DE3014074A1

DE3014074A1 - Buerstenhalter fuer elektrische umlaufmaschinen

Info

Publication number: DE3014074A1
Application number: DE19803014074
Authority: DE
Inventors: Dominique Mercuzot
Original assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Current assignee: Compagnie Electro Mecanique SA
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1980-10-30
Also published as: FR2454201B1; IT1130985B; US4356420A; IT8020737A0; FR2454201A1; ES490430A0; ES8103500A1

Description

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C.E.M. - COMPAGNIE ELECTRO-MECANIQUE 10748

12, rue Portalis

75008 Paris /Frankreich

Bürstenhalter für elektrische Umlaufmaschinen

Die Erfindung betrifft rohrförmige Bürstenhalter für elektrische Umlaufmaschinen, d.h., solche Bürstenhalter, bei denen die Bürste gemeinsam mit ihrer Druckfeder im Inneren eines rohrförmigen Trägers angeordnet ist, welcher gleichzeitig die Führung für die Bürste bildet.

Verschiedene Ausführungsformen derartiger Bürstenhalter sind bereits bekannt.

Bei einer von ihnen besteht der rohrförmige Träger aus einem massiven Metallteil, welches maschinell bearbeitet ist und von einer isolierenden Hülse umgeben wird, die auf dem Metallteil aufgeformt ist.

Diese Ausführungsform ist sehr arbeitsaufwendig, da nämlich

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die rechtwinklige Form der Bürsten die Bearbeitung des Innenabschnitts des Metallteils schwierig gestaltet; hinzu kommt der Preis für die aufgegossene isolierende Hülse.

Bei einer .anderen Ausführungsform wird eine metallische Hülse mit gezogenem Profil, die die Führung für die Bürste bilden soll, von einem Kunststoffmaterial umhüllt, welches auf die Hülse aufgeformt oder aufgegossen ist.

Der Nachteil besteht darin, daß der hohe Einspritzdruck des Kunststoffs eine Deformation der Hülse mit der Gefahr eines Verklemmens der Bürste mit sich bringen kann. Will man diesem schwerwiegenden Nachteil entgegenwirken, indem man die Dicke des Metallprofils vergrößert, so kommt man zu einem sehr hohen Herstellungspreis.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, einen metallischen Mantel, der die Führung für die Bürste bilden soll, in eine isolierende, gesondert geformte Hülse einzupressen. In diesem Falle jedoch ist es schwierig, genaue Längenabmessungen der Seiten zu erzielen. Hinzu kommt, daß die Unterschiede in der Wärmedehnung des Metalls und des Kunststoffmaterials die Gefahr eines schädlichen Spiels bei einer Erhitzung während des Betriebes mit sich bringen.

Andererseits ist es bekannt, den Schub der Feder am Ende der Abnutzung der Bürste aufzufangen, und zwar durch Anlage an einem Vorsprung desjenigen Rohres, welches die Bürste enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen profilierten metallischen Mantel, der die Führung der Bürste bildet, mit

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einem isolierenden Träger aus Kunststoff zu verbinden, wobei in wirtschaftlicher Weise die Nachteile der bekannten Verfahren vermieden werden sollen, und zwar unter Erzielung einer Anordnung, die betriebssicher ist und sich bequem verwenden läßt, sowohl was die Montage, als auch was die Demontage anbelangt.

Erfindungsgemäß weist der Träger aus Kunststoff, der gesondert mit einer Hülse von gleichem Profil wie der metallische Mantel ausgeformt ist, in die der Mantel mit leichtem Preßsitz eingefügt ist, mindestens einen vorspringenden Anschlag auf, der mit einer in dem Mantel vorgesehenen Ausnehmung derart zusammenwirkt, daß der Mantel am Ende des Einpressens in einer sehr- genauen Anschlagposition gehalten wird.

Vorteilhafterweise ist der Anschlag am Ende einer an dem isolierenden Träger ausgebildeten Zunge vorgesehen, wodurch eine gewisse Elastizität sichergestellt und die Möglichkeit geboten wird, bei der Montage nachzuprüfen, daß der Mantel bis zur Anlage an dem Anschlag eingepreßt ist.

Vorzugsweise ist der Anschlag rechtwinklig zu einem gekrümmten Abschnitt des Mantels angeordnet, in welchem ebenfalls die Ausnehmung vorgesehen ist, wobei dieser Abschnitt tatsächlich einen gewissen Abstand zwischen sich und der im Querschnitt rechtwinkligen Bürste bildet.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung weist der Anschlag eine ausreichende radiale Erstreckung auf, um außerdem die Funktion eines Auflagers für die Feder ara Ende der Abnutzung der Bürste zu übernehmen, wodurch verhindert xvird, daß die Feder den Kollektor berührt und ihn beschädigt.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Es handelt sich um den Spezialfall eines Bürstenhalters mit zwei verbundenen Bürsten für elektrische Umlaufmaschinen mit Axialspalt. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 in Vertikalprojektion eine derartige erfindungsgemäße Ausführungsform, befestigt auf dem Plansch eines Motors;

Figur 2 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht entsprechend der Linie II-II in Figur 1;

Figur 2a eine vergrößerte Einzelheit;

Figur 3 einen Schnitt wie Figur 2, jedoch in vergrößertem Maßstab, entsprechend der Linie III-III in Figur 4, wobei eine der Bürsten mit zugehöriger Feder dargestellt ist;

Figur 4 eine Stirnansicht, gesehen in Richtung des Pfeils F in Figur 3;

Figur 5 eine Ansicht entsprechend Figur 3, gesehen in Richtung des Pfeils F.;

Figur 6 eine Einzelheit aus Figur 5·

Der Bürstenhalter nach dem Ausführungsbeispiel setzt sich zusammen aus einem isolierenden Träger I₃ aus zwei metallischen Mänteln 2, die in noch zu beschreibender Weise im Träger gehalten werden, und aus zwei. Bürsten 3, die durch einen Steg 3a miteinander verbunden sind.

Der einstückige Träger 1 aus thermoplastischem verstärktem Kunststoff, der im Spritzgießverfahren hergestellt ist, besitzt die Form eines Ringsegments, und zwar zentriert auf die Rotationsachse 8 der Maschine.

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Der Träger 1, der so ausgebildet ist, daß er ein auf dem Flansch der Maschine befestigbares Element bildet, weist zwei zueinander parallele Hülsen 4 auf, die sich ausgehend von dem Träger gegen den Kollektor R (Figur 3) erstrecken. Jede Hülse umfaßt eine innere Aussparung, deren Querschnitt gemäß Figur 4 zwei geradlinige parallele Seiten a-b, c-d sowie zwei weitere Seiten a-c, b-d aufweist, wobei letztere einen zentralen, konkav gekrümmten Abschnitt e, f besitzen, der sich zwischen zwei geradlinigen Segmenten erstreckt. In diese Aussparung der Hülse ist vor der Montage des Steges 3a von rechts in Figur 3 mit leichtem Preßsitz der Mantel 2 eingepreßt, der aus einem gezogenen Metallprofil besteht, dessen Außenkontur an die Hülse angepaßt ist und dessen Innenkontur in ähnlicher Weise die im Querschnitt rechtwinklige Bürste 3 umschreibt, und zwar mit einem ausreichenden Spiel, so daß sich die Bürste frei verschieben kann.

Die Hülse, deren Länge deutlich geringer als die des Mantels 2 ist, verlängert sich beidseitig des Mantels durch zwei dünne, einander diametral gegenüberliegende Zungen 5, die sich entlang den gekrümmten Abschnitten des Mantels erstrecken. Die Zungen enden in zwei Anschlägen 6, die rechtwinklig gegen das Innere des Mantels gerichtet sind und in Ausnehmungen 7 eintreten, die in den gekrümmten Abschnitten des Mantels ausgebildet sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß man den Nuten oder Ausnehmungen 7 eine solche Tiefe geben kann, daß beim Einpressen des Mantels dessen Endstellung exakt fixiert ist, und zwar durch Anlage des Anschlags 6 am Boden der zugehörigen Ausnehmung 7· Der Mantel, der mit seinem gegenüberliegenden Ende auf der Höhe des Trägers 1 liegt, ist also versperrt, sobald man die

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Polbrücke bzw. den Steg 3a aufgesetzt hat; der Mantel liegt dabei mit seinem einen Ende an dem Anschlag 6 und mit seinem anderen Ende an dem Steg 3a an.

Außerdem bietet die Anordnung der Anschläge 6 und der Ausnehmungen 7 auf den gekrümmten Abschnitten des Mantels, nämlich dort, wo diese Abschnitte einen bestimmten Abstand zwischen sich und den Bürsten bilden (siehe Figur 4), die Möglichkeit, die Anschläge 6 so weit radial vorspringen zu lassen, daß sie, ohne die Verschieblichkeit der Bürste zu stören, ein Auflager für deren Druckfeder 2a bilden, sobald die Abnutzung der Bürste so weit fortgeschritten ist, daß ein Auswechseln erforderlich wird. Man ist also sicher, daß bei einer Nachlässigkeit in der Wartung die Feder nicht die Möglichkeit besitzt, sich am Kollektor abzustützen und dessen Lamellen zu zerstören.

Jede Bürste ist durch einen Leiter 9 mit dem metallischen Steg 3a verbunden, der auf diese Weise eine verbindende Polbrücke zwischen den beiden Bürsten bildet.

Der Träger 1 weist in seiner ebenen Außenfläche eine zentrale öffnung 10 auf, in die ein metallischer Gewindeeinsatz 11 eingreift. Eine Schraube 12 ist in diesen Gewindeeinsatz eingeschraubt und bietet die Möglichkeit, den Steg 3a zu befestigen und eine Verbindung zwischen diesem und einem äußeren Schaltkreis herzustellen.

Um ein gewaltsames Herausschleudern des Steges unter der Druckkraft der Federn beim Herausnehmen der Schraube 12 zu verhindern, ist ferner vorgesehen, den Steg durch einen Hakeneingriff an seinem Platz festzuhalten. Hierzu weist der Träger zwei kleine elastische Zungen 13 auf, die in Eingriff mit Langlöchern 14 des Steges gelangen und jeweils einen kleinen Anschlag 15 mit einer geneigten Außenfläche 16

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(Figur 2a) tragen.

Wenn man den Steg an dem Träger zur Anlage bringt, so kommt es zu einer elastischen Verformung der Zungen 13 unter der Wirkung der geneigten Außenflächen 16, und die Anschläge 15 greifen in den Steg ein, wobei sie letzteren verriegeln.

Die Verschraubung durch die Schraube 12 stellt die endgültige Verbindung sicher.

Umgekehrt beginnt man bei der Demontage mit dem Herausnehmen der Schraube 12, jedoch verbleibt der Steg an seinem Platze; um ihn abzunehmen, muß man auf die Anschläge drücken, so daß sie außer Eingriff gelangen.

Zu seiner Befestigung auf dem Rahmen des Motors weist der Träger zwei ösen 17 mit Öffnungen 18 für den Durchgang von Schrauben auf.

Es sei darauf hingewiesen, daß die beschriebene Ausführungsform lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, und daß man diese Ausführungsform insbesondere durch Ersatz technischer Äquivalente abwandeln kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise besteht, die Möglichkeit einer Anwendung auf eine Maschine mit Radialspalt und zylindrischem Kollektor, die ein Paar oder mehrere Paare von Bürsten aufweist.

Insbesondere ist die Erfindung nicht eingeschränkt auf einen Bürstenhalter mit zwei verbundenen Bürsten. Ihre grundsätzlichen Merkmale sind auch anwendbar, wenn der Bürstenhalter lediglich eine Bürste trägt.

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Darüberhinaus ist die Erfindung anwendbar auf Bürstenhalter für Bürsten mit quadratischem oder polygonalem und ggf. rundem Querschnitt.

Zusammenfassend schafft die Erfindung einen Bürstenhalter für elektrische Umlaufmaschinen.

Eine Bürste 3 ist gemeinsam mit ihrer Druckfeder 2a in einen profilierten metallischen Mantel 2 eingesetzt, der mit einem isolierenden Träger 1 in Verbindung steht, welcher auf dem Rahmen der Maschine befestigbar ist. Der gesondert geformte isolierende Träger, in den der metallische Mantel mit leichtem Preßsitz eingepreßt ist, umfaßt mindestens einen vorspringenden Anschlag 6, der mit einer in dem Mantel vorgesehenen Ausnehmung 7 derart zusammenarbeitet, daß der Mantel am Ende des Einpressens in einer sehr genauen Anschlagposition gehalten wird.

Die Erfindung umfaßt auch die Anwendung auf Umlaufmaschinen jeglicher Art.

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Claims

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C.E.M. - COMPAGNIE ELECTRO-MECANIQUE 10748

12, rue Portalis

75008 Paris /Frankreich

PATENTANSPRÜCHE

( 1·) Bürstenhalter für elektrische Umlauf maschinen, bei denen eine Bürste zusammen mit ihrer Druckfeder in einem metallischen, profilierten Mantel angeordnet ist, der mit einem isolierenden Träger in Verbindung steht, welcher an dem Rahmen der Maschine befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß der gesondert geformte isolierende Träger (1), in den der metallische Mantel (2) mit leichtem Preßsitz eingepreßt ist, mindestens einen vorspringenden Anschlag (6) aufweist, der mit einer in dem Mantel vorgesehenen Ausnehmung (7) derart zusammenwirkt, daß der Mantel am Ende des Einpressens in einer sehr genauen Anschlagposition gehalten wird.
2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) rechtwinklig zu einem Abschnitt (e,f) des Mantels (2) angeordnet ist, welcher gegenüber dem Querschnitt der Bürste (3) vorspringt und in welchem ebenfalls

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die Ausnehmung (7) vorgesehen ist,
3. Bürstenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) eine ausreichende radiale Erstreckung aufweist j um außerdem die Funktion eines Auflagers für die Feder (2a) am Ende der Abnutzung der Bürste (3) zu übernehmen, wodurch verhindert wird, daß die Feder den Kollektor (g) berührt und ihn beschädigt.
4. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der Anschlag (6) am Ende einer an dem isolierenden Träger (1) ausgebildeten Zunge (5) vorgesehen ist, wodurch eine gewisse Elastizität sichergestellt und die Möglichkeit geboten wird, bei der Montage nachzuprüfen, daß der Mantel (2) bis zur Anlage an dem Anschlag eingepreßt ist.
5. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der metallische, am Anschlag (6) anliegende Mantel (2) auf der gegenüberliegenden Seite durch eine am Träger (1) befestigte Platte (3a) gesichert ist, wobei die Befestigung elastische Elemente (13) mit Vorsprüngen oder Anschlägen (15) aufweist.

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