DE3920147A1 - CARBON BRUSH HOLDER - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kohlebürstenhalter für insbesondere Gleichstrommotore und Drehstrom-Schleifring- Läufermotore umfassend einen Haltekörper mit zumindest einer Aufnahme mit Führungen für eine Kohlebürste, einen auf diese einwirkenden, unter Federvorspannung stehenden Druckbügel sowie einer metallischen Anschlußleiste.The invention relates to a carbon brush holder for especially DC motors and three-phase slip ring Rotor motors comprising a holding body with at least one Recording with guides for a carbon brush, one on this acting pressure spring under spring tension as well as a metallic terminal block.
Ein entsprechender Kohlebürstenhalter ist z.B. der DE-OS 31 21 938 zu entnehmen. Ein diesbezüglicher Kohlebürstenhalter - wie der der vorliegenden Erfindung - ist für elektrische Maschinen größerer Abmessungen bestimmt. In Frage kommen Motore der Baugrößen 132 und größer. Hierbei finden Kohlebürsten Verwen dung, die einen Querschnitt von 10 × 16 mm2 oder mehr aufweisen. Damit der bekannte Kohlebürstenhalter den bei den großen Ma schinen auftretenden Belastungen standhalten kann, ist es erfor derlich, daß die Führungen für die Kohlebürsten aus metallischen Profilen bestehen, die ihrerseits in einem Kunststoffkörper einge preßt sind. Ein diesbezüglicher Aufbau zeigt zwar gegenüber der vollständig aus Messing bestehenden Haltekörper den Vorteil, daß eine Gewichtsersparnis erfolgt und ein günstigeres Schwingungs verhalten vorliegt, ohne jedoch herstellungstechnisch große Vereinfachungen zu bieten; denn es sind zumindest verschiedene Herstellungsschritte, zum einen für die Führungen für die Kohle bürste und zum anderen für den Haltekörper selbst, erforderlich.A corresponding carbon brush holder can be found, for example, in DE-OS 31 21 938. A carbon brush holder in this regard - like that of the present invention - is intended for larger size electrical machines. Motors of sizes 132 and larger come into question. Here, carbon brushes are used which have a cross section of 10 × 16 mm 2 or more. So that the known carbon brush holder can withstand the loads occurring in the large Ma machines, it is neces sary that the guides for the carbon brushes consist of metallic profiles, which in turn are pressed into a plastic body. A construction in this regard shows the advantage over the holding body, which is made entirely of brass, that weight is saved and vibration behavior is more favorable, without, however, offering great simplifications in terms of production; because there are at least different manufacturing steps, on the one hand brush for the guides for the coal and on the other hand for the holding body itself.
Die verwendeten auf die Kohlebürsten einwirkende Druckbügel bestehen aus Metall, so daß darauf zu achten ist, daß die Lage rungen der Druckbügelzapfen diesen so angepaßt ist, daß auch bei unterschiedlicher Temperatur eine hinreichend leichte Verschwenkbarkeit der Druckbügel erfolgt.The pressure bracket used on the carbon brushes are made of metal, so make sure that the location stanchions of the pressure bracket pin is adapted so that also a sufficiently light at different temperatures The pressure bracket can be pivoted.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kohlebürsten halter der eingangs genannten Art für größere Maschinen, insbe sondere Motore der Baugröße 132 aufwärts zur Verfügung zu stellen, die kostengünstig herstellbar sind und einen weitgehend universellen Einsatz ermöglichen.The object of the present invention is a carbon brush holder of the type mentioned for larger machines, esp special motors from size 132 upwards are available make that are inexpensive to manufacture and largely enable universal use.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Druckbügel und der einstückig mit den Füh rungen ausgebildete Haltekörper aus Kunststoff bestehen. Als geeignete Materialien kommen dabei insbesondere duro- oder thermoplastische Kunststoffe und/oder faserverstärkte Kunststoffe in Frage, wobei letztere Glasfasern oder Kohlenstoffasern aufwei sen kann, deren Volumenanteil bis zu 50% betragen kann.According to the invention, the object is essentially achieved solved that the pressure bracket and the one piece with the Füh stations formed holding body made of plastic. As Suitable materials come in particular duro or thermoplastics and / or fiber-reinforced plastics in question, the latter having glass fibers or carbon fibers sen, whose volume fraction can be up to 50%.
Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird folglich z.B. im Spritzverfahren der Haltekörper hergestellt, der unmittelbar zum Einsetzen der Kohlebürsten geeignet ist. Folglich sind die nach dem Stand der Technik bei größeren Maschinen vorgesehenen Metallführungen nicht erforderlich, so daß sich herstellungstechnisch eine Vereinfachung ergibt. Auch ist es nicht notwendig, daß die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffi zienten der verbindenden Materialien zu berücksichtigen sind.The proposal according to the invention consequently e.g. in the Injection molding of the holding body, which immediately leads to Inserting the carbon brushes is suitable. Therefore, they are after state of the art for larger machines Metal guides are not required, so that manufacturing simplifies. It is too not necessary that the different expansion coefficient of the connecting materials must be taken into account.
Durch die Verwendung von Kunststoff ergibt sich eine erkennbare Gewichtsreduzierung im Vergleich zu solchen aus Messing. Andere Isolationen, wie sie bei aus Messing bestehenden Haltekörpern notwendig sind, werden nicht benötigt, da der Haltekörper selbst ein Isolator ist. The use of plastic results in a recognizable Weight reduction compared to brass. Other Insulations such as those used in brass bodies are necessary are not required because the holding body itself is an isolator.
Dadurch, daß der Haltekörper aus Vollkunststoff besteht, ergibt sich ein verbessertes Schwingungsverhalten des Kohlebürstenhal ters, so daß eine Laufverbesserung und Geräuschminderung bei den Maschinen gegeben ist, die mit den erfindungsgemäßen Kohle bürstenhaltern bestückt sind.The fact that the holding body consists of all-plastic, results improved vibration behavior of the carbon brush neck ters, so that a run improvement and noise reduction is given the machines with the coal according to the invention brush holders are equipped.
Da der Druckbügel gleichfalls aus Kunststoff besteht, sind beson dere Maßnahmen zum Verbinden der Teile untereinander nicht erforderlich. Insbesondere muß dann, wenn die verwendeten Kunststoffmaterialien gleich sind, nicht auf unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten geachtet werden.Since the pressure bracket is also made of plastic, are special measures to connect the parts to each other not required. In particular, if the used Plastic materials are the same, not on different ones Expansion coefficients are taken into account.
Um die Schwenkbewegung des Druckbügels zu begrenzen, um also insbesondere sicherzustellen, daß der Druckbügel nicht in einem Umfang auf die Kohlebürste einwirken kann, daß diese aus der Führung herausgedrückt wird, ist vorgesehen, daß der Haltekör per eine eingezogene Bodenfläche aufweist, die einen mit zumin dest einer Anschlagfläche des Druckbügels wechselwirkenden Vorsprung wie Anschlagzapfen aufweist.In order to limit the pivoting movement of the pressure bracket, that is to say in particular to ensure that the pressure bracket is not in one Extent can affect the carbon brush that this from the Guide is pushed out, it is provided that the holding body per has a retracted floor surface that one with at least interacting at least one stop surface of the pressure bracket Has protrusion like stop pin.
Die Befestigung des Federelementes an dem Druckbügel kann über einen angeformten Zapfen oder über einen in einen Schlitz des Druckbügels einbringbaren Federauflagebolzen erfolgen, der seinerseits vorzugsweise auch aus Kunststoff besteht.The fastening of the spring element to the pressure bracket can be done via an integrally formed pin or in a slot of the Pressure bracket insertable spring support bolt, the in turn preferably also consists of plastic.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung erge ben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entneh menden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.Further details, advantages and features of the invention ben not only from the claims to be found characteristics - for themselves and / or in combination - but also from the following description of the drawing preferred preferred embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kohlebürstenhalter, Fig. 1 is a plan view of a brush holder,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung unter Verwendung eines anderen Druckbügels, Fig. 3 is a FIG. 2 sectional view corresponding to using a different print strap,
Fig. 4 eine Detaildarstellung des Kohlebürstenhalters nach Fig. 1 im Bereich einer Stirnwandung und Fig. 4 is a detailed view of the carbon brush holder of FIG. 1 in the region of an end wall and
Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Bürstenkörper nach Fig. 1. Fig. 5 shows a detail of the brush body of FIG. 1.
In Fig. 1 ist in Draufsicht ein Kohlenbürstenhalter dargestellt, der aus einem vollständig aus Kunststoff bestehenden Haltekörper (1) besteht, an dessen einer Stirnseite eine winkelförmig ausge bildete Anschlußleiste (3) angeordnet ist, über die die elektrische Verbindung mit in von Führungen (7) begrenzten Aussparungen (8) einbringbare Kohlebürsten (29) über nicht dargestellte Litzen hergestellt wird, die in Gewindelöchern (12) mittels Schrauben festlegbar sind. Auf die Kohlebürsten (29) wirken Druckbügel (2) ein, die ebenfalls vollständig aus Kunststoff bestehen. Die Druck bügel weisen angeformte Lagerzapfen (19) auf, die in von Wand abschnitten gebildete als Gegenschalen ausgebildete Lagerungen (25) einbringbar sind. Um ein unkontrolliertes Herausziehen des Druckbügels (2) zu verhindern, weisen die Schalen (25) eine Öffnung mit einer lichten Weite auf, die geringfügig kleiner als der Durchmesser der Lagerzapfen (19) ist. Die Einschürung der Öffnung der Lagerung (25) erfolgt gemäß Fig. 5 durch ein als Arretierungsnoppen bezeichneten Vorsprung (26).In Fig. 1, a carbon brush holder is shown in plan view, which consists of a completely plastic holding body ( 1 ), on one end of which an angularly formed terminal block ( 3 ) is arranged, via which the electrical connection with in of guides ( 7 ) limited recesses ( 8 ) can be introduced carbon brushes ( 29 ) is produced via strands, not shown, which can be fixed in threaded holes ( 12 ) by means of screws. Pressure brackets ( 2 ), which also consist entirely of plastic, act on the carbon brushes ( 29 ). The pressure bracket have molded bearing pins ( 19 ) which can be introduced into sections ( 25 ) formed from wall sections designed as counter-shells. In order to prevent the pressure bracket ( 2 ) from being pulled out in an uncontrolled manner, the shells ( 25 ) have an opening with a clear width which is slightly smaller than the diameter of the bearing journal ( 19 ). According to FIG. 5, the opening in the bearing ( 25 ) is constricted by a projection ( 26 ) referred to as locking knobs.
Damit auf die Kohlebürsten (29) von den Druckhebeln (2), und zwar über deren vorderen, als Druckfinger (15) ausgebildeten Enden eine Kraft einwirkt, geht von einem Befestigungselement wie Aufhängebolzen (4) ein Federelement wie Schraubenzugfeder (5) aus, die mit ihrem anderen Ende einen Federaufhängerbolzen (6) erfaßt, der in einen sich in Richtung des Haltekörpers (1) in dem Druckbügel (2) erstreckenden Schlitz (18) einsetzbar ist. Alternativ besteht nach Fig. 3 die Möglichkeit, daß der Federauf hängebolzen als integrales Teil eines Druckbügels (21) ausgebildet ist, der gleichfalls aus Kunststoff besteht. So that a force acts on the carbon brushes ( 29 ) from the pressure levers ( 2 ), namely via their front ends designed as pressure fingers ( 15 ), a fastening element such as suspension bolts ( 4 ) is a spring element such as a coil tension spring ( 5 ) detected at its other end a spring hanger bolt (6), which is insertable in a direction of the holding body (1) in the pressure clamp (2) extending slit (18). Alternatively, according to Fig. 3 there is the possibility that the Federauf suspension bolt is formed as an integral part of a pressure bracket ( 21 ), which is also made of plastic.
Um den Druckhebel von der Kohlebürste (29) abziehen zu kön nen, ist ein Rückziehhebel (16) vorgesehen, der ebenfalls als integrales Teil des Druckbügels (2) aus Kunststoff besteht. Um die Schwenkbewegung zu begrenzen, geht von einer eingezogenen Bodenfläche (30) ein Vorsprung wie Anschlagzapfen (14) aus, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit Anschlagflächen (20) und (27) wechselwirkt, wobei erstere die Schwenkbewegung nach außen und letztere die Bewegung in die Aussparung (8) des Haltekörpers (1) für die Kohlebürste (29) begrenzt, wodurch sichergestellt ist, daß der Druckbügel (2) verschlissene Kohle bürsten (29) nicht aus der Aussparung (8) herausdrücken kann, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der drehenden Maschi nenteile erfolgen würde. Zusätzlich ist am Druckbügel (2) eine Anschlagfläche (17) vorgesehen, die mit dem Rand der Ausspa rung (8), also mit dem Haltekörper (1) bei verschlissener Kohle bürste (29) wechselwirkt.In order to be able to pull off the pressure lever from the carbon brush ( 29 ), a retraction lever ( 16 ) is provided, which is also made of plastic as an integral part of the pressure bracket ( 2 ). In order to limit the pivoting movement, a protrusion such as a stop pin ( 14 ) starts from a retracted bottom surface ( 30 ), which in the exemplary embodiment according to FIG. 2 interacts with stop surfaces ( 20 ) and ( 27 ), the former pivoting movement outwards and the latter the movement in the recess ( 8 ) of the holding body ( 1 ) for the carbon brush ( 29 ) is limited, which ensures that the pressure bracket ( 2 ) brushes worn carbon ( 29 ) can not push out of the recess ( 8 ), which increases the risk damage to the rotating machine parts would take place. In addition, a stop surface ( 17 ) is provided on the pressure bracket ( 2 ), which interacts with the edge of the recess ( 8 ), that is, with the holding body ( 1 ) when the coal is worn out ( 29 ).
An einer Seitenwandung des Trägerkörpers (1) ist eine Befesti gungstasche (9) angeformt, die eine T-förmige Nut (11) für eine Befestigungsschraube aufweist, um den Trägerkörper an einen nicht dargestellten Bürstenhaltertragring oder ähnliches zu befe stigen.On a side wall of the carrier body ( 1 ) a fastening supply bag ( 9 ) is formed, which has a T-shaped groove ( 11 ) for a fastening screw to the support body to a brush holder support ring, not shown, or the like to BEFE.
An der den Aussparungen (8) angrenzenden Stirnwandung (22) des Haltekörpers (1) ist die L-förmig ausgebildete und elektrisch leitende Anschlußleiste (3) lösbar befestigt. Hierzu gehen von den Seitenrändern des sich entlang der Wandung (22) erstreckenden Schenkels (23) Befestigungsvorsprünge wie -nasen (13) aus, die in entsprechende Aussparungen in quaderförmigen Verstärkungen (31) im Rand des Haltekörpers (1) eingreifen.The L-shaped and electrically conductive terminal strip ( 3 ) is detachably attached to the end wall ( 22 ) of the holding body ( 1 ) adjacent to the cutouts ( 8 ). For this purpose, fastening projections and lugs ( 13 ) extend from the side edges of the leg ( 23 ) extending along the wall ( 22 ) and engage in corresponding recesses in cuboid reinforcements ( 31 ) in the edge of the holding body ( 1 ).
Um ein Schwingen der Anschlußleiste (3) auszuschließen, wird diese dadurch verspannt, daß von der Wandung (22) Erhebungen wie Stege (24) ausgehen, die auf den Schenkel (23) derart ein wirken, daß die Anschlußleiste (3) über die Befestigungsnasen (13) in den zugeordneten Ausnehmungen des Haltekörpers (1) festgelegt wird. In order to exclude a swinging of the terminal block ( 3 ), this is braced by the fact that from the wall ( 22 ) protrusions such as webs ( 24 ), which act on the leg ( 23 ) in such a way that the terminal block ( 3 ) on the fastening lugs ( 13 ) is fixed in the assigned recesses of the holding body ( 1 ).
Der erfindungsgemäße Kohlebürstenhalter mit dem vollständig aus Kunststoff bestehenden Haltekörper und dem gleichfalls aus Kunststoff bestehenden Druckbügel ist für große Maschinen, insbesondere Motore ab der Baugröße 132 einsetzbar. Dabei gelangen Kohlebürsten der Querschnitte 10 × 16 mm2 oder mehr zum Einsatz.The carbon brush holder according to the invention with the holding body made entirely of plastic and the pressure bracket likewise made of plastic can be used for large machines, in particular motors, from size 132 . Carbon brushes with cross sections of 10 × 16 mm 2 or more are used.
Ist im Ausführungsbeispiel ein Kohlebürstenhalter mit drei Auf nahmen (8) für Kohlebürsten dargestellt, so ist die erfindungsgemäße Lehre gleichfalls auf Kohlebürsten mit einer abweichenden Anzahl von Ausnehmungen anwendbar.If a carbon brush holder with three recordings ( 8 ) for carbon brushes is shown in the exemplary embodiment, the teaching according to the invention is also applicable to carbon brushes with a different number of recesses.
Als Kunststoffe eignen sich insbesondere duro- oder thermoplastische Kunststoffe. Auch mit Glasfasern oder Kohlestoffasern verstärkte Kunststoffe können verwendet werden, wobei der Faseranteil bis zu 50 Vol. % betragen kann.Thermos are particularly suitable as plastics thermoplastic materials. Also with glass fibers or Carbon fiber reinforced plastics can be used the fiber content can be up to 50% by volume.
Durch die Verwendung des Kunststoffes ergeben sich neben Gewichtsersparnissen im Vergleich zu Kohlebürstenhalter aus Messing verbesserte Schwingungseigenschaften. Auch sind zusätz lich Isolationen beim Einbau von erfindungsgemäßen Kohlebürsten haltern nicht erforderlich, da diese vollständig aus isolierendem Material bestehen.The use of the plastic results in addition to Weight savings compared to carbon brush holders Brass improved vibration properties. Also are additional Lich insulation when installing carbon brushes according to the invention Holders are not required as these are made entirely of insulating material Material.
Claims (8)
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