DE2947753C2

DE2947753C2 - Bürstenanordnung für große elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE2947753C2
Application number: DE2947753A
Authority: DE
Inventors: Shoji Hitachi Motegi; Norihiro Katsuta Ooki; Yoshio Hitachi Takikawa; Yasuyuki Takahagi Wachi; Norio Tokaimura Ibaraki Yamakawa
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1978-11-29
Filing date: 1979-11-27
Publication date: 1985-03-28
Also published as: CA1122252A; FR2443157A1; US4296346A; FR2443157B1; JPS5574340A; DE2947753A1; AU518951B2; AU5314179A; JPS5942547B2

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenanordnung für große elektrische Maschinen, gemäß

dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Große elektrische Maschinen, beispielsweise Wasserturbinengeneratoren, sind in der Regel mit Schleifringen versehen, über welche die Erregungsenergic an die umlaufende lüuferwicklung zugeführt wird. Die Verbindung zu den Schleifringen wird dabei mit Hilfe von Kohlebürsten erreicht, die innerhalb besonderer Bürstenanordnungen gelagert sind.

Um einen kontinuierlichen Betrieb derartige·· elektrischer Maschinen aufrechterhalten zu können, sind die vorgesehenen Bürstenanordnungen derart ausgebildet, daß ein Austausch der sich verbrauchenden Kohlebürsten während des Betriebs, d. h. bei rotierender elektrischer Maschine, möglich ist. Dabei ist es in diesem Zusammenhang bereits bekannt (siehe US-PS 33 87 155), mehrere Kohlebürsten nebeneinander innerhalb eines Bürsteneinsatzes anzuordnen, welcher als gesonderte Einheit in entsprechenden Aussparungen einer starr angeordneten Bürsteneinsatzhalterung einselzbar ist Die Fixierung der eingesetzten Bürsteneinsätze erfolgt in diesem Fall mit Hilfe isolierter, am oberen Ende der Bürstencinsätze vorgesehener Drehgriffe, welche ebenfalls der allgemeinen Handhabung dienen.

Unter Berücksichtigung dieses Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bürstenanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß bei sehr großen elektrischen Maschinen eine relativ einfache Handhabung der austauschbaren Bürsteneinsätze auch unter schwierigsten Arbeitsbedingungen möglich ist. wobei aufgrund Qti besonderen Ausgestaltung der vorgesehenen gegenseitigen Verriegelung sehr geringe Schwingungsamplituden während des Betriebes auftreten, was der Lebensdauer der eingesetzten Bürsteneinsätze zugutekommt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Grifficilc starr an den Bürstcncinsätzen befestigt sind und daß innerhalb der einzelnen Verbindungsplattcn der ßürstcncinsatzhallcrung tin Arretierteil drehbar gelagert ist, dessen in den bereich aer Keilflächen ragender, mit einem Einführungsschlitz und einer Schrägflächc versehener Ringansut/. der Aufnahme und Fixierung eines zapfenförmigen, seitlich an den einzelnen Bürsteneinsätzen hervorragenden Ansatzes dient, wobei innerhalb der Vcrbindungsplatten Schlitze vorgesehen sind, durch welche an den einzelnen Arreticrteilen angesetzte Betätigungsstangen mit Griffstücken nach außen geführt sind.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß es aufgrund der CH-PS 3 72 744 und der DE-OS 26 07 828 bereits bei Bürstenanordnungen für elektrische Maschinen bekannt ist, einen Bedienungsgriff vorzusehen, welcher starr mit dem jeweiligen Bürsteneinsatz verbunden ist. Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehene Griffteil erlaubt jedoch ein winkelmäßig sehr genaues Einführen der jeweiligen Bürsteneinsätze in die Aussparungen der starren Bürsteneinsatzhalterung, so daß ein ungewünschtes Verkanten weitgehend vermieden wird. Mit Hilfe der verschwenkbaren Betätigungsstangen kann dann unabhängig von den jeweiligen Grifftcilün eine Ver· oder Entriegelung der jeweiligen Bürsteneinsätze vorgenommen werden, wobei die zur Durchführung der Verschwenkung zur Verfügung stehende Kraft relativ groß ist. so daß eine sichere Verriegelung zustandekommt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Untcransprüche 2 und 3.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispicls-

weise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise weggeschnittene Perspcklivansicht von Stromabnehmer- und zugehörigen Teilen einer umlaufenden elektrischen Maschine, die mit dem Bürstenhalter nach der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig.2 eine größere Perspektivansicht des Bürstenhalters nach F ig. 1;

F i g. 3 einen Verlikalschnitl durch den Bürstenhalter nach F i g. 2;

F i g. 4 eine der F i g. 2 ähnliche Perspektivansicht der Bürstenhaltevorrichtung des Bürstenhalters;

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht eines Teils der ortsfesten Einheit;

F i g. 6 eine perspektivische Explosionsansieht des am Befesiigungsvorsprung anliegenden Arretierteils und is des zugehörigen Betätigungshebels;

F i g. 7 eine perspektivische Explosionsansichi der Schwenkverbindung zwischen der Bürstenarretiereinheit und dem Bürstenhalter;

Fig.8 eine Perspektivansicht der Bürstenhaltevorrichtung zusammen mit einer in sie eingesetzten Bürste;

Fig.9 eine Perspeklivan.sichl des Festlegekeüs der Bürslenhaltevorrichtung; und

Fig. 10 die Beziehung zwischen der Drehzahl der umlaufenden elektrischen Maschine und den Schwingungen des Bürstenhalters.

Nach Fig. I₁ die einen Stromabnehmerteil und zugehörige Teile einer umlaufenden elektrischen Maschine zeigt, umfaßt die elektrische Maschine eine Läuferwelle 1, Schleifringe 2, die drehfest auf der Läuferwelie 1 angeordnet sind, und eine die Schleifringe 2 umgebende Bürstcneinsatzhalierung 3. Es sind zwar eigentlich zwei Schleifringe mit positiver und negativer Polarität vorgesehen: der Einfachheit halber ist jedoch nur einer gezeigt. J5

Die Schleifringe 2 bestehen aus einem elektrisch leilfähigcn Werkstoff und sind mit Läuferwicklungen (nicht gezeigt) über Zuleitungen 4 elektrisch verbunden, die in einer axialen Bohrung der Läuferwelie ί angeordnet sind.

Die auf dem Ständer der elektrischen Maschine befestigte Bürstcncinsatzhalterung 3 umfaßt eine Anschlußplatte 5, die mit einer Erregereinheit (nicht gezeigt) mit Zuleitungen elektrisch verbunden ist. Die Bürsteneinsatzhalterung 3 stellt die elektrische Verbindung zwisehen den Läuferwicklungen und dem Erreger her, insbesondere hat er die Funktion, eine elektrische Verbindung /wischen den umlaufenden Schleifringen 2 und dem ortsfesten Ständer herzustellen.

Die F i g. 2 und 3 zeiger verschiedene Teile der Bürsteneinsa;zhalterung3 in größerem Maßstab.

Die Bürstcneinsatzhaltcrrng 3 ist allgemein in einen Bürsteneinsatz 6 und eine ortsfeste Einheit 7 unterteilt. Die ortsfeste Einheit 7 ist am Ständer, der den ortsfesten Teil der umlaufende!:·elektrischen Maschine bildet, daucrhaft befestigt, wogegen der Bürsteneinsatz 6 im Bedarfsfall von der ortsfesten Einheit 7 demontierbar ist. Die Fig.4 und 5 zeigen den Bürsteneinsatz 6 und die ortsfeste Einheit 7 voneinander getrennt.

Unter Bezugnahme auf die Fi g. 3,4 und 8 wird zuerst der Aufbau des Bürsteneinsalzes 6 erläutert. Nach den F i g. 4 und 8 umfaßt der Bürsteneinsatz 6 mehrere Bürsten 8. eine diese Bürsten haltcrnde Bürstenhalterung 9, ein Griffteil 10 zum Transport des Bürsteneinsatzes 6, eine FcMlcgeeinheit 11, die den Bürsteneinsalz 6 an der μ ortsfesten Einheit 7 festlegt, und eine Bürstenarrcticreinhcrt 12, die die Bürsten 8 in der Bürstenhalterung 9 arretiert, während der Rürstencinsul/ 6 transportiert

Die Bürstenhalterung 9 umfaßt mehrere Führungsschächte 13. deren jeder zur Aufnahme einer Bürste S dient Jeder Führungsschacht 13 ist als hohler Viereckständer von solcher Größe ausgelegt, daß eine freie Bewegung der Bürste 8 in Längsrichtung (Pfeil R in F i g. 4) möglich ist, jedoch eine Bewegung der Bürste 8 in seitlicher Richtung ausgeschlossen ist. Eine der Wandungen jedes Führungsschachtes 13 bildet einen Teil einer Hauptwand 14, die in Längsrichtung über eine relativ große Strecke verläuft. Nach Fig.4 hat eine Bürstenhalterung 9 z. B. vier Führungsschächte 13, es ist jedoch ersichtlich, daß die Anzahl der Führungsschächte 13 von der Kapazität der elektrischen Maschine bestimmt wird. Normalerweise hat eine solche Bürstenhalterung 9 drei oder vier Führungsschächte 13 bei einer elektrischen Hochleistungs-Maschine.

Weiter umfaßt die Bürstenhalterung 9 mehrere Schraubenfedern 15, deren jede eine Bürste 8 mit einem vorgegebenen Druck von normalerweise ca. 150 g/cm² gegen die Schleifringe 2 drückt. Jede Sti-iraubenfeder 15 ist mil ihrem einen Ende an einem unteren Vbschnitt eier Hauptwand 14 festgelegt, und ihr anderes Ende ist Frei (vgl. Fig.3). Dieses freie Ende der Schraubenfeder 15 liegt auf der Oberfläche 8a der zugeordneten Bürsten 8, die in der Führungsschacht 13 eingesetzt ist, an.

In den oberen Abschnitt der Hauptwand 14 sind Gewindelöcher gebohrt, und Einstellschrauben 16 sind in diese Gewindelöcher geschraubt, um die Anschlußklemmen von Bürstenkabeln 17 der Bürsten 8 an der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 zu befestigen.

Das Griffteil 10 ist ebenfalls an der Hauptwand 14 befestigt. Das Griffteil 10 erstreckt sich vom Oberende der Hauptwand 14 in die gleiche Richtung wie die Hauptwand 14 und ist an dieser entweder unmittelbar oder über die Festlegeeinheit 11 gesichert. Eine aus einem elektrischen Isolierstoff gebildete Schutzplatte 18 liegt zwischen dem Griffteil 10 und der Hauptwand 14 sowie der Festlegeeinheit 11, so daß ein Bediener g*:gi;n elektrische Schläge geschützt ist. Selbstverständlich besteht das Griffteil 10 ebenfalls aus einem Isolierstoff. Die Schutzplatte 18 nach Fig.4 besteht vollständig aus einem durchsichtigen elektrischen Isolierstoff. Dies hat zur Folge, daß der Verschleißgrad und der Betriebszustand der Bürsten in einfacher Weise von außen feststellbar sind. Die Schutzplatte 18 braucht jedoch nicht vollständig aus Isolierstoff zu bestehen, sondern kann auch durch Aufbringen einer isolierenden Oberflächenbcschichtung auf eine Metallplatte gebildet sein. Das gleiche gilt für das Griffteil 10. Die Schutzplatte 18 ist vorteilhafterweise so groß wie möglich, so daß der Bediener sowohl gegen Stromschläge als auch gegen mechanische Gefahren geschätzt ist. Größe und Form der Schutzplane 18 sind zweckmäßigerweise auch unter Berücksichtigung eines einfachen Lösens des Bürsteneinsatzes 6 gewählt. Nach F i g. 4 hat die Schutzplatte 118 Rechteckform, da eine so geformte Schutzplatte nach der Montage in ihrer Lage den Raum zwischen den benachbarten Bün>t°neinsätzen 6 vollständig abdeckt und somit den Bediener in vorteilhafter Weise gegen Stromschläge schützt.

Nach F i g. 8, die eine Perspektivansicht der Rückseite des Bürstciieinsat/es 6 ist, ist die Festlegeeinheit 11, die den Bürsteneinsatz 6 an der ortsfesten Einheit 7 (vgl. F i g. 5) festlegt, ebenfi ¹Is an der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 befestigt. Die 3ürstenarreticreinheit 12, die die Bürsten 8 in den Führungsschächten 13 während des Lösens und Auswechselns des Bürsteneinsatzes 6

oder während der Zeit, in der der Bürstcncinsal/. b vom Bediener transportiert wird, arretiert, ist ebenfalls an der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 befestigt.

Die Festlegeeinhcit 11 umfaßt ein keilförmiges Befestigungselement 19 mit zwei sich verjüngenden Abschnitten 11a, die in Richtung zu den Schleifringen 2 oder nach unten in Fig.8 konvergieren, und mit einem säulenförmigen Ansatz 20, der von einem oberen Mittenabschnitt des Elements 19 senkrecht in bezug auf die Ebene der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 vorspringt. Dieser Ansatz 20 bildet einen Teil von Bcfestigungselementen. Die sich verjüngenden Abschnitte 11.ι des Befestigungselements 19 stehen mit dazugehörigen, sich verjüngenden Flächen 266 einer Verbindungsplattc 26 in der ortsfesten Einheit 7 (wird noch unter Bezugnahme auf F i g. 5 erläutert) in Druckanlage und stellen die elektrische Verbindung zwischen dem Biirsicncinsatz 6 und der ortsfesten Einheit 7 her, wahrend sie gleichzeitig den Bürsteneinsatz 6 an der ortsfesten F.inheit mechanisch festlegen. Daher sind die Oberflächen der sich verjüngenden Abschnitte 11a des Bcfcstigungselementes 19 so bearbeitet, daß sie vollständig eben und glatt sind, so daß die sich verjüngenden Abschnitte 11a in enge Verbindung mit den zugehörigen, sich verjüngenden Flächen 266 der Verbindungsplattc 26 in der ortsfesten Einheit 7 treten können. Nach Fig.8 ist in dem oberen Mittenabschnitt des Befestigungsclemcnts

19 eine Ausnehmung 19a gebildet, und der Ansatz 20 steht von der Bodenwand dieser Ausnehmung 19;) vor.

Das Befestigungselement 19 hat eine solche Keilform, daß seine Breite sich /um Linierende der Bürstenhalterung 9 oder in Richtung auf die Schleifringe 2 stetig vermindert, und vom Unterende des keilförmigen Befestigungselements 19 verlaufen zwei beanstandete Schlitze 19s zu dem die größte Breite aufweisenden Oberende. Der Ansatz 20 ist an dem keilförmigen Befestigungselement 19 einstückig in der bereits erläuterten Lage festgelegt, und die Wahl der Lage dieses Ansatzes

20 ist aus noch zu erläuternden Gründen sehr wichtig. Hier sei nur kurz gesagt, daß der Ansatz 20 in einem oberen Mittenabschnitt des keilförmigen Bcfcsiigungselements 19 in einer zu den Schlitzen 19.v radial entgegengesetzten Stellung positioniert ist.

Ein unter Bezugnahme auf F i g. 5 noch zu erläuternder Arretierteil 27 ist mit dem Ansät/ 20 in Anlage bringbar, und sein einer Endabschnitt wird in die dem Ansatz 20 benachbarte Lage gebracht, wenn der Bürsteneinsatz 6 auf der ortsfesten Einheit 7 montiert ist. Daher ist um den Ansatz 20 des Befestigungselemente 19 ein ausreichend großer Raum zur Aufnahme des Arretierteils 27 vegesehen. Zur Bildung dieses Raums um den Ansatz 20 ist das keilförmige Befestigungselement 19 an der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 entweder mit Bolzen 21, die in kegeligen Senkungen aufgenommen sind, oder mit Bolzen, deren Boizenköpfc speziell ausgebildet sind, befestigt.

Die Bürstenarretiereinheit 12 ist auf der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 in einer Lage angeordnet, die näher als der Ansatz 20 an den Schleifringen 2 liegt. Die Bürstenarretiereinheit 12 umfaßt ein Halteteil 22. das eine Schwing- oder Schaukelbewegung ausführt, wodurch die Bürsten 8 in den Führungsschächten 13 durch Anlage am Halteteil 22 mit ihren Seitenflächen arretiert werden. Das Halteteil 22 ist längs der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 so angeordnet, daß es sich von einer Stellung nahe dem Unterende der Hauptwand 14 bis zu einer Stellung nahe dem Ansatz 20 (vgl. Fig.8) erstreckt. Das Halteteil 22 ist etwa in seinem Mittenab- schnitt von einem Drehzapfen 23 schwenkbar geh.illen, der in zwei von der \ laupl wand 14 der Bürstenhalterung 9 verlaufenden, bcubslundctcn Laschen 14a drehbar gelagert ist (vgl. F i g. 7). Das eine oder obere Kndc 22./ des llaltclcils 22 endet sehr nahe am Ansät/. 20, und das andere oder untere Ende 226 endet nahe dem I Jntcrcndc der Hauptwand 14 der ßürstcnhaltcrung 9. In diesem Fall ist das Untcrcndc 226des Haltctcils 22 jedoch nicht einfach angrenzend an das Untcrende der Hauptwand

ίο 14 positioniert, sondern ist in besonderer Weise ausgebildet und geformt. Aus F i g. 8 ist ersichtlich, daß dieses Untcrcndc 22b des Haltctcils 22 kammartig ausgebildet ist, wobei ebenso viele Zähne 22c wie Führungsschächlc

13 vorgesehen sind, und das linde 22t/jedes Kamm/ahns i'> 22c· ist zum zugehörigen Führungsschachi 13 hin so umgebogen, daß es in einen im linierende der I lauptwand

14 gebildeten Ausschnitt 146 einfügbar ist. R'ir die Zwecke der l-'rläulcrung wurde zwar angegeben, daß die Hürsiennrreliercinheil 12 eine Schwingbewegung ausführen kann, diese Schwingvorrichtung ist jedoch hier nicht frei beweglich. Nach Fi g. 7 ist auf dem Drehzapfen 23 eine Torsionsfeder 29 angeordnet, die das Halteteil 22 zwischen den hochkansigen Laschen 14a der Hauplwand 14 schwenkbar so halten, daß die F.n den 22</des Kammteils 226 des Haltctcils 22 normaler weise in Richtung zu den zugeordneten Führungsschichten 13 beaufschlagt sind. Wie besonders aus F i g. 7 ersichtlich ist. weist die Torsionsfeder 29 einen im wcscntiichcn U-förmigcn Mittenabschnitt 29a oder Bu gel und zwei schraubenförmige Federabschnitte 296 auf, die sich vom U-förmigcn Mittenabschnitt 29a in beiden Richtungen erstrecken, und jeder Schraubcnfcderabschnitt 296 hat einen geraden Endabschnitt 29c. Die Torsionsfeder 29 wird /wischen den gegcnüberlie genden Wandungen des schwenkbar gelagerten Mitten abschnitts des Haltctcils 22 zusammengedrückt, wobei ihre geraden Endabschnittc 29c gegen das Haltcteil 22 wirken und ihr ü-füfniiger miiienabschniii 29« gegen die Haupt wand 14 der Bürstenhalterung 9 wirkt.

Die so ausgebildete und angeordnete Torsionsfeder 29 hat eine erhöhte Festigkeit und verhindert vollständig ein Ungleichgewicht in der Lage der Enden 22c/des Kamintcils 226 des I laitcteils 22 relativ zu den zugehörigen Führungsschächicn 13. Wenn also die Enden 22o des Kammicils 226 des llalleteils 22 mit den in den l'ührungsschiichtcn 13 gehaltenen zugehörigen Dürsten in Anlage gelangen, besteht in den relativen Lagen der Enden 22c/ des Kammteils 226 kein merkliches Ungleichgewicht, so daß die Bürsten 8 mit einem im wc- sentlichen gleichmäßigen Haltedruck wirksam beaufschlagt werden.

Der so aufgebaute Bürsteneinsalz 6 ist durch einen Bedienen der das Griffteil 10 erfaßt, frei transportierbar, während die Bürsten 8 im Bürstenhalter 9 gehalten wer den.

Der Aufbau der ortsfesten Einheit 7, an der der Bürstencinsatz 6 montiert ist. wird unter Bezugnahme auf F i g. 5 erläutert. Als Hauptteile umfaßt die ortsfeste Einheit 7 zwei

M) bcabstandete Sammelringe 24, die über den zugehörigen Schleifringen 2 (vgl. F i g. 1) mit einem dazwischen unterhaltenen, vorbestimmten Abstand angeordnet sind, ferner mehrere Verbindungsplattcn 26. die zwischen den Sammclringen 24 angeordnet und an ihnen

b5 mit Bolzen 25 gesichert sind, mehrere jeweils mit einem Ansatz in Eingriff tretende Arretierteiie 27, deren jedes in einem Teil der zugeordneten Verbindungsplatte 26 angeordnet ist und einen Teil der Befestigungselemente

bildet, und mehrere Betätigungsstangen 28 zum Betätigen der zugehörigen Arrclierteile 27.

Die Sammeiringe 24 sind am Ständer der elektrischen Maschine festgelegt, so daß sie die Verbindungsplattcn 26 abstützen und gleichzeitig die einzelnen liürstcnhalicrungen 9 mit den Anschlußplatten 5 nach Fig. I elektrisch verbinden.

Die Vcrbindtingspliilien 26 sind in Umfangsriehtung der ik*..nmelringe mil einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet. Jede Verbindungsplatle 26 ist der zugehörigen Bürstenhalterung 9 benachbart angeordnet.

Nach Fig. 5 umfaßt die Verbindung.splaite 26 eine obere Fläche 26a, die von den Schleifringen 2 entfernt ist. und eine keilförmige Nm 26c, die von der oberen flache 26a nach unten verlauft und das zugehörige Befestigungselement 19 des Bürslcneinsat/.cs 6 aufnimmt. Die Keilnut 26c weist zwei gegenüberliegende, sich verjüngende Flächen 26b auf. die in den gegenüberliegenden Scitenwandungen der an den Sammeiringen 24 gesicherten Verbindungsplatte 26 gebildet sind, und die Weite dieser Keilnut 26c vermindert sich stetig von der oberen Fläche 26a der Verbindungsplatte 26 in Richtung zu den Schleifringen 2. Die Keilnut 26c weist eine öffnung 26c/ auf, die in Umfangsriehtung der Sammelringe 24 verläuft, und zwischen den oberen Enden der sich verjüngenden Flächen 26b und der oberen Fläche 26a der Verbindungsplatle 26 sind zwei sich verjüngende Abschnitte 26e gebildet, die eine Neigung aufweisen, die wenigstens kleiner als diejenige der sich verjüngenden Flächen 26b ist. Diese sich verjüngenden Abschnitte 26c erleichtern das Einführen des keilförmigen Befestigungselements 19 in die Keilnut 26c der Verbindungsplatte 26. Selbst wenn also das keilförmige Befestigungselement 19 mehr oder weniger verschoben in die zugehörige Keilnut 26c eingeführt wird, wirken die sich verjüngenden Abschnitte 26c als Führungsflächcn, so daß die Einführung des Befestigungselement:; 19 in die Keilnut 26c durch den Bcdicner erleichtert wird. Aus dem gleichen Grund sind im oberen Bereich der öffnung 26c/ der Keilnut 26c Abschrägungen 26/" vorgesehen.

Das Arretierteil 27, das mit dem Ansatz 20 des Befestigungsclemcnts 19 des Bürstcneinsatzes 6 in Eingriff gelangt und ihn festlegt, ist in einem Mittenabschnitt einer hohlen Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 angeordnet. Das Arretierteil 27 hat im wesentlichen die Form eines Vollzylinders und erstreckt sich durch die Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 in Umfangsriehtung der Sammelringe 24.

Das Arretierteil 27 ist an der Verbindungsplatte 26 so schwenkbar gelagert, daß es um seinen Drehpunkt frei drehbar ist, d, h„ daß es eine Winkelbewegung um einen ausreichend großen Winkel ausführen kann, so daß der Ansatz 20 gegen eine Bewegung arretiert ist.

Fig.6 zeigt im einzelnen den Aufbau des Arretierteils 27. Das Arretierteil 27 erstreckt sich durch die Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 und steht an seinem einen Ende 27a um einen Betrag /(vgl. F i g. 5) in die Keilnut 26c vor, und im vorstehenden Endabschnitt 27a ist eine Arretiernut 27b gebildet, die sich nach außen durch einen Teil der Umfangsfläche der Stirnfläche des Endabschnitts 27a und durch diese öffnet. Die Arretiernut 27b hat solche Größe, daß der Ansatz 20 des Bcfestigungselemcnts 19 des Bürsteneinsatzes 6 frei in sie einsetzbar ist.

Der Endabschnitt 27a des Arreiiertcils 27 weist eine Keilfläche 27c auf, die die Bürstenarreticrcinheit 12 in noch zu erläuternder Weise betätigt, wenn der Bürsteneinsatz 6 in seiner Lage an der ortsfesten Einheit 7 befestigt ist. Das Arretierteil 27 weist an seiner Umfangsfläche einen der Arretiernut 27b benachbarten Stufenabschnitt 27d auf, und eine im wesentlichen kreisrunde Endplatte 27c ist durch Bolzen (nicht gezeigt) am anderen Knde des Arretierteils 27 entfernt von dem die Arretiernut 27b aufweisenden Endabschnitt 27a befestigt, so daß eine Verschiebung des Arretierteils 27 selbst ver hindert wird. Der Stufenabschnitt 27dund die Endplatte 27e treten mit den jeweiligen Flanschen der hohlen Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 in Verbindung und verhindern eine axiale Verschiebung des Arretierteils 27. An einem Teil des Umfangs der Endplatte 27e

r> ist ein gewölbter Ausschnitt 27p gebildet. Dieser bestimmt den Bereich der Winkelbewegung des Arretierteils 27 und ist so angeordnet, daß er mit einem an der Verbindungsplattc 26 vorgesehenen Anschlag (nicht gezeigt) in Anlage gelangt. Der Bürsteneinsatz 6 ist in seiner Stciiung an der ortsfesten Einheit 7 durch die Winkelbewegung des Arretierteils 27 festgelegt, das mit der Betätigungsstange 28 verschwenkbar ist. Die Betätigungsstange 28 ist am Arrelierteil 27 durch eine Nut- und Federverbindung mechanisch befestigt. Dazu ist ein Loch 27g zur Aufnahme der Stange im Arretierteil 27 vorgebohrt. Der zugehörige Endabschnitt 28a der Betätigungsstange 28 wird in dieses Loch 27^ des Arretierteils 27 eingefügt, und der andere Endabschnitt der Betätigungsstange 28 ragt durch die Verbindungsplatte 26

jo (vgl. F i g. 5) nach außen oder von den Schleifringen 2 weg. Auf dem äußersten Ende der Betätigungsstange 28 ist ein Griff 28b befestigt, der die Handhabung der Stange 28 erleichtert. Es ist ersichtlich, daß auf diesen Griff 28b eine der Schutzplatte 18 entsprechende Isolierung

J5 aufgebracht ist, um den Bediener vor elektrischen Schlagen zu schützen. In der Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 ist ein elliptisches Langloch 26Λ (vgl.

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• · Q. **f £,«.»>IXB*.l, UM.» t.. WVt-Ug WU. XIIX. UIIIIUIIgAIIhIItUIIg der Sammelringe 24 senkrecht verläuft, und der Endab schnitt 28a der Betätigungsstange 28 erstreckt sich in dieses Langloch 26h. Damit kann die Betätigungsstange 28 im Langloch 26Λ in dessen Längsrichtung hin- und herbewegt werden. Die mechanische Verbindung zwischen der Betätigungsstange 28 und dem Arretierteil 27 ist bevorzugt eine lockere Nut- und Federverbindung, so daß die Betätigungsstange 28 im Bedarfsfall von dem Arretierteil 27 gelöst werden kann. In diesem Fall ist der Umfangsrand der öffnung des die Stange 28 aufnehmenden Lochs 27g des Arretierteils 27 bevorzugt trich- terförmig ausgebildet, so daß das Ende 28a der Betätigungsstange 28 leicht einführbar ist.

Der wie vorstehend angegeben aufgebaute Bürsteneinsatz 6 wird an der ortsfesten Einheit 7 wie folgt montiert bzw. davon demontiert. Bürsten 8 werden in die Führungsschächte 13 der Bürstenhalterung 9 eingesetzt (vgl. F i g. 8). Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist dabei nur eine Bürste 8 gezeigt Vor dem Einsetzen der Bürsten 8 in die Führungsschächte 13 wird die Bürstenarretiereinheit 12 gelöst, d. h. die Enden 22c/des Kamm-

bo teils 22b des Halteteils 22 werden von den Führungsschächten 13 weggedrückt, und dann werden die Bürsten 8 von den Unterenden der Führungsschächte 13 her in Richtung des Pfeils R in F i g. 8 gegen die Kraft der Schraubenfedern 15 eingeführt. Die

b5 Bürstenarrctiercinheit 12 kann gelöst werden und in dieser Stciiung durch die Finger des Bedieners gehalten werden. Im Hinblick auf ein zeitsparendes Einsetzen sowie die Sicherheit des Bedieners ist es jedoch zweck-

mäßig, einen konischen Stab 30 zu verwenden, der zwischen das Halteteil 22 und die Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 geschoben wird (vgl. F i g. 8).

Nachdem die Bürsten 8 vollständig in die l'Uhrungsschächte 13 eingesetzt sind, wird die Bürstenarretiercinheit 12 in die Arretierstellung zurückgebracht, indem der konische Stab 30 entfernt wird. Infolgedessen gelangen die Enden 22c/des Kammteils 22b des Halteteils 22 mit den benachbarten Seitenilächenteilen der Bürsten 8 in Anlage und verhindern ein Austreten der Bürsten 8 aus den Führungsschächten 13.

Anschließend werden die Anschlußklemmen der von den Bürsten 8 ausgehenden Bürstenkabel 17 mit den Einstellschrauben 16 an der Hauptwand 14 festgelegt. Somit wird die Baugruppe nach F i g. 4 erhalten.

Der Bediener ergreift das Griffteil 10 des nunmehr zusammengebauten Bürsteneinsatzes 6 entsprechend Fig.4 und transportiert den Bürsteneinsatz 6 zu der vorbestimmten Stellung des Stromabnehmerteils der elektrischen Maschine, so daß der ßürsiencin.saiz S an der ortsfesten Einheit 7 nach Fig.5 montiert werden kann. Vor der Montage wird die Betätigungsstange 28 verschwenkt, so daß die im Arretierteil 27 in der ortsfesten Einheit 7 gebildete Arretiernut 27b nach oben oder in Einbaurichtung des Bürsteneinsatzes 6 weist. (Normalerweise verbleibt aber diese Arrcticrnut 27b in dieser Lage, nachdem der Bürsteneinsatz 6 von der ortsfesten Einheit 7 demontiert wurde.) Bei der Montage des Bürsteneinsatzes 6 an der ortsfesten Einheit 7 muß der Bediener die keilförmigen Festlegeelemente 19 des Bürsteneinsatzes 6 sorgfältig zu der zugehörigen Keilnut 26c der Ve. bindungsplatte 26 richten, so daß das Befestigungselement 19 satt anliegend in der Nut 26c aufgenommen wird. Dadurch, daß an den Umfangsrändern der Keilnut 26c abgeschrägte Abschnitte 26e gebildet sind, wirken diese aber als Führungen, so daß das Befestigungselement 19 auch dann richtig in die Keilnut 26c eingefügt wird, wenn es vom Bediener etwas ungenau zur Keilnut gerichtet wird. Somit kann das keilförmige Befestigungselement 19 in einfacher Weise in satte Anlage in der zugehörigen Keilnut 26c gebracht werden, ohne daß der Bediener sich bei diesem Vorgang besonders anzustrengen braucht.

Nachdem das keilförmige Befestigungselement 19 vollständig in die zugehörige Keilnut 26c der Vcrbindungsplatte 26 eingefügt ist. liegen die schrägen Flächen 266 der Keilnut 26c in engem Kontakt mit den zugehörigen schrägen Flächen Hades Befestigungselements 19. und der Ansatz 20 steht mit der Arretiernut 276 des Arretierteils 27 in Eingriff. In diesem Zustand der Baugruppe betätigt der Bediener die Betätigungsstangc 28 mit der freien Hand. d. h. mit der den Griff 10 nicht greifenden Hand. Infolge des Verschwenkens der Betätigungsstange 28 wird das Arretierteil 27 um den der Winkelbewegung der Stange 28 entsprechenden Betrag geschwenkt, und die Arretiernut 276 des Arrelierteils 27 ist nunmehr zur Seite gerichtet, wodurch der Ansatz 20 festgelegt ist und nicht entweichen kann. Gleichzeitig drückt die Seitenwand 27 Λ der Arretiernut 276 den Ansatz 20 nach unten bzw. in Richtung zu den Schleifringen 2. Somit ist ersichtlich, daß die Seitenwand 27Λ der Arretiernut 276 eine sanfte Wölbung hat. die sich dazu eignet, den Ansatz 20 nach unten bzw. zu den Schleifringen 2 hin zu drücken, wenn das Arretierteil 27 verschwenkt wird.

Der Bürsteneinsatz 6 kann an der ortsfesten Einheit 7 in der erläuterten Weise gesichert werdetv Es ist zu beachten, daß das keilförmige Befestigungselement 19 an den drei Scheitelpunkten eines großen Dreiecks an der Rückflächo der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 abgcstüt/l ist und somit sehr widerstandsfähig gegen seitliche Schwingungen ist. Der Grund hierfür ist, daß sich durch jeden in dem keilförmigen Befestigungselement 19 gebildeten Schlitz 19s eine federnde Gegenkraft ergibt, so daß das Arretierteil 27 mit dem Ansatz 20 in Reibkontakt liegt.

Die Dreipunkt-Abstützung sowie der Widerstand gc-

gen seitliche Schwingungen wird unter Bezugnahme auf F i g. 9 erläutert. Diese ist eine Perspektivansicht nur des keilförmigen Bcfestigiing.selcmcnts 19, das durch verschiedene Kräfte entsprechend den Strichlinienpfeilen abgestützt ist. Im abgestützten Zustand des keilförmi gen Befestigungselement.¹; wirken Vorspannkräfle ent sprechend den Pfeilen /?,» die orthogonal in bezug auf die schrägen Flächen 11;i des keilförmigen Bcfc:Iigungselcments 19 verlaufen, auf diese Flächen 11a pegenüber den Schlitzen 19s, und zwar aufgrund der von

ΪΜ UCII hM.lllllAC'll I3J CI^CUgICII VJCgCIIIM OI IC. ■ CIIICI «V 11 U der Ansatz 20 mit einer nach unten gerichteten Vorspannkraft entsprechend dem Pfeil Q beaufschlagt. Diese Vorspannkräfte haben eine Abstützung zur Folge, durch die das Befestigungselement 19 an den drei Schei telpunkten eines gedachten Dreiecks A entsprechend den Strichlinicn abgestützt ist. so daß es stabil in seiner Lage gehalten ist. Eine weitere Tatsache ist. daß das keilförmige Befestigungselement 19 kaum in die Richtungen der Vollinienpfeile P, und Pb beweglich ist, so

jo daß unerwünschte Schwingungen der Bürstenhalterung 9 in Umfangsrichtung der Sammelringc 24 im wesentlichen vollständig vermieden werden, da das Arretierteil 27 in der ortsfesten Einheit 7 in abstützender Rcibanlage an dem Ansatz 20 des Befestigungselements 19 an-

J5 liegt.

Die Grafik nach F i g. 10 zeigt die Vergleichsergcbnisse zwischen der Festlegung der Bürstenhalterung in einem Bürstenhalter nach der Erfindung bzw, in einem bekannten Bürstenhalter. Insbesondere ist die Bezic hung /wischen der Schwingungsamplitude des Kopftcils der Bürstenhalterung in Richtung der Glühanlage der Bürsten an den Schleifringen sowie der Schleifring-Drehzahl angegeben. Die bei dem Versuch verwendeten Bürstcnhaltcrungen sind von der Art, wie sie übli-

4S cherweise in umlaufenden elektrischen Hochleistungs-Maschincn benutzt werden, und können vier Bürsten von 25-40- 100 mm haltern. Der Durchmesser der Schleifringe beträgt dabei 350 mm.

Die Strichlinien-Kurven X bedeuten den Schwin-

gungsausschlag der Bürstenhalterung in dem bekannten Bürstenhalter, und die Vollinien-Kurven Y bedeuten den Schwingungsausschlag der Bürstenhalterung in dem Bürstenhalter nach der Erfindung. Diese Kurven haben einen Änderungsbereich, da eine Änderung des Bürstenstroms, d. h. eine Änderung der Ausgangsleistung des Generators, eine entsprechende Änderung der Arbeitskennlinicn der Bürsten zur Folge hat

Aus F i g. 10 ist ersichtlich, daß die Werte des Schwingungsausschlags bei verschiedenen Drehzahlen im Fall des Bürstenhalters nach der Erfindung um ca. 20% unter denen des bekannten Bürstenhalters liegen, womit der hier angegebene Bürstenhalter gegenüber dem bekannten Bürstenhalter stark verbessert ist; die Werte des Schwingungsausschlags neigen allerdings bei sämtli chen Kurven dazu, mit zunehmender Schleifri.ig-Dreh zahl zu steigen.

Aus der vorstehenden Erläuterung gehen das Verfahren zum Festlegen der Bürstenhaltevorrichtung6 an der

·ΛΙ /DO

ortsfesten Einheit 7 sowie die Auswirkungen der Abstützung vollständig klar hervor. Es ist zu beachten, daß dös Verschwenken der Betätigungsstange 28 auch eine betätigung Ger Bürsienarretiereinheit 12 in einer noch zu erläuternden Weise bewirkt. Nachdem das keilförmige Befestigungselement 19 des Bürsteneinsalzes b in die zugehörige Keilnut 26c·der Verbindungsplatte 26 eingefügt ist, jedoch bevor die Betätigungsstange 28 vcrschwenkt wird, bleibt die Arretiernut 27b des Arretierteils 27 nach oben gerichtet, und die Bürstenarrctiereinheit 12 bleibt in der Stellung, in der die Bürsten 8 in den Führungsschächten 13 festgelegt sind. Das heißt, das obere Ende 22a (das dem Endabschnitt 27a des Arreticrteils 27 gegenüberliegende Ende) des Haltetcils 22 der Bürstenarre'iereinheit 12 befindet sich nicht in Anlage an der schrägen Fläche 27c" am Endabschnitt 27a des Arreticrtcils 27, und das Halteelement 22 verbleibt in der Stellung, in der es sich befindet, bevor der Bürsteneinsa'.z 6 an der ortsfesten Einheit 7 montiert ist.

Wenn der Beüiener die Betätigungsstange 28 zu verschwenken beginnt, beginnt das Ende 22a des Haltcteils 22 an der schragen Fläche 27c am Endabschniit 27a des Arrctierteils 27 in Anlage zu treten. Während des Vcrschwenkens der Betätigungsstange 28 beaufschlagt diese schräge Fläche 27c das Ende 22a des Haltcteils 22, so daß eine Schwingbewegung des Halteteils 22 um einen begrenzten Winkelbetrag um den Drehzapfen 23, der das Halteteil 22 an der Hauptwand 14 schwenkbar halten, erfolgt. Infolgedessen werden die Enden 22c/ des Kammteils 22b des Halteteils 22. i}\e vom Ende 22a entfernt liegen, von den Seitenflächen dsr Bürsten 8 gelöst, so daß die Bürsten 8 freigegeben werden.

Mit den vorstehend angegebenen Schritten wird der Bürsteneinsatz 6 an der ortsfesten Einheit 7 montiert und die ortsfeste Einheit 7 elektrisch mit den Schleifringen 2 verbunden. Dieser Zustand ist in den Fig. 1—3 gezeigt.

Es wird nun der Vorgang zur Demontage des Bürstcncinsatzes 6 von der ortsfesten Einheit 7 erläutert. Dieser Vorgang verläuft genau umgekehrt wie die Montage des Bürsteneinsatzes 6 an der Einheit 7.

Der Bürsteneinsatz 6 wird von der ortsfesten Einheit 7 dann demontiert, wenn die Bürsten 8 verschlissen oder beschädigt sind oder wenn die Bürsten oder der Bürsteneinsatz 6 überprüft werden müssen.

Beim ersten Schritt des Demontagevorgangs ergreift der Bediener das Griffteil 10 des Bürsteneinsatzes 6 mit einer Hand und verschwenkt mit der anderen Hand die Betätigungsstange 28. Dadurch erfolgt ein Verdrehen des Arretierteils 27, so daß die Anlage zwischen dem Arretierteil 27 und dem Ansatz 20 nicht mehr gegeben ist. Somit ist der Bürsteneinsatz 6 aus der Festlegestellung gelöst und kann nun von der ortsfesten Einheit 7 abgenommen werden.

Gleichzeitig mit dem Lösen des Bürsteneinsatzes 6 von der Festlegestellung, d. h. also gleichzeitig mit dem Verschwenken des Arrctierteils 27, wird das Ende 22a des Halteteils 22, das in Druckanlage an der schrägen Fläche 27c des Arrelierteils 27 gehalten ist, aus der Anlagestellung freigegeben, und die Zahnenden 22d des Halteteils 22 gelangen in Anlage an der unteren Seitenfläche der Bürsten 8 und beaufschlagen diese mit Druck. Die Bürsten 8 sind somit durch die Enden 22a des Halteteils 22, die in Druckanlage an den Bürsten 8 liegen, und durch die Wandungen der Führungsschächte 13 gegenüber der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung 9 durch Reibung festgelegt. Wenn der Bediener nun das Griffteil 10 hochzieht, kann der Bürsteneinsatz 6 von der ortsfesten Einheit 7 abgenommen werden, während die Bürsten 8 in den Führungsschächten 13 der Bürstenhalterung 9 gehalten sind.

Da in diesem Fall die Kammzahnenden 22c/des HaI-tcteils 22 der Bürstenarretiereinheit 12 sich in die zugehörigen Ausschnitte 14Λ im unteren Ende ehr .Haupiiwand 14 der Bürstenhalterung 9 erstrecken, liegt jedes dieser Enden 22c/ an der zugehöriger* Bürste 8 an einer relativ weit oben liegenden Stelle der entsprechenden

to Seitenfläche der Bürste 8 an. Somit haben diese Enden 22c/die Funktion, die Bürsten 8 durch Zusammenwirken mit den Wandabschnitten der Führungsschächte 13 gegenüber der Hauptwand 14 der Bürstenhalterung in ausreichender Weise in der Arretierlage zu halten. Ferncr haben die Kammzahnenden 22c/ des Halteteils 22 der Bürstenarretiereinheit 12 aufgrund der Kammform die Funktion von Federn, so daß die vier Bürsten 8 unabhängig von etwaigen Größenunterschieden infolge von Verschleiß mit im wesentlichen gleichmäßigen HaI-tedrücken beaufschlagt werden.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß bei dem angegebenen Bürstenhalter das Griffteil 10 auf jedem Bürsteneinsatz 6 vorgesehen ist, und daß die Betätigungsstange 28 zum Festlegen jedes Bürsteneinsalzes 6 an der ortsfesten Einheit 7 an dieser vorgesehen ist. Daher kann der Bediener die Betätigungsstange 28 zur Montage oder Demontage des Bürsteneinsatzes 6 an oder von der ortsfesten Einheit 7 mit der jeweils freien Hand, die nicht das Griffteil 10 des Bürsteneinsa izes 6 ergreift, verschwenken. Somit wird die Handhabung zur Montage oder Demontage des Bürsteneinsaüzes 6 an oder von der ortsfesten Einheit 7 wesentlich vereinfacht. Wenn der Bürsteneinsatz 6 in einer umlaufenden elektrischen Hochleistungs-Maschine verwendet wird, z. B. in einem Turbinengenerator mit einer Leistung von 800 MVA, ist jeder Bürsteneinsatz 6 normalerweise zur Aufnahme von vier Bürsten ausgelegt und wiegt etwa 6 kg. Durch dieses Gewicht wird der Bediener sehr angestrengt sein, wenn er den Bürsteneinsatz 6 getragen und sie in der vorbestimmten Lage a:n der ortsfesten Einheit 7 montiert hat. Wenn nun der Bediener den Bürsteneinsatz 6 in einer Hand trägt und die Betätigungsstange 28 zum Festlegen des Bürsteneinsatzes 6 an der ortsfesten Einheit 7 mit derselben Hand betätigt, ist dies eine schwere Arbeit. Insofern ist der angegebene Bürstenhalter besonders vorteilhaft, da der Bediener die Betätigungsstange 28 mit der freien Hand ungehindert handhaben kann, da diese an der ortsfesten Einheit 7 angebracht ist. Da außerdem die Betätigung* stange 28 an der ortsfesten Einheit 7 vorgesehen ist, wird das Gewicht des Bürsteneinsatzes 6 um das Gewicht der Stange 28 verringert, und der zum Tragen des Bürsteneinsatzes 6 erforderliche Kraftaufwand wird dementsprechend vermindert.

Es mag erscheinen, als ob die Auswirkungen der verbesserten Transportierbarkeit des Bürsteneinsatzes und der leichteren Handhabung zum Festlegen des Bürstereinsatzes 6 an der ortsfesten Einheit 7 nicht sehr bedeutend seien. Diese Verbesserungen führen jedoch zu einer beträchtlichen Entlastung des Bedieners, der den Bürsteneinsatz 6 in einem schwer zugänglichen Bereich und in einer von Schwingungen und Lärm erfüllten und Gefahren aufweisenden Umgebung handhaben muß. Wie bereits eingangs erwähnt, muß der Bediener den

b5 Bürsteneinsatz 6 in einer Umgebung handhaben, in der unmittelbar vor ihm die Läuferweiie z. B. eines 50 H2:- Generators mit der hohen Drehzahl von 50 U/s umläulit und die Umgebung von starken Schwingungen und

Lärm erfüllt ist und femer eine Vielzab! von elektrisch leitenden Teilen einschließlich der Bürsienhalterungen und Sammelringe vorhanden ist Ein an einem solchen Arbeitsplatz in einer solchen Umgebung beschäftigter Bediener ist großen Nervenbelastungen ausgesetzt. Außerdem hat eine elektrische Hochleistungs-Rotationsmaschine dieser Art eine große Anzahl Bürsten, und die Arbeit muß also so oft durchgeführt werden, wie Bürsteneinsätze 6 vorhanden sind. Somit stellen die durch die Erfindung erzielten Verbesserungen für den Bediener wesentliche Erleichterungen dar.

Bei dem angegebenen Bürstenhalter ist die Betätigungsstange 28, die zum Festlegen des Bürstenetnsatzes S an der ortsfesten Einheit 7 verschwenkbar ist, so angeordnet, daß sie in Axialrichtung der umlaufenden elektrischen Maschine bewegbar ist Daher kann die Betätigungsstange 28 frei bewegt werden, ohne daß eine Störung durch die benachbarten Bürstenhalterungen 9, die in Umfangsrichtung der Maschine nebeneinander angeordnet sind, erfolgt, d. h. ohne daß die Betätigungsstange in Richtung zu den benachbarten Bürstenhaiterungen 9 bewegt wird, so daß die Stange in einfacher Weise handhabbar ist Durch diese Anordnung der Betätigungsstange 28 braucht der Abstand in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Bürstenhalterungen 9 bei der Auslegung des Bürstenhalters nicht besonders berücksichtigt zu werden, so daß dieser Abstand relativ beliebig wählbar ist.

Bei dem angegebenen Bürstenhalter ist der Bürsteneinsatz 6 an der ortsfesten Einheit 7 durch das Zusammenwirken des Arretierteils 27, des Ansatzes 20 und der Betätigungsstange 28 lösbar befestigt. Diese Anordnung bietet den zusätzlichen Vorteil, daß das von der Betätigungsstange 28 verschwenkte Arretierteil 27 unter Anwendung des Hebelprinzips in die erwünschte Stellung verschwenkt werden kann, so daß der Bediener bei diesem Vorgang keine besondere Kraftanstrengung zu machen braucht. Dadurch, daß der federnde Endabschnitt 27a des Arretierteils 27 von der Wandflächc der Zwischenwand der Verbindungsplatte 26 nach außen vorsteht und die Arretiernut 276 aufweist, die mit dem Ansatz 20 des Befestigungselements 19 in der Bürstenhalterung 9 in Anlage gelangt wird dieser Endabschnitt 27a des Arretierteils 27, wenn er an der Arretiernut 27 b mit dem Ansatz 20 in Anlage liegt, ausgelcnkt und erzeugt eine Federwirkung, so daß eine hohe Festlegungskraft erhalten wird, ohne daß eine besondere Feder zur Erhöhung der Kraft zum Festlegen des Bürsteneinsatzes 6 an der ortsfesten Einheit 7 benötigt wird. Bei herkömmlichen Vorrichtungen ist es üblich, zwischen zwei Teilen eine Druckfeder vorzusehen, um zwischen diesen beiden Teilen eine hohe Feder-Gegenkraft zu erzeugen. Zum Anordnen der Druckfeder zwischen diesen beiden Teilen wird ein Spezialwerkzeug verwendet oder eine spezielle Vorrichtung hergestellt, um die Druckfeder zwischen den beiden Teilen gegen die Gegenkraft der Feder anzuordnen. Bei dem hier angegebenen Bürstenhalter, bei dem der Endabschnitt 27a des Arreticrtcils 27 an der Arretiernut 276 mit dem Ansatz 20 des Befestigungselements t9 in Afretieranlage gelangt, ist es nicht notwendig, nacheinander die Einzelteile zusammenzufügen, so daß dieser Teil des Bürstenhalters sehr leicht montierbar ist.

Das Arretierteil 27 weist den Stufenabschnitt 27c/auf. der so bearbeitet ist. daß seine Form der Dicke des Flanschs, der die Innenwand der keilförmigen Nut 26c der Platte 26 bildet, entspricht. Wenn daher das Ende 22a des Halteteils 22 der Bürstenarrctiereinheit 12 an der schrägen Fläche 27c des Arretierteils 27 anliegt nimmt dieser Flansch die Gegenkraft vollständig auf. so daß ein zuverlässiger Betrieb der Bürstenarretiereinheit 12 sichergestellt ist.

Aus F i g. 6, die eine Perspcktiviansicht des Arretierteils 27 und der Betätigungsstange 28 ist geht hervor, daß das Arretierteil 27 eine Umfangsnut 27m im wesentlichen in seinem Mittenabschnitt (in Längsrichtung des Arreticrteils gesehen) an einer Stelle gegenüber dem

ίο Langloch 26h der Verbindungsplatte 26, in das sich der Endabschnitt 28a der Betätigungsstange 28 erstreckt aufweist. Nach F i g. 3 verläuft ein Loch 26^ radial durch den unteren Teil der Verbindungsplatte 26 an einer der Umfangsnut 27m des Arreticrteils 27 gegenübcriicgen den Stelle. Die Umfangsnut 27/n des Arretierleils 27 und das Loch 26g bewirken eine weitere Verbesserung dei Wartungsfähigkeit und Betriebszuverlässigkeit des Bürstenhalters, wie noch erläutert wird. Es ist allgemein bekannt daß bei Bürstenhaltern dieser Art die weichen Bürsten 8 auf den umlaufenden Schleifringen 2 schleifen, und infolgedessen wird auf den benachbarten Teilen infolge von Verschleiß Bürstenabrieb abgelagert Die Ablagerung des pulverförmigen Bürstenabriebs auf dem drehbaren Arretierteil 27 durch das die Stange auf nehmende Langloch 26/i der Aufnahme 26 kann die freie Schwenkbarkeit des Arrctierteils behindern und dadurch die zum Verschwenken der Betätigungsstange 28 benötigte K-aft erhöhen oder kann die in Anlage gelangenden Teile des Arreticrteils beschädigen. Durch die Kombination der Umfangsnut 27/n des Arretierteils 27 mit dem radialen Durchgangsloch 26g der Verbindungsplatte 26 wird diese Gefahr beseitigt. Das heißt, der pulvcrförmige Bürstenabrieb, der in das Langloch 26Λ gelangt wird in dem Kühlluftstrom mitgerissen und bewegt sich um die Umfnngsnut 27m des Arrcticrtcils 27 und wird schließlich durch das in der Vcrbindungsplaltc 26 vorgesehene Durchgangsloch 26g nach draußen abgeführt. Daher verbleibt dieser Bürslcnabricb nicht auf den in Anlage stehenden oder gelangenden Teilen des Arrctierteils 27, so daß die vorgenannten Schwierigkeiten bzw. Schaden vermieden werden. Das Durchgangsloch 26g kann in größerer Anzahl vorgesehen werden, und es ist noch vorteilhafter, wenn das Durchgangsloch 26h in Abhängigkeit von der Lage der Bürstenhalterung 9 die Vcrbindungsplatte 26 in einer Richtung durchsetzt, die zur Abfuhr des pulverförmigen Bürstenabriebs am besten geeignet ist. Ferner kann dieser pulverförmige Bürstenabrieb in zufriedenstellender Weise abgeführt werden, wenn die Beziehung zwisci η dem radialen Durchgangsloch 26^,der Umfangsnut Ulm und dem Langloch 26h so gewählt ist, daß die axiale Weite der Umfangsnut 27/n gering größer als die axiale Weite des Langlochs 26/i und der Durchmesser des Durchgangslochs 26g- größer als die axiale Weite der Umfangsnut 27/n ist. Diese Beziehung erleichtert die erwünschte vollständige Abfuhr des pulverförmigen Bürstenabriebs aus dem Raum zwischen dem Arretierteil 27 und der Verbindungsplatte 26. Bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist das Durchgangsloch 26g am

Abschnitt 26m gegenüber der Umfangsnut 27m als Schulterbohrung ausgeführt (vgl. Fig.3), so daß eine

ähnliche Wirkung wie bei einem Durchgangsloch 26# mit großem Durchmesser erhalten wird.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daO

die Befestigungsmittel, mit denen das keilförmige Befestigungselement das an der Bürstenhalterung gesichert ist, an der ortsfesten Einheit lösbar befestigt wird, ir reibschlüssiger Verbindung mit dem Bcfcstigungselc

15

ment stehen, d. h. die Befestigungsmittel beaufschlagen das Befestigungselement mit einem Sicheruqgsdruck, und gleichzeitig wird das Befestigungselement durch die reibschlüssige Verbindung an einer Bewegung in einer zur Richtung des Festlegedrucks senkrechten Richtung gehindert; die radial verlaufenden Schlitze sind in dem Ende des Befestigungselement* radial entgegengesetzt zu der Lage der Befestigungsmittel vorgesehen, so daß die mit dem Befestigungselement zusammengefügte Bürstenhalterung in ihrer Lage durch das Zusammenwirken der federnden Haltedrücke, die von den Schlitzen des Befestigungselements ausgeübt werden, und des Fesliegedrucks, der von den Befestigungsmitteln ausge- -übt wird, die mit dem Befestigungselement in reibschlüssiger Verbindung stehen, gehalten wird und eine seitliche Verschiebung der Anordnung vermieden wird. Somit kann die Bürstenhalterung durch das Dreipunkt-Abstützsystem stabil gelagert werden und ferner durch die Befestigungsmittel gegen Schwingungen in seitlicher Richtung, d. h. in Richtung des Schleifkontakts der Bürsten mit den umlaufenden Schleifringen» stark abgestützt werden, so daß unerwünschte seitliche Schwingungen der Bürstenhalterung auch dann kicingehaltcn werden, wenn die elektrische Rotationsmaschine eine Hochleistungsmaschine ist und mit hoher Drehzahl umläuft.

Ferner umfassen die Befestigungsmittel zum lösbaren Festlegen der Bürstcnhaltevorrichtung an der ortsfesten Einheit die Betätigungsstange zum Verschwenken d<*r Befestigungsmittel, und diese Stange und ein Teil der Befestigungsmittel sind an der ortsfesten Einheit angebracht. Daher kann der Bediener die Betätigungsstange zum Sichern der Bürstenhaltevorrichtung an der ortsfesten Einheit mit seiner freien Hand verschwenken, während die andere Hand die Bürstenhaltevorrichtung einschließlich der Bürstenhalterung und der zugehörigen Teile trägt, so daß die Montage oder Demontage der Bürstenhaltcvorrichlung an oder von der ortsfesten Einheit wesentlich vereinfacht ist. Da ferner die Betätigungsstange und derjenige Teil der Befestigungsmittel, -to der zum lösbaren Montieren des Bürsteneinsatzes an der ortsfesten Einheit betätigbar ist, nicht an dem Bürstencinsatz der vom Bcdicncr getragen wird, vorgesehen sind, wird das Gewicht des Bürsteneinsat/cs entsprechend vermindert, und die Tragbarkeit wird verbes- scrt. Selbst wenn also in der Bürstenhalterung eine große Anzahl Bürsten vorgesehen ist, ist die Vorrichtung leicht an der ortsfesten Einheit montierbar bzw. davon demontierbar, und die Bürsten können entnommen und ausgewechselt werden, ohne daß die bisher dafür crforderlichc schwere Arbeil geleistet werden muß.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

55

M)

b5

Claims

Patentansprüche:

1. Bürstenanordnung für große elektrische Maschinen, bestehend aus s einer starren Bürsteneinsatzhalterung mit an dem Ständer der elektrischen Maschine befestigten Rachringen, welche durch in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnete Verbindungsplatten miteinander verbunden sind, to ferner eine Anzahl von mit Griffteilen versehenen Bürsteneinsätzen, welche jeweils mit paarweise angeordneten Keilflächen zur Anlage an korrespondierenden Keilflächen der Verbindungsplatten versehen sind, IS sowie einer Vielzahl einzelner Bürsten, von weichen jeweils eine bestimmte Anzahl nebeneinander in entsprechenden Führungsschächten der Bürsteneinsätze unter Federbeaufschlagung verschiebbar gelagert sind, wobei die Sürsteneinsatzhalterung sowie die einzelnen Bürsteneinsätze mit gegenseitigen Drehvcrriegelungen einschließlich Schrägflächen versehen sind, mit welchen die Bürstenhalterungen mit ihren Keilflächen in der mit entsprechenden Keilflächen versehenen Bürsteneinsatzhalterung kraftschlüssig fixierbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Griffteile (10) starr an den Bürsteneinsätzen (6) befestigt sind und daß innerhalb der einzelnen Verbindungsplatten (26) der Bürsteneinsatzhalterung (3) ein Arretierteil (27) drehbar gelagert ist, dessen in den Bereich der Keilflächen χ26ο) Tuender, mit einem Einführungsschlitz (276,) tnd einer Schrägfläche (27b) versehener Ringansatz (27a) c r Aufnahme und Fixierung eines zapfenförmigen seitlich an den einzelnen Bürsteneinsätzen (6) hervorragenden Ansatzes (20) dient, wobei innerhalb der Verbindungsplattcn (26) Schlitze (26/)^ vorgesehen sind, durch welche an den einzelnen Arretierteilen (27) angesetzte Bctätigungsstangen (28) mit Griffstücken (286;nach außen geführt sind.

2. Bürstenanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an den Bürsteneinsätzen (6) jeweils ein unter Federbeaufschlagung ste- hendes kammförmiges Halteteil (22) schwenkbar gelagert ist,dessen untere Enden (72d)\n den Verschiebungsbereich der innerhalb der Führungsschächte (13) verschiebbar gelagerten Bürsten (8) ragen, während das obere Ende (22a,) des Halteteils (22) derart ausgebildet ist, daß bei eingesetzten Bürslcneinsätzen (6) in die Bürsteneinsatzhalterung (3) durch Anlage an den drehbaren Arretierteilen (27) ein Abheben der unteren Enden (22(/J des Halteteils (22) und damit eine Freigabe der verschiebbaren Bürsten (8) möglich ist.

3. Bürstenanordnung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (27) im rückwärtigen Bereich eine mit einem Ausschnitt (27p,} versehene Endplatte (27 e,) zur Begrenzung des t>o Schwenkbereichs des Arretierteils (27) in Verbindung mit einem starr angeordneten Stift aufweist.