DE501104C

DE501104C - Device for preventing the charring of collectors or slip rings of electrical machines as a result of brush wear

Info

Publication number: DE501104C
Application number: DE1927S0083134
Authority: DE
Inventors: Robert Elsaesser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1927-12-13
Filing date: 1927-12-13
Publication date: 1930-06-28

Description

Bei Kommutatormotoren, besonders bei den zum Antrieb von Staubsaugern oder anderen Haushaltungsmaschinen dienenden Kleinmotoren wird häufig unterlassen, die Kohlebürsten rechtzeitig zu erneuern, so daß bei starker Abnutzung der Bürsten der Kommutator durch das auftretende Bürstenfeuer verschmort und die Ankerwicklung beschädigt wird. Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist bereits vorgeschlagen worden, die Bürsten in solcher Weise auszubilden, daß der Strom bei zu starker Abnutzung der Bürste selbsttätig unterbrochen wird. Die bekannten Einrichtungen zeigen jedoch einen umständlichen Aufbau und eine geringe Betriebssicherheit, so daß sie bisher noch nicht in größerem Umfange verwendet werden konnten.With commutator motors, especially those used to drive vacuum cleaners or others Small motors used for household machines are often omitted from using carbon brushes To be renewed in time, so that the commutator is damaged if the brushes are heavily worn burned by the occurring brush fire and the armature winding is damaged. To avoid this inconvenience is has already been proposed to train the brushes in such a way that the current at excessive wear of the brush is automatically interrupted. The well-known facilities however, show a cumbersome structure and low operational reliability, so that they have not yet been used on a large scale could be used.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, um das Verschmoren von Kollektoren oder Schleifringen elektrischer Maschinen infolge Bürstenabnutzung zu verhindern, wobei der Betriebsstrom in Abhängigkeit vom Bürstenvorschub unterbrochen wird. Die Erfindung kommt besonders in Betracht für kleine Motoren, bei denen nicht mehrere Bürsten parallel geschaltet sind, und bei denen die Stromzuführung zur Bürste durch eine besondere Zuleitung erfolgt. Die Erfindung besteht darin, daß die Stromzuführungsleitung durch ein leicht schmelzendes Lötmetall mit der Bürste verbunden ist und eine solche Länge hat, daß sie bei starker Abnutzung der Bürste gespannt wird und den Bürstendruck aufnimmt, so daß infolge des durch das lose Aufliegen der Bürste verursachten Bürstenfeuers das Lötmetall schmilzt und die Verbindung der Bürste mit ihrer Zuleitung unterbrochen wird. Die die Bürste gegen den Kollektor drückende Feder ist hierbei von der Bürste isoliert und kann daher nicht als Stromzuführung dienen. Zweckmäßig erfolgt die Isolierung durch eine isolierende Scheibe, die zwischen der Druckfeder und der Bürste angeordnet ist. Die Länge der Stromzuführungsleitung der Bürste ist zweckmäßig in solcher Weise bemessen, daß bei einer gewissen Abnutzung der Bürste die Leitung durch die Bürstendruckfeder gespannt wird, so daß auf die Bürste kein Druck mehr ausgeübt wird und diese daher infolge ihres losen Aufliegens auf dem Kommutator zu feuern beginnt. Hierdurch wird die Bürste erwärmt, und das Lötmetall wird weich, so daß die Verbindungsleitung sich von der Bürste löst und der Strom unterbrochen wird. Bürsten mit einer besonderen Zuleitung für die StromzuführungThe invention relates to a device to prevent the scorching of collectors or To prevent slip rings of electrical machines as a result of brush wear, the Operating current is interrupted depending on the brush feed. The invention is particularly suitable for small motors that do not have several brushes in parallel are switched, and where the power supply to the brush by a special Supply takes place. The invention consists in that the power supply line through a light melting solder is connected to the brush and is of such a length has that it is stretched when the brush is heavily worn and takes up the brush pressure, so that as a result of the brush fire caused by the loose seating of the brush the solder melts and the connection between the brush and its lead is interrupted will. The spring pressing the brush against the collector is here from the brush isolated and can therefore not be used as a power supply. The isolation is expedient by an insulating washer, which is placed between the compression spring and the brush is. The length of the power supply line of the brush is expediently dimensioned in such a way that with a certain amount of wear the brush the line is tensioned by the brush compression spring, so that no more pressure is exerted on the brush and this therefore begins to fire as a result of its loosely resting on the commutator. This heats the brush and softens the solder, so that the connecting lead becomes detached from the brush and the current is interrupted. Brushes with a special lead for power supply

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Robert Elsässer in Berlin-Charlottenburg.Robert Elsässer in Berlin-Charlottenburg.

sind zwar bereits bekannt, jedoch ist diese Zuleitung nur zur Erzielung eines guten Stromüberganges auf die Bürsten verwendet worden. Hierbei hat man zur Erreichung eines geringen Übergangswiderstandes die Zuführungsleitung mit einem Kabelschuh versehen und diesen durch einen Bolzen fest mit der Bürste verbunden. Eine selbsttätige Abschaltung der Bürste bei zu starker Abnutzung ist mit einer derartigen bekannten Einrichtung aber nicht möglich, da sich die Stromzuführungsleitung nicht von selbst von der Bürste lösen kann.are already known, but this lead is only to achieve a good Current transfer has been used on the brushes. Here you have to achieve a low contact resistance, the supply line is provided with a cable lug and this is firmly connected to the brush by a bolt. An automatic shutdown the brush with excessive wear is not possible with such a known device, since the Power supply line cannot detach itself from the brush.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einer in dem Bürstenlager 11 eines Kleinmotors angeordneten, isolierenden Hülse 12 ist die Kohlebürste 13 geführt, die durch eine Feder 14 gegen den Kommutator 15 gedrückt wird. Die Kohlebürste 13 hat an ihrem oberen Ende eine schwalbenschwanzförmige Quernut 16, in der eine Kupferlitze 17 mittels eines Lötmetalles verlötet ist, das einen geringen Schmelzpunkt hat. Die Kupferlitze 17, deren Querschnitt so bemessen ist, daß durch die normale Stromaufnahme des Motors keine Erwärmung der Lötstelle auftreten kann, ist an ihrem anderen Ende mit einer Scheibe 18 aus gut leitendem Metall, z. B. Messing, verbunden, die mit einer Anschlußklemme 19 in Verbindung steht. Zwischen der Druckfeder 14 und der Bürste 13 ist eine Isolierscheibe 20 angeordnet, so daß die Stromzuführung zur Bürste 13 lediglich durch die Kupferlitze 17 erfolgen kann. Zweckmäßig ist das obere Ende der isolierenden Hülse 12 durch eine isolierende Abschlußklappe 21 verdeckt.In the figure, an embodiment of the invention is shown. In an in the brush bearing 11 of a small motor arranged, insulating sleeve 12 is the Carbon brush 13, which is pressed against commutator 15 by a spring 14. The carbon brush 13 has a dovetail-shaped transverse groove at its upper end 16, in which a copper braid 17 is soldered by means of a solder that has a small Has melting point. The copper braid 17, the cross section of which is dimensioned so that through the normal current consumption of the motor no heating of the solder joint can occur at its other end with a disk 18 made of highly conductive metal, e.g. B. brass, connected, which is in communication with a terminal 19. Between the compression spring 14 and the brush 13, an insulating washer 20 is arranged so that the power supply to the brush 13 can only be done through the copper braid 17. The upper one is useful The end of the insulating sleeve 12 is covered by an insulating closing flap 21.

Das bei starker Abnutzung der Kohle verursachte Lösen der Kupferlitze 17 von der Bürste 13 kann noch dadurch unterstützt werden, daß man an dem oberen Ende der Litze eine straff gespannte Zugfeder oder an ihrem unteren Ende eine Druckfeder anbringt, die zweckmäßig innerhalb der Bürstendruckfeder 14 angeordnet sind.The loosening of the copper braid 17 caused by the strong wear of the carbon Brush 13 can still be assisted in that one at the upper end of the The strand has a tightly tensioned tension spring or a compression spring at its lower end, which are expediently arranged within the brush compression spring 14.

Die Erfindung kann bei verschiedenen üblichen Bauarten der Bürstenhalter von Kleinmotoren verwendet und ohne Schwierigkeiten noch nachträglich angebracht werden, da hierfür nur verhältnismäßig geringe Abänderungen der bekannten Bürsten erforderlich sind.The invention can be applied to various common types of brush holders from Small motors are used and can be retrofitted without difficulty, since this requires only relatively minor modifications to the known brushes are.

Claims

Patent claims:

i. Device to prevent the charring of collectors or Slip rings of electrical machines as a result of brush wear with interruption of the operating current as a function of from the brush feed especially for small motors where several brushes are not connected in parallel and where the brush is supplied with power through a special lead, characterized in that the power supply line through an easily melting solder with the brush is connected and has such a length that it is with heavy wear of the brush is tensioned and takes up the brush pressure, so that as a result of the caused by the loose resting of the brush Brush fire melts the solder and connects the brush to its lead is interrupted.

2. Device according to claim 1, characterized in that between the the brush against the commutator pressing spring and the brush itself an insulating disk is arranged.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the connection between the brush and the lead producing solder housed in a groove at the top of the brush is.

1 sheet of drawings