DE8600934U1

DE8600934U1 - Bürstenhalter für elektrische Maschinen mit Verschleißmeldung

Info

Publication number: DE8600934U1
Application number: DE19868600934
Authority: DE
Original assignee: Anton Piller & Co Kg 3360 Osterode De GmbH
Current assignee: Anton Piller & Co Kg 3360 Osterode De GmbH
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1986-04-24

Description

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Patentanwalt DipL-lng. Harro Gralfs

GrW.'e Patentanwalt Am BOrgerpark B D 3300 Braunschweig Getmany

Anton Piller GmbH & Co. KG

Abgunst 24

336ο Osterode/Harz

Am Bürgerpark 8 D 3300 Braunschweig, Germany Telefon 0531-74798 Cable patmarks braunschweig

G/WS - P 1242

Bürstenhalter für elektrische Maschinen mit Verschleißmeldung

Die Erfindung bezieht sich auf Bürstenhalter für elektrische Maschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Für die Verschleißmeldung ist es bekannt, in/an der Wandung des Bürstenkanals Reed-Schalter vorzusehen und im Kopfbereich der Schleifbürste jeweils einen Permanentmagneten anzuordnen j der mit dem Reed-Schalter in Wirkungseingriff tritt, sobald die Schleifbürste einen vorbestimmten Verschleißgrad erreicht hat. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß spezielle, mit dem Permanentmagneten ausgerüstete Schleifbürsten verwendet werden (GB-OS 20 92 390).

Es ist weiter zur Überwachung der Bürstenabnutzung bekannt, einen Reed-Schalter zu verwenden, neben dem ein Permanentmagnet so angeordnet ist, daß der Reed-Schalter durch den Magneten in einer

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vorbestimmten Schaltstellüng gehalten Wird. Diese Kombination aus feststehendem Reed-Schalter und dazu parallel angeordnetem Permanentmagneten ist im Maschinenrahmen befestigt. An der

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niiui'uuft vumuii ouug, j.oi/ cmc l-cujiig aiigcuruucb, uac uci cxiiciu vorbestimmten Abrieb der Schleifbürste in einen Schlitz zwischen Reed-Schalter und Permanentmagnet eingeschwenkt wird und damit das auf den Reed-Schalter wirkende Magnetfeld abschattet, so daß der Reed-Schalter seinen Schaltzustand ändert und damit ein Signal abgibt* Eine solche Anordnung bedarf zusätzlicher Halterungen im ohnehin begrenzten Einbauraum für die Bürstenhalter in einer elektrischen Maschine. Darüber hinaus ist zusätzlich der Bürstenhalter durch die Anbringung der Fahne zu modifizieren, die in Querrichtungen bei Handhabungen innerhalb des Bürstenraums gefährdet ist (DE-OS 32 47 330).

Es ist schließlich bei einem Bürstenhalter der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem am Schwenkarm eine gegen diese elektrisch isolierte Kontaktaunge angeordnet ist, die bei Erreichen des vorbestimmten Bürstenverschleißes mit dem Bürstenhalter in leitenden Kontakt kommt und damit den Anschluß dieses Kontaktfingers auf das Potential des Bürstenhalters bringt. Der Druckfinger muß bei dieser Anordnung im Bereich der Isolierung besonders verstärkt werden, wodurch' die Konstruktion aufwendig wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bürstenhalter der gät-tungsgemäßen Art so auszugestalten, daß mit ihm in einfacher Weise Verschleißmeldungen sowohl mit Potential als auch potentialfrei erfolgen können·.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 herausgestellten Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Bürstenhalter gemäß der Erfindung haben den Vorteil, daß die Schalteinrichtungen in einfacher Weise inkorporierbar sind und insbesondere keine zusätzlichen Verstärkungen am Schwenkarm bzw. Druckfinger erforderlich sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben .

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Mehrfachbürstenhalter in einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie I-I in Fig. 2. Fig. 3 zeigt ein Detail der stationären Schaltelemente.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 zur potentialfreien Meldung.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, die mit Reed-Schaltern als stationären Schaltelementen arbeitet.

Fig. 6 und 7 zeigen zwei verschiedene Anordnungen mit Reed-Schaltern als stationären Schaltelementen.

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Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform mit Mikroschaltern.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung einer Halterung mit den Mikroschaltern als stationären Sehaltelementen.

Fig. 1 zeigt einen Bürstenhalter 2 mit einer Mehrzahl nebeneinander liegender Bürstenführungen oder Bürstenkanäle 4, denen jeweils ein Schwenkarm 6 zugeordnet ist, der mit einem Druckfinger 8 versehen ist, mit dem er auf der in den Bürstenkanälen geführten Schleifbürste aufliegt. Der Schwenkarm ist um eine Achse 10 schwenkbar und wird durch eine Zugfeder 12 belastet. Die Schwenkarrae sind mit ihrem Gelenk 10 in Vorsprüngen 14 gelagert, die von dem den einzelnen Bürstenkanälen gemeinsamen Gehäuse 16 ausgehen. In den Vorsprüngen oder Rippen 14 sind an das Gehäuse 16 der Bürstenführungen angrenzend nach oben offene Einschnitte 18 vorgesehen, die vorzugsweise an der von dem Gehäuse 16 abgewandten Seite 20 hinterschnitten sind. In diesen Einschnitten 18 liegt eine durchgehende Halterung 22 aus Isolierstoff. In dieser Halterung sind auf einer Anschlußstange 24 Blattfederkontakte 26 leitend befestigt, die im eingebauten Zustand über die Oberkante des Gehäuses 16 der Bürstenführungen vorstehen und so angeordnet sind, daß sie bei einem vorgegebenen Verschleiß der Schleifbürste 28 mit dem unter dem Bürstenpotential stehenden Schwenkarm 6 in f Eingriff kommen und damit die Kontaktfedern und deren Anschlußstift 24 auf dieses Potential bringen. Die Anschlußstange 24 | steht wenigstens an einem Ende der Halterung 22 über diese vor . ... .. . I

und ist hier mit einem Anschluß 30 versehen. J

Sobald bei dieser Anordnung eine der -ivhleifbürsten die vorgegebene Versohleißlänge überschritten hat, wird ein Signal an die Bürstenüberwachung abgegeben.

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Die gleiche Anordnung läßt sich auch potentialfrei ausführen. Eine entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Hier ist am Schwenkarm über einen Isolierkörper 32 ein Kontaktstift 32 angeordnet, der mit einem Anschluß 36 für einen Pol des Überwachungskreises versehen ist. Der Kontaktstift 3¹* wirkt mit dem Blattfederkontakt 26 zusammen und tritt mit diesem in Eingriff, sobald die Verschleißgrenze der Kohlebürste 28 überschritten ist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 wird der Bürstenhalter 2 von einem Befestigungswinkel 38 getragen, der an seinen Enden am Maschinengehäuse befestigt ist. Der Winkel liegt mit einem Schenkel 40 parallel zur äußeren Wand des Gehäuses 16. Er ist auf dieser Seite mit einer sich in Längsrichtung quer zur Verschieberichtung der Schleifbürste 28 erstreckenden Feinzahnung 42 versehen. Eine entsprechende Feinzahnung 44 ist auf der Außenseite des Gehäuses 16 der Bürstenführungen angeordnet. Die Befestigung erfolgt über lösbare Schraubverbindungen 46. über die Feinzahnungen, die sich über die gesamte Länge erstrecken können, läßt sich die Höhe der Bürstenführung über der Kollektoroberfläche feinstufig einstellen.

Bei den im folgenden unter Bezug auf die Fig. 5 bis 8 zu beschreibenden Ausführungsformen sind in der am Bürstenhalter 2 angeordneten Halterung jeweils Schalter angeordnet, die entweder als "Öffner" oder "Schließer" ausgebildet sein können und durch ein Betätigungselement umgeschaltet werden, das am Schwenkarm 6 angeordnet ist.

Bei der Äusführungsform nach den Fig. 5 bis 7 sind als Schalter Reed-Schalter 50 vorgesehen, die in der aus Isolierstoff bestehenden Halterung 22 angeordnet sind. Es ist hier wiederum für jede Schleifbürste 28 ein Schalter vorgesehen. Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Schalteranordnungen sind also für eine Bürstenhalterung mit drei nebeneinanderliegenden Schleifbürsten bestimmt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die Reed-Schalter als "Schließer" ausgebildet, während sie bei der Ausführungsform nach Fig. 7 "Öffner" sind. Die Reed-Schalter 50 nach Fig. 6 sind demgemäß- innerhalb der Halterung 22 über die Leitun-· gen 52 parallel geschaltet und mit Anschlüssen 54, 56 an jeweils eineai Ende der Halterung 22 leitend verbunden.

Bei der Aüsführungsiorm nach Fig. 7, bei der die Reed-Schalter 58 Schließer sind, sind die Schalter innerhalb der Halterung 22 in Reihe geschaltet und die äußeren Reed-Schalter sind leitend mit äußeren Anschlüssen 54 und 56 versehen. Anschlüsse an gegenüberliegenden Enden der Halterung sind zweckmäßig, da dies die einfachste Ausführung ist und auch bei kleinem Querschnitt der Halterung eine leichte Befestigung ermöglicht. Es ist selbstverständlich auch möglich die Anschlüsse an einer Seite herauszuführen .

Für die Betätigung der Reed-Schalter ist am Schwenkarm 6 ein Magnet 60 so angeordnet, daß bei Erreichen der Verschleißgrenze über den Magnet eine Umschaltung der Reed-Schalter erfolgt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 ist jeder Schleifbürste 28 ein Mikroschalter 62 zugeordnet. Diese Mikroschalter sind wiederum in der Halterung 22 angeordnet. Bei der Anordnung nach PIg₄ 9 sind als "öffner" wirkende Mikroschalter oder -taster vorgesehen, die hier, wie die entsprechend arbeitenden Reed-Schalter nach Fig. 7 in Reihe geschaltet sind, wobei die äußeren Schalter jeweils rtlit außen liegenden Anschlüssen 54, 56 verbunden sind.

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Für die Betätigung der Mikroschalter ist am Schwenkarm 6 eine Betätigungsfeder 64 vorgesehen, die bei Erreichen der Verschleißgrenze mit dem Schalter in Eingriff tritt und diesen je nach Ausbildung öffnet oder schließt.

Die Betätigungselemente 60, 62 können mittig am Schwenkarm angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Betätigungselcmente seitlich vom Druckfinger 8 anzuordnen und hier in geeigneter Weise am Schwenkarm 6 zu befestigen. Ebenso könnte auch der gegen den Schwenkarm isolierte Kontaktstift 3^ seitlich vom Druckfinger 8 angeordnet sein. Der Isolierkörper könnte beispielsweise an

einem Schenkel eines Winkels befestigt sein, der mit seinem anderen Schenkel beispielsweise mit einem der Befestigungsmittel für den Druckfinger 8 am Schwenkarm befestigt ist. Auf diese Weise wurden sich die betreffenden Betätigungs- bzw. Schaltmittel ohne Änderung des Druckfingers 8 an dem Schwenkarm anbringen lassen. Es könnten also die gleichen Bürstenhalter auch ohne feine Verschleißmeldeanordnung verwendet werden.

Die Halterungen 22 können beispielsweise als U-förmige Profile ausgebildet sein, in die die Schaltelemente eingelegt und durch Klemmung bzw. durch Vergießen gehaltert sind.

Claims

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Ansprüche

.1. Bürstenhalter für elektrische Maschinen mit in einem Bürstenkanal Im Halter beweglicher Schleifbürste und einer Druckvorrichtung für die Bürste mit einem an einem durch ein?; Zugfeder belasteten Schwenkarm angeordneten Druckfinger sowie mit am Bürstenhalter angeordneten Schaltmitteln für einen Ütaerwachungskreis zur Anzeige des Bürstenverschleißes, dadurch gekennzeichnet, daß stationäre Schaltelemente (26,50,52,62) in Halterungen (22) aus Isoliermaterial an/vor der dem Schwenkarm (6) zugeordneten Außenseite der Bürstenführung (4) im Bereich der Oberkante der Bürstenführung angeordnet sine" und diesen stationären, gegen die Bürstenhalterung isolierten Schaltelementen Betätigungs- oder Schaltelemente (34,60,64) zugeordnet sind, die am Schwenkarm (6) ausgebildet bzw. angeordnet sind.
2. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Schaltelemente als Kontakte jeweils Blattfederkontakte (26) aufweisen, die mit einem Anschluß (30) für einen Pol des Überwachungskreises verbunden sind.
3. Bürstenhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwenkarm (6) ein gegen diesen isolierter Kontaktstift (34) vorgesehen ist, der mit einem Anschluß (36) für einen Pol des Überwachungskreises versehen ist.
4. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als stationäre Schaltelemente Mikroschalter (62) vorgesehen sind und daß am Schwenkarm (6) ein elastischer Betätigungsfinger (64) für die Mikroschalter vorgesehen ist.
^ 5. Bürstenhalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsfinger (64) als einseitig am Schwenkarm (6) eingespannte Blattfeder ausgebildet ist.
f 6. Bürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als stationäre Schaltelemente Reed-Schalter (50,58) vorgesehen sind.
7. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Schaltelemente (26,50) als Schließer ausgebildet sind.

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8. Bürstenhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch I gekennzeichnet, daß die stationären Schaltelemente (58,62)

I als Öffner¹ausgebildet sind.

Ι 9· Bürstenhalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß I am Schwenkarm (6) ein Betätigungsmagnet (60) für die Reed-

I Schalter (50,58) vorgesehen ist.

10. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit I einer Mehrzahl paralleler Bürsten (28) in parallelen

I Bürstenführungen (4), die jeweils mit einer gesonderten

Andruckvorrichtung (6,8) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bürstenführung (4) ein gesondertes

₍ stationäres Schaltelement (26,50,58,62) zugeordnet ist und

s daß alle stationären Schaltelemente in/an der durchgehenden

I Halterung (22) aus Isoliermaterial angeordnet oder befestigt

I sind.

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11. Bürstenhalter nach Anspruch 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Schwenkarm (6) als stationäres Schaltelement ein Blättfederkontakt (26) zugeordnet ist, und daß alle Blättfederköntäkte an einem elektrischen Leiter (24) befestigt sind, der wenigstens an einem Ende aus der Halterung herausgeführt und mit einem Anschluß (30) für einen Pol des Überwachungskreises versehen ist.

12. Bürstenhalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Halterung (22) eine Mehrzahl von als Öffner ausgebildeten Schaltern (50) angeordnet sind und diese Schalter innerhalb der Halterung in Reihe geschaltet miteinander verbunden sind, und. daß die außen liegenden Schalter jeweils mit einem Anschluß (54,56) für einen Pol des überwachungskreises am angrenzenden Ende der Halterung verbunden sind.

13. Bürstenhalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter jeweils als Schließer ausgebildet sind und ihre beiden Anschlüsse innerhalb der Halterung (22) parallel jeweils mit Anschlüssen (54,56) für den Überwachungskreis verbunden sind, die an beiden Enden der Halterung vorgesehen sind.

14. Bürstenhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung ein Befestigungswinkel (38) vorgesehen ist, der sich mit einem Schenkel (40) längs der den Schwenkarmen abgewandten Seite der Bürstenkanäle erstreckt und daß die aneinandergrenzenden Wandungen des Winkelschenkels (40) und der Bürstenkanäle (4) mit sich quer zur Verschieberichtung der Bürsten (28) erstreckender Feinzahnung (42,44) versehen sind, und daß lösbare Schraubverbindungen (46) für die Befestigung des Bürstenhalters an dem Befestigungswinkel vorgesehen sind.