DE102021107839A1 - Schichtkohlebürste für einen Elektromotor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schichtkohlebürste (20) für einen Elektromotor (100) mit wenigstens einem ersten Kohlebürstenteil (10) und einem zweiten Kohlebürstenteil (19), die mittels einer dazwischen angeordneten nicht-leitenden Verbindungsschicht (18) zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteile (10, 19) verbunden sind, wobei das erste Kohlebürstenteil (10) aus einem anderen Material hergestellt ist als das zweite Kohlebürstenteil (19). Die Erfindung betrifft gemäß einem weiteren Aspekt 2 eine Schichtkohlebürste (20) mit wenigstens einem ersten Kohlebürstenteil (10) und einem zweiten Kohlebürstenteil (19), die mittels einer dazwischen angeordneten nicht-leitenden Verbindungsschicht (18) zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteile (10, 19) verbunden sind, wobei das erste Kohlebürstenteil (10) eine erste Materialstärke (T1) aufweist und das zweite Kohlebürstenteil (19) eine zweite Materialstärke (T2) aufweist, wobei die erste Materialstärke (T1) und die zweite Materialstärke (T2) unterschiedlich sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schichtkohlebürste für einen Elektromotor mit wenigstens einem ersten Kohlebürstenteil und einem zweiten Kohlebürstenteil, die mittels einer dazwischen angeordneten nicht-leitenden Verbindungsschicht zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteile verbunden sind.
  • Kohlebürsten für Elektromotoren, auch als Schleifkohlen oder Motorkohlen bezeichnet, dienen dazu, einen Gleitkontakt zu dem im wesentlichen zylinderförmigen Kommutator eines Elektromotors herzustellen.
  • Insbesondere in Elektromotoren, die mit hohen Drehzahlen betrieben werden, wie beispielsweise Waschmaschinenmotoren, die mit Wechselstrom betrieben sind, ist es üblich, als Mehrschichtkohlebürsten ausgebildete Kohlebürsten einzusetzen.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2014 214 221 A1 ist bereits ein Herstellungsverfahren für eine zweischichtige Kohlebürste bekannt. Bei diesem wird zwischen zwei Kohlebürstenteilen eine homogen ausgebildete Verbindungsschicht mit einer unmittelbar an Verbindungs-Kontakflächen der Kohlebürstenteile angrenzenden aushärtenden Klebermasse bereitgestellt. Diese aus dem Stand der Technik ist nachfolgend auch in der 1 gezeigt.
  • Eine weitere Lösung für ein Herstellungsverfahren von Mehrschichtkohlen ist aus der EP 3 018 772 B1 bekannt, bei der schichtweise das elektrisch leitende Material oder ein dieses als Füllstoff enthaltendes Material und das elektrisch isolierende Material in einer dem Schichtverlauf der herzustellenden Mehrschicht-Kohlebürste entsprechenden Reihenfolge in eine Form eingebracht, sodann verpresst und anschließend wärmebehandelt werden. Vergleichbare Herstellungsverfahren sind auch aus den Druckschriften DE 10 209 199 A1 , WO 2007 099 435 A1 , WO 2007 012 453 A1 , WO 2007 090 435 A1 und DE199 135 99 A1 bekannt.
  • Aus der DE 10 2010 038832 A1 ist schließlich eine Mehrschichtkohlebürste bekannt, mit einem Kohlenstoffkörper, der zwei durch eine Isolationslage voneinander getrennte und im Verbund angeordnete Kohlenstoffschichten aufweist, die mit ihren einer Anschlussleiterseite des Kohlenstoffkörpers gegenüberliegenden Stirnflächen in einem Kontaktabschnitt eine Kontaktfläche zur Anlage gegen einen Kommutator eines Elektromotors bilden. Der resultierende Kontaktabschnitt weist im eingebauten Zustand einen Kontaktquerschnitt auf, der achsenparallel zu einer Kommutator-Achse eine Breite a und tangential zum Umfang des Kommutators eine Höhe t aufweist, wobei bei einer Höhe t größer oder gleich 4,5 mm und kleiner 5,5 mm die Breite a zumindest das 2,8-fache der Höhe t beträgt. Somit ist bei dieser Lösung ein sehr spezifisches Verhältnis der Dimensionierung der Kontaktfläche vorgegeben.
  • Demgegenüber besteht eine Aufgabe der vorliegende Erfindung darin, bekannte mehrschichtige Kohlebürsten für die Anwendung in einem Elektromotor zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schichtkohlebürste mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Kohlebürstenteil aus einem anderen Material hergestellt ist als das zweite Kohlebürstenteil. Eine solche Schichtkohlebürste kann sowohl in Motoren mit einer einzigen Drehrichtung (der Antriebswelle des Elektromotors) als auch in Motoren mit zwei Drehrichtungen (der Antriebswelle) zur Anwendung kommen. So ist es denkbar, die anspruchsgemäße Schichtkohlebürste in Elektromotoren von beispielsweise Waschmaschinen oder in Elektromotoren von angetriebenen Werkzeugen im Küchen- oder Baubereich einzusetzen. Dabei kann die motorisch angetriebene Antriebswelle eines Bohrhammers oder eines Küchenmixers eine Hauptdrehrichtung aufweisen, sich jedoch auch in eine entgegengesetzte Richtung drehen (zwei Drehrichtungen mit einer Hauptdrehrichtung), während die Antriebswelle von beispielsweise einem Winkelschleifer, einer elektrisch angetriebenen Säge, eines Multitools und dergleichen in einer einzigen Drehrichtung angetrieben werden kann.
  • Als Materialien für die Kohlebürstenteile kommen grundsätzlich elektrische leitende Materialien infrage, wobei je nach gewähltem Material der spezifische elektrische Widerstand des Kohlebürstenteils unterschiedlich sein kann. Weitere Einflussfaktoren bei der Wahl eines geeigneten Materials bzw. einer geeigneten Materialzusammensetzung können eine gewünschte Härte, Biegebruchfestigkeit und dergleichen sein.
  • Mittel der Schichtkohlebürste soll in bekannter Weise Strom durch die Kohlebürste auf den Kommutator (auch Kollektor oder Stromwender) geleitet werden. Der Kommutator ist üblicherweise in Umfangsrichtung mit Lamellen ausgebildet. Auf den Lamellen schleifen die Kohlebürsten, die die ruhenden Zuleitungen mit den rotierenden Spulen des Rotors des Elektromotors verbinden. Jede Lamelle ist mit dem Anfang einer Spule und dem Ende einer anderen Spule einer Kommutator-Wicklung verbunden. Im Betrieb können sich bei gleichzeitiger Kontaktierung mehrerer Lamellen mit einer Kohlebürste zwischen den Lamellen unerwünschte Querströme einstellen.
  • Ein bekannter Nachteil bei der Verwendung von Kohlebürsten in Elektromotoren ist in einer übermäßigen Funkenbildung am Kommutator (Bürstenfeuer) zu erkennen. Zwei Effekte bewirken, dass an den Kohlebürsten elektrische Überschläge auftreten, die als Funken sichtbar werden:
    • Zum einen verdreht sich unter Belastung die neutrale Zone aus der Mitte der Pollücke, wodurch zum Zeitpunkt der Stromwendung die Induktionsspannung ungleich Null ist. Genau in diesem Moment werden aber die Bürsten vom Kommutator galvanisch getrennt, sodass Abreißfunken entstehen, die Bürstenfeuer genannt werden.
  • Des Weiteren gibt es Motoren, bei denen die Bürsten so dick sind (die Dicke bezeichnet dabei die tangentiale Erstreckung bezogen auf den im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt des Kommutators), dass sie für kurze Zeit eine Vielzahl Lamellen des Kommutators berühren und somit sowohl Querströme zwischen den Lamellen als auch einen kurzzeitigen Kurzschluss verursachen, der auch ein Bürstenfeuer nach sich zieht. Bürstenfeuer hat mehrere nachteilige Konsequenzen: So verursacht es zum einen eine Verschmutzung der Lamellen und führt zum anderen zu erhöhter Abnutzung der Kohlebürsten, da die dabei entstehende Hitze den Verschleiß der Kohlebürsten begünstigt.
  • In der Praxis beseht eine bekannte Lösung daher darin, möglichst viele Lamellen und Ankerwicklungen zu verwenden, um die Stromdichte an den Kohlebürsten zu verringern. Gleichzeitig wird hierdurch jedoch die Anzahl der gleichzeitig kontaktierten Lamellen mit einer gleichbleibend dicken Bürste erhöht, wodurch mehr unerwünschte Querströme auftreten können.
  • Die Schichtkohlebürste ist in montiertem Zustand des Elektromotors derart in dem Elektromotor eingebaut, dass die Schichtrichtung im wesentlichen tangential zur Umfangskontur des zylinderförmigen Kommutators bzw. Kollektors verläuft. Auf diese Weise werden auch bei bekannten Zweischichtkohlebürsten die Einzel-Dicken der Kohlebürstenteile durch die zwischen den Kohlebürstenteilen vorgesehene Isolationsschicht, die die einzelnen Kohlebürstenteile elektrisch voneinander isoliert, gegenüber der Gesamtdicke halbiert und somit sowohl die auftretenden Querströme als auch die Stromdichte verringert. Allerdings wird durch die Verringerung der Dicken auch der elektrische Widerstand in den einzelnen Kohlebürstenteilen unerwünscht erhöht.
  • Gegenüber dieser bekannten Lösung können durch die Auswahl zweier Kohlebürstenteile aus unterschiedlichen Materialien die vorstehend beschriebenen unerwünschten Effekte bei Auswahl geeigneter Materialien verringert werden.
  • So kann das in der Hauptdrehrichtung eines sich drehenden Motorteils (des sich drehenden Kommutators) des Elektromotors auflaufende erste Kohlebürstenteil (die erste Schicht) aus einem ersten leitfähigen Material hergestellt sein, das einen verringerten elektrischen Widerstand aufweist, wodurch eine höhere Stromdichte in dem ersten Kohlebürstenteil bereitgestellt wird. Das nachlaufende zweite Kohlebürstenteil indes kann aus einem zweiten leitfähigen Material hergestellt sein, das beispielweise einen dem ersten Material gegenüber höheren elektrischen Widerstand aufweist, wodurch an dem zweiten Kohlebürstenteil eine verringerte Stromdichte bereitgestellt wird und sogenannte Kohlebürstenfeuer wiederum reduziert werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich kann diese Aufgabe auch durch eine Schichtkohlebürste mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst werden. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Kohlebürstenteil eine erste Materialstärke aufweist und das zweite Kohlebürstenteil eine zweite Materialstärke aufweist, wobei die erste Materialstärke und die zweite Materialstärke unterschiedlich sind.
  • Auf diese Weise kann wiederum den bekannten unerwünschten Effekte von auftretenden Querströmen und Kohlebürstenfeuer begegnet werden, indem beispielsweise das in der Hauptdrehrichtung des sich drehen Teils (des sich drehenden Kommutators) des Elektromotors auflaufende erste Kohlebürstenteil (die erste Schicht) eine erste größere Materialstärke (in tangentialer Richtung bezogen auf den Außenumfang des Kommutators) aufweist.
  • Hierdurch kann das erste Kohlebürstenteil beispielsweise wiederum einen geringeren elektrischen Widerstand aufweisen, wodurch eine höhere Stromdichte bereitgestellt werden kann, während das nachlaufende zweite Kohlebürstenteil eine gegenüber der ersten Materialstärke verringerte zweite Materialstärke aufweisen kann. Auf diese Weise kann das zweite Kohlebürstenteil wiederum einen gegenüber dem ersten Kohlebürstenteil höheren elektrischen Widerstand aufweisen, wodurch eine verringerte Stromdichte bereitgestellt wird und sogenannte Kohlebürstenfeuer wiederum reduziert werden können.
  • Beide Aspekte der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 und 2 lösen folglich die gleiche technische Aufgabe. Diese können für sich genommen oder in Kombination miteinander in einem Elektromotor zur Anwendung kommen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 5 bereitgestellt.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann jedes der elektrisch voneinander isolierten Kohlebürstenteile eine eigene Schnittstelle zur Verbindung mit einer Verbindungsleitung zur elektrischen Versorgung mit Strom aufweisen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass jedes Kohlebürstenteil eine zentral angeordnete Schnittstelle aufweist (vgl. 1). Im Unterschied hierzu können die Schnittstellen bei der vorliegenden Erfindung dezentral symmetrisch zur Verbindungsschicht (als Symmetrieebene) angeordnet sein. Diese Variante bietet sich insbesondere bei Kohlebürstenteile an, die eine gleiche Dicke aufweisen, aber aus einem unterschiedlichen Material hergestellt sind.
  • Bei der Herstellung der Schichtkohlebürsten können die einzelnen Kohlebürstenteile mit Klebstoff als Verbindungsschicht miteinander verklebt werden oder die Schichtkohlebürsten werden in einem Pressverfahren, wie aus dem Stand der Technik bekannt, gefertigt. Anschließend können die Schichtkohlebürsten mit Schnittstellen bzw. Anschlussstellen zum Anschluss der Verbindungsleitungen versehen und bei der Endbearbeitung präzise auf Maß gebracht werden. Zur besseren Kontaktgabe der Schichtkohlebürste mit dem Stromanschluss kann diese als Schnittstelle eine Bohrung aufweisen, in die eine Verbindungsleitung, beispielsweise ein Kupferseil, eingesetzt und eingepresst („verstampft“) wird, oder sie kann im Bereich ihrer Schnittstelle direkt an eine Bronze-Blattfeder angelötet sein.
  • Um die Herstellung zu vereinfachen, und insbesondere auf eine Überprüfung der Orientierung der zusammen gefügten Schichtkohlebürsten (d.h. der Kohlebürstenteile, die bereits mittels der nicht-leitenden Verbindungsschicht miteinander verbunden sind) beim Vorsehen der Schnittstellen bzw. Anschlussstellen, insbesondere der Bohrungen, verzichten zu können, können diese alternativ auch an der zusammengesetzten Schichtkohlebürste diametral angeordnet sein, so dass unabhängig davon, ob das später im Elektromotor eingebaute auf der vorlaufenden Seite angeordnete Kohlebürstenteil auf der linken Seite oder der rechten Seite angeordnet ist, die Anschlussstellen immer an der richtigen Stelle platziert sind.
  • Die diametrale Anordnung ist bezogen auf diejenige Oberfläche der Schichtkohlebürste definiert, welche die Schnittstellen aufweist. Dabei kann beispielsweise im zusammengebauten Zustand der Schichtkohlebürste eine Schnittstelle in einer (in Draufsicht auf die die Schnittstellen enthaltenden Oberfläche betrachtet) linken oberen Ecke und eine weitere Schnittstelle in einer rechten unteren Ecke angeordnet sein. Der Abstand zu den Außenkanten der Schichtkohlebürste kann dabei so vorgegeben sein, dass unabhängig von der unterschiedlichen Materialstärke (Dicke) der einzelnen Kohlebürstenteile, an jedem Kohlebürstenteil eine entsprechende Schnittstelle (beispielsweise in Form einer Bohrung) vorgesehen ist.
  • Weiterhin kann bei einer Weiterbildung unabhängig von der spezifischen Ausgestaltung und Anordnung der Schnittstellen für die Verbindungsleitungen vorgesehen sein, dass die Schichtkohlebürste ein Abschaltorgan aufweist.
  • Die Bürsten verschleißen im Betrieb und werden kürzer. Daher bringt man sie oft in metallischen Führungen unter, in denen sie mittels einer Feder auf den Kommutator gedrückt werden. Ist ein vorbestimmter Schwellenwert für den Abrieb überschritten dient das Abschaltorgan zum automatischen Schutz des Elektromotors vor Beschädigung durch die abgeriebenen Kohlebürsten. Das Abschaltorgan aus einem elektrisch nicht-leitenden Material unterbricht dabei den Stromfluss (die Übertragung auf den Kommutator) und führt folglich zu einer automatischen Abschaltung des Elektromotors. Abschaltorgane dieser Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt, weshalb vorliegend auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Abschaltorgan für eine besonders gleichmäßige Abnutzung der Kohlebürstenteile bezogen auf die Gesamtmaterialstärke der Schichtkohlebürste mittig angeordnet ist.
  • Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Abschaltorgan für einen besonders zuverlässigen Schutz des Elektromotors bezogen auf die Gesamtmaterialstärke der Schichtkohlebürste außermittig angeordnet ist, insbesondere mittig in dem Kohlebürstenteil das auf einer im montierten Zustand des Elektromotors bezüglich einer (Haupt-)Drehrichtung des sich drehenden Motorteils auflaufenden Seite angeordnet ist.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“ „aufweisen“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe „ein“ oder „das“, die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen mehrere Merkmale der Erfindung in Kombination miteinander. Selbstverständlich vermag der Fachmann diese jedoch auch losgelöst voneinander zu betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Unterkombinationen zu kombinieren, ohne dass er hierfür erfinderisch tätig werden müsste.
  • Es zeigen schematisch:
    • 1 eine Schichtkohlebürste gemäß dem Stand der Technik;
    • 2 eine erfindungsgemäße Schichtkohlebürste gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 3 eine erfindungsgemäße Schichtkohlebürste gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
    • 4 eine erfindungsgemäße Schichtkohlebürste gemäß einer dritten Ausführungsform in in einem Elektromotor eingebauten Zustand.
  • Die Figuren zeigen allgemein eine Schichtkohlebürste, die mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist.
  • In der 1 ist eine bekannte Ausführungsform gemäß der DE 10 2014 214 221 A1 gezeigt, nämlich eine Schichtkohlebürste 20, die sich aus den beiden Kohlebürstenteilen 10 und 19 zusammensetzt, wobei zwischen den beiden Kohlebürstenteilen 10 und 19 eine nicht-leitende Verbindungsschicht 18 zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteilte 10 und 19 vorgesehen ist.
  • Die Verbindungsschicht 18 kann beispielsweise, wie im Stand der Technik beschrieben, aus einer aushärtenden Klebermasse aus einem reaktiven 1-Komponenten PUR-Hotmelt gebildet sein. Alternative Lösungen zur Ausgestaltung der Verbindungsschicht 18 sind im Zusammenhang mit der Erfindung gemäß den 2 bis 4 selbstverständlich ebenfalls denkbar.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannt Ausführungsform der 1 findet insbesondere in den Motoren von Waschmaschinen Anwendung. Die vorliegende Erfindung kann zudem auch in den Elektromotoren von weiteren elektromotorisch angetriebenen Maschinen, beispielsweise im Haushalts- , Küchen- oder Baubereich zur Anwendung kommen.
  • Wie bereits vorstehend ausgeführt kann eine erfindungsgemäße Schichtkohlebürste wie in den 2 bis 4 gezeigt, in Motoren mit einer einzigen Drehrichtung (der Antriebswelle des Elektromotors) als auch in Motoren mit zwei Drehrichtungen (der Antriebswelle) zur Anwendung kommen. So kann beispielsweise die motorisch angetriebene Antriebswelle einer Werkzeugmaschine, wie eines Bohrhammers, oder eines Küchengeräts, wie eines Küchenmixers, eine Hauptdrehrichtung D aufweisen, sich jedoch auch in eine entgegengesetzte Richtung drehen (zwei Drehrichtungen mit einer Hauptdrehrichtung D), während die Antriebswelle von beispielsweise einem Winkelschleifer, einer elektrisch angetriebenen Säge, eines Multitools und dergleichen in einer einzigen Drehrichtung (Hauptdrehrichtung D) angetrieben werden kann.
  • Anders als im Stand der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der 2 das erste Kohlebürstenteil 10, das in einem zusammengebauten Zustand eines Elektromotors100 (vgl. 4) auf einer auflaufenden Seite bezogen auf die Hauptdrehrichtung D eines bewegten Teils des Elektromotors 100, insbesondere eines Kommutators 110 des Elektromotors, angeordnet ist, aus einem anderen Material als das zweite Kohlebürstenteil 19 ausgebildet.
  • Dabei kann bei der Materialwahl insbesondere darauf geachtet werden, dass das erste Kohlebürstenteil 10 einen geringeren spezifischen (elektrischen) Widerstand aufweist als das zweite Kohlebürstenteil 19.
  • In analoger Weise kann bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung der 3 das erste Kohlebürstenteil 10, das in einem zusammengebauten Zustand eines Elektromotors 100 (vgl. 4) auf einer auflaufenden Seite bezogen auf die Hauptdrehrichtung D eines bewegten Teils des Elektromotors 100, insbesondere des Kommutators 110 des Elektromotors, angeordnet ist, eine größere Dicke T1 aufweisen als das zweite Kohlebürstenteil 19 mit seiner Dicke T2. Die Dicke T bzw. T1 und T2 bezeichnet dabei (im zusammengebauten Zustand des Elektromotors 100) die tangentiale Erstreckung bezogen auf den im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt des Kommutators 110. Auf diese Weise kann auch bei gleichem Material der beiden Kohlebürstenteile 10 und 19 der spezifische (elektrische) Widerstand des ersten Kohlebürstenteils 10 im Vergleich zu dem spezifischen (elektrischen) Widerstand des zweiten Kohlebürstenteils 19 verringert werden.
  • Die Dicke T1 im Verhältnis zu der Gesamtdicke T=T1 +T2 ist größer 50%, insbesondere 60% bis 90%, bevorzugt 60% bis 80%.
  • In der 4 ist in stark schematischer Art und Weise ein Elektromotor 100 bzw. dessen Kommutator 110 gezeigt, der mittels einer Schichtkohlebürste 20 gemäß der 3 kontaktiert wird. Wie bereits vorstehend erwähnt, dreht sich der Kommutator als das sich drehende Teil des Elektromotors 100 in einer Hauptdrehrichtung D um eine Drehachse (nicht dargestellt). Diese Hauptdrehrichtung ist auch in den 2 und 3 durch einen mit D bezeichneten Pfeil angedeutet.
  • Die 4 zeigt ferner bezogen auf die Schichtkohlebürste 20 eine weitere Ausführungsform, die sich in analoger Weise zu der zweiten Ausführungsform der 3 aus zwei Kohlebürstenteilen 10 und 19 mit unterschiedlichen Dicken T1 und T2 zusammensetzt.
  • Die Schichtkohlebürsten gemäß der vorliegenden Erfindung können, wie in den 2 bis 4 gezeigt, für jedes Kohlebürstenteil mit einer Schnittstelle 12, 14 zur Verbindung mit Verbindungsleitungen 120, 140 in Form von Kohleseilen oder Litzen (vgl. 2) ausgebildet sei18n. Dabei können die Schnittstellen, wie im Stand der Technik spiegelsymmetrisch bezogen auf die Verbindungsschicht 18 und mittig oder außermittig (vgl. 2) angeordnet sein. Alternativ ist jedoch auch, wie in den 3 und 4 gezeigt, eine diametrale Anordnung der Schnittstellen 12, 14 denkbar. In der Herstellung muss bei einer Lösung, wie in der 2 gezeigt, jedoch bei dem Vorsehen der Schnittstellen 12, 14 auf die korrekte Orientierung in Hinblick auf die spätere Einbaurichtung der Schichtkohlebürste 20 im Elektromotor 100 geachtet werden. Durch die diametrale Anordnung der 3 und 4 entfällt dieser Kontrollschritt bei der Herstellung, insbesondere beim Setzen der Schnittstellen 12, 14, beispielsweise in Form von Bohrungen.
  • Weiterhin ist in den 2 bis 4 auch ein Abschaltorgan 150 gezeigt, das in der gezeigten Darstellung der 3 und 4 außermittig (d.h. der Abstand y des Abschaltorgans 150 zur Außenfläche 19a des zweiten Kohlebürstenteils ist größer oder kleiner als der Abstand x des Abschaltorgans 150 zur Außenfläche 10a des ersten Kohlebürstenteils) bezogen auf die Gesamtdicke T der Schichtkohlebürste 20 angeordnet ist. Dieses kann wiederum beispielsweise mittig bezogen auf die Dicke T1 des ersten Kohlebürstenteils 10 angeordnet sein (vgl. 4) oder zusammenfallend mit der Verbindungsschicht 18 (vgl. 3).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014214221 A1 [0004, 0035]
    • EP 3018772 B1 [0005]
    • DE 10209199 A1 [0005]
    • WO 2007099435 A1 [0005]
    • WO 2007012453 A1 [0005]
    • WO 2007090435 A1 [0005]
    • DE 19913599 A1 [0005]
    • DE 102010038832 A1 [0006]

Claims (9)

  1. Schichtkohlebürste (20) für einen Elektromotor (100) mit wenigstens einem ersten Kohlebürstenteil (10) und einem zweiten Kohlebürstenteil (19), die mittels einer dazwischen angeordneten nicht-leitenden Verbindungsschicht (18) zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteile (10, 19) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kohlebürstenteil (10) aus einem anderen Material hergestellt ist als das zweite Kohlebürstenteil (19).
  2. Schichtkohlebürste (20) für einen Elektromotor (100) mit wenigstens einem ersten Kohlebürstenteil (10) und einem zweiten Kohlebürstenteil (19), die mittels einer dazwischen angeordneten nicht-leitenden Verbindungsschicht (18) zur mechanischen Verbindung der Kohlebürstenteile (10, 19) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kohlebürstenteil (10) eine erste Materialstärke (T1) aufweist und das zweite Kohlebürstenteil (19) eine zweite Materialstärke (T2) aufweist, wobei die erste Materialstärke (T1) und die zweite Materialstärke (T2) unterschiedlich sind.
  3. Schichtkohlebürste(20) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialstärke (T1) größer ist als die zweite Materialstärke (T2), wobei das erste Kohlebürstenteil (10) mit der ersten Materialstärke (T1) in einem montierten Zustand des Elektromotors (100) bezüglich einer (Haupt-)Drehrichtung eines sich drehenden Motorteils auf der auflaufenden Seite angeordnet ist.
  4. Schichtkohlebürste (20) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Materialstärke (T1) größer ist als die zweite Materialstärke (T2), wobei das erste Kohlebürstenteil (10) mit der ersten Materialstärke (T1) einen geringeren spezifischen Widerstand aufweist als das zweite Kohlebürstenteil (19) mit der zweiten Materialstärke (T2).
  5. Elektromotor (100), insbesondere zum Betrieb einer Elektrowerkzeugmaschine, umfassend einen Stator, einen Rotor sowie einen Kommutator (110) mit einer Anzahl von Schichtkohlebürsten (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  6. Elektromotor (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlebürstenteile (10, 19) weiter Verbindungsleitungen (120, 140), insbesondere Kohleseile oder Litzen, zur elektrischen Versorgung der Kohlebürstenteile (10, 19) mit Strom aufweist, wobei die Schnittstellen (12, 14) der Kohlebürstenteile (10, 19) zur Verbindung mit der jeweiligen Verbindungsleitung (120, 140) im zusammengefügten Zustand der Kohlebürstenteile (10, 19) diametral zueinander angeordnet sind.
  7. Elektromotor (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtkohlebürste (20) ein Abschaltorgan (150) aufweist.
  8. Elektromotor (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltorgan (150) bezogen auf die Gesamtmaterialstärke (T) der Schichtkohlebürste (20) mittig angeordnet ist.
  9. Elektromotor (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschaltorgan (150) bezogen auf die Gesamtmaterialstärke (T) der Schichtkohlebürste (20) außermittig angeordnet ist, insbesondere mittig in dem Kohlebürstenteil (10) das auf einer im montierten Zustand des Elektromotors (100) bezüglich einer (Haupt-)Drehrichtung des sich drehenden Motorteils auflaufenden Seite angeordnet ist.
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