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Bürstenhalter für elektrische Maschinen Bei elektrischen Maschinen
ist die Stromabnahme um so besser, je kleiner der Querschnitt der einzelnen Bürsten
ist. Aus diesem Grunde ist bei großen Strömen eine -Aufteilung der sonst nötigen
Bürsten mit großem Querschnitt in solche mit kleinerem Querschnitt erforderlich.
Diese Unterteilung ist nur dann wirksam, wenn jede dieser kleinen Bürsten für sich
und unabhängig von den anderen mit - dem: richtigen Druck auf den Stromwender oder
Schleifring gepreßt wird. Dabei' bestehen vor allem Schwierigkeiten bei der Unterbringung
der für jede Teilbürste erforderlichen Anpreßvorrichtung. Das gilt insbesondere
für in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Teilbürsten. Bei Bürstenhaltern,
bei denen ein Druckhebel mit Feder verwendet wird, fehlt es dann nämlich an Platz
für dessen Unterbringung. Nur wenn in der Umfangsrichtung genügend Raum zur Verfügung
steht, kann man bei solchen Doppelhaltern zwei Einzelhalter spiegelbildlichfinit
den Bürstenkästen aneinanderliegend anordnen. Bürstenhalter mit mehr äls zwei Bürsten
in der Umfangsrichtung nebeneinander lassen sich jedoch in@ dieser Form praktisch
überhaupt nicht bauen.
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Da die beschriebenen Doppelhalter sehr viel Platz beanspruchen, sind
auch Ausbildungen geschaffen worden, bei denen zwei Druckhebel mit Federn auf derselben
Bürstenkastenseite nebeneinanderliegen. Die beiden Druckhebel übergreifen sich dann
seitlich, damit jeder für sich möglichst in der Mitte auf die zugehörige Bürste
drückt. Aber. auch diese Bürstenhalter haben schwerwiegende Mängel. Die Herstellung
ist wegen der großen Zahl von Einzelteilen verwickelt. Der Platzbedarf ist ebenfalls
noch verhältnismäßig groß. Außerdem ist es unvermeidlich, daß die einzelnen in der
Umfangsrichtung nebeneinanderliegenden Bürsten unter wenn auch nur wenig verschiedenen
Anpreßdrücken arbeiten. Ferner ist oft der Bürstendruck bei neuen Bürsten wesentlich
höher als bei abgenutzten Bürsten.
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Alle diese Mängel werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Anpreß
drücke durch gegebenenfalls unterteilte Federn über
Verteilhebel ausgeübt werden, die die Federkraft auf die Druckhebel übertragen.
Mit besonderem Vorteil wird dabei die Anzahl der Federn und der Verteilheb-el geringer
gehalten als die der Druckhebel. Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich,
wenn Druckhebel als Verteilhebel Verwendung finden. Dabei ist es sehr zweckmäßig,
die einzelnen Druckhebel in der Weise gestaffelt anzuordnen, daß nur ein Druckhebel
auf dem Bürstenhalterkörper gelagert ist, während jeweils ein Druckhebel der Lagerung
des folgenden dient, wobei vorteilhaft eine Feder, die gegebenenfalls in mehrere
parallel geschaltete unterteilt ist, nur am letzten Druckhebel angreift. Der große
Vorteil der neuen Ausführung besteht darin, daß wegen der Verwendung der Verteilhebel
die Zahl der verwendeten Federn beliebig eingeschränkt werden kann. Das wirkt sich
einerseits hinsichtlich des Platzbedarfes günstig aus. Andererseits ist es von besonderem
Vorteil, daß nunmehr nicht jeder Druckhebel unter der Einwirkung einer anderen Feder
steht, sondern daß vielmehr alle Druckhebel von einer einzigen oder wenigen Federn
betätigt werden können. Unterschiede im Federdruck durch Verschiedenheit der Federn
können daher beliebig ausgeschaltet werden. Änderungen des Anpreßdruckes können
ohne Verstellvorrichtungen leicht durch Auswechseln der einen oder der wenigen Federn
erreicht werden.-Um die Kräfteverteilung deutlich aufzuzeigen, soll in Fig. i der
Zeichnung zunächst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch angedeutet
werden. Dabei sind mit AB, CD und EF drei Druckhebel bezeichnet, die bei
A, C und E auf je eine Bürste mit der Kraft P drücken. Der Grundhebel
AB
ist bei B am Bürstenkasten gelagert. Der Hebel CD ist mit seinem
Drehpunkt D- am Hebel AB im Punkt D angelenkt. Ebenso ist der Hebel EF mit
dem Drehpunkt F am Hebel CD gelagert. Im Punkt G des Hebels EF greift die
Kraft Z der Feder an. Bei gegebenen bzw. gewählten Kräften Z und P, gegebener Bürstenbreite
d und einem gewählten Hebelarm, z. B. Ü, lassen sich alle übrigen Auflagerkräfte
und Hebelarme a und e-f auf Grund der Gleichgewichtsbedingungen ermitteln.
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Wird die Kraft Z z. B. um 2o oj'o erhöht und ebenso die KraftP um
?oo,'o gesteigert, dann ergeben sich die gleichen Hebellängen wie ursprünglich.
Sind also die Hebel einmal richtig bemessen, dann bleibt die Gleichheit aller Bürstendrücke
untereinander auch bei Änderung der absoluten Größe der Kraft P erhalten. Die Lagerpunkte
D, F und G können auch nach der anderen Seite des festen Drehpunktes B gestaffelt
sein, wie das in Fig. 2 dargestellte Beispiel zeigt. Auch hierbei können Auflagekräfte
und Hebelarme ohne weiteres bestimmt werden.
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In Fig.3 und q. der Zeichnung ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Der Bürstenhalter i besitzt zwei Bürstentaschen 2, in
denen die Teilbürsten 3 gleiten. Auf dem Bürstenhalterkörper ist ein Druckhebel
q: bei 5 gelagert. Der Druckhebel 6 für die zweite Bürste ist erfindungsgemäß auf
dem ersten Druckhebel drehbar gelagert. Auf jenen wirkt die von der Spiralfeder
7 erzeugte Kraft bei 8 ein. Zweckmäßig sind die- Druckhebel U-förmig ausgebildet
und ineinander angeordnet. Es können mehrere Nasen 9 vorgesehen sein, um die Federkräfte
verstellen zu können. Diese Nasen können zwecks leichterer Zugänglichkeit an beliebiger
Stelle des äußeren Umfanges der Feder angebracht werden, wobei die Kraftübertragung
zwischen den Nasen und Punkt 8 durch ein Zwischenglied erfolgt.
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In Fig.5 und 6 ist noch ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Bürstenhalter
gezeigt. Dieser unterscheidet sich von dem vorher beschriebenen vor allem dadurch,
daß eine Schraubenfeder an Stelle der Spiralfeder verwendet wird, wobei in diesem
Fall zusätzlich ein Zwischenhebel io verwendet ist. Am Bürstenhalterkörper ist wieder
der Druckhebel i i gelagert, an dem der zweite Druckhebel 12 drehbar befestigt ist.
Auf diesen 'wird die Federkraft vermittels des erwähnten Zwischenhebels io übertragen,
der bei 13 am Hebel 12 angreift, um im besonderen Fall eine günstige Federdruckcharakteristik
zu erzielen. Vorteilhaft ist dabei der Arm 1 4. des Zwischenhebels io derart ausgebildet,
daß bei fortschreitender Bürstenabnutzung und damit verbundener abnehmender Federspannung
jeweils der Hebelarm, an dem die Federkraft wirkt, so zunimmt, daß das Drehmoment
und damit der Bürstendruck praktisch Bleichbleiben.
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Eine weitere Ausführungsmöglichkeit ist aus Fig.7, 8 und 9 zu ersehen.
Dabei sind beide Druckhebel 15 und 16 auf dem Bürstenhalterkörper gelagert. Die
Druckkräfte werden jedoch von einer einzigen Feder i7 erzeugt, die über einen Hebel
18 und ein Gestänge i9, 2o auf die Druckhebel wirkt. Durch entsprechende Wahl der
Hebelarme 21 und 22 kann ohne weiteres erreicht werden, daß ,die Anpreßdrücke für
beide Bürsten gleich sind.
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Die gezeigten Ausführungen könnengegebenenfalls unter Verwendung eines
Zwischenhebels auch in der Weise abgeändert werden,
daß mit der
Einstellung eines anderen Bürstendruckes durch Veränderung der Federspannung der
Hebelarm so geändert wird, daß auch der neu eingestellte Druck über den ganzen Abnutzungsbereich
der Bürste gleichbleibt. Eine besonders einfache Ausführungsform dieser Art erhält
mann dadurch, daß die Änderung der Federspannung durch Verschiebung des Aufhängepunktes
der Feder nach einer bestimmten Kurve erfolgt.