DE8020185U1 - Bürstenhalterung für eine elektrische Maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff, des Anspruches 1 bezeichnete und nach der US-PS 30 25 4-2*1 bekannte Anordnung.

Eine Kohlebürste muß im Führungsschacht mit lockerem Spiel geführt sein. Das Ausmaß des Spiels ist so zu wählen, daß insbesondere unterschiedliche Wärmeausdehnungen der Kohlebürste und des Führung s schacht es nicht zum Einklemmen der Kohlebürste führen können. Ferner sind unvermeidliche Fertigungstol.eranzen zu berücksichtigen. Eine unliebsame Folge des Spiels ist jedoch, daß die Kohlebürsten Störgeräusche verursachende Schwingungen ausführen können, welche darüberhinaus einen erhöhten Bürstenabbrand zur Folge haben. Diese Nachteile wirken sich in besonderem Maße aus, wenn die Drehrichtung des Motors häufig gewechselt wird, wie beispielsweise bei Antriebsmotoren für Waschmaschinen. Beim Drehrichtungswechsel schwenkt die Kohlebürstenachse um einen kleinen Winkel, so daß die Schleiffläche der Kohlebürste nicht mehr in der vorherigen Lage am Kollektor anliegt. Dabei entstehen erhöhte Geräusche wie bei einer noch nicht eingelaufenen Kohlebürste. Die Standzeit der Kohlebürste wird erheblich verringert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Bürstenhalterung aer eingangs genannten Art die Geräuschentwicklung zu verringern und die Standzeit der Kohlebürsten zu erhöhen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch den einseitigen elastischen Andruck eines Wickelteils an die Kohlebürste wird d\ese unter Ausschaltung des freien Spiels gegen eine Wandung des Führung s schacht es gedrückt, so daß sie nicht mehr frei schwingen kann.

• · * m

Es ist möglich, als weiteres Mittel zur Vermeidung von Bürstenbewegungen die Schrägstellung der Kohlebürsten anzuwenden. Dabei wird die Kohlebürste in einem von' 90° abweichenden Winkel an den Kollektor oder den Schleifring · geführt. Durch diese Maßnahme könnte man bei entsprechend großer Schrägstellung ebenfalls erreichen, daß die Kohlebürste trotz der Reibkräfte für beide Drehrichtungen stets an einer bestimmten Wandung ihrer Halterung anliegt. Dazu wären jedoch Schrägstellungen in einem solchen Ausmaß erforderlich, welches einerseits konstruktive Probleme bei der Unterbringung der Bürstenhalterung im Motor erbringt, andererseits aber auch das Betriebsverhalten der Bürsten und die Stromwendung verschlechtert.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, durch die Schrägstellung der Kohlebürsten nur einen Teil der Reibungskräfte zu kompensieren und dem Rest der Reibungskraft durch den einseitigen Druck eines Federwickels entgegenzuwirken. Dann ist nur eine geringe und deshalb unschädliche Schrägstellung erforderlich.

Als vorteilhaft haben sich sogenannte Zwillingsrollfedern erwiesen, welche zwei Wickelkörper aufweisen, die beidseitig der Kohlebürste: in der Nähe des Kollektors abrollfähig geführt sind. In diesem Falle braucht einer der Wickelkörper keine tangentiale Kraft auf die Kohlebürste auszuüben. Das Schwingungsverhalten der- Kohlebürste kann jedoch gün= stig beeinflußt werden, wenn der zweite Wickelkörper ebenfalb an einer Wandung der Kohlebürste anliegt, aber eine wesentlich kleinere .Druckkraft ausübt als der erste Wickelkörper.

Selbstverständlich können unabhängig von der Erfindung weitere Maßnahmen zur Festlegung der Bürsten vorgesehen sein. Beispielsweise kann das dem Kollektor abgewandte Ende der Kohlebürste abgeschrägt sein, und zwischen dieser abgeschrägten Fläche und dem entsprechenden Abschnitt der Rollfeder können keilförmige oder auch rollenförmige Gleitstücke zwischengelegt sein.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter vorteilhafter Ausführungsbeispiele erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Bürstenhalterung mit einer Zwütlingsrollfeder.

Pig. 2 zeigt eine Bürstenhalterung mit einer einfachen Rollfeder.

In einem aus Isolierstoff bestehenden Haltekörper 1 ist ein metallischer Führungsschacht 2 für die Kohlebürste 3 angeordnet. Auf die Kohlebürste wirkt in Richtung des Pfeils M-eine Anpreßkraft auf den Kommutator 5· Diese Anpreßkraft wird von einer Zwillingsrollfeder erzeugt, welche aus zwei Wickelteilen 6 und 7 besteht, welche die Kohlebürste mit einem verbindenden Bandteil umgreifen. Dieses Bandteil liegt innerhalb des Führung s schacht es 2 eng an den Bürstenflächen an.

Im dargestellten Zustand sind die Wickelteile 6 und 7 weitgehend abgewickelt. Sie haben das Bestreben, sich aufgrund ihrer Elastizität wieder aufzuwickeln und erzeugen derart die Anpreßkraft für die Kohlebürste 3· Die Reaktionskräfte werden von den zueinander geneigten Flächen 8 und 9 bzw. 10 und aufgefangen. Je kleiner der von den Flächen 8 und 9 bzw. 10 und 11 eingeschlossene Winkel ist, um so größer werden die auf die Bürstenflächen 8 bzw. 10 einwirkenden Kräfte. Da im gewählten Beispiel der Winkel zwischen den Flächen 8 und 9 kleiner ist, wirkt eine resultierende' Kraft auf die Kohlebürste 3» welche diese mit ihrer Fläche 10 gegen den Führungs-Schacht 2 drückt.

Bei Drehung des Kollektors im Sinne des Pfeils 12 wirkt eine Reibungskraft in Drehrichtung auf die Kohlebürste 3· Gegengerichtet ist eine Komponente der schräg auf den Kollektor einwirkenden Anpreßkraft (Pfeil 4), welche aber im allgemeinen kleiner als die Reibungskraft ist. Zur weiteren Kompensation oder Überkompensation der Reibungskraft dienen die von den Wickelkörpern 6 und 7 auf die Bürstenwandungen 8 und aufgebrachten Kräfte.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Bürstenhalterung ist eine Rollfeder mit einem einzigen größeren Wickelkörper. 13 vorgesehen, deren abgerolltes Ende über die Kohlebürste 14-geführt und an der Stelle 15 am Haltekörper 16 befestigt ist. Der Wickelkörper 13 übt eine Kraft auf die Kohlebürste 14 in Richtung auf die' gegenüberliegende Wandung des Führung s schachte, aus.

Claims (4)

Licentia Patent-Verwaltungs-ifiobH ., ,. ~ 6 Frankfurt/Main,* Thpedp$-Ste*n-|:-ei: 1j C OL-80/8 Frankfurt/Main, den 23.7.80 Dr.Kc/gb Titel:'-Bürstenhalterung für eine elektrische Maschine ^nsprüche:

1. Bürstenhalterung für eine elektrische Maschine mit Kommutator oder Schleifringen, welche einen ortsfesten Führungsschacht aufweist, in welchem die Kohlebürste gleitend geführt ist, und eine Feder, welche den Anpreßdruck auf die
Kohlebürste in Richtung auf den Kommutator oder die Schleifringe ausübt, wobei die Feder als gewickelte Rollfeder aus-I gebildet ist, deren Wickelteil in der Nähe der Schleiffläche

I der Kohlebürste ortsfest zum.Führungsschacht abwickelbar ge-

I haltert ist und deren freies Ende auf das der Schleiffläche

I abgewandte Ende der Kohlebürste eine Anpreßkraft an den

I Kollektor bzw. den Schleifring ausübt, dadurch g e -

I kennzeichnet, daß der Wickelteil (6,13) von

I am Außenumfang des Wickelteils anliegende Flächen (8,9

jv bzw. 10,11) geführt ist, von denen eine eine seitliche Wan-

f dung der Kohlebürste (3) und eine andere eine dazu in einem

i; Winkel von weniger als 90° geneigte Fläche (9» 11) der orts-

<^;: festen Bürstenhalterung ist.

I · i'

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß der Winkel zwischen der seitlichen Fläche (8,10) der Kohlebürste (3) und der Pühningsfläche (9,11) der Bürstenhalterung einen Wert zwischen 45° und 80° hat.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder aus zwei symmetrisch zueinander aufgerollten Wickelteilen (6,7) "besteht, die beidseitig der Kohlebürste (3) ortsfest gehaltert und abrollbar geführt sind, und mit ihrem mittleren Verbindungsende die Anpreßkraft (Pfeil 4) auf die Kohlebürste (3) ausüben.

4. Anordnung nach Anspruch 3»dadur-ch gekennzeichnet , daß der Winkel der seitlichen Flächen (8,10) der Kohlebürste und der Führungsflächen (9*11) der Bürstenhalterung für beide Wickelteile (6,7) unterschiedlich ist.

5· Anordnung nach einem der Anprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer schräg zum Kommutator oder den Schleifringen angeordneten Bürste der Winkel zwischen der seitlichen Fläche (8) der Kohlebürste und der Führungsfläche (9) der Bürstenhalterung für den an der stumpfen Kante der Bürste angeordneten Wickelteil (6) kleiner ist als der Winkel zwischen den entsprechenden Flächen (10,11) des an der spitzen Bürstenkante angeordneten Wickelteils (7).

daß die von den Wicj6e*fel.len (6,7,1 auf die Kohlebürste (4,14) ausgeübte tane£a*ifale Kraft größer ist als die entgegenwirkende Summ^^Sr tangentialen Kräfte, die einerseits von der Rgj*<«fng des Kollektors (5) oder des Schleifringes und^eeslifererseits von einer schräg auf den Kollektor (j) jj^M^nrn Schleifring wirkenden Bürstenandruckkraft

ft^Jj^p^