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Die
Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Vorrichtung für die Anzeige
einer Motorschleifbürstenabnutzung,
die informiert, dass eine Motorschleifbürste abgenützt ist und durch eine neue
Bürste
ersetzt werden muss.
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Aus
der gattungsgemäßen
DE 31 33 261 C2 ist
eine Anordnung bekannt, bei der eine sich aufrollende Rollfeder
bei Erreichen der Verschleißgrenze eine
auf der Feder elektrisch isoliert angebrachte Kontaktplatte unmittelbar
berührt
und so den zur Anzeige der Verschleißgrenze dienenden elektrischen Kontakt
schließt.
Die Kontaktplatte ist auf der Innenseite der Rollfeder angebracht,
d.h. jene Seite des gestreckten Abschnitts der Feder, der dem sich
aufrollenden Abschnitt der Feder zugewandt ist. Ist die Verschleißgrenze
erreicht, wird eine weitere Aufrollbewegung der Feder durch eine
von der Kontaktplatte und der dazwischenliegenden Isolierung gebildete Stufe
auf der Federinnenseite – ähnlich einem
unter ein Rad geschobenen Keil – verhindert.
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Die
DE 83 18 297 U1 beschreibt
einen Bürstenhalter,
der ebenfalls eine Rollfeder hat, die die Kohlebürste beaufschlagt. Dabei erstreckt
sich der nicht aufgerollte Teil der Rollfeder zunächst parallel zu
einem Federhalter, der einen gegenüber dem Federhalter elektrisch
isolierten Kontaktpunkt trägt.
Solange die Kohlebürste
ausreichend lang ist, liegt der gestreckte, parallel zum Federhalter
verlaufende Teil der Rollfeder am Kontaktpunkt an und der Kontakt
ist geschlossen. Nach Überschreiten
einer Verschleißgrenze
der Kohlebürste
hebt die sich aufrollende Feder von dem Kontaktpunkt ab, was durch
eine geeignete Mimik als Erreichen der Verschleißgrenze ausgewertet und dem
Benutzer angezeigt wird. Nach Erreichen der Ver schleißgrenze
kann die Rollfeder sich noch etwas weiter aufrollen, so dass ein
weiteres Nachführen
der Kohlebürste
in Vorspannrichtung weiterhin möglich
ist.
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Die
DE 89 07 240 U1 zeigt
einen Kohlebürstenhalter,
der ebenfalls eine Rollfeder hat. An der Rollfeder ist ein Betätigungsvorsprung
in Form einer Lasche vorgesehen, die bei Erreichen der Verschleißgrenze
der zunehmenden Federkrümmung folgend
ausgelenkt wird und dadurch einen an dem Federhalter angebrachten
Mikroschalter betätigt.
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Aus
der
US 42 72 695 A ist
ferner ein Kohlebürstenhalter
bekannt, in dem eine federnde Lasche mit einem Kontaktfortsatz an
dem Federhalter vorgesehen ist. Dem Kontaktfortsatz ist eine gegenüber dem
Federhalter elektrisch isolierte Kontaktplatte zugeordnet. Die federnde
Lasche wird gegen ihre Vorspannkraft von dem gestreckten Teil der
Rollfeder gegen den Federhalter gedrückt, so dass der Kontaktfortsatz
von der Kontaktplatte beabstandet ist. Bei Erreichen der Verschleißgrenze
ist die Rollfeder weiter aufgerollt, so dass die federnde Lasche
ihrer Vorspannkraft folgend ausgelenkt wird und der Kontaktfortsatz
die Kontaktplatte berührt,
also den Kontakt schließt.
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Die
Vorrichtung für
eine Verschleißanzeige bezüglich einer
Motorschleifbürste
ist beispielsweise aus der geprüften
japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 44-25046 bekannt.
Wie in der 3A dargestellt
wird, ist ein Metallanschluss bzw. ein Metallendstück 103 an
ein Ende eines Motorschleifbürstenhalters 101 befestigt,
der der Innenseite des Motorschleifbürstenhalters 101 gegenüberliegt.
Wenn, wie aus der 3B zu
entnehmen ist, eine Bürstenfeder 105 in
Kontakt mit dem Metallendstück 103 kommt,
dann wird ein akustisches Meldegerät 107 betrieben, wodurch
angezeigt wird, dass es Zeit ist, eine Karbon-Schleifbürste 109 zu
ersetzen.
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Wenn
gemäß dem Stand
der Technik jedoch das akustische Meldegerät 107 betätigt wird,
dann hat bereits die Schleifbürstenfeder 105 das
Metallendstück 103 berührt, wobei
es keine Vorspannkraft mehr auf die Karbonschleifbürste 109 ausübt. Obgleich
es unverzüglich
erforderlich ist, die Karbonschleifbürste 109 durch eine
neue zu ersetzen, so kann dennoch der Betreiber für gewöhnlich nicht
zu diesem Augenblick die abgenutzte Karbonschleifbürste 109 ersetzen.
Das akustische Meldegerät 107 versagt
jedenfalls, die Karbonschleifbürstenabnutzung
zu einem geeigneten Zeitpunkt für
ein Ersetzen anzuzeigen, und arbeitet folglich ineffektiv. Beispielsweise
wird ein elektrisches Werkzeug auf der Stelle betriebsunfähig, wobei
ein Bürstenersatz
nicht sofort durchgeführt
werden kann, so dass Schwierigkeiten während des Arbeitstages auftreten.
Insbesondere bietet ein geliehenes elektronisches bzw. elektrisches
Werkzeug eine unzureichende Handhabung für einen Benutzer und verliert
daher dessen Rentabilität,
es sei denn, das elektrische Werkzeug kann während dessen Mietzeit verwendet
werden, ohne dass eine Schleifbürste
ersetzt werden muss.
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Aus
diesem Grunde ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Notwendigkeit eines Schleifbürstenaustausches
zu einem frühen
Zeitpunkt anzuzeigen.
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Zur
Erreichung dieser und weiterer Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung
eine Motorschleifbürsten-Abnützungsanzeigevorrichtung
bereit, die ein Metallanschlussstück mit einer ersten, der Innenseite
eines Motorbürstenhalters
gegenüberliegenden Fläche und
mit einem Kontakt, der auf der Fläche neben einem bzw. entfernt
von einem Ende des Bürstenhalters
in einer entgegengesetzten Richtung zu einem Geber (Kommutator)
angeordnet ist und eine Bürstenfeder
für das
Berühren
eines Kontakts des Metallanschlussstücks aufweist, um hierdurch
eine Anzeigeeinrichtung zu betreiben. Die Anzeigeeinrichtung kann
betrieben werden, während
ein geeigneter langer Rest der Karbonschleifbürste nach wie vor auf einen
Geber (Zeichengeber, Kommutator) durch die Bürstenfeder elastisch vorgespannt
wird.
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Bei
der Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung, kann die Anzeigeeinrichtung betätigt werden, während die Karbonschleifbürste nach
wie vor permanent gegen den Kommutator gepresst wird. Selbst nachdem
die Anzeigeeinrichtung betätigt
wird, kann folglich ein elektrisches Werkzeug mit einer darin eingebauten Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
ununterbrochen verwendet werden. Benutzer können die Karbonschleifbürste durch
eine neue Bürste
ersetzen und zwar zum frühestmöglichen
Zeitpunkt, nachdem die Anzeigeeinrichtung betätigt worden ist. Das elektrische
Werkzeug wird daran gehindert, plötzlich betriebsunfähig zu werden.
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Aus
diesem Grunde ist es nicht erforderlich, dass der Benutzer eine
neue Karbonschleifbürste oder
ein Wechselwerkzeug zusammen mit dem elektrischen Werkzeug erhält. Ein
geliehenes elektrisches Werkzeug wird folglich daran gehindert,
während
einer Mietzeit unbrauchbar zu werden.
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Wenn
bei der Schleifbürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung
gemäß der Erfindung
insbesondere das Metallanschlussstück in geeigneter Weise elastisch
ist, nachdem es die sich ausdehnende Bürstenfeder berührt hat,
so kann das Metallanschlussstück in
Richtung zur Außenseite
des Bürstenhalters
durch die Bürstenfeder
gedrückt
oder deformiert werden, wobei die Bürstenfeder in einfacher Weise
weiter expandiert werden kann, falls sich die Schleifbürste weiter
abnützt.
Selbst nach dem Zeitpunkt, zu dem das Auswechseln der Bürste angezeigt
wird, kann gemäß vorstehender
Beschreibung folglich das elektrische Werkzeug noch für einige
Zeit benutzt werden, bevor die Schleifbürste tatsächlich durch eine neue Bürste ersetzt
werden muss.
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Bei
der Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Bürstenhalter
in einen Ein setzabschnitt eingesetzt, der in dem Motorgehäuse vorsehen
ist, wobei das Metallanschlussstück
derart befestigt ist, dass eine zweite Fläche des Metallanschlussstücks der Außenseite
des Bürstenhalters
gegenüberliegt,
wobei ein Metallanschluss an dem Einsetzteil des Motorgehäuses befestigt
ist, um die zweite Fläche
des Metallanschlussstücks
zu berühren,
wobei ein Leitungskabel zwischen dem Metallanschluss und der Anzeigeeinrichtung
angeschlossen ist.
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Bei
diesem Aufbau kann lediglich durch Einsetzen des Bürstenhalters
in den Einsetzabschnitt des Motorgehäuses ein Betriebsschaltkreis
für die Anzeigeeinrichtung
geschlossen werden. Der Bürstenhalter
kann in einfacher Weise in dem Motorgehäuse montiert werden. Darüber hinaus
kann die Schleifbürste
in einfacher Weise durch eine neue Bürste ersetzt werden, während der
Bürstenhalter von
dem Motorgehäuse
entkoppelt ist.
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Die äußere Fläche des
Bürstenhalters
hat einen abgeflachten Abschnitt für das Aufnehmen des Metallanschlussstücks, wobei
der entsprechend abgeflachte Abschnitt in der inneren Fläche des
Einsetzabschnitts des Motorgehäuses
für das
Aufnehmen des Metallanschlusses vorgesehen ist. Wenn sich die abgeflachten
Abschnitte zueinander ausgerichtet haben, kann lediglich durch Einsetzen
des Bürstenhalters
in den Einsetzabschnitt des Motorgehäuses das Metallanschlussstück an den
Metallanschluss angeschlossen werden. Der Bürstenhalter kann folglich in
einfacher Weise in dem Motorgehäuse
montiert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
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1A ist
eine Querschnittsansicht, welche einen montierten Motorschleifbürstenhalter
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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1B ist
eine Querschnittsansicht, entlang der Schnittlinie 1B-1B in 1A,
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2A ist
eine Frontansicht eines Bürstenhalters
gemäß dem Ausführungsbeispiel,
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2B ist
eine teilweise aufgebrochene rechte Seitenansicht des Bürstenhalters,
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2C ist
eine Bodendraufsicht des Bürstenhalters,
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2D ist
eine demontierte bzw. Explosionsansicht der 2A,
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2E ist
eine demontierte bzw., Explosionsansicht der 2B,
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3A ist
eine Querschnittsansicht eines zusammengebauten Motorschleifbürstenhalters
gemäß dem Stand
der Technik und
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3B ist
ein Schaltdiagramm einer Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Stand
der Technik.
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Wie
in der 1A dargestellt wird, ist ein Schleifbürstenhalter 20,
der mit einem Metallanschlussstück 30 ausgebildet
ist, in eine Eingriffs- bzw. Montagebohrung 11 eines Motorgehäuses 10 eingesetzt.
Eine Karbonschleifbürste 40 ist
in ein Ende eines Schleifbürstenhalters 20 eingebaut,
wobei eine Halterkappe 50 an dem anderen Ende des Bürstenhalters 20 verschraubt
oder befestigt ist.
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Das
Motorgehäuse 10,
welches aus einem synthetischen Kunstharz gebildet ist, hat einen
Metallanschluss 12, der teilweise in der Eingriffs- bzw. Montagebohrung 11 in
Eingriff ist. Der Metallanschluss 12 ist über ein
Leitungskabel 13 an eine nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung
angeschlossen. Die von der Eingriffsbohrung 11 definierte
Fläche
des Motorgehäuses 10 ist
teilweise abgeflacht für
das Aufnehmen des Metallanschlusses 12.
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Wie
in den 2A bis 2C dargestellt wird,
ist der Bürstenhalter 20 durch
Einspritzgießen von
einem synthetischen Kunstharz in eine Metallgussform gefertigt,
in welcher eine Halteschiene bzw. ein Halteschaft 22 aus
Messing derart montiert ist, dass der Halteschaft 22 in
einem zylindrischen Körper 21 aus
synthetischem Kunstharz montiert wird. Wie in den 2D und 2E gezeigt
wird, erstreckt sich ein Schlitz 23 vom Boden des Halteschafts 22 aufwärts entlang
von ungefähr
einem Drittel der gesamten Länge
des Halteschafts 22, wohingegen ein Führungsbauteil 24 sich
abwärts
vom Boden des zylindrischen Körpers 21 entsprechend
dem Schlitz 23 aus erstreckt. Eine Einrückung oder eine Kerbe 25 ist
am Grund des Führungsbauteils 24 für das Ineingriffkommen
mit dem Metallanschlussstück 30 ausgeformt.
Die äußere Fläche des
zylindrischen Körpers 21 ist
teilweise abgeflacht, um fest mit dem Metallanschlussstück 30 in
Eingriff zu kommen. Der abgeflachte Teil des zylindrischen Körpers 21 kann gegenüberliegend
zu und parallel mit dem vorstehend erwähnten abgeflachten Teil des
Motorgehäuses 10 angeordnet
werden.
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Wie
in den 2D und 2E dargestellt ist,
ist das Metallanschlussstück 30 in
einer komplizierten Konfiguration durch Form- oder Pressbearbeiten
einer Kupferplatte hergestellt. Durch Ineingriffbringen von Lamellen 31 und 32 in
die Kerbe 25 wird das Metallanschlussstück 30 in der Kerbe
befestigt, wobei das Führungsbauteil 24 das
sich Ausrichten des Metallanschlussstücks 30 erleichtert.
Ein Kontakt 33 ist an der Spitze eines Hebels 34 vorgesehen,
der sich von den Lamellen 31 und 32 aus erstreckt,
um die Spitze einer Blattfeder zu bilden, die an den Lamellen 31 und 32 fixiert
ist und derart montiert ist, dass der Kontakt 33 der Innenseite
des Halteschafts 22 gegenüberliegt. Das Metallanschlussstück 30 berührt über die
Kontakte 35 und 36 den Metallanschluss 12,
der in dem Motorgehäuse 10 eingebaut ist.
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Wie
in der 1B gezeigt wird, ist die Karbonschleifbürste 40 an
eine Metallstütze 44 über eine Anschlusslitze 43 angeschlossen,
welche fest an einem Vorsprung 42 des Oberteils eines Körpers 41 der
Karbonschleifbürste 40 befestigt
ist. Die Karbonschleifbürste 40 ist
von der Metallstütze 44 weg
durch eine Bürstenfeder 46 vorgespannt,
welche sich zwischen einer Schulter 45 und der Metallstütze 44 erstreckt.
Die Karbonschleifbürste 40 ist
an eine Energiequelle angeschlossen (nicht gezeigt) und zwar über die
Anschlusslitze 43 und die Metallstütze 44, wobei die
Bürstenfeder 46 ferner über die
Metallstütze 44 an
die Energiequelle angeschlossen ist.
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Bei
der Bürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
mit der vorstehend beschriebenen Struktur wird die Bürstenfeder 46 folglich
expandiert, wenn die Karbonschleifbürste 40 sich abnützt und
folglich verkürzt.
Wenn die Bürstenfeder 46 expandiert
wird, bis sie den Kontakt 33 des Metallanschlussstücks 30 erreicht,
wird ein Abnützungsanzeigerschaltkreis
geschlossen, wodurch die Anzeigeeinrichtung betätigt wird. Beispielsweise leuchtet
eine Lampe auf oder ein Summer wird betätigt, was dem Benutzer ermöglicht,
Kenntnis dahingehend zu erlangen, dass die Karbonschleifbürste 40 sich
auf ein bestimmtes Maß abgenützt und
verkürzt
hat und folglich erneuert werden sollte.
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Selbst
wenn der Benutzer von der Abnutzung der Karbonschleifbürste 40 informiert
worden ist, kann ein ausreichend langer Rest der Karbonschleifbürste 40 nach
wie vor auf einen Motorkommutator 60 durch die Bürstenfeder 46 angedrückt werden.
Nachdem die Karbonschleifbürste 40 sich
weiter abgenützt
hat, wird die Bürstenfeder 46 weiter
expandiert, wodurch der Kontakt 33 nach außen deformiert wird.
Aus diesem Grunde kann sich die Bürstenfeder 46 weiter
in Richtung zu dem Kontakt 33 strecken. Als ein Ergebnis
hiervon kann ein elektrisches Werkzeug für eine ausreichende durchgehende
Periode betätigt
werden, bis die Bürstenfeder 46 sich
vollständig
ausgedehnt hat und keinen weiteren Druck auf die Karbonschleifbürste 40 mehr
ausübt.
Insbesondere ein gemietetes elektrisches Werkzeug, mit der Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel,
welche darin eingebaut ist, kann zumindest während einer Mietperiode benutzt
werden.
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Die
Schleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
kann in einfacher Weise durch Montieren des Bürstenhalters 20 von
der Außenseite
in das Motorgehäuse 10 derart
zusammengebaut werden, dass das Metallanschlussstück 30 automatisch
mit dem Metallanschluss 12 in Kontakt kommt. Desweiteren
kann die Karbonschleifbürste 40 in
einfacher Weise durch eine neue Bürste ersetzt werden.
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Diese
Erfindung wurde vorstehend mit Bezug auf das bevorzugte Ausführungsbeispiel
gemäß den anliegenden
Figuren beschrieben. Modifikationen und Änderungen können jedoch für einen
Durchschnittsfachmann in Kenntnis dieser Beschreibung durchgeführt werden.
Trotz der Tatsache, dass lediglich ein Beispiel zu Illustrationszwecken
angeführt worden
ist, ist bezüglich
der Erfindung beabsichtigt, alle solche Modifikationen und Änderungen
durch den Schutzumfang der anliegenden Ansprüche mit zu umfassen.
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Die
Erfindung bezieht sich auf das Informieren eines Benutzers bezüglich der
Abnützung
einer Karbonschleifbürste
für einen
Motor zu einem früheren
Zeitpunkt in welchem die Karbonschleifbürste tatsächlich durch eine neue Schleifbürste ersetzt
werden muss. In einer Motorschleifbürstenabnützungs-Anzeigeeinrichtung ist ein Metallanschlussstück bzw.
Metallpol an einen Bürstenhalter
befestigt, welcher gegenüber
der Innenseite eines Halteschafts des Schleifbürstenhalters angeordnet ist,
wobei eine Anzeigeeinrichtung dann betätigt wird, wenn das Metallanschlussstück eine
Bürstenfeder
berührt.
Das Metallanschlussstück
hat einen Kontakt auf mittlerer Länge des Schleifbürstenhalters.
Die Anzeigeeinrichtung kann betätigt
werden, während
die Karbonschleifbürste
kontinuierlich gegen einen Kommutator durch die Schleifbürstenfeder
gepresst wird. Das Metallanschlussstück dient als eine Blattfeder.
Wenn die Karbonschleifbürste
abgenutzt ist und sich verkürzt hat,
wird die Anzeigeeinrichtung betätigt.
Selbst nach dem die Anzeigeeinrichtung betätigt worden ist, wird die Karbonschleifbürste weiterhin
durch die Bürstenfeder
gegen den Kommutator gepresst. Aus diesem Grund kann der Betreiber
ein motorgetriebenes Werkzeug für
eine gewisse Zeit weiterbetreiben, bevor die Karbonschleifbürste durch
eine neue Bürste ersetzt
werden muss.