Anordnung zum Festklemmen des drehbaren Bürstenjochringes von Kommutatormaschinen,
insbesondere von Bahnmotoren An Gleich- oder Wechselstrom-Kommutatormaschinen, und
zwar insbesondere an großen Kommutator-Bahnmotoren, ist ein Bürstenjochring vorgesehen,
an dem die Träger (z. B. die Bolzen) für die Bürstenhalter befestigt sind. Dieser
Bürstenjochring ist für die Einstellung und für die Bürstenwartung häufig drehbar
ausgebildet. Insbesondere die beengten Einbauverhältnisse von Bahnmotoren großer
Leistung (für Vollbahnlokomotiven) erfordern drehbare Bürstenjoche für die Bürstenwartung.
Diese Bürstenjoche müssen nach dem Durchdrehen für den Betriebszustand festgeklemmt
werden. Man kann für dieses Festklemmen des Bürstenjoches eine radiale Verspannung
anwenden, indem etwa das Bürstenjoch in radialer Richtung nach innen oder nach außen
an Gegenflächen angepreßt wird; man kann das Bürstenj och jedoch auch in axialer
Richtung verspannen, indem man es an entsprechende Stirnfläche anpreßt. Diese Verspannungen
haben jedoch den Nachteil, daß das Joch immer nur in einer der genannten Richtungen
gegen Verschiebungen, wie sie durch die betriebsmäßig starken Erschütterungen der
Maschine herbeigeführt werden, geschützt ist. Außerdem haben diese bisherigen Klemmvorrichtungen
für das Bürstenjoch den Nachteil, daß sie dieses nur an einzelnen Punkten festklemmen.
Namentlich aus dem letzteren Grunde ist man daher gezwungen, das Bürstenjoch relativ
stark auszuführen.Arrangement for clamping the rotatable brush yoke ring of commutator machines,
especially of railway motors to direct or alternating current commutator machines, and
a brush yoke ring is provided, especially on large commutator rail motors,
on which the supports (e.g. the bolts) for the brush holders are attached. This
Brush yoke ring is often rotatable for adjustment and brush maintenance
educated. In particular, the cramped installation space of large rail engines
Power (for mainline locomotives) require rotating brush yokes for brush maintenance.
These brush yokes have to be clamped after turning for the operating state
will. A radial bracing can be used for this clamping of the brush yoke
apply by moving the brush yoke in a radial direction inwards or outwards
is pressed against mating surfaces; however, you can also use the brush yoke in an axial direction
Brace direction by pressing it against the corresponding face. This tension
however, have the disadvantage that the yoke is only ever in one of the directions mentioned
against shifts such as those caused by the strong operational vibrations of the
Machine brought about is protected. In addition, they have previous clamping devices
for the brush yoke the disadvantage that they only clamp it at individual points.
For the latter reason in particular, one is therefore forced to use the brush yoke relatively
strong to perform.
Es sind elektrische Maschinen bekannt, bei denen ein zweiteiliger
Bürstenjochring durch drei segmentartig ausgebildete Klammern unter Benutzung schräget
bzw. konischer Flächen geführt wird, wobei zum Festhalten lediglich an einer Klammer
mehrere Schrauben vorgesehen sind. Hierdurch wird der Bürstenjochring einseitig
verspannt und ist in der festgeklemmten Lage nicht mehr zentrisch. Der Bürstenjochring
verformt sich also sehr stark, so daß die senkrecht zur Klemmrichtung angeordneten
Bürsten aus ihrer vorgeschriebenen Lage, bezogen auf die Polteilung, seitlich herausgedrückt
werden. Die Folge ist für Kommutatormaschinen eine Verschlechterung der Kommutierung.
Außerdem ist es bei Bahnmotoren infolge der beengten Raumverhältnisse störend, daß
sich der Bürstenjochring nicht mittels eines Handgriffes an einer einzigen Stelle
lösen und wieder festklemmen läßt.There are known electrical machines in which a two-part
Brush yoke ring inclined by three segment-like brackets using
or conical surfaces is performed, with only a clamp to hold on
several screws are provided. This makes the brush yoke ring one-sided
tense and is no longer centric in the clamped position. The Bürstenjochring
thus deforms very strongly, so that the arranged perpendicular to the clamping direction
Brushes pushed out to the side from their prescribed position, based on the pole pitch
will. The consequence for commutator machines is a deterioration in commutation.
In addition, it is annoying in rail engines due to the limited space that
the brush yoke ring cannot be moved at a single point by means of a handle
loosen and can be clamped again.
Die Erfindung schafft hier Abhilfe, Durch die Erfindung wird eine
Anordnung zum Festklemmen des drehbaren Bürstenjochringes von Kommutatormaschinen,
insbesondere von Bahnmotoren, geschaffen, die eine erheblich leichtere Ausführung
des Bürstenjoche inges ermöglicht, als es bei den bekannten Anordnungen der Fall
ist. Gemäß der Erfindung ist der Bürstenjochring über seinen ganzen Umfang in radialer
und in axialer Richtung an Gegenflächen des Gehäuses durch einen mit konischen Flächen
an den Bürstenjochring angrenzenden Spannring anpreßbar, der an einer einzigen Unterbrechungsstelle
durch in Umfangsrichtung erfolgendes Auseinanderspreizen oder Zusammenziehen gespannt
wird. Bei einer solchen Klemmvorrichtung, die nicht nur punktförmig, sondern über
den ganzen Umfang sowohl das Radial- als auch das Axialspiel völlig ausschaltet,
wird zur Vermeidung von Schwingungserscheinungen nicht nur die Steifigkeit des Bürstenjoches,
sondern auch die Steifigkeit des Motorgehäuses selbst mit herangezogen.The invention provides a remedy here, the invention is a
Arrangement for clamping the rotatable brush yoke ring of commutator machines,
especially of rail engines, created that a much lighter design
of the Bürstenjoche inges enables than is the case with the known arrangements
is. According to the invention, the brush yoke ring is radial over its entire circumference
and in the axial direction on mating surfaces of the housing by one with conical surfaces
on the Bürstenjochring adjacent clamping ring can be pressed, the at a single interruption point
tensioned by spreading apart or contracting in the circumferential direction
will. With such a clamping device, which is not only punctiform, but across
completely eliminates both radial and axial play over the entire circumference,
To avoid vibration phenomena, not only the stiffness of the brush yoke,
but also the rigidity of the motor housing itself.
Im folgenden ist die Erfindung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele
näher erläutert.In the following the invention is based on several exemplary embodiments
explained in more detail.
Fig.1 zeigt in teilweisem Schnitt ein drehbares Bürstenjoch für einen
Bahnmotor, wobei nur der angrenzende Teil des Kommutators sowie die für die Erfindung
wesentlichen Teile des Maschinengehäuses dargestellt sind. 1 soll einen Teil des
Kommutators darstellen, auf dem die Bürsten schleifen, -die sich in Bürstenhaltern
2 befinden. Diese Bürstenhalter sind an axialen Tragbalken 3 befestigt, die entsprechend
der Polzahl der Maschine am Umfang des Kommutators verteilt sind. An den beiden
Enden der Tragbalken 3 sind diese an zwei Bürstenjochringen 4 bzw. 5 z. B. durch
Verschweißen befestigt. Während der Jochring 4 z. B. einen Hohlkörper bildet, besteht
der schwächere Jochring 5 aus vollem Material. Die durch die Teile 3, 4 ,und 5 gebildete
Gesamtkonstruktion ist nun verdrehbar ausgebildet. Zu diesem Zweck weist der Jochring
4 an seiner Außenseite einen aus Messing
oder Bronze bestehenden,
mit ihm fest verbundenen Ring 6 auf, ebenso der Jochring 5 den Messing-oder Bronzering
7. Mit den Außenflächen dieser beiden Ringe 6 und 7 sind nun die Jochringe in den
feststehenden ringförmigen Gehäuseteilen 8 und 9 drehbar gelagert. Die Teile 8 und
9 sind dabei einerseits an dem äußeren Gehäuseflansch 12, andererseits an der Zwischenwand
zwischen Kommutatorraum und Maschineninnerem 13 durch Verschweißen befestigt. Für
das Festklemmen der beiden Jochringe sind sowohl an dem Jochring 4 und dem- angrenzenden
Gleitring 6 schräge konische Flächen 10 vorgesehen als auch an dem Ring 7 die schräge
Fläche 11. Wird nun auf die schräge Fläche 10 von links nach rechts ein Druck ausgeübt,
so verschiebt sich die gesamte Jochringkonstruktion von links nach rechts, wobei
die Teile 6 bzw. 7 auf den feststehenden Gehäuseteilen 8 und 9 gleiten, und die
schräge Fläche 11 legt sich an eine schräge Gegenfläche an dem feststehenden Gehäuseteil
9 an, und die gesamte jochringkonstruktion wird dadurch sowohl in axialer als auch
in radialer Richtung gegenüber dem Maschinengehäuse verspannt. Man könnte diese
axiale und radiale Verspannung auch nur an dem einen Jochring und zwar insbesondere
an dem Jochring 4, vorsehen. Die Anordnung eines zweiten Jochringes 5 und dessen
gleichzeitige radiale und axiale Verspannung gegenüber dem Maschinengehäuse hat
jedoch den Vorteil, daß die drehbare Gesamtkonstruktion bei den betriebsmäßig auftretenden
Schwingungen der Maschine gegen Ausschläge wesentlich besser geschützt ist, so daß
sie dementsprechend auch schwächer gehalten werden kann.Fig.1 shows in partial section a rotatable brush yoke for a
Railway motor, with only the adjacent part of the commutator as well as that for the invention
essential parts of the machine housing are shown. 1 is intended to be part of the
Represent the commutator on which the brushes grind, -which are in brush holders
2 are located. These brush holders are attached to axial support beams 3, the corresponding
the number of poles of the machine are distributed around the circumference of the commutator. On both of them
Ends of the support beams 3, these are attached to two brush yoke rings 4 and 5, respectively. B. by
Welding attached. While the yoke 4 z. B. forms a hollow body, there is
the weaker yoke ring 5 made of solid material. The one formed by parts 3, 4, and 5
Overall construction is now designed to be rotatable. For this purpose, the yoke ring
4 one made of brass on its outside
or existing bronze,
ring 6 firmly connected to it, likewise the yoke ring 5, the brass or bronze ring
7. With the outer surfaces of these two rings 6 and 7, the yoke rings are now in the
stationary annular housing parts 8 and 9 rotatably mounted. Parts 8 and
9 are on the one hand on the outer housing flange 12, on the other hand on the partition
between the commutator space and the machine interior 13 attached by welding. For
the clamping of the two yoke rings are both on the yoke ring 4 and the adjacent one
Slip ring 6 inclined conical surfaces 10 provided as well as on the ring 7 the inclined
Surface 11. If a pressure is now exerted on the inclined surface 10 from left to right,
so the entire yoke ring construction shifts from left to right, whereby
the parts 6 and 7 slide on the fixed housing parts 8 and 9, and the
inclined surface 11 rests against an inclined mating surface on the stationary housing part
9, and the entire yoke ring construction is thereby both in axial and
braced in the radial direction with respect to the machine housing. You could do this
axial and radial bracing only on one yoke ring, in particular
on the yoke ring 4, provide. The arrangement of a second yoke ring 5 and its
has simultaneous radial and axial bracing against the machine housing
however, the advantage that the rotatable overall structure in the operationally occurring
Machine vibrations are much better protected against deflections, so that
accordingly, it can also be kept weaker.
Für das Verspannen des Jochringes bzw. für das Ausüben eines Druckes
auf die konische Fläche 10 dient nun ein Spreizring 14. Dieser Spreizring, der mit
einer konischen Fläche an die Fläche 10 des Bürstenjochringes angrenzt, besitzt
eine Unterbrechungsstelle, an der er in der Umfangsrichtung auseinandergespreizt
werden kann und dadurch den geschilderten Druck auf den Bürstenjochring ausübt.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt von dieser Spreizvorrichtung einen Schnitt in der Maschinenachse.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Spreizvorrichtung in senkrechter Richtung dazu,
und zwar gemäß der LinieA-B in Fig. 1. Schließlich zeigt Fig.3 eine Seitenansicht
des Spreizringes mit einem Schnitt durch die Spreizvorrichtung. Der Spreizring 14
der Fig.1 und 3 grenzt mit seinem keilfärmigen Außenteil 15 einerseits an die schräge
Fläche 10 des Jochringes 4 und 6 an, andererseits an die schräge Gegenfläche 111
am Gehäuse 12. Bei seinem Auseinanderspreizen wird daher der Ring 14 den Jochring
4 nach rechts verschieben. Die Spreizvorrichtung für den Spreizring besteht aus
einer mit Vierkant ausgestatteten Stellschraube 16, auf deren Gewinde mit Gegengewinde
der Teil 17 sitzt, während der gegenüberstehende Teil 18 den Schaft
von 16 lose umgibt. Der Teil 18 stützt sich dabei auf eine Scheibe 19 ab, die ihrerseits
sich an einer Schulter am Schaft der Stellschraube 16 abstützt. Die Teile 17 und
18 besitzen gemäß der Darstellung der Fig. 2 Keilflächen, mit denen sie an die Keilflächen
der Keilschalen 20 und 21 angrenzen. Diese Keilschalen greifen andererseits am Spreizring
14 an den Stirnseiten seiner Unterbrechungsstelle an. Beim Anziehen der Schraube
16 werden die Teile 17 und 18 einander genähert, da diese Teile durch ihre an die
Keilschalen angrenzenden ebenen Keilflächen an einer Verdrehung gehindert werden.
Dabei werden die Keilschalen 20 und 21 und damit auch der Spreizring 14 auseinandergedrückt,
so daß der Spreizring den geschilderten Druck auf den Bürstenjochring 4 ausübt und
dieser sowohl an der schrägen Fläche 10 als auch an der schrägen Fläche 11 gegenüber
dem Maschinengehäuse verspannt wird. Die geschilderte Anordnung hat also den Vorteil,
daß das Festklemmendes Jochringes mit Hilfe der Spreizeinrichtung von einer einzigen
Stelle aus mit Hilfe des Vierkants der Stellschraube 16 vorgenommen werden kann.For tensioning the yoke ring or for exerting pressure on the conical surface 10, an expansion ring 14 is now used can be and thereby exerts the pressure described on the brush yoke ring. Fig. 1 of the drawing shows a section of this spreading device in the machine axis. Fig. 2 shows a section through the expansion device in the perpendicular direction, namely according to the line A-B in Fig. 1. Finally, Fig. 3 shows a side view of the expansion ring with a section through the expansion device. The expanding ring 14 of FIGS. 1 and 3 borders with its wedge-shaped outer part 15 on the one hand on the inclined surface 10 of the yoke ring 4 and 6 and on the other hand on the inclined counter surface 111 on the housing 12. When it is spread apart, the ring 14 therefore follows the yoke ring 4 move right. The expansion device for the expansion ring consists of a set screw 16 equipped with a square head, on whose thread with counter-thread part 17 sits, while the opposite part 18 loosely surrounds the shaft of 16. The part 18 is supported on a disk 19, which in turn is supported on a shoulder on the shaft of the adjusting screw 16. The parts 17 and 18 have, as shown in FIG. 2, wedge surfaces with which they adjoin the wedge surfaces of the wedge shells 20 and 21. On the other hand, these wedge shells attack the expansion ring 14 at the end faces of its interruption point. When the screw 16 is tightened, the parts 17 and 18 are brought closer to one another, since these parts are prevented from twisting by their flat wedge surfaces adjoining the wedge shells. The wedge shells 20 and 21 and thus also the expanding ring 14 are pressed apart so that the expanding ring exerts the pressure described on the brush yoke ring 4 and this is braced against the machine housing both on the inclined surface 10 and on the inclined surface 11. The arrangement described has the advantage that the yoke ring can be clamped with the aid of the spreading device from a single point with the aid of the square of the adjusting screw 16.
Da der Vierkant der Stellschraube 16 sich außerhalb des Maschinengehäuses
12 befindet und da andererseits die Stellschraube 16 in der geschilderten Weise
in dem Spreizring 14 gelagert ist, so muß für eine nachgiebige Abdichtung der mit
Spielraum durch die Gehäusewand 12 hindurchtretenden Stellschraube gesorgt werden.
Zu diesem Zweck ist ein Gummiring 34 vorgesehen, der sich einerseits an eine Bohrung
in der Gehäusewand anlegt, andererseits an den Schaft der Stellschraube 16. Der
Gummiring wird in Richtung der Schraubenachse durch die Scheibe 19 und durch die
Scheibe 35 gehalten.Since the square of the adjusting screw 16 is outside the machine housing
12 is and there on the other hand the adjusting screw 16 in the manner described
is mounted in the expansion ring 14, so must for a resilient seal with
Clearance can be provided through the housing wall 12 passing through adjusting screw.
For this purpose, a rubber ring 34 is provided, which on the one hand attaches to a bore
rests in the housing wall, on the other hand on the shaft of the adjusting screw 16. The
Rubber ring is in the direction of the screw axis through the disc 19 and through the
Disk 35 held.
Die Anordnung nach den Fig. 4, 5 und 6 stimmt, soweit gleiche Bezugszeichen
verwendet wurden, mit der Anordnung der Fig. 1 bis 3 überein. An den Jochringen
4 und 5 sind also wiederum an ihren Außenselten Messing- oder Bronzeringe 6 bzw.
7 befestigt, mit denen sie auf den Gehäuseteilen 8 oder 9 in axialer Richtung verschoben
werden. Der Spreizring22 unterscheidet sich jedoch von dem Spreizring 14 der Fig.
1 bis 3 dadurch, daß er sich beim Zusammenziehen und nicht beim Auseinanderspreizen
an die Schrägflächen 23 und 24 am Jochring und am Gehäuseteil 12 anlegt und dadurch
den Jochring 4 nach rechts verschiebt. Die Spreizeinrichtung für den Spreizring
22 ist in Fig.4 im axialen Schnitt, in Fig. 5 in einer Draufsicht und in Fig. 6
in einer Seitenansicht dargestellt. Der Spreizring ist, wie aus den Fig. 5 und 6
ersichtlich, wiederum -an einer Stelle unterbrochen. Das Auseinanderspreizen erfolgt
jedoch im Gegensatz zu den Fig. 1 bis 3 nicht an den Stirnflächen der Unterbrechungsstelle,
sondern an seitlichen schrägen Ausnehmungen am Spreizring. Zu diesem Zweck ist ein
Ziehkeilstück 25 vorgesehen, das im Gehäuse 12 gegen Verdrehung gelagert ist und
in axialer Richtung mit Hilfe der Stellschraube 26 verschoben werden kann. Die Stellschraube
besitzt einen Bund 27 und wird in ihrer Lage durch die überwurfmutter 28 gehalten,
so daß sie verdreht werden kann und mit ihrem in das Ziehkeilstück eingreifenden
Gewinde das letztere in axialer Richtung verschiebt. Das Ziehkeilstück besitzt nun
gegenüber dem Spreizring 22 schräg verlaufende Ansatzleisten 29, mit denen es in
ebenso verlaufende Ausnehmungen 30 an der Außenseite des Spreizringes 22 eingreift.
Bei der axialen Verschiebung des Ziehkeilstückes mittels der Stellschraube 26 wird
daher der Spreizring 22 durch die Schrägleisten des Ziehkeilstückes entweder in
der Umfangsrichtung zusammengezogen oder auseinandergespreizt.The arrangement according to FIGS. 4, 5 and 6 is correct as far as the same reference numerals
1 to 3 correspond to the arrangement of FIGS. On the yoke rings
4 and 5 are in turn on their outer seldom brass or bronze rings 6 or
7 attached, with which they moved on the housing parts 8 or 9 in the axial direction
will. The expansion ring 22, however, differs from the expansion ring 14 of FIG.
1 to 3 in that it contracts when it is pulled together and not when it is spread apart
rests on the inclined surfaces 23 and 24 on the yoke ring and on the housing part 12 and thereby
the yoke ring 4 moves to the right. The expansion device for the expansion ring
22 is in FIG. 4 in axial section, in FIG. 5 in a plan view and in FIG. 6
shown in a side view. The expansion ring is as shown in FIGS. 5 and 6
evident, again - interrupted at one point. The spreading takes place
however, in contrast to FIGS. 1 to 3, not at the end faces of the interruption point,
but rather on the oblique recesses on the side of the expansion ring. To this end is a
Draw wedge piece 25 is provided, which is mounted in the housing 12 against rotation and
can be moved in the axial direction with the aid of the adjusting screw 26. The adjusting screw
has a collar 27 and is held in place by the union nut 28,
so that it can be twisted and with its engaging in the draw key piece
Thread moves the latter in the axial direction. The draw key piece now has
opposite the expansion ring 22 sloping extension strips 29, with which it is in
similarly extending recesses 30 on the outside of the expansion ring 22 engages.
During the axial displacement of the draw wedge piece by means of the adjusting screw 26
therefore the expansion ring 22 through the inclined strips of the draw wedge piece either in
contracted or spread apart in the circumferential direction.