DE2930915A1 - Kontakteinrichtung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kontakteinrichtung, insbesondere für Kollektoren und Schleifringe, bei der ein um 360° sich erstreckender, vorzugsweise nachgiebiger, Drehteil vorhanden ist, der den Kollektor bzw. Schleifring abrollt.

Solche Kontakteinrichtungen sind bekannt, so aus der US-PS 3 341 726 und DT-OS 23 27 793. Während die erstgenannte nur bei Kleinstmotoren und dies nur mit größter Leistungseinbuße funktioniert, haftet beiden der Nachteil an, etwas aufwendig zu sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontakteinrichtung anzugeben, die einfach aufgebaut ist und mit erträglichem Leistungsverlust für alle Verwendungszwecke geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine, vorzugsweise stationäre, Einrichtung vorgesehen ist, die zumindest zwei abgerundete Flächen aufweist, die innerhalb oder/und außerhalb des Drehteils angeordnet sind und auf diesen kraftmäßig und zwar vorzugsweise im Kontaktbereich mit dem Kollektor o. dgl. und vorzugsweise in Richtung zum Kollektor od. dgl. einwirken, wodurch der Drehteil gehalten wird, wobei die Einrichtung in loser Verbindung zum Drehteil steht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Ausführungsbeispielen geoffenbart, welche mit den Zeichnungen erklärt werden. Hierzu zeigen:

Fig. 1 - im Querschnitt - und 030016/0613

Fig. 2 - in Draufsicht - eine erfinciungsgemäße Kontakte inrichtung,

Fig. 3 und 4 erfindungsgemäße Ausführungen eines Kollektors,

Fig. 5 und 6 v/eitere Ausführungen von Kontakte inrichtungen.

Die im wesentlichen starr ausgeführte handförmige, z.B. metallige, Einrichtung 4 ist (Fig. 2) mit Schrauben 5, 6 an geeigneter Stelle, z.B. an der nicht gezeichneten Bürstenträgerplatte, befestigt und hat drei auch im wesentlichen starre Finger 1, 2, 3, deren ballige Enden (Fig. 1

- im Querschnitt gehalten entlang der Linie A-A von Fig. 2)auf den aus Federstahl bestehenden Drehteil 7 drücken. Dadurch wird der endlose Drehteil 7 gehalten, desweiteren v/ird eine gewisse Kontaktfläche mit dem Kollektor 8 erreicht. Zweckmäßig ist es, eine Führung für den Drehteil 7, bestehend aus dem am Kollektor 8 befestigten Ring 9 (Fig. 6) und der seitlich am Kollektor angeordneten Scheibe 10, zwischen denen der Drehteil abrollt, zu verwenden, was sich schwingungsdämpfend auswirkt.

Dreht sich der Kollektor 8 (Pfeilrichtung), so wird der Drehteil mitgenommen, wobei dieser durch die Finger 1-3 gehalten v/ird, und der Stromfluß erstreckt sich über die

- den stationären, letztlichen Stromanschluß darstellenden Schrauben 5, 6, die stationäre Einrichtung 4, deren Finger 1-3 und dann über den Drehteil 7 zu den einzelnen Lamellen des Kollektors 8.

Die Einrichtung 4 kann weniger (z.B. ohne Finger 1, der außerhalb des Drehteils angeordnet ist) oder mehr als drei Finger haben. Der Drehteil 7 kann auch starr ausgeführt sein, die Einrichtung 4 wäre dann nachgiebig gestaltet.

Bei der üblichen Form der Kollektorlamellen muß von der

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Einrichtung 4 auf den Drehteil 7 eine relativ große Kraft ausgeübt werden, d.h. der Drehteil wird "deformiert", damit die geforderte Überdeckung erreicht ist. Es wird daher vorgeschlagen, die Berandung der Lamellen im Bereich des Lamellenspaltes nicht wie gewohnt in Axialrichtung, sondern in einem Winkel zu der Axialrichtung des Kollektors, wie in Fig. 3 (die Punkt-Linie zeigt, wie auch in Fig. 4 die Kollektor-Axialrichtung), wo in Draufsicht einige erfindungsgemäße Lamellen aufscheinen. Noch besser ist eine Konstruktion der Lamellen 11, die in Fig. 4 gezeigt ist; hiermit wird ein rasches und reines Schalten durch den Drehteil 7 erreicht, weil, wenn zu Beginn und zu Ende der Berührung des Drehteils mit einer Lamelle eine große - längliche - Kontaktfläche vorhanden ist, im Gegensatz zu einer Ausführung nach Fig. 3» wo bei Beginn und bei Ende der Be^ rührung die Kontaktfläche punktförmig ist. Damit ist auch bei linsenförmiger Kontaktfläche von Drehteil und Kollektor, d.h. bei geringem Andrücken des Drehteils, die geforderte Überdeckung möglich. Solche Kollektorlarasllenformen sind auch für andere Kontakteinrichtungen, so die nach DOS 23 27 793, geeignet..

G ünstig ist es, den Drehteil 7 mit Reibringen zu beranden, die am Kollektor, die Reibung verstärkend, abrollen. Gemäß Fig. 5 hat der Drehteil 7 eine gezahnte Berandung, dementsprechend ist in diesem Fall der Ring 9 ein Zahnring, die Loch-Scheibe 10 ein Zahnrad - jeweils zumindest einen Zahn aufweisend -, d.h. die - am besten Sägezahnform habenden Zähne des Drehteils stehen mit denen der am besten aus Kunststoff bestehenden Teile 9, 10 im Eingriff. Dadurch wird ein schlupffreier Antrieb des Drehteils erreicht, wobei zu beachten ist, daß die Durchmesser des Drehteils und des Kollektors in einem ungleichen Verhältnis sind, damit die durch die Kommutierung aufgerauhte Oberfläche des Drehteils sich auf dessen gesamten Bereich verteilt, also das Schalten nicht immer an genau den gleichen Stel-

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len erfolgt. Mit "12" ist die Motorwelle bezeichnet.

Zusätzlich zu den starren Fingern 1-3 können auch, z.B. im Bereich der Kontaktfläche von Drehteil und Kollektor, nachgiebige Finger angeordnet werden, günstigerweise einstückig nit der Einrichtung 4 verbunden. Zwischen den Enden der Finger 1-3 und dem Drehteil 7 können Rollkörper angeordnet sein, die Enden wären dann entgegengesetzt zur Fig. 1 gekrümmt, in v/elcher Krümmung die Rollkörper den Drehteil abrollend gehalten werden. Möglich ist auch, statt den Führungen 9, 10 oder zusätzlich, an der Einrichtung 4 in Radialrichtung des Drehteils verlaufende, flächige Fortsätze der Einrichtung 4 anzuordnen, durch die der Drehteil (besser) geführt wird.

Nachgiebige Finger 1-5, die bei gegebenen Verschleiß von deren Berührungsflächen die gleiche Andruckkraft ausüben, sind auch bei einem nachgiebigen Drehteil von Vorteil, wenn eine sehr lange Lebensdauer gefordert wird. Ctatt eines Brehteil 7, d.h. eines Fohlzylinders oder eines Ringes, kann auch anderes, z.B. ein (dozimeterlanges)Band, verwendet werden.

Fehlt ein Reib- oder Zahnantrieb für den Drehteil 7, wird er durch dessen vom Funkenschlag aufgerauhten Oberfläche von den Lamellenkanten zeitweise mitgenommen und rollt zeitweise ab, hat also den Charakter einer endlosen Metallbürste, v/obei hier jedoch der gesamte Drehteί!umfang zur Verfügung steht und nicht die kleine Fläche einer Metallbürste. Bei einem Reib- bzw. Zahnantrieb wäre der Lamellenspalt bis zur IIiveauoberfläche anzufüllen.

Ss ist leicht ersichtlich, daß durch eine entsprechende erfindungsgemäße Ausführung von Drehteil 7 bzw. - ev. mehr als nur eine - Einrichtung / *" in starrer bzw. nachgiebiger Form bzw. Reib- oder Zahnantrieb sowie ev. zusätzlich erfindungsgenäßer Lamellenform die obige Aufgabenstellung erfüllt wird.

- Patentansprüche 030016/0613

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Kontakteinrichtung, insbes. für Kollektoren und Schleifringe von rotierenden elektrischen Maschinen, z.B. Motore, od. für Meß- und Regeltechnik, bei der ein sich um 360° sich erstreckender, z.B. nachgiebiger, Drehteil vorhanden ist und den Kollektor od. dgl. abrollbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine, vorzugsweise stationär angeordnete, Einrichtung (4) vorgesehen, von der zwei oder mehr, vorzugsweise einen bestimmten Winkelbereich umfassende, Stellen (Pinger 1, 2, 3) innerhalb od./und außerhalb des Drehteils (7) angeordnet sind und auf diesen, vorzugsweise im Kontaktbereich mit dsm Kollektor od. dgl., kraftmäßig einwirken und daher auf den Kollektor od. dgl. eine Andrückkraft ausüben, wobei diese Stellen vorzugsweise abgerundete Flächen aufweisen, wobei die Einrichtung (4) in loser Verbindung zum Drehteil (7) steht.

2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) einen schleifenden oder/und rollenden Kontakt zum Drehteil (7) herstellt.

3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 odor/und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteil (7) nachgiebig ausgeführt ist, wodurch er, zumindest während der und durch die Berührung mit dem Kollektor (8) im Kontaktbereich verändert wird, d.h. den Kollektor oder dgl. je nach Andruckkraft mehr oder weniger als einen V/inkelgrad des Drehteils (7) berührt, wobei die Einrichtung (4) zumindest im wesentlichen starr ist.

4. Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet.daß für den Drehteil (7) Begrenzungsbahnen (9,'1O) vorgesehen sind, die am Kollektor (8)

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oder dgl. angeordnet und in dessen Umfangsrichtung verlaufen, wobei diese auch gezahnt sein können und mit beidseitig gezahnten Rand des Drehteils (7) in Eingriff stehen können.

5. Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4) flächig ist, Finger (1, 2, 3) hat, die innen oder/und außen vom Drehteil (7) angeordnet sind und auf diesen einwirken.

6. Kontakteinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5 oder bekannter Art, z.B. nach Oe-PS 284 260, dadurch gekennzeichnet, daß zwei nebeneinanderliegende, gegenseitig isolierte Lamellen um einen bestimmten Winkelbetrag des Kollektorumfanges ineinandergreifen, wobei die Breite des LamellenabStandes kleiner ist als der genannte Winkelbetrag, wobei die Lamellen an deren Schaltstellen, das ist in Drehrichtung zu Beginn und zu Ende einer Lamelle, in einem gewissen Bereich zumindest annähernd in Axialrichtung des Kollektors verlaufen.

7. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinwirkung auf den Drehteil (7) im wesentlichen oder gänzlich im Bereich der dem

Kollektor oder dergleichen zugewandten Hälfte des Drehteils (7) erfolgt.

8. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder/und 2 dadurch gekennzeichnet.daß im Bereich der - vom Kollektor oder dgl. aus gesehen - seitlichen Enden des Drehteils (7) keine oder keine wesentliche Krafteinwirkung auf diesen erfolgt.

9. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder/und 3, dadurch gekennzeichnet.daß der Drehteil (7) im wesentlichen kreisrund ist.

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