DE3627491C3 - Halterung für eine Schleifkohle - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung für eine Schleifkohle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Entsprechende Halterungen werden zur Führung von Schleifkohlen verwendet, welche elektrischen Strom von einem ruhenden auf ein bewegliches Bauteil übertragen, beispielsweise vom Stator zum Anker eines Elektromotors. In diesem Fall erfolgt die Stromüber­ tragung auf Schleifringe oder Kollektorlamellen. Kollektormotoren weisen pro Polpaar Stromzuführungen auf, die mindestens zwei Schleifkohlen enthalten. Insbesondere bei mehrpoligen Elektro­ motoren werden sämtliche Kohlehalter isoliert auf einem Bürstenring angeordnet, der als vormontiertes Bauteil in den Motor eingebaut wird. Die in radialer Richtung federnd am Kollektor anliegenden Schleifkohlen müssen in ihre jeweiligen Gehäuse zurückgeschoben werden, wenn der Kollektor in das mit Kohlehaltern bestückte Bürstenschild eingeführt wird oder umgekehrt dieses über den Kollektor gestülpt wird.

Die Montagearbeit wird erheblich erleichtert, wenn die Schleifkohlen entgegen dem Federdruck in ihren Gehäusen arretierbar sind. Daher werden Kohlehalter mit Arretier­ vorrichtungen versehen, welche die Schleifkohlen in eingescho­ benem Zustand fixieren und erst nach einer auslösenden Betätigung freigeben.

Die Arretierung erfolgt durch seitliches Einklemmen der Schleifkohle, insbesondere mittels einer in einer der Gehäusewan­ dungen ausgestanzten zungenförmigen, federnden Klemmlasche. Zur Ausübung eines hohen Druckes weist die Klemmlasche meist am Ende einen auf einer Spitze angeordneten Druckpunkt auf, welcher auf eine Seitenfläche am hinteren Ende der Schleifkohle einwirkt.

Zum Auslösen wird die Klemmlasche mittels eines Stiftes kurz abgehoben, so daß die Hinterkante der am Kollektor anliegenden Schleifkohle nicht mehr vom Druckpunkt erreicht wird. Dies bedingt bei eingeschobener Schleifkohle eine sehr geringe Entfernung des Druckpunktes von der Hinterkante der Schleif­ kohle, wodurch häufig Ausplatzungen verursacht werden mit der Folge einer vorzeitigen unerwünschten Freigabe der Schleifkohle.

Die Auslösung mit einem Abhebestift bedingt insbesondere bei fertigen Elektromotoren ein sehr genaues Treffen und Unterfassen der Klemmlasche, wobei infolge beengter Platzverhältnisse Beschädigungen nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Versuche mit einer über den Druckpunkt hinaus verlängerten Klemmlasche, deren Ende schräg nach hinten von der Gehäusewand weg abgewinkelt war, zeigten nicht den gewünschten Erfolg. Auch bei dieser Ausführung bleiben die Kraftverhältnisse beim Auslösen ungünstig, da der Abhebestift gegen das Material läuft. Die zusätzliche Biegung der Klemmlasche ist außerdem fertigungstechnisch ungünstig.

Aus der DE 34 32 460 A ist eine Bürstenhalterung für eine Schleifbürste bekannt, die über einen zweiarmigen Hebel in der Halterung arretierbar ist. Der Hebel ist aus Abschnitten einer einzigen Wandung der Halterung ausgestanzt und über schmale Stege mit dieser verbunden. Zum Lösen der Schleifbürste muß der Hebel weggebogen werden.

In der US-PS 37 10 160 ist eine Bürstenhalterung beschrieben, bei der mittels eines am Gehäuse des Kohlehalters angebrachten zusätzlichen, aus Federstahldraht bestehenden Bügels ein Herausschnellen der im Kohlehalter angeordneten Druckfeder nach Abnutzung der Kohlebürste wirksam verhindert wird, indem ein Endabschnitt des Bügels in den freien Innenraum des Kohle­ halters hineinfedert, sobald die Kohlebürste abgenutzt ist.

Während des Betriebszustandes liegt der Endabschnitt des Federbügels ständig an der Schleifkohle an, ohne deren Bewegung zu behindern. Ein Festklemmen der Schleifkohle ist nur dann möglich, wenn in der Seitenfläche der Schleifkohle eine den Endabschnitt des Federbügels aufnehmende Rinne ausgebildet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Halterung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß ohne fertigungstechnische Nachteile ein beschädigungsfreies Klemmen der Schleifkohle erfolgt und daß ein problemloses, große Kräfte nicht erforderlich machendes Lösen der Schleifkohle möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorzugsweise ist dabei die in der Ebene der die Aussparung aufweisenden Seitenwandung verlaufende Halterung in Draufsicht T-förmig ausgebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß das Halteelement problemlos angehoben werden kann, z. B. durch einen Keil oder ein zu beiden Seiten des Halteelementes verlaufendes Werkzeug. Da kontrolliert Kräfte aufgebracht werden können, um das Halteelement wie Klemmlasche anzuheben, ist sichergestellt, daß ein Verbiegen über die Elastizitätsgrenze hinaus nicht möglich ist, sofern dies nicht gewünscht wird.

Um eine definierte Übertragung der Klemmkraft von dem Halteelement auf die Schleifkohle zu erzielen, wird des weiteren vorgeschlagen, daß vorzugsweise im Bereich des Querschenkels des T-förmig ausgebildeten Halteelementes ein sich in Richtung der Schleifkohle erstreckender Körnerpunkt vorgesehen ist, der auf die Schleifkohle einwirkt. Hierdurch ist ein sicheres Festlegen gewährleistet, ohne daß große Berührungsflächen erforderlich sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Halterung für eine Schleifkohle und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Halterung nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer Halterung (11) für Schleifkohlen (12) für insbesondere Elektromotoren oder Generatoren dargestellt, die ein quaderförmiges Gehäuse (10) aufweist, in dem die Schleifkohle (12) sowie ein Federelement wie Schraubenfeder (14) axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist der Innenquerschnitt des Gehäuses (10) zumindest abschnittsweise an den Querschnitt der Schleifkohle (12) angepaßt, um eine spielarme Führung zu ermöglichen. Von der Schleifkohle (12), und zwar von deren hinterem Ende geht zur Stromführung eine nicht dargestellte Litze aus, die bevorzugterweise am vorderen Ende des Gehäuses (10), also im Bereich der vorderen Stirnseite (20) befestigt ist. Dabei kann in Längsrichtung des Gehäuses (10) ein nicht dargestellter Längsschlitz verlaufen, innerhalb dessen die Litze geführt wird, um so die Beweglichkeit der Schleifkohle (12) innerhalb des Gehäuses (10) nicht zu behindern. In diesem Fall geht der Längsschlitz von der Stirnseite (20) des Gehäuses (10) aus.

Damit die Schleifkohle (12) mit z. B. einem Kollektor (16), der mit einem nicht dargestellten Anker eines Elektromotors verbunden und um eine Achse (18) drehbar ist, wechselwirken kann, ist die vordere Stirnseite (20) offen ausgebildet. Durch die von der Schraubenfeder (14) hervorgerufene Kraft wird die Schleifkohle (12) durch die vordere Stirnseite (20) hindurch auf den Kollektor (16) zu bewegt, um an diesem anzuliegen.

Im Ausführungsbeispiel ist jedoch die Schleifkohle (12) innerhalb des Gehäuses (10) mittels eines Halteelementes (24) wie Klemmlasche arretiert. Dabei weist die Klemmlasche (24) in ihrem der Stirnseite (20) abgewandten Bereich einen sich in Richtung der Schleifkohle (12) erstreckenden Körnerpunkt (26) oder Klemmpunkt auf, so daß eine punktuelle Berührung zwischen der Schleifkohle und dem Halteelement (24) erfolgt, ohne daß die erforderliche Arretierung beeinflußt wird. Soll die Schleifkohle (12) mit dem Kollektor (16) wechselwirken, so muß das Halteelement (24) angehoben werden, so daß die von der Schraubenfeder (14) hervorgerufene Kraft ein Verschieben der Schleifkohle (12) bewirkt. Sobald die Schleifkohle mit dem Kollektor (16) in Berührung gelangt, kann das Halteelement losgelassen werden, da dann der Körnerpunkt (26) nicht mehr auf der Schleifkohle (12) anliegt, diese also nicht mehr arretiert werden kann.

Wie die Fig. 2 verdeutlicht, ist das Halteelement aus dem Gehäusematerial herausgestanzt und weist vorzugsweise eine T- Form auf. Dabei ragen die Enden (28), (30) des Querschenkels (29) des Halteelements (24) über die Kanten der Wandung (34), erstrecken sich also seitlich zu den Seitenwandungen (36) und (38). Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß durch ein entlang der Seitenwandungen (36) und (38) verschiebbares Werkzeug wie z. B. Keil ein Anheben des Halteelementes (24) möglich ist, wodurch ein sicheres und problemloses Anheben des Halteelementes (24) und damit Lösen der Schleifkohle (12) möglich ist, ohne daß unkontrolliert starke Kräfte aufzuwenden sind. Auch ist durch die Gestaltung des Halteelementes (24) die Möglichkeit gegeben, die von diesem auf die Schleifkohle (12) einwirkende Kraft gezielt einzustellen, so daß nicht die Gefahr besteht, daß die Schleifkohle beim Arretieren beschädigt wird.

Anhand der Fig. 2 wird auch verdeutlicht, daß der Klemm- bzw. Körnerpunkt (26) vorzugsweise im Schnittpunkt von Querschenkel (29) und Längsschenkel (31) des T-förmig ausgebildeten Halteelementes (24) angeordnet ist.

Von der der Wandung (34) gegenüberliegenden Wandung (32) mit der fertigungsbedingt durch das Kanten des Gehäusematerials entstandenden Längsfuge (40) können nicht dargestellte Laschen ausgehen, über die eine Verbindung mit z. B. einem Bürstenring erfolgt. Bei der Befestigung am Bürstenring wird gleichzeitig die Längsfuge (40) mechanisch überbrückt, so daß gewährleistet ist, daß die Seitenwandungen (36) und (38) den gewünschten Abstand zueinander einhalten, damit die Schleifkohle (12) nahezu spielfrei und ausschließlich axial verschiebbar innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet ist.

Claims (3)

1. Halterung für eine Schleifkohle für einen Elektromotor, umfassend ein an zumindest einer Stirnseite offenes quaderförmiges Gehäuse, in der die Schleifkohle axial verschiebbar geführt ist, ein im Gehäuse angeordnetes, axial auf die Schleifkohle einwirkendes Federelement und ein die Schleifkohle haltendes, im gewünschten Umfang arretierendes Halteelement, das in einer Aussparung einer Seitenwandung des Gehäuses anhebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (24) einstückig mit der einen Seitenwandung (34) ausgebildet ist und zumindest einen diese Seitenwandung (34) seitlich an mindestens einer Längskante überragenden Abschnitt (28) aufweist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (24) in der oder nahezu in der Ebene der die Aussparung aufweisenden Seitenwandung (34) verläuft und in Draufsicht eine T-Form aufweist.

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (24) im Bereich des Schnittpunktes von Längs- und Querschenkeln (29, 31) des T-förmig ausgebil­ deten Haltelementes einen aus der Ebene des Halteelementes in Richtung der Schleifkohle (12) ragenden Körnerpunkt (26) aufweist.