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Vorrichtung zum Messen der Druckfingerkraft in Bürstenhaltern elektrischer
Maschinen Die betriebliche Eignung eines Kohlebürstenmaterials hängt wesentlich
mit :davon ab, unter welchem Kontakt- und Führungsdruck eine Kohlebürste im Bürstenhalber
ihre erotschenidende Aufgabe für den einwandfreien Lauf einer Maschine zu erfüllen
hat. Der vom Bürstenhalterfabrikanten für eine gegebene Maschine konstruktiv festgelegte
und in !der Bürstenhalterfertigung geprüfte Bürsten-.druck wird sein Sollmaß je
nach :den Betriebsbedingungen verschieden schnell verändern. Stromwärme und Kohleabschliff
tragen das ihre zum Schwergängi.gmachen der Gelenke :des Druckfingermechanismus
bei. Zunehmend hängenble,iben:de Druckfinger begünstigen das Aufkommen zusätzlicher
unerwünschter Bürstenschwingungen, :die möglicherweise mit Ursache des Schnellablaufens
von Kohlebürsten sein können. Besonders bei mechanisch hochbeanspruchten Bahnmotoren
ist darauf zu achten.
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Es kommt vor; @daß eine auf (dem Prüfstand einwandfrei arbeitende
Kohlebürstenqualität im Betrieb als Vergaser bezeichnet und abgelehnt wird, obwohl
keinerlei Nachkontrolle der Mechanik der Bürstenapparatur stattgefunden hat. Die
bisher bekanntgewordenen Vorschläge- für Bürstendruckmeßvorrichtungen und :die danach
gebauten und verwendeten Vorrichtungen sind wohl für :den Prüfstand oder im Laboratorium
bei guter Zugängl.ichkeit zum Bürstenkranz ausgebauter Fahrmotoren von Triebfahrzeugen
geeignet, wenn zugleich
eine ausreichende Beleuchtung vorhanden
ist, jedoch nicht für den Gebrauch ihn Maschinenraum des Triebfahrzeuges mit gewöhnlich
unbequemer Zugänglichkeit und zugleich schlechter Beleuchtung.
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Eine Bürstendruckmeßvorrichtung- hat nur dann wirklichen Wert für
eine laufende Kontrolle im praktischen Betrieb, wenn sie unabhängig vom Licht nicht
nur die Größe der Drücke für jede Druckfingerstellung in Abhängigkeit von: der Kohleabnutzung
markiert, sondern :auch Aufschluß über die vorharoldenen Druckverluste gilbt. Dabei
soll sie möglichst an Stelle einer Kohlebürste ohne sonstige Veränderungen an der
Maschine in die Bürstentasche eingesetzt werden können. Diese Forderungen erfüllt
die Erfindung. Sie betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Druckfingerkraft in
Bürstenhaltern elektrischer Maschinen.
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Erfindungsgemäß wird die bei der Messung an einer Eichfeder entstehende
Längenänderung über ein Hebelwerk auf eine beispielsweise mit Wachspapier überzogene
Schreibtrommel vergrößert übertragen, die sich um den verhältnisgleichen, gegebenenfalls
vergrößerten Weg der zulässigen Abnutzungshöhe der Kohlebürste dreht, und eine am
Hebelwerk angebrachte Schreibspitze zeichnet ein Kraft-Weg-Diagramm auf. -In den
Abb. i untd 2r Ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Front- und Seitenansicht
dargestellt.
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Sie besteht aus einem Lagerbock i mit der Spreizklemme 2, ,die in
:die Bürstentasche 3 eingesteckt wird, bis,der Bockunterteil auf dem oberen Rand
der Bürstentasche aufsitzt. Mittels der Spannschraube q., deren Linsenkopf 5 beim
Andrehen der Mutter 6 die Keilbacken 7 auseinandertreibt, wird der Lagerbock auf
dem Bürstenhalter festgehalten. An seitliche Zapfen 8 ist die Steuersäule 9 im Lagerbock
i kippbar eingehängt. In der Längsbohrung der Steuersäule ,dreht sich, in Lagerbüchsen
geführt, die Schreibtrommelwelle io, die oben die Schreibtrommel i i und am unteren
Ende das Reibrad 12 trägt, da.s auf einem elastischen Rollisegment 13 zwischen den
Lagerbocksehilden abrollt, wenn die Steuersäule kippend hin und her geschwenkt wird.
Dadurch dreht sich, die Schrewbtrommel. Aus :den Steuersäulenkopf 14 wächstseit-
_ lich das Griffschild 15 mit Odem Betätigungsgriff 16 heraus. Zwischen Lagerbock
und Steuersäule idreht sich an den Steuersäulenzapfen B der Waagebalken 17, an dessen
äußerem Ende der Druckbügel 18 gelenkig angelascht ist. Dieser Druckbügel nimmt
den Druck der Druckfingerfinne i9 des zu messen-,den Bürstenhalters auf und überträgt
diesen auf die Maßfeder 2o in der Mitte ides Waagebalkens 17. Die für verschiedene
Maßbereiche austauschbare Meßfeder stützt sich über den Bolzen 2@i gegen das Griffschild
15 ab. Der zum Zweck geringsten Meß'hähenverluste_s `klein gehaltene Federweg der
Maßfeder wird mittels der Zugstange 22 übersetzt auf den Schreibarm 23 übertragen,
der .an seinem Ende die Schreibspitze 24. ihat, die ,auf das um die Schreibtrommel
gelegte Wachspapier die Schreibarmausschläge sichtbar markiert. Über Farallelo-@grammlenker
25 und a6 ist der Schreibarm in bekannter Weise geradegeführt. Eine schwache Gegenfeder
:27 gleiehit Iden möglichen Totgang der Gelenke aus:. Im Hohlraum der Schreibtrommel
findet der Wachspapiervorrat Aufnahme. Es wird an einem Schlitz der Trommel herausgezogen,
um denTrommelumfang gelegt und mittels der Klemrnfeder 28 festgehalten.
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Eine Bürstendruckaufnahme geht folgendermaßen vor sich. Aus .dem zu'
prüfenden Bürstenhalter werden ,alle Kohlebürsten entfernt und die Meßvorrichtung
mit -ihrem Druckbügel über die Mitte der zu kontrollierenden Bürstentasche ausgerichtet,
was man mittels der in -den Druckbügel einzuführenden Druckfingerfinne auch bei
echlechter Beleuchtung unschwer kann. Dabei findet die Spreizklemme 2 in einer der
benachbarten Bürstentaschen Aufnahme, wo dann der Lagerbock i als Wi:derlager gegen
den Druckfingerdruck leicht durch Drehen der Rändelmutter 6 angeklemmt wird. Die
Schwenklage der Vorrichtung ist zunächst nach vorn genommen, entsprechend der Stellung
(des Druckfingers bei voll abgenutzter Kohlebürste. Der Druckfingerdruck.erzeugt
dabei einen Ausschlag des Schreibarmes entsprechend seinem verbleibenden Restdruck
in dieser Stellung. Kippt man mit dem Griff 1,6 die Vorrichtung nach rechts bis
zu einem Anschlag 2!g: an der Vorrichtung, iso zeichnet der Schreibstift (des Schreibarmes
den .Druck ,des Druckfingers bei neuer Kohlebürste ab. Während der Kippbewegung
hat sich die Trommel i i um klen verhältnisgleichen Betrag tder Abnutzungshöhe der
Kohlebürste gerdreht. Jede Druckveränderung auf diesem Weg zeichnet der Schreibstift
ab. Für einen guten Bürstenhalter ohne Gelenkreibung entsteht eine Linie, d. h.
im Hoch- und Niedergang des Druckfingers wurde genau ,derselbe Druck angezeigt,
und zwar ohne jede zwischenzeitliche Abweichung (s. Abb. 3). Hat dagegen die Druckfingermechanik
irgendwelche schwergängigen Gelenke oder sonst Widerstände zu überwinden, z. B.
an einem Grat oder angeschmortem- Gelenk, so entstehen Druck-Weg-Diagramme nach
den Abb. q. und 5. Die umhüllte Fläche innerhalb des Linienzuges entspricht einer
Renbungsmomentenfläche. Wenn man nun nach Entlastung .des Druckbügels noch die obere
Ausgangsgrundlinie der ganz leicht vorgespannten Maßfeder im Leergang auf der Schreibtrommel
schreiben läßt, kann man von dieser Linie aus mit einem für jede Maßfeder bereit
liegenden Eichmeßstab die Größe ,der Fingerdrücke in Ruhe und bei guter Beleuchtung
außerhalb der zu prüfenden Maschine heraüsmessen. Für den jeweils auf @die Kohlebürste
wirksamen Druck gilt die der Grundlinie zugekehrte, geschriebene Drucklinie, die
äußere Drucklinie dagegen zeigt die Druckkraft des Fingers plus sämtlicher Reibungswiderstände
an.
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Für .den Fall, daß kein Mehrfachbürstenhalter, sondern nur, ein Einzelhalter
oder überhaupt nur ein schmaler Halter geprüft werden soll, kann man statt der Festhalteklemme
einen ansteckbaren Anschlagwinkel vorsehen, (den man .an der Seitenfläche des Halters
ansetzt., und auf diese Weisse. nach Einhängen
des Druckfingers
in den Bügel das Diagramm in der vorbeschriebenen Weise aufnehmen.