ES2288294T3 - Portaescobillas tubular para una maquina dinamoelectrica. - Google Patents

Abstract

Portaescobillas para una unidad de transferencia de corriente de una máquina dinamoeléctrica con un conmutador (7), en particular para un motor eléctrico, donde el portaescobillas (3), que se hace en particular de metal, tiene regiones de guía para guiar una escobilla (11), que se puede desplazar con relación a la dirección longitudinal y que se construye, en particular, como una escobilla de carbono multicapa (11), y hay una espaciación entre las regiones de guía y la escobilla (11) transversalmente a la dirección longitudinal de la escobilla (11), caracterizado porque en una región de guía delantera del portaescobillas (3), que mira al conmutador (7), la espaciación (11) en al menos una dirección longitudinal transversal a la escobilla es menor que la espaciación (12) en una región de guía trasera del portaescobillas (3), que mira en dirección contraria al conmutador (7).

Description

Portaescobillas tubular para una máquina dinamoeléctrica.

La invención se refiere a un portaescobillas para una unidad de transferencia de corriente de una máquina dinamoeléctrica con un conmutador, en particular para un motor eléctrico, donde el portaescobillas, que se hace en particular de metal, tiene regiones de guía para guiar una escobilla, que se puede desplazar con relación a la dirección longitudinal y que se construye, en particular, como una escobilla de carbono multicapa, y hay una espaciación entre las regiones de guía y la escobilla transversalmente a la dirección longitudinal de la escobilla. Además, la invención se refiere a una escobilla para el portaescobillas, a una unidad de transferencia de corriente para una máquina dinamoeléctrica con el portaescobillas y/o la escobilla, a una máquina dinamoeléctrica con dicha unidad de transferencia de corriente y a un método para producir el portaescobillas.

La unidad de transferencia de corriente representa el denominado sistema de contacto deslizante que asegura una conexión eléctrica entre un suministro de corriente o los terminales externos de la máquina dinamoeléctrica y los devanados de un rotor. Para dicha finalidad, en las máquinas dinamoeléctricas conocidas, tales como los motores eléctricos, se facilita una disposición con escobillas fijadas espacialmente, que generalmente constan de carbono y están en contacto deslizante con un conmutador rotativo. El conmutador consta de segmentos individuales conductores eléctricos que están conectados con los devanados del rotor. La escobilla desliza a lo largo en los segmentos para producir un contacto eléctrico entre los segmentos y la escobilla.

Se conocen diferentes formas de construir las unidades de transferencia de corriente. Una de estas formas de construcción propone la guía deslizante de una escobilla en un portaescobillas fijado tridimensionalmente, que también se denomina guía de escobilla o manguito de escobilla. La escobilla es empujada por un muelle en dirección hacia el conmutador, por ello en una dirección radial. Con ello se asegura una presión sustancialmente constante de la escobilla en el conmutador. Igualmente, la escobilla es rastreada dentro del portaescobillas por medio de la fuerza de muelle con el fin de compensar el desgaste de la escobilla.

Las denominadas escobillas de carbono multicapa se usan en las unidades de transferencia de corriente conocidas en particular en el caso de motores de corriente alterna, por ejemplo en el caso de motores universales de corriente alterna. Tales escobillas de carbono multicapa tienen, entre capas de carbono individuales, capas de alta resistencia o no conductoras eléctricas para reducir las denominadas corrientes cruzadas o corrientes de cortocircuito dentro de la escobilla. Tales corrientes cruzadas pueden surgir cuando una escobilla está en contacto con dos segmentos adyacentes del conmutador, o cuando una escobilla o capas individuales de la escobilla entra o entran en contacto con un portaescobillas conductor eléctrico, de tal manera que se pueda formar una corriente transversalmente a la escobilla. Los portaescobillas conductores eléctricos, que son generalmente de metal, se usan frecuentemente en máquinas dinamoeléctricas en razón de su producción económica. Para prevención de contacto entre la escobilla y el portaescobillas, por lo que se puede formar una corriente cruzada en la escobilla, tales portaescobillas tienen una holgura lateral relativamente grande entre la escobilla y el portaescobillas. Por ejemplo, una escobilla de carbono de un motor universal de corriente alterna de una lavadora es generalmente de 0,04 a 0,05 milímetros más estrecho en su dirección transversal que la región de guía interior, que está asociada con esta dirección transversal, del portaescobillas de carbono. En el caso de una escobilla de carbono que está en el centro en el portaescobillas de carbono, la holgura relativamente grande entre la escobilla de carbono y portaescobillas de carbono es así de 0,02 a 0,025 milímetros a ambos lados en ese caso.

Durante el uso previsto de la escobilla, la escobilla se desgasta porque sufre abrasión. El polvo de escobilla producido entra entre la escobilla y el portaescobillas. Para que la escobilla no se pueda atascar en el portaescobillas debido al polvo de escobilla o que no se produzcan corrientes cruzadas en la escobilla por las partículas de polvo parcialmente no quemadas y por ello conductoras eléctricas, es igualmente ventajosa una holgura lateral grande entre la escobilla y el portaescobillas. Las partículas de polvo que entran en el espacio entre escobilla y el portaescobillas pueden escapar fácilmente de nuevo en el caso de una holgura grande.

Con una holgura grande es desventajoso el ruido que se produce durante la operación de la máquina dinamoeléctrica. Tan pronto como la escobilla encuentra un borde de segmento, la escobilla choca contra las paredes interiores del soporte. A este respecto la escobilla choca dos veces por segmento.

Una solución conocida para la prevención del ruido propone procesar más la superficie del conmutador, que está provista de segmentos, por ejemplo, por el denominado apomazado o rectificado fino. Se nuevo surgen partículas de polvo durante el re-procesado del conmutador y hay que quitarlas, lo que es caro, de modo que estas partículas de polvo no puedan producir a su vez atasco de la escobilla.

Un portaescobillas que es especialmente adecuado para guía de escobillas de carbono multicapa y que tiene una espaciación transversalmente a la escobilla de carbono a guiar, se conoce por DE 101 57 604 A1 o US-A-3983432. El portaescobillas se hace de hoja metálica de acero recubierta con estaño y recubierta con una capa aislante. La capa aislante formada en el portaescobillas sirve para la prevención de una corriente de cortocircuito o corriente cruzada entre capas individuales de una escobilla de carbono multicapa. Se aplica una laca tal como laca de resina fenólica, laca de resina epoxi o laca de poliestirol, como capa de aislamiento a la hoja metálica de acero del portaescobillas de carbono. En el caso de uso de tal aislamiento entre el portaescobillas de carbono y la escobilla de carbono multicapa, el espacio intermedio o la holgura entre el portaescobillas y la escobilla de carbono puede ser de tolerancia estrecha. Mediante dicha holgura estrecha se evita el choque de la escobilla de carbono contra el portaescobillas. Una desventaja de la pequeña cantidad de holgura es que el polvo de escobilla que entra en el espacio intermedio puede sedimentar en el espacio intermedio, por lo que la escobilla se atasca en el portaescobillas o las capas de la escobilla se cortocircuitan por polvo de escobilla no quemado. Además, tal capa de aislamiento no puede recibir una carga térmica y mecánica fuerte como una guía de metal puro.

Por otra parte, en el estado de la técnica según US 2 420 279 se propone una disposición en la que la escobilla es empujada lateralmente hacia una pared del portaescobillas por medio de un elemento elástico de bola conectado con la escobilla. Sin embargo, es desventajoso con esta construcción que el muelle previsto para el reajuste de la escobilla dentro del portaescobillas tenga que tener una fuerza elástica significativamente más alta que en el caso de formas de realización que proporcionan una holgura entre la escobilla y el portaescobillas. Sin embargo, la fuerza elástica necesaria para superar el rozamiento entre la escobilla y el portaescobillas puede dar lugar a un mayor grado de desgaste de la escobilla en el conmutador.

Consiguientemente, la invención se basa en la tarea de diseñar un portaescobillas de carbono y/o una escobilla de carbono o una unidad de transferencia de corriente resultante, para una máquina dinamoeléctrica de tal manera que una escobilla de la unidad de transferencia de corriente no produzca ningún ruido y/o no se puedan formar corrientes cruzadas en la escobilla. Además, se facilitará un método para producir un portaescobillas correspondiente. En ese caso, por una parte, la unidad de transferencia de corriente se creará de tal manera que no se produzcan corrientes cruzadas en la escobilla o la escobilla no se pueda atascar en el portaescobillas debido al polvo de escobilla que surge en la operación y, por la otra, la unidad de transferencia de corriente o sus componentes se pueden producir de forma económica y simple.

Según la invención esta tarea se logra por las características de la reivindicación 1 de un portaescobillas, la reivindicación paralela 10 de una escobilla de carbono, la reivindicación paralela 12 de una unidad de transferencia de corriente y la reivindicación paralela 13 de una máquina dinamoeléctrica. Refinamientos ventajosos de la invención se representan por las características de las reivindicaciones secundarias.

Ha demostrado ser especialmente ventajoso diseñar el portaescobillas de una máquina dinamoeléctrica con un conmutador, donde el portaescobillas tiene regiones de guía para guiar una escobilla desplazable con relación a la dirección longitudinal y hay una espaciación entre las regiones de guía del portaescobillas y la escobilla transversalmente a la dirección longitudinal de la escobilla, de tal manera que en una región de guía delantera que mira al conmutador la espaciación en al menos una dirección longitudinal transversal a la escobilla sea menor que en una región de guía trasera alejada del conmutador. La holgura entre la escobilla y el portaescobillas en la región que mira al conmutador se puede restringir así de modo que la escobilla sea guiada casi sin holgura en esta región. El choque de la escobilla contra el portaescobillas durante la operación prevista de la unidad de transferencia de corriente se evita cuando la holgura se restringe en una orientación tangencial al conmutador. Se puede mantener e incluso rebajar la holgura, predeterminada según DIN 43008, de una unidad de transferencia de corriente. Así se puede evitar efectivamente la formación de ruidos por choque de la escobilla. Además, pruebas realizadas han demostrado que en el caso de una construcción de ese tipo puede haber una holgura grande dispuesta transversalmente entre la región de guía trasera alejada del conmutador y la escobilla de carbono sin que la escobilla choque contra el soporte durante la operación. La holgura grande en la región de guía trasera es ventajosa, dado que así hay espacio suficiente para el polvo de escobilla que se produzca. Con ello se puede evitar efectivamente el denominado atasco de la escobilla en el portaescobillas. Además, mediante un diseño de un portaescobillas de ese tipo es posible un montaje simple de la unidad de transferencia de corriente, dado que la escobilla se puede introducir fácilmente en el portaescobillas en el caso de montaje de la unidad de transferencia de corriente.

Según un desarrollo ventajoso de la invención, en la región de guía delantera, el portaescobillas tiene entre la escobilla y el portaescobillas una espaciación o holgura, decisiva para el guiado de la escobilla, que en la región de guía delantera del portaescobillas es al menos 0,005 milímetros más pequeña que en la región de guía trasera. Por esta construcción se logra que, en el caso de una guía casi sin holgura de la escobilla en la región de guía delantera, haya una holgura suficientemente grande en la región de guía trasera del portaescobillas. Pruebas han demostrado que una holgura en la región de guía trasera creada por al menos 0,005 milímetros es suficiente para evitar el atasco de la escobilla en el portaescobillas durante la operación en una máquina dinamoeléctrica.

En un desarrollo ventajoso de la invención en el que un plano de guía, formado por la región de guía delantera y trasera de una primera pared del portaescobillas, está inclinado con relación a un plano de guía formado por la región de guía delantera y trasera de una segunda pared, donde la segunda pared está enfrente de la primera pared, ... En el caso de un diseño de ese tipo se pueden reutilizar las plantas anteriores de producción de portaescobillas, dado que, por ejemplo, la inclinación según la invención de las secciones de pared opuestas del portaescobillas puede ser producida por un simple re-prensado de secciones de pared mutuamente paralelas o regiones de guía de portaescobillas convencionales. Por lo tanto, el portaescobillas puede ser de nuevo de construcción integral.

Preferiblemente, según otro desarrollo según la invención, al menos una pared del portaescobillas, que guía la escobilla axialmente o paralela al eje de rotación del conmutador, tiene al menos un paso y/o canal en una región delantera del portaescobillas. Por medio de tal diseño de un portaescobillas se puede lograr de manera ventajosa que el polvo de escobilla producido y que entre en la región delantera del portaescobillas pueda escapar de forma simple y completamente a través del paso y/o el canal de la región delantera.

En otro refinamiento según la invención, el paso en la región delantera del portaescobillas se hace como una ranura abierta en el extremo en el lado del conmutador. Con ello se promueve más el escape de polvo de escobilla producido.

En un desarrollo alternativo de la invención, el paso del portaescobillas tiene forma de rejilla. En virtud de tal forma de diseño se puede lograr una zona de abertura muy grande mediante una pluralidad de pasos en el portaescobillas sin que tales pasos limiten la rigidez del portaescobillas, dado que las hojas restantes entre los pasos todavía tienen una resistencia suficiente. Tal diseño del portaescobillas sirve para el escape rápido del polvo de escobilla.

Ha demostrado ser especialmente ventajoso en otro desarrollo según la invención que la región de guía delantera esté formada por una porción conformada del portaescobillas que se dirige hacia la escobilla. Dado que, en el caso de una forma de diseño del portaescobillas de ese tipo, la escobilla puede contactar las regiones de guía del portaescobillas solamente de forma puntual o lineal, solamente se obtienen así pequeñas superficies de guía del portaescobillas. Con ello se reduce de forma significativa el rozamiento entre la escobilla y el portaescobillas, requiriéndose así solamente una pequeña fuerza elástica para desplazar la escobilla. Una menor fuerza elástica tiene al mismo tiempo el efecto de una reducción del desgaste de la escobilla.

Según un desarrollo ventajoso, las porciones conformadas dirigidas hacia dentro de la región de guía delantera del portaescobillas se construyen en forma de al menos una ondulación y/o protuberancia. Tales diseños se puede producir de manera especialmente simple, por ejemplo por estampado. También es ventajoso con este diseño del portaescobillas que sea posible una holgura o espaciación relativamente grande entre la escobilla y el portaescobillas a una mayor proximidad fuera de la región de guía delantera así formada del portaescobillas. Las partículas de polvo de escobilla que pasan entre la escobilla y el portaescobillas pueden escapar así fácilmente de nuevo.

En otra realización ventajosa de la invención, el portaescobillas tiene en la región de guía delantera una capa de alta resistencia o no conductora eléctrica. Tal capa puede evitar la formación de corrientes cruzadas en la escobilla. Esto tiene la consecuencia de que el desgaste de la durante la operación de la máquina dinamoeléctrica puede ser reducido y así se prolonga la duración de servicio de la escobilla. Dicha capa se extiende en los portaescobillas aislados conocidos por toda la región de guía de un portaescobillas. En contraposición, un portaescobillas según el desarrollo de la invención se puede hacer más económicamente que los portaescobillas anteriormente conocidos dado que solamente la región de guía delantera del portaescobillas tiene una capa no conductora eléctrica.

La invención también se refiere a una escobilla que sirve para uso en el portaescobillas según la invención. La forma de realización ventajosa de la escobilla se distingue por el hecho de que las regiones de la escobilla que pueden contactar la región de guía delantera del portaescobillas durante el uso previsto para operación de una máquina dinamoeléctrica, tienen una capa de alta resistencia o no conductora eléctrica. Tal capa puede evitar la formación de corrientes cruzadas en la escobilla. Dado que solamente regiones parciales de la escobilla tienen que tener la capa no conductora eléctrica, se puede ahorrar material aislante en comparación con escobillas recubiertas en toda la zona.

En un desarrollo ventajoso de la invención, la capa no conductora eléctrica de la escobilla consta de una laca aislante. Tal laca se puede recubrir en la escobilla de forma simple, por lo que el costo de la escobilla se incrementa solamente de forma insignificante.

Además, la invención se refiere a una unidad de transferencia de corriente que incluye ventajosamente al menos un portaescobillas según la invención y/o una escobilla según la invención. Igualmente, la invención se refiere a una máquina dinamoeléctrica con tal unidad de transferencia de corriente, un portaescobillas según la invención y/o una escobilla según la invención. Tal unidad de transferencia de corriente o tal máquina dinamoeléctrica en forma de un motor universal de corriente alterna puede ser usada de forma especialmente ventajosa en una lavadora, dado que tales aparatos tienen que operar con baja emisión de ruido, donde se puede usar los componentes más económicos posibles, por ejemplo un motor de accionamiento con una unidad de transferencia de corriente según la invención, para la producción de la
lavadora.

Además, la invención se refiere a un método según la reivindicación 14 para producir el portaescobillas según la invención, donde el método incluye ventajosamente, aparte de un paso de producir un portaescobillas, otro paso en el que el portaescobillas es prensado posteriormente o estampado en una zona de la región de guía delantera de modo que un portaescobillas dé lugar a que la espaciación de una escobilla, que ha de ser guiada, en al menos una dirección longitudinal transversal a la escobilla, sea menor en una región de guía delantera del portaescobillas que en una región de guía trasera.

La invención así como sus realizaciones ventajosas se describen con más detalle a continuación en base a ejemplos de realizaciones y dibujos esquemáticos que no son a escala y en los que:

La figura 1 representa una vista en sección a través de una unidad de transferencia de corriente y un conmutador de una máquina dinamoeléctrica con regiones de guía mutuamente inclinadas.

La figura 2 representa una vista en sección dispuesta transversalmente A-A de la unidad de transferencia de corriente en una región de guía delantera.

La figura 3 representa una vista en sección dispuesta transversalmente B-B de la unidad de transferencia de corriente en una región de guía trasera.

La figura 4 representa una sección a través de una unidad de transferencia de corriente con porciones conformadas, que se dirigen hacia la escobilla, del portaescobillas para formar una región de guía delantera.

La figura 5 representa una vista en sección dispuesta transversalmente C-C de la unidad de transferencia de corriente con porciones conformadas, que se dirigen hacia la escobilla, del portaescobillas para formar una región de guía delantera.

La figura 6 representa una vista lateral de la unidad de transferencia de corriente con porciones conformadas, que se dirigen hacia la escobilla, del portaescobillas para formación de una región de guía delantera y una vista lateral del conmutador.

La figura 7 representa una vista en sección dispuesta transversalmente C'-C' de una unidad de transferencia de corriente en una región de guía delantera, donde el portaescobillas tiene una capa no conductora eléctrica en la zona de la región de guía delantera.

Las figuras 8 y 9 muestran vistas laterales de unidades de transferencia de corriente con un portaescobillas con pasos laterales y una vista en sección del conmutador.

La figura 10 representa una vista en sección dispuesta transversalmente de una unidad de transferencia de corriente con un portaescobillas, que tiene un paso.

La figura 11 representa una vista en sección dispuesta transversalmente de una unidad de transferencia de corriente con un portaescobillas, que tiene un canal.

La figura 12 representa una sección a través de una unidad de transferencia de corriente con una escobilla, que tiene capas no conductoras eléctricas en regiones dispuestas externamente.

Y la figura 13 representa una vista en sección dispuesta transversalmente D-D a través de la unidad de transferencia de corriente con una escobilla, que tiene capas no conductoras eléctricas en regiones dispuestas externamente.

La descripción de los ejemplos de realización ventajosos de la invención se realiza en base al uso en un motor universal de corriente alterna que sirve para el accionamiento de un tambor montado rotativamente dispuesto en un aparato de tratamiento de ropa sucia. Sin embargo, la invención no se limita a tal construcción especial de una máquina dinamoeléctrica ni al uso de la máquina en el aparato de tratamiento de ropa sucia. Más bien, la invención se extiende a unidades de transferencia de corriente o portaescobillas y escobillas que se pueden utilizar en máquinas dinamoeléctricas con un conmutador mecánico.

La figura 1 representa una vista en sección de una unidad de transferencia de corriente y de un conmutador 7 de un motor universal de corriente alterna (no ilustrado), que a continuación se denomina solamente motor. La unidad de transferencia de corriente consta de una línea terminal 1, una escobilla de carbono multicapa 11, que tiene dos capas conductoras eléctricas 5 y 8 y una capa de alta resistencia o no conductora eléctrica 9 dispuestas entre estas capas, un muelle 2 y un portaescobillas estacionario 3. La línea terminal 1 está conectada por un punto de contacto común con ambas capas 5 y 8 de la escobilla de carbono multicapa 11. Para simplificación, la escobilla de carbono multicapa 11 también se denomina escobilla 11 a continuación. La escobilla 11 se puede desplazar en su dirección longitudinal, por lo tanto en la dirección X, en el portaescobillas 3. Una escobilla es empujada contra el conmutador 7 o contra el segmento 6 dispuesto en el conmutador 7 por medio de la fuerza producida por el muelle 2. Además, el muelle 2 tiene el efecto de que la escobilla 11 es empujada, para ajuste, a lo largo de la dirección X en correspondencia con el desgaste operativo de la escobilla 11. La escobilla 11 desliza, durante la rotación D del conmutador 7, que está conectado fijamente con un rotor del motor, sobre los segmentos 6, que están conectados con devanados individuales del rotor. Así se produce contacto eléctrico entre la escobilla 11 y los segmentos 6 o los devanados del rotor.

La escobilla 11 es guiada, en cada caso, por dos paredes interiores opuestas del portaescobillas 3, haciendo en ese caso una espaciación entre la escobilla 11 y las paredes interiores del portaescobillas 3 en cada ejemplo en una dirección longitudinal transversal a la escobilla. Las paredes o regiones interiores de las paredes interiores del portaescobillas 3 representan las denominadas regiones de guía. En el caso de la realización preferida ilustrada en las figuras 1 a 3, las paredes 4 y 10 del portaescobillas 3 están conformadas de modo que la espaciación I_{1} entre la escobilla 11 y las secciones de pared 4a y 10a en una región de guía delantera del portaescobillas 3 sea menor que la espaciación I_{2} entre la escobilla 11 y las secciones de pared 4b y 10b en una región de guía trasera, formando en ese caso las secciones de pared 4a y 4b un plano de guía 12, y las secciones de pared 10a y 10b un plano de guía 14. La región de guía delantera del portaescobillas 3 mira al conmutador 7 y está en un plano A-A. Correspondientemente, la región de guía trasera del portaescobillas 3 mira en dirección contraria al conmutador 7 y está en un plano B-B. Una sección en el plano A-A a través del portaescobillas 3 y a través de la escobilla 11 se ilustra en la figura 2 y una sección en el plano B-B se ilustra en la figura 3. En particular, una reducción de la espaciación o la holgura entre la escobilla 11 y el portaescobillas 3 en la dirección Y tangencial al conmutador 7 reduce el choque de la escobilla 11 contra el portaescobillas 3, donde ventajosamente una reducción de la holgura es suficiente en la región delantera del portaescobillas 3. La invención no se limita a tal diseño especial del portaescobillas 3 en el que la espaciación I_{1} entre la escobilla 11 y el portaescobillas 3 es menor, en la región delantera, en una dirección (dirección Y) tangencial al conmutador, que la espaciación I_{2} en la región de guía trasera. La espaciación entre la escobilla 11 y el portaescobillas 3 también puede ser menor, en una región de guía delantera en una dirección axial (dirección Z) que es transversal a la dirección longitudinal de la escobilla 11, que en una región de guía trasera.

La escobilla de carbono 11 de un motor de una lavadora doméstica tiene, en el ejemplo de realización presente, una anchura (dirección Y) de 5 milímetros. Ha demostrado ser especialmente ventajoso diseñar el portaescobillas 3 de tal escobilla de carbono 11 de tal manera que la anchura del agujero, que es decisiva para la guía, del portaescobillas 3 en la región delantera ascienda a 5,03 milímetros y que sea 0,02 milímetros menor que en la región de guía trasera. La espaciación I_{1} en la región de guía delantera asciende así, en el caso de una escobilla 11 dispuesta en el centro en el portaescobillas 3, a 0,015 milímetros en ambos lados y la espaciación I_{2} en la región de guía trasera a 0,025 milímetros en ambos lados. Pruebas han demostrado que durante la operación del motor universal de la lavadora la escobilla 11 choca contra el portaescobillas significativamente menos cuando la espaciación I_{1}, que es decisiva para la guía de la escobilla 11, en la región de guía delantera se reduce con relación a la espaciación I_{2} en la región de guía trasera al menos 0,005 milímetros.

En otra forma de realización preferida del portaescobillas 3, el plano 12, formado por la región de guía delantera y trasera, de una pared del portaescobillas 3 está inclinado con relación al plano opuesto 14 formado por la región de guía delantera y trasera de la pared opuesta del portaescobillas 3. En el portaescobillas 3 ilustrado en la figura 1, las paredes opuestas 4 y 10 son rectas, extendiéndose así las paredes 4 y 10 inclinadas una con relación a otra.

Las ilustraciones de las figuras 8 y 9 muestran vistas laterales de portaescobillas 3 en dos formas de realización ventajosas diferentes, donde una región parcial del conmutador 7 se ilustra en sección en las ilustraciones. La figura 10 representa una sección a través del portaescobillas 3 en una región delantera o de lado de conmutador del portaescobillas 3. En esta forma de realización, los pasos 17, 19 están presentes en la región de las paredes 21 y 22 del portaescobillas 3 en el lado del conmutador. En ese caso, los pasos 17, 19 se forman preferiblemente en paredes opuestas que guían lateral o axialmente la escobilla 11 y están a lo largo de la dirección Y. El polvo de escobilla que pasa entre la escobilla 11 y el portaescobillas 3 puede escapar de nuevo a través de estos pasos 17, 19. Con ello se evita efectivamente el atasco de la escobilla 11 en el portaescobillas 3 producido por polvo de escobilla. En formas de realización alternativas, los pasos 17 y 19 también pueden estar presentes en más paredes del portaescobillas 3. En formas de realización ilustradas en las figuras 8 y 9, el paso 19 del portaescobillas 3 tiene forma de ranura, que se abre en el extremo en el lado del conmutador. Para ampliación de la zona de abertura, se forman más pasos 17 en forma de rejilla en la región delantera del portaescobillas 3, donde las hojas 18 permanecen entre los pasos 17 y/o el paso 19. El portaescobillas 3 tiene una rigidez suficiente en virtud de estas hojas 18.

En otra forma de realización alternativa de un portaescobillas 3, que se ilustra en la figura 11, se ha formado un canal respectivo 20 en la región delantera o de lado de conmutador del portaescobillas 3 en cada una de las paredes opuestas 21, 22. En ese caso, la figura 11 representa una vista en sección de la escobilla 11 y el portaescobillas 3 en un plano que mira al conmutador. Los canales 20 se forman preferiblemente en paredes que guían axialmente la escobilla 11 y están a lo largo de la dirección Y. El polvo de escobilla producido también puede escapar de nuevo del espacio entre la escobilla 11 y el portaescobillas por medio de tales canales.

En el caso de la realización del portaescobillas 3 ilustrada en las figuras 4 a 6, el portaescobillas 3 tiene, en la región en el lado del conmutador y en paredes opuestas 4' y 10' del portaescobillas 3, porciones conformadas 13, 15 dirigidas hacia la escobilla 11. Las superficies internamente dispuestas de las porciones conformadas 13, 15 representan superficies de guía delanteras o regiones de guía para la escobilla 11. Las porciones conformadas 13 forman, conjuntamente con la región de guía trasera de la pared 4' del portaescobillas 3, el plano de guía 12, y las porciones conformadas 15 forman, conjuntamente con la región de guía trasera de la pared opuesta correspondiente 10', el plano de guía 14. En esta forma de realización es especialmente ventajoso que las paredes opuestas del portaescobillas 3 puedan ser sustancialmente paralelas, donde a través de las porciones conformadas 13, 15 la espaciación I_{1} entre la escobilla 11 y la región de guía delantera del portaescobillas 3 es menor que la espaciación I_{2} entre la escobilla 11 y la región de guía trasera del portaescobillas 3.

Como se ilustra en las figuras 4 y 5, el portaescobillas 3 se hace de tal manera que las porciones conformadas 13 y 14 del portaescobillas 3 sean parecidas a protuberancia. También son posibles realizaciones alternativas de las porciones conformadas del portaescobillas 3, tal como una o más ondulaciones, para la formación de una región de guía delantera.

En otra realización ventajosa de la invención el portaescobillas 3 tiene, en la región de la región de guía delantera, una capa de alta resistencia o no conductora eléctrica 16, que mira a la escobilla 11. En el ejemplo de realización ilustrado en la figura 6, se recubre una laca aislante en las porciones conformadas 13, 15 del portaescobillas que se dirigen hacia la escobilla 11.

Las ilustraciones de las figuras 12 y 13 muestran una forma de realización de una unidad de transferencia de corriente con un portaescobillas 3 según la invención, que tiene en la región de guía delantera una menor espaciación de la escobilla 11 que en la región de guía trasera, y una escobilla 11, que tiene una capa de alta resistencia o no conductora eléctrica 23 o capa aislante 23. Esta capa no conductora eléctrica 23 está confinada a zonas de la escobilla 11 que pueden contactar la región de guía delantera del portaescobillas 3 durante el uso previsto. En el ejemplo de realización ilustrado se recubre una capa aislante, que consta de laca de resina fenólica, laca de resina epoxi o laca de poliestirol y que forma la capa aislante 23, en las zonas de la escobilla 11 que pueden contactar el portaescobillas 3 en una dirección Y sustancialmente tangencial al conmutador. En formas de realización alternativas de una escobilla 11 la capa aislante 23 también se puede aplicar a zonas que pueden contactar la región de guía delantera en otra dirección. En realizaciones alternativas de la escobilla 11 la capa aislante 23 también puede ser de un tipo diferente.

Las formas de realización antes ilustradas del portaescobillas 3 y la escobilla 11 se usan individualmente o en combinación en una unidad de transferencia de corriente de un motor universal de corriente alterna. Sin embargo, tales formas de realización pueden también ser usadas en otras máquinas dinamoeléctricas que tengan un conmutador mecánico o un sistema de contacto deslizante.

El portaescobillas 3 se produce perforando un producto semiacabado de una hoja chapa metálica, donde se toman en consideración posible cortes, tales como los pasos 17 y 19. Dicho producto semiacabado se curva para formar un portaescobillas con paredes sustancialmente paralelas. Dos secciones de extremo del producto semiacabado están conectadas fijamente conjuntamente por medio de la denominada conexión de cola de milano. En otro paso de producción, el portaescobillas así producido es deformado en la región delantera de tal manera que la espaciación de una escobilla 11, que ha de ser guiada, en al menos una dirección longitudinal, sea menor en una región de guía delantera del portaescobillas 3 que la espaciación en una región de guía trasera. Para ello dos paredes opuestas, que se extienden de forma predominantemente paralela, del portaescobillas 3 son prensadas o prensadas posteriormente en una región delantera. Mediante este paso de producción las paredes también se pueden deformar de tal manera que se obtenga un portaescobillas 3, que se ilustra en la figura 1, con paredes mutuamente inclinadas. Además, se puede formar porciones conformadas, como se ilustra por ejemplo en la figura 4, dirigidas hacia la escobilla 11 en el portaescobillas mediante dicho paso de producción.

Claims (14)

1. Portaescobillas para una unidad de transferencia de corriente de una máquina dinamoeléctrica con un conmutador (7), en particular para un motor eléctrico, donde el portaescobillas (3), que se hace en particular de metal, tiene regiones de guía para guiar una escobilla (11), que se puede desplazar con relación a la dirección longitudinal y que se construye, en particular, como una escobilla de carbono multicapa (11), y hay una espaciación entre las regiones de guía y la escobilla (11) transversalmente a la dirección longitudinal de la escobilla (11), caracterizado porque en una región de guía delantera del portaescobillas (3), que mira al conmutador (7), la espaciación (11) en al menos una dirección longitudinal transversal a la escobilla es menor que la espaciación (12) en una región de guía trasera del portaescobillas (3), que mira en dirección contraria al conmutador (7).

2. Portaescobillas según la reivindicación 1, caracterizado porque la espaciación (11) decisiva para la guía de la escobilla (11) es menor en la región de guía delantera que la espaciación (12) en la región de guía trasera en al menos 0,005 milímetros.

3. Portaescobillas según la reivindicación 2, caracterizado porque un plano de guía (12) formado por la región de guía delantera y trasera de una primera pared (4, 4') del portaescobillas (3) está inclinado con relación a un plano de guía (14) formado por la región de guía delantera y trasera de una segunda pared (10, 10'), donde la segunda pared (10, 10') está enfrente de la primera pared (4).

4. Portaescobillas según la reivindicación 2 o 3, caracterizado porque una pared (21, 22) o paredes (21, 22), que guía o guían axialmente la escobilla (11), del portaescobillas (3) tiene o tienen al menos un paso (17, 19) y/o al menos un canal (20) al menos en una región delantera del portaescobillas (3) que mira al conmutador (7).

5. Portaescobillas según la reivindicación 4, caracterizado porque el paso (19) está formado como una ranura y la ranura está abierta en el extremo del lado del conmutador.

6. Portaescobillas según la reivindicación 4, caracterizado porque el paso (17, 19) se ha formado de manera que tenga forma de rejilla.

7. Portaescobillas según la reivindicación 3, caracterizado porque la región de guía delantera está formada por al menos una porción conformada (13, 15), que se dirige hacia la escobilla (11), del portaescobillas (3).

8. Portaescobillas según la reivindicación 7, caracterizado porque la porción conformada (13, 15) y/o las porciones conformadas (13, 15) se construyen en forma de al menos una ondulación y/o al menos una protuberancia.

9. Portaescobillas según una de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque el portaescobillas (3) tiene una capa aislante eléctrica (16) en la zona de la región de guía delantera.

10. Unidad de transferencia de corriente, caracterizada porque se incluye al menos un portaescobillas (3) según una de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Unidad de transferencia de corriente según la reivindicación 10, caracterizada porque se incluye una escobilla (11) incluyendo una capa no conductora eléctrica (23), donde la capa está confinada en zonas de la escobilla (11) que durante el uso previsto de operación de una máquina dinamoeléctrica pueden contactar la región de guía delantera.

12. Unidad de transferencia de corriente según la reivindicación 11, caracterizada porque la capa no conductora eléctrica (23) de la escobilla (11) consta de una laca aislante.

13. Máquina dinamoeléctrica, en particular un motor eléctrico, caracterizada porque se incluye una unidad de transferencia de corriente según una de las reivindicaciones 10 a 12 y/o un portaescobillas (3) según una de las reivindicaciones 1 a 9.

14. Método de producir un portaescobillas (3) según una de las reivindicaciones 1 a 9 para una unidad de transferencia de corriente de una máquina dinamoeléctrica, en particular un motor eléctrico, caracterizado porque el método incluye los pasos siguientes: producción de un portaescobillas (3) y re-prensado o estampado del portaescobillas (3) en una región de la región de guía delantera de modo que se obtenga un portaescobillas (3) en el que la espaciación de una escobilla (11), que ha de ser guiada, en al menos una dirección longitudinal transversal a la escobilla (11), sea menor en una región de guía delantera del portaescobillas (3) que en una región de guía trasera.