zu sein.
Bürstenhaltervorrichtung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das stationäre Tragelement ferner aufweist: einen verjüngten Schlitz (230), der zur Zusammenwirkung mit einem Verriegelungsstift (450) an dem Bürstenhalter eingerichtet ist.
Bürstenhaltervorrichtung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Schiene (260) ferner aufweist: mehrere Löcher (250), die eingerichtet sind, um eine Anbringung des stationären Tragelementes an der Kollektorhalterung zu unterstützen; wobei die leitfähige Schiene (260) vorzugsweise eingerichtet ist, um mehrere stationäre Tragelement gemeinsam anzubringen.
Bürstenhaltervorrichtung nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bürstenhalter (104) eingerichtet ist, um einen Bürstenanschluss (438) zwischen einer Anschlussandruckplatte (470) und einer gegenüberliegenden Fläche des Bürstenhalters zu klemmen, und wobei der Bürstenanschluss von Hand und ohne die Verwendung irgendeines Werkzeugs in Eingriff gebracht wird.
Bürstenfeder (434) für eine dynamoelektrische Maschine, die aufweist: eine Bürstenfeder (434), die eingerichtet ist, um auf einem Bürstenhalter (104) aufgeklipst zu sein, wobei die Bürstenfeder eingerichtet ist, um eine Bürste (442) gegen einen Kollektor (120) einer dynamoelektrischen Maschine zu drücken, wobei die Bürstenfeder in dem Bürstenhalter austauschbar eingerichtet ist, wobei die Bürstenfeder ein reibungserhöhendes Material (435) aufweist, das in einem Bereich angeordnet ist, in dem die Bürstenfeder mit dem Bürstenhalter verbunden ist; und wobei das reibungserhöhende Material (435) wenigstens eines von Gummi, Naturkautschuk, Synthesekautschuk, Butadienkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk, Neopren, Polysulfidkautschuk, Butylkautschuk oder Silikon ist.