-
Vorrichtung zum Anzeigen der Abnutzung von Kohlebürsten für Elektromotoren
Zusatz zum Patent 659 589 Das Hauptpatent 659 589 betrifft eine Vorrichtung zum
Anzeigen der Abnutzung von insbesondere in geschlossenen Bürstenhaltern gelagerten
Kohlebürsten von Elektromotoren, bei der eine Zeigervorrichtung von der sich bei
der Abnutzung vorschiebenden Kohlebürste gesteuert wird. Aus der Stellung des Zeigers
kann man hierbei also auf einer entsprechend ausgeführten Skala den jeweiligen Abnutzungsgrad
der Kohlebürste ohne weiteres ersehen und für rechtzeitige Auswechselung der Stromzuführungsbürste
Sorge tragen. Wenn dies jedoch versäumt wird; so wird die Kohlebürste zu weit abgenutzt.
Im folgenden wird nun gezeigt, wie dieser Nachteil bei einer solchen Anzeigevorrichtung
für in einem geschlossenen Bürstenhalter gelagerte Kohlebürsten vermieden werden
kann, bei der die Kohlebürste überdies durch ein Verbindungsglied mit einem quer
zur Bewegungsrichtung der Bürste drehbar gelagerten Teil, z. B. einer Kurbelwelle,
verbunden ist, dessen durch eine Feder bewirkte, an einer Skala ablesbare Drehbewegung
die Bürste nach dem Kollektor hin vorzuschieben sucht.
-
Gemäß der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung so eingerichtet, daß
der drehbar gelagerte Teil unter der Wirkung einer Torsionsfeder steht und das den
drehbaren Teil mit der Bürste verbindende Zwischenglied, z. B. ein Kurbeltrieb,
so eingerichtet ist, daß bei Erreichen der Totlage des Verbindungsgliedes der drehbare
Teil durch die Antriebsfeder (Torsionsfeder) mit einem Ruck weitergedreht wird und
so die abgenutzte Kohlebürste rasch zurückzieht. Eine solche Vorrichtung besitzt
den Vorteil, daß nicht nur die fortschreitende Abnutzung der Kohlebürste von außen
her ohne weiteres erkennbar ist, sondern daß auch bei unsachgemäßer Behandlung des
Gerätes eine allzustarke Abnutzung der Kohlebürste sicher verhindert wird.
-
An einem der sich bewegenden Teile des Antriebes, z. B. an der Drehscheibe,
kann ferner ein Vorsprung o. dgl. vorgesehen werden, der nach erfolgter Überschreitung
der Totlage des Zwischentriebes und nach dem Zurückziehen der Kohlebürste auf einen
Anschlag auftrifft und so verhindert, daß die Kohlebürste an den Kollektor wieder
angedrückt wird. Ein solches Sprungschaltwerk. sorgt also nicht nur dafür, daß die
Abnutzung der Kohlebürste jeweils erkennbar ist, sondern auch dafür, daß die abgenützte
Kohlebürste in an sich bekannter Weise plötzlich
und ohne- -Funkenbildung
von dem Kollektor zurückgezogen wird.
-
In der Fig..1 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in Vorder- und, Seitenansicht dargestellt. 1 ist der Kollekior eines Elektromotors,
auf dem die zur Strotn4 äuführung dienende Kohlebürste 2 schleift-.; Diese Kohlebürste
2 ist in einer Führung 3 bzw. einem Bürstenhalter in der Längsrichtung verschiebbar
gelagert. Auf dem oberen Ende der Kohlebürste :2 ist ein Kugelgelenk 4 angebracht,
in dem die gegebenenfalls zur Stromzuführung dienende Stange 5 schwenkbar gelagert
ist, die als Kurbelstange an dem Zapfen 6 einer Scheibe 7 angelenkt ist. Die Scheibe
? ist auf der um ihre Achse drehbar gelagerten Welle 8 befestigt. Auf der Welle
8 ist in bekannter Weise ein Zeiger 9 befestigt, der über einer Skala 1o spielt
und die jeweilige Stellung der Welle 8 anzeigt. 11 ist eine Schraubenfeder, deren
eines Ende bei 12 fest eingespannt ist und deren anderes Ende an einem Vorsprung
13 der Scheibe 7 angreift und mittels: der ihr gegebenen Vorspannung die Scheibe
7 und damit die Welle 8 in der Pfeilrichtung zu drehen versucht.
-
Der von der Feder 1 i auf die Scheibe 7 ausgeübte Druck wird durch
die Kurbelstange 5 auf die Kohlebürste 2 übertragen, so daß diese hierdurch an den
Kollektor i angeprel3t wird. In dem Maße nun, wie die Kohlebürste 2 abgenutzt wird,
wird die Welle B bzw. die Scheibe 7 durch die Torsiönswirkung der Feder 11 gedreht.
Infolgedessen wandert auch der Zeiger 9 auf der Skala 1o und zeigt den jeweiligen
Abnutzungsgrad der Kohlebürste 2 an. Die Einrichtung ist nun so getroffen, daß,
wenn die Kohlebürste 2 ihre zulässige Abnutzung erreicht hat, die Kurbelstange 5
sich der inneren Totlage nähert. Wenn die Totlage erreicht ist, wird die Scheibe
? unter dem Druck der vorgespannten Feder 11 ruckweise weitergedreht, wobei gleichzeitig
die Kohlebürste 2, ebenso plötzlich durch die Kurbelstange 5 von dem Kollektor abgehoben
wird. Nach einer viertel bis halben Teildrehung trifft nun ein weiterer, an der
Scheibe 7 angebrachter Vorsprung 14 auf einen fest angeordneten Anschlag 15 auf,
so daß eine weitere Drehbewegung der Scheibe 7 verhindert wird. Die Stromzuführung
zu dem Kollektor 1 über die Kohlebürste 2 wird dadurch unterbrochen, ohne daß eine
Funken- oder Lchtbogenbildung eintreten kann. Es muß nun die abgenutzte Kohlebürste
herausgenommen, die Scheibe 7 in die Anfangsstellung zurückgedreht und eine neue
Kohle eingesetzt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform einer solchen Vorrichtung
besteht darin, daß die die Drehscheibe tragende Welle in der Abschlußkappe des Bürstenhalters
gelagert ist, wobei die Welle der Drehscheibe aus dem Gehäuse der Kappe herausragt
und die An-'. zeigevorrichtung trägt oder betätigt, an der ma'n die fortschreitende
Abnutzung der Kohlebürste erkennen kann. Ferner kann bei einer ""solchen Vorrichtung
die Anordnung so getroffen werden, daß der Strom den Kohlebürsten über die Kurbelstange
mittels einer beweglichen Stromzuleitung und über eine an der Kappe sitzende Kontaktschraube
o. dgl. zugeführt wird.-In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer in solcher Weise
ausgebildeten Abschlußkappe eines Bürstenhalters im Querschnitt dargestellt.
21 ist die Abschlußkappe eines Bürstenhalters; die am unteren Ende in üblicher
Weise z. B. mit einem Innengewinde 22 versehen ist, mittels dessen die Kappe auf
den Köhlebürstenhalter festgeschraubt werden kann.
-
23 ist wieder eine Kurbelstange, die am unteren Ende eine Kugel 24
besitzt, die in eine an der Kohlebürste 25 sitzende, entsprechend geformte
Pfanne 26 .eingesetzt werden kann. Das obere Ende der Kurbelstange 23 ist am Kurbelzapfen
27 gelagert, der an der Scheibe 28 sitzt. Diese Scheibe 28 ist auf einer Welle 29
befestigt, die in der Wandung der Kappe 21 etwa senkrecht zur Vorschubrichtung der
Kohlebürste a5 gelagert ist. Auf dem aus der Kappe herausragenden Ende der Welle
29 ist eine Skalenscheibe 3ö angebracht, deren Drehung an auf der Kappe 21 vorhandenen
Zeichen abgelesen werden kann und so jeweils den Abnutzungsgrad der Kohlebürste
25 erkennen läßt, ohne daß die Abschlußkappe 21 von dem Bürstenhalter abgenommen
zu werden braucht. Der Strom kann hier der Kohlebürste über die Kurbelstange 23
und eine bewegliche Leitung 31 zugeführt werden, die mit einer auf der Außenseite
der Abschlußkappe 2 1 sitzenden Schraube 32 verbunden ist, an welche die Stromzuführungsleitung
33 angeschlossen wird.
-
Die Anzeigevorrichtung bzw. das mit ihr verbundene Zwischengetriebe
kann, anstatt an der Verschlußklappe, auch an irgendeiner anderen geeigneten Stelle
gelagert sein und ist daher für Elektromotoren jeder Art ohne Schwierigkeiten anwendbar.
So ist es für an Schwenkarmen gelagerte Kohlebürsten vorteilhaft, die Anzeigevorrichtung
an diesen Schwenkarmen zu lagern.' In Fig. q. ist ein Ausführungsbeispiel hierfür
dargestellt. 41 ist ein Schwenkarm, der an seinem einen Ende eine Bohrung 42 besitzt,
mittels welcher er auf einem Bolzen o. dgl. gelagert werden kann. In diesem Schwenkarm
ist in einer Führung von entsprechendem Querschnitt die Kohlebürste 43
längs
verschiebbar gelagert. Sie ist am oberen Ende schwalbenschwanzförmig ausgebildet
und wird hier von einem Halter 44 zangenförmig umfaßt, der an einem Bügel 45 drehbar
gelagert ist. Die beiden nach unten gerichteten Enden des Bügels 45 dienen hierbei
als Kurbelstange und sind an auf beiden Seiten des Schwenkarmes vorgesehenen Kurbelscheiben
46 angelenkt, die auf einem an dem Schwenkarm 41 sitzenden Bolzen 47 drehbar gelagert
sind. Jede der Scheiben 46 ist am Rande gezahnt und durch eine Zahnkette 48 o. dgl.
mit einem Antriebsrad 49 verbunden, das auf einer Welle 5o befestigt ist. Diese
Welle 50 ist im Schwenkarm 41 drehbar gelagert und steht unter der Wirkung
der Torsionsfeder 5i, welche die Welle 50 so zu drehen sucht, daß hierdurch
der Bügel 45 von den auf beiden Seiten des Schwenkarmes 41 angebrachten Kurbelscheiben
46 nach unten gezogen wird und so die Kohlebürste 43 an den Kollektor andrückt.
Im übrigen ist auch hierbei in der oben beschriebenen Weise eine Zeigervorrichtung
vorgesehen, welche die fortschreitende Abnutzung der Kohlebürste anzeigt.
-
In manchen Fällen kann es schließlich auch vorteilhaft sein, die Torsionsfeder
51 konzentrisch zu der die Scheibe 46 tragenden Welle 47, und zwar z. B.
in einem Federgehäuse, anzuordnen und dadurch die Scheibe 49 und die Kettenübertragung
u. dgl. zwischen den Scheiben 49 und 46 zu ersparen. An Stelle eines Kurbeltriebes
kann auch ein Zahnstangentrieb vorgesehen sein, der grundsätzlich in derselben Weise
arbeitet, ohne daß hierdurch etwas am Wesen der Erfindung geändert wird.