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Bürstenhalter mit Befestigungsbolzen Bei der nachfolgend beschriebenen
Erfindung handelt es sich um einen Bürstenhalter, der ein oder mehrere Befestigungsbolzen
besitzt, wobei diese Bolzen im Halterkörper in einer Glimmerhülse derart eingesetzt
werden, daß an der Stirnseite der Hülse Füllräume entstehen, die mit einem elektrisch
isolierenden und gießfähigen Werkstoff, der dauerflexibel aushärtet, ausgegossen
sind.
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Eine vorzugsweise bei Bürstenkontakten auf den Fahrmotoren elektrischer
Triebfahrzeuge angewendete Bauart ist es, die notwendige Isolation zwischen Bürstenhalter
und Ständergehäuse der Maschine zum Bestandteil des Bürstenhalters zu machen. Häufig
geht man dabei so vor, daß der Halter ein oder mehrere Befestigungsbolzen erhält,
die in entsprechende Bohrungen im metallischen Halterkörper eingepreßt werden. Zwischen
Befestigungsbolzen und Halterkörper liegt dabei ein lamelliertes Glimmerrohr. Uber
dieses Rohr erfolgt der Kraftschluß Bolzen/ialter. Deshalb verzichtet man bewußt
auf alle organischen Materialien - sei es als Bindemittel für das Glimmerrohr oder
als elastische Zwischenlage für eine gleichmäßige Druckverteilung - um allen Alterungserscheinungen
vorzubeuen und diese xetb=:lung trotz Einfluß von Wärme und einer meist nicht unerheblichen
mechanischen Schwingungsenergie über Jahre unverändert zu erhalten. Bedingt durch-die
Verwendung lamellierten Glimmers, der lediglich eine Formgebung als Rohr zuläßt,
ist es dort, wo der Bolzen zurückgesetzt in der Bohrung des Halterkörpers liegt,
notwendig, die Stirnseite des Glimmerrohrs zu schließen und eine Isolation zwischen
Gabelbolzen und Halterkörper zu legen, die Kriechwege und Uberschläge ausschließt.
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Man tut das, in dem man diesen Raum mit harz, evtl. auch mit einem
Hartgowebestopfen füllt und von außen einen metallischen Schit:zdeckel aufsetzt.
An der anderen Seite, dort, wo der Befestigungsbolzen aus dem ilalterkörper austritt,
geneigt ein einfacher Harzmantel nicht, weil Kriechweg zu geringer Länge verbleiben.
Nan setzt deshalb über den Bolzen einen Isolator, z. B. aus St<it.it:
und
dichtet ihn beidseitig gegen den Halterkörper bzw. gegen-den Bolzen ab.
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Die Weiterentwicklung der Fahrmotore zur selbstbelüfteten Ausführung,
der Einsatz höherwertiger Isolationen in den Motorwicklungen und härtere Betriebsbedingungen
stellen an die Bürstenhalter-Isolation heute Anforderungen, denen die bisherige
Bauform der Isolation nicht mehr gewachsen ist. Insbesondere ist es notwendig, die
Halterisolation so auszubilden, daß sie auch nach mehrstündiger Lagerung im Wasser
ihren Isolationswiderstand voll erhält, daß dieser Zustand auch bei und nach Auftreten
von Wärmespielen nicht geändert wird, daß diese Wärmespiele nicht zu Rissen in dem
Isolatorkörper führen und daß Isolationsströme bei Erwärmung der Isolation bis auf
ein Mindestmaß unterdrückt werden. Untersuchungen haben gezeigt, daß dies nur durch
Änderung der Isolations-Werkstoffe bei sonst gleicher Bauart nicht zu erreichen
ist.
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Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, an den Stirnseiten der
Glimmerhülse durch elektrisch isolierende und gießfähige Werkstoffe zu füllende
Räume zu bilden, die so beschaffen sind, daß der isolierende Füllwerkstoff sich
an Hinterschneidungen im Halterkörper, die gleichzeitig die Bindeflächen zwischen
Halter und Harz vergrößern, verklammern kann. Im Hinblick auf die unterschiedlichen
Ausdehnungskoeffizienten von Metall, Harz und Steatit sollte der Halter in der gleichen
Ebene nicht Begrenzung für den Füllraum und Anlagefür den Isolator sein, um bei
den unvermei(tlichen Wrmespielen die Bindeflächen Harz/Halter nicht unnötig zu belastell.
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Als Füllwerkstoff sollte ein Material gewählt werden, das zir einer
dauerf: exiblen Masse aushärtet, um Sprengwirkungen auf den Isolator zu verhindern.
Der Isolator kann dabei zweckmäßigerweise so ausgebildet werden, daß er an seiner
Oberseite hochgezogen ist derart, daß er eine Schulter bindet auf der die üblicherweise
verwendete Mont'igeklanimer gelegt wird. Diese ist später in den Ausguß einige bettet.
Gleichzeitig verlängert sich durch das Hochziehen des Isolators der effektive Kriechweg
wider das glasierte Steatit.
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Der ifohlraum zwischen dem Isolatorkeich iuid den Haiterkörper, ein
an sich funktionsloser Raum, kann zur Vermeidung von Schmutzan sanmlurlgen an dieser
C,tvile mit dem gleichen Isolierwerkstoff, der
auch die Räume an
der Stirnseite der Glimmerhülse füllt, ausgegossen werden.
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Eine Halterisolation wie vorgeschlagen erfüllt, wie entsprechende
Versuche bestätigten, alle an sie gestellten Forderungen und verbesserte zudem durch
ihren einfachen Aufbau im erheblichen Maße die Fertigung. Gleichzeitig vereinfacht
sie einen Wechsel des Isolators, wenn dieser im Betrieb durch äußere Kräfte beschädigt
bzw. zerstört wird.
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Der Gegenstand der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren
1 bis 4 beispielsweise beschrieben.
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Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 eine Bürsten'halter-Isolation herkömmlicher
Ausführung, die Fig. 3 und 4 den gleichen Halter mit der erfindungsgemäßen Isolation,
jeweils im Schnitt und in der Draufsicht.
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In den Fig. 1 und 2 sind (1) der Bürstenhalter, (2) der Befestigungsbolzen,
(3) die lamellierte Glimmerhülse, (4) eine die Glimmerhülse bei der Montage des
Bolzens schützende Stahihülse, (5) der untere isolierende Harzverschluß mit dem
liartgewebestopfen (6), der das einzusetzende Harzvolumen verringert und (7) eine
Stehlschutzscheibe. Auf der Oberseite wird der Isolator (8) distanziert durch den
Hartpapierring (9) mit der Montageklammer (10) montiert und anschließend mit einem
spachtelfähigen Isolierharz (11) verschlossen.
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Mit dem gleichen harz ist üblicherweise auch der Kelchraum (16) gefüllt.
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In den Fig. 3 und 4 sind wiederum (1) der Bürstenhalter, (2) der Befestigungt>bolzcn,
(3) die lamellierte Glimmerhülse und (: ) eine die Glimiaerhülse bei der Montage
des Bolzens schützende Stahlhülse.
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Der untere Verschluß der Isolation erfolgt durch ein dauerflexibel
aushartendes isolierendes Gießharz (12), das durch die Hinterschneidungen (13) verklammert
in dcm Füllraum sitzt. Auf der Oberseite wird der Isolator (8) mit der Klammer (10),
die sich auf eine dafür im Isolator vorgesehene schulter (14) abstützt, njoiitiert
und der Raum zwi schen Isolator uiid bolzen bzw. Glimmerhülse mit
dem
Gießharz (12) ausgegossen. Zur Entlastung der Bindestelle Halter/Gießharz ist der
Halter an der Oberseite nach innen abgesetzt (15) derart, daß der Halter in der
gleichen Ebene nicht Begrenzung des Füllraumes und Auflagefläche für den Isolator
ist.
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Der Kelchraum (16), das ist der Raum zwischen Isolator-Unterteil und
Halterkörper, ist ebenfalls mit Gießharz (13) ausgefüllt.