DE4201701A1 - Kohlebuerste - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlebürste quader- oder zylinderförmiger Geometrie mit Seiten- und Stirnflächen, wobei eine der Stirnflächen an einem Kommutator oder Schleifring eines Elektromotors anlegbar ist, umfassend in der Kohlebürste angeordnete stromführende Litze, gegebenenfalls einen aus Isoliermaterial bestehenden, in Kohlenbürstenlängsachse federvorgespannten Abschaltnippel sowie eine Meldelitze, die mit einem Abschnitt in einer vorzugsweise in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufenden (erste) Ausnehmung wie Bohrung angeordnet und lagefixiert ist.

Bei insbesondere für gewerbliche Zwecke bestimmten Maschinen ist es erforderliche, daß bereits vor dem Zeitpunkt wo die Kohlebürste durch den Abschaltnippel von den Kommutator bzw. Schleifring abgehoben wird, angezeigt wird, daß eine Erneuerung der Kohlebürste erforderlich ist. Dieses Signal wird dadurch hervorgerufen, daß der innerhalb der Kohlebürste verlaufende Abschnitt der Meldelitze in elektrisch leitende Berührung mit dem Kommutator oder Schleifring gelangt.

Die Meldelitzen sind zumindest in dem innerhalb der Kohlebürste verlaufendem Abschnitt isoliert. Hierzu kann die Meldelitze mit Teflon ummantelt sein. Die Meldelitze, die in Längsrichtung der Kohlebürste verläuft, kann in der hierzu vorgesehenen Ausnehmung wie Bohrung festgestampft sein, um die gewünschte Lagefixierung zu erreichen. Hierzu muß die Ausnehmung wie Bohrung einen im Vergleich zum Querschnitt der Meldelitze relativ großen Querschnitt aufweisen, um das zum Feststampfen des Abschnitts benötigte Material wie Eisen oder Kupferpulver oder Kohlenstoff einzubringen. Dies ist bei einer Kohlebürste mit kleinem Querschnitt also z. B. einer Grundfläche von 5×8 mm² kaum möglich, da andernfalls die Restwandstärken so gering werden, daß die Gefahr erwächst, daß beim Einbringen der Bohrungen für den Abschaltnippel und die Meldelitze oder aber beim Feststampfen der stromführenden Litze bzw. Meldelitze Wandmaterial herausbricht bzw. wegplatzt.

Aus diesem Grunde wird häufig bei Kohlebürsten mit kleinem Querschnitt darauf verzichtet, eine Meldeeinrichtung vorzusehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, eine Kohlebürste der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß auch bei kleinen Querschnitten Meldeeinrichtungen vorgesehen werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß durch das Anordnen der Meldelitze die Kohlebürste beschädigt und damit unbrauchbar wird.

Das Problem wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Meldelitze über eine von einer Seitenfläche ausgehende (zweite) Ausnehmung lagefixiert ist. Dabei wird die Meldelitze vorzugsweise über die von der Seitenfläche ausgehende zweite Ausnehmung wie Bohrung in der ersten Ausnehmung festgestampft.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, durch die zweite Ausnehmung ein Befestigungselement wie Schraube zur Lagefixierung der Meldelitze einzuführen.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist es nicht mehr erforderlich, daß die in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufende Bohrung, innerhalb der die Meldelitze verläuft, einen erheblich größeren Querschnitt als die Meldelitze selbst aufweisen muß, um das zum Feststampfen benötigte Material einzubringen. Vielmehr kann die Längsbohrung dem Querschnitt der Meldelitze angepaßt werden, so daß eine hinreichende Restwandstärke verbleibt.

Dagegen kann die von der Seitenfläche ausgehende Bohrung einen relativ großen Querschnitt aufweisen, um über diese das Pulver zum Feststampfen der Meldelitze einzubringen und zu verdichten.

Vorzugsweise beläuft sich der Querschnitt der zweiten Ausnehmung, also derjenigen, die senkrecht oder in etwa senkrecht zur Längsachse der Kohlebürste verlaufen sollte, in etwa dem 1,5fachen des Querschnitts der ersten Ausnehmung, die erwähntermaßen in etwa dem der Meldelitze angepaßt ist.

Um eine sichere Lagefixierung zu gewährleisten, sollte die zweite Ausnehmung im Abstand L/3 bis L/2 vom freien Ende des innerhalb der Kohlebürste verlaufenden Abschnitts der Meldelitze verlaufen, dessen Länge innerhalb der Kohlebürste L entspricht.

Da die Meldelitze vor Einbringen in die Kohlebürste abgelängt ist, muß sichergestellt sein, daß das freie Ende abisoliert ist. Hierzu kann vorgesehen werden, daß die Meldelitze nach dessen Ablängen und gegebenenfalls erfolgter Vorbehandlung in einem Ätzmittel in einem Kleber vorzugsweise aus Polyurethan-Basis getaucht wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteil 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 nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.

In der einzigen Figur ist ein Querschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kohlebürste (10) dargestellt, die eine quaderförmige Geometrie aufweist.

Parallel zu Längsachse (12) der Kohlebürste sind Bohrungen (14) und (16) vorgesehen. In der Bohrung (14) ist ein Abschaltnippel (18) angeordnet. Der Abschaltnippel (18) besteht aus einem isolierenden Material und ist in Richtung der Längsachse (12) der Kohlebürste vorzugsweise mit einer nicht näher bezeichneten Schraubenfeder vorgespannt.

Koaxial zum Abschaltnippel (18) und oberhalb von diesem verläuft eine stromleitende Litze (20).

In der Längsbohrung (16) ist eine Meldelitze (22) angeordnet, die sich mit einem Abschnitt (24) der Länge L innerhalb der Bohrung (16) erstreckt. Der Querschnitt der Bohrung (16) entspricht in etwa dem der Meldelitze (22).

Die Meldelitze (22) ist innerhalb der Bohrung (16) isoliert. Hierzu weist die Meldelitze (22) bzw. der Abschnitt (24) eine vorzugsweise aus Teflon bestehende Ummantelung auf. Das freie Ende ist mittels eines Klebers isoliert. Zuvor wird die Meldelitze abgeschnitten und mit einem Ätzmittel vorbehandelt, um sodann in einen vorzugsweise aus Polyurethan bestehenden Kleber eingetaucht zu werden.

Das freie mit dem Kleber umgebene Ende (26) der Meldelitze (22) verläuft unterhalb des Abschaltnippels (18). Folglich gelangt bei Abnutzung der Kohlebürste (10) zunächst das Ende (26) mit einem nicht dargestellten Kommutator oder Schleifring in elektrisch leitende Verbindung, bevor die Kohlebürste (10) über den Abschaltnippel (18) von dem Kommutator bzw. Schleifring abgehoben wird. Durch die stromleitende Verbindung zwischen der Meldelitze und dem Kommutator bzw. dem Schleifring wird ein Signal ausgelöst, durch das angezeigt wird, daß die Kohlebürste zu erneuern ist.

Um die Meldelitze (22) in der gewünschten Position innerhalb der Längsbohrung (16) festzulegen, geht von einer Seitenfläche (28) der Längsbohrung (16) eine Querbohrung (30) aus, die vorzugsweise senkrecht zur Längsachse (12) der Kohlebürste (10) verläuft. Über die Querbohrung (30) wird nun z. B. aus Kupfer oder aus Eisen bestehendes Pulver oder Kohlenstoff eingebracht, um die Meldelitze (22) bzw. den Abschnitt (24) festzustampfen, um diesen also unverrückbar in der Längsbohrung (16) zu fixieren. Dabei kann der Querschnitt der Querbohrung (30) erheblich größer als der der Meldelitze (22) sein, um in erforderlichem Umfang das zum Feststampfen benötigte Pulver einzubringen und zu verdichten.

Anstelle von festzustampfenden Pulver kann in die Querbohrung (30) auch eine Schraube oder ein anderes Befestigungselement eingebracht werden, mittels dessen die Lagefixierung des Abschnitts (24) und damit der Meldelitze (22) erfolgt.

Vorzugsweise entspricht der Querschnitt der Querbohrung (30) dem 1,5fachen der Meldelitze (22).

Die Querbohrung (30) sollte des weiteren etwa im Abstand vom L/3 bis L/2 zum freien Ende (26) des Abschnitts (24) der Meldelitze (22) verlaufen.

Claims (10)

1. Kohlebürste mit quader- oder zylinderförmiger Geometrie mit Seiten- oder Stirnflächen, wobei eine Stirnfläche an einen Kommutator oder Schleifring eines Elektromotors anlegbar ist, umfassend in der Kohlebürste angeordnete stromfüh­ rende Litze, gegebenenfalls einen aus Isoliermaterial bestehenden, in Kohlebür­ stenlängsachse federvorgespannten Abschaltnippel sowie eine Meldelitze, die mit einem Abschnitt einer vorzugsweise in Längsrichtung der Kohlebürste ver­ laufenden (erste) Ausnehmung wie Bohrung angeordnet und lagefixiert ist, um zur Anzeige eines bestimmten Kohlebürstenverbrauchs durch Wechselwirken mit dem Kommutator oder Schleifring ein Signal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldelitze (22, 24) über eine von einer Seitenfläche (28) der Kohlebürste (10) ausgehenden (zweiten) Ausnehmung (30) lagefixiert ist.

2. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldelitze (22) über die von der Seitenfläche (28) ausgehende zweite Ausnehmung wie Bohrung (30) in der ersten Ausnehmung (16) festgestampft ist.

3. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldelitze (22) über die zweite Ausnehmung (30) durchsetzendes Befestigungselement wie Schraube lagefixiert ist.

4. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausnehmung (30) senkrecht zur Längsachse (12) der Kohlebürste (10) verläuft.

5. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausnehmung (30) oberhalb des unteren kommutator- bzw. schleifringseitigen Endes des Abschaltnippels (18) verläuft.

6. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zweiten Ausnehmung (30) größer als der der ersten Ausnehmung (16) ist.

7. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zweiten Ausnehmung (30) dem 1,5fachen des Quer­ schnitts der ersten Ausnehmung (16) entspricht.

8. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der ersten Ausnehmung (16) in etwa dem der Meldelitze (22, 24) entspricht.

9. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Kohlebürste (10) verlaufende Abschnitt (24) der Meldelitze (22) eine Länge L aufweist und daß die zweite Ausnehmung (30) im Abstand L/3 bis L/2 von freien Ende (26) des Abschnitts verläuft.

10. Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (26) des Abschnitts (24) der Meldelitze (22) mit einem Kleber vorzugsweise auf Polyurethan-Basis isoliert ist.