DE8406468U1 - Buerstenhalterung fuer elektromotoren - Google Patents

Description

Bürstenhalterung für Elektromotoren

Die Erfindung betrifft eine Bürstenhalterung für Elektromotoren mit parallel zur Motorwelle verschwenkbar angeordneten Aufnahmen für jeweils einen Kohlestab, die mit klammerartigen Haltern an einem Steg eines bügeiförmigen Lagerschildes angebracht und mit Zugfedern gegen einen Kollektor vorgespannt sind.

Bürstenhalterungen der eingangs genannten Art, die als sogenannte Hammerbürsten in Einzelaufhängung bezeichnet werden, besitzen Aufnahmen für die Kohlestäbe, an welche klammerartige Halter direkt angeformt sind. Die relativ kurzen klammerartigen Halter werden mit Spiel auf die Stege des bügeiförmigen Lagerschildes derart aufgesteckt, daß sie um eine zum Kollektor parallele Achse verschwenkbar sind. Die Zugfedern sind mit einem Ende in einer Einhängevorrichtung der Aufnahmen und mit dem anderen Ende in eine Einhängeeinrichtung an den Stegen eingehängt. Die Montage derartiger Hammerbürsten, die insbesondere an einem Montageband erfolgt, ist umständlich und zeitraubend, insbesondere da das Einhängen der Zugfedern an den Stegen des Lagerschildes Schwierigkeiten bereitet.

Es sind auch Bürstenhalterungen bekannt, bei welchen innen auf der dem Kollektor zugekehrten Seite des Lagerschildes eine Platte angeordnet ist, die mit Kochern versehen ist, in welchen die Kohlestäbe unter Zwischenschaltung von Federn geführt sind. Diese Bürstenhalterungen sind in der Montage ebenfalls nicht sehr komfortabel und haben darüber hinaus die Nachteile, daß sie aufgrund des Körperschalles über die Platte sehr geräuschintensiv sind und daß im Verlauf der Abnutzung der Kohlestäbe relativ große Federkraftänderungen auftreten.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde/ eine Bürstenhalterung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie leichter montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst/ daß die klammerartigen Halter in Umfangsrichtung zur Motorwelle drehfest angebracht sind, über zur Motorwelle parallele Schwenkachsen bildende Gelenke mit den Aufnahmen verbunden sind und mit Einhängeeinrichtungen für die an die Aufnahmen angelenkten Zugfedern versehen sind.

Dadurch wird es möglich, die Bürstenhalterung einschließlich der Zugfedern vorzumontieren und in vormontiertem Zustand an den Stegen anzubringen, so daß sich eine wesentliche Montageerleichterung ergibt, die zu einer schnelleren Montage führt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Halter der beiden Aufnahmen über eine parallel zum !lagerschild außenliegend anzuordnende, eine Aussparung für die Motorwelle aufweisende Platte verbunden sind, und daß die klammerartigen Halter beider Aufnahmen in umfangsrichtung im gleichen Drehsinn offen sind. Dadurch werden die beiden Aufnahmen mit ihren Haltern zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die als solche montierbar ist. Aufgrund der Ausbildung ist es möglich, die Bürstenhalterung wahlweise vor oder nach dem Verbinden des Lagerschildes mit dem Polring des Elektromotors anzubringen.

Um die Herstellung zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, wenn die Platte und die Halter ein einteiliges Kunststoffbauteil sind. Dieses insbesondere im Spritzgußverfahren herstellbare Kunststoff bauteil erlaubt eine preiswerte Herstellung. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Halter einen im Radialschnitt Unförmigen, den Stegen des bügeiförmigen Lagerschildes angepaßten Schlitz aufweisen, wobei wenigstens einer der den Schlitz bildenden Schenkel der Halter mit einer radial gerichteten Rastnase versehen ist, der eine Anschlagkante des Steges des Lagerschildes zugeordnet ist. Dadurch läßt sich eine sehr schnelle Montage

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durchführen, wobei gleichzeitig die Lage der Halter exakt gesichert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Aufnahmen und die Halter als einteilige Kunststoffbauteile hergestellt sind. Dadurch wird der Herstellungsaufwand weiter verringert. Besonders vorteilhaft ist es dabei/ wenn die Halter mit den Aufnahmen einteilig hergestellt und über ein Filmscharnier miteinander verbunden sind.

Um die Montage der Baueinheit zu erleichtern, sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Aufnahmen auf der den Kohlestäben abgewandten Außenseite mit Klemmhalterungen für Drähte versehen. Dadurch kann die notwendige Verdrahtung unter Anbringung der Drosseln in sehr einfacher Weise durchgeführt werden,

Um zu erreichen, daß die Anschlußkabel bei Belastung nicht direkt auf die Aufnahmen der Kohlestäbe wirken, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß einer der Halter an dem außerhalb des Steges des Lagerschildes befindlichen Teil mit Lötfahnen versehen ist. Dadurch ist es möglich, die Kohlestäbe mit den Drosseln an diese Lötfahnen anzuschließen, an welchen dann die Anschlußkabel angeschlossen sind. Zugkräfte, die ^uf die Anschlußkabel wirken, werden somit riicht in die Aufnahmen eingeleitet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß zwischen den Haltern und den Aufnahmen ein durchtrennbarer Verbindungssteg vorgesehen ist, der bezüglich des Filmscharniers auf der den Einhängeeinrichtungen für die Zugfedern gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und der die Aufnahmen derart an den Haltern hält, daß sie etwa in Verlängerung der Halter liegt. Bei dieser Ausgestaltung kann die Baueinheit in einem Zusrand vormontiert werden, in dem sie besonders einfach an den Stegen des LagerSchildes angebracht werden kann. Die Kohlestäbe werden

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dem Kollektor des Motors erst nach diesem Anbringen der Baueinheit dadurch zugestellt, daß die Verbindungsstege dann durchtrennt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen Radialschnitt durch einen Elektromotor im Bereich der Bürstenhalterung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 und

Fig. 3 eine axiale Ansicht auf eine weitern Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bürstenhalterung.

Von einem Elektromotor ist in Fig. 1 und 2 nur das Lagerschild 9 dargestellt, das eine bügelförmige Gestalt aufweist und mit zwei Stegen 12 versehen ist. Die Stege 12 sind an ihren Enden mit nach außen abragenden Flanschen 28 versehen, mit denen sie in entsprechenden Aussparungen eines Polrings des Elektromotors eingesetzt und durch Verstemmen des Polrings gehalten werden. In dem Bereich der Stege 12 befindet sich der nur angedeutete Kollektor 27, der mit der aus dem Lagerschild 9 herausgeführten Motorwelle 3 umläuft.

An den Kollektor 27 sind Bürsten angeschlossen, die aus zwei Kohlestäben 17 bestehen, die etwa diametral gegenüberliegend an den Kollektor 27 angedrückt werden. Die Kohlestäbe 17 sind in Aussparungen von Aufnahmen 5 mit ihren Enden fest eingesetzt. Die Aufnahmen 5 sind mit einem Gelenk 7 an Haltern 1 und 2 abgestützt, die an den Stegen 12 des Lagerschildes 9 befestigt sind. Zwischen den Haltern 1 und 2 und den Aufnahmen sind Zugfedern 6 angeordnet, die in Einhängeeinrichtungen 4 der Halter und Einhängeeinrichtungen 25 der Aufnahmen 5 eingehängt sind

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iind die die Kohlestäbe 17 mit einer Vorspannkraft an den Kollektor 27 heranziehen. Die Halter 1 und 2 sind klammerartig ausgebildet und weisen zwei Schenkel 13 und 14 auf, die zwischen sich einen Schlitz belassen, der der Länge in Umfangsrichtung und der Dicke der Stege 12 des Lagerschildes angepaßt ist. Der innenliegende Schenkel 14, der in axialer Richtung kürzer als der außenliegende Schenkel 13 gehalten ist, ist an seinem freien Ende mit einer Rastnase 15 versehen, mit welcher er nach dem Aufstecken den Rand des Steges jeweils umgreift, so daß eine Fixierung in Umfangsrichtung gegeben ist. Die Stege 12 des Lagerschildes und die Schenkel 13 oder 14 der Halter können in nicht näher dargestellter Weise mit in Umfangsrichtung verlaufenden Profilierungen versehen sein, so daß bei dem Aufstecken auch eine axiale Fixierung erfolgt.

Die beiden Halter 1 und 2 sind durch eine Platte 11 miteinander verbunden, die in etwa den Abmessungen des Lagerschildes 9 entspricht und die mit einer Aussparung 10 (Fig. 3) versehen ist, um die Motorwelle 3 hindurchzuführen.

Die Aufnahmen 5 sind auf ihrer den Kohlestäben 17 gegenüberliegenden Außenseite mit einer Aussparung versehen, in welche Drosseln 26 eingelegt sind. Die Drahtenden 18 und 20 der Drosseln werden dabei in Klemmhaltern 21 und 22 der Aufnahmen 5 festgeklemmt. Diese Klemmhalter 21 und 22 bilden Schlitze, in die die Drahtenden 18 und 20 unter leichtem elastischem Verformen eingeklemmt werden. Das Drahtende 18 ist mit einer von den Kohlestäben 17 kommenden elektrischen Leitung, vorzugsweise einer Litze 19, elektrisch leitend verbunden. Die Drahtenden 20 werden an Anschlußkabel angeschlossen. Um zu vermeiden, daß Zugbelastungen der Anschlußkabel auf die Aufnahmen 5 zurückwirken können, wird zweckmäßigerweise vorgesehen, daß einer der Schenkel 13 der Aufnahmen 1 und 2 mit Lötfahnen 23 versehen ist, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Die Drahtenden 20 werden dann jeweils mit einer dieser Lötfahnen 23 verbunden, an die dann die Verbindungskabel angeschlossen werden.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die Halter 1 und 2 in dem Bereich ihrer geschlossenen Enden mit parallel zu dem Kollektor 27 verlaufenden etwa halbzylindrischen Aussparungen versehen, in welche an den Aufnahmen 5 angebrachte etwa dreiviertel zylindrische Stifte eingesetzt sind, so daß Gelenke 7 mit parallel zu dem Kollektor 27 und der Motorwelle 3 verlaufende Schwenkachsen geschaffen sind.

Der gesamte Bürstenapparat der Fig. 1 und 2, der aus den Haltern 1, 2, der Platte 11, den Aufnahmen 5 mit den Kohlestäben 17 und den Drosseln 26 sowie den Zugfedern 6 besteht, wird zu einer Baueinheit vormontiert, die als solche mit dem Elektromotor verbunden wird. Hierzu wird die Platte 11 mit den daran bereits befestigten Elementen von außen auf das Lagerschild 9 aufgesteckt und anschließend so verdreht, daß die Schenkel 13 und 14 der Halter 1 und 2 die otege 12 des Lagerschildes 9 umgreifen und mit ihren Rastnasen 15 einrasten. Damit ist der Bürstenapparat als Ganzes montiert. Insbesondere kann die vormontierte Baueinheit auch so ausgebildet werden, daß bereits die Verdrahtung der Drahtenden 20 mit den Lötfahnen 23 bereits vor der Endmontage erfolgt und daß ggf. an die Lötfahnen 23 bereits Anschlußkabel angebracht sind. Darüber hinaus ist es möglich, an der vormontierten Baueinheit, beispielsweise im Bereich der Lötfahnen 23, einen Thermoschutz mit vorzumontieren.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 mit dem Unterschied, daß anstelle der Gelenke 7 zwischen den Aufnahmen 5 und den Haltern 1 und 2 Gelenke 8 vorgesehen sind, die jeweils aus einem Filmscharnier 16 bestehen. Die Aufnahmen 5 werden in diesem Falle einteilig mit den Haltern 1 und 2 und der Platte 11 hergestellt, vorzugsweise als ein Kunststoffspritzteil. Dabei wird ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bevorzugt Polyamid verwendet.

Auf der den Einhängeeinrichtungen 4 und 25 bezüglich des Filmscharniers gegenüberliegenden Seite ist zwischen den Haltern 1 und 2 und den Aufnahmen 5 ein Verbindungssteg 24 vorgesehen.

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Die Herstellung des einteiligen Kunststoffspritzteils aus der Platte 11, den Haltern 1, 2 und den Aufnahmen 5 erfolgt in der in Fig. 3 dargestellten Form, in welcher die Aufnahmen 5 etwa in Verlängerung der Halter 1 und 2 liegen. In diesem Zustand wird dann der gesamte Bürstenapparat vormontiert, d.h. die Zugfedern 6 werden eingehängt, die Kohlestäbe 17 in die Aussparungen der Aufnahmen 5 eingesetzt sowie die Drosseln 26 und die Verdrahtungen angebracht. Danach wird der Bürstenapparat in dieser Form an dem Lagerschild 9 montiert, d.h. auf das Lagerschild aufgesteckt und derart verdreht, daß die Schenkel uiiü 14 die Stege 12 des Lagerschildes 9 umgreifen und mit ihren Rastnasen 15 einrasten. Danach werden in einfacher Weise die Verbindungsstege 24 durchtrennt, so daß die Kohlestäbe 17 sich aufgrund der Wirkung der Zugfedern 6 an den Kollektor 27 anlegen. Bei dieser Ausführungsform hat somit vor dem Durchtrennen der Verbindungsstege der gesamte Bürstenapparat eine sehr montagegünstige Gestalt, da die Aufnahmen 5 in der dargestellten Anordnung sicher gehalten sind.

Eine ähnliche montagegünstige Relativstellung der Aufnahmen 5 zu uen Haltern 1 und 2 läßt sich selbstverständlich auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 verwirklichen. In diesem Fall werden die Halter 1 und 2 mit der Platte 11 und den Aufnahmen 5 ebenfalls einteilig hergestellt, wobei jedoch bei der Herstellung die das Gelenk 7 bildenden Aussparungen der Halter 1 und 2 und der teilzylindrischen Stäbe der Aufnahmen 5 noch getrennt liegen. Zusätzlich wird dann ein Verbindungssteg ähnlich dem Verbindungssteg 24 der Ausführungsform nach Fig. 3 zwischen den Aufnahmen 5 und deii haltern 1 und 2 angespritzt. Bei der Montage können dann die Aufnahmen 5 relativ zu den Haltern durch elastisches Verformen des Verbindungssteges derart bewegt werden, daß die Gelenke 7 aufgrund der Wirkung der eingehängten Zugfedern 6 hergestellt wird, wobei jedoch dann die Verbindungsstege die Aufnahmen 5 noch in einer ausgeschwenkten Stellung ähnlich der Stellung der Aufnahmen 5 nach Fig. 3 halten. Erst nach einem Durcbtrennen dieser Verbindungsstege

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können die Aufnahmen 5 dann mit den Kohlestäben 17 zu dem Kollektor schwenken.

Claims (10)

1. Ansprüche

   · Bürstenhalterung für Elektromotoren mit parallel zur Motorwelle verschwenkbar angeordneten Aufnahmen für jeweils einen Kohlestab, die mit klammerartigen HaItern an einem Steg eines bügeiförmigen Lagerschildes angebracht und mit Zugfedern gegen einen Kollektor vorgespannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die klammerartigen Halter (1, 2) in Umfangsrichtung zur Motorwelle (3) drehfest angebracht sind, über zur Motorwelle (3) parallele Schwenkachsen bildende Gelenke (7, 8) mit den Aufnahmen (5) verbunden sind und mit Einhängeeinrichtungen (4) für die an die Aufnahmen (5) angelenkten Zugfedern (6) versehen sind.
2. 2. Bürstenhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (1, 2) der beiden Aufnahmen (5) über eine parallel zum Lagerschild (9) außen liegend anzuordnende, eine Aussparung (10) für die Motorwelle (3) aufweisende Platte (11) verbunden sind, und daß die klammerartigen Halter (1, 2) beider Aufnahmen (5) in

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   ümfangsrichtung im gleichen Drehsinn offen sind.
3. 3. Bürstenhalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) und die Halter (1, 2) ein einteiliges Kunststoffbauteil sind.
4. 4. Bürstenhalterung ^nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (1, 2) einen im Radialschnitt U-förmigen, den Stegen (12) des bügeiförmigen LagerSchildes (9) angepaßten Schlitz aufweisen, wobei wenigstens einer der den Schlitz bildenden Schenkel (13, 14) der Halter (1, 2) mit einer radial gerichteten Rastnase (15) versehen ist, der eine Anschlagkante des Steges (12) des Lagerschildes (9) zugeordnet ist.
5. 5. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (5) und die Halter (1, 2) als einteilige Kunststoffbauteile hergestellt sind.
6. 6. Bürstenhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (1, 2) mit den Aufnahmen (5) einteilig hergestellt und über ein Filmscharnier (16) miteinander verbunden sind.
7. 7. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11), die Halter (1_r 2), die die Kohlestäbe (17) enthaltenden Aufnahmen (5) und die Zugfedern (6) zu einer vormontierten, die Verdrahtungen (18, 19, 20) für die Kohlestäbe (17) enthaltenden Baueinheit zusammengefaßt sind.
8. 8. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen (5) auf der den Kohlestäben (17) abgewandten Außenseite mit Klemmhalterungen (21, 22) für Drähte (18, 19, 20) versahen sind.

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9. 9. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Halter (1) an dem außerhalb des Steges (12) des Lagerschildes (9) befindlichen Teil mit Lötfahnen (23) versehen ist.
10. 10. Bürstenhalterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet/ daß zwischen den Haltern (1, 2) und den Aufnahmen (5) ein durchtrennbarer Verbindungssteg (24) vorgesehen ist, der bezüglich des Filmscharniers (16) auf der den Einhängeeinrichtungen (4, 25) für die Zugfedern (6) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und der die Aufnahmen (5) derart an den Haltern (1, 2) hält, daß sie etwa in Verlängerung der Halter (1, 2) liegen.