DE8416981U1

DE8416981U1 - Carbon brush holders for electrical commutator machines

Info

Publication number: DE8416981U1
Application number: DE19848416981
Authority: DE
Original assignee: Emw Elektro-Motoren-Feinbauwerk Groschopp & Co 4060 Viersen De GmbH
Current assignee: Emw Elektro-Motoren-Feinbauwerk Groschopp & Co 4060 Viersen De GmbH
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-06-02
Publication date: 1985-12-12

Description

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COHAUSZ & FLORACKCOHAUSZ & FLORACK

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SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜ8SELDOHF I Telefon: 10211)68 33 46 Γ..·!« OflSBfi'iia ctmd SCHUMANNSTR. 97 D-4000 DÜ8SELDOHF I Telephone: 10211) 68 33 46 Γ .. ·! «OflSBfi'iia ctmd

PATENTANWÄLTE Dipl.-lng. W COHAUSZ Dpi -Ing R KNAUF D'pl -Ing H B C0HAUS2 U.oi ·Ιι·π O _H PATENTANWÄLTE Dipl.-lng. W COHAUSZ Dpi -Ing R KNAUF D'pl -Ing HB C0HAUS2 U.oi · Ιι · π O _H

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Elektro-Motoren-Feinbauwerk
Groschcpp & Co. GmbH
Greefsallee 49
4060 Viersen 1Electric motor precision construction
Groschcpp & Co. GmbH
Greefsallee 49
4060 Viersen 1

Kohlebürstenhalter für elektrische KonunutatormaschinenCarbon brush holder for electrical connector machines

Die Erfindung betrifft einen Kohlebürstenhalter für elektrische Kommutatormaschinen, bestehend aus einem Halterkasten" zur Führunct der Bürste und einer Feder oder einem federbelasteten Kipphebel, die bzw. der an der der Schleifkontaktfläche abqewandten Seite der Bürste unter Druck anliegt.The invention relates to a carbon brush holder for electrical commutator machines, consisting of a Holder box "to guide the brush and a spring or a spring-loaded rocker arm that or the on the side facing away from the sliding contact surface Brush is applied under pressure.

Um Strom in die auf den Anker von elektrischen Kommutatormaschinen gewickelten Spulen einzuleiten,verwendet man Bürsten, die durch Federn nachgiebig an den Kommutator auf der Läuferwelle der Maschine angedrückt werden. Aufgrund des an den Bürsten bei der Drehung der Läuferwelle auftretenden Abriebs müssen die Bürsten von Zeit zu Zeit erneuert werden. Wichtig ist, daß die Bürsten rechtzeitig erneuert werden, bevor sie vollständig verbraucht sind. Es käme dann nämlich zu metallischem Kontakt und zur Beschädigung des Kommutators.In order to introduce current into the coils wound on the armature of electrical commutator machines, brushes are used, which are flexibly pressed against the commutator on the rotor shaft of the machine by springs. Due to the occurring on the brushes in the rotation of the rotor shaft wear the brushes must be renewed from time to time. It is important that the brushes are replaced in good time before they are completely used up. This would lead to metallic contact and damage to the commutator.

Zu diesem Zweck verwendet man z.B. Spezialbürsten mit eingebautem Abhebemechanismus oder mit eingebauter Meldelitze. Bei letzteren ist die Meldelitze bis zu einer bestimmten- Tiefe—j.n die Bürste eingelassen. Ist die BürsteFor this purpose, e.g. special brushes with a built-in lifting mechanism or with a built-in signal wire are used. In the case of the latter, the signal wire is let into the brush to a certain depth. Is the brush

soweit abgerieben, daß das Ende der in sie eingelassenen Meldelitze an der Schleifkontaktoberfläche der Bürste freiliegt, wird durch den Kontakt mit dem Kommutator ein Signal ausgelöst, das entweder in einer optischen oder akustischen Anzeige besteht; es kann aber auch einen Schalter betätigen, der die Maschine stillsetzt. Solche Kohlebürsten mit eingebautem Abhebemechanismus oder mit eingelassener Meldelitze sind verhältnismäßig teuer, zumal sie nicht nur bei der Erstaustattung der Maschine eingesetzt werden, sondern jedesmal, wenn verschlissene Bürsten erneuert werden müssen.rubbed off so far that the end of the alarm wire embedded in it touches the sliding contact surface of the brush exposed, contact with the commutator triggers a signal that is either optical or acoustic indication exists; but it can also operate a switch that stops the machine. Such Carbon brushes with a built-in lifting mechanism or with an embedded signaling wire are relatively expensive, especially they are not only used when the machine is initially fitted, but whenever the brushes are worn need to be renewed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ebenso wirksame Lösung zu schaffen, wie sie die Spezialbürsten darstellen, die jedoch preiswerter ist. Insbesondere soll es ermöglicht werden, normale Bürsten, d.h. solche ohne Abschaltmechanismus und ohne eingelassene Meldelitze einsetzen zu können und dennoch eine Meldung über den Abrieb der Bürste bis zu einer vorbestimmten Länge zu erhalten.The invention is based on the object of creating a solution that is just as effective as the special brushes represent, which is, however, cheaper. In particular, it should be possible to use normal brushes, i.e. those without Switch-off mechanism and without being able to use an embedded signal wire and still a message about the abrasion the brush up to a predetermined length.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem gattungsgemäßen Kohlebürstenhalter vorgeschlagen, daß an der Feder bzw. an dem Kipphebel eine Kontaktfläche und ein von dieser isoliert angeordnete Gegenkontakt vorgesehen sind, die nach vorgegebener Abnutzungslänge der Bürste zur Anlage kommen und einen Stromkreis schließen, in dem ein Signalgeber oder ein Schalter eingeschaltet ist. Bei einer neueingesetzten Bürste steht die Kontaktfläche an der Feder bzw. an dem Kipphebel, die bzw. der die Bürste an die Kommutatorfläche der Läuferwelle der Maschine andrückt, in einem Abstand zum Gegenkontakt, der der zugelassenen Abnutzungslänge der Bürste entspricht. Ist die Bürste um dieses Maß abgenutzt, kommt die Kontaktfläche an der Feder bzw. an dem Kipphebel mit dem ortsfesten Gegenkontakt in Berührung. Dadurch wird ein Stromkreis geschlossen,in dom ein optischer oder akustischerTo solve this problem is according to the invention in the Generic carbon brush holder proposed that a contact surface and on the spring or on the rocker arm a mating contact arranged isolated from this are provided, which according to the predetermined wear length of the Brush come to the plant and close a circuit in which a signal transmitter or a switch is switched on is. When the brush is newly installed, the contact surface is on the spring or the rocker arm the brush presses against the commutator surface of the rotor shaft of the machine at a distance from the mating contact, which corresponds to the permitted wear length of the brush. If the brush is worn out by this amount, the contact surface comes into play on the spring or on the rocker arm with the stationary mating contact in contact. This creates a circuit closed, in the cathedral an optical or acoustic one

• · i k fl · ·• i k fl

Signalgeber eingeschaltet ist, der die Abnutzung der Bürste bis zum zugelassenen Grenzwert anzeigt. In den Stromkreis können jedoch z.B. auch Relais als Schalter eingeschaltet sein, die die Maschine stillsetzen. Eine solche Relaisschaltung ist häufig sowieso schon vorhanden, um eine Abschaltung bei Störungen anderer Art zu bewirken.The signal generator is switched on, which indicates the wear of the brush up to the permitted limit value. In the However, the electric circuit can also be switched on as a switch, for example, to shut down the machine. One Such a relay circuit is often already available anyway, in order to cause a shutdown in the event of other types of faults.

Die erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber den bekannten Spezialbürsten den Vorteil, daß sie billiger ist. Der Aufwand für die Meldeschaltung ist einmal gering, denn es ist zusätzlich nur der Gegenkontakt mit elektrischem Anschluß erforderlich, und dieser Aufwand entsteht nur einmal beim Bau der Maschine. Es können von vornherein und auch beim späteren Bürstenwechsel die wesentlich preisgünstigeren üblichen Kohlebürsten eingesetzt werden.The solution according to the invention has compared to the known Special brushes have the advantage that they are cheaper. The effort for the reporting circuit is low, because In addition, only the mating contact with electrical connection is required, and this only arises once when building the machine. From the outset and also when changing brushes later, the much cheaper ones can be used common carbon brushes are used.

Als Feder kann eine Spiral- oder Schraubenfeder, oder auch eine Blattfeder eingesetzt werden, an derem freien Ende der Kontakt ausgebildet ist.A spiral or helical spring, or else, can be used as the spring a leaf spring can be used, at the free end of which the contact is formed.

Alternativ zu der Lösung mit Blattfeder steht die Lösung mit federbelastetem Kipphebel. Bevorzugt ist die Blattfeder bzw. der Kipphebel aus elektrisch leitendem Material, so daß der Strom durch sie fließen kann. Dazu benötigt man dann nur noch den elektrisch isoliert angeordneten Gegenkontakt.As an alternative to the solution with a leaf spring, there is the solution with a spring-loaded rocker arm. The leaf spring is preferred or the rocker arm made of electrically conductive material so that the current can flow through them. Needed for this you then only need the electrically insulated mating contact.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kohlebürstenhalters sind die Bürstenführung mit Feder oder Kipphebel sowie der Gegenkontakt an einem Bürstenträger aus elektrisch nicht leitendem Material befestigt. Dabei kann die Bürstenführung mit Federn und der Gegenkontakt gesondert an Nocken an demAccording to a further preferred embodiment of the carbon brush holder according to the invention, the brush guides are with Spring or rocker arm and the mating contact attached to a brush holder made of electrically non-conductive material. The brush guide with springs and the mating contact can be separately attached to cams on the

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1 Bürstenträger aufgesteckt und gehaltert sein. Alternativ dazu kann der Bürstenträger aber auch Bohrungen aufweisen, in die die mit entsprechenden Zapfen versehene1 brush holder must be attached and held. Alternatively for this purpose, the brush holder can also have bores into which the corresponding pin is provided

(xi Bürstenführung mit Feder oder Kipphebel und der Gegen- (xi brush guide with spring or rocker arm and the counter

I 5 kontakt eingesteckt und gehaltert sind.I 5 contacts are inserted and held.

ä Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindungä According to a further preferred embodiment of the invention

U, besteht der Gegenkontakt aus. einem Metallstreifen, der in U, the mating contact consists of. a metal strip that goes into

I den Schlitz eines Nockens an dem Bürstenträger einge-Ί io klipst ist. Der Bürstenträger kann dabei in der je-I cut the slot of a cam on the brush holder io is clipping. The brush holder can be

JS weils gewünschten Form ohne Mehraufwand hergestellt werden,JS because the desired shape can be produced without additional effort,

f und das Anbringen der Bürstenführung und des Gegenkontaktsf and attaching the brush guide and the mating contact

M ist einfach und schnell zu bewerkstelligen. M is easy and quick to do.

■|j 15 Bevorzugt wird es ferner, wenn der Gegenkontakt an demIt is also preferred if the mating contact on the

Flansch des Halterkastens, von diesem elektrisch isoliert, befestigt ist. Man hat bei der Montage dann nur noch ein Teil zu befestigen.Flange of the holder box, electrically isolated from it, attached is. You only have to attach one part during assembly.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei-2o spiele wird die Erfindung näher erläutert.Based on the embodiment shown in the drawing-2o games the invention is explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des Kohlebürsten-I 25 halters mit erfindungsgemäßen EndschalterFig. 1 shows an embodiment of the carbon brush holder I 25 with limit switch according to the invention

1 in Ansicht,1 in view,

I Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel inI Fig. 2 shows a further embodiment in

I Ansicht undI view and

I 30I 30

£ Fig. 3 in Draufsicht, £ Fig. 3 in plan view,

j Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel desj Fig. 4 shows a further embodiment of the

ξ Bürstenhalters mit Endschalter in Ansicht, ξ Brush holder with limit switch in view,

S 35P. 35

S S.

■·· a· ·· ■■ Cf eel■ ·· a · ·· ■■ Cf eel

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für denFig. 5 shows an embodiment for the

Signalstromkreis,Signal circuit,

Fig. 6 ein zweites und
5Fig. 6 a second and
5

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel.7 shows a third embodiment.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 ist für die Bürste 3 eine Führung 2 vorgesehen, die an einen Flansch 1 angeformt ist. Die Bürste 3 liegt mit der Schleifkontaktfläche 4 an dem Konmutator 5 an. Die Bürste 3 wird an die ümfangsfläche des Kommutators 5 durch einen Kipphebel 6 nachgiebig angedrückt, der durch eine Schraubenfeder 7 gegen die der Schleifkontaktfläche 4 der Bürste 3 abgewandte Fläche der Bürste 3 gezogen wird.In the embodiment according to FIG. 1, a guide 2 is provided for the brush 3 and is molded onto a flange 1 is. The brush 3 rests with the sliding contact surface 4 on the mutator 5. The brush 3 is pressed resiliently to the circumferential surface of the commutator 5 by a rocker arm 6, the by a helical spring 7 against the surface of the brush 3 facing away from the sliding contact surface 4 Brush 3 is pulled.

Der Flansch 1 ist auf Nocken 8 des Bürstenträgers 9 aufgesetzt oder aufgeklipst und damit gehaltert.The flange 1 is placed or clipped onto cams 8 of the brush holder 9 and thus retained.

Am freien Ende des Kipphebels 6 ist eine Kontaktfläche ausgebildet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Endstellung, bei der die Bürste 3 bis zu der vorgegebenen Länge abgenutzt ist, berührt die Kontaktfläche 10 an dem Kipphebel 6 einen Gegenkontakt 11 in Form einer Blattfeder oder eines» Metallstreifens, der in den Schlitz einer Nocke 12 des Bürstenträgers 9 eingeschoben oder eingeklipst ist. über eine Leitung 13 ist der Gegenkontakt mit einem Stecker 14 oder Kabelschuh verbunden, der den elektrischen Kontakt herstellt.At the free end of the rocker arm 6 is a contact surface educated. In the end position shown in Fig. 1, in which the brush 3 is worn down to the predetermined length is, the contact surface 10 on the rocker arm 6 touches a mating contact 11 in the form of a leaf spring or a »metal strip which is pushed or clipped into the slot of a cam 12 of the brush holder 9 is. Via a line 13, the mating contact is connected to a plug 14 or cable lug, which the makes electrical contact.

Bei der Ausführung gemäß den Figuren 2 und 3 ist an dem Flansch 1 eine Blattfeder 15 befestigt, durch welche die Bürste 3 nachgiebig gegen den Kommutator 5 gedrückt wird. Am freien Ende der Blattfeder 15In the embodiment according to Figures 2 and 3, a leaf spring 15 is attached to the flange 1, through which the Brush 3 yielding against commutator 5 is pressed. At the free end of the leaf spring 15

• · ■■ III! I f · Cl · I ·• · ■■ III! I f · Cl · I ·

ist wiederum eine Kontaktfläche 10 gebildet. Bei der Stellung der Blattfeder 15 in durchgezogener Linie ist die Bürste 3 noch nicht auf das vorgesehene Maß abgenutzt, während bei Abnutzung der Bürste 3 auf die vorbestimmte Länge die Blattfeder 15 die in strichpunktierter Linie angedeutete Stellung erreicht hat, in der sie Kontakt mit dem Gegenkontakt 11 bekommt, wodurch ein Stromfluß zu einem Signalgeber oder Αϊλο-schalter ermöglicht wird.a contact surface 10 is in turn formed. In the Position of the leaf spring 15 in a solid line the brush 3 is not yet worn to the intended extent, while when the brush 3 is worn on the predetermined length the leaf spring 15 in the dash-dotted line Line has reached the position indicated in which it comes into contact with the mating contact 11, whereby a current flow to a signal generator or Αϊλο-switch is made possible.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung des Kohle— bürstenhalter ist der Gegenkontakt 11 über ein Isolierplättchen 16 an dem Flansch 1 befestigt und mit dieser über die Nocken 8 an dem Bürstenträger 9.In the embodiment of the carbon brush holder shown in FIG. 4, the mating contact 11 is via an insulating plate 16 is attached to the flange 1 and, together with it, to the brush holder 9 via the cams 8.

Im übrigen sind gleiche Teile in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Otherwise, the same parts are provided with the same reference numerals in all the figures.

Die Figuren 5 bis 7 zeigen Prinzipschaltungen für den Signalstromkreis, in dem ein Strom nach Schließen desFigures 5 to 7 show basic circuits for the signal circuit in which a current after closing the

Endschalters 10, 11 zu einem Signalgeber 17 fließt. Dies können Lampen gemäß Fig. 5 oder z.B. Leuchtdioden gemäß Fig. 6 sein. Gemäß Fig. 7 können auch Relais oder Halbleiterschalter in den Signalstromkreis eingeschaltet nc sein, die eine Stromunterbrechung zu der Maschine bewirken, oder einen sekundären Signalkreis betätigen.Limit switch 10, 11 to a signal generator 17 flows. These can be lamps according to FIG. 5 or, for example, light-emitting diodes according to FIG Fig. 6 be. According to FIG. 7, relays or semiconductor switches can also be switched into the signal circuit nc that cause a power interruption to the machine, or actuate a secondary signal circuit.

Claims

COHAUSZ & FLORACK PATENT ANWALTSBÜRO SCHUMANNSTR. 97 0-400ODUSSELDORPi Tetefon: (0211) 683346 TeJei: 0858 6513 cop d PATENTANWÄLTE: W. COHAUSZ - DipHng. R KNAUF - OpHng. H. B. COHAUSZ · DipLHng. α Η. WERNER 11/07/1985 - 1 - WE / Sch / wa 44096G G 84 16 981.8 Electric motor precision construction Claims:

1. Carbon brush holder for electric Commutator machines, consisting of a holder box for

_1n guidance of the brush and a spring or a spring-loaded rocker arm which rests under pressure on the side facing away from the sliding contact surface, characterized in that a contact surface on the spring (15) or on the rocker arm (6)

-, - (10) and a mutual contact arranged in isolation from this (11) are provided, which come to rest after the specified length of wear of the brush (3).

2. Carbon brush holder according to claim 1, characterized

e η η ζ e
Leaf spring is.

^ _ marked that the spring (15) a

3. Carbon brush holder according to one of claims 1 or 2, characterized in that the

"_ The flange of the holder box (1) and the leaf spring (15) or the rocker arm (6) are made of electrically conductive material and the contact surface (10) at the free end of the leaf spring (15) or the rocker arm (6) is formed.

4. Carbon brush holder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the

$, 1 flange of the holder box (1) with spring (15) or rocker arm

(6) and the mating contact (11) are attached to a brush holder (9) % made of electrically non-conductive material.

% 5

5. Carbon brush holder according to claim 4, characterized

i> indicated that the flange of the

1 _; Holder box (1) with spring (15) and the mating contact (11)

separately on cams (8; 12)
are attached and held.

' ^J f separately on cams (8; 12) on the brush holder (9)

10

6. carbon brush holder according to claim 4, characterized in that the brush holder (9) Has bores into which the holder box (1), which is provided with a corresponding pin, with a spring (15) or rocker arm

(6) and the mating contact (11) are inserted and held.

7. Carbon brush holder according to one of claims 1 to

6, characterized in that

the mating contact (11) consists of a cable (13) and plug (14) connected metal strip that goes into the slot a cam (12) clipped onto the brush holder (9) is.

8. Carbon brush holder according to one of claims 1 to

7, characterized in that the mating contact (11) on the flange of the holder box (1) is attached.

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