DE3330781A1

DE3330781A1 - Buerstenabnutzungsanzeiger in verbindung mit einer kohlebuerste und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE3330781A1
Application number: DE19833330781
Authority: DE
Inventors: George Hutchinson 18201 Stroudsburg Pa. Gunnoe
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1982-08-30
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1984-03-01
Also published as: GB8322998D0; BR8304753A; GB2130809A; AU1849583A; ZA836244B

Description

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Bürstenabnutzungsanzeiger in Verbindung mit einer Kohlebürste und Verfahren zur Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen angelenkten Bürstenabnutzungsanzeiger in Verbindung mit einer Kohlebürste und sie bezieht sich insbesondere auf eine getrennt gefertigte Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung in Verbindung mit einer Kohlebürste, die den Abnutzungsanzeiger in einer Betriebsstellung festhält und somit während der normalen Bürstenverwendung einen vorbestimmten Bürstenabnutzungsgrad feststellt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines angelenkten Bürstenabnutzungsanzeigers in Verbindung mit einer Kohlebürste.

Es ist eine breite Vielfalt von Bürstenabnutzungsanzeigern bekannt, um das Auftreten eines vorbestimmten Abnutzungsgrades festzustellen und zu signalisieren. Allgemein können derartige Bürstenabnutzungsanzeiger in zwei funktionale Klassen unterteilt werden; nämlich eine erste Klasse, in der ein Anzeiger oder Indikator einen elektrischen Strom von der zugeordneten Bürste direkt in eine Anzeigeschaltung überträgt, und eine zweite Klasse, in der ein Anzeiger oder Indikator einen Stromkreis schließt, der Strom von einer entfernten Stromquelle zu der Abnutzungsanzeigeschaltung überträgt. Bekannte Bürstenabnutzungsanzeiger können auch in zwei bestimmte Klassen getrennt werden, die durch ihre entsprechenden baulichen Merkmale bestimmt sind. Beispielsweise enthält eine derartige Klasse diejenigen Indikatoren, bei denen eine Betätigungskoirponente der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung direkt auf einer zugeordneten Kohlebürste angebracht ist, und eine zweite Klasse enthält Indikatoren, in der eine Anzeigevorrichtung getrennt von der Kohlebürste angebracht ist, aber einen Sensormechanismus enthält, um eine vorbestimmte Bewegung der Bürste

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festzustellen und darauf anzusprechen. Im allgemeinen tendieren Bürstenabnutzungs-Anzeigevorrichtungen, die in die vorstehend genannten ersten funktionalen und baulichen Klassen fallen, zu einem einfachereren Aufbau als diejenigen Arten von Bürstenabnutzungsanzeigern, die funktional und baulich in die zweiten Klassen fallen. Beispielsweise beschreibt die US-PS 4 172 988 einen einfachen Bürstenabnutzungsanzeiger, bei dem ein Kontaktstück direkt auf einer Kohlebürste für eine Bewegung mit dieser angebracht ist, so daß ein vorbestimmter Abnutzungsgrad bewirkt, daß das bewegbare Kontaktstück an einem feststehenden Kontaktstück angreift, das neben der Bürste angebracht und elektrisch mit einer geeigneten Abnutzungsanzeigeschaltung verbunden ist. Beispiele für die zweite Art von Bürstenabnutzungsanzeigern, d. h. diejenigen, die in die zweite funktionale und bauliche Klasse fallen, sind in den US-Patentschriften 4 121 207 und 3 523 288 beschrieben. Gemäß beiden Patentschriften ist eine elektromechanische Schalteranordnung betriebsmäßig mit einer Abnutzungs-Bewegungsabtastvorrichtung verbunden, so daß das Auftreten eines vorbestimmten Bewegungsgrades einer zugeordneten Kohlebürste bewirkt, daß der Sensor oder Fühler einen Schalter in einer Abnutzungsanzeigeschaltung entweder schließt oder öffnet, wodurch der vorbestimmte Abnutzungsgrad signalisiert wird.

Neben den vorgenannten Typen von bekannten Bürstenabnutzungsanzeigern wurde eine Anzahl von verschiedenen Arten von Abnutzungsanzeigesystemen entwickelt zum Triggern eines Signales auf die Bewegung von gewissen Einrichtungen hin, die Kohlebürsten zugeordnet waren, die in dynamoelektrischen Maschinen verwendet wurden. Beispielsweise beschreiben die US-PS 4 272 695 und DE-OS 31 33 261.7 jeweils einen Bürstenabnutzungsanzeiger, bei denen eine sich selbst aufwickelnde, die Bürste vorspannende Feder verwendet wird, um eine Bürstenabnutzungs-Signalanzeigeschaltung zu betätigen, die auf das Auftreten eines vorbestimmten Grades an Bürstenabnutzung anspricht, wodurch wiederum die Feder auf einer gegebenen Bewegungsstrecke folgen kann. Die verschiedenen vorgenannten Druckschriften beschreiben eine Fülle von alternativen Bürstenabnutzungs-Anzeigevorrichtungen und

Systemen, und sie beschreiben auch eine Anzahl von verschiedenen Arten von Anzeige- und Signalschaltungen, die für eine Verwendung in Verbindung mit derartigen Bürstenabnutzungsfühler- und Anzeigeeinrichtungen geeignet sind.

Wie in den vorgenannten Druckschriften erläutert ist, sollten Bürstenabnutzungsanzeiger gewisse wünschenswerte Eigenschaften aufweisen, und auch von üblichen Betätigungsmängeln möglichst frei sein. Grundsätzlich sollte ein Bürstenabnutzungsanzeiger sehr betriebssicher sein, so daß er gleichmäßig das Auftreten eines bestimmten Bürstenabnutzungsgrades anzeigt und die Erzeugung entweder falscher oder unerwünscht schwacher oder undeutlicher Signale verhindert. Vom praktischen Standpunkt sollte ein Bürstenabnutzungsanzeiger im Aufbau genügend einfach
sein, damit er relativ billig reproduziert werden kann und um die Wahrscheinlichkeit für einen vorzeitigen Ausfall aufgrund des Einschlusses einer Anzahl komplexer Wechselwirkungskomponenten oder Wandler und Übertrager zu vermindern. Es ist auch kommerziell wünschenswert, daß ein Bürstenabnutzungsanzeiger entwickelt wird, der bei einer Vielfalt von unterschiedlichen Größen und Zusammensetzungen von verfügbaren Kohlebürsten verwendet werden kann, so daß der Abnutzungsanzeiger bei allen
derartigen existierenden Bürsten austauschbar verwendet werden
könnte. Vorzugsweise sollte ein Bürstenabnutzungsanzeiger auch leicht und schnell in seine Betriebsstellung zu bringen sein in Verbindung mit sowohl einer zugeordneten Bürste als auch
einer Bürstenabnutzungsschaltung oder einer Signaleinrichtung. Bei einigen Anwendungsfällen würde es wünschenswert sein,
einen Bürstenabnutzungsanzeiger verfügbar zu haben, der entweder im eingebauten Zustand auf einer zugeordneten Kohlebürste verkauft und kommerziell geliefert werden kann oder
der getrennt verkauft werden kann und dann leicht und schnell in eine Betriebsstellung in einer von vielen verschiedenen,
kommerziell verfügbaren Kohlebürsten angebracht werden kann, um die gewünschte Abnutzungsanzeigefunktion auszuüben.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine getrennt gefertigte Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die auf einfache Weise in Verbindung mit einer Kohlebürste verwendbar ist, um die gewünschten Vorteile zu erreichen und die Nachteile zu vermeiden, wie sie* vorstehend ausgeführt wurden. Weiterhin soll eine Kohlebürste in Verbindung mit einer getrennten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung geschaffen werden, die im Betrieb sicher und genau ist und einen stabilen Aufbau besitzt und ökonomisch zu fertigen ist. Dabei sollte die getrennt gefertigte Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung schnell und einfach in eine Betriebsstellung in einer Kohlebürste angebracht und mit einer zugeordneten Abnutzungsanzeigeschaltung oder einer Signaleinrichtung verbunden werden können. Hierfür sollen keine speziellen Einbauwerkzeuge erforderlich sein. Die Kohlebürsten sollen auch leicht austauschbar sein, um in Verbindung mit der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung zu arbeiten

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Fertigen einer Kohlebürste und einer getrennt gefertigten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung zu schaffen, die ein Minimum an bewegten Bauteilen aufweist und die im Betrieb sicher und genau ist. Die so gefertigte Anzeigeeinrichtung soll in Verbindung mit einer breiten Vielfalt von kommerziell verfügbaren Bürsten verwendbar sein, zu denen die derzeit verwendeten Bürsten gehören, die auf einfache Weise modifiziert werden können, um in Verbindung mit der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung zu arbeiten.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Kohlebürste für eine dynamoelektrische Maschine in Verbindung mit einer getrennt gefertigten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung geschaffen, die auf einfache Weise an der Bürste anbringbar ist, um einen Steckanschluß zu bilden für eine Verbindung einer Bürstenabnutzungs-Signalschaltung mit der Bürste. Die Abnutzungsanzeigeeinrichtung weist ein kombiniertes Anschluß- und Sondenteil auf, das in einen vorbestimmten Abstand zur Bürste durch eine Halterung befestigt ist» di*=¹ "eniastens teilweisp von »

trischem Material umgeben ist, das die Halterung von .der Bürste isoliert. Während des normalen Betriebs der Bürste, bei dem sie sich abnutzt aufgrund des Eingriffes mit einem Schleifring oder einem Kommutator, auf der die Kontaktfläche der Bürste gleitet, wird der dielektrische Überzug, der die Sondenhalterung umgibt, abgerieben, wodurch ein Strom durch die Bürste zum Anschluß und Sondenteil geleitet werden kann, von wo aus der Strom zu einer geeigneten Signalschaltung oder in einer Signaleinrichtung weitergeleitet werden kann, die mit dem Anschluß lösbar verbunden ist. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine verfügbare Kohlebürstetype mit einer an einer Seite offenen Vertiefung versehen, indem eine derartige Vertiefung darin maschinell hergestellt oder auf andere geeignete Weise ausgeformt wird. Ein kombinierter Anschluß- und Sondenteil wird getrennt gefertigt mit einer massiven Halterung, die so angeordnet ist, daß sie das Teil wenigstens teilweise umgibt, und ein Überzug aus dielektrischem Material wird zwischen der Halterung und den Wänden der Aussparung in der Bürste angeordnet um die Halterung von der Bürste, wenn die Einrichtung in ihrer Betriebsstellung ist, wenigstens teilweise innerhalb der Vertiefung elektrisch zu isolieren. Es werden verschiedenen Befestigungsmittel angegeben, um die entsprechenden Anschluß- und Sondenteile in ihrer Betriebsstellung innerhalb gegebener Bürstenaussparungen zu befestigen.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Figur 1 ist eine Seitenansicht von einem Teil eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine und einer Kohlebürste, die mit ihrer Gleitfläche auf dem Kommutator gleitet. Die Bürste ist mit einer an einer Seite offenen Vertiefung versehen, und im Abstand oberhalb der Vertiefung ist ein getrennt gefertigtes Anschluß- und Sondenteil und eine Halterung dafür gezeigt. Weiterhin ist ein lösbarer elektrischer Anschluß gezeigt, mit dem ein elek-

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trischer Leiter verbunden ist. Der wiederverwendbare Anschluß kann eine zweckmäßige elektrische Gleitverbindung mit dem spatenartigen Anschluß herstellen, und um einen Teil der Außenfläche der Halterung herum ist ein Isolierüberzug angeordnet. Ein Überzug aus einem Klebstoff ist auf wenigstens einem Teil der Wandfläche der Vertiefung in der Bürste vorgesehen, um die Halterung in einer Betriebsstellung innerhalb der Vertiefung zu befestigen, wenn die Sonden- und Halterungsanordnung in die Vertiefung geschoben ist, um den kombinierten Anschluß- und Sondenteil gemäß der Erfindung zu bilden.

Figur 2 ist eine vergrößerte Seitenschnittansicht des Anschluß- und Sondenteils und der in Figur 1 gezeigten Halterung.

Figur 3 ist eine Seitenschnittansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel des Anschluß- und Sondenteils und der Halterung für einen austauschbaren Betrieb mit dem funktional ähnlichen Teil gemäß Figur 1.

Figur 4 ist eine Seitenansicht von einem Teil eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine und zeigt eine Kohlebürste, deren Kontaktfläche auf dem Kommutator gleitet, wobei Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung mit einem Anschluß- und Sondenteil gemäß der Erfindung darstellt.

Figur 5 ist eine Seitenansicht entlang der Linie 5 - 5 in Figur 4 und zeigt bauliche Einzelheiten des Anschluß- und Sonden- und Halterungsteils und der zugehörigen Befestigungsmittel in Relation zu einem steckbaren Anschlußteil und von einem Teil eines Leiters, der einen Teil einer Bürstenabnutzungs-Signalschaltung bildet.

Figur 6 ist eine Seitenansicht von einem Teil eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine und zeigt eine Kohlebürste, deren Kontaktfläche auf dem Kommutator gleitet, wobei ferner ein weiteres Ausführungsbeispiel

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eines Sonden- und Anschluß- und Halterungsteils für einen Bürstenabnutzungsanzeiger gemäß der Erfindung gezeigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Halterung ein Schraubgewinde auf, das mit einem ähnlichen Schraubgewinde in der Wand der Vertiefung in der Bürste zusammenpaßt. Diese Schraubgewinde arbeiten zusammen als Halterungsmittel um die Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung in der Betriebsstellung auf der Bürste zu befestigen.

Figur 7 ist ebenfalls eine Seitenansicht von einem Teil eines Kommutators einer dynamoelektrischen Maschine und einer daran angebrachten Kohlebürste in ihrer Betriebsstellung. Die Halterung der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung ist in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wenigstens teilweise mit einem überzug aus einem elastischen Material umgeben, das als ein kompressibles Befestigungsmittel wirkt, um die Einrichtung in der am Ende offenen Vertiefung in der Bürste zu befestigen, wenn die Einrichtung manuell in die Vertiefung gedrückt wird, um den elastischen überzug zusammenzudrücken. Zusätzlich ist ein überzug aus dielektrischem Material auf die Wände der Vertiefung in der Bürste aufgebracht, um die Bürstenabnutzung-Anzeigeeinrichtung von der Bürste elektrisch zu ioslieren, bis während der normalen Abnutzung der Bürste der Kommutator den elektrischen überzug auf der Vertiefung abreibt, wodurch ein stromleitender Pfad von dem Kommutator über die Bürste bis zum Anschluß- und Sondenteil des Bürstenabnutzungsanzeigers gebildet wird.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung gemäß der Erfindung, das in Verbindung mit einer zugeordneten Kohlebürste verwendbar ist. Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, besteht einer der Vorteile darin, daß ein zweckmäßiges und wirksames Mittel geschaffen wird zur elektrischen Verbindung einer Bürstenabnutzungsanzeige- oder Signalschaltung mit Kohlebürsten einer breiten Vielfalt von Größen und Typen. Somit soll im folgenden der Begriff Kohlebürste dahingehend verstanden werden, daß er das breite Spektrum

verschiedener Arten von Bürsten und verschiedene Zusammensetzungen von Bürstenmaterialien umfaßt, die üblicherweise für Bürsten dynamoelektrischer Maschinen verwendet werden. Bekanntlich werden derartige Kohlebürsten häufig aus Materialzusammensetzungen gebildet, die verschiedene pulverförmige Metalle und verschiedene Bindeharze enthalten, aber trotzdem werden sie alle allgemein einfach als Kohlebürsten bezeichnet, wie es auch hier der Fall ist. Ähnlich ist zwar in Figur 1 ein Abschnitt von einem Kommutator 1 einer dynamoelektrischen Maschine gezeigt, aber die Erfindung ist auch in Verbindung mit einer Bürste verwendbar, die auf einem Schleifring oder einer anderen leitfähigen Oberfläche anliegt, wie beispielsweise Draht oder Schienentypen, die üblicherweise zur Stromzufuhr von Fahrzeugen verwendet werden, die durch eine derartige Bürste mit dem Leiter verbunden sind. Zusammenfassend sei also gesagt, daß die Erfindung bei irgendeiner einer großen Anzahl und Vielfalt verschiedener kommerziell verfügbarer Kohlebürsten anstelle der in Figur 1 gezeigten Bürste 2 verwendbar ist.

In der oberen Seite der Bürste 2 ist eine an der Seite offene Vertiefung 2A vorgesehen, um darin wenigstens ein inneres Ende von einem Sondenteil einer getrennt gefertigten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung 3 passend aufzunehmen. Die Einrichtung 3 weist ein elektrisch leitfähiges Anschluß- und Sondenteil SA-SA¹ (s. auch die vergrößerte Schnittansicht in Figur 2) und eine Sondenhalterung 3B auf, die einen dielektrischen Überzug 4 aufweist, der wenigstens einen Teil der äußeren Oberfläche der Halterung 3B umgibt, wie es deutlicher in Figur 2 ersichtlich ist. Das äußere Ende des Anschluß- und Sondenteils ist so geformt, daß es einen festen, spatenähnlichen Anschluß 3A bildet, mit dem eine übliche Bürstenabnutzungsanzeige- oder Signalschaltung lösbar verbunden werden kann. Ein Leiter dieser Schaltung ist in Figur 1 mit der Bezugszahl 5 bezeichnet, und ein üblicher Steckanschluß ist am Ende des Leiters 5 durch eine Quetschverbindung angeschlossen, um eine Steckverbindung auf dem spatenartigen Anschluß 3A der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung zu bilden.

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Die Sondenhalterung 3B weist in diesem Aüsführungsbeispiel der Erfindung einen massiven Körper aus ausgehärtetem dielektrischen Harz auf, der im wesentlichen um die gesamte Länge des Sondenteils 3A¹ des Teils 3A- 3A¹ angeordnet ist. Der spatenähnliche Anschluß 3A ist in Relation zu dem massiven Körper aus Kunstharzmaterial so angeordnet, daß sich der Anschluß von dem Harzkörper nach außen erstreckt und für einen Benutzer in einfacher Weise zugänglich ist, der den Anschluß 5A des Anzeigeleiters
auf den spatenförmigen Anschluß stecken will.

Wie in Figur 2 gezeigt ist, besteht das Anschluß- und Sondenteil in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus einem
einzelnen Stück aus relativ weichem Metall, wie beispielsweise Aluminium, das eine Anzahl langer Fasern (Whiskers) aufweist, die in dem Sondenabschnitt 3A' gebildet sind, um eine elektrisch leitfähige Sonde mit einem niedrigen elektrischen Widerstand zu bilden, um Strom zum Anschlußabschnitt 3A zu leiten. Eine derartige Sonde mit flexiblen Fasern wird verwendet, um
eine Beschädigung eines zugehörigen Kommutator- oder Schleifrings zu verhindern, wenn die Sonde 3A' in Eingriff mit derartigen Vorrichtungen bewegt wird, wenn die Kohlebürste 2 genügend abgenutzt wird, um einen derartigen Eingriff herbeizuführen. Uin den Kommutator 1 oder einen ähnlich angeordneten Schleifring (nicht gezeigt) vor einer übermäßigen Abnutzung
durch die Sonde der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung in
der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Form weiter zu schützen, enthält die Einrichtung 3 eine Masse aus elektrisch leitenden Partikelchen 3C, die in einer elektrisch leitenden Relation
zueinander und um das innere Ende der Sonde 3A¹ innerhalb des dielektrischen Überzuges 4 angeordnet sind, der die äußere
Oberfläche des unteren Endes der Halterung 3B der Einrichtung umgibt. Somit wird deutlich, daß die leitenden Partikelchen 3C elektrischen Strom zur Sonde 3A' leiten, wenn der dielektrische Überzug 4 genügend abgenutzt ist, um einige der leitfähigen
Partikelchen für einen durch die Bürste 2 geleiteten elektrischen Strom freilieqen. In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die leitfähigen Partikelchen 3C Kohlenstoffstaub, aber es können auch verschiedene andere Materialien verwendet

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werden, wie beispielsweise pulverförmiges Kupfer oder verschiedene Zusammensetzungen von leitenden oder halbleitenden Stoffen, um für die schützenden und leitenden Funktionen zu sorgen, die bei praktischen Ausführungsbeispielen gewünscht werden.

Nachdem nun die grundlegenden baulichen Merkmale von einem Ausführungsbexspiel der Erfindung beschrieben worden sind, sei hinzugefügt, daß die Sondenhalterung 3B in einer festen Lage auf dem Anschluß- und Sondenteil 3A- 3A' angebracht wird, indem die Halterung in geeigneter Weise ausgeformt oder auf andere Weise um das Teil herum geformt wird. In einer derartigen fixierten Position haltert die Halterung 3B das Teil 3A, 3A¹ in einer Betriebsstellung relativ zur Bürste 2 und haltert das Teil so, daß es durch den dielektrischen überzug 4 gegenüber der Bürste 2 isoliert ist. Es sei darauf hingewiesen, daß sich der dielektrische überzug 4 nicht über die gesamte äußere Oberfläche der Halterung 3B erstrecken muß, sondern er kann so ausgebildet sein, daß er sich über ein ausreichendes Maß dieser Oberfläche erstreckt, um den Anschluß- und Sondenteil auf wirksame Weise gegenüber der Bürste 2 elektrisch zu isolieren, bis der dielektrische Überzug so weit abgenutzt ist, daß elektrischer Strom durch den abgenutzten Abschnitt des Überzuges zum Innenende der Fasersonde 3A¹ geleitet wird. Weiterhin ist zwar die Halterung 3B dahingehend beschrieben, daß sie aus dielektrischen Harzen gebildet ist, aber bei einigen Anwendungsfällen kann auch ein halbleitendes Kunststoffmaterial zur Bildung der Halterung 3B geeignet sein, vorausgesetzt, daß ein dielektrischer Überzug geeigneter Dicke und ausreichender Isolierfestigkeit zwischen der Halterung 3B und den Wänden der Vertiefung 2A in der Bürste 2 vorgesehen ist, um dadurch diese Komponenten elektrisch voneinander zu isolieren. Zusätzlich wird deutlich, daß der dielektrische Überzug 4 auf die Wände der Vertiefung 2A in der.Bürste aufgebracht werden kann, anstatt, daß er auf die äußere Oberfläche der Halterung 3B der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung 3 aufgebracht wird.

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Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält ferner Mittel, um die gefertigte Einrichtung 3 mit dem inneren Ende des Sondenabschnittes 3A' in ihrer gewünschten Paßstellung in der Bürstenvertiefung 2A so anzubringen, daß das Ende der Sonde eine vorbestimmte Strecke von der Bürste 2 durch die Sondenhalterung 3B beabstandet ist. Die vorbestimmte Strecke, durch die das innere Ende der Sonde 3A¹ von der Bürste 2 beabstandet ist, ist eine Funktion des Grades der Bürstenabnutzung, die bei einem gegebenen Anwendungsfall gestattet sein soll, bevor die Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung 3 wirksam wird, um Strom von der Bürste zu einem Leiter 5 einer zugehörigen Abnutzunganzeigeschaltung zu leiten. Eine derartige Festlegung wird, kurz gesagt, in Abhängigkeit von der Länge der Betriebszeit gemacht, die zwischen dem Punkt, an dem die Sonde 3A¹ in leitende Verbindung mit der Bürste 2 kommt, da der dielektrische überzug 4 durchgeschliffen ist, und der Zeit erwünscht ist, zu der eine anschließende Auswechselung der Bürste auftreten soll. In denjenigen Fällen, in denen üblicherweise ein beträchtlicher Zeitraum gewünscht ist zwischen einer ersten Anzeige einer fortgeschrittenen Bürstenabnutzung und einer anschließenden Auswechselung der Bürste wird eine relativ lange Strecke zwischen dem inneren Ende der Sonde 3A¹ und der äußeren Oberfläche der Sondenhalterung 3B vorgesehen sein, auf die der dielektrische überzug 4 aufgebracht ist. Bei einer derartigen Anordnung würde eine einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweisende Masse aus elektrisch leitfähigen Partikelchen 3C in dem dielektrischen überzug 4 angeordnet, so daß ein kleiner Strom, der wahrscheinlich ein relativ schwaches Anzeigesignal zur Folge hat, zum Anschluß 3A übertragen und zum Leiter 5 der Anzeigeschaltung geschickt. In anderen Fällen kann es wünschenswert sein, das Innenende der Sonde 3A¹ recht nahe an dem dielektrischen überzug 4 anzuordnen oder eine Masse aus leitenden Teilchen 3C mit einem sehr kleinen elektrischen Widerstand um das Innenende der Sonde 3A¹ herum anzuordnen, so daß ein starker Strom sofort zur Sonde übertragen wird, wenn der dielektrische Überzug 4 abgenutzt wird, wenn die Bürste 2 einen vorbestimmten Abnutzungsgrad erreicht.

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Nachdem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben ist, werden nun weitere Ausführungsbeispiele erläutert, um die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile deutlicher hervorzuheben und einige weitere wünschenswerte charakteristische Merkmale der Erfindung zu erörtern. Es wurde gefunden, daß bei einigen Anwendungsfällen einer Bürstenabnutzungsanzeige bei mit einer relativ hohen Spannung arbeitenden dynamoelektrischen Maschinen es wünschenswert ist, die isolierte Anordnung des Anschluß- und Sondenteils 3A- 3A¹ relativ zur Bürste 2 besser zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, wurde das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entwickelt. Die dort gezeigte Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung 3 weist ein Anschluß- und Sondenteil 3A - 3A¹' und eine Halterung 3B aus einem festen ausgehärteten Isolierharz auf, wie beispielsweise ein geeignetes wärmehärtbares Phenolharz. Weiterhin ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Hülse 6 vorgesehen, die aus einem dielektrischen Material, wie beispielsweise einem mit Harz behandelten Papier (beispielsweise das von der Firma Dupont Chemical Company unter dem Handelsnamen Nomex Paper vertriebene Papier) gebildet ist. Die Hülse kann ein vorgeformter Zylinder aus gepreßtem Papier sein oder er kann dadurch hergestellt werden, daß ein Blatt Papier in Spiralform um das obere Ende des Sondenabschnittes des Anschluß- und Sondenteils neben dem festen bzw. massiven Anschluß 3A gewickelt wird, um das Anschluß- und Sondenteil weiter gegenüber der Bürste 2 zu isolieren. Ein besonderer Vorteil dieses Aufbaus besteht darin, daß"zusätzlich zu ihrer Isolierfunktion die Hülse 6 dazu dient, das relativ flexible Sondenteil 3A¹ ' in einer im allgemeinen zentrierten Lage innerhalb der äußeren Wände der Halterung 3B zu halten, während die Halterung durch einen geeigneten Ausformvormgang geformt wird, wie es in Verbindung mit der Beschreibung des Verfahrens gemäß der Erfindung noch näher erläutert wird. Schließlich ist in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Sonde 3A¹' aus einem flexiblen Draht gebildet, der so angeordnet ist, daß er eine U-förmige Schleife bildet, die elektrisch durch einen üblichen Lötvorgana an seinem einen

mit
oder an seinen beiden Enden/dem Anschlußteil 3A verbunden ist,

wie es in Figur 3 gezeigt ist. Wenigstens der untere, scharf gebogene Abschnitt des schleifenförmigen Drahtes ist mit einem isolierenden überzug versehen, um die Isolierung zwischen dem Anschluß- und Sondenteil 3A - 3A¹' und der Bürste 2 besser zu gewährleisten. Selbstverständlich muß das obere Ende der aus einem schleifenförmigen Draht bestehenden Sonde 3A'¹, insbesondere unmittelbar neben dessen Enden, die mit dem Anschluß 3A verbunden sind, nicht mit einem derartigen dielektrischen Überzug isoliert sein, da ein großer Teil dieser oberen Abschnitte des Drahtes gegenüber der Bürste durch die Buchse 6 isoliert sind.

Bevor die Beschreibung der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele abgeschlossen wird, sei darauf hingewiesen, daß bei der Ausführung der Erfindung eine relativ übliche Form der Kohlebürste 2 aus dem kommerziell verfügbaren Vorrat von Bürsten ausgewählt werden kann, und dann darin eine geeignete, an der Seite offene Vertiefung 2A maschinell ausgebildet wird. Beispielsweise kann in dem beschriebenen Ausführungsbeispielen eine im allgemeinen zylindrische Vertiefung auf einfache Weise in dem oberen Ende einer gewählten Bürste 2 ausgebildet werden, indem einfach eine Bohrung mit einem geeigneten Durchmesser und einer gewünschten Tiefe in die Bürste gebohrt wird. In diesen Fällen wird der massive Körper der Probenhalterung 3B geformt, maschinell bearbeitet oder auf andere Weise zufriedenstellend geformt, um eine im allgemeinen zylindrische Form zu erhalten, die mit enger Passung in die im allgemeinen zylindrische Vertiefung in der Bürste geschoben werden kann.

Wie bereits ausgeführt wurde, sind erfindungsgemäß auch Mittel vorgesehen, um die gefertigte Einrichtung 3 mit dem Innenende der Sonde 3A' (oder 3A'') in ihrer gewünschten passenden Lage anzubringen, so daß sie durch die Probenhalterung in einem vorbestimmten Abstand von der Bürste angeordnet ist. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel umfassen diese Mittel zur Befestigung der Einrichtung einen Klebstoffüberzug l_f der zwischen und in Kontakt mit wenigstens einem Teil der Außenfläche der Einrichtung 3 und einer Wand der Vertiefung 2A in

der Bürste angeordnet ist. Es kann irgendeines einer Vielfalt von kommerziell verfügbaren Epoxidharzen verwendet werden, um diese Befestigungsmittel zu bilden. Beispielsweise wurde für diesen Zweck eines der Harze für geeignet befunden, die unter

Superglue

dem Handelsnamen / vertrieben werden. Andere Befestigungsmittel werden im folgenden anhand der Figuren 6 und 7 beschrieben, aber davor soll noch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben werden.

In Figur 4 ist eine Bürste 2 gezeigt, deren Kontaktfläche auf einem Kommutator 1 gleitet, und ein Anschluß- und Sondenteil 3A - 3A¹ ist in seiner Betriebsstellung wenigstens teilweise innerhalb einer an der Seite offenen Vertiefung 2A¹ in einer Seite der Bürste 2 angebracht. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 2A' sowohl an der oberen Seite der Bürste als auch an der zum Betrachter gerichteten Seite der Bürste offen. Die Probenhalterung 3B' weist wenigstens ein Materialstück auf, das entweder aus einem dielektrischen Material oder einstückig mit einem dielektrischen überzug auf seiner äußeren Oberfläche gebildet ist. Bei fortschreitender Erläuterung dieses Ausführungsbeispiels wird deutlich werden, daß der integrale dielektrische Überzug auf dem Halterungsstück 3B¹ für die Isolierfunktion des dielektrischen Überzuges 4 dient, wie er in Figur 2 gezeigt ist. Die Halterung 3B' ist U-förmig und mit seinen Seitenabschnitten auf entsprechende Weise auf entgegengesetzten Seiten des Anschluß- und Sondenteils 3A- 3A¹ angeordnet. Die Mittel zum Befestigen der Halterung 3B' umfassen einen üblichen Niet 7A, der durch die Bürste 2, das Anschlußteil 3A- 3A¹ und die Halterung 3B' und deren integralen dielektrischen Überzug hindurch angebracht ist, um die Sonde 3A¹ mit seinem Innenende in einem vorbestimmten Abstand von der nächstgelegenen Wand der Vertiefung 2A¹ sicher zu befestigen. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß in diesem Ausführungsbeispiel die Halterung 2B¹ aus einem einzelnen Stück von flexiblem im allgemeinen U-förmigen Isoliermaterial hergestellt sein kann, wie es in Figur 4 gezeigt ist, oder es kann aus zwei oder mehreren dielektrischen Scheiben oder anderen Haltungsmitteln gebildet sein, die auf gegenüberliegenden Sei-

ten des Anschluß- und Sondenteils 3A- 3A¹ angebracht und auch um den Schaft des Niet 7A herum angeordnet sein kann. Eine derartige zweistückige Halterung 3B- 3B' ist in Figur 5 gezeigt, wo zwei Scheiben anstelle des U-förmigen Blattes 3B' des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 4 verwendet sind.

Es ist weiterhin aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich, daß die an der Seite offene Vertiefung 2A¹ in der Bürste 2 in einer Seite der Bürstenfläche einen Kanal bildet, so daß die Längsachse des Kanals im allgemeinen parallel zur Bewegungsbahn der Bürste verläuft, die durch deren Abnutzung während des normalen Betriebs herbeigeführt wird. Der Niet 7A wird durch eine geeignete öffnung in dem Anschlußteil 3A des Anschluß- und Sondenteils angeordnet, so daß die flexiblen Fasern (Whiskers), die den Sondenabschnitt 3A¹ davon bilden, in dem gewünschten Abstand relativ zur geschlossenen Wand des Kanals 2A¹ und der Bürste 2A gehalten werden.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei dielektrische Scheiben 3B und 3B' verwendet werden, die auf entsprechende Weise in Kontakt mit gegenüberliegenden Seiten des Anschluß- und Sondenteils 3A - 3A¹ angeordnet sind, wird das Befestigungsmittel oder der Niet 7A durch eine Öffnung in der Bürste 2 hindurch in die Betriebsstellung gebracht, wie es am besten in Figur 5 gezeigt ist, so daß entgegengesetzte Enden des Niet wirksam sind, die dielektrischen Scheiben gegen gegenüberliegende Seiten des Teils zu sichern, um es dadurch in einem vorbestimmten Abstand von der Bürste 2 und in einer elektrischen Isolation gegenüber der Bürste zu halten.

Ein weiteres alternatives Haltemittel ist in Figur 6 gezeigt. Zusätzlich zu dem Kommutatorsegment 1 und der Bürste 2 ist in Figur 6 eine Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung 3' dargestellt, die ein Anschluß- und Sondenteil 3A- 3A' aufweist, das vorzugsweise mit einer darauf befestigten massiven bzw. festen Halterung 3B gefertigt ist. Die Halterung 3B weist einen massiven Harzkörper auf, der Gewindegänge 3BT auf seiner Außenfläche aufweist für einen Dreheingriff mit passenden Gewindegängen 2AT, die auf den Wänden der Vertiefung 2A in der

oberen Seite der Bürste 2 ausgebildet sind. Wenn die Halterung 3B in die Vertiefung 3A geschraubt wird, greifen die passenden Gewinde 2AT und 3BT ineinander ein und haltern die Sonde 3A¹ in einer festen Relation zur Bürste. Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Abstand, in dem das Innenende der Sonde 3A¹ von der Auflagefläche der Bürste 2 gehalten wird, wenn diese in ihrer Betriebsstellung ist, auf einfache Weise eingestellt oder justiert werden' kann, indem einfach die Halterung 3B in dem Gewinde 2AT der Bürste gedreht wird.

Ein anderes geeignetes Ausführungsbeispiel für das Haltemittel der Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung ist in Figur 7 gezeigt. Zusätzlich zu einem Kommutatorsegment 1 und einer Bürste 2 ait einer darin befindliche^an der Seite offenen Vertiefung 2A ist dort eine Bürstenabnutzungsanzeigeeinrichtung 3 gezeigt, die einen Anschluß- und Sondenteil 3A- 3A' und eine massive bzw. feste, im allgemeinen zylindrische Halterung 3B aufweist. Auf die Innenwände der Vertiefung 2A ist ein dielektrischer überzug 4' aufgebracht, um die Halterung 3B von der Bürste 2 zu isolieren. In diesem Ausführungsbeispiel weist das Mittel zum Befestigen der Einrichtung 3 einen Überzug 8 aus elastischem Material auf, das auf der Außenfläche der Halterung 3B angebracht ist und eine Preßfassung mit den Seiten der Vertiefung 2A der Bürste 2B bildet, um die Halterung 3B innerhalb der Vertiefung zu halten, wenn die Halterung manuell in die Vertiefung gedrückt ist, wodurch der Überzug 8 aus elastischem Material zusammengedrückt wird. Wenn der überzug 8 aus einem dielektrischen Material gemacht wird, das auch elastisch ist, dann kann es in einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung unnötig sein, einen getrennten dielektrischen überzug, wie beispielsweise den Überzug 4', auf den Wänden der Vertiefung 2A in der Bürste 2 zu verwenden. Ähnlich wird deutlich, daß der elastische Halteüberzug 8 auf den Wänden der Vertiefung 2A angebracht sein kann anstatt auf der Halterung 3B, wenn dies bei einem Anwendungsfall gewünscht wird.

■ΙΨ-

Nachdem nunmehr die baulichen Merkmale erläutert worden sind, wird angenommen, daß es verständlich geworden ist, auf welche Weise die Einrichtung gemäß der Erfindung das Auftreten eines vorbestimmten Abnutzungsgrades der Bürste 2 anzeigt. In diesem Zusammenhang kann eine Kenntnis der bekannten Bürstenabnutzungsanzeigen, die in den eingangs genannten Druckschriften beschrieben sind, hilfreich sein. Ein weiteres Verständnis der verschiedenen wünschenswerten Betriebsarten der Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Verfahren zur Herstellung einiger Ausführungsbeispiele deutlich, die vorstehend beschrieben wurden.

Bei der Betrachtung bevorzugter Verfahrensschritte gemäß der Erfindung sollte berücksichtigt werden, daß eine im allgemeinen übIiche^kommerziell erhältliche Kohlebürste mit entweder einem relativ neuen Aufbau oder einem alten Aufbau verwendet werden kann, der für eine gewisse Zeit praktisch verwendet wird, um eine erfindungsgemäße Einrichtung zu fertigen.

Somit umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren zum Fertigen einer Kohlebürste in Verbindung mit einer getrennt gefertigten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung, die aus einem elektrisch leitenden Anschluß- und Sondenteil und einer Sondenhalterung besteht, wobei ein dielektrischer Überzug zwischen der Außenfläche der Halterung und der Kohlebürste angeordnet ist, folgende Schritte: Erstens wird eine geeignete Kohlebürste beschafft, dann wird eine an der Seite offene Vertiefung in der Kohlebürste an einem Punkt ausgebildet, der im Abstand zu der Bürsten-Auflagefläche angeordnet ist, die auf einem elektrischen Leiter, wie beispielsweise einem Kommutator oder einem Schleifring, gleiten kann. Als nächstes wird ein Anschluß- und Sondenteil, das ein einzelnes elektrisch leitfähiges Element aufweist, das so geformt ist, daß an seinem einen Ende ein fester bzw. massiver Anschluß gebildet und an dem anderen Ende davon eine relativ weiche Metallsonde gebildet ist, hergestellt. Eine geeignete Sondenhalterung, wie beispielsweise eine der Halterungen 3B oder 3B', die vorstehend in Verbindung mit den Figuren 1, 5 und 6 erläutert wurden, werden dann gebildet und mit dem Anschluß- und Sondenteil in

einer getrennt gefertigten Einrichtung montiert, wobei die Sondenhaiterung um wenigstens einen Teil des Anschluß- und Sondenteils herum angeordnet ist. Das Befestigen der getrennt gefertigten Einrichtung in der an der Seite offenen Vertiefung, die in der Kohlebürste gebildet ist, ist der nächste Schritt des bevorzugten Verfahrens, der ausgeführt wird, nachdem ein geeigneter dielektrischer überzug zwischen der Halterung und der Bürste angeordnet ist, so daß der feste bzw. massive Anschluß in einer Betriebsstellung ist, wo er einfach zugänglich ist für eine Verbindung mit einer Bürstenabnutzungs-Anzeigeschaltung. Zur gleichen Zeit wird durch diese Anordnung des Anschluß- und Sondenteils in der gewünschten Betriebsstellung die Sonde in einem vorbestimmten Abstand von einer gewählten Wand der Bürstenvertiefung angeordnet, die auf der der Auflagefläche der Bürste nächst gelegenen Seite der Halterung angeordnet ist. Das Befestigungsmittel zum Befestigen der Einrichtung in der Betriebsstellung in der Bürstenvertiefung kann

sein,

irgendeines der Befestigungsmittel / die vorstehend in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 beschrieben wurden, wobei das gewählte Befestigungsmittel von der jeweiligen Art der in einem gegebenen Anwendungsfall verwendeten Sondenhalterung abhängt. Nach dem Auswählen und Anbringen eines derartigen Befestigungsmittels, wie es in der entsprechenden Figur gezeigt ist, wird die Einrichtung 3 in geeigneter Weise in der Vertiefung 2A angeordnet, und dann kommt die Sonde 3A' in eine elektrisch leitende Verbindung mit der Bürste 2, wenn die Bürste einen vorbestimmten Abnutzungsgrad erfährt, der zur Folge hat, daß der dielektrische Überzug genügend weit abgenutzt wird, damit ein leitender Stromkreis geschlossen werden kann.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wird die Halterung für die Sonde und den Anschlußteil dadurch gebildet, daß die Halterung um einen Hauptteil der Längen des Sondenabschnitts des Teils ausgeformt wird. Ein derartiger Ausformungsschritt wird vorzugsweise in der Weise ausgeführt, daß eine Form geschaffen wird, die einen vorbestimmten inneren Sondenabschnitt des Anschluß- und Sondenteils aufnehmen kann, der

vorzugsweise mit einer Isolierhülse versehen ist, wie beispielsweise die in Figur 3 gezeigte Hülse 6, die um die Sonde und neben dem Anschluß angeordnet ist. Dann wird eine geeignete Form- oder Gußzusamxnensetzung in der Form angeordnet und ausgehärtet, um eine massive bzw. feste Halterung zu bilden, die in einer festen Relation um wenigstens die Hauptlänge des Sondenabschnittes des Anschluß- und Sondenteils herum angeordnet wird.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann der dielektrische überzug, der zwischen der Sondenhalterung und der Bürste aufgebracht wird, entweder auf die Außenfläche der Sondenhalterung oder ' auf gewählte Abschnitte der Oberfläche der Bürstenvertiefung aufgebracht werden. Somit besteht in einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung ein Verfahrensschritt, nachdem ein Anschluß- und Sondenteil hergestellt und mit einer Sondenhalterung zusammengebaut ist, darin, daß ein dielektrischer Überzug auf gewählten Abschnitten der Außenfläche der Sondenhalterung angebracht wird. Diese gewählten Abschnitte sollten ausreichend sein, damit sie die Halterung von der Bürste elektrisch isolieren. In einem Ausführungsbeispiel wird die gesamte Außenfläche der Sondenhalterung mit dem dielektrischen überzug überzogen. Dieses überzugsverfahren gestattet, daß die Sondenhalterung selbst wenigstens bei einigen Anwendungsfällen mit relativ niedrigen Spannungen aus einem elektrisch halbleitenden Material hergestellt wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel dieses Verfahrensschrittes gemäß der Erfindung werden zahlreiche elektrisch leitende Partikelchen innerhalb des dielektrischen Überzugs auf der Halterung und neben dem Ende der Sonde, das der gewählten geschlossenen Wand der Vertiefung in der Bürste am nächsten liegt, angeordnet werden. Diese leitfähigen Partikelchen arbeiten, wie es vorstehend in Verbindung mit Figur 2 erläutert wurde, dahingehend, daß ein leitender Pfad von der Bürste zur Sonde gebildet wird, wenn der dielektrische überzug um die Partikelchen herum gebrochen ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der

-η-

Erfindung, bei dem eine Hülse aus dielektrischem Material verwendet wird, wie es beispielsweise in Figur 3 gezeigt ist, ist es vorteilhaft, die Hülse aus dielektrischem Material um den Sondenabschnitt des Anschluß- und Sondenteils herum anzuordnen, so daß die Hülse an dem massiven bzw. stabilen Anschluß anliegt oder eng benachbart dazu ist, bevor die Halterung ausgeformt wird. Mit dieser Anordnung hält die Hülse den Sondenabschnitt und den gesamten Anschluß- und Sondenteil von den Wänden der Bürstenvertiefung entfernt, während die Sondenhalterung in ihrer Stellung relativ zu dem Anschluß- und Sondenteil fixiert ist.

Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, ist es möglich, die gewünschte Vertiefung in einer Kohlebürste in einer Reihe unterschiedlicher Verfahren zu bilden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vertiefung hergestellt durch maschinelle Bearbeitung einer im allgemeinen zylindrischen Vertiefung mit einem vorbestimmten Durchmesser und einer entsprechenden Tiefe in der Bürste. In einem anschließenden Verfahrensschritt wird ein geeignetes Material ausgeformt, um eine Sondenhalterung mit einer im allgemeinen zylindrischen Außenfläche darauf zu bilden, die gleitend in die Bürstenvertiefung paßt. Selbstverständlich können entweder die Wände der Bürstenvertiefung oder die Außenwände der Halterung in geeigneter Weise bearbeitet werden, um dazwischen die gewünschte Gleitpassung zu erhalten, falls eine ausgeformte Konfiguration der Halterung diesbezüglich nicht von Anfang an geeignet ist.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Sondenhalterung und die Bürste abgeändert, um darauf ein geeignetes.mit einem Gewinde versehenes Haltemittel zu bilden, ähnlich dem Haltemittel, das in Figur 6 gezeigt ist. Hierbei wird ein Gewinde maschinell oder auf andere geeignete Weise auf der Außenfläche einer geeigneten ausgeformten Sondenhalterung hergestellt und ein passendes Gewinde wird in ähnlicher Weise auf den Wänden der Bürstenvertiefung gebildet. Das Gewinde auf der Halterung wird für einen Dreheingriff

stellt, damit die Sonde in dem gewünschten vorbestimmten Abstand von der Bürste lösbar angebracht werden kann, indem einfach die Halterung ein vorgewähltes Stück in die Vertiefung geschraubt wird. Es kann jedoch auch ein elastischer Überzug, wie er beispielsweise in Figur 7 gezeigt ist, verwendet werden, um anstelle der in Figur 6 gezeigten Schraubbefestigung das Befestigungsmittel für die Halterung zu bilden. In diesem Fall enthält das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt, durch den ein überzug aus elastischem Material auf gegebene Abschnitte der Außenwände der Sondehalterung aufgebracht wird. Das Verfahren enthält auch einen Schritt zum Anordnen eines Überzuges aus dielektrischem Material in einer Betriebslage über vorbestimmten Teilen der Oberfläche der Bürstenvertiefung. Wenn somit die Sondenhalterung manuell in der Bürstenvertiefung angeordnet wird, wird das elastische Befestigungsmittel mechanisch zusammengedrückt, um die Bürstenhalterung wirksam in ihrer Betriebsstellung festzuhalten, wobei der Anschlußabschnitt der Einrichtung von der Oberfläche der Bürste nach außen vorsteht für eine Verbindung mit einem Steckanschluß einer Bürstenabnutzungs-Anzeigeschaltung. Vorteilhafterweise wird der dielektrische Überzug auf der Bürstenvertiefung angebracht, um im wesentlichen die gesamte Oberfläche der Vertiefung mit dem überzug zu bedecken, wodurch die elektrische Isolation der Halterung von der Bürste bis 2u der Zeit sichergestellt wird, zu der der dielektrische überzug auf der Vertiefung bei einem vorbestimmten Grad der Bürstenabnutzung abgenutzt wird, der den dielektrischen Überzug der Schleifwirkung eines Kommutator- oder Schleifrings aussetzt, auf der die Kontaktfläche der Bürste gleitet.

•Μ-

Leerseite

Claims

Ansprüche

f 1 Λ Bürstenabnutzung-Anzeigeeinrichtung für eine Kohlebürste, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (3) einen elektrisch leitfähigen Anschluß- und Sondenteil (3A - 3A') und eine Sondenhalterung (3B) mit einem dielektrischen überzug (4) aufweist, der die äußere Oberfläche der Sondenhalterung (3B) umgibt, und daß die Bürste (2) eine an der Seite offene Vertiefung (2A) aufweist, in der wenigstens ein inneres Ende des Sondenabschnitts (3A¹) des Anschluß- und Sondenteils (3A - 3A') aufnehmbar ist, wobei dessen äußeres Ende einen massiven bzw. festen Anschluß bildet, mit dem eine Bürstenabnutzungs-Anzeigeschaltung (bei 5, 5A) verbindbar ist, und wobei die Sondenhalterung (3B) in einer fixierten Stellung auf dem Anschluß- und Sondenteil (3A - 3A¹) angebracht ist und den Anschluß- und Sondenteil (3A - 3A') in einer Betriebsstellung relativ zur Bürste (2) derart haltert, daß

der Anschluß- und Sondenteil (3A - 3A¹) durch den dielektrischen überzug (4) gegenüber der Bürste (2) isoliert ist, und daß Mittel (7; 2AT, 3BT; 8) vorgesehen sind zum Befestigen der fertigen Anzeigeeinrichtung (3) derart, daß das Innenende des Sondenabschnittes durch die Sondenhalterung (3B) in einer Paßstellung und in einem vorbestimmten Abstand von der Bürste (2) angebracht ist.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenhalterung (3B) einen festen Körper aus ausgehärtetem dielektrischem Harz aufweist, der um im wesentlichen die gesamte Länge des Sondenabschnittes (3¹) herum angeordnet ist, wobei sich der feste Anschluß (3A) von dem Harzkörper nach außen erstreckt.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Masse aus elektrisch leitfähigen Partikelchen (3C) stranleitend zueinander und um das Innenende des Sondenteils (3A¹) herum und innerhalb des die Außenfläche der Sondenhalterung (3B) umgebenden dielektrischen Überzug (4) angeordnet sind, wobei die Partikelchen elektrischen Strom zum Sondenabschnitt (3A¹) leiten, wenn der dielektrische überzug (4) genügend weit abgenutzt ist, bis einige der leitfähigen Partikelchen von einem durch die Bürste (2) geleiteten Strom durchflossen werden.
4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sondenteil (3A') ferner eine Hülse (6) aus dielektrischem Material aufweist, die neben dem festen Anschluß um den Sondenteil herum angeordnet ist für eine bessere Isolation des Anschluß- und Sondenteils (3A - 3A¹) von der Bürste (2).
5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die an der Seite offene Vertiefung (2A) in der Bürste (2) eine im allgemeinen zylindrische Form besitzt und die um den Sondenteil herum angeordnete Hülse (6) die Sonde von dem dielektrischen Überzug (4) um die Außenwände des festen Körpers aus ausgehärtetem Harz beabstandet, wobei der feste Körper der Sondenhalterung (3B) eine im allgemeinen zylindrische Form hat, die gleitend in die im allgemeinen zylindrische Vertiefung (2A) in der Bürste (2) paßt.
6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Befestigen der Anzeigeeinrichtung (3) einen überzug aus Klebstoff (/) aufweist, der zwischen und in Kontakt mit wenigstens einem Teil der Außenfläche der Anzeigeeinrichtung und einer Wand der Vertiefung (2A) in der Bürste (2) angeordnet ist.
7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Seite offene Vertiefung (2A) in der Bürste (2) Gewindegänge (2AT) aufweist und der Harzkörper der Sondenhalterung (3b') ein Gewinde auf seiner Außenfläche aufweist für einen Eingriff mit dem Gewinde in der Vertiefung (2A), wodurch die Sondenhalterung (3B) in einer festen Relation zur Bürste (2) anbringbar ist.
8. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (3A) einen festen, spatenförmigen Anschluß aufweist und der durch den Harzkörper umgebene Teil der Sonde einen leitfähigen flexiblen Draht aufweist, von dem wenigstens ein Ende elektrisch mit dem Anschluß verbunden ist.
9. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Draht eine U-förmige Schleife bildet, deren Basis in einem vorbestimmten Abstand von der gewählten Wand der Vertiefung (2A) in der Bürste (2) angeordnet ist, wobei beide Enden der Schleife mit dem Anschluß verbunden sind, und daß ein überzug aus Isoliermaterial den Schleifenteil des flexiblen Leiters überdeckt.
10. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Befestigen der Anzeigeeinrichtung (3) einen Überzug (8) aus elastischem Material aufweist, der auf der Außenfläche der Halterung (3B) angebracht ist und eine Preßpassung mit den Seiten der Vertiefung (2A) bildet, um die Halterung in der Vertiefung zu halten, wenn die Halterung in die Vertiefung gedrückt ist, wobei der überzug (8) aus elastischem Material zusammengedrückt wird.
11. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenhalterung (3B) wenigstens ein Stück aus festem Material aufweist, das einstückig mit dem dielektrischen Überzug auf gegenüberliegenden Seiten des Anschluß- und Sondenteils (3A- 3A') gebildet ist, und daß das Befestigungsmittel einen Niet (7A) aufweist, der durch die Bürste (2)_/ den Anschluß- und Sondenteil (3A - 3A¹) und die Halterung (3B) und den dielektrischen überzug (4) auf gegenüberliegenden Seiten des Anschluß- und Sondenteils hindurchführt für eine sichere Befestigung der Sonde derart, daß ihr Innenende in einem vorbestimmten Abstand von der geschlossenen Wand der Vertiefung der (2A) angeordnet ist.
12. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Seite offene Vertiefung (2A) in der Bürste (2) einen Kanal in einer Seitenfläche der Bürste bildet,

wobei die Längsachse des Kanals im allgemeinen parallel zur Bewegungsbahn der Bürste bei deren Abnutzung während ihres normalen Betriebs verläuft.
13. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde mehrere flexible Fasern (Whiskers) aufweist, die integral auf dem Sondenende des Anschluß- und Sondenteils (3A - 3A') ausgebildet sind, wobei der Niet (7A) durch eine in dem Anschluß ausgebildete Öffnung hindurchführt.
14. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sondenhalterung (3B) zwei Stucke aufweist, von denen jedes Stück die Form dielektrischer Scheiben aufweist, die den Überzug aufweisen und auf entsprechende Weise in Kontakt mit gegegenüberliegenden Seiten des Anschluß- und Sondenteils (3A - 3A¹) angeordnet sind, wobei als Befestigungsmittel der Niet der (7A) durch die Bürste und den Anschluß- und Sondenteil hindurchführt, wobei die gegenüberliegenden Enden des Niet (7A) die dielektrischen Scheiben gegen gegenüberliegende Seiten des Anschluß- und Sondenteils befestigen, um diesen in einem vorbestimmten Abstand von der Bürste und elektrisch isoliert gegenüber der Bürste zu halten.
15. Verfahren zum Herstellen einer Kohlebürste in Verbindung mit einer getrennt gefertigten Bürstenabnutzungs-Anzeigeeinrichtung, die einen elektrisch leitfähigen Anschluß- und Sondenteil und eine Sondenhalterung aufweist, wobei ein dielektrischer Überzug zwischen der Außenfläche der Halterung und der Kohlebürste angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) eine an der Seite offene Vertiefung in der Kohlebürste an einem Punkt ausgebildet wird, der von der Kontaktfläche der Bürste beabstandet ist,

b) ein Anschluß- und Sondenteil derart angebracht wird, daß die Sondenhalterung um wenigstens einen Teil des Anschluß- und Sondenteils herum angeordnet ist, und

c) die Anzeigeeinrichtung in der an der Seite offene Vertiefung mit einem dielektrischen Überzug zwischen der Halterung und der Bürste derart angebracht wird, daß der feste Anschluß leicht zugänglich ist für eine Verbindung mit einer Anzeigeschaltung und daß die Sonde in einem vorbestimmten Abstand von einer gewählten Wand der Vertiefung auf der der Kontaktfläche der Bürste nächstgelegenen Seite der Halterung angeordnet ist.
16. Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung um einen Hauptteil der Länge der Sonde ausgeformt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß der dielektrische Überzug auf der Außenfläche der Sonde angebracht wird und mehrere elektrisch leitfähige Partikelchen innerhalb des dielektrischen Überzugs auf der Halterung und neben dem der gewählten Wand der Vertiefung in der Bürste nächst gelegenen Ende der Sonde angeordnet werden.
18. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Hülse aus dielektrischem Material neben dem festen Anschluß um die Sonde herum angeordnet wird, bevor die Halterung ausgeformt wird, um die Hülse zu umgeben.
19. Verfahren nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet, daß durch maschinelle Bearbeitung eine im allgemeinen zylindrische Vertiefung mit vorbestimmter Tiefe in der Bürste hergestellt wird und das Halterungsmaterial so ausgeformt wird, daß es eine im allgemeinen zylindrische Außenfläche darauf bildet, die gleitend in die Vertiefung paßt.
20. Verfahren nach Anspruch 19,

dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche der ausgeformten Halterung ein Gewinde ausgebildet und ein passendes Gewinde auf den Wänden der Vertiefung ausgebildet wird, und daß das Gewinde auf der Halterung in das passende Gewinde auf den Wänden der Vertiefung eindrehbar ist, wodurch die Sonde in einem vorbestimmten Abstand von der Bürste lösbar angebracht werden kann, indem die Halterung in die Vertiefung geschraubt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus dielektrischem Material über vorbestimmten Teilen der Oberfläche der Vertiefung in der Bürste angeordnet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,

"dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug über den vorbestimmten Teilen derart angebracht wird, daß im wesentlichen die gesamte Oberfläche der Vertiefung mit dem Überzug überdeckt wird.