DE2546168A1

DE2546168A1 - Elektrische kleinmaschine

Info

Publication number: DE2546168A1
Application number: DE19752546168
Authority: DE
Inventors: Karl Schweikert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-10-15
Filing date: 1975-10-15
Publication date: 1977-04-28
Also published as: GB1551090A; FR2328308A1

Description

R. 29 1 1

26.8.1975 Vo/Ht

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmus terliilfsanraeldung

,ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart

Elektrische Kleinmaschine

Die Erfindung betrifft eine elektrische KIeinmaschine, insbesondere Kleinmotor, mit einem in einem Gestell umlaufenden Rotor, der mit einem Kommutator versehen ist, an den Schleifbürsten, die in einein einseitig am Gesten angelenkten Schwenkarm ähnlichen Bürstenhalter, an dem das. eine Ende einer Zugfeder angreift, gehalten sind, elastisch angedrückt werden.

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Bei einer bekannten Kleinmaschine dieser Art ist in eine am schxirenkarmähnlichen Bürstenhalter angeordnete Öse das hakenförmig ausgebildete Ende einer Zugfeder eingehängt. Das andere, ebenfalls hakenförmig ausgebildete Ende der Zugfeder wird in einem zugeordneten Durchbruch im Gestell der Kleinmaschine eingehängt. Wegen der mit hakenförmigen Enden versehenen Federn, welche nach dem Einhängen des einen Endes in. die zugeordnete öse des Bürsten-. halters frei beweglich herunterhängt, haftet der bekannten Kleinmaschine der Nachteil an, daß er nicht automatisch montiert werden kann. Der Haken des einen Federendes muß sehr genau - und daher manuell - in eine Öse eingefügt werden. Dann muß mit einem hakenförmigen Werkzeug der zweite Haken, der meist frei und un~ positioniert hängenden Feder erfaßt und in die zweite zugeordnete Öse des Gestells der Kleinmaschine eingehängt werden. Teilweise muß sogar noch der Bürstenhalter solange festgehalten werden, bis die Zugfeder in die Gegenöse am Gestell eingefügt ist, wodurch der Bürstenhalter fixiert wird.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Kleinmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die sich unter Vermeidung der beschriebenen Nächteile vollautomatisch montieren läßt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Zugfeder am Bürstenhalter abstehend befestigt ist. Das hat den Vorteil, daß sich die Zugfeder stets in einer definierten Stellung am Bürstenhalter befindet und deshalb einer automatischen Manipulation zugänglich ist. Sehr vorteilhaft ist, daß die dem «Bürstenhalter zugewandten letzten Windungen der Zugfeder in einer Aufnahme am Bürstenhalter gehaltert sind. Dabei hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die Aufnahme von einem am Bürstenhalter angeordneten, mit Rastmitteln versehenen Haltezapfen gebildet ist, auf den die Windungen der Zugfeder aufgeschoben· sind. Dadurch ist die Zugfeder automatisch montierbar geworden, die Einzelteile des Motors lassen sich einfach zusammenfügen. Außerdem sind die Zugfedern automatisch vereinzel- und zuführbar, weil keine Haken vorhanden sind. Wegen ihrer axialen

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Symmetrie Ist keine Drehung der Feder in eine bestimmte Stellung zur Montage notwendig.

Bei Kleinmaschinen mit einem schwenkärmähnlichen·Bürstenhalter, der mit einer im wesentlichen keilförmigen Längsnut auf einem scheidenartig auslaufenden Gestellteil gelagert ist, ist es weiterhin sehr vorteilhaft, daß das obere Ende des Gestellteils mit einer Nase versehen ist, hinter die ein das Ende der Längsnut überbrückender Lagerbügel greift. Dadurch wird der Bürstenhalter während der Montage an das Gestell der Kleinmaschine gehängt und verbleibt auch in dieser Position. Auch hierdurch wird die Automatisierung der Montage der Kleinmaschine erleichtert. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist eine wesentliche Herabsetzung der Griff-, empfindlichkeit der Kleinmaschine, weil der Bürstenhalter durch den Lagerbügel auch bei größerer Krafteinwirkung in seiner Lage gehalten wird.

Der weiteren Automatisierung der Montage der beschriebenen Kleinmaschine dient auch, daß am Bürstenhalter ein Kontaktierungsstück, welches das Kabelende der Stromzuführung aufnimmt, mittels einer elastischen, leicht dehnbaren Brücke, vorzugsweise eines Pilmscharnieres, befestigt ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Kontaktierung des Stromzuführungskabels des Bürstenhalters als Vormontagearbeitsgang außerhalb der automatischen Montage erfolgen kann und daß innerhalb der automatischen Montage nur ein Teil positioniert werden muß.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der · Beschreibung und der Zeichnung.

Ausführungs&eispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 einen elektrischen Kleinmotor,

Fig. 2 den kollektorseitigen Teil des Kleinmotors

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in vergrößerter Darstellung,

Pig. 3 einen Schnitt durch den Kleinmotor längs IH-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch einen Bürstenhalter des Kleinmotors längs IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht gemäß V der Fig. 4 auf den Bürstenhalter,

Fig. 6 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters gemäß Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters gemäß Fig. 4,

Fig. 8 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiels eines Bürstenhalters gemäß Fig. 4,

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine im Bürstenhalter gemäß Fig. 8 gehalterte Zugfeder,

Fig. 10 einen Schnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters gemäß Fig. 4,

Fig. 11 einen Schnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Bürstenhalters gemäß Fig. 4,

Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht der Lagerung eines Bürstenhalters gemäß XII der Fig. 2 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 13 ein Kontaktierteil gemäß XIΪΡ der Fig. 1 als vergrößerte Einzelheit,

Fig. 14 einen Schnitt durch das Kontaktierteil längs XIV-XIV in der Fig. 13 und

Fig. 15 eine Draufsicht auf das Kontaktierteil gemäß Fig. 13.

Ein in der Zeichnung dargestellter Kleinmotor hat einen Stator 1, in den ein Rotor 2 mit einem Kommutator 3 umläuft. Eine WeI-

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le 4 ist in einem Gestell 5, 6 gehalterten Kailottenlagern 7, 8 gelagert. An den auf der Welle 4 angeordneten Kommutator 3 werden zwei einander diagonal gegenüberliegende Schleifbürsten 9, 10 angedrückt. Jede Schleifbürste 9, 10 ist mit ihrem dem Kommutator 3 abgewandten Ende in einem schwenkarmähnlichen Bürstenhalter 11 gehalten. In Fig. 3 der Zeichnung ist ein Bürstenhalter 11 in der Ansicht, der zweite Bürstenhalter 11 im Schnitt gezeichnet.

Dem der Schleifbürste 9, 10 abgewandten Ende weist jeder Bürstenhalter 11 eine im wesentlichen keilförmige Längsnut 12 auf, die parallel zur Schwenkachse des Bürstenhalters 11 verläuft. Die Längsnut 12 ist auf einem schneidenartig auslaufenden Teil 13 des Gestells 5 gelagert. Das obere Ende (in Fig. 2) des schneidenartigen Gestellteils 13 ist mit einer Nase 14 versehen, hinter die ein das Ende der Längsnut überbrückender Lagerbügel 15 greift. Bei der Montage des Kleinmotors wird der Bürstenhalter mit dem Lagerbügel 15 hinter die Nase 16 gehängt und verbleibt auch nach dem Loslassen in dieser Position. Dies ist eine Voraussetzung der weiteren Mechanisierung bzw. Automatisierung der Montage des Kleinmotors (Fig. .12).

An jedem Bürstenhalter 11 ist abstehend eine Zugfeder 16 befestigt, die den Bürstenhalter zum Kollektor 3 hin zu drehen versucht und so die Schleif bürsten 9, 10 elastisch gegen den Kommutator _3- hält. Die dem Bürstenhalter 11 zugewandten letzten beiden Windungen der Zugfeder 16 sind in einer Aufnahme 17·-am Bürstenhalter 11 gehaltert, Die Aufnahme 17 wird beim ersten in der Zeichnung (Fig. 3,4 und 5) von einem am Bürstenhalter 11 angeordneten, mit Rastmitteln 18 versehenen Haltezapfen 19 gebildet, auf den die Windungen der Zugfeder 16 aufgeschoben sind. (Fig. 4 und 5) Die Rastmittel 18 sind von zwei ineinander radial entgegengesetzte Richtungen weisende Rastzapfen 20 gebildet, die zwischen zwei benachbarte Windungen der Zugfeder 16 eingreifen. Wie aus Fig, 3 ersichtlich, ist die Achse des Haltezapfens 19 in einen spitzen Winkel zum Bürstenhalter 11 ge-

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neigt angeordnet. Natürlich kann der Haltezapfen bei anderen Konstruktiven Gegebenheiten auch im rechten Winkel stehen.

Die beiden letzten Windungen der Zugfeder 16 können beim Aufschieben der Feder hinter die beiden Rastnasen 20 gedrückt werden. Das Einrasten der beiden erwähnten Windungen der Zugfeder 16 hinter die Rastzapfen 20 wird dabei wesentlich erleichtert, wenn die Feder an dem betreffenden Ende derart auseinander gezogen ist, daß die letzten beiden Windungen einen axialen Abstand von den übrigen Federwindungen haben. Der Durchmesser der beiden Windungen entspricht vollkommen dem Durchmesser der übrigen Federwindungen.

Das andere, dem Bürstenhalter 11 abgewandte Ende der Zugfeder 16 ist in der gleichen Weise ausgebildet, wie das" eben beschriebene, erste auf den Haltezapfen 19 geschobene Ende. Hier sind zwei Windungen der Feder l6 über eine am Gestell 5 angeordneten Haltehaken 21 gehängt. Der Haltehaken 21 ist dabei - wie Fig. 3 erkennen läßt - aus der Blechwandung des Gestells 5 herausgeknickt. Die Länge der ungedehnten Zugfeder 16 ist so bestimmt, daß die im gedehnten Zustand eingebaute Zugfeder 16 eine Zugkraft auf den schwenkarmähnlichen Bürstenhalter 11 ausübt.

Wie besonders in den Fig. 3 und 4 der Zeichnung dargestellt, ist auf der dem Haltezapfen 19 abgewandten Seite des Bürstenhalters 11 ist eine taschenartige Aussparung 22 angeordnet, die zur Aufnahme einer Drosselspule 23 dient. Die Drosselspule 23 ist über einen Endabschnitt 2k des Spulendrahtes mit der Schleifbürste 9, 10 leitend verbunden^ sie bildet gewissermaßen die Stromzuführung zur Schleifbürste. Das andere Drahtende der Drosselspule 23 - es bildet das Kabelende 25 der Stromzuführung zur Schleifbürste 9j 10 - ist mit einem Kontaktierungsstuck 26 und dort mit einem Ste-cker 27 verbunden. Auf den Stecker 27 wird dannn später ein Einbau der Kleinmaschine ein mit einem zugeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Verbinder versehenes Anschlußkabel aufgeschoben.

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Das Kontaktxerungsstuck 26 - es besteht ebenso wie der Bürstenhalter 11 aus Kunstostoff - ist mittels einer elastischen, leicht biegbaren Brücke 28, die etwa als Filmscharnier ausgebildet ist, mit dem Bürstenhalter 11 verbunden. Das Kontaktxerungsstuck 26 weist Befestigungsmittel 29 zu seiner Positionierung am Gestell 5 auf. Diese Befestigungsmittel 29 werden von zwei längs geschlitzten Rastknöpfen 30 gebildet, die zwischen zwei kartenreiterartig ausgebildeten Wandfortsätzen 31 in zugeordnete Rastausnehmungen 32 des Gestells 5 eingeknöpft sind. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Kontaktierung des Kabelendes 25 als Vormontagearbeitsgang außerhalb der möglicherweise vollautomatischen Montage der Kleinmaschine erfolgen kann. Außerdem bietet sie den Vorteil, daß nur ein Teil nämlich das aus Bürstenhalter 11 und Kontaktxerungsstuck 26 bestehende Bauteil - positioniert werden muß. Das Kontaktxerungsstuck 26 wird im Laufe der Montagefolge - nachdem der Bürstenhalter 11 wie oben beschrieben am Gestell 5 eingehängt ist, durch Druck automatisch in die Rastausnehmungen 32 am Gestell 5 eingeknöpft. Sodann wird die an der Baugruppe abstehend angeordnete Zugfeder l6 in den zugeordneten Haltehaken 21 eingehängt. Natürlich kann die hochelastische Brücke 28 - sollte sie wider Erwarten das freie Spiel des Bürstenhalters 11 beeinträchtigen - auch nach dem Einknöpfen des Kontaktierteiles 26 in das Gestell 5 automatisch abgetrennt werden. Hierdurch würde das freie Spiel des Bürstenhalters 11 mit Sicherheit gegeben sein.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Haltezapfens 19 dargestellt, bei dem die Rastmittel 18 von axial am Haltezapfen 19 versetzt angeordneten Rastzapfen 20 ausgebildet sind. Der axiale Abstand A der Rastzapfen 20 beträgt dabei ein ganzes Vielfaches der Federdrahtstärke der Zugfeder l6. Das Aufschieben der Zugfeder 16 auf den Haltezapfen 19 ist dadurch erleichtert, daß dieser durch einen Längsschlitz 33 elastigemacht worden ist.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel eines Haltezapfens I9 sind die Rastmittel l8 von einem an der leicht konisch zulaufenden Außenfläche des Haltezapfens I9 angeordneten

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Außengewinde 3¹J gebildet Hier wird die Zugfeder 16 einfach auf den Haltezapfen 19 aufgeschraubt.

Bei den in den Figuren 8 bis 11 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Aufnahme 17 für die Zugfeder 16 von einer Bohrung am Bürstenhalter 11 gebildet, deren, deren Wandung Rastmittel 36 für die Windungen der Feder angeordnet sind. Bei den iri Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rastmittel 36 von einer in der Bohrung 35 angeordneten Halteschulter gebildet, auf der die beiden letzten Windungen der Zugfeder 16, die eine über die Grundrißform der übrigen Federwindungen radial hinausragende Grundrißform aufweisen, aufliegen. Die Halteschulter 36 wird dabei an einer stufenartigen Verengung der Bohrung 35 gebildet.

Die in Fig. 8 abgebildete über die Grundrißform der Federwindungen radial hinausragende Grundrißform der beiden letzten an der Halteschulter 36 anliegenden Windungen kann einerseits durch einen größeren Wickeldurchmesser der beiden letzen Windungen erreicht werden. Ein anderer Weg ist bei den in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Zugfeder .16 beschritten worden: Hier sind die letzten Windungen der ursprünglich kreisrunden Grundrißform oval verformt.

Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Bürstenhalter 11 ein zylindrischer Fortsatz 37 angeordnet, welcher einen randoffenen Längsschlitz 38 aufweist. Die Bohrung 35 mit der an der Bohrungswandung angeordneten als Rastmittel wirkenden Ringschulter 36 ist dabei koaxial im zylindrischen Fortsatz 37 angeordnet. Zur Montage wird hier die Zugfeder l6 einfach soweit in die mit einer konischen Erweiterung 39 versehene Bohrung 35 eingeschoben, bis zwei Windungen der Zugfeder über die Halteschulter geglitten sind. Das Ende der Feder l6 kann dabei wie in Fig. 10 dargestellt oder wie in Fig. 6 dargestellt.ausgebildet sein.

In Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Rastmittel 36 von einem an der Bohrungswandung angeordneten

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Innengewinde 4θ gebildet werden. Die Feder 16 wird hier wiederum einfach in das Gewinde eingeschraubt.

Die beschriebenen verschiedenen Alternativen sind für die einzelnen Enden der Zugfeder 16 verschieden kombinierbar. Allen beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß durch die Erfindungsgemäß abstehende Befestigung der Zugfeder 16 am Bürstenhalter 11 die automatische Montage der Kleinmaschine erst ermöglicht wird. Durch ihre Form - nicht wie bei gemäß dem Stand der Technik ausgebildeten Federn mit Haken versehen - sind die Zugfedern automatisch vereinzelbar und zuführbar. Außerdem sind sie gezielt und abgreifbar und symmetrisch. Desweiteren sind die Federn automatisch montierbar, durch ihre axiale Symmetrie ist - abgesehen von den in Fig. 7 und unter besonderen Umständen auch in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispielen - keine Drehung zum Einbau notwendig.

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Claims

Ansprüche

1.) Elektrische Kleinmaschine, insbesondere Kleinmotor, mit einem in einem Gestell umlaufenden Rotor, der mit einem Kommutator versehen ist, an dem Schleifbürsten, die in einem einseitig am Gestell angelenkten schwenkarmähnlichen Bürstenhalter, an dem das eine Ende einer Zugfeder angreift, gehalten sind, elastisch angedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugfeder (16) am Bürstenhalter (11) abstehend befestigt ist.

2. Kleinmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Bürstenhalter (11) zugewandten letzten Windungen der Zugfeder (16) in eine Aufnahme (17) am Bürstenhalter (11) gehalt ert s ind.

3. Kleinmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (17) von einem am Bürstenhalter (11) angeordneten mit Rastmitteln (18) versehenen Haltezapfen (19) gebildet ist, auf den die Windungen der Zugfeder (16) geschoben sind.

4. Kleinmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (18) von mindestens, einem radial am Haltezapfen (19) abstehenden Rastzapfen (20), der zwischen zwei benachbarte Windungen der Zugfeder(16) greift gebildet sind.

5· Kleinmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in einander radial entgegengesetzter Richtung weisende

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Rastzapfen (20) angeordnet sind. .

6. Klein maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastzapfen (20) einander diagonal gegenüberliegend angeordnet sind.

7· Kleinmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastzapfen (20) axial versetzt am Haltezapfen (19) angeordnet sind.

8. Kleinmaschine nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet! daß die Rastmittel (18) von einem am Haltezapfen (19) angeordneten Außengewinde (34) gebildet werden.

9· Kleinmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezapfen (19) einen Längsschlitz O2) aufweist.

10. Kleirunasehine nach Anspruch 2₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme {17) von einer Bohrung (35) am Bürstenhalter (11) gebildet wird, an deren, an deren Wandung Rastmittel (36) für die Windungen der Feder (16) angeordnet sind.

11. Kleinmaschine nach Anspruch IQ,_dadurch gekennzeichnet₅ daß die Rastmittel (36) von einer Halteschulter in der Bohrung (35) gebildet werden.

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12. Kleinmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschulter (36) an einer stufenartigen Verengung der Bohrung (35) gebildet ist.

13. Kleinmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalteschulter (36) an einem Ringwulst an der
Bohrungswandung gebildet ist.

14. Kleinmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Windungen der. Zugfeder (l6)
eine über die Grundrißform der übrigen Federwindungen
radial hinausragende Grundrißform aufweisen.

15. Kleinmaschine nach Anspruch lh, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Windungen der Zugfeder (l6) einen größeren Wickeldurchmesser aufweisen als die übrigen Windungen.

16. Kleinmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Windungen der Zugfeder (l6) aus der ursprünglich kreisrunden Grundrißform oval verformt sind.

17. Kleinmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel (36) von einem an der Bohrungswandung angeordneten Innengewinde (40) gebildet werden.

18. Kleinmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (35) koaxial in einem zylindrischen Portsatz (37) des BürstenV-lters (H) .angeordnet ist.

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19· Kleinmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Portsatz (37) einen Längsschlitz (38) aufweist.

20. Kleinmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Windungen von wenigstens einem Ende der Zugfeder (16) einen axialen Abstand von de übrigen Federwindungen haben. - ,

21. Kleinmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Zugfeder(16) am dem Bürstenhalter (11) abge- . wandten Ende über einen Haltehaken (21) am Gestell (5) greifen.

22. Kleinmaschine mit einem schwenkarmahnlichen Bürstenhalter, der mit einer im wenseltichen keilförmigen Längsnut auf einem schneidenartig auslaufenden Gestellteil gelagert ist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Gestellteils (13) mit einer Nase (14) versehen ist, hinter die ein das Ende der Längsnut (12) überbrückender Lagerbügel (14) greift.

23- Kleinmaschine mit einem sich am Gestell abstützenden schwenkarmähnlichen Bürstenhalter, mit einer Stromzuführung zur Schleifbürste, vorzugsweise mit in die Stromzuführung geschalteter am Bürstenhalter angeordneter Drosselspule, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche,·dadurch gekennzeichnet, daß am Bürstenhalter (11) ein Kontaktierungsstück (26), welches das Kabelende {25) der Stromzuführung aufnimmt, mittels einer

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elastischen, leicht biegbaren Brücke (28), vorzugsweise eines Filmscharnieres, befestigt ist.

24. Kleinmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktierungsstück (26) Befestigungsmittel (29) zur Positionierung am Gestell (5) aufweist.

25. Kleinmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (29) von längsgeschlitzten Rastknöpfen (30) gebildet werden, die, insbesondere zwischen kartenreiterartig ausgebildeten Wandfortsätzen (31)> in zugeordnete Rastausnehmungen (32) des Gestells.-- (5) eingeknöpft sind.

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