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Vorrichtung zum selbsttätigen Abheben von abgenutzten Kollektorbürsten
Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche die Aufgabe haben, die
Kollektorbürsten eines Elektromotors von (lern Kollektor abzuheben, wenn die Bürsten
abgenutzt sind und nunmehr die Gefahr besteht, daß die Vorschubfedern auf dem Kollektor
schleifen und die Kollektorlamellen hierdurch beschädigen.
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So hat man z. B. vorgeschlagen, in einer Bohrung der Kohlebürste eine
vorgespannte Schraubenfeder und ein Isolierstück einzusetzen. Wenn die Kohlebürste
abgenutzt ist, so drückt die vorgespannte Feder das Isolierstück aus dem Reststück
der Bürste nach dem Kollektor hin heraus und hebt so das Reststück entgegen der
Wirkung der Vorschubfeder von dem Kollektor plötzlich ab.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß zwei Federn notwendig sind und
daß die Abhebefeder das Reststück der Kohlebürste entgegen (lern Druck der Vorschubfeder
abheben muß. Außerdem läßt sich diese Anordnung bei kleinen Kohlebürsten kaum unterbringen.
Im folgenden wird nun eine verbesserte Vorrichtung zum Abheben der abgenutzten Bürsten
gezeigt.
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Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung so getroffen, daß zum Vorschub
der Bürste ein unter der Wirkung einer Feder, vorzugsweise einer Spiralfeder stehendes
Triebwerk, z. B. ein schwenkbarer Hebel, dient, der nach dem höchstzulässigen Vorschub
der Bürste von der Bürste abgleitet und dadurch eine Vorrichtung, z. B. ein Hebelwerk,
auslöst, durch die der Bürstenrest von dem Kollektor abgehoben und gegebenenfalls
die Stromzuführung zu der Bürste unterbrochen wird.
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Es ist hier also nur eine Feder erforderlich, die sowohl den Vorschub
der Bürste bewirkt als auch schließlich für die Abhebung der abgenutzten Bürste
sorgt.
Dabei ist der große Vorteil vorhanden, daß die Bürste in dem Augenblick der Abhebung
bereits zwangsläufig von dem Vorschubdruck entlastet ist. Die Abhebevorrichtung
ist dabei vorteilhaft so eingerichtet, daß sie aus einem doppelarmigen Hebel besteht,
der von dem von der Bürste abspringenden Schwenkhebel um seine Lagerachse gedreht
wird und hierbei mit seinem freien Ende in eine in der Bürste vorgesehene Aussparung
eingreift und die Bürste von dem Kollektor abhebt. Es wird so eine plötzliche und
sichere Abhebung der Bürste bewirkt. Um eine leichte Entfernung des Reststückes
aus dem Bürstenhalter zu ermöglichen, ist ferner vorteilhaft bei Kohlebürsten der
in die Aussparung der Kohlebürste eingreifende Hebel so geformt, daß beim Abhebevorgang
die zwischen dem Kollektor und der Aussparung noch vorhandene dünne Wand der Bürste
aus der Kohlebürste herausgebrochen wird. Der Bürstenrest kann dann ohne weiteres
aus der Bürstenführung entfernt werden. Um dies noch mehr zu erleichtern, kann ferner
an dem Ende der Kohlebürste eine vorteilhaft als Stromzuführung ausgebildete Leitungsschnur
befestigt sein, mittels der sich das Reststück mühelos aus der Bürstenführung herausziehen
lädt.
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In den Fig. i bis 6 sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Die Fig. 3 und ¢ zeigen die Kohlebürste und den zum Abheben der Bürsten
dienenden Hebel in zwei charakteristischen Stellungen.
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i ist die in vergrößertem Maßstab dargestellte Kohlebürste eines Kleinmotors,
wie er z. B. für Haushaltgeräte Verwendung findet. Diese Kohlebürste i ist in dem
Halter 2 geführt und an ihrem oberen Ende durch eine dort angebrachte Kupferlitze
3 mit der Anschlußschraube 4, an der das Stromzuführungskabel befestigt werden kann,
verbunden. An dem Bürstenhalter i ist seitlich eine Fahne 3 angebracht, in der ein
Bolzen 6 befestigt ist, auf dem ein Wellenstück 7 drehbar gelagert ist. An diesem
Wellenstück ist nun ein Hebel 8 befestigt, der an seinem beweglichen Ende mit einem
Querbolzen 9 versehen ist. Um das Wellenstück 7 ist eine Schraubenfeder io gewunden,
die den Hebel 8 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn zu bewegen sucht. Der Hebel 8
übt so mit dem Bolzen 9 den zum Vorschub der Kohlebürste i notwendigen Druck aus.
An der seitlichen Fahne 5 des Bürstenhalters ist ferner im unteren Teil ein Querschnitt
ii vorgesehen, der drehbar gelagert und an dem ein doppelarmiger Hebel 12 befestigt
ist. Dieser Hebel 12 liegt, solange die Kohlebürste noch nicht abgenutzt ist, vorteilhaft
unter leichtem Federdruck etwa parallel zu der Kohlebürste i, wie die Fig. i und
2 zeigen. Ist nun die Kohlebürste i bis zu dem zulässigen Maß abgenutzt, springt
der Bolzen 9 von der oberen etwas abgeschrägten Kante der Kohlebürste i ab, trifft
auf den oberen Arm des Hebels 12 auf und verschwenkt diesen im Uhrzeigersinn. Der
untere, etwa hakenförmig ausgebildete Arm des Hebels 12 greift nun in die in der
Kohlebürste vorgesehene Aussparung 13 ein, und es wird infolge der durch die Bewegung
des Querbolzens 9 erzwungenen Drehung des Hebels 12 die Kohlebürste von dem Kollektor
14 plötzlich und sicher zurückgezogen. Hierbei ist, wie die Fig. 3 und 4 erkennen
lassen, die zwischen der Aussparung und dem Kollektor nach der Abnutzung der Bürsten
übriggebliebene Wand so dünn, daß sie von dem unteren Arm des Hebels 12 bei dessen
Schwenkbewegung abgebrochen wird, so daß sich die Kohlebürste und der Hebel 12 in
der in Fig. 4 dargestellten Lage befinden. Man kann dann mittels der Leitungsschnur
3 ohne weiteres das Reststück der Kohlebürste 1 aus der Bürstenführung nach rückwärts
herausziehen. Es ist nun der Einsatz einer neuen Kohlebürste in bequemer Weise möglich,
nachdem der Hebelarm 8 des zum Vorschub dienenden Hebelwerkes bei gleichzeitiger
Spannung der Feder io so weit im Uhrzeigersinn zurückgedreht worden ist, daß die
Kohlebürste in die Bürstenführung 2 eingesetzt werden kann.
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In der Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausbildung des zum Abheben der
Kohlebürste dienenden doppelarmigen Hebels dargestellt, wobei die Aussparung in
der Kohlebürste bzw. der in sie eingreifende untere Arm des Hebels so geformt sind,
daß der Hebelarm nach dem Zurückziehen des Reststückes aus der Aussparung wieder
herausspringt, so daß das Reststück aus dem Bürstenhalter herausgezogen werden kann,
ohne daß die Trennwand zwischen der Aussparung und dem Kollektor abgebrochen zu
werden braucht.
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In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Einrichtung gegebenenfalls
zusätzlich so zu treffen, daß ein in der Stromdurchführungsleitung des Motors angeordneter
Schalter von dem von der Bürste abspringenden Hebel in die Ausschaltstellung gebracht
wird.
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Hierdurch wird ebenfalls mit Sicherheit erreicht, daß, wenn die Bürste
abgenutzt ist, für eine rechtzeitige Erneuerung der Bürste Sorge getragen werden
muß.
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In der Fig.6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche Ausbildung
des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Der Schwenkhebel 8 ist hier mit einem Einsatz
15 versehen, der beim Abspringen des Bolzens 9 von der abgenutzten Bürste in der
Pfeilrichtung 16 bewegt wird und hierdurch den Kontakt 17 öffnet, der in der Stromdurchführungsleitung
angeordnet ist.