DE3842566A1

DE3842566A1 - Pressure lever for a brush holder of an electrical machine

Info

Publication number: DE3842566A1
Application number: DE19883842566
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schmidt; Karl-Heinz Blindert; Wolfgang Oehlert; Rolf Tempel
Original assignee: Schunk Metall & Kunststoff
Current assignee: Schunk Metall & Kunststoff
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-12-17
Publication date: 1989-07-13
Also published as: DE3842566C2

Abstract

A pressure lever (1) for a brush holder of an electrical machine is proposed, in the case of which a base section (2), a spring attachment part (9), a withdrawal lever (14) and bearing pins (11, 12) are constructed integrally from plastic. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckhebel für einen Bürstenhalter einer elektrischen Maschine mit einem Basisab schnitt für die schwenkbare Lagerung des Druckhebels und mit einem gekrümmten Druckfinger, der gegen eine Kohlebürste unter der Vorspannung einer Feder andrückbar ist, die mit einem Ende an einem Federangriffsabschnitt befestigt ist, sowie mit einem entgegengesetzt zum Druckfinger gekrümmten Rückziehhebel.The invention relates to a pressure lever for one Brush holder of an electrical machine with a base ab cut for the pivotable mounting of the pressure lever and with a curved pressure finger that bears against a carbon brush the bias of a spring can be pressed with one end is attached to a spring engagement section, and with a retraction lever curved opposite to the pressure finger.

Es ist ein Druckhebel bekannt, der ein um einen Lagerzapfen schwenkbares Basisteil enthält. Am Basisteil ist eine Dämpfungs feder angenietet, an deren abgebogenem einen Ende ein Druckstück befestigt ist, das auf dem Ende einer Kohlebürste aufliegt. Mit dem Basisteil und der Dämpfungsfeder ist durch Nieten eine an beiden Enden in unterschiedliche Richtungen abgebogene Platte verbunden, an deren einem Ende eine Feder eingehängt ist, die auf den Druckhebel eine Kraft ausübt. Das andere Ende der Platte ist als Rückziehhebel vorgesehen, der von Hand ergriffen wird, um den Druckhebel von der Kohlebürste zu lösen und ihn z. B. in eine Position zu ziehen, in der der Bürstenhalter zur Entnahme einer verbrauchten und zum Einsetzen einer neuen Kohlebürste frei zugänglich ist (DE-GM 83 16 482). A pressure lever is known, the one around a bearing pin contains pivotable base part. At the base part is a damping spring riveted, at the bent one end Pressure piece is attached to the end of a carbon brush lies on. With the base part and the damping spring is through Rivet one at both ends in different directions bent plate connected, at one end a spring is attached, which exerts a force on the pressure lever. The other end of the plate is provided as a retracting lever is gripped by hand to release the pressure lever from the carbon brush to solve and z. B. to pull into a position in which Brush holder for removing a used and for Inserting a new carbon brush is freely accessible (DE-GM 83 16 482).

Der bekannte Druckhebel besteht aus mehreren Einzelteilen, die für sich gefertigt und anschließend durch Nieten miteinander verbunden werden. Zur Herstellung des Druckhebels sind daher mehrere Arbeitsgänge notwendig. Der Druckhebel kann deshalb nur mit erheblichem Aufwand gefertigt werden.The known pressure lever consists of several individual parts made for themselves and then by riveting together get connected. For the manufacture of the pressure lever are therefore several operations required. The pressure lever can therefore can only be manufactured with considerable effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckhebel der eingangs beschriebenen Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß er wirtschaftlicher hergestellt werden kann.The invention has for its object a push lever to further develop the genus described at the beginning, that it can be manufactured more economically.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Basisabschnitt, der mit zwei nach entgegengesetzten Seiten längs einer gemeinsamen Mittelachse vorspringenden Lagerzapfen versehen ist, der Druckfinger, der Federangriffsabschnitt (Federaufhängeteil) und der Rückziehhebel einteilig aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff ausgebildet sind. Ein derartiger Druckhebel kann in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Der Herstellungs- und damit auch der Montageaufwand werden somit wesentlich reduziert.The object is achieved in that the Base section that is longitudinal with two opposite sides a common central axis projecting journal is provided, the pressure finger, the spring engagement section (Spring suspension part) and the retraction lever in one piece Plastic or fiber-reinforced plastic are formed. A such a pressure lever can be produced in one operation will. The manufacturing and thus the assembly effort are thus significantly reduced.

Vorzugsweise bestehen der Basisabschnitt mit den Lagerzapfen, der Druckfinger, der Federangriffsabschnitt (Federaufhängeteil) und der Rückziehhebel aus einem faserverstärkten duro- oder thermoplastischen Kunststoff. Als Fasern können zur Verstärkung insbesondere Glasfasern oder Kohlenstoffasern verwendet werden. Aus diesen Werkstoffen bestehende Druckhebel können im Preßverfahren oder Spritzgußverfahren gefertigt werden. Hieraus lassen sich bei entsprechender Stückzahl Druckhebel mit sehr geringen Kosten herstellen. Die Druckhebel sind chemisch und thermisch hinreichend beständig. Darüber hinaus sind sie elektrisch isolierend, was insbesondere günstig für eine kompakte Bauweise des Kommutator- oder Schleifringraums einer elektrischen Maschine ist. Es hat sich gezeigt, daß Druckhebel mit dem oben beschriebenen Aufbau eine gute innere Dämpfung und langlebige Einsatzzeiten aufweisen. The base section with the bearing pins preferably consists of the pressure finger, the spring engagement section (spring suspension part) and the retraction lever made of a fiber-reinforced duro or thermoplastic. As fibers can be used for reinforcement in particular glass fibers or carbon fibers can be used. Pressure levers made of these materials can be used in Pressing or injection molding processes are manufactured. Out of this can with a corresponding number of pressure levers with very produce low cost. The push levers are chemical and sufficiently thermally stable. Furthermore, they are electrically insulating, which is particularly beneficial for one compact design of the commutator or slip ring space electrical machine. It has been shown that pressure lever good internal damping with the structure described above and have a long service life.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Anteil der Glasfasern oder der Kohlenstoffasern 10 bis 50 Volumenprozent. Durch eine Erhöhung des Faseranteils läßt sich die Festigkeit vergrößern. Insbesondere bei größeren Druckhebeln ist es günstig, einen höheren Fasergehalt zu verwenden. Eine Erhöhung der Festigkeit läßt sich auch mit Fasern größerer Länge erzielen.In a preferred embodiment, the proportion is Glass fibers or the carbon fibers 10 to 50 percent by volume. The strength can be increased by increasing the fiber content enlarge. It is especially with larger pressure levers favorable to use a higher fiber content. An increase the strength can also be achieved with fibers of greater length achieve.

Es können auch mineralische oder organische Füllstoffe dem Material hinzugefügt werden.Mineral or organic fillers can also be used Material can be added.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist der Druckfinger einen Krümmungsbogen auf, an dessen Rändern leistenförmige Verstärkungen vorgesehen sind. Die Verstärkungen setzen sich zweckmäßigerweise jeweils bis zu dem sich gabelnden Basisab schnitt fort. Durch diese Form ergibt sich eine günstige Verteilung der Beanspruchungen im Druckhebel.In an expedient embodiment, the pressure finger has an arch of curvature, strip-shaped at the edges Reinforcements are provided. The reinforcements settle expediently in each case up to the bifurcating base cut away. This shape results in a cheap one Distribution of stresses in the pressure lever.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigtFurther details, advantages and features of the invention arise not only from the claims that these taking features - individually and / or in combination -, but also from the description below one in the Drawing shown preferred embodiment. It shows

Fig. 1 einen Druckhebel in Seitenansicht, Fig. 1 is a pressure lever in side view,

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Druckhebel von vorne, Fig. 2 shows the pressure lever shown in Fig. 1 from the front,

Fig. 3 den in Fig. 1 dargestellten Druckhebel von oben und Fig. 3 shows the push lever shown in Fig. 1 from above and

Fig. 4 einen mit einem Bürstenhalter verbundenen Druckhebel im Längsschnitt. Fig. 4 is a pressure lever connected to a brush holder in longitudinal section.

Ein Druckhebel (1) enthält einen Basisabschnitt (2), der zwei parallele, gegabelte Platten (3), (4) aufweist. Die beiden Platten (3), (4) gehen von einem gekrümmten Druckfinger (5) aus, der einen Krümmungsbogen (6) aufweist, an den sich ein im wesentlichen gerade verlaufender, bürstenseitiger Abschnitt (7) anschließt. Die Platten (3), (4) setzen sich an den Rändern des Druckfingers (5) bis über den Krümmungsbogen (6), der im folgenden auch als Bogen (6) bezeichnet wird, hinaus fort und verstärken den Druckfinger (5). Darüber hinaus ist in der Mitte des Bogens (6) ein verstärkter Wandabschnitt (8) vorgesehen, der im wesentlichen über die gesamte Länge des Bogens (6) verläuft. Die beiden Platten (3), (4) sind jeweils an einem Randbereich durch einen zylindrischen Federaufhängeteil (9) miteinander verbunden, der in seiner Mitte eine Einkerbung (10) enthält. Von den Enden der beiden Platten (3), (4) springen jeweils Lagerzapfen (11), (12) längs einer gemeinsamen Mittelachse (13) in zueinander entgegengesetzten Richtungen vor.A pressure lever ( 1 ) contains a base section ( 2 ) which has two parallel, forked plates ( 3 ), ( 4 ). The two plates ( 3 ), ( 4 ) start from a curved pressure finger ( 5 ) which has an arc of curvature ( 6 ) which is adjoined by an essentially straight section ( 7 ) on the brush side. The plates ( 3 ), ( 4 ) continue at the edges of the pressure finger ( 5 ) beyond the curve ( 6 ), which is also referred to below as the curve ( 6 ), and reinforce the pressure finger ( 5 ). In addition, a reinforced wall section ( 8 ) is provided in the middle of the arch ( 6 ) and extends essentially over the entire length of the arch ( 6 ). The two plates ( 3 ), ( 4 ) are each connected to one another at an edge area by a cylindrical spring suspension part ( 9 ) which contains a notch ( 10 ) in the middle. Bearing journals ( 11 ), ( 12 ) project from the ends of the two plates ( 3 ), ( 4 ) along a common central axis ( 13 ) in opposite directions.

Der Druckhebel (1) enthält ferner einen Rückziehhebel (14), der etwa in der Mitte zwischen dem Federaufhängeteil (9) und dem Bogen (6) vom Druckfinger (5) in einer Richtung vorspringt, die der Richtung des bürstenseitigen Abschnitts (7) entgegengesetzt ist.The pressure lever ( 1 ) further includes a retraction lever ( 14 ) which projects approximately in the middle between the spring suspension part ( 9 ) and the arch ( 6 ) from the pressure finger ( 5 ) in a direction opposite to the direction of the brush-side section ( 7 ) is.

Der Druckhebel (1) enthält als einteiligen Körper den Basisab schnitt (2) mit den Lagerzapfen (11), (12), den Druckfinger (5), den Rückziehhebel (14) und den Federaufhängeteil (9). Das Material des Druckhebels (1) ist ein Kunststoff oder ein faserverstärkter Kunststoff, wobei insbesondere ein glasfaser- oder kohlenstoffaserverstärkter duro- oder thermoplastischer Kunststoff Verwendung findet. Der Anteil der Fasern beträgt insbesondere 10 bis 50 Volumenprozent des Materials des Druckhebels (1), wobei die Faserlänge je nach der Größe des Druckhebels (1) und der erforderlichen Festigkeit länger oder kürzer sein kann. Weiterhin können als Füllstoffe mineralische oder organische Substanzen hinzugefügt werden. The pressure lever ( 1 ) contains as a one-piece body the Basisab section ( 2 ) with the bearing pin ( 11 ), ( 12 ), the pressure finger ( 5 ), the retraction lever ( 14 ) and the spring suspension part ( 9 ). The material of the pressure lever ( 1 ) is a plastic or a fiber-reinforced plastic, in particular a glass-fiber or carbon-fiber-reinforced thermosetting or thermoplastic material being used. The proportion of fibers is in particular 10 to 50 percent by volume of the material of the pressure lever ( 1 ), the fiber length depending on the size of the pressure lever ( 1 ) and the required strength may be longer or shorter. Mineral or organic substances can also be added as fillers.

Der Druckhebel (1) wird nach dem Preßverfahren, Spritz guß-Verfahren oder nach einem Sheet Moulded Compound genannten Verfahren hergestellt. Die Herstellung in entsprechen den Werkzeugen beansprucht nur wenig Zeit. Es steht sofort der komplette Druckhebel (1) zur Verfügung, so daß eine zeitauf wendige und komplizierte Einzelteilfertigung mit anschließender Montage entfällt. Die Fertigung der Druckhebel (1) ist daher besonders kostengünstig.The pressure lever ( 1 ) is produced by the pressing process, injection molding process or by a process called sheet molded compound. The production in corresponding tools takes up little time. The complete pressure lever ( 1 ) is immediately available, so that time-consuming and complicated single-part production with subsequent assembly is not necessary. The production of the pressure lever ( 1 ) is therefore particularly inexpensive.

Der Druckhebel (1) ist mit den beiden Lagerzapfen (11), (12) in nicht näher bezeichneten Ausnehmungen eines Bürstenhalters (15) schwenkbar gelagert. Der Bürstenhalter (15) weist eine Bürstenführung (16) auf, in der eine Kohlebürste (17) radialver schiebbar angeordnet ist, die mit ihrem unteren Ende zur Stromübertragung an einem Kommutator oder Schleifring einer elektrischen Maschine anliegt.The pressure lever (1) is mounted with the two bearing journals (11), (12) in unspecified recesses of a brush holder (15) pivotally. The brush holder ( 15 ) has a brush guide ( 16 ), in which a carbon brush ( 17 ) is arranged radially slidably, which bears with its lower end for power transmission to a commutator or slip ring of an electrical machine.

Am Federaufhängeteil (9) greift eine Zugfeder (18) an, deren eines Ende durch die Einkerbung (10) in der Mitte des zylindrischen Federaufhängeteils (9) gehalten wird. Das andere Ende der Feder ist mit dem Bürstenhalter (15) verbunden. Unter dem Einfluß der Zugfeder (18) wird das Ende des Abschnitts (7) gegen das obere Ende der Kohlebürste (17) gedrückt. Durch die von der Feder (18) über den Druckfinger (5) auf die Kohlebürste (17) ausgeübte Kraft wird diese gegen die Kommutatorlamellen oder den Schleifring der elektrischen Maschine gedrückt. Der Abschnitt (7) des Druckfingers (5) taucht um so tiefer in die Bürstenführung (16) ein, je mehr die Kohlebürste (17) abgenutzt ist.A tension spring ( 18 ) acts on the spring suspension part ( 9 ), one end of which is held by the notch ( 10 ) in the middle of the cylindrical spring suspension part ( 9 ). The other end of the spring is connected to the brush holder ( 15 ). Under the influence of the tension spring ( 18 ), the end of the section ( 7 ) is pressed against the upper end of the carbon brush ( 17 ). The force exerted on the carbon brush ( 17 ) by the spring ( 18 ) via the pressure finger ( 5 ) is pressed against the commutator bars or the slip ring of the electrical machine. The section ( 7 ) of the pressure finger ( 5 ) plunges deeper into the brush guide ( 16 ) the more the carbon brush ( 17 ) is worn.

Der Rückziehhebel (14) ermöglicht das Abheben des Druckfingers (5) von der Kohlebürste (17). Auf den Rückziehhebel (14) kann mittels eines Fingers eine Kraft entgegen der Federkraft ausgeübt werden. Dabei löst sich der Abschnitt (7) von der Kohlebürste (17). Der Druckfinger (5) kann in eine rückwärtige Position gekippt werden, in der die Bürstenführung (16) frei zugänglich ist. Hierdurch kann die Kohlebürste (17) auf ihre Länge geprüft bzw. ausgewechselt werden.The pull-back lever ( 14 ) enables the pressure finger ( 5 ) to be lifted off the carbon brush ( 17 ). A force against the spring force can be exerted on the retraction lever ( 14 ) by means of a finger. The section ( 7 ) detaches from the carbon brush ( 17 ). The pressure finger ( 5 ) can be tilted into a rear position in which the brush guide ( 16 ) is freely accessible. As a result, the length of the carbon brush ( 17 ) can be checked or replaced.

Bei hohen mechanischen Beanspruchungen des Druckhebels (1), wie sie insbesondere bei großen elektrischen Maschinen mit entsprechend großen Abmessungen der Kohlebürsten und Bürstenhalter auftreten, kann der Druckhebel (1) mit zusätz lichen Blechverstärkungsteilen versehen sein. Diese können z. B. im Druckfinger (5) und/oder in den Platten (3), (4) sowie Lagerzapfen (11), (12) eingelagert sein.With high mechanical stresses of the pressure lever ( 1 ), as they occur in particular in large electrical machines with correspondingly large dimensions of the carbon brushes and brush holder, the pressure lever ( 1 ) can be provided with additional sheet metal reinforcement parts. These can e.g. B. in the pressure finger ( 5 ) and / or in the plates ( 3 ), ( 4 ) and bearing journal ( 11 ), ( 12 ).

Der Druckhebel (1) ist elektrisch isolierend und hat eine gute chemische und thermische Beständigkeit. Außerdem weist der Druckhebel (1) eine gute innere Dämpfung auf. Mit dem Druckhebel (1) lassen sich lange Einsatzzeiten erreichen.The pressure lever ( 1 ) is electrically insulating and has good chemical and thermal resistance. In addition, the pressure lever ( 1 ) has good internal damping. Long operating times can be achieved with the pressure lever ( 1 ).

Claims

1.Pressure lever for a brush holder of an electrical machine with a base section for the pivotable mounting of the pressure lever and with a curved pressure finger, which can be pressed against a carbon brush under the tension of a spring, which is attached at one end to a spring suspension part, and with one Retraction lever curved in the opposite direction to the pressure finger, characterized in that the base section ( 2 ), which is provided with two bearing pins ( 11, 12 ) projecting towards opposite sides along a common central axis ( 13 ), the pressure finger ( 5 ) and the spring suspension part ( 9 ) and the retraction lever ( 14 ) are made in one piece from plastic or fiber-reinforced plastic.

2. Pressure lever according to claim 1, characterized in that the base section ( 2 ) with the bearing pin ( 11, 12 ), the pressure finger ( 5 ), the spring suspension part ( 9 ) and the retraction lever ( 14 ) made of a preferably thermosetting or thermoplastic material consist.

3. pressure lever according to claim 1 or 2, characterized, that the fiber reinforcement made of glass fibers or carbon fabric fibers.

4. pressure lever according to one of the preceding claims, characterized, that the proportion of glass fibers or carbon fibers 0 to 50 Volume percent.

5. Pressure lever according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure finger ( 5 ) has a curve ( 6 ), strip-shaped reinforcements are provided at the edges.

6. Push lever according to one of the preceding claims, characterized in that the strip-shaped reinforcements are continued up to forked plates ( 3, 4 ) of the base section ( 2 ).

7. Pressure lever according to one of the preceding claims, characterized in that in the middle of the curve ( 6 ) of the pressure finger ( 5 ) a reinforced wall portion ( 8 ) is provided which extends approximately over the length of the curve.