DE4003669A1 - Vorrichtung zum erfassen der laenge der buersten einer elektrischen maschine - Google Patents
Vorrichtung zum erfassen der laenge der buersten einer elektrischen maschineInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/02—Details for dynamo electric machines
- H01R39/58—Means structurally associated with the current collector for indicating condition thereof, e.g. for indicating brush wear
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Länge
der Bürsten einer elektrischen Maschine, bei der die Bürsten
jeweils durch ein Andrückglied in Anlage am Kommutator der
Maschine gehalten sind.
Durch die DE-A 37 01 643 ist eine Meldeeinrichtung für den
Verschleißzustand der Bürsten einer elektrischen Maschine
bekannt, bei der jeder Bürste ein Verschleißmeldekontakt zuge
ordnet ist. Dieser Meldekontakt ist über eine elektrische
Leitung mit einem Meldekreis verbunden. Ist die Bürste bis auf
eine Restlänge verschlissen, wird der Meldekontakt betätigt und
löst dadurch über den Meldekreis ein Signal aus.
Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß mit dieser
eine kontinuierliche Erfassung der Bürstenlänge möglich ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung
dadurch, daß ein ein wegproportionales Signal liefernder Geber
mit dem Andrückglied gekoppelt und durch dieses proportional zu
dessen Verschwenkwinkel verstellt ist. Das von dem Geber ge
lieferte Signal kann einer Anzeigevorrichtung und/oder Melde
einrichtung zugeführt werden. Somit ist jederzeit die Länge der
Bürsten kontrollierbar, ohne daß hierzu in der Maschine selbst
nachgeschaut werden muß. Es besteht ferner die Möglichkeit über
eine entsprechende Meldeeinrichtung beim Erreichen einer be
stimmten Restlänge der Bürsten ein Signal zu geben oder auch
die Maschine abzuschalten.
Die mechanische Kopplung zwischen dem Geber und dem Andrück
glied gelingt auf konstruktiv einfache Weise dadurch, daß in
der Schwenkachse des Andrückgliedes die Verstellwelle eines
Drehgebers verdrehbar angeordnet und über ein mit dem Andrück
glied verbundenes Mitnehmerglied verstellbar ist. Als Mit
nehmerglied ist zweckmäßigerweise am Andrückglied ein axial
vorstehender Stift angebracht, in dessen Verschwenkbahn ein an
der Verstellwelle vorgesehener, radial abstehender Nocken oder
Bolzen ragt.
Bei einer elektrischen Maschine mit mehreren in einem gemein
samen Bürstenhalter parallel angeordneten Bürsten gelingt die
Erfassung der Bürstenlänge in einfacher Weise dadurch, daß sich
die Verstellwelle durchgehend über die volle Breite des
Bürstenhalters erstreckt und an jedem Andrückglied des Bürsten
halters ein axial vorstehender Stift und an der Verstellwelle
jedem Andrückglied entsprechend jeweils ein Nocken bzw. Bolzen
vorgesehen ist, wobei alle Nocken bzw. Bolzen in gleicher
Umfangslage an der Verstellwelle angeordnet sind. Mittels einer
solchen Vorrichtung wird jeweils die Länge der am weitesten
verschlissenen Bürste angezeigt.
Ein zu einer Fehlanzeige führendes Spiel zwischen dem Stift des
Andrückgliedes und dem Nocken bzw. Bolzen der Verstellwelle
wird dadurch ausgeschaltet, daß die Verstellwelle durch eine
entgegen ihrer Verstellrichtung wirkende Federkraft in Anlage
an dem Mitnehmerglied gehalten ist.
Die Kopplung zwischen dem Andrückglied und dem Geber kann auch
dadurch erreicht werden, daß das Andrückglied mit einer Zahn
scheibe verbunden ist, die mit einem auf der Verstellwelle
eines Drehgebers angebrachten Zahnrad zusammenwirkt.
Als Drehgeber kann vorteilhafterweise ein Drehpotentiometer
verwendet werden. Ein solches Drehpotentiometer kann als
veränderbarer Widerstand in den elektrischen Steuerkreis einer
Anzeige- oder Meldevorrichtung geschaltet werden.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher be
schrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in Seitenansicht eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Erfassen der Bürstenlänge in der Stellung bei unver
brauchter Bürste,
Fig. 2 die gleiche Vorrichtung in der Stellung bei verbrauchter
Bürste,
Fig. 3 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 in Seitenansicht eine weitere Ausführungsform einer
Vorrichtung zum kontinuierlichen Erfassen der Bürsten
länge.
Mit 1 ist eine am Ständer einer elektrischen Maschine befestig
bare Bürstenbrücke bezeichnet, an der die für die Maschine not
wendigen Bürstenhalter 2 angeordnet sind. Von diesen Bürsten
haltern 2 ist in der Zeichnung jeweils nur ein Bürstenhalter 2
dargestellt. Der Bürstenhalter 2 weist Führungsschächte 3 zur
Aufnahme jeweils einer Bürste 4 auf, die von einem Andrück
glied 5 gegen den Kommutator 6 der Maschine gehalten wird.
Das Andrückglied 5 ist mittels in entsprechende am Bürsten
halter 2 ausgebildete Lagerschalen 7 eingreifender Lagerzapfen
8 verschwenkbar gelagert. Eine Zugfeder 9, die mit ihrem einen
Ende am Bürstenhalter 2 und mit ihrem anderen Ende an einem am
Andrückglied 5 verschwenkbar angelenkten Bügel 10 befestigt
ist, verschwenkt das Andrückglied 5 in Richtung des Pfeiles 17
auf die Bürste 4 zu, so daß ein mit dem Andrückglied 5 ver
bundener Andrückarm 11 mit seinem freien Ende 12 auf der Bürste
4 aufruht und diese unter der Wirkung der Zugfeder 9 somit
gegen den Kommutator 6 drückt.
Koaxial innerhalb der aus den Lagerschalen 7 und den Lagerzapfen
8 gebildeten Schwenklagerung des Andrückgliedes 5 ist eine Ver
stellwelle 13 eines Drehpotentiometers 14 verdrehbar angeordnet.
Sind an einem Bürstenhalter 2 mehrere Bürsten 4 parallel neben
einander angeordnet, dann ist die Verstellwelle 13 mit einer
der Anzahl der Andrückglieder 5 entsprechenden Anzahl von
Bolzen 15 versehen, die zueinander alle in gleicher Umfangslage
an der Verstellwelle angeordnet sind. Die Bolzen 15 sind je
weils so lang ausgebildet, daß sie in die Verschwenkbahn eines
an dem jeweiligen Andrückglied 5 vorgesehenen, axial vorstehen
den Stiftes 16 ragen.
Eine an der Verstellwelle 13 angreifende und entgegen der durch
die Andrückglieder 5 bewirkten Verstellrichtung (Pfeil 17)
wirkende Spiralfeder 18 hält die Bolzen 15 und Stifte 16 in
spielfreier Anlage, so daß hierdurch Fehlmessungen der Bürsten
länge ausgeschaltet werden.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem
Andrückglied 5 eine Zahnscheibe 19 vorgesehen, die mit einem
auf der achsparallel zur Schwenkachse 20 des Andrückgliedes 5
angeordneten Verstellwelle 13 angebrachten Zahnrad 21 zusammen
wirkt. Die Verstellwelle 13 kann wiederum mit einem Drehpoten
tiometer 14 verbunden und das aus der Zahnscheibe 19 und dem
Zahnrad 21 gebildete Getriebe gegebenenfalls wiederum durch
Federwirkung spielfrei gehalten sein.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nach dem Einsetzen der
Bürsten 4 in die Führungshülsen 3 werden die Andrückglieder 5
in Richtung des Pfeiles 17 verschwenkt, bis sie mit dem freien
Ende 12 des Andrückarmes 11 auf der jeweiligen Bürste 4 auf
liegen. Zusammen mit den Andrückgliedern 5 werden auch die
axial vorstehenden Stifte 16 verschwenkt, die durch die Anlage
an dem Bolzen 15 der Verstellwelle 13 diese und damit das mit
dieser verbundene Drehpotentiometer 14 in entsprechendem Maße
verstellen. Damit nimmt das Drehpotentiometer 14 nach dem Ein
setzen neuer Bürsten 4 eine bestimmte Stellung ein, die der
Länge der neu eingesetzten Bürsten 4 entspricht. Mittels einer
von dem Drehpotentiometer 14 beeinflußten Anzeige- oder Melde
vorrichtung kann damit die Länge der Bürsten 4 signalisiert
werden.
Infolge der während des Betriebes der Maschine eintretenden
Abnutzung der Bürsten 4 schwenken die Andrückglieder 5 weiter
in Richtung des Pfeiles 17 und verstellen damit über die Stifte
16 und die Bolzen 15 die Verstellwelle 13 entsprechend. Wie
dadurch bewirkte Verstellung des Drehpotentiometers 14 hat eine
entsprechende Anzeige oder Meldung durch die von dem Dreh
potentiometer 14 beeinflußte Anzeige- oder Meldevorrichtung zur
Folge. Damit ist eine Fernerkennung des Bürstenzustandes einer
elektrischen Maschine möglich und es erübrigt sich eine
entsprechende Sichtkontrolle an der Maschine selbst. Sind an
einem Bürstenhalter mehrere Bürsten 4 parallel nebeneinander
angeordnet, so wird die Verstellwelle 13 bei der beschriebenen
Vorrichtung jeweils entsprechend der Restlänge der am weitesten
abgenutzten Bürste 4 verstellt. Damit ist ein notwendiger
Bürstenwechsel mit Sicherheit vor einer eventuellen Schädigung
der Maschine durch eine zu stark abgenutzte Bürste 4 erkennbar.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch
das aus der Zahnscheibe 19 und dem Zahnrad 21 gebildete
Getriebe eine Übersetzung zwischen dem Verstellwinkel des
Andrückgliedes 5 und dem Verstellwinkel des mit der Verstell
welle 13 gekoppelten Drehpotentiometers 14 erreicht, wodurch
sich eine größere Genauigkeit ergibt. Diese Ausführungsform
läßt sich vorteilhafterweise bei der Überwachung von Einzel
bürsten einsetzen.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Erfassen der Länge der Bürsten einer
elektrischen Maschine, bei der die Bürsten jeweils durch ein
verschwenkbares Andrückglied in Anlage am Kommutator der
Maschine gehalten sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein ein wegproportionales Signal liefernder Geber (14) mit
dem Andrückglied (5) gekoppelt und durch dieses proportional
zu dessen Verschwenkwinkel verstellt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß koaxial innerhalb der Schwenklagerung (7, 8) des Andrück
gliedes (5) die Verstellwelle (13) eines Drehgebers (14) ver
drehbar angeordnet und über ein mit dem Andrückglied (5) ver
bundenes Mitnehmerglied (16) verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Mitnehmerglied am Andrückglied (5) ein axial vorste
hender Stift (16) angebracht ist, in dessen Verschwenkbahn ein
an der Verstellwelle (13) vorgesehener, radial abstehender
Nocken oder Bolzen (15) ragt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der mehrere Bürsten
(4) in einem gemeinsamen Bürstenhalter (2) parallel nebenein
ander angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Verstellwelle (13) durchgehend über die volle
Breite des Bürstenhalters (2) erstreckt und an jedem Andrück
glied (5) des Bürstenhalters (2) ein axial vorstehender Stift
(16) und an der Verstellwelle (13) jedem Andrückglied (5) ent
sprechend ein Nocken bzw. Bolzen (15) vorgesehen ist, wobei
alle Nocken bzw. Bolzen (15) in gleicher Umfangslage an der
Verstellwelle (13) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellwelle (13) durch eine entgegen ihrer Verstell
richtung wirkende Federkraft in Anlage an dem Mitnehmerglied
(16) gehalten ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Andrückglied (5) mit einer Zahnscheibe (19) verbunden
ist, die mit einem auf der Verstellwelle (13) eines Drehgebers
(14) angebrachten Zahnrad (21) zusammenwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Drehgeber ein Drehpotentiometer (14) vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89102900 | 1989-02-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003669A1 true DE4003669A1 (de) | 1990-08-23 |
Family
ID=8200981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904003669 Withdrawn DE4003669A1 (de) | 1989-02-20 | 1990-02-07 | Vorrichtung zum erfassen der laenge der buersten einer elektrischen maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4003669A1 (de) |
Cited By (3)
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1990
- 1990-02-07 DE DE19904003669 patent/DE4003669A1/de not_active Withdrawn
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