DE2121492A1

DE2121492A1 - Bürstenhalter für Elektromotoren

Info

Publication number: DE2121492A1
Application number: DE19712121492
Authority: DE
Inventors: Paul Emile Laval des Rapides Quebec Gaudry (Kanada). M
Original assignee: Cons Foods Corp
Current assignee: Cons Foods Corp
Priority date: 1970-05-28
Filing date: 1971-04-30
Publication date: 1971-12-09
Also published as: NL7106747A; CA919239A; GB1307495A; CH526210A; SE363201B; FR2093712A5

Description

Unser Zeichen: C 2832

Bürstenhalter für Elektromotoren

Die Erfindung bezieht sich auf Bürstenhalter für Elektromotoren und insbesondere auf die Kohlenbürstenhalterung und die zugehörige Federdruckvorrichtung, die bei Universalelektromotoren mit geringer Leistung und dgl. verwendet werden. Bei den meisten Kleinelektromotoren sind die verwendeten Kohlefedern in den meisten Fällen Druckfedern. Jedoch haben die Druckfedern wenigstens zwei Nachteile. Der erste und offensichtliche Nachteil ist die Tatsache _t daß solche Federn keine konstante Federkräfte haben und daher die Kraft,mit der sie auf die Kohlebürsten drücken, sich verringert, wenn die Länge jeder Bürste abnimmt. Es sind Bürstenhalter bekannt, bei denen Federn mit konstanter Kraft verwendet werden. Die Kosten und die Komplexität dieser Halter sind Jedoch derart, daß diese Motoren einen solchen Preis haben, daß sie keine wirtschaftliche Alternative für die Motoren darstellen, bei denen Druckfedern verwendet werden. Eine bekannte Art einer Feder mit konstanter Kraft, die verwendet wurde, ist die sogenannte "Fegator"-Feder.

We/Ha

109850/1083

21214S2

Ein zweiter und häufig ebenso bedeutsamer Nachteil der Druckfedern liegt in der Tatsache, daß solche Federn eine starke Neigung zeigen, sich nahezu hoffnungslos miteinander und ineinander zu verhaken, insbesondere, wenn viele derartige Federn in dem gleichen Behälter aufbewahrt werden, aus dem sie einzeln herausgenommen oder herausgesucht werden. Dieser Nachteil ergibt ein wirkliches Problem bei der Fließbandfertigung von Elektromotoren, wo es erforderlich ist, daß alle Druckfedern jederzeit einzeln getrennt zur Verfügung stehen.

^ Durch die Erfindung werden die Nachteile der Druckfedern für die Bürsten überwunden und sie bietet dafür eine wirtschaftlich annehmbare Alternative.

Bei der Bürstenhalterung der Erfindung ist die verwendete Feder eine Zugfeder, die statt auf Zug auf Biegung beansprucht wird. Es ist allgemein bekannt, daß die Druckkräfte zwischen den Enden von gebogenen Zugfedern nahezu konstant sind, d.h., daß kein merkbarer Unterschied :zwischen diesen Kräften bei verschieden großer Biegeverformung vorhanden ist.

| Die Bürstenhalter der Erfindung haben auch den Vorteil, daß sie den Zusammenbau der Motoren vereinfachen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar sind:

Fig.1 ein Ausschnitt einer schematischen Darstellung

eines Kollektors und der Bürstenhalter gemäß der Erfindung,

109850/1083

Fig.2 ein Längsschnitt durch die Achse des erfindungsgemäßen Bürstenhalters,

Fig.3 eine Draufsicht auf einen Halter und

Fig.4 eine Ansicht einer Bürstenfeder der Erfindung.

Fig.1 zeigt zwei Bürstenhalter A und B der Erfindung, die sich in einer gemeinsamen .Axialebene eines Rotors 6, der sich in der Mitte zwischen ihnen befindet, in radialer Richtung nach außen erstrecken. Zur besseren Erläuterung ist die Verkleidung oder der Halter 2 des Bürstenhalters B geschnitten und seine eine Hälfte ist abgenommen, um die Anordnung der Teile in dem Halter darstellen zu können. Jeder Halter 2 hat einen Durchgang 3i der sich von seinem einen Ende zum anderen Ende in Längsrichtung ganz hindurcherstreckt. Das Profil des Durchganges 3 im Querschnitt stimmt geometrisch mit dem Querschnittsprofil einer Bürste 4· überein, wobei ein ausreichendes Spiel vorhanden ist, um einen ungehinderten Durchgang der Bürste durch den Halter zu ermöglichen.

In jeder Bürstenhalterhülse 2 erstreckt sich in Längsrichtung ein Schlitz 5· Der Schlitz ist an beiden Enden 7 und 8 geschlossen. Die Breite des Schlitzes 5 entspricht dem Durchmesser eines Halsabschnittes 9» der in einer fcugfederartigen Schraubenfeder 10 und insbesondere an Jedem Ende dessen Hauptkorpers 11 einstückig ausgebildet ist. An dem äußeren Ende des Halsabschnittes 9 befindet sich ein knopfartiger Endabschnitt 12. Nahe bei dem von der Kollektorachse entfernten Ende 7 des Schlitzes 5 ist in dem Schlitz eine verbreiterte Lücke 13 zum Einsetzen der knopfartigen Endabschnitte 12 der zugfederartigen Schraubenfeder 10 aus-, gebildet. Die knopfartigen Endabschnitte 12 sind deshalb

109850/1083

— Zf. _

vorgesehen, um ein Herausrutschen der Halsabschnitte 9 aus dem Schlitz 5 zu verhindern und um ebenfalls eine ausreichende Lagerfläche gegen ein rückwärtiges Ende 14' der Bürste 4 zur übertragung der Druckkraft von der Feder 10 zu schaffen. Der zwischen dera Hauptkörper 11 und dem Knopf 12 einstückig ausgebildete Halsabschnitt mit vermindertem Durchmesser bietet dem Ausbiegen einen größeren Widerstand. Demgemäß erfolgt die Biegung nur durch den Hauptkörper 11.

Während das bevorzugte Material für den Halter 2 Kunststoff ist, kann die elektrische Verbindung durch flexible Leitungsdrähte 15 erfolgen, die mit der Bürste einstückig ausgebildet sind und von dem hinteren Ende der Bürste vorstehen. Die Verbindung der Drähte 15 kann durch entsprechende Verbindungsmittel 16 erfolgen, für die in herkömmlicher Weise eine Vertiefung 17 zur Aufnahme des Anschlusses an dem äußeren Ende des Halters 2 vorgesehen sein kann. Für den Gegenstand der Erfindung ist es nicht unbedingt erforderlich, den Schlitz 5 an dem der Kollektorachse nahegelegenen Ende 8 durch eine Brücke zu verschließen, jedoch ist ein solches Verschließen bevorzugt, weil sich hierdurch ein weiterer Vorteil ergibt. Es sei angenommen, daß die Länge des Halsabschnittes 9» die Materialstärke der Hülse 2 und der Abstand der Brücke 8 von dem Kollektor C alle entsprechend bemessen sind. Dann ergibt sich aus Fig.2, daß beim Fehlen einer Bürste die Brücke 8 eine übermäßige Ausdehnung der Feder 10 nach innen verhindert und dadurch eine Beschädigung der Kollektorfläche vermeidet, die sich, sonst durch die Reibung eines knopfartigen Endabschnittes 12 der Feder gegen die Kollektorfläche ergeben würde.

Beim Zusammenbau der Motoren und Generatoren ist der Einbau der Bürsten 4 in die Bürstenhalter der Erfindung der

109850/1083

• letzte Vorgang. Die Halter 2 werden in ihrer Stellung befestigt, und die Bürsten 4 werden in die Halter geschoben- Dann wird in jeden Halter 2 ein erster Endabschnitt 12 einer zugfederartigen Schraubenfeder 10 durch den verbreiterten Abschnitt 13 des Schlitzes eingesetzt und wenn der Halsabschnitt 9 mit dem Schlitz 5 fluchtet, wird er längs verschoben, um mit dem Schlitz in Eingriff zu kommen und dadurch die Öffnung des verbreiterten Abschnittes 13 freizugeben. Die Feder 9 wird dann gebogen oder auf Biegung beansprucht, um den zweiten Endabschnitt 12 über den verbreiterten Endabschnitt 13 des Schlitzes 5 zu bringen. Der zweite Endabschnitt wird dann durch den verbreiterten Abschnitt 13.gedrückt, bis sein benachbarter Halsabschnitt 9 mit dem Schlitz 5 fluchtet, woraufhin die Feder losgelassen wird. Da die Feder 10 in die gerade Richtung zurückkehren will, werden ihre knopfartigen Endabschnitte 12 sich in Längsrichtung so weit wie möglich voneinander wegbewegen, wobei ein Endabschnitt 12 gegen das rückwärtige Ende 14 der Bürste, und der andere Endabschnitt 12 gegen die Unterseite des von der Kollektorachse entfernt liegenden Enabschnittes 7 des Schlitzes 5 zur Anlage kommen. Zum Schluß wird die Verbindung des Drahtes 15 hergestellt·

109850/108 3

Claims

2121432

Pat e η t a η s ρ r ü ehe

1. Feder, gekennzeichnet durch einen einzelnen Draht, wobei die Feder einen schraubenförmig gebogenen, flexiblen Mittelabschnitt mit einem bestimmten Durchmesser hat, während jedes Ende der Mittelabschnitte in einem Übergangswickel des Drahtes mit einem abnehmenden Durchmesser endet, bis der minimale Wickeldurchmesser des ^ Drahtes erreicht ist, wobei ein Wickel des Minimal— durchmessers einen Halsabschnitt bildet, der sich koaxial zu dem Mittelabschnitt erstreckt, während jeder der Halsabschnitte in einem Wickel des Drahtes endet, der einen Knopf bildet.

/ 2. !Bürstenhalter in Verbindung mit einer Feder nach An— ν—χ/Spruch 1 zur Führung und sum Drücken einer Bürste in eine Richtung zu und in eine Berührung mit einer Kollektoroberfläche oder dgl., gekennzeichnet durch.

a. einen Halter zur verschiebbaren Aufnahme und Führung der Bürste längs eines geraden Weges,

b. eine geradlinige, schlitzförmige Spur, parallel zu dem geradlinigen Weg und benachbart zu diesem sowie mit geschlossenen nahe.liegenden bzw. entfernt liegenden Enden,

c. eine symmetrische, zugfederartige Schraubenfeder mit einem Hauptkörperabschnitt und mit einem Halsabschnitt an jedem Ende mit verringertem Durchmesser, dem jeweils ein knopf formiger Endabschnitt folgt, wobei der Bürstenhalter die zugfederartige Schraubenfeder im biegebelasteten Zustand mit seinen Halsabschnitten, mit verringertem Durchmesser in der schlitzartigen Spur verschiebbar aufnehmen kann unä die knöpfartigen Endabschnitte in dem gerad-

1Ö9&5Q/1Q8 3

linigen Weg angeordnet sind und ,jeweils gegen das " entfernte Ende der schlitzartigen Spur bzw. gegen die Bürste liegen.

3. Bürstenhalter nach Anspruch 2, dadurch' gekennzeichnet, daß die zugfederartige Schraubenfeder einstückig ausgebildete hals- und knopfartige Sndabschnitte hat.

4. Bürstenhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkörperabschnitt der zugfederartigen Schraubenfeder langer ist als der Abstand zwischen dem nahe liegenden und dem entfernt liegenden Ende der schlitzartigen Spur ist.

5. Bürstenhalter nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Halter ein rohrförmiger Kunststoffteil mit einem Durchgang mit offenen Enden ist, dessen Querschnitt geometrisch mit dem Querschnitt der Bürste übereinstimmt·

6. Bürstenhalter nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste 'einen Leiterdraht hat, und daß Mittel für eine elektrische Verbindung des Drahtes außerhalb des mit einem offenen Ende versehenen rohrförmigen Kunststoffteils vorhanden sind.

7. Bürstenhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzartige Spur nahe ihrem entfernten Ende für einen Durchgang der Endabschnitte der zugfederartigen Feder einen kurzen, verbreiterten Abschnitt hat.

8. Bürstenhalter nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste ein Berührungsende für einen Kollektor

109850/1083

2121432

oder dgl ο und ein rückwärtiges Ende hat, und daß der Abstand zwischen diesen Enden geringer ist als der Abstand zwischen dem Kollektor oder dgl. und dem kurzen, breiteren Abschnitt der nchlitzartigen Spur.

9. Bürstenhalter nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet, daß die zugfederartige Schraubenfeder aus elastischem Metalldraht hergestellt ist und eine Steigung hat, die im wesentlichen dem Durchmesser des Metalldrahtes entspricht O

P 10» Bürstenhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem nahe, liegenden und dem entfernten Ende der schlitzartigen Spur kürzer ist als die biegungsmäßig ungespannte Länge des Hauptkörperabschnittes der zugfederartigen Schraubenfeder.

1098 5 0/1083