DE29610353U1

DE29610353U1 - Kohlebürste mit einem Stromableiter

Info

Publication number: DE29610353U1
Application number: DE29610353U
Authority: DE
Original assignee: CARBONE AG; Deutsche Carbone AG
Current assignee: CARBONE AG; Deutsche Carbone AG
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2006-06-14
Also published as: WO1997048153A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste, die aus einem pulverförmigen Werkstoff gemeinsam mit einem Stromableiter in tangentialer Richtung bezogen auf eine Kollektor, an dem die Kohlebürste in Einsatzposition anliegt, verpreßt ist, wobei der Stromableiter in einer Nut der Kohlebürste in radialer Richtung umgebogen ist.

Derartige Kohlebürsten mit eingepreßtem Stromableiter werden generell auch als Schleifkontakt bezeichnet.

Die Erfindung geht also aus von bekannten Kohlebürsten, die in tangentialer Richtung (t) zu einem Kollektor, mit sie zusammenwirken, aus einem Pulvergemisch gepreßt sind. Dabei werden die Stromableiter in gleicher Richtung eingepreßt. Das Verpressen des Pulvers in t-Richtung wird vorgezogen, da durch die sich dabei ergebenden laminare Struktur des verpreßten Pulvers der elektrische Widerstand in Stromrichtung verhältnismäßig gering ist. Wenn die Stromableiter dementsprechend ebenfalls in tangentialer Richtung eingepreßt sind, müssen die Stromableiter bei entsprechender Bürstenführung in radialer Richtung bezogen auf den Kollektor aus der Bürsteführung herausgeführt werden. Dazu ist es notwendig, die Stromableiter um 90° in radialer Richtung umzubiegen. Die umgebogenen Stromableiter werden in dem Bereich der Umbiegung von einer Nut aufgenommen, die aus der Kohlebürste in t-Richtung ausgeformt ist. Die Nut ist dabei durch eine Hüllkurve tangential mal axial (t &khgr; a) definiert.

Eine solche an sich erwünschte Bauweise der Kohlebürste mit Stromableiter war jedoch nicht immer möglich, und zwar dann, wenn das Maß der Kohlebürste in tangentialer Richtung (t-Maß) verhältnismäßig gering ist oder die Dicke bzw. der Querschnitt des benötigten, üblicherweise im Querschnitt runden

Stromableiters relativ groß ist, so daß dieser nicht mehr in

I einer ausreichend tiefen Nut untergebracht werden konnte. In diesen Fällen war es bekannt, die Kohlebürste ohne Stromableiter bzw. Kabel in tangentialer Richtung zu pressen. Der Stromableiter wurde anschließend in einem gesonderten Arbeitsgang in radialer Richtung durch Bohren und Einstampfen eingebracht, oder aber es wurde der Kohlenkörper gemeinsam mit dem Stromableiter in radialer Richtung verpreßt. Letztere Vorgehensweise ist aber deswegen weniger erwünscht, da - wie erwähnt - das Verpressen des Pulvers in tangentialer Richtung infolge der sich dadurch ergebenden laminaren Struktur des verpreßten Pulvers in Stromrichtung einen geringeren elektrischen Widerstand ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in einem Schleifkontakt, d.h. eine Kohlebürste mit Stromableiter der eingangs genannten Gattung, bei der der elektrische Widerstand in Stromrichtung verhältnismäßig gering ist, einen Stromableiter mit relativ großen Querschnitt in einer Nut unterzubringen, in welcher der Stromableiter in die gewünschte Richtung gebogen ist.

Diese Aufgabe wird für einen Stromableiter der in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung dadurch gelöst, daß ein Stromableiter eingesetzt wird, dessen Querschnitt sich im wesentlichen in axialer Richtung in Einsatzposition an dem Kollektor erstreckt.

Mit anderen Worten wird als Stromableiter nicht eine übliche Rundlitze der benötigten Stärke verwendet, sondern ein Stromableiter mit einem Querschnitt, der seine größte Ausdehnung rechtwinklig zu der tangentialen Richtung (t-Richtung), d.h. in axialer Richtung bezogen auf den Kollektor, aufweist. Deswegen braucht die Nut in der Kohlebürste nicht sehr tief zu sein, während sie sich unproblematisch auch bei dünnen Kohlenkörpern ausreichend in axialer Richtung ausdehnen kann, um den Stromableiter im Bereich der Umbiegung aufzunehmen.

ⁱ Vorteilhafte Formen der Stromableiter, die nicht einstückig zu sein brauchen, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Kohlebürste mit Stromableiter ist allgemein, d.h. ohne Bezugnahme auf den Kollektor, definiert durch die Merkmale des Anspruchs 2.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Stromableiters besteht nach Anspruch 3 aus einer Litze in Bandform. Wegen der geringen Dicke der Litze, die ein Metallgewebeband ist, genügt eine geringe Nuttiefe im Kohlekörper, wobei das Metallgewebeband zuverlässig nach oben in radialer Richtung aus der Bürstenführung herausgeführt werden kann. Der Stromableiter braucht nicht unbedingt einstückig ausgeführt zu sein, sondem kann gemäß Anspruch 4 aus mehreren in der axialen bzw. dritten Richtung nebeneinander angeordneten Rundlitzen bestehen, deren Einzelquerschnitte zur Definition des Querschnitts gemäß den Ansprüchen 1 und 2 zu einem Gesamtquerschnitt zusammengesetzt gedacht werden. Bei der Verwendung der Rundlitzen kann also die auch sonst übliche Litzenform, jedoch hier in besonderer Zusammensetzung bzw. Anordnung zweckmäßig verwendet werden.

Weiter ist zweckmäßig an dem freien Ende des Stromableiters ein Stromableitungsstück in Form eines Kabelschuhs angeordnet. Damit ist der übliche Anschluß der Kohlebürste bzw. des Schleifkontakts ermöglicht.

Speziell können die freien Enden der Litzen in dem Fall der Verwendung mehrerer runder Litzen als einheitlicher Stromableiter zu einem Ableitungsstück in Form eines Kabelschuhs verschweißt sein. Es wird also durch das Vorhandensein der Vielzahl der Litzen der Anschluß der Kohlebürste einfach gehalten. Außerdem werden die Litzen durch das Ableitungsstück in der gewünschten Konfiguration auch außerhalb des Kohlenkörpers gehalten.

j Insbesondere bei Kohlebürsten größerer Leistung können minde-■ stens zwei Stromableiter in je einer zugehörigen Nut gemäß Anspruch 6 vorgesehen sein.

Der Führungssteg, der gemäß Anspruch 7 neben der Nut hervorsteht, gewährleistet die Führung der Kohlebürste in einem Halter, in den sie eingesetzt ist. Die Kabelnut behindert somit nicht die Führung der Kohlebürste.

Besonders zweckmäßig befindet sich der Führungssteg gemäß Anspruch 8 zwischen zwei Nuten, welche die umgebogenen Bereiche der Stromableiter aufnehmen. Der mittige Führungssteg gewährleistet eine sicherere Führung als beispielsweise nur ein außermittig vorstehender Führungssteg.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Kohlebürste mit zwei Metallbändern als Stromableiter, von denen in Fig. 1 nur ein Metallband zu sehen ist,
Fig. 2 eine Ansicht auf die Kohlebürste gemäß Fig. 1

in tangentialer Richtung A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweiten Ausführungsform der Kohlebürste mit zwei Stromableitern, die jeweils aus drei Rundlitzen zusammengesetzt sind, und

Fig. 4 eine Ansicht auf die Kohlebürste gemäß Fig. 3 wiederum in tangentialer Richtung.

In den Figuren ist jeweils auch ein zur Definition der Richtungen angedeuteter Kollektor, von dem nur ein Ausschnitt dargestellt ist, mit 1 bezeichnet.
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Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, wie in einem Kohlenkörper 2, der in tangentialer Richtung (A) des Kollektors ver-

preßt ist und eine entsprechende laminare Struktur (C) aufweist, Nuten 3 und 4 flach ausgeformt sind. Die Nuten bilden annähernd rechteckförmige Vertiefungen an den oberen Ecken des Kohlenkörpers, siehe insbesondere Fig. 2. Aus Fig. 1 kann ersehen werden wie ein Stromableiter 5, dessen eines Ende in tangentialer Richtung mit dem Kohlekörper 2 verpreßt ist, innerhalb der Nut 3 umgebogen ist, so daß sich der Stromableiter überwiegend radial nach oben erstreckt. Entsprechendes gilt für den zweiten Stromableiter 6, der aus Fig. 2 zu ersehen ist. Die beiden Stromableiter 5 und 6 bestehen aus Litzen in Bandform, d.h. Metallbändern, an deren oberen Enden jeweils ein Ableitungsstück in Form eines Kabelschuhs 7 bzw. 8 angebracht ist bzw. das Litzenende durch Umformen z.B. einen Schweißvorgang zu einem Kabelschuh geformt wurde.

Es ist weiter zu ersehen, wie sich die flachen Stromableiter, deren Querschnitt im wesentlichen als längliches Rechteck geformt ist, wobei sich die Haupterstreckung des Querschnitts in Fig. 1 senkrecht zur Zeichenebene und in Fig. 2 parallel zu dieser verläuft, an die Form der flachen Nuten 3 und 4 angepaßt ist, so daß trotz der flachen Nuten der Biegebereich der Stromableiter nicht aus den Nuten hervorsteht. Die Form der flachen Nuten ist ihrerseits an diejenige des Kohlenkörpers 2 angepaßt, insbesondere was die Tiefe der Nut bzw. die

^⁵ Dicke des Kohlenkörpers in Relation zu der Höhe und Breite der Nut bzw. des Kohlenkörpers betrifft.

Bei der zweiten Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4, in welcher gleiche Teile wie bei der ersten Ausführungform mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, liegt lediglich eine andere Ausführungsform der Stromableiter 9 und 10 vor: Die Stromableiter bestehen hier jeweils aus drei dicht nebeneinander angeordneten Rundlitzen 11,11,13 bzw. 14,15,16. Die Rundlitzen sind so nebeneinander mit den Kohlenkörper 2 verpreßt, daß sie zusammen gesehen jeweils eine ähnliche Querschnittsform wie ein Band bilden, welche aus den Einzelquerschnitt der Rundlitzen zusammengesetzt gedacht werden

• ·

j kann. Die zu einem Stromableiter 9, bzw. 10 gehörenden Rund-' litzen werden oben durch je einen Kabelschuh 15 bzw. 16 als Ableitungsstück zusammengehalten oder ebenfalls z.B. durch einen Schweißvorgang zu einem Kabelschuh geformt.

In der zweiten Ausfuhrungsform sind die aus verhältnismäßig dünnen Rundlitzen bestehenden Stromableiter 9 und 10 wiederum aus der tangentialen Richtung, in der sie mit dem Kohlenkörper 2 verpreßt sind, innerhalb der flachen Nut 3 bzw. 4 in ¹^ die radiale Richtung abgebogen, die in Fig. 3 mit (B) bezeichnet ist.

Aus den Fig. 2 und 4 kann weiterhin ersehen werden, wie zwischen den Nuten 3 und 4 ein Steg 19 verbleibt. Mit diesem ¹^ gegenüber den Nuten 3,4 hervorstehenden Steg 19 wird die Kohlebürste in einem nicht dargestellten Halter bzw. des Kollektors 1 geführt.

Zusammenfassend besteht der Kern der Erfindung also darin, einen Querschnitt des Stromableiters bzw. den Stromableiter der Kohlebürste so zu gestalten, daß der Stromableiter in dem relativ flachen Kohlenkörper der Kohlebürste gut verankert ist und durch einen kleinen Biegeradius sowie die geringe Dicke in einer flachen Nut in dem Kohlenkörper verschwindet. 25

Claims

Schutzansprüche

1. Kohlebürste, die aus einem pulverförmigen Werkstoff ° gemeinsam mit einem Stromableiter in tangentialer Richtung bezogen auf einen Kollektor, an dem die Kohlebürste in Einsatzposition anliegt, verpreßt ist, wobei der Stromableiter in einer Nut der Kohlebürste in radialer Richtung umgebogen ist,
¹^ d a d u r c'h gekennzeichnet, daß sich ein Querschnitt des Stromableiters (5,6,9,10) im wesentlichen in axialer Richtung in Einsatzposition erstreckt.

¹^

2. Kohlebürste, die aus einem pulverförmigen Werkstoff gemeinsam mit einem Stromableiter in einer ersten Richtung (A) verpreßt ist, wobei der Stromableiter in einer Nut in der Kohlebürste in eine zu der ersten Richtung (A) im wesentlichen rechtwiklig orientierte zweite Richtung (B) umgebogen ist,

dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Querschnitt des Stromableiters (5,6,9,10) im wesentlichen in einer dritten Richtung rechtwinklig zu der ersten Richtung (A) und der zweiten Richtung (B) erstreckt.

3. Kohlebürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromableiter (5,6,) aus einer Litze in Bandform besteht.

4. Kohlebürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromableiter (9,10) aus mehreren, in der dritten Richtung bzw. axialen Richtung nebeneinander angeordneten Rundlitzen (11,12,13; 14,15,16) besteht.

5. Kohlebürste nach den Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Litzen (11,12,13; 14,15,16), die einen Stromableiter bilden, zu einem Ableitungsstück in Form eines Kabelschuhs (16,17) verschweißt sind.

6. Kohlebürste nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Stromableiter (5,6; 9,10) in je einer Nut (3,4) aufweist.

7. Kohlebürste nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Nut wenigstens ein gegenüber dieser vorstehender Führungssteg (19) angeordnet ist.

8. Kohlebürste nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Führungssteg (19) zwischen zwei Nuten (3,4) befindet.