DE2607828C2 - Bürstenbrücke elektrischer Maschinen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bürstenhalterbrücke einer elektrischen Maschine, die zwei feststehende, miteinander starr verbundene parallel zueinander liegende
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Handgriff zur Abnahme bzw. Befestigung des Bürstensatzes aufweist.

Die große Leistungsfähigkeit der modernen elektrischen Maschinen, insbesondere von den Generatoren für Energieversorgungssysteme macht im Hinblick auf den Ausfall der Energielieferung eine langzeitige Stillsetzung des Generators und dessen Abschaltung vom Energiesystem zwecks Bürstenaustausch unerwünscht. Im Zusammenhang damit wurde die Frage akut. Konstruktionen von Bürstenhalterbrücken einer elektrischen Maschine mit abnehmbaren Bürstensätzen zu entwickeln, die während der Arbeit der elektrischen Maschine abgenommen werden können.

Es ist eine Bürstenhalterbrücke einer elektrischen Maschine mit abnehmbaren Bürstenhalter (US-Patent Nr. 33 78 155, Kl. 310-239) bekannt. Die genannte Bürstenbrücke weist zwei miteinander starr verbundene unbewegliche Kontaktplatten auf, an denen eine keilförmige Kontaktfläche bildende Schaltstücke angeordnet sind. Der Bürstenhalter ist mit einem gleichfalls eine keilförmige Kontaktfläche aufweisenden Schaltstück versehen.

Die Befestigung des Büstenhalters an der Bürstenhalterbrücke kommt mit Hilfe einer Vorrichtung zustande, die einen Drehgriff enthält, der mit dem oberen Ende einer durch eine Öffnung in den Schaltstücken hindurchtretenden Welle verbunden ist. Am oberen Wellenende ist eine Feder angehängt. Das untere Wellenende weist eine Öffnung auf, in die ein Stift eingesetzt ist. Beim Einsetzen des Bürstenhalters in die Bürstenhalterbrücke geht der Stift einer an den Schaltstücken unter der Öffnung befestigten Platte durch Schlitze hindurch. Beim Drehen des Drehgriffs gleitet der Stift auf zwei spiralförmigen Rippen an der unteren Plattenseite und wird in zwei Rillen fixiert. Hierbei drückt die Welle die Feder zusammen, deren Druck den Kontakt zwischen keilförmigen, in Berührung kommenden Kontaktflächen sicherstellt.

Die Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter besitzt eine Blattfeder, die sich beim Herausnehmen des Bürstenhalters gegen die Seitenfläche der Bürste stemmt und sie vor dem Herausfallen schützt. Beim Drehen des Drehgriffs gleitet der Stift auf zwei spiralförmigen Rippen an der unteren Plattenseite und wird in zwei Rollen fixiert. Hierbei drückt die Welle die Feder zusammen, deren Druck den Kontakt zwischen keilförmigen in Berührung kommenden Kontaktflächen sicherstellt.

Die Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter besitzt eine Blattfeder, die sich beim Herausnehmen des Bürstenhalters gegen die Seitenfläche der Bürste stemmt und sie vor dem Herausfallen schützt. Beim Drehen des Drehgriffs in die Arbeitsstellung zur Befestigung des Bürstenhalters an der Bürstenbrücke dreht sich die Blattfeder um und gibt die Bürste frei.

Die keilförmigen Kontaktflächen des Bürstenhalters und der unbeweglichen Platten erfordern eine hohe Herstellungsgenauigkeit, was zur Komplizierung der Herstellungstechnologie führt.

Das Mittel zur Befestigung des Bürstenhalters an der Bürstenhalterbrücke, dessen Konstruktion durch die Form der Kontaktflächen bedingt ist macht die Herstellungstechnologie für den Bürstensatz gleichfalls komplizierter, denn der Durchgriff wird an der Welle befestigt, die eine sehr genaue Einstellung erfordert. Die Ungenauigkeit der Einstellung kann eine Sicherstellung und Verkeilung der Welle veranlassen, was die Drehung des Drehkopfs
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Befestigung des Bürstensatzes unmöglich macht.

Die Blattfeder der gerätetechnisch mit dem Befestigungsmittel für den Bürstenhalter verbundenen Halteeinrichtung für die Bürsten muss Drehkräfte aufnehmen, was ihre Lebensdauer wesentlich verringert.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, Schaltstücke für den Bürstenhalter und die feststehenden Platten der Bürstenhalterbrücke zu schaffen, die einen zuverlässigen Kontakt zwischen den Schaltstücken des Bürstensatzes und der Platten sowie eine einfache Befestigung bzw. Abnahme des Bürstenhalters zu gewährleisten, die Anwendung des Drehgriffs auszuschließen und eine derartige Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter zu entwickeln gestattet, dass keine Einwirkungen seitens der Drehkräfte auftreten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Kontaktjoch im Bürstenhalter (1) beweglich ausgeführt und gefedert ist und die Kontaktflächen (5) der Kontaktvorsprünge (4) der Platten (2) und die Kontaktfläche (9) des Kontaktjochs (8) bei der Kontaktierung in einer Ebene liegen, und dass der Handgriff zur Abnahme und Befestigung des Bürstensatzes in radialer Richtung beweglich ist.

Zweckmäßig enthält das Befestigungsmittel des Bürstenhalters an der Bürstenhalterbrücke im Gehäuse des Bürstenhalters untergebrachte Schnapper und ein elastisches Element, dessen Enden mit den Schnappen gekoppelt und in den Platten Schlitze für die Schnapper ausgeführt sind, wobei in der Arbeitsstellung des Bürstenhalters die Schnapper in die Schlitze eingreifen und bei der Verschiebung des elastischen Elementes in Richtung des Handgriffs die Schnapper in das Innere des Bürstenhalters eingezogen werden.

Zweckmäßig enthält die Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter zwei Blattfedern, wobei die erste Blattfeder mit einem Ende am Gehäuse des Bürstenhalters starr befestigt ist und mit dem freien Ende gegen die Seitenfläche der Bürste anschlägt, die zweite Blattfeder mit einem Ende gegen eine mit dem Schaltstück des Bürstenhalters starr verbundene Isolationsplatte anschlägt und mit dem anderen Ende an die erste Blattfeder in der Weise gekoppelt wird, dass sich bei der Druckminderung seitens der Isolationsplatte die zweite Blattfeder geraderichtet und das freie Ende der ersten Blattfeder hierbei von der Seitenfläche der Bürste abgehoben und die Bürste freigegeben wird.

Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Herstellungstechnologie für die Schaltstücke zu vereinfachen, weil die ebenen Kontaktflächen keine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordern.

Darüber hinaus gestattet es die vorliegende Erfindung, eine Verkeilung des Befestigungsmittels des an der Bürstenhalterbrücke bei der Befestigung bzw. Abnahme des Bürstenhalters zu verhindern.

Die Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter hat eine große Lebensdauer und sorgt für eine automatische Fixierung der Bürsten bei der Abnahme des Bürstenhalters von der Bürstenhalterbrücke.

Die Erfindung soll nachstehend anhand ihrer Ausführungsbeispiele und beiliegender Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 zum Teil die Bürstenhalterbrücke einer elektrischen Maschine mit einem abnehmbaren Bürstensatz gemäß der Erfindung.

Fig. 2 einen Teil des Bürstenhalters mit einem teilweisen Schnitt durch den Bürstenhalter senkrecht zu den stromführenden Platten, gemäß Erfindung.

Fig. 3 einen Teil der Bürstenhalterbrücke mit einem Schnitt durch den Bürstenhalter parallel zu den stromführenden Platten.

Fig. 4 eine Halteeinrichtung für die Bürsten in der Arbeitsstellung der Bürste, gemäß der Erfindung.

Fig. 5 die gleiche Halteeinrichtung für die Bürsten in einer fixierten Stellung der Bürste, gemäß der Erfindung.

Die Bürstenhalterbrücke der elektrischen Maschine mit abnehmbaren Bürstenhaltern enthält zwei feststehende ringförmige Platten 2, auf deren Innenflächen Nuten 3 ausgeführt sind, die die Bürstenhalter 1 führen. An den Platten 2 sind feststehende, in Form von hervorragenden Konsolen mit einer ebenen Kontaktfläche 5 ausgeführte Schaltstücke 4 angeordnet. Der abnehmbare Bürstenhalter 1 weist ein Gehäuse 6 mit in die Nuten 3 eingreifenden seitlichen Rippen und einen Handgriff 7 zur Abnahme und Befestigung des Satzes 1 an der Bürstenbrücke und ein Schaltstück 8 mit einer ebenen Kontaktfläche 9 auf. Am Gehäuse 6 sind mittels Schrauben 10 zwei kastenförmige Decken 11 befestigt. Zum Schutz eines mit der Montage Beschäftigten gegen einen elektrischen Schlag ist am Gehäuse 6 eine Isolierzwischenlage 12 angeordnet.

Der Handgriff 7 ist mit einer Isolierschicht 13 (Fig. 2) bedeckt und weist durch Öffnungen im Gehäuse 6 hindurchtretende und mittels Muttern 15 mit glatten Federringen 16 befestigte Säulen 14 auf. Auf den Säulen 14 sind Isolationshülsen 17 angeordnet, auf die Federn 18 und das Schaltstück 8 aufgesetzt sind. Federn 18, Hülsen 17 und Schaltstück 8 werden auf den Säulen 14 durch Scheiben 19 und Muttern 20 festgehalten. Das Schaltstück 8 ist von den Federn 18 und Scheiben 19 durch Isolierscheiben 21 isoliert. Die Halteeinrichtung für den Bürstenhalter 1 in der Bürstenhalterbrücke enthält ein elastisches Element 22 und zwei Schnapper 23, die beim Einsetzen des Bürstenhalters 1 in die Bürstenhalterbrücke und bei der Berührung der Kontaktflächen 5 und 9 in entsprechende Schlitze 24 der Platten 2 hineingehen. Die Deckel 11 dienen zur Führung der Schnapper 23. Der abnehmbare Bürstenhalter 1 weist zwei Bürsten 25 auf, deren flexible Leiter 26 an das Schaltstück 8 unmittelbar mit Hilfe von Schrauben 27 mit Scheiben 28 verbunden sind. Am Schaltstück 8 des Bürstenhalters 1 ist eine Isolationsplatte 29 mittels Schrauben 30 befestigt. Die Halteeinrichtung für die Bürsten 25 im Bürstenhalter 1 enthält zwei miteinander starr verbundene Blattfedern 31 und 32 (Fig. 3). Die Feder 31 ist mit einem Ende am Gehäuse 6 des Bürstenhalters 1 mittels Niete 33 befestigt und schlägt mit dem anderen Ende gegen die Seitenfläche der Bürste 25 an. Die zweite Blattfeder 32 ist mit einem Ende an die Feder 31 starr gekoppelt und schlägt mit dem freien Ende gegen die Isolationsplatte 29 an. Gegen die Stirnseite der Bürste 25 schlägt von der Seite der flexiblen Leiter 29 eine Spiralfeder 34 an.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Beim Einbau des Bürstenhalters 1 (Fig. 1) in die Bürstenhalterbrücke wird das Gehäuse 6 mit seinen Rippen in die Nuten 3 eingesetzt und der Satz 1 bewegt sich in diesen Nuten 3. Wenn die Kontaktfläche 9 des Schaltstücks 8 mit den Kontaktflächen 5 der Schaltstücke 4 in Berührung kommt, hört die Bewegung des Schaltstücks 8 auf. Hier bewegt sich das Gehäuse 6 mit den Bürsten 25 (Fig. 2) weiter, wobei die
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Schlitze 24 kommen. In diesem Augenblick treten die Schnapper 23 in die Schlitze 24 hinein und spannen den Bürstensatz 1 mit der Bürstenbrücke ein. Hierbei gewährleistet die Federkraft der Federn 18 einen zuverlässigen Kontakt zwischen den einander berührenden Kontaktflächen 5 und 9.

Nach dem Anschlagen des Schaltstücks 8 mit der Isolationsplatte 29 auf den Schaltstücken 4 setzen die Bürsten 25 und die Blattfedern 31 und 32 die Bewegung samt dem Gehäuse 6 fort.

Hierbei verringert sich der Druck der Isolationsplatte 29 (Fig. 4) auf das freie Ende der Blattfeder 32. Unter der Wirkung der eigenen Federkräfte biegt sich die Blattfeder 32 gerade, wobei das freie Ende der Blattfeder 31 von der Seitenfläche der Bürste 25 abgeschoben und die Bürste freigegeben wird.

Hierbei bildet sich ein Stromkreis beginnend bei der Bürste 25 (Fig. 3) über die flexiblen Leiter 26 zum Schaltstück 8 aus. Über das Schaltstück 8 (Fig. 2) gelangt der Strom zu den unbeweglichen Schaltstücken 4 und von da aus zu den unbeweglichen stromführenden Platten 2.

Zur Abnahme des Bürstenhalters 1 (Fig. 2) wird das elastische Element 22 in Richtung des Handgriffs 7 in die Lage 22 verschoben, weshalb die Schnapper 23 die Schlitze 24 verlassen und unter die Deckel 11 eingezogen werden. Hierbei spreizen sich die Federn 18 und heben das Gehäuse 6 an, mit dem zusammen die Blattfedern 31 und 32 angehoben werden. Der Druck der Isolationsplatte 29 erhöht sich die Feder 32 biegt sich und drückt die Blattfeder 31 an die Seitenfläche der Bürsten 25, wodurch sie im Gehäuse 6 des Satzes 1 fixiert werden. Danach wird der Satz 1 im Handgriff 7 aus der Bürstenhalterbrücke herausgezogen.

Die beschriebene Bürstenhalterbrücke der elektrischen Maschine gestattet es also, die Bürstenhalter ohne die elektrische Maschine vom Energieversorgungssystem abzuschalten, schnell auszuwechseln, wobei die Schaltstücke einfach in der Herstellung sind und einen zuverlässigen Kontakt sichern: die Halteeinrichtung für die Bürsten im Bürstenhalter sichert eine zuverlässige Fixierung der Bürsten bei der Abnahme des Halters und gibt bei dessen Befestigung die Bürsten automatisch frei, wobei sie in die Arbeitsstellung versetzt werden.

Claims (1)

1. Bürstenhalterbrücke einer elektrischen Maschine, die zwei feststehende, miteinander starr verbundene, parallel zueinander liegende stromführende Platten (2) mit daran befestigten Kontaktvorsprüngen (4) und zwischen den Platten angeordnete abnehmbar Bürstenhalter enthält, deren jeder einen Bürstensatz ein Kontaktjoch (8) zur elektrischen Kontaktierung des Bürstensatzes mit den Kontaktvorsprüngen der beiden Platten. Befestigungsmittel für den Bürstensatz an den Platten und einen Handgriff zur Abnahme Befestigung des Bürstensatzes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktjoch (8) im Bürstenhalter (1) beweglich ausgeführt und gefedert ist und die Kontaktflächen (5) der Kontaktvorsprünge (4) der Platten (2) und die Kontaktfläche (9) des Kontaktjochs (8) bei der Kontaktierung in einer Ebene liegen und dass der Handgriff zur Abnahme und Befestigung des Bürstensatzes in radialer Richtung bewegbar ist.

   Bürstenhalterbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel für den Bürstenhalter (1) an der Bürstenhalterbrücke in einem Gehäuse (6) des Bürstensatzes (1) untergebrachte Schnapper (23) und ein elastisches Element (22) enthält, dessen Enden mit den Schnappern (23) verbunden sind und in den unbeweglichen stromführenden Platten (2) Schlitze (24) für die Schnapper (23) ausgeführt sind, wobei in der Arbeitsstellung des Bürstensatzes (1) die Schnapper (23) in die Schlitze (24) hineingehen und bei der Verschiebung des elastischen Elements (22) in Richtung des Handgriffs (7) die Schnapper (23) in das Innere des Bürstensatzes (1) eingezogen werden.

   Bürstenhalterbrücke nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung für die Bürsten (25) im Bürstenhalter (1) zwei Blattfedern (31 und 32) enthält, wobei die erste Blattfeder (31) mit einem Ende am Gehäuse (6) des Bürstenhalters (1) starr befestigt ist und mit dem freien Ende gegen die Seitenfläche der Bürste (25) anschlägt, die zweite Blattfeder (32) mit einem Ende gegen eine mit dem Kontaktjoch (8) des Bürstenhalters (1) starr verbundene Isolationsplatte (29) anschlägt und mit dem anderen Ende an die erste Blattfeder (31) in der Weise gekoppelt ist, dass sich bei der Druckminderung seitens der Isolationsplatte (29) die zweite Blattfeder (32) geradebiegt und das freie Ende der ersten Blattfeder (31) hierbei von der Seitenfläche der Bürste (25) abgehoben und die Bürste (25) freigegeben wird.