EP1109272B1 - Kohlebürstenhalter - Google Patents

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EP1109272B1
EP1109272B1 EP00127330A EP00127330A EP1109272B1 EP 1109272 B1 EP1109272 B1 EP 1109272B1 EP 00127330 A EP00127330 A EP 00127330A EP 00127330 A EP00127330 A EP 00127330A EP 1109272 B1 EP1109272 B1 EP 1109272B1
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EP
European Patent Office
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carbon brush
brush holder
conductor
spring element
holder
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EP00127330A
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EP1109272A2 (de
EP1109272A3 (de
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Diethard Schaut
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Schunk Italia Srl
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Schunk Italia Srl
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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
    • H01R39/40—Brush holders enabling brush movement within holder during current collection

Definitions

  • the invention relates to a carbon brush holder made in particular from punched or bent or folded sheet material with at least one of at least one wall of the carbon brush holder formed as punched an opening in the wall forming section as z.
  • mounting bracket or cable connector being in the longitudinal direction of the Carbon brush holder via a screw-like spring element which can be fixed in this acted upon carbon brush is slidably disposed, of which a conductor like a strand goes out, which is guided within the spring element, an S-shaped or serpentine course within the spring element has and preferably at the rear End of the carbon brush holder attached to this as welded.
  • a carbon brush holder is known from EP 0 398 320 B1, which is considered to be the closest prior art, from the one wall of which one Section is cut out and bent outwards, on which the strand of the axially in the Carbon holder slidable carbon brush is attached. So that the strand with the on the Coal brush acting coil spring does not collide, the former is through a longitudinal slot of the coal holder led outwards.
  • a carbon brush holder is known, the end with a cap is provided with a cup-shaped recess in which a portion of one of a Carbon brush outgoing strand is stackable. Between the recess and the carbon brush the strand runs straight.
  • a strand penetrates through one Carbon brush runs out, an axial opening of a plug.
  • the opening extends along the axis of the carbon brush.
  • the present invention is based on the problem of a carbon brush holder type mentioned in the beginning so that regardless of the position of the carbon brush and thus the one extending within the helically extending spring element Conductor such as wire is ensured that this with the spring element, ie. H. whose Windings, or the carbon brush holder can not get caught.
  • the problem is essentially solved in that the electrical conductor regardless of the position of the carbon brush, a direct or indirect pattern has within the spring element and that formed by the stamped course Envelope runs within the spring element.
  • the conductor is like stranded wire in its or her apparent shortening predetermined course stamped.
  • the conductor can be shaped, pre-tensioned, Pre-drilling, pre-bending, bending or in any other way in its movement be pre-embossed.
  • the leader will follow a course within the Spring defining insert which, for. B. can be pre-embossed or biased.
  • the shaping such as pre-stamping, pre-bending, preferably takes place during the Assembly process.
  • the course of the conductor within the spring element can thereby be determinable that when the conductor is elongated within the spring element, the latter apparent shortening by means of a removable aid such as a spike from the opening can be kept away.
  • a pin-like element such as a mandrel is used as an aid is used when pushing in the carbon brush of its end of the carbon brush holder on the inside. It can be used as an aid pin-shaped element can be used, by means of which the connection such as welding between the conductor and the carbon brush holder itself is checked.
  • the carbon brush 14 experiences in the direction of the front opening 16 of the Carbon holder 10 by means of a spring element 18, preferably in the form of a helical spring a force application.
  • the coil spring 18 is in the region of the end face 16 opposite region 20 of the carbon holder 10 can be fixed or supported.
  • a strand 22 extends from the carbon brush 14, for example by ramming or in other known manner is connected to the carbon brush 14.
  • the strand 22 extends itself in the space 24 surrounded by the coil spring 18 and runs as a function of the position of the carbon brush 14 more or less S-shaped or serpentine.
  • the braid is attached to a tab, for example welded.
  • Known carbon holder 10 stamped and folded from sheet material such as sheet brass the opposite walls to form so-called feather bellies to the outside are arched, have cable plugs or fastening tabs or another one Outer surface of the carbon holder 10 protruding portion.
  • This is in Fig. 2 with the Reference numeral 26 provided.
  • the protruding section 26 is a single wall punched and bent section, so that the corresponding wall has an opening 28.
  • the strand 22 becomes more actual regardless of it or apparent length enclosed by an envelope equal to or less than that Inner envelope of the coil spring 18 is.
  • a mandrel 30 In order to pre-emboss the strand 22 in its course, 14 in the space 24 surrounded by the helical spring 18 is an auxiliary element designed as a mandrel 30 introduced, which extends up to the end face 32 of the carbon brush on the inside of the carbon holder 14 extends. Furthermore, the mandrel 30 extends between the strand 22 and the opening 28. If the carbon brush 14 is now pressed into the carbon holder 10, the mandrel 30 causes when pushing the carbon brush into the carbon holder 10 moves, that is moved outwards the strand 22 is kept away from the opening 28, i. H.
  • the strand 22 experiences by means of the dome 30 when the Carbon brush 14 in the carbon holder 10 an embossing or pre-bending such that the strand 22 can no longer get caught with the coil spring 18 in the region of the opening 28. On Jamming the strand 22 between the spring 18 and the opening 28 is thus no longer possible.
  • the mandrel 30 itself can perform a double function. On the one hand, the mandrel 30 can Ensure the desired knockout of the strand 22. On the other hand, the mandrel 30 can Check the connection such as welded connection between the strand 22 and the carbon holder 10 are used in the rear end region 20.
  • a course specification for the strand 22 can also be achieved, for example, by providing the strand 22 with an insert, which has the desired preload or knockout.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kohlebürstenhalter aus insbesondere gestanztem bzw. gebogenem bzw. gefaltetem Blechmaterial mit zumindest einem aus zumindest einer Wandung des Kohlebürstenhalters ausgebildeten wie ausgestanzten eine Öffnung in der Wandung bildenden Abschnitt als z. B. Befestigungslasche oder Kabelstecker, wobei in Längsrichtung des Kohlebürstenhalters eine über ein in diesem festlegbares schraubenartiges Federelement beaufschlagte Kohlebürste verschiebbar angeordnet ist, von der ein Leiter wie eine Litze ausgeht, der bzw. die innerhalb des Federelementes geführt ist, einen S-oder schlangenförmigen Verlauf innerhalb des Federelements aufweist und vorzugsweise am hinteren Ende des Kohlebürstenhalters mit diesem befestigt wie verschweißt ist.
Aus der EP 0 398 320 B1, welche als nöchstliegender Stand der Technik angesehen wird, ist ein Kohlebürstenhalter bekannt, aus dessen einer Wandung ein Abschnitt ausgeschnitten und nach außen gebogen ist, an dem die Litze der axial in dem Kohlehalter verschiebbaren Kohlebürste befestigt wird. Damit die Litze mit der auf die Kohlebürste einwirkenden Schraubenfeder nicht kollidiert, wird erstere durch einen Längsschlitz des Kohlehalters nach außen geführt.
Bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen ist es jedoch erforderlich, dass die Litze innerhalb der Schraubenfeder bis zum hinteren Ende des Kohlebürstenhalters geführt und dort befestigt wie verschweißt wird. Sind in Seitenwandungen Ausschnitte vorhanden, so besteht die Gefahr, dass dann, wenn die Bürste gegen die von der Schraubenfeder hervorgerufenen Kraft in den Kohlehalter hineingeschoben ist, die Litze die Feder im Bereich der Öffnung durchsetzt, d. h. sich zwischen deren Windungen legt, so dass im Betriebsfall ein einwandfreies axiales Verschieben der Bürste nicht mehr gewährleistet ist.
Aus dem DE 77 20 448 U ist ein Kohlebürstenhalter bekannt, der endseitig mit einer Verschlusskappe mit becherförmiger Vertiefung versehen ist, in der ein Abschnitt einer von einer Kohlebürste ausgehenden Litze stapelbar ist. Zwischen der Vertiefung und der Kohlebürste verläuft die Litze geradlinig.
Bei einem Kohlebürstenhalter nach der US 2,254,277 durchsetzt eine Litze, die von einer Kohlebürste ausgeht, eine axiale Öffnung eines Verschlussstopfens. Die Öffnung erstreckt sich längs der Achsrichtung der Kohlebürste.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zu Grunde, einen Kohlebürstenhalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass unabhängig von der Stellung der Kohlebürste und damit des innerhalb des schraubenförmig verlaufenden Federelementes sich erstreckenden Leiters wie Litze sichergestellt ist, dass sich dieser mit dem Federelement, d. h. dessen Windungen, bzw. dem Kohlebürstenhalter nicht verhaken kann.
Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass der elektrische Leiter kohlebürstenpositionsunabhängig einen mittelbar oder unmittelbar aufgeprägten Verlauf innerhalb des Federelementes aufweist und dass die von dem aufgeprägten Verlauf gebildete Umhüllende innerhalb des Federelementes verläuft.
Erfindungsgemäß ist dem Leiter wie Litze bei seinem bzw. ihrem scheinbaren Verkürzen ein vorgegebener Verlauf aufgeprägt. Dabei kann der Leiter durch Formgebung, Vorspannung, Vordrillen, Vorknicken, Biegen oder in sonstiger Weise in seinem Bewegungsverlauf vorgeprägt sein. Auch besteht die Möglichkeit, dass der Leiter eine dessen Verlauf innerhalb der Feder vorgebende Einlage aufweist, die z. B. vorgeprägt oder vorgespannt sein kann. Vorzugsweise erfolgt die Formgebung wie das Vorprägen, Vorbiegen während des Montagevorgangs.
Insbesondere kann der Leiter in seinem Verlauf innerhalb des Federelementes dadurch bestimmbar sein, dass bei innerhalb des Federelementes langgestrecktem Leiter dieser beim scheinbaren Verkürzen mittels eines entfernbaren Hilfsmittels wie Dorn von der Öffnung fernhaltbar ist.
Ein Verfahren zum Bestücken eines Kohlebürstenhalters nach einem der Ansprüche 1-5 mit in dessen axialer Richtung verschiebbarer von einem an den Kohlebürstenhalter festleg- bzw. abstützbaren Federelement beaufschlagbarer Kohlebürste, von der ein Leiter wie eine Litze ausgeht, der bzw. die innerhalb von dem Federelement umgebenem Raum S- oder Schlangenförmig verläuft, wobei in zumindest einer Wandung des Kohlebürstenhalters eine Aussparung vorhanden ist, zeichnet sich durch die Verfahrensschritte aus
  • Anordnen der Kohlebürste in dem Kohlebürstenhalter in einer aus dem Kohlehalter herausgedrückten oder weitgehend herausgedrückten Stellung, wobei der Leiter in gestreckter oder weitgehend gestreckter Lage durch den von dem Federelement umgebenen Raum geführt ist,
  • Einführen eines Hilfsmittels zwischen den Leiter und das Federelement, wobei das Hilfsmittel sich entlang der Aussparung erstreckt, und
  • Hineindrücken der Kohlebürste in den Kohlehalter bei gleichzeitigem Mitbewegen des Hilfsmittels.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass als Hilfsmittel ein stiftartiges Element wie Dorn benutzt wird, der beim Hineindrücken der Kohlebürste von dessen kohlebürstenhalterinnenseitig verlaufender Stirnfläche ausgeht. Dabei kann als Hilfsmittel ein stiftförmiges Element benutzt werden, mittels dessen die Verbindung wie Verschweißung zwischen dem Leiter und dem Kohlebürstenhalter selbst überprüft wird.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Kohlehalter mit aus diesem herausgedrückter Kohlebürste und
Fig. 2
ein der Fig. 1 entsprechender Kohlehalter mit hineingedrückter Kohlebürste.
In den Fig. ist rein prinzipiell ein z. B. aus Messingblech gestanzter und gefalteter becherförmiger Kohlehalter 10 mit in dessen Längsrichtung 12 verschiebbarer Kohlebürste 14 dargestellt. Dabei erfährt die Kohlebürste 14 in Richtung stirnseitiger Öffnung 16 des Kohlehalters 10 mittels eines Federelementes 18 vorzugsweise in Form einer Schraubenfeder eine Kraftbeaufschlagung. Die Schraubenfeder 18 ist im Bereich des der Stirnseite 16 gegenüberliegenden Bereichs 20 des Kohlehalters 10 fixier- bzw. abstützbar.
Von der Kohlebürste 14 geht eine Litze 22 aus, die zum Beispiel durch Einstampfen oder in sonstiger bekannter Art und Weise mit der Kohlebürste 14 verbunden ist. Die Litze 22 erstreckt sich in dem von der Schraubenfeder 18 umgebenen Raum 24 und verläuft in Abhängigkeit von der Posititon der Kohlebürste 14 mehr oder weniger S- bzw. schlangenförmig. Im hinteren Bereich 20 des Kohlehalters 10 ist die Litze zum Beispiel an einer Lasche befestigt wie verschweißt.
Bekannte aus Blechmaterial wie Messingblech gestanzte und gefaltete Kohlehalter 10, bei denen gegenüberliegende Wandungen zur Bildung von sogenannten Federbäuchen nach außen gewölbt sind, weisen Kabelstecker oder Befestigungslaschen oder einen sonstigen über eine Außenfläche des Kohlehalters 10 vorstehenden Abschnitt auf. Dieser ist in der Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 26 versehen. Der abragende Abschnitt 26 ist dabei ein aus einer Wandung ausgestanzter und ausgebogener Abschnitt, so dass demzufolge die entsprechende Wandung eine Öffnung 28 aufweist.
Wird nach dem Stand der Technik eine Kohlebürste in einen bekannten Kohlehalter hineingedrückt, so kann die Litze zwischen Windungen der Schraubenfeder in Richtung der Öffnung gedrückt werden, so dass die Litze mit der Schraubenfeder verhaken kann. In diesem Fall ist ein einwandfreies axiales Verschieben der Kohlebürste innerhalb des Kohlehalters nicht mehr gewährleistet. Dies bedeutet, dass die Kohlebürste nicht mehr im erforderlichen Umfang mittels der Schraubenfeder aus dem Kohlehalter herausgedrückt oder auch hineingedrückt werden kann.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Litze 22 innerhalb des von der Schraubenfeder 18 umgebenen Raums 24 einen vorgeprägten Verlauf derart erfährt, dass unabhängig von der Stellung der Kohlebürste 14 und damit des Verlaufs der Litze 22 diese stets innerhalb des Raums 24 verläuft. Mit anderen Worten wird die Litze 22 unabhängig von dessen tatsächlicher bzw. scheinbarer Länge von einer Umhüllenden umschlossen, die gleich oder kleiner als die Innenumhüllende der Schraubenfeder 18 ist.
Um die Litze 22 in ihrem Verlauf vorzuprägen, wird bei herausgedrückter Kohlebürste 14 in dem von der Schraubenfeder 18 umgebenen Raum 24 ein als Dorn ausgebildetes Hilfselement 30 eingeführt, das sich bis zur kohlehalterinnenseitig verlaufenden Stirnfläche 32 der Kohlebürste 14 erstreckt. Ferner verläuft der Dorn 30 zwischen der Litze 22 und der Öffnung 28. Wird nun die Kohlebürste 14 in den Kohlehalter 10 hingedrückt, so bewirkt der Dorn 30, der beim Hereindrücken der Kohlebürste in den Kohlehalter 10 mitbewegt, also nach außen bewegt wird, dass die Litze 22 von der Öffnung 28 ferngehalten, d. h. weggedrückt wird, wodurch eine Prägung derart erfolgt, dass die Litze 22 bei Benutzung des Kohlehalters 10 mit der Kohlebürste 14 unabhängig von deren Stellung einen Verlauf zeigt, der ein Eindringen in die Windungen der Schraubenfeder 18 im Bereich der Öffnung 28 ausschließt.
Mit anderen Worten erfährt die Litze 22 mittels des Domes 30 beim Hineindrücken der Kohlebürste 14 in den Kohlehalter 10 eine Vorprägung bzw. Vorbiegung derart, dass die Litze 22 nicht mehr mit der Schraubenfeder 18 im Bereich der Öffnung 28 verhaken kann. Ein Verklemmen der Litze 22 zwischen der Feder 18 und der Öffnung 28 ist somit nicht mehr möglich.
Der Dorn 30 selbst kann dabei eine Doppelfunktion ausüben. Einerseits kann der Dorn 30 die gewünschte Vorprägung der Litze 22 sicherstellen. Andererseits kann der Dorn 30 zur Überprüfung der Verbindung wie Schweißverbindung zwischen der Litze 22 und dem Kohlehalter 10 in dessen hinterem Endbereich 20 benutzt werden.
Anstelle des mechanischen Vorprägens der Litze 22 kann eine Verlaufsvorgabe für die Litze 22 zum Beispiel auch dadurch erreicht werden, dass die Litze 22 mit einer Einlage versehen wird, die die gewünschte Vorspannung bzw. Vorprägung aufweist.

Claims (8)

  1. Kohlebürstenhalter (10) aus insbesondere gestanztem bzw. gefaltetem Blechmaterial mit zumindest einem aus zumindest einer Wandung des Kohlebürstenhalters ausgebildeten wie ausgestanzten eine Öffnung (28) in der Wandung bildenden Abschnitt als zum Beispiel Befestigungslasche oder Kabelstecker, wobei in Längsrichtung (12) des Kohlebürstenhalters eine über ein in diesem festlegbares schraubenartiges Federelement (18) beaufschlagte Kohlebürste (14) verschiebbar angeordnet ist, von der ein Leiter wie eine Litze (22) ausgeht, der bzw. die innerhalb des Federelementes geführt ist, eine S- oder schlangenförmigen Verlauf innerhalb des Federelements aufweist und vorzugsweise am hinteren Endbereich (20) des Kohlebürstenhalters mit diesem befestigt wie verschweißt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leiter kohlebürstenpositionsunabhängig einen aufgeprägten Verlauf innerhalb des Federelementes (18) derart aufweist, dass die von dem Verlauf gebildete Umhüllende innerhalb des Federelementes verläuft.
  2. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter durch Formgebung, Vorspannung, Vordrillung, Vorknicken oder Vorbiegen in seinem Bewegungsverlauf vorgeprägt ist.
  3. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter eine dessen Verlauf innerhalb des von dem Federelement (18) umgebenen Raums (24) vorgebende Einlage aufweist..
  4. Kohlebürstenhalter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einlage vorgeprägt bzw. vorgespannt ist.
  5. Kohlebürstenhalter nach zumindest Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter in seinem Verlauf innerhalb des Federelementes (18) dadurch einprägbar ist, dass bei innerhalb des Federelementes langgestreckt oder im Wesentlichen langgestreckt verlaufendem Leiter dieser beim scheinbaren Verkürzen mittels eines Hilfselementes (30) wie Dom von der Öffnung (28) fernhaltbar ist.
  6. Verfahren zum Bestücken eines Kohlebürstenhalters (10) nach einem der Ansprüche 1-5 mit in dessen Längsrichtung verschiebbarer von einem in dem Kohlebürstenhalter festleg- bzw. abstützbarem Federelement (18) beaufschlagter Kohlebürste (14), von der ein Leiter wie eine Litze (22) ausgeht, die in von dem Federelement umgebenen Raum S- oder schlangenförmig verläuft, wobei in zumindest einer Wandung des Kohlebürstenhalters eine Aussparung (28) vorhanden ist, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    Anordnen der Kohlebürste (14) in dem Kohlebürstenhalter (10) in einer aus dem Kohlebürstenhalter herausgedrückten oder weitgehend herausgedrückten Stellung und Führen des Leiters in gestreckter oder weitgehend gestreckter Lage durch den von dem Federelement (18) umgebenen Raum und Verbinden des Leiters mit dem Kohlebürstenhalter in dessen hinterem Endbereich,
    Einführen eines Hilfselementes (30) zwischen den Leiter und das Federelement,
    wobei das Hilfselement sich entlang der Aussparung (28) erstreckt, und
    Hineindrücken der Kohlebürste in den Kohlebürstenhalter bei gleichzeitigem Mitbewegen des Hilfselementes..
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein entfernbares stiftartiges Element wie Dom als das Hilfselement (30) benutzt wird, das bzw. der von der kohlehalterinnenseitig verlaufenden Stirnfläche der Kohlebürste (14) ausgeht.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels des stiftförmigen Elementes (30) die Verbindung wie Verschweißung zwischen dem Leiter und dem Kohlebürstenhalter (10) überprüft wird.
EP00127330A 1999-12-15 2000-12-13 Kohlebürstenhalter Expired - Lifetime EP1109272B1 (de)

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EP1109272A2 EP1109272A2 (de) 2001-06-20
EP1109272A3 EP1109272A3 (de) 2002-02-06
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