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Anpreßeinrichtung für Bürsten elektrischer Maschinen Die Erfindung
betrifft eine Anpreßeinrichtung für Bürsten elektrischer Maschinen mit einem um
eine Schwenkachse beweglichen Hebel, auf dessen einem Hebelarm sich die Bürste abstützt,
während der anclere Hebelarm ein Gegengewicht trägt. Einrichtungen dieser Art können
insbesondere für Fahrzeuganlagen mit Kardanwellen-Übertragung Verwendung finden.
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Bei in Fahrzeugen verwendeten Elektromotoren wirken sich die auf das
Fahrzeug durch Unebenheiten der Fahrbahn ausgeübten Stöße auch auf die Kollektoren
unangenehm aus, da infolge dieser Stöße die Bürsten vom Kollektor vorübergehend
abgehoben werden, was zu ungleichmäßiger Abnutzung und Störung der Kommutierung
führen kann.
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Die bisher bekannten Bürstenhalter für elektrische Maschinen sind
meist mit gefedertem Druckfinger ausgefiihrt, dessen Bewegungen gegebenenfalls unter
Verwendung einer gummiähnlichen Masse gedämpft sein können. Bei starren Stößen gegen
das Gehäuse der Maschinen wird sich zumindest ein Teil der Druckfinger abheben,
sobald die auf den Druckfinger wirkenden Massenkräfte die angelegten Federkräfte
überwiegen.
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Außerdem ist es bekannt, den Bürstenhalter auf einen Gelenkhebel zu
montieren, der um einen Bolzen schwenkbar gelagert ist und auf der einen Seite des
Hebels den Bürstenhalter und auf dessen anderem Hebelarm einen Metallteil trägt,
der als Gegengewicht für Bürste und Halter dienen soll. Trifft ein Stoß, der die
Bürste von dem Kommutator wegschleudern könnte, auf eine mit solchen Bürstenhaltern
ausgerüstete Maschine, so hat dieser Stoß eine Bewegung des gesamten, aus Bürstenhalter,
Hebel und Gegengewicht gebildeten Systems ,zur Folge. Dies bedeutet aber, daß das
Gegengewicht wegen seiner Masse der Bewegung der Bürste nicht folgen kann, so daß
es gegenüber der Bürste zurückbleibt. Ein Abheben der Bürste kann durch eine solche
Anordnung nicht verhindert werden.
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Für den Sonderfall der stationären Motoren mit feststehendem Anker
und rotierendem Bürstenapparat sind Konstruktionen bekannt, die sowohl auf zylindrischen
Kollektoren, wie auch auf Flachkollektoren den Bürstendruck unabhängig von der jeweiligen
Drehzahl des Bürstenapparats konstant halten sollen. Bei diesen Einrichtungen ist
der Massenausgleich allerdings nur für eine mittlere Bürstenlänge exakt gelöst,
während für Bürsten anderer Länge b;zw. mit einem anderen Abnutzungsgrad der Massenausgleich
dieser Einrichtungen nur unvollkommen ist.
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Die Erfindung betrifft eine Anpreßeinrichtung für Maschinen mit ruhendem
Bürstenapparat, wobei jedoch die ganze Maschine, z. B. als Antriebsmotor eines elektrischen
Triebfahrzeugs, stark wechselnden Beschleunigungen ausgesetzt sein kann, ohne daß
Störungen in der Kommutierung auftreten.
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Bei einer Anpreßeinrichtung für Bürsten elektr ischerMaschinen, insbesondere
für Fahrzeuganlagen mit Kardan.wellenübertragung, stützt sich die Bürste auf einem
Hebelarm ab, während der andere Hebelarm ein Gegengewicht trägt. Hierbei wird als
neu beansprucht, daß die für das Anpressen der Bürste bestimmte Anpreßfeder so zwischen
Bürste und zugeordnetem Hebelarm angeordnet ist, daß der das Gegengewicht tragende
Hebelarm im normalen Betrieb an einem mit der Maschine starr verbundenen Teil anliegt.
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Durch die vorliegende Erfindung wurde eine Anpreßeinrichtung geschaffen,
die vorzugsweise für Maschinen geeignet ist, die auf Fahrzeugen verwendet werden
sollen, weil die auf den Bürstenhalter wirkenden Massenkräfte infolge der .besonderen
Lagerung der Feder für die Erzeugung des Anpreßdrucks der Bürste praktisch keine
Schwankungen des Anpreßdrucks dieser Bürste hervorrufen können.
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Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung ist in der Zeichnung
dargestellt. Mit 1 ist die Welle eines Kollektors bezeichnet, 2 deutet den aus den
einzelnen Lamellen zusammengesetzten Kollektor an, 4 stellt den Bürstenhalter dar,
bei dem eine Bürste 5 in einer Ausnehmung geführt ist und durch eine Anpreßfeder
6 gegen die Kollektorlamellen gedrückt wird. Die den Bürstenhalter 5 an den Kollektor
anpressende Feder 6 stützt sich auf den einen Arm des zweiarmigen Hebels 8 ab, der
bei 7 gelenkig gelagert ist. Der andere Arm des Hebels 8 ist zu einem Gegengewicht
10 ausgebildet, welches im normalen
Betrieb an einem mit der Maschine
starr verbundenen Teil anliegt.
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Bei einem auf den Motor ausgeübten Stoß, beispielsweise von unten
nach oben, wird auf die Kohlebürste eine Kraft ausgeübt, die diese von der Kollektöroberfläche
abzuheben versucht. Dadurch, daß aber gleichzeitig eine im wesentlichen ebenso große
Kraft auf das Gegengewicht 10 ausgeübt wird, hebt sich dieses ab, so daß auf Grund
der Wirkung des zweiarmigen Hebels 8 der Anpreli.druck der Feder 6 verstärkt wird.
Ein Abheben der Bürste 5 wird somit durch das Gegengewicht 10 verhindert.
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Bei einem an :der Unterseite des Kollektors liegenden Bürstenhalter
nach einer der bisher bekannten Ausführungen würde bei einem derartigen Stoß die
Gefahr bestehen, daß die Bürste infolge ihrer Massenträgheit gegenüber dem Kollektor
zurückbleibt. Die Massenträgheit wirkt jedoch im gleichen Sinne auch auf das nach
unserer Erfindung vorgesehene Gegengewicht 10 ein; dieses hebt sich ab, wodurch
über den zweiarmigen Hebel 8 der Anpreßdruck der Feder 6 verstärkt wird, so daß
auch ein solches durch etwaiges Zurückbleiben der Feder 6 bedingtes Abheben der
Bürste 5 weitgehend unterdrückt wird.
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Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in beliebigen Bauformen verkörpert
werden, wobei es lediglich darauf ankommt, daß die durch Stöße verursachten Kräfte
in gleicher Weise auf andere bewegliche Teile übertragen: werden und diese Bewegung
über :ein Bewegungsumkehr bewirkendes Element einen gegensinnigen Einfluß auf die
Bürste ausübt und so einem Abheben entgegenwirkt. Derartige zusätzliche Massen und
Hebelsysteme, bei denen der die zusätzliche Masse tragende Hebelarm im normalen
Betrieb an einem mit dem Maschinengehäuse starr verbundenen Teil anliegt, lassen
sich praktisch an den meisten .bekannten Bürstenhalterkonstruktionen - gegebenenfalls
auch nachträglich -anbringen.
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Besondere Vorteile bietet die Anwendung .des Erfindungsgedankens bei
Antrieben von Fahrzeugen wie Omnibussen und Straßenbahnen, bei denen die Kraftübertragung
von den Elektromotoren auf die Getriebe über Kardanwellen erfolgt und bei denen.
infolge der Anordnung der Motoren die Gefahr eines Abhebens oder Springens der Bürste
besonders groß ist.