DE2700655A1 - Mehrfachbuerstenhalter - Google Patents

Description

Es wird die Priorität der französischen Patentanmeldung Nr, 76 02066 vom 20. Januar 1976 beansprucht.

Die Erfindung betrifft einen Mehrfachbürstenhalter für umlaufende, elektrische Maschinen mit einer Reihe von Einzelkäfigen für die Bürsten.

Diese Bürstenhalter werden häufig in Form mehrerer Einzelkäfige ausgeführt, die von einer gemeinsamen Schiene getragen werden, die in geeigneter Weise entweder an einem feststehenden Teil der Maschine (Seitenflansch, Stütze, usw.) befestigt ist, oder an einem Kranz, der koaxial zum umlaufenden Teil angeordnet ist und winkelmassig verschoben werden kann, um die Bürstenverschiebung regulieren zu können (z.B. DT-OS 23 16 998). Die im allgemeinen notwendige Isolierung wird häufig zwischen der Schiene und ihrer Unterlage angeordnet; man kennt jedoch auch andere Lösungen.

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Bei bekannten Ausführungen sind die Käfige häufig abnehmbar an der Schiene befestigt, wie z.B. mit Hilfe von Jochen oder Führungsschienen, was jedoch die Zahl der Einzelteile und damit die Herstellungskosten erhöht.

Sämtliche Käfige in einem einzigen Metallgussstück zu vereinigen, würde zwar die Anzahl der Teile auf ein Mindestmass herabsetzen, jedoch eine kompliziertere, spanabhebende Bearbeitung erfordern und zu einem höheren Gewicht führen.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, die Herstellung eines einfachen, leichten Mehrfachbürstenhalters zu ermöglichen, der beliebig viele Elemente umfasst.

Die gestellte Aufgabe wird an einem Mehrfachbürstenhalter für umlaufende, elektrische Maschinen mit einer Reihe von Einzelkäfigen für die Bürsten gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Einzelkäfige zwischen zwei parallelen, planen und dünnen Holmen angeordnet sind, an denen sie zusammen mit Vorrichtungen zum Andrücken der in den Einzelkäfigen gelagerten Bürsten befestigt sind. Vorteilhafterweise sind die Einzelkäfige an den Holmen durch Befestigungsmittel verbunden, von denen zumindest einige auch für die Befestigung der Vorrichtungen zum Andrücken der Bürsten dienen. Nach einem besonderen Merkmal weist jeder Einzelkäfig in der Mitte seiner Länge eine Ausbauchung auf, in deren Bereich die Befestigung mit den Holmen derart erfolgt, dass zwischen den Einzelkäfigen und den Holmen beiderseits der Befestigungsstellen der Einzelkäfige an den letzteren Eine Reihe von Hohlräumen entstehen, die mit einem Dämpfungsmaterial ausgefüllt sind. Es ist zweckmässig, als Dampfungsmaterial ein Elastomer mit starker Hysterese zu wählen. Nach einem anderen Merkmal sind die Einzelkäfige und die Holme aus einer relativ weichen Legierung gefertigt.

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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines erfindungsgemässen Dreifach-Bürstenhalters;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teil-Draufsicht einer Variante mit Spiralfeder-Andrückmechanismus ;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Bürstenhalter mit

einem Andrückmechanismus mit selbstaufrollender Feder und

Fig. 6 eine Draufsicht eines Bürstenhalters für Bürsten in Tandemanordnung.

Der in Fig. 1 dargestellte Bürstenhalter besteht aus drei Einzelkäfigen 1, die aus vergleichsweise dünnem Metall gefertigt und hintereinander zwischen zwei planen und ebenfalls dünnen Holmen angeordnet sind. Wie dargestellt, haben die Käfige im Querschnitt ein rechteckiges Profil. Die beiden langen Seiten weisen in der Mitte je eine Ausbauchung 1a auf, die z.B. mit Hilfe von Nieten wie in Fig. 2 oder auf beliebige andere Weise (Hartlöten, Schweissen usw.) fest mit den Holmen 2 verbunden ist. Die Baugruppe 1,2 stellt somit eine Art zusammengesetzter Träger dar, der trotz seines bemerkenswert geringen Gewichtes eine sehr grosse Steifigkeit aufweist.

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In dem in Fig. 1 dargestellten Falle wird von der Annahme ausgegangen, dass der Bürstenhalter überhängend mit einem seiner Enden an einer entsprechenden, seitlichen Halterung befestigt werden soll, wie z.3. einem Kranz, der winkelmässig verstellbar um den Kollektor einer elektrischen Maschine herum angeordnet ist. Dazu umfasst jeder seiner Holme 2 ein umgebogenes Ende 2a, das als Befestigungslasche benutzt werden kann. Soll der Bürstenhalter mit seinen beiden Enden befestigt werden, so würde man ebensolche Laschen am entgegengesetzten Ende der Baugruppe anordnen.

An einem der Holme 2 sind auch Bügel 4 angebracht, die Schwenkarme aufnehmen, mit denen die eine der Bürsten an den Kollektor oder ein anderes umlaufendes Organ angedrückt wird. Da eine derartige Anordnung in der Praxis bereits bekannt ist, ist sie hier nicht detailliert dargestellt worden. Es ist lediglich eine Lasche 4a dargestellt, an der eine Feder befestigt ist, die auf einen Schwenkarm einwirkt. Die Befestigung der Bügel 4 erfolgt zweckmässigerweise ebenfalls mittels der Nieten 3. Der andere Holm kann Klemmen 5 zur Aufnahme der mit den Bürsten verbundenen Litzen sowie der Kabel zum Verbinden mit den Stromkreisen oder Wicklungen der Maschine tragen. Im dargestellten Fall sind diese Klemmen angeschweisst, man könnte sie aber auch als Winkellaschen ausführen und mit den entsprechenden Nieten 3 befestigen.

Es dürfte klar sein, dass die aus den Käfigen 1 und den Holmen bestehende Baugruppe jede beliebige elastische Schiebevorrichtung für die Bürsten aufnehmen kann. Als Beispiel ist in Fig. und Fig. 4 ein Mechanismus dargestellt, der aus einer Spiralfeder 6 besteht, deren freies, zweckmässigerweise abgebogenes Ende 6a einen aufgesetzten Finger 7 trägt, der auf die in den

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entsprechenden Käfig 1 eingeschlossene Bürste einzuwirken vermag, während das zentrale Ende 6b dieser Feder an einer Lasche 8a befestigt ist, die einstückig mit einer Konsole 8 verbunden ist, die ihrerseits mit den Nieten 3 an einem der Holme 2 befestigt ist, wobei die Konsole 8 in dem Sinne einfach oder doppelt vorhanden sein kann, dass sie eine oder zwei gegenüberstehende Laschen 8a umfassen kann, die einem oder zwei aufeinanderfolgenden Käfigen 1 zugeordnet sind.

Fig. 5 zeigt im Schnitt eine andere Ausführungsform mit sich aufrollender Feder, deren Schleife direkt auf den Kopf der Bürste einwirkt. Im dargestellten Fall ist das äussere Ende 9a der Feder 9 am unteren Ende einer aus Federstahl gefertigten flachen Gabel 1o befestigt, die in der Ausbauchung 1a des betreffenden Käfigs 1 angeordnet ist, indem sie dort mit zwei kleinen gestanzten Zähnen 1oa, 1ob eingerastet ist, von denen der eine in geeignete Perforationen des entsprechenden Käfigs und Holms eingreift und der andere auf dem oberen Rand des Käfigs aufsitzt. Die Schleife 9b der Feder drückt gegen die Bürste, und wenn keine Bürste vorhanden ist, rollt sie sich bis zur Höhe der Nieten zusammen, mit denen die Feder 9 an der Gabel 1o befestigt ist (gestrichelt gezeichnete Position).

Ausserdem dürfte klar sein, dass der Käfig 1 an einer seiner Seiten nach oben verlängert werden könnte, um selbst den Schenkel zu bilden, auf dem sich die Feder abstützt. Dadurch könnte zwar die Gabel 1o wegfallen, was jedoch das Auswechseln der Feder im Bedarfsfalle schwieriger macht.

Zum Einsatz des so erhaltenen Bürstenhalters an bestimmten Maschinen, die beim Betrieb stärkeren Schwingungen ausgesetzt sind, kann man diesen Bürstenhalter auf zweierlei Weise einrichten. Das erste Verfahren besteht darin, die Einzelkäfige 1 und die Holme 2 aus einer relativ weichen Legierung zu fertigen, in der

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sich Schwingungen praktisch nicht fortpflanzen. Beim zweiten Verfahren bringt man eine Dämpfungsvorrichtung an, die die Entstehung von Schwingungen verhindert oder zumindest ihre Amplitude wesentlich begrenzt. Eine besonders einfach Massnahme besteht darin, ein Dämpfungsmaterial in die Hohlräume 11 zwischen den Ausbauchungen la der Käfige 1 und den Holmen 2 einzubringen. Hierzu kann man vorteilhafterweise ein Elastomer mit starker Hysterese verwenden, wie etwa Kautschuk oder Butadien .

Die Variante gemäss Fig. 6 entspricht dem Fall, dass Bürsten in Tandemanordnung verwendet werden sollen. Hier ist jeder Käfig 1 zweigeteilt, und zwar durch eine Zwischenwand 1b, die in Längsrichtung orientiert ist und dazu dienen soll, zwei Halb-Bürsten voneinander zu trennen, die in Tandemanordnung im betreffenden Käfig untergebracht sind. Es ist für jeden Halbkäfig ein Bügel 4 vorhanden, so dass man zu der in Fig. 6 dargestellten symmetrischen Baugruppe gelangt, die sich gegenüber den bekannten Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik durch grosse Einfa chheit auszeichnet.

Wie man sieht, hat man bei Fig. 6 den Bürstenhalter als mit seinen beiden Enden an zwei Haltekränzen befestigt angenommen, wozu die Holme 2 je einen zweiten umgebogenen Teil 2b umfassen.

Die Erfindung ermöglicht es, auf jede Weise Mehrfachbürstenhalter sehr einfach und bei bemerkenswert geringeren Herstellungskosten zu fertigen, die eine beliebige Anzahl von Käfigen beliebigen Querschnitts umfassen können, im Gegensatz zu dem, was bei den bekannten Anordnungen der Fall ist, die im allge-r raeinen eine besondere Werkzeugausstattung (Giessformen z.B.) für jeden Bürstenhaltertyp erfordern.

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Es versteht sich im übrigen, dass die vorstehende Beschreibung nur als Beispiel gedacht ist und in keiner Weise den Schutzbereich der Erfindung einschränkt, den man nicht verlässt, wenn man beschriebene Ausführungsdetails durch gleichwertige andere ersetzt.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   f 1.J Mehrfachbürstenhalter für umlaufende, elektrische Maschinen ^S mit einer Reihe von Einzelkäfigen für die Bürsten, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkäfige (1) zwischen zwei parallelen, planen und dünnen Holmen (2) angeordnet sind, an denen sie zusammen mit Vorrichtungen zum Andrücken (4,8) der in den Einzelkäfigen (1) gelagerten Bürsten befestigt sind.
2. 2. Mehrfachbürstenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkäfige (1) an den Holmen (2) durch Befestigungsmittel (3) verbunden sind, von denen zumindest einige auch für die Befestigung der Vorrichtungen (4,8) zum Andrücken der Bürsten dienen.
3. 3. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelkäfig (1) in der Mitte sdner Länge eine Ausbauchung (1a) aufweist, in deren Bereich die Befestigung mit den Holmen (2) derart erfolgt, daß zwischen den Einzelkäfigen (1) und den Holmen (2) beiderseits der Befestigungsstellen der Einzelkäfige an den letzteren eine Reihe von Hohlräumen (11) entstehen, die mit einem Dämpfungsmaterial ausgefüllt sind.
4. 4. Bürstenhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsmaterial ein Elastomer mit starker Hysterese ist.
5. 5. Bürstenhalter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkäfige (1) und die Holme (2) aus einer relativ weichen Legierung gefertigt sind.

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   ORIGINAL INSPECTED