DE3419037C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine teleskopierbare Bürstenbaugruppe, insbesondere für die Stromspeisung einer sich in einem ge­ schlossenen Gehäuse befindlichen rotierenden elektromagnetischen Kupplung über ölbenetzte Schleifringe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bezweckt wird die Schaffung einer teleskopierbaren Bürstenbau­ gruppe für den Einsatz in Bereichen, bei denen die Gefahr des Entzündens des in der Kontaktzone befindlichen Öls besteht. Solche Bereiche liegen bei rotierenden elektromagnetischen Kupplungen für Getriebe an Werkzeugmaschinen vor, also bei in einem geschlossenen Gehäuse befindlichen Kupplungen, wobei sich der Kollektor in einem Ölmedium oder in einem Ölnebel befindet und wobei beim Auftreten von elektrischen Funken die Gefahr besteht, daß sich das Öl entzündet.

Eine teleskopierbare Bürstenbaugruppe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist bereits in der GB-PS 12 31 782 offenbart. Diese bekannte Bürstenbaugruppe eignet sich nach Aufbau und Wirkungsweise jedoch nicht für die trockene Stromspeisung eines sich in einem geschlossenen Gehäuse befindli­ chen elektrischen Motors. Auch in der CH-PS 3 49 681 ist eine teleskopierbare Bürstenbaugruppe beschrieben, die sich ebensowe­ nig für die Stromspeisung einer sich in einem geschlossenen Gehäuse befindlichen rotierenden elektromagnetischen Kupplung über ölbenetzte Schleifringe eignet, weil die Kontaktfläche auf der elektromagnetischen Kupplung durch das Absetzen von Material und das Auftreten von Funken in der Kontaktzone schnell ver­ schleißt. Außerdem besteht beim Auftreten von Funken in der Kontaktzone die Gefahr, daß sich das in der Kontaktzone befindliche Öl entzündet. Konstruktiv nachteilig ist bei der vorbekannten Bürstenbaugruppe ferner, daß der zentrale Mehrdraht­ leiter nicht gegen ein fortlaufendes Verdrehen gesichert ist und hierdurch die Gefahr eines Aufdrillens und Reißens des Anschluß­ kabels zwischen Bürsen und Außenanschluß besteht.

Eine Stromabnahmebürste aus Metallpulver, die für eine trockene Stromspeisung vorgesehen ist, offenbart die DE-PS 86 821. Bei dieser Stromabnahmebürste wird das Metallpulver in Form von Bronze derart zu Blöcken verdichtet, daß keine Porosität bleibt. Demgemäß eignet sich eine derartige Stromabnehmerbürste nicht für die Stromspeisung einer sich in einem geschlossenen Gehäuse befindlichen rotierenden elektromagnetischen Kupplung über ölbenetzte Schleifringe.

Aus der DE-PS 3 49 681 ist ein Gleitkörper bekannt, der insbeson­ dere für Dynamobürsten geeignet ist. In dieser Druckschrift geht es um die Schaffung eines Gleitkörpers mit niedriger Reibungszif­ fern, der die gleiche Leitfähigkeit besitzt, wie die einzelnen Metalle, aus denen sich der Block zusammensetzt. Die zur Verwen­ dung bestimmten Metalle bzw. Metallfluide werden dabei in der Weise verabeitet, daß ein metallner Kern von an sich geringem Reibungswiderstand, der eine poröse Beschaffenheit besitzt, mit einem reibungsvermindernden Stoff in Form von Metall oder einer Legierung imprägniert bzw. ausgefüllt wird, dessen Schmelzpunkt niedriger als derjenige des Kerns liegt. Dann erfolgt das Ausfüllen der Poren oder der Räume des Kerns, ohne daß das den Kern zusammenschmelzende Metall oder die Legierung zum Schmelzen kommt, so daß deren physikalische Eigenschaften unverändert bleiben. Der Gleitkörper besitzt keine Porosität und ist nur für eine trockene Stromspeisung geeignet.

Aus der DE-AS 12 73 054 ist bereits eine Kontaktbürste für elektrische Maschinen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt, bei dem ein Sintern der Kontaktbürste aus metallischem Kupfer, Graphit, Blei, Zinn und/oder Zink erfolgt, wobei durch die Wahl der Materialbestandteile und der vorgesehenen Verdich­ tung ebenfalls keine Porosität vorliegt. Auch dieser vorbekannte Kontaktbürste ist nicht für die Stromspeisung einer sich in einem geschlossenen Gehäuse befindlichen rotierenden elektromagneti­ schen Kupplung über ölbenetzte Schleifringe geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswert her­ stellbare und sicher und verschleißarm arbeitende teleskopierbare Bürstenbaugruppe für die Stromspeisung einer sich in einem geschlossenen Gehäuse befindlichen rotierenden elektromagneti­ schen Kupplung über ölbenetzte Schleifringe verfügbar zu machen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen enthalten.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Bürste aus gesin­ terter Bronze mit einer Körnung von 0,15-0,3 mm wird ein sicherer und verschleißarmer Betrieb gewährleistet, da die Körnung ein Eindringen des Öls und damit ein feuchtes Schmieren des Kontaktbereichs ermöglicht. Diese Schmierung vermeidet zudem das Entstehen von Funken, die zu einem Entzünden des Öles führen könnten. Demgemäß eignet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Bürstenbaugruppe vorteilhaft für sogenannte explosionsgeschützte Systeme.

Günstig ist weiterhin, daß Dank der Kugelform der Körnung und der Porosität auf dem Kollektor keine Mikroritzen verursacht werden und daß das Öl relativ frei durch die zylinderförmige Bürste fließen kann, wodurch eine stärkere Kühlung der Kontaktzone erreicht wird. Die Bürstenbaugruppe erreicht damit wegen ihrer verschleißarmen Arbeit größere Standzeiten als bisher bekannte Bürstenbaugruppen, wobei verschlissene Kontaktkörner problemlos und leicht aus dem Kontaktbereich entfernt werden können. Zur Verbesserung der Festigkeit der Verbindung zu dem Isolierkör­ per weist der metallische Körper bevorzugt schwalbenschwanzför­ mige Stufen auf.

Weiter Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem nachfol­ genden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem ein Ausführungsbei­ spiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird.

Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Ausführungs­ form der teleskopierbaren Bürstenbaugruppe gemäß der Erfindung.

Die dargestellte teleskopierbare Bürstenbaugruppe besteht aus einer zylinderförmigen Bürste 1, die aus gesinterter Bronze mit einer Körnung von 0,15-0,30 mm hergestellt und in einem Isolierkörper 2 montiert ist. Die Bürste 1 ist in dem Isolierkörper 2 nach vorn und hinten verschiebbar und befindet sich ständig unter dem Druck einer Spiralfeder 3, um ein ständigen Gleitkontakt mit dem Schleifring I einer nicht näher dargestellten elektromagnetischen Kupplung her­ zustellen.

Die Bürste 1 wird mittels eines verzinnten Mehrdrahtleiters 4 mit elektrischem Strom gespeist. Das andere Ende des Mehr­ drahtleiters 4 ist an einer Sonderschraube 5 angelötet, auf welcher mittels Muttern und Scheiben ein Kabelschuh 6 des Speisekabels für die teleskopierbare Bürste befestigt ist.

Der Mehrdrahtleiter 4 gewährleistet die elektrische Ver­ bindung zwischen der Bürste 1 und der Sonderschraube 5.

Das untere Ende a der Sonderschraube 5 ist hohl und endet mit einem zylindrischen Kragen b, der eine seitliche Ab­ schrägung hat. Die seitliche Abschrägung ist mit einer entsprechenden Ausnehmung im Isolierkörper 2 verklemmt und verhindert so das Verdrehen der Sonderschraube 5 im Isolierkörper 2.

Die Befestigung der teleskopierbaren Bürstenbaugruppe er­ folgt mit Hilfe eines Gewindeabschnitts c eines metallischen Körpers 7 auf einem Halter oder direkt in einem Gehäuse, welches die elektromagnetische Kupplung schützt.

Der metallische Körper 7 ist im Innern seines oberen Teils mit schwalbenschwanzförmigen Stufen d versehen.

Der Isolierkörper 2 ist aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt, welches in den metallischen Körper 7 eingespritzt wird und an diesen mittels der Stufen d zur Gewährleistung einer erhöhten Festigkeit der Verbindung zwischen dem metallischen Körper 7 und dem Isolierkörper 2 befestigt ist.

Zur Drehsicherung der Bürste 1 und der Spiralfeder 3 und dadurch auch zum Schutz des Mehrdrahtleiters 4 gegen Bruch sind die Bürste 1 und die Sonderschraube 5 mit je einer Exzenterbohrung e versehen, in die abgebogene Enden f der Spiralfeder 3 eingreifen.

Durch den freien unteren Teil g der Bürste 1 dringt das von der Kupplung gespritzte Öl durch die Poren zwischen den Bronzepartikeln ein und gelangt zum Kontaktbereich h mit dem Schleifring I der elektromagnetischen Kupplung und sichert die Schmierung. Der Druck des Gleitkontakts wird von der Spiralfeder 3 sichergestellt.

Mit der Erfindung lassen sich in vorteilhafter Weise die Kosten des Gleitkontaktes senken und es wird eine hohe Biege­ festigkeit des Gleitkontakts gewährleistet, ohne daß eine Bruchgefahr und/oder einer Verlust des elektrischen Kontakts zu befürchten ist. Es besteht auch keine Brandgefahr. Der Verschleiß des Schleifrings der elektromagnetischen Kupplung wird ebenso wie der des Gleitkontakts verringert und die Bruchgefahr des Mehrdrahtleiters ausgeschaltet.

Claims (4)

1. Teleskopierbare Bürstenbaugrupe, insbesondere für die Strom­ speisung einer sich in einem geschlossenen Gehäuse befind­ lichen rotierenden elektromagnetischen Kupplung über ölbe­ netzte Schleifringe, bestehend aus
einer zylinderförmigen Bürste (1), die in einem durch Ein­ spritzen von Kunststoff in einem anderen metallischen Körper (7) hergestellten Isolierkörper (2) verschiebbar montiert ist,
einer die Bürste (1) beaufschlagenden Spiralfeder (3), einem Mehrdrahtleiter (4), der die elektrische Verbindung zwischen der Bürste (1) und einer Sonderschraube (5) ge­ währleistet, und aus
einem Kabelanschluß (6)
dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (1) aus gesinterter Bronze mit einer Körnung von 0,15-0,3 mm besteht.

2. Teleskopierbare Bürstenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Körper (7) eine erhöhte Festigkeit der Verbindung zu dem Isolier­ körper (2) sichernde schwalbenschwanzförmige Stufen (d) aufweist.

3. Teleskopierbare Bürstenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonderschraube (5) ein hohles unteres Ende (a) aufweist, das mit einem zylindrischen Kragen (b) mit einer seitlichen, die Klemmung der Sonderschraube (5) in einer entsprechen­ den Wölbung des Isolierkörpers (2) sichernden Abschrä­ gung endet.

4. Teleskopierbare Bürstenbaugruppe nach einem der vor­ angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehsicherung der Bürste (1) und der Spiralfeder (3) und zur Bruchsicherung des Mehrdrahtleiters (4) so­ wohl die Bürste (1) als auch die Sonderschraube (5) jeweils eine Exzenterbohrung (e) aufweisen, in die abgebogene Enden (f) der Spiralfeder (3) eingreifen.