EP0148474A2 - Bürstenhalter für elektrische Maschinen - Google Patents

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EP0148474A2
EP0148474A2 EP84115828A EP84115828A EP0148474A2 EP 0148474 A2 EP0148474 A2 EP 0148474A2 EP 84115828 A EP84115828 A EP 84115828A EP 84115828 A EP84115828 A EP 84115828A EP 0148474 A2 EP0148474 A2 EP 0148474A2
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EP
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brush
brush holder
spring
band spring
box
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Winfried Kipke
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Max Frost Maschinen- und Apparatebau
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Max Frost Maschinen- und Apparatebau
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/41—Brush holders cartridge type
    • H01R39/415—Brush holders cartridge type with self-recoiling spring

Definitions

  • the invention relates to a brush holder for. Electrical machines with a brush holder box in which a brush is slidably guided and with a rolling-in band spring, the rolled part of which, in order to generate a lateral force on the brush, rests on an inclined surface connected to the brush holder box and the free-running end of which acts on the brush in the sense of an axial displacement.
  • Such brush holders are known from DE-OS 24 01 754.
  • the brush is guided by two side walls running parallel to one another and by the upper end wall of the brush holder box.
  • careful processing of the brush as well as the brush holder box is required, which represents a considerable cost. Due to the fact that the rolled-up part of the roll band spring rests against an inclined surface, a lateral force is exerted on the brush, by means of which the brush is pressed against the upper end wall of the brush holder box.
  • the present invention is therefore based on the object of designing a brush holder of the type specified at the outset in such a way that the requirements imposed on it, in particular with regard to perfect guidance even after prolonged use and with a view to simple and robust, do not jam the Brush-tending design are satisfactorily met.
  • This is achieved according to the invention in that the brush is positively guided in the brush holder box on its side facing away from the roll belt spring and in that a pressure slider, preferably having an inclined surface, is fastened to the guide surfaces of the brush holder box with the freely running end of the roll belt spring, which with a stop surface of the brush corresponding to the pressure slider in addition to the axial force, the transverse force is increased or reduced.
  • the side walls (36) are connected to one another by a base (37), the latter having a cutout (35) for guiding the pressure sliding piece (20 ').
  • each along the guide surfaces a groove 8 and 9 is provided in the side walls 4 and 5.
  • the inwardly angled side wall parts 10 and 11 are followed by parts 12 and 13 which run downwards and are connected to one another by a web 14.
  • the profiled part 15 of a clamping bracket 16 is engaged, which further has an inclined surface 17 and a straight part 18.
  • This straight part 18 is held laterally in the grooves 8 and 9. It has a central cutout 19 in which a pressure sliding piece 20 can move back and forth with its guide part 21. With the pressure slider 20, the free end of a roll spring 22 is firmly connected, the rolled part 23 is supported on the inclined surface 17.
  • the brush 25 rests on the rolled-off area 24 of the roll belt spring 22 and, due to the transverse force which is generated by the roll belt spring 22 supported on the inclined surface 17, with its two inclined support surfaces 25 1 and 25 "against the two guide surfaces 2 and 3 Since this transverse force does not act over the entire length of the brush 25, but predominantly in the front part thereof, a further transverse force is applied to the rear part of the brush 25 by the pressure slide piece 20 in order to achieve a uniform pressure the latter has an inclined surface 26, which is pressed against an inclined surface 27 worked on the rear lower part of the brush 25 by the force of the roller band spring 22.
  • the two guide surfaces 2 and 3 are in the upper Area of the brush holder box 1 connected by a straight web 28, the straight web 28 part of a fastening p rofils 29.
  • a free space 31 is provided between the inside of the web 28 and the two support surfaces 25 1 and 25 "with interconnect straight upper end surface 30 of the brush 25, so that the brush 25 by the transverse forces generated by the roller band spring 22 and the pressure slide 20 even after a long period of use and the possible wear on the support surfaces 25 'and 25 "
  • Another advantage of the free space 31 is the fact that no deposits can settle in.
  • further free spaces 32 and 33 are provided between the side walls 4 and 5 of the brush holder box and the brush 25, so that the brush 25 is actually only guided over its inclined surfaces 25 'and 25 "and held in the correct position.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 differs only from that according to FIGS. 1 and 2 in that the pressure sliding piece 20 'is not guided in a clamping bracket, but rather in a cutout 35 in the lower floor 37 connecting the side walls 36 to one another. Only one side wall of the side walls 36 is shown.
  • the roll band spring 22 ' is not supported on a clamping bracket. Rather, with the bottom 37 two inclined surfaces 38 have holders 39, on which an axis supporting the roller band spring 22 'is supported. The distance between the holders 39 from one another is greater than the width of the roller band spring 22 '.
  • the embodiment according to FIG. 4 is used when the spring 22 is either very strongly pre-tensioned and a lower transverse force is desired.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bürstenhalterkasten mit zwei oberen schräg zueinander verlaufenden Führungsflächen, an denen sich die Kohlebürste mit entsprechend ausgebildeten Schrägflächen abstützt. Dabei wird zwischen der oberen waagerechten Abdeckung des Bürstenhalterkastens und der oberen Abschlußfläche der Kohlebürste ein Freiraum gebildet, durch den sich bildender Abrieb abgeführt werden kann. Weitere Freiräume sind zwischen den Seitenwänden des Bürstenhalterkastens und den seitlichen Begrenzungswänden der Bürste gebildet, die demselben Zweck dienen. Neben dem eingerollten Teil der Rollbandfeder sorgt ein Druckgleitstück, das mit einer entsprechenden Fläche der Bürste korrespondiert, für den gleichmäßigen Andruck der Bürste an die beiden Führungsflächen des Bürstenhalterkastens über die gesamte Bürstenlänge unabhängig von den Charakteristiken der Federn bei unterschiedlichen Abmessungen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bürstenhalter für . elektrische Maschinen mit einem Bürstenhalterkasten, in dem eine Bürste gleitend geführt ist und mit einereinrollenden Bandfeder, deren eingerollter Teil zur Erzeugung einer Querkraft auf die Bürste an einer mit dem Bürstenhalterkasten verbundenen Schrägfläche anliegt und deren frei auslaufendes Ende auf die Bürste im Sinne einer Axialverschiebung einwirkt.
  • Derartige Bürstenhalter sind durch die DE-OS 24 01 754 bekannt. Dabei wird die Bürste von zwei parallel zueinander verlaufenden Seitenwänden und von der oberen Abschlußwand des Bürstenhalterkastens geführt. Um hierbei ein möglichst kleines Führungsspiel zwischen Bürstenhalterkasten und der Bürste zu erreichen, sind eine sorgfältige Bearbeitung der Bürste wie auch des Bürstenhalterkastens erforderlich, was einen erheblichen Kostenaufwand darstellt. Aufgrund der Tatsache, daß der eingerollte Teil der Rollbandfeder an einer Schrägfläche anliegt, wird auf die Bürste eine Querkraft ausgeübt, durch die die Bürste gegen die obere Abschlußwand des Bürstenhalterkastens gedrückt wird. Da diese Querkraft aber nur auf ein Bürstenende einwirkt, erwächst hieraus der weitere Nachteil, daß nämlich die Führungsflächen der Bürste hohem Verschleiß unterliegen und letztlich bei der sich durch dauernden Abrieb einstellenden Schrägstellung der Bürste zum Klemmen führen kann. Ein nicht zu unterschätzender Mangel muß noch darin gesehen werden, daß die Bürste an allen vier Seiten genau geführt werden muß und aus diesem Grunde der Bürstenabrieb schlecht abge- . führt werden kann. Er setzt sich vielmehr in die Führungsspalte. Bei Erschütterungen wirkt die in der Führung frei bewegliche Bürste als Hammer, der den losen Abrieb in der Führung verfestigt. Dies führt auf Dauer zum Festklemmen der Bürste.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bürstenhalter der eingangs näher bezeichneten Art derart auszubilden, daß die an ihn gestellten Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf eine einwandfreie Führung auch nach längerer Einsatzdauer und mit Hinblick auf eine einfache und robuste, nicht zum Verklemmen der Bürste neigende Ausführung in zufriedenstellender Weise erfüllt sind. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Bürste an ihrer der Rollbandfeder abgewandten Seite im Bürstenhalterkasten zwangsgeführt ist und daß zur Erreichung des gewünschten Andruckes dieses Bereiches an die Führungsflächen des Bürstenhalterkastens mit dem frei auslaufenden Ende der Rollbandfeder ein vorzugsweise eine Schrägfläche aufweisendes Druckgleitstück befestigt ist, das mit einer dem Druckgleitstück entsprechenden Anschlagfläche der Bürste zusätzlich zur Axialkraft die Querkraft verstärkt oder verringert. Der Vorteil einer derartigen Ausbildung ist darin zu sehen, daß durch den gleichmäßigen Andruck der Kohlebürste gegen den Bürstenhalterkasten zuverlässig ein Führungsspiel vermieden wird, das zu Kippbewegungen führen kann. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß entstehender Abrieb zuverlässig abgeführt wird.
  • dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (36) durch einen Boden (37) miteinander verbunden sind, wobei letzterer einen Ausschnitt (35) zur Führung des Druckgleitstückes (20') aufweist.
  • 10.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mit dem Boden (37) Schrägflächen (38) aufweisende Halter (39) verbunden sind.
  • 6 und 7 bilden, wobei längs der Führungsflächen je eine Nut 8 bzw. 9 in den Seitenwänden 4 und 5 vorgesehen ist. Im hinteren Bereich des Bürstenhalterkastens 1 schließen sich an die nach innen abgewinkelten Seitenwandungsteile 10 und 11 nach unten verlaufende Teile 12 und 13 an, die miteinander durch einen Steg 14 verbunden sind. Hinter diesem Steg 14 ist der profilierte Teil 15 eines Klemmbügels 16 eingerastet, der des weiteren eine Schrägfläche 17 und einen geraden Teil 18 aufweist. Dieser gerade Teil 18 ist in den Nuten 8 und 9 seitlich gehalten. Er weist einen mittleren Ausschnitt 19 auf, in dem sich ein Druckgleitstück 20 mit seinm Führungsteil 21 hin- und herbewegen kann. Mit dem Druckgleitstück 20 ist das frei auslaufende Ende einer Rollbandfeder 22 fest verbunden, deren eingerollter Teil 23 sich an der Schrägfläche 17 abstützt. Auf dem abgerollten Bereich 24 der Rollbandfeder 22 liegt die Bürste 25 auf, die aufgrund der Querkraft, die von der sich an der Schrägfläche 17 abstützenden Rollbandfeder 22 erzeugt wird, mit ihren beiden schrägen Stütztflächen 251 und 25" gegen die beiden Führungsflächen 2 und 3 gepreßt wird. Da diese Querkraft aber nicht über die ganze Länge der Bürste 25, sondern überwiegend in dessen vorderen Teil wirksam wird, wird zwecks Erzielung eines gleichmäßigen Andrucks eine weitere Querkraft auf den hinteren Teil der Bürste 25 durch das Druckgleitstück 20 aufgebracht. Zu diesem Zweck weist letzteres eine schräge Fläche 26 auf, die an einer am hinteren unteren Teil der Bürste 25 angearbeiteten Schrägfläche 27 durch die Kraft der Rollbandfeder 22 angedrückt wird. Wie aus den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, sind die beiden Führungsflächen 2 und 3 im oberen Bereich des Bürstenhalterkastens 1 durch einen geraden Steg 28 miteinander verbunden, wobei der gerade Steg 28 Teil eines Befestigungsprofils 29 ist. Zwischen der Innenseite des Steges 28 und der die beiden Stützflächen 251 und 25" miteinander verbindentn geraden oberen Abschlußfläche 30 der Bürste 25 ist ein Freiraum 31 vorgesehen, so daß die Bürste 25 durch die von der Rollbandfeder 22 und dem Druckgleitstück 20 erzeugten Querkräfte auch nach längerer Einsatzdauer und dem dadurch an den Stützflächen 25' und 25" möglichen Verschleiß einwandfrei geführt und flächig angedrückt wird. Ein weiterer Vorteil des Freiraumes 31 ist darin zu sehen, daß sich hier keine Ablagerungen festsetzen können. Neben diesem Freiraum 31 sind weitere Freiräume 32 und 33 zwischen den Seitenwänden 4 und 5 des Bürstenhalterkastens und der Bürste 25 vorgesehen, so daß die Bürste 25 tatsächlich nur über ihre Schrägflächen 25' und 25" geführt und lagerichtig gehalten ist.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 unterscheidet sich nur insofern von dem nach den Figuren 1 und 2, als daß das Druckgleitstück 20' nicht in einem Klemmbügel, sondern in einem Ausschnitt 35 im unteren, die Seitenwände 36 miteinander verbindenden Boden 37 geführt ist. Von den Seitenwänden 36 ist nur eine Seitenwand dargestellt. Die Rollbandfeder 22' stützt sich nicht an einem Klemmbügel ab. Vielmehr sind mit dem Boden 37 zwei Schrägflächen 38 aufweisende Halter 39 fest verbunden, an denen sich eine die Rollbandfeder 22' tragende Achse abstützt. Der Abstand der Halter 39 voneinander ist dabei größer als die Breite der Rollbandfeder 22'.
  • Die Ausführung nach Figur 4 findet Anwendung bei entweder sehr stark vorgespannter Feder 22 und gewünscht geringerer Querkraft.
  • Max Frost Maschinen- und Apparatebau, 4508 Bohmte

Claims (13)

1.) Bürstenhalter für elektrische Maschinen mit einem Bürstenhalterkasten, in dem eine Bürste gleitend geführt ist und mit einer einrollenden Bandfeder, deren eingerollter Teil zur Erzeugung einer Querkraft auf die Bürste an einer mit dem Bürstenhalterkasten verbundenen Schrägfläche anliegt und deren frei auslaufendes Ende auf die Bürste im .Sinne einer Axialverschiebung einwirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bürste (25) lediglich an ihrer der Rollbandfeder (22 bzw. 22') abgewandten Seite im Bürstenhalterkasten (1) zwangsgeführt ist und daß zur Erreichung des gewünschten Andruckes dieses Bereiches an die Führungsflächen (2, 3) des Bürstenhalterkastens (1) mit dem frei auslaufenden Ende der Rollbandfeder (22 bzw. 22') ein vorzugsweise eine Schrägfläche (26) aufweisendes Druckgleitstück (20) bzw. (20') befestigt ist, das mit einer dem Druckgleitstück (20) entsprechenden Anschlagfläche (27) der Bürste (25) zusätzlich zur Axialkraft die Querkraft verstärkt oder verringert.
2.) Bürstenhalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bürstenhalterkasten (1) zwei obere schräg zueinander verlaufende Führungsflächen (2, 3) aufweist und daß die Bürste (25) ebenfalls zwei entsprechende schräg zueinander verlaufende Stützflächen (25', 25") aufweist.
3.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bürste (25) an ihrer der Rollbandfeder (22 bzw. 22') abgewandten Seite eine Abschlußfläche (30) aufweist, zwischen der und der Innenseite des oberen Steges (28) des Kastens (1) ein Freiraum (31) vorhanden ist.
4.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Freiraum (32, 33) zwischen der Bürste (25) und den Seitenwänden (4, 5 bzw. 36) des Bürstenhalterkastens (1).
5.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgleitstück (20) in einem Ausschnitt (19) eines die Rollbandfeder (22) abstützenden Klemmbügels (16) geführt ist.
6.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rollbandfeder (22 bzw. 22') unter Zwischenschaltung eines Kunststoffgleitlagers an der Schrägfläche (17 bzw. 38) abstützt.
7.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbandfeder (22') auf einer Achse (40) drehbar gelagert ist, wobei die Achse (40) bewegbar an der Schrägfläche ist.
8.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbandfeder (22 bzw. 22') auf ihrer der Bürste zugewandten Seite mit einem Belag hoher Haftreibung versehen ist.
9.) Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6 bis 8,
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Bürstenhalterkasten zwei obere schräg zueinander verlaufende Führungsflächen auf, wobei die Bürste ebenfalls zwei entsprechende schräg zu- ' einander verlaufende Stützflächen aufweist. Auf diese Weise wird eire einwandfreie Anlage der beiden Kontaktflächen gewährleistet, die der Stromzuführung dienen können, so daß kein Kupferkabel mehr in die Kohlebürste eingestampft zu werden braucht. Das Kupferkabel stellt außerdem bei Kurzschlußbelastung eine Schwachstelle dar. Der Bürstenhalterkasten kann dann nämlich direkt leitend mit einer Stromschiene verbunden sein. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Herstellungskosten auf ein Minimum reduziert werden, weil lediglich zwei Kontaktflächen sorgfältig bearbeitet werden müssen und auf Armierungen gänzlich verzichtet werden kann. Als erfindungswesentlich muß auch eine Ausführung gesehen werden, bei welcher die Führungsflächen nicht schräg zueinander verlaufen, sondern beispielsweise kreisbogenförmig mit einer oberen Abflachung ausgebildet sind.
Damit der in die noch vorhandenen Führungsspalte eingedrungene Kohlestaub auch in Achsrichtung des Federwickels nicht verfestigt und nicht zu Betriebsstörungen führt, weist die Bürste an ihrer der Rollbandfeder abgewandten Seite eine gerade Abschlußfläche auf, zwischen der und der Innenseite des oberen Steges des Kastens ein Freiraum vorhanden ist. Des weiteren sind Freiräume zwischen der Bürste und den Seitenwänden des Bürstenhalterkastens vorgesehen. Um eine stabile Federstellung auch in unbelastetem Zustand zu gewährleisten, ist das Druckgleitstück in einem Ausschnitt eines die Rollbandfeder abstützenden Klemmbügels geführt. Zur Reduzierung der Reibung und zur Isolation der Rollbandfeder stützt sich erfindungsgemäß die Rollbandfeder unter Zwischenschaltung eines Kunststoffgleitlagers an der Schrägfläche ab. Einer weiteren Ausführungsform gemäß ist zur Formstabilisierung die Rollbandfeder über eine Buchse auf einer Achse drehbar gelagert, wobei die Achse bewegbar an einer Schrägfläche gehalten ist. Außerdem schlägt die Erfindung noch vor, daß die Rollbandfeder auf ihrer der Bürste zugewandten Seite mit einem Belag hoher Haftreibung versehen ist.
Im folgenden sll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles und mehrerer dieses schematisch darstellender Figuren näher bezeichnet werden. Dabei zeigt:
Figur 1 einen Bürstenhalter mit Bürste in der Vorderansicht,
Figur 2 den in Figur 1 dargestellten Bürstenhalter in der Seitenansicht
Figur 3 einen gegenüber den Figuren 1 und 2 abgewandelten Bürstenhalter in perspektivischer Darstellung,
Figur 4 eine Variante des Druckgleitstückes entsprechend der Figuren 1 - 3.
Mit 1 ist in den Figuren 1 und 2 ein Bürstenhalterkasten bezeichnet, der zwei dere schräg zueinander verlaufende Führungsflächen 2 und 3 aufweist. An diesen beiden Führungsflächen schließen sich nach unten die beiden Seitenwände 4 und 5 an, die an ihren unteren Enden um einen geringen Betrag nach innen um 90° abgewinkelt sind und Führungsflächen
EP84115828A 1983-12-23 1984-12-19 Bürstenhalter für elektrische Maschinen Expired EP0148474B1 (de)

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DE3346595A DE3346595C2 (de) 1983-12-23 1983-12-23 Bürstenhalter für elektrische Maschinen

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EP0148474A3 EP0148474A3 (en) 1985-08-14
EP0148474B1 EP0148474B1 (de) 1987-11-19

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