DE403549C

DE403549C - Collector brush arrangement for the electrical connection of two relatively movable machine parts with opposite contact surfaces, especially in welding machines

Info

Publication number: DE403549C
Application number: DEE28228D
Authority: DE
Original assignee: ELYRIA IRON AND STEEL Co
Current assignee: ELYRIA IRON AND STEEL Co
Priority date: 1922-06-24
Filing date: 1922-06-24
Publication date: 1924-09-30

Description

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Bei Maschinen, bei denen ein starker elek- j trischer Strom zwischen zwei gegeneinander beweglichen Maschinenteilen, beispielsweise von Üer unbeweglichen Sekundärklemme eines elektrischen Transformators zu einer drehbaren Elektrode einer Schweißmaschine, übergehen muß, zeigen sich große Schwierigkeiten hinsichtlich Sicherung und Aufreichterhaltung guter elektrischer VerbindungIn machines where there is a strong electrical current between two against each other moving machine parts, for example from an immovable secondary terminal electrical transformer to a rotatable electrode of a welding machine must show great difficulties in terms of security and preservation good electrical connection

ίο zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen zwecks Verhütung übermäßigen Spannungsabfalls, der bei schlechten Verbindun- , gen auftritt und dort Energieverlust, Ver- .' brennen und Anfressen der Kontaktflächen i hervorruft.ίο between the mutually moving parts to prevent excessive voltage drop, which occurs with bad connections and there is a loss of energy, consumption. ' burning and pitting of the contact surfaces i evokes.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung j einer verbesserten Bürstenanordnung für j solche Zwecke, die den Energieverlust gering hält, die Kosten der Einrichtung und Instandhaltung mindert, die Lebensdauer der Bürsten erhöht und _die Einstellung der Bürsten zwecks Aufrechterhaltung guter Verbindung bis zum völligen Verbrauch der Bürsten erleichtert. The invention aims to provide an improved brush arrangement for j purposes that keep the energy loss low, the cost of installation and maintenance reduces the service life of the brushes and _the adjustment of the brushes to maintain a good connection until the brushes are completely used up.

Hiernach besteht die Erfindung im wesentlichen in einer Bürstenanordnung für die beiden relativ beweglichen, elektrisch zu verbindenden Maschinenteile, deren einander gegenüberstehende Kontaktflächen zylindrisch oder eben sein können. Zu der neuen Bürstenanordnung gehören eine oder mehrere Bürsten, die länger sind als der Abstand zwischen diesen Kontaktflächen. Jede dieser Bürsten ist an ihren Enden frei und wird mit diesen gegen die entsprechenden Kontaktflächen gedrückt. Jede solche Bürste wird von Lagebestimmungsorganen zwischen ihren Enden erfaßt und dadurch in ihrer Winkellage zwischen den Kontaktflächen gehalten sowie mit den Enden im festen Kontakt mit diesen Flächen gedrückt. Am Bürstenhalter sind Vorkehrungen getroffen, um den Neigungswinkel der Bürsten zu den Kontaktflächen zwecks Regelung der Anpressung oder Ausgleichs von Abnutzung zu verändern.Hereafter, the invention consists essentially in a brush arrangement for two relatively movable machine parts to be connected electrically, their one another opposing contact surfaces can be cylindrical or flat. About the new brush arrangement include one or more brushes that are longer than the distance between these contact surfaces. Any of these brushes is free at its ends and is with these against the corresponding contact surfaces pressed. Each such brush is detected by position determining elements between its ends and thereby in its angular position held between the contact surfaces and pressed with the ends in firm contact with these surfaces. On the brush holder precautions are taken to adjust the angle of inclination of the brushes to the contact surfaces to regulate the contact pressure or to compensate for wear and tear.

Bei dem vorerwähnten Bürstenhalter für mehrere Bürsten sind die Lagebestimmungsteile einstellbar, um alle Bürsten gleichmäßig veränderlich anzuspannen oder Abnutzung auszugleichen, indem der Winkel der BürstenIn the aforementioned multi-brush holder, the positioning parts are adjustable to tension or wear all brushes evenly variable equalize by changing the angle of the brushes

gegen die Kontaktflächen verändert wird. Beispielsweise kann der Bürstenhalter aus einem Paar relativ beweglicher Ringe bestehen, die Zapfen haben, welche sich gegen die Bürsten zwischen den Bürstenenden legen und dadurch die Lage der Bürsten bestimmen, wobei diese Ringe mit Schrauben o. dgl. ausgestattet sind, um sie relativ zueinander quer oder in der Umfangsrichtung je nach ίο Lage der Dinge zwecks Änderung des Bürstenwinkels einzustellen.is changed against the contact surfaces. For example, the brush holder can be made from consist of a pair of relatively movable rings that have pins that oppose each other place the brushes between the brush ends and thereby determine the position of the brushes, These rings are equipped with screws or the like to keep them relative to one another across or in the circumferential direction depending on the situation ίο for the purpose of changing the brush angle to adjust.

Bei einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei der die gegenüberstehenden Kontaktflächen parallele Ebenen sind, sind geblätterte Bürsten oder Blattbündel lose in die Lücken zwischen Vorsprüngen der Umfange zweier paralleler Ringe gleichen | Durchmessers eingelegt, so daß die Bürsten in einer Art Trommel liegen. Die Ringansätze sind so angeordnet, daß 'die des einen Ringes sich gegen die Bürsten auf einer Seite nahe dem einen Ende der Bürsten legen, während die Ansätze des anderen Ringes sich gegen die andere Seite nahe dem anderen Ende legen. Die beiden Ringteile ! sind derart im Winkel zueinander einstell- j bar, daß der Bürstendruck auf die Kontakt- ; flächen geändert werden kann. Die Ringe sind in der eingestellten Lage feststellbar. ₍ Beide Ringe des Bürstenhalters können ent- ^[ weder gegen Drehung gesichert sein oder können gegenüber beiden Kontaktflächen der Maschine drehbar sein. Die beiden Bürstenhalteringe können dabei in ihrer eingestellten Winkellage durch von außen zugängliche Schrauben gehalten werden, welche die beiden Ringe oder diese sowohl wie eines der Kontaktorgane erfassen. ^! In one embodiment of the subject matter of the invention, in which the opposing contact surfaces are parallel planes, leafed brushes or bundles of leaves are loosely inserted into the gaps between projections of the circumference of two parallel rings Diameter so that the brushes lie in a kind of drum. The ring lugs are arranged so that the one ring lies against the brushes on one side near one end of the brush, while the lugs of the other ring lie against the other side near the other end. The two ring parts! are adjustable at an angle to one another in such a way that the brush pressure on the contact; areas can be changed. The rings can be locked in the set position. _(Both rings of the brush holder can be unlocked ^[be secured neither against rotation or can be rotatable relative to the two contact surfaces of the machine. The two brush holding rings can be present in its adjusted angular position by externally accessible screws are held which the two rings or these both as a of the contact organs. ^!

Bei einer besonderen Ausführung des Erfindungsgegenstandes können die Bürsten den ; Zwischenraum zwischen getrennten konzentrischen, zylindrischen Flächen überbrücken. ! In diesem Falle bilden die Bürsten unter- ; brochene Sehnen zwischen diesen Ringflächen. In diesem Falle ragen dann die Lagebestimmungsansätze parallel zur Achse der , konzentrischen Kontaktflächen von den gegen- ■ überliegenden Seiten paralleler, quer angeord- ' neter Ringe vor und halten die Bürsten unter einem Winkel gegen die genaue radiale Stellung zwischen den Kontaktflächen. Der eine, der inneren Ringe kann an der Nabe ; des einen Kontaktringes befestigt sein, während der andere Ring auf dieser Nabe drehbar und dagegen durch eine Stellschraube o. dgl. feststellbar ist. Der letztere Ring und · die Nabe sind vorzugsweise zusammenge- '■ schraubt, so daß durch Anziehen der Klemmschraube die jeweilige Dreheinstellung der Ringe gegeneinander festgelegt werden kann. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele ^; des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. In a special embodiment of the subject matter of the invention, the brushes can; Bridge the space between separate concentric, cylindrical surfaces. ! In this case, the brushes form under-; broken tendons between these ring surfaces. In this case, the position determination approaches protrude parallel to the axis of the concentric contact surfaces from the opposite sides of parallel, transversely arranged rings and hold the brushes at an angle to the exact radial position between the contact surfaces. The one, the inner rings, can be attached to the hub; of the one contact ring, while the other ring can be rotated on this hub and, on the other hand, can be locked by an adjusting screw or the like. The latter ring and the hub are preferably screwed together, so that by tightening the clamping screw, the respective rotational setting of the rings can be fixed in relation to one another. In the drawing are exemplary embodiments ^; of the subject matter of the invention shown schematically.

Abb. ι ist ein Teilgrundriß,Fig. Ι is a partial floor plan,

Abb. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. I,Fig. 2 a section along line 2-2 of Fig. I,

Abb. 3 eine teilweise Endansicht, Abb. 4 ein Teilschaubild, Abb. 5 ein Schnitt durch eine andere Ausführung, Fig. 3 is a partial end view, Fig. 4 is a partial diagram, Fig. 5 is a section through another embodiment,

Abb. 6 ein Schnitt durch eine weitere Ausführung nach Linie 1-1 der Abb. 7,Fig. 6 is a section through a further embodiment along line 1-1 of Fig. 7,

Abb. 7 ein senkrechter Mittelschnitt durch Abb. 6.Fig. 7 is a vertical center section through Fig. 6.

Zwischen- den einander gegenüberliegenden Oberflächen der beiden elektrisch zu verbindenden Maschinenteile ist eine Ringreihe von Bürsten vorgesehen. Jede Bürste hat einige Federkraft und ist langer als der kürzeste Abstand zwischen den Oberflächen, so daß die Bürsten in dem Zwischenraum zwischen den Oberflächen unter einem Winkel zu beiden angeordnet werden können. Sie werden in diesem Zwischenraum in ihrer Lage durch Ringe bestimmt, deren Ansätze sich gegen die Bürsten legen und die gegeneinander einstellbar sind, um die Spannung¹ zu verändern, mit der die Bürsten in !Berührung mit den Kontaktflächen gedrückt werden.A row of brushes is provided between the opposing surfaces of the two machine parts to be electrically connected. Each brush has some resilience and is longer than the shortest distance between the surfaces so that the brushes can be placed in the space between the surfaces at an angle to both. Their position in this space is determined by rings, the extensions of which lie against the brushes and which can be adjusted against one another in order ^{to change the voltage 1} with which the brushes are pressed into contact with the contact surfaces.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 bis 4 hat der ortsfeste Leiter 10, hier die Sekundärklemme eines Transformators, eine senkrecht stehende, ringförmige Kontaktflächen, während ein dagegen drehbares Kontaktglied 12, nämlich eine Rollenelektrode, in dem Teil 10 gelagert ist und gegenüber der Fläche 11 eine ringförmige KontaktfLäche 13 hat. Die Bürsten 14 sind länger als der Abstand zwischen den Kontaktflächen und bestehen beim Ausführungsbeispiel aus einem Bündel dünner Kupferblätter mit je einem federnden Streifen 16 aus Phosphorbronze, welcher der Bürste Federkraft gibt. Diese Bürsten sind lose in einen Bürstenhalter 17 eingelegt, so daß die Enden der Blätter sich selbst einstellen können, um eine schräge Anschmiegung an die Kontaktflächen 11, 13 herbeizuführen. Der Bürstenhalter 17 besteht aus zwei relativ einstellbaren Ringen 18 und 19, die entsprechend mit Ansatzreihen 20 und 21 versehen sind, welche die Bürsten in diesem Falle wagerecht halten. Diese Ansätze sind so angeordnet, daß diejenigen der einen Reihe sich gegen die Bürsten an der einen Fläche nahe dem einen Ende der Bürsten legen, während die Ansätze der anderen Reihe sich gegen die andere Seite der Bürste nahe dem anderen Ende derselben legen. Die relative Einstellbarkeit der beiden Ringe ist so, daß der Druck der Bürsten auf die Kontaktflächen geändert werden kann. Die RingeIn the embodiment according to Fig. 1 to 4, the stationary conductor 10, here the secondary terminal a transformer, a perpendicular, annular contact surface, while a contact member 12 which can be rotated against it, namely a roller electrode, in the part 10 is mounted and has an annular contact surface 13 opposite the surface 11. the Brushes 14 are longer than the distance between the contact surfaces and exist in the exemplary embodiment from a bundle of thin copper sheets, each with a resilient one Strip 16 made of phosphor bronze, which gives the brush spring force. These brushes are loosely inserted into a brush holder 17 so that the ends of the leaves adjust themselves can in order to bring about an inclined nestling against the contact surfaces 11, 13. The brush holder 17 consists of two relatively adjustable rings 18 and 19, the corresponding with rows of attachments 20 and 21 are provided, which the brushes in this Keep trap level. These approaches are arranged so that those of a number lie against the brushes on one surface near one end of the brushes, while the approaches of the other row are against the other side of the brush near the at the other end of the same. The relative adjustability of the two rings is such that the pressure of the brushes on the contact surfaces can be changed. The Rings

körnen in der eingestellten Lage festgestellt . werden. So kann, wie in Abb. 2 dargestellt, der innere Ring 18 lose auf der Nabe 22 der Elektrode 12 sitzen, und der Außenring 19, der diese Nabe lose umgibt, kann in Abständen angeordnete Büchsen 23 haben, die j sich gegen die Oberfläche 11 der Trans- j formatorklemme legen. Stellschrauben 24 sind durch die ortsfeste Klemme 10 und die Büchsen 23 des Ringes 19 geschraubt und j legen sich gegen die Außenseite des Ringes : 18; sie dienen dazu, sowohl den Ring gegen Drehung zu sichern wie gut zugängliche ! Mittel für die gegenseitige Einstellung der beiden Ringe zu schaffen. Die Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Ringen durch Drehung der Schraube 24 verändert den Auflagedruck der Bürsten, so daß deren ' Abnutzung leicht ausgleichbar ist, bis die 'grains found in the set position. will. As shown in Fig. 2, the inner ring 18 sit loosely on the hub 22 of the electrode 12, and the outer ring 19, loosely surrounding this hub may have spaced sleeves 23 j lie against the surface 11 of the transformer terminal. Adjusting screws 24 are screwed through the stationary clamp 10 and the sleeves 23 of the ring 19 and j lie against the outside of the ring: 18; they serve to counter both the ring Secure rotation as easily accessible! Means for mutual adjustment of the to create both rings. The change in the distance between the two rings by turning the screw 24 changes the contact pressure of the brushes, so that their ' Wear can easily be compensated for until the '

ao äußerste Einstellung des inneren Ringes erreicht ist. Da die Ringe radial geschlitzt '■ sind, um die radialen Ansatzreihen daran auszubilden, und da die Bürsten in die entsprechenden Schlitze nur lose eingelegt sind, so ist es erwünscht, ein Halteband 25 fest auf den Umfang des Ringes 19 aufzupassen, das den dagegen relativ einstellbaren Ringao extreme setting of the inner ring is reached. Since the rings are radially slotted '■ to form the radial rows of attachments thereon, and since the brushes are only loosely inserted into the corresponding slots, it is desirable to fit a retaining band 25 firmly onto the circumference of the ring 19, which, on the other hand, is relatively adjustable ring

18 lose umgibt.18 loosely surrounds.

Falls gewünscht, können beide Ringe lose : oder drehbar gegenüber beiden Kontakt- ■ flächen der Maschine sein. Abb. 5 zeigt eine einfache derartige Ausführung, bei der die Schrauben 26 und 26' in dem äußeren Ring |If desired, both rings can be loose: or rotatable with respect to both contact ■ surfaces of the machine. Fig. 5 shows a simple such embodiment in which the Screws 26 and 26 'in the outer ring |

19 frei drehbar sind und in den inneren Ring : 18 eingeschraubt sind. Der Teil 10 hat hier- i bei Öffnungen 27 für den Zugang zu den j Schraubenköpfen. j19 are freely rotatable and in the inner ring: 18 are screwed in. The part 10 here has openings 27 for access to the j Screw heads. j

Bei der Ausführung nach Abb. 6 und 7 kann die Einstellung zwischen den Ringgliedern des Bürstenhalters in der Umfangsrichtung statt quer dazu stattfinden. Die Ausführung zeigt, daß der Bürstenhalter auf Wunsch auch an dem relativ drehbaren Maschinenteil befestigt werden kann und daß die Bürsten in hauptsächlich radialer Anordnung zwischen gegenüberliegenden zylindrischen Flächen der Maschine liegen können. Im Beispielsfalle werden die Bürsten 14', die unter einem Winkel zur radialen Stellung zwischen den zylindrischen Kontaktflächen 11' und 13' der Transformatorklemme und der Rollenelektrode liegen, von Ansätzen 20' und 21' erfaßt, welche wagerecht von den einander gegenüberliegenden Oberflächen paralleler, senkrecht angeordneter Ringglieder vorragen. Der innere Ring 18' ist an der Nabe 22' befestigt und der äußere Ring 19' auf dieser Nabe drehbar sowie in seiner Lage dagegen durch eine Klemmschraube 28 feststellbar, welche, sich gegen das Ende der Nabe legt. Ring 19' und die Nabe sind vorzugsweise zusammengeschraubt, so daß durch Anziehen der Schraube 28 die Dreheinstellung des Außenringes zum Innenring feststellbar ist.In the design according to Fig. 6 and 7, the setting between the ring members of the brush holder take place in the circumferential direction instead of transversely to it. The execution shows that the brush holder is on Request can also be attached to the relatively rotatable machine part and that the brushes in a mainly radial arrangement between opposing cylindrical ones Surfaces of the machine can lie. In the example, the brushes 14 ', the at an angle to the radial position between the cylindrical contact surfaces 11 ' and 13 'of the transformer terminal and the roller electrode lie, of lugs 20' and 21 'detected which horizontally from the opposing surfaces of parallel, vertically arranged ring members protrude. The inner ring 18 'is on the Hub 22 'attached and the outer ring 19' rotatable on this hub as well as in its Position, however, can be determined by a clamping screw 28, which, against the end of the Hub sets. Ring 19 'and the hub are preferably screwed together so that by tightening the screw 28, the rotation setting of the outer ring to the inner ring is detectable.

Claims

Patent Claims:

1. Collector brush assembly for the electrical connection of two relatively movable ones Machine parts with opposite contact surfaces, especially in welding machines, characterized by a plurality of brushes arranged between the contact surfaces, each of which is longer than the distance between the contact surfaces is, and by all brushes common holder devices that hold the brushes Leave their ends free for contact with the corresponding contact surfaces and bend the brushes to make them contact pressure to force with the opposite contact surfaces.

2. Arrangement according to claim 1, characterized by adjusting means that act on each brush near its ends to the Angle of the brush to the contact surfaces for the purpose of adjusting the pressure of the brush to change the contact area.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the adjusting device for those in the space between the opposing contact surfaces arranged brush parts on. has that are relatively adjustable so that the angle of all brushes against the

To change contact areas at the same time.

4. Arrangement according to claim 1, 2 and 3, characterized by a brush holder, consisting of a pair of rings, each of which has lugs between which the brushes are inserted and against the other is relatively adjustable.

5. Arrangement according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the Brushes are peeled bundles that fit into the gaps between lugs on two relatively adjustable rings of the brush holder are loosely inserted in such a way that the approaches of a ring against the brushes on one side close to one Place the end of the brush while the lugs on the other rings are against the other side of the brush close to their other Put the end.

1 sheet of drawings.

BERLIN, GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.BERLIN, PRINTED IN THE REICHSDRUCKEREI.