JPS61218085A - 炭素ブラシの摩耗を非接触に監視する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、運転時、特に印刷機の運転時における炭素ブ
ラシの状態確認装置に関する。

〔従来の技術〕

例えば整流子電動機および直流機の場合に電流供給の役
割をなす炭素ブラシは、集電子およびスリップリングを
損傷から保護するため、完全に使い古される前に交換す
る必要がある。炭素ブラシの寿命は、使用される電動機
の運転形式および周囲条件に依存し、集電子に対して危
害を及すことなく充分に使用する必要があるため、炭素
ブラシのある程度の使用度を駆動装置の外部から見える
ようにするか、又は所定の使用限界に遅したことが、運
転員または監視員に信号として使用されるようにするこ
とが好ましい＠ 炭素ブラシが限度まで使用された際に運転を自動的に遮
断する遮断炭素ブラシがある。しかしながら、経費が嵩
み時間゛を要する中間制御を行わなければ、駆動の遮断
および停止がいつ行われるかを予知することは不可能で
あるため、不本意な停止時間（場合によっては余りにも
望ましくな′い時間）を止むを得ず必要とする。

８ｃｈｍｉｔｔｈａｍｍｅｒ　Ｅｌｅｋｔｒｏｋｏｈｌ
ｅ　　株式会社（Ｗａｌｐｅｒｓｄｏｒｆｅｒ　−ｓｔ
ｒ、　３３−３９１８５４０Ｓｃｈｒｏｂａｃｈ、／　
ＮＭｒｎｂｅｒｇ　）は、炭素ブラシの摩耗による差し
迫った使用限界を早期に通知する通報装置付きの炭素ブ
ラシを売り出している。その場合。

通報接触は、炭素ブラシの上端部に焼込まれた銅素線お
よび集電子またはスリップリングによって行われる。こ
の通報装置の欠点は、銅素線が緑青を発生し集電子また
はスリップリング本体の腐食を誘発するため、通報後に
炭素ブラシを余り長く運転状態に維持してはならないと
いう点である。

同じ会社の他の通報装置の場合、この欠点は。

通報接触を炭素補助ブラシによって行ない、この炭素補
助ブラシは主炭素ブラシと同じ材料からつくられ、この
中ｌこモールド樹脂絶縁層によって埋め込まれるように
することによって回避される。

電機子回路の電圧が回路網電位と無関係ではないため、
炭素補助ブラシも回路網電位が印加され、従って極めて
高価な評価回路が必要である。絶縁層が摩耗した場合、
モールド樹脂（組立および硬化後）が、集電子上に望ま
しくない粘液性痕跡または痕跡みぞを残す場合がある。

そのほか、例えば炭素ブラシ保持器に機械的な接点が設
けられたＣｏｎｔｒａｖｅｓ　Ｍｏｔｏｒｅｎ株式会社
（７８８０Ｂａｄ　８’ｆｃｋｉｎｇｅｎ　）の電気式
ブラシ監視装置が知られており、この接点は、電子回路
によって走査され、所定の炭素ブラシの長さになった際
に運転を停止させるようにされている。評価に必要な回
路の費用を度外視しても、炭素ブラシと機械的に摩擦す
るか又は炭素ブラシに押圧されている接点が、例えば炭
素ブラシの拘束または圧縮ばねなどの特性変化によって
、炭素ブラシの自動供給を阻害する場合がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の基本的な目的は、従来の技術から出発し、集電
子およびスリップリングの損傷を防止するため、運転を
直接休止させずに運転中に炭素ブラシの交換準備ができ
るように、使用限度に達する以前に炭素ブラシの使用状
態および摩耗状態が適当な時期に信号化されるようにさ
れた、特に印刷機の駆動装置における絶対に腐蝕しない
自動式、連続式の炭素ブラシの制御装置を提供すること
にある口 〔問題点を解決するための手段〕 この目的は、少くとも特に最大の摩耗を受ける炭素プラ
ンに、その使用度を監視し所定の炭素ブラシ残部長さに
達したときに警報信号を送出する非接触動作の信号装置
が設けられることによって達成される＠ 炭素ブラシの連続的で非接触の監視によって。

経費の嵩む中間制御を行わずに状態の確認が可能になる
と共に、回路的な簡単な評価における許容可能な炭素ブ
ラシの最大使用限度を極めて早く信号化することが可能
となり、従って集電子の損傷が効果的に排除され、駆動
に起因する機械の休止を必要とせずに炭素ブラシ交換準
備の充分な余裕時間が残される。

本発明の概念の好適な実施態様は、信号装置が光電形式
であり、炭素ブラシの監視が光信号によって非接触で行
われることを特徴きしている。

電極子回路と信号回路との間の明確な電位分離が得られ
るようにするため、本発明の特別な実施態様において、
光学的な信号装置が光導線光学要素として構成される。

光導線は導電性でないため、一般に高電圧が印加される
炭素ブラシに問題なく接続することができる。さらに、
光導線は監視員または運転員への光信号の送出に直接使
用可能であるため、付加的な信号装置が不必要である。

本発明概念の好適な実施態様において１元電信号装置の
光源に電力を供給するため、電動機内部の電源が設けら
れ、これによって外部電源と完全ｌこ無関係になる。

本発明の好適な実施態様によれば、光導線光学要素の一
方の端部が、炭素ブラシの炭素ブラシ保持器の側面の透
孔に向い合って設けられ、その場合、光導線が、監視さ
れる電動機の界磁巻線によって電圧が供給される光源と
結合され、他方の光導線が、電動機ハウジングの表面に
導かれる反射光線ゾンデとして構成されている。光導線
は、一方において、光源を炭素プランから遠く離して設
置することを可能にすると共に、他方において、外部か
らよく見える位置において電動機ハウジングから反射光
線ゾンデを突出させることを可能にしている。

炭素の残部が所定の長さに達したときに時間的に明確な
信号の送出が行われるように、本発明概念の別の実施態
様においては、信号装置の方へ向いた炭素ブラシの表面
および／または炭素ブラシ保持器の内面が、少くとも部
分的に反射光線を増強するように構成され、特に色付け
られ・る。

〔実施例〕

その他の特徴および本発明の重要な細部ならびにそれか
ら生じる長所は、下記の図による実施例の説明から理解
されよう。

第１図に簡略に示されているように、炭素ブラシ保持器
２ζこ全面が案内された炭素ブラシ３が、公知のように
例えば直流電動機の集電子１に取付けられている。炭素
ブラシ３は、圧縮ばね４によって集電子１に押圧されて
いる。炭素ブラシ保持器２は、一方の側に透孔５を備え
、この透孔５に、光電形式の非接触で作動する信号装置
６が設けられている。

この実施例においては、信号装置６として光導線光学要
素が設けられ、その一方の光導線７は光源８から光が供
給され、他方の光導線９は反射光線ゾンデとして構成さ
れ、この反射光線ゾンデは、夫々監視員がよく見える任
意の位置において電動機ハウジング１０から突出させる
ことができる。

特に、その場合、可撓性のファイバ光学要素が使用され
る。その代り、又はこれに追加して音響警報装置１１を
電動機ハウジングｌＯに設けることができる。外部の電
圧供給と無関係にするため、光源８は、特に電動機内部
の電源１２から給電されるａこれには、監視を必要とす
る電動機の界磁巻線が使用され、その場合、光源８の抵
抗１３が直列に接続される。

次に、上述の装置の動作を詳細ｌこ説明する。

界磁巻線１２の励磁電圧が供給される光源８が。

光導線光学要素６の光導線７に光線を送出する。

光導線光学要素６または反射光線ゾンデ９の端部が、黒
鉛色の炭素ブラン３に対向している間は、光源８から送
出された光線は炭素ブラシ表面によって比較的強く吸収
されるため、電動機ハウジング１０の表面に通された反
射光線ゾンデ９に光線が到達することができない。炭素
ブラシ３は使用度が増加するに伴って短くなり、その上
端部が集電子１の方向に移動する。

破壊防止のため運転が強制的番こ停止される必要のある
絶対的な炭素ブラシ３の使用限度ｌこ対して適切にある
値が定められるが、そのような所定の炭素ブラシ残部長
さ１４にまで炭素ブラシ３が使用されると、直ちに炭素
ブラシ３は、炭素ブラシ保持器２の透孔５の下部の第２
図に示された位置になる。従って、光源８によって起生
された光線が、使い古された炭素ブラシ３の上部の炭素
ブラシ保持器２の内部空間に達し、そこで炭素ブラシ保
持器２の対向する内面で反射される。

光導線光学要素によって送出された光線の反射を良好に
するため、光線を反射する炭素ブラシ保持器２の内面は
、特に明るい色にして反射を助成するように構成するこ
とができる。

反射光線は反射光線ゾンデ９を通して電動機１０の表面
に伝達され、従ってそこで突出している反射光線ゾンデ
９に明るい光点が生じる。光信号を増幅し、その代り又
はそれに追加して音響信号に変換し、音響警報装置１１
によって監視員に通報し得ることは勿論である。

本発明が、２つの図に示され説明された実施例に限定さ
れないことは勿論である。多くの構造的の変更および修
正が同様に本発明の範囲内に入ることは自明である。従
って、例えば光導線光学要素の代りに、簡単な光学的プ
レキシガラス成形品の使用が考えられ、両者の場合、評
価回路は回路網電位と無関係である。透孔５の中に反射
光線ゾンデ９の代りに、光電送信器だけを設け、炭素ブ
ラシ保持器２の対向する側の別の透孔に、付属する光電
受信器、例えばフォトダイオードを設けることが可能で
ある。さらに、電動機外部の電源による光源８への電力
供給も本発明の枠内に含まれる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は炭
素ブラシの長さが使用許容限度以上に摩耗した場合にお
ける第１図に示す装置の状態を示す側断面図である。 １：集電子。 ２：炭素ブラシ保持器、 ３：炭素ブラシ、 ４：圧縮はね、 ５：透孔、 ６：信号装置、 ７：光導線、 ８：光源、 ９：光導線、 １０：電動機ハウジング、 ｌｌ：音響警報装置、 １２：電源、 １３：抵抗、 １４：炭素ブラシ残部長さ〇

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、運転時、特に印刷機の運転時における炭素ブラシの
   状態確認装置において、少くとも特に最大の摩耗を受け
   る炭素ブラシ（３）に、その使用度を監視し所定の炭素
   ブラシ残部長さ（１４）に達したときに警報信号を送出
   する非接触動作する信号装置（６）が設けられているこ
   とを特徴とする炭素ブラシの状態確認装置。 ２、信号装置（６）が光電構造であり、炭素ブラシ（３
   ）の監視を光信号によつて非接触で行なう特許請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３、信号装置（６）が光導線光学要素として構成されて
   いる特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置。 ４、信号装置（６）が、炭素ブラシ保持器（２）の透孔
   （５）内の側方に設けられている特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれか１項に記載の装置。 ５、信号装置（６）の光源（８）に電圧を供給するため
   、電動機内部の電源（１２）が設けられている特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の装置
   。 ６、光導線光学要素（６）の一方の端部が、炭素ブラシ
   （３）の炭素ブラシ保持器（２）の側面の透孔（５）に
   向い合つて設けられ、その場合、光導線（７）が、監視
   される電動機の界磁巻線（１２）によつて電圧が供給さ
   れる光電（８）と結合され、他方の光導線（９）が、電
   動機ハウジング（１０）の表面に導かれる反射光線ゾン
   デとして構成されている特許請求の範囲第１項ないし第
   ５項のいずれか１項に記載の装置。 ７、信号装置（６）の方へ向いた炭素ブラシ（３）の表
   面および／または炭素ブラシ保持器（２）の内面が、少
   くとも部分的に反射光線を増強するように構成され、特
   に色付けられている特許請求の範囲第１項ないし第６項
   のいずれか１項に記載の装置。 ８、警報信号が光学的および／または音響的な形式であ
   る特許請求の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に
   記載の装置。