DE3420713A1

DE3420713A1 - Kohlebuerstenhalter fuer elektrische kommutatormaschinen

Info

Publication number: DE3420713A1
Application number: DE19843420713
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. 4050 Mönchengladbach Schruth
Original assignee: EMW ELEKTRO MOTOREN FEINBAUWER
Current assignee: EMW ELEKTRO MOTOREN FEINBAUWER
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-06-02
Publication date: 1985-12-05

Description

'""" PATENTANWALTSBÜRO

SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜSSELDORF 1

Telefon:(0211) 683346 Telex:08586513 copd

-- " PATENTANWÄLTE:

Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ · Dipl.-Ing. 0. H. WERNER

-4-EMW

Elektro-Motoren-Feinbauwerk
Groschopp & Co. GmbH
Greefsallee 49
4060 Viersen 1 '

Kohlebürstenhalter für elektrische Kommutatormaschinen

Die Erfindung betrifft einen Kohlebürstenhalter für elektrische Kommutatormaschinen, bestehend aus einem Halterkasteri zur Führung der Bürste und einer Feder oder einem federbelasteten Kipphebel, die bzw. der

^ an der der Schleifkontaktfläche abgewandten Seite der

* 15 Bürste unter Druck anliegt. °

Um Strom in die auf den Anker von elektrischen Kommutatormaschinen gewickelten Spulen einzuleiten,verwendet man Bürsten, die durch Federn nachgiebig an den Kommu— tator auf der Läuferwelle der Maschine angedrückt werden. Aufgrund des an den Bürsten bei der Drehung der Läuferwelle auftretenden Abriebs müssen die Bürsten von Zeit zu Zeit erneuert werden. Wichtig ist, daß die Bürsten rechtzeitig erneuert werden, bevor sie vollständig verbraucht sind. Es käme dann nämlich zu metallischem Kontakt und zur Beschädigung des Kommutators.

Zu diesem Zweck verwendet man z.B. Spezialbürsten mit eingebautem Abhebemechanismus oder mit eingebauter Meldelitze. Bei letzteren ist die Meldelitze bis zu einer bestimmten Tiefe in die Bürste eingelassen. Ist die Bürste

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Ι soweit abgerieben, daß das Ende der in sie eingelassenen Meldelitze an__der_Schleif kontaktober fläche der Bürste freiliegt, wird durch den Kontakt mit dem Kommutator ein Signal ausgelöst, das entweder- in einer optischen oder akustischen Anzeige besteht; es kann aber auch einen Schalter betätigen, der die Maschine stillsetzt. Solche Kohlebürsten mit^eingebautem Abhebemechanismus oder mit eingelassener Meldelitze sind verhältnismäßig teuer, zumal sie nicht nur bei der Erstaustattung der Maschine eingesetzt werden, sondern jedesmal, wenn verschlissene Bürsten

erneuert werden müssen. -

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ebenso wirksame Lösung zu schaffen, wie sie die Spezialbürsten darstellen, die jedoch preiswerter ist. Insbesondere soll es ermöglicht werden, normale Bürsten, d.h. solche ohne Abschaltmechanismus und ohne eingelassene Meldelitze einsetzen zu können und dennoch eine Meldung über den Abrieb der Bürste bis zu einer vorbestimmten Länge zu erhalten. ^/V

^ Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem gattungsgemäßen Kohlebürstenhalter vorgeschlagen, daß an der Feder bzw. an dem Kipphebel eine Kontaktfläche und ein von dieser isoliert angeordnete Gegenkontakt vorgesehen sind, die nach vorgegebener Abnutzungslänge der Bürste zur Anlage kommen und einen Stromkreis schließen, in dem ein Signalgeber oder ein Schalter eingeschaltet . ist. Bei einer neueingesetzten Bürste steht die Kontaktfläche an der Feder bzw. an dem Kipphebel, die bzw. der die Bürste an die Kommutatorflache der Läuferwelle der Maschine andrückt, in einem Abstand zum Gegenkontakt, der der zugelassenen Abnutzungslänge der Bürste entspricht. Ist die Bürste um dieses Maß abgenutzt, kommt die Kontaktfläche an der Feder bzw. an dem Kipphebel mit dem ortsfesten Gegenkontakt in Berührung. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen,in dem ein optischer oder akustischer

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Signalgeber eingeschaltet ist, der die Abnutzung der

Bürste bis zum zugelassenen Grenzwert anzeigt. In den — Stromkreis können jedoch z.B. auch Relais als Schalter eingeschaltet sein, die die Maschine stillsetzen. Eine solche Relaisschaltung ist, häufig sowieso schon vorhanden, um eine Abschaltung bei Störungen anderer Art zu bewirken..

Die erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber den bekannten Spezialbürsten den Vorteil, daß sie billiger ist. Der Aufwand für die Meldeschaltung ist einmal gering, denn es ist zusätzlich nur der Gegenkontakt mit elektrischem Anschluß erforderlich, und dieser Aufwand entsteht nur einmal beim Bau der Maschine. Es können von vornherein und auch beim späteren Bürstenwechsel die wesentlich preisgünstigeren üblichen Kohlebürsten eingesetzt werden.

Als Feder kann eine Spiral- oder Schraubenfeder, oder auch eine Blattfeder eingesetzt werden, an derem freien Ende der Kontakt ausgebildet ist.

Alternativ zu der Lösung mit Blattfeder steht die Lösung mit federbelastetem Kipphebel. Bevorzugt ist die Blattfeder bzw. der Kipphebel aus elektrisch leitendem Material, so daß der Strom durch sie fließen kann. Dazu benötigt man dann nur noch den elektrisch isoliert angeordneten Gegenkontakt.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kohlebürstenhalters sind die Bürstenführung mit Feder oder Kipphebel sowie der Gegenkontakt an einem Bürstenträger aus elektrisch nicht leitendem Material befestigt. Dabei kann die Bürstenführung mit Federn und der Gegenkontakt gesondert an Nocken an dem

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Bürstenträger aufgesteckt und gehaltert sein. Alternativ dazu kann der_BürsJ:enträger aber auch Bohrungen aufweisen, in die die mit entsprechenden Zapfen versehene Bürstenführung mit Feder oder Kipphebel und der Gegenkontakt eingesteckt und gehaltert sind.

Gemäß einer weiteren_bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Gegenkontakt aus einem Metallstreifen, der in den Schlitz eines Nockens an dem Bürstenträger eingeklipst ist. Der Bürstenträger kann dabei in der jeweils gewünschten Form ohne Mehraufwand hergestellt werden, und das Anbringen der Bürstenführung und des Gegenkontakts ist einfach und schnell zu bewerkstelligen.

Bevorzugt wird es ferner, wenn der Gegenkontakt an dem Flansch des Halterkastens, von diesem elektrisch isoliert, befestigt ist. fen hat bei der Montage dann nur noch ein Teil zu befestigen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- / spiele wird die Erfindung naher erläutert. ^s)

Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Kohlebürstenhalters mit erfindungsgemäßen Endschalter

in Ansicht,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in

Ansicht und

Fig. 3 in Draufsicht,

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Bürstenhalters mit Endschalter in Ansicht, 35

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Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den

_Signalstromkreis,

Fig. 6 ein zweites und
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Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 ist für die Bürste 3 eine Führung 2 vorgesehen, die an einen Flansch 1 ange formt ist. Die Bürste 3 liegt mit der Schleifkontaktfläche 4 an dem Kommutator 5 an. Die ßürste 3 wird an die Umfangsflache des Kommutators 5 durch einen Kipphebel 6 nachgiebig angedrückt, der durch eine Schraubenfeder 7 gegen die der Schleifkontaktfläche 4 der Bürste 3 abgewandte Fläche der Bürste 3 gezogen wird.

Der Flansch 1 ist auf Nocken 8 des Bürstenträgers 9 aufgesetzt oder aufgeklipst und damit gehaltert.

Am freien Ende des Kipphebels 6 ist eine Kontaktfläche ausgebildet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Endstellung, bei der die Bürste 3 bis zu der vorgegebenen Länge abgenutzt ist, berührt die Kontaktfläche 10 an dem Kipphebel 6 einen Gegenkontakt 11 in Form einer Blattfeder oder eines Metallstreifens, der in den Schlitz einer Nocke 12 des Bürstenträgers 9 eingeschoben oder ein-■- geklipst ist. Über eine Leitung 13 ist der Gegenkontakt mit einem Stecker 14 oder Kabelschuh verbunden, der den elektrischen Kontakt herstellt.

Bei der Ausführung gemäß den Figuren 2 und 3 ist an dem

Flansch 1 eine Blattfeder 15 befestigt, durch welche die Bürste 3 nachgiebig gegen den Kommutator 5

gedrückt wird. Am freien Ende der Blattfeder 15

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ist wiederum eine Kontaktfläche 10 gebildet. Bei der Stellung der Blattfeder 15 in durchgezogener Linie ist die Bürste 3 noch nicht auf das vorgesehene Maß abgenutzt, während bei Abnutzung der Bürste 3 auf die vorbestimmte Länge die Blattfeder 15 die in strichpunktierter Linie angedeutete Stellung erreicht hat, in der sie Kontakt mit dem Gegenkontakt 11 bekommt, wodurch ein Stromfluß zu einem Signalgeber oder Ausschalter ermöglicht wird.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung des Kohlebürstenhalters ist der Gegenkontakt 11 über ein Isolierplättchen 16 an dem Flansch 1 befestigt und mit dieser über die Nocken 8 an dem Bürstenträger 9.

Im übrigen sind gleiche Teile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen Prinzipschaltungen für den / Signalstromkreis, in dem ein Strom nach Schließen des '⁽ Endschalters 10, 11 zu einem Signalgeber 17 fließt. Dies ^ können Lampen gemäß Fig. 5 oder z.B. Leuchtdioden gemäß Fig. 6 sein. Gemäß Fig. 7 können auch Relais oder Halbleiterschalter in den Signalstromkreis eingeschaltet sein, die eine Stromunterbrechung zu der Maschine bewirken, oder einen sekundären Signalkreis betätigen.

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Claims

PATENTANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 D-JOOO DÜSSELDORF 1

Telefon: (0211) 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE:
DipL-lng. W. COHAUSZ · DipL-lng. R. KNAUF ·" DipL-lng. H. B. COHAUSZ · DipL-lng. D. H. WERNER

01 .06.1984

Ansprüche:

Kohlebürstenhalter für elektrische Kommutatormaschinen, bestehend aus einem Halterkasten -_ -- zur Führung der Bürste und einer Feder oder einem federbelasteten Kipphebel, die bzw. der an der der Schleifkontaktfläche abgewandten Seite unter Druck anliegt,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Feder (15) bzw. an dem Kipphebel (6) eine Kontaktfläche (10) und ein von dieser isoliert angeordneter Gegenkontakt (11) vorgesehen sind, die ' nach vorgegebener Abnutzungslänge der Bürste (3) zur Anlage kommen und einen Stromkreis schließen, in dem ein Signalgeber (17) oder ein Schalter eingeschaltet ist.
2. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) eine Blattfeder ist.
3. Kohlebürstenhalter'nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der

Flansch des Halterkastens (1) und die Blattfeder (15) bzw. der Kipphebel (6) aus elektrisch leitendem Material sind und die Kontaktfläche (10) am freien Ende der Blattfeder (15) bzw. des Kipphebels (6) gebildet ist. 30

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W/Ka I

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4. Kohlebürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der — Flansch des Halterkastens (1) mit Feder (15) oder Kipphebel (6) sowie der Gegenkontakt (11) an einem Bürstenträger (9) aus elektrisch.nicht "leitendem Material befestigt sind.
5. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß d"er Flansch des Halterkastens (1) mit Feder (15) und der Gegenkontakt (11) gesondert an Nocken (8; 12) auf dem Bürstenträger (9) aufgesteckt und gehaltert sind.
6. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,- daß der Bürstenträger (9) Bohrungen aufweist, in die der mit entsprechenden Zapfen versehene Halterkasten (1) mit Feder (15) oder Kipphebel (6) und der Gegenkontakt (11) eingesteckt und gehaltert sind.

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7. Kohlebürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkontakt (11) aus einem mit Kabel (13) und Stecker (14) verbundenen Metallstreifen besteht, der in den Schlitz eines Nockens (12) an den Bürstenträger (9) eingeklipst ist.
.8.. Kohlebürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenzeichnet, daß der Signalstromkreis nach Schließen der Kontakte (10, 11) von der Motorspannung oder einer Teilspannung davon gespeist ist.
9. Kohlebürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (17) ein in den Ankerstromkreis der

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Maschine eingeschalteter Ausschalter ist.
10. Kohlebürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß 5 der Gegenkontakt (11)_an dem Flansch des Halterkastens (1) befestigt ist.

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