DE2524088A1 - DEVICE FOR FEELING THE WEAR OF A BRUSH FOR USE IN AN ELECTRIC MOTOR - Google Patents
DEVICE FOR FEELING THE WEAR OF A BRUSH FOR USE IN AN ELECTRIC MOTORInfo
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Description
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B'ison HouseB'ison House
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Vorrichtung zu m Fühlen der Abnutzung einer Isih .;te zur Ve rwendung in einem ElektromotorDevice for sensing the wear of an island for use in an electric motor
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung einer Fiiüste zur Verwendung in einem Elektromotor.The invention relates to a device for sensing the wear of a brush for use in an electric motor.
Bei Elektromotoren muß verhindert v/erden, daß eine übermäßige Abnutzung der Kommutatorbürsten erfolgt, da dieses zu schweren Beschridigupen des Kommutators führen kann. Obgleich diese Tatsache al LgCTr-in bekamt ist, ist bisher keine einfache und zu- \erlas.5Lg arbeitende Vorrichtung dieser Alt für allgemeine Anwenr)i,;ir.en bekanntgev/orden. Es wurde vorschlagen, eine Feder im Tnnerr-n der Bürste vorzusehen, so daß die Feder bei der Abnu-..z.'-ι«; der niVste bis zur Federebene ausgelöst wird und dieElectric motors must prevent excessive grounding Wear of the commutator brushes occurs as this can lead to heavy scribbling of the commutator. Although this fact al LgCTr-in has not been a simple and easy-to-use \ erlas.5Lg working device of this Alt for general users) i,; ir.en known. It was suggested to provide a spring in the interior of the brush so that the spring would be used in the case of wear and tear. the niVste is triggered up to the spring level and the
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Bürste von dem Kommutator entfernt wird. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch keine Warneinrichtung vorhanden , so daß der Motor plötzlich anhält, wenn die Feder ausge-Brush is removed from the commutator. In these known devices However, there is no warning device, so that the motor suddenly stops when the spring is off.
z.B. löst wird. Dies ist nachteilig, wenn das Anhalten/mitten im einem Testlauf erfolgt, beispielsweise während dei?Betätigung einer Zentrifuge, wobei Proben beispielsweise fünf Tage lang ununterbrochen zentrifugiert werden müssen. Weiterhin wurde vorgeschlagen, einen Kontaktschalter in den Führungskanal der Bürste anzuordnen, wobei der Schalter aktiviert wird, wenn die Bürste bis zu einem bestimmten Grad abgenutzt ist. Bei diesem Verfahren kann eine Warnung einer absehbaren Bürstenabnutzung z.B. zehn Tage im voraus erfolgen, das Schaltsysteni kann äsr durch Kohlenstaub und Öl beeinflußt werden, die von der Bürste und dem Motor abgegegeben werden, wodurch der Schalter unbrauchbar wird. Daher wird im folgenden eine einfache und zuverlässige Vorrichtungeg solves. This is disadvantageous if the stop takes place in the middle of a test run, for example while a centrifuge is being operated, with samples having to be centrifuged continuously for five days, for example. It has also been proposed to arrange a contact switch in the guide channel of the brush, the switch being activated when the brush is worn to a certain degree. With this method, a warning of foreseeable brush wear can be given, for example ten days in advance, the switching system can also be influenced by coal dust and oil emitted by the brush and the motor, making the switch unusable. Therefore, the following becomes a simple and reliable device
für
beschrieben, die eine Warnung/eine absehbare Bürstenabnutzungfor
a warning / foreseeable brush wear
abgibt.gives away.
Die vorliegende Erfindung schlägt eine Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung einer Bürste zur Verwendung in einem Elektromotor vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Bürste zur Verwendung in einem Elektromotor in Verbindung mit einem Abstandsschalter vorgesehen ist, der durch die Bewegung der Bürste in dem Motor während der Abnutzung der Bürste aktiviert wird, Der Abstandsschalter besitzt ein Abgabeelement zum Abgeben eines Signals und ein Fühlelement zum Fühlen des von dem Abgabeelement abgegebenen Signals.The present invention proposes a device for sensing the wear of a brush for use in an electric motor which is characterized in that a brush for use in an electric motor in conjunction with a proximity switch is provided, which is activated by the movement of the brush in the motor during the wear of the brush, The Distance switch has a delivery element for delivering a Signal and a sensing element for sensing the signal emitted by the output element.
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Weiterhin schlägt die Erfindung einen Elektromotor vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung einer in dem Motor befindlichen Bürste in dem Motor vorgesehen ist, so daß die Abnutzung der Bürste während der Anwendung feststellbar ist.Furthermore, the invention proposes an electric motor that characterized in that the device according to the invention for sensing the wear of a brush located in the motor is provided in the motor so that the wear of the brush can be determined during use.
Der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Abstandsschalter ist zur Aktivierung nicht auf einen physischen Kontakt zwischen dem Signal und dem Fühlelement angewiesen. Er kann beispielsweise auf Interferenzsignale reagieren, die zwischen zwei BF-Signale abgebende Spulen erzeugt werden, wobei eine Spule an der Bürste angeordnet ist und die andere Spule die Führung umgibt, in der die Bürste bewegt wird. Der Abstandsschalter kann auch eine photoelektrische Zelle sein, die dann reagiert, wenn ein Loch in der Bürste oder in deren Halterung mit einer Lichtquelle fluchtet. Weiterhin kann der Abstandsschalter ein auf Infrarot abgestimmter Emitter sein, wobei ein von der Bürste ausgehendes Signal an einen Infrarot-Detektor abgegeben wird, bis die Bürste abgenutzt ist. Zur Vereinfachung wird es jedoch bevorzugt, wenn ein Schalter verwendet wird, der durch die Wirkung eines Magnetes aktiviert wird. Daher wird die vorliegende Erfindung weiter unten anhand einer derartigen bevorzugten Ausgestaltung näher erläutert. Wenn andere Arten von Abstandsschaltern verwendet werden, so werden diese in der weiter oben beschriebenen Weise betätigt.The distance switch used in the device according to the invention does not require physical contact between the signal and the sensing element for activation. He can, for example, respond to interference signals between two coils emitting BF signals are generated, one Coil is arranged on the brush and the other coil surrounds the guide in which the brush is moved. The distance switch can also be a photoelectric cell, which reacts when a hole in the brush or in its holder with a Light source is aligned. Furthermore, the distance switch can be an emitter tuned to infrared, with a The signal from the brush is sent to an infrared detector until the brush is worn out. For simplification however, it is preferred to use a switch which is activated by the action of a magnet. Hence will the present invention is explained in more detail below on the basis of such a preferred embodiment. If other types are used by distance switches, they are operated in the manner described above.
Während der magnetische Abstandsschalter eine Anzahl von Fühlelementen, z.B. Solenoid-Schalter ο dgl. aufweist, die durch denWhile the magnetic distance switch has a number of sensing elements, E.g. solenoid switch ο the like
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aktiviert werden, wird es bevorzugt, daß ein Zungen-activated, it is preferred that a tongue
("Reed-Schalter")
schalter verwendet wird, der handelsüblich als("Reed switch")
switch is used, which is commercially available as
Mikroschalter erhältlich ist, und der zwei Kontakte an elastischen Halterungen besitzt, welche in einem Glasröhrchen o.dgl. abgedichtet sind. Das Fühlelement kann auf der Bürste angeordnet sein, deren Abnutzung festgestellt werden soll. Es wird jedoch bevorzugt, das Fühlelement an oder neben dem BUrstengehäuse vorzusehen, und zwar in der Nähe der Bürstenführung. Der Magnet wird vorzugsweise innerhalb der Bürste oder an ihrer Halterung befestigt.Microswitch is available, and the two contacts on elastic Has brackets, which or the like in a glass tube. are sealed. The sensing element can be arranged on the brush whose wear is to be determined. However, it is preferred to have the sensing element on or next to the brush housing to be provided in the vicinity of the brush guide. The magnet is preferably inside the brush or on its holder attached.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Kommutator-The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment from which further important features emerge. The drawing shows a vertical section through the commutator
Elektro- .Electrical.
bürsten-Anordnung eines/Motors, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung der Bürste vorgesehen ist.brush arrangement of a / motor, the device according to the invention to feel the wear of the brush.
Ein Motor 1 besitzt einen Kommutator 2 mit zwei Bürsten 3 und 4, die über Federkontakte 5 und 6 in Berührung mit diesem gebracht sind. Die Bürsten gleiten in Kanälen 7 und 8.A motor 1 has a commutator 2 with two brushes 3 and 4, which are brought into contact with this via spring contacts 5 and 6. The brushes slide in channels 7 and 8.
Die Federkontakte 5 und 6 besitzen jeweils einen kleinen Permanentmagnet 9 und 10, und zwar umittelbar neben dem äußeren Bürstenende. Beim Abnutzen der Bürste folgt der Magnet dem Bürstenende in der Führung.The spring contacts 5 and 6 each have a small permanent magnet 9 and 10, right next to the outer end of the brush. When the brush wears, the magnet follows the end of the brush in the guide.
Das Motorgehäuse besitzt Zungenschalter 11 und 12, die in der Nähe der Führungen 7 und 8 befestigt sind. Die Figur zeigt an-The motor housing has reed switches 11 and 12 which are fastened in the vicinity of the guides 7 and 8. The figure shows
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hand der unteren Bürste, daß sich die Zungenschalterkontakte nonaalorv-eise in geöffneter Position befinden. Wenn jedoch die Bürste abgenutzt ist, wie die obere Bürste, in der Figur zeigt, üo wird der Zungenschalter durch die Wirkung des Magneten geschlossen. hand the lower brush that the reed switch contacts nonaalorv-eise are in the open position. However, if the Brush is worn out, as the upper brush, in the figure shows, üo the reed switch is closed by the action of the magnet.
Die relativen Größen und Positionen der Magnete und der Zungennach
schalter variieren je/ der Stärke der verwendeten Magnete, der Empfindlichkeit des Zungenschalters und dem Maß der Abnutzung
der Bürste,bei denjfes erwünscht ist, den Zungenschalter zu
aktivieren, so daß hier keine präzisierten Abmessungen angegeben sind.The relative sizes and positions of the magnets and tongues according to
Switches vary depending on the strength of the magnets used, the sensitivity of the reed switch and the degree of wear and tear on the brush for which it is desirable to activate the reed switch, so no precise dimensions are given here.
Die Aktivierung des Zungenschalters ist auf verschidene Weise anwendbar. Beispielsweise kann ein Alarm-System (z.B. eine Lampe oder eine Klingel) eingeschaltet werden, das ankündigt, daß die Lebensdauer der Bürste nur noch z.B. 150 Stunden beträgt. Der Zungenschalter kann auch dazu benutzt werden, die Stromzufuhr zum Motor abzuschalten, wenn ein plötzliches Anhalten nicht schädlich ist (z.B. bei einer Hobbybohrmaschine oder bei motorbetriebenen Geräten, beispielsweise einem Staubsauger). Falls erwünscht kann der Zungenschalter auch nur einen Teil eines komplizierteren Schaltsystems darstellen, das verschiedene Funktionen erfüllt.Activation of the reed switch is different applicable. For example, an alarm system (e.g. a lamp or a bell), which announces that the life of the brush is only e.g. 150 hours. Of the The reed switch can also be used to turn off power to the motor when a sudden stop fails is harmful (e.g. with a hobby drill or with motor-operated devices, e.g. a vacuum cleaner). If Desirably, the reed switch can also represent only a part of a more complicated switching system, the various Functions fulfilled.
Die zuvor beschriebene einfache Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auf vielfältige Weise ergänzt werden. Der Magnet muß nicht unbedingt ein Permanentmagnet sein, sondernThe previously described simple embodiment of the invention Device can be supplemented in many ways. The magnet does not necessarily have to be a permanent magnet, but rather
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kann auch ein Elektromagnet sein. Der Magnet kann in der Bürste angeordnet sein und muß nicht einen Teil des Federkontaktes ausbilden, oder der Magnet und der Zungenschalter können untereinander auswechselbar sein. Es ist nicht erforderlich, daß jede Bürste einen Abstandsschalter aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, daß ein Abstandsschalter nur die Abnutzung: einer Bürste anzeigt, falls dies erwünscht ist. Ebenfalls kann, falls erwünscht, ein zweiter Zungenschalter unterhalb des gezeigten Zu-ngenschalters vorgesehen sein, so daß die Wirkung des Magneten in zwei Stufen bei der Bürstenabnutzung gefühlt werden kann. Der obere Zungenschalter kann eine Warnvorrichtung aktivieren, wie sie weiter oben beschrieben wurde, und der untere Zungenschalter kann den Strom zu dem Motor abschalten, sofern die Warnung unbeachtet geblieben ist.can also be an electromagnet. The magnet can be arranged in the brush and does not have to be part of the spring contact train, or the magnet and the reed switch can be interchangeable. It is not necessary, that each brush has a distance switch. It can also be provided that a distance switch only shows wear: a brush, if so desired. Also, if desired, a second reed switch below the one shown Close switches can be provided so that the effect of the magnet can be felt in two stages when the brush is worn can. The upper reed switch can activate a warning device as described above and the Lower reed switch can cut off power to the motor if the warning is ignored.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung kann· auf vielfältige Weise in Elektromotoren mit Bürstenkontakten vorgesehen sein, Sie ist von besonderer Bedeutung bei Wechselstrommotoren mit Serienwicklung. Der Anwendungs- und Energiebereich des Motors ist weitgehend unbedeutend, jedoch ist die Erfindung besonders nützlich für die Anwendung bei Motoren, deren Lauf nicht unterbrochen werden darf, z.B. beiThe device according to the invention for sensing wear can be used in many ways in electric motors with brush contacts be provided, it is of particular importance in AC motors with series winding. The application and The energy range of the motor is largely insignificant, but the invention is particularly useful for application to Motors whose running must not be interrupted, e.g. with
oder
Aufnahmegeräten/ hochtourigen Elektromotoren zum Antreibenor
Recording devices / high-speed electric motors for driving
von Zentrifugen.of centrifuges.
Die Vorrichtung zum Fühlen der Abnutzung nach der Erfindung kann von Anfang an in einen Elektromotor eingebaut werden, sie kann aber auch als getrenntes Teil von dem Benutzer nach-The device for sensing wear according to the invention can be built into an electric motor from the start, but it can also be viewed as a separate part by the user.
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träglich in vorhandene Elektromotoren eingebaut werden.can be built into existing electric motors at a later date.
Unter einem weiteren Gesichtspunkt schlägt die Erfindung ebenfalls eine Vorrichtung oder Anlage vor, die einen gemäß der Erfindung hergestellten Motor aufweist.From a further point of view, the invention also proposes a device or system that has one according to of the invention made engine.
- Ansprüche 509851/0370 - Claims 509851/0370
Claims (6)
(3,4) einen Permanentmagnet /(9,1O) besitzt, der mit der Bürste während deren Abnutzung bev/egt wird, währenden
(3,4) has a permanent magnet / (9,1O), which is moved with the brush while it is being worn, while
wenn die Bürste/zu einem bestimmten Grad abgenutzt ist.until
when the brush / is worn to a certain extent.
Applications Claiming Priority (1)
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| GB24463/74A GB1488837A (en) | 1974-06-03 | 1974-06-03 | Brushgear for electric motors |
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| DE2524088A1 true DE2524088A1 (en) | 1975-12-18 |
Family
ID=10212099
Family Applications (1)
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| FR (1) | FR2275905A1 (en) |
| GB (1) | GB1488837A (en) |
| IT (1) | IT1038575B (en) |
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |