DE3013758A1

DE3013758A1 - Brush-type current supply for electric machines - uses one or several insulated detector contacts, opened or short-circuited according to brush wear

Info

Publication number: DE3013758A1
Application number: DE19803013758
Authority: DE
Inventors: Walter 6300 Giessen Sckerl
Original assignee: KOLLEKTRA METALL KUNSTSTOFF
Current assignee: KOLLEKTRA METALL KUNSTSTOFF
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1981-10-15
Also published as: JPS56157240A

Abstract

The current supply uses one or several brushes, as well as components pressing the brush(es) against a commutator, a slipring, or any other counter-contact. The brush current supply system has one or more insulated electric detector contacts, opened or short circuited by the metal portions of the brush compression components in dependence on the brush wear, using a configuration of a detector circuit. Preferably two mutually insulated detector contacts are used for each current supply. Alternately, a single detector contact, insulated against the current supply, may be used. The short circuiting metal portions for the detector contacts may be also insulated against other parts of the current supply system. These insulated portions may have a different resistance. In this manner the uneven wear of carbon brushes of synthetic carbon can be detected and remedied.

Description

Bürsten-Stromzuführung für elektrische Brush power supply for electrical

Maschinen und Geräte Die Erfindung bezieht sich auf Bürsten-Stromzuführungen für elektrische Maschinen, Anlagen oder Geräte mit einer oder mehreren Bürsten sowie mit einem oder mehreren die Bürsten auf den Kommustator, den Schleifring oder einen anderen Gegenkontakt drückenden Teilen, bei der die Stromzuführungen einen oder mehrere gegen diese isolierte elektrische Meldekontakte besitzen, die von metallischen Partien an den die Bürste direkt oder indirekt andrückenden Teilen, in Abhängigkeit von dem Verschleißzustand der Bürsten, je nach Art der Schaltung eines Meldestromkreises,- kurzgeschlossen oder geöffnet werden. Machines and devices The invention relates to brush power supplies for electrical machines, systems or devices with one or more brushes as well with one or more of the brushes on the commustator, the slip ring or one other mating contact pressing parts, in which the power supply one or have several electrical signaling contacts isolated from this, those of metallic Parts on the parts that press the brush directly or indirectly, depending on the state of wear of the brushes, depending on the type of switching of a signaling circuit, short-circuited or opened.

Bürsten, insbesondere solche aus Kunstkohle, verschleißen häufig ungleich schnell. Es genügt deshalb nicht ein Bürstenwechsel nach einer bestimmten Laufzeit, sondern es müssen Maßnahmen getroffen werden, um zu verhindern, daß durch vorzeitig verschleißende Bürsten Schäden entstehen, z.B., indem sie mit ihren Stromseilkontakten auf dem Kommutator, dem Schleifring oder anderen Gegenkontakten schleifen.Brushes, especially those made from charcoal, often wear unevenly fast. It is therefore not enough to change the brush after a certain period of time, but measures must be taken to prevent it from happening prematurely Wearing brushes cause damage, e.g. by touching their power cable contacts grind on the commutator, slip ring or other mating contacts.

In vielen Fällen begnügt man sich damit, die Bürsten in kürzeren Intervallen durch Inaugenscheinnahme zu kontrollieren. Hilfreich sind hierfür optische Stellungsanzeiger an den Teilen, mit denen die Bürsten angedrückt werden und die einen Rückschluß auf die noch vorhandenen Verschleißlängen der Bürsten zulassen. Der zeitliche Aufwand für derartige Kontrollen ist natürlich sehr groß, insbesondere wenn die Stromzuführungen schlecht zugänglich sind.In many cases, you are content with brushing at shorter intervals to be checked by visual inspection. Optical position indicators are helpful for this on the parts with which the brushes are pressed and which draw a conclusion allow for the remaining wear lengths of the brushes. The time required for such controls is of course very great, especially when the power leads are difficult to access.

Auch rüstet man Bürsten gelegentlich mit einem Anschlag aus, der einen weiteren Bürstenverschleiß dann stoppt, wenn die Bürste ihre geringste zulässige Länge erreicht hat. Damit wird dann aber der Kontakt zwischen der Bürste und dem Kommutator, Schleifring usw. geöffnet. Insbesondere,wenn höhere Ströme und/oder nur wenige Bürsten parallel gefahren werden, kann es zur Lichtbogenbildung kommen.Brushes are also occasionally equipped with a stop, the one further brush wear then stops when the brush is at its lowest permissible level Reached length. But then the contact between the Brush and the commutator, slip ring, etc. open. Especially when higher currents and / or only a few brushes are run in parallel, arcing can occur come.

In Stromzuführungen für kleinere elektrische Maschinen verwendet man auch sogenannte Abschaltbürsten, beschrieben z.B. in DT-1 227 134. Für größere Bürsten oder Ströme sind derartige Konstruktionen allerdings nicht geeignet.They are used in power supply lines for smaller electrical machines also so-called shut-off brushes, described e.g. in DT-1 227 134. For larger brushes or currents, however, such constructions are not suitable.

Alle genannten Maßnahmen befriedigen also nicht, weil sie entweder einen großen Kontrollaufwand oder zusätzliche Unsicherheiten beinhalten. Anzustreben wäre dagegen eine Einrichtung, mit der man insbesondere im Bereich größerer Maschinen und Geräte optische und/oder akustische Meldungen über den Verschleißzustand der Bürsten, insbesondere dann, wenn die Bürsten bereits das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, erhält.So none of the above measures are satisfactory because they either contain a large control effort or additional uncertainties. To strive for on the other hand, it would be a facility with which one can work particularly in the area of larger machines and devices visual and / or acoustic messages about the state of wear of the Brushes, especially when the brushes have reached the end of their life have achieved.

Erfindungsgemäß wird hierfür vorgeschlagen, zwecks Anschluß an einen Meldestromkreis an den Bürsten-Stromzuführungen je nach Bedarf einen oder mehrere elektrische Schalter vorzusehen, die dadurch gebildet werden, daß an der Stromzuführung und isoliert gegen diese ein oder mehrere Meldekontakte montiert sind, die durch metallische Partien an den die Bürsten direkt oder indirekt andrückenden Teilen in Abhängigkeit von dem Verschleißzustand der Bürste, je nach der Art des Meldestromkreises, kurzgeschlossen oder geöffnet werden.According to the invention it is proposed for the purpose of connection to a Signal circuit on the brush power supply one or more, depending on requirements to provide electrical switches, which are formed in that on the power supply and isolated against this one or more signaling contacts are mounted through metallic parts on the parts that press the brushes directly or indirectly depending on the state of wear of the brush, depending on the type of signaling circuit, short-circuited or opened.

In diesem Meldestromkreis befinden sich eine Spannungsquelle und ein oder mehrere optische und/oder akustische Melder.In this signaling circuit there is a voltage source and a or several optical and / or acoustic alarms.

Ist der Meldestromkreis auf der Arbeitsstrom-Basis ausgebildet, werden die Meldekontakte an der Stromzuführung dann kurzgeschlossen, wenn die Bürste verschlissen ist. Zu diesem Zeitpunkt also erfolgt eine Meldung. Ist der Meldestromkreis auf der Ruhestrom-Basis ausgebildet, wird umgekehrt der Kontakt geöffnet, wenn die Bürsten verschlissen sind.If the signaling circuit is designed on the basis of the operating current, then the signaling contacts on the power supply are then short-circuited when the brush is worn out is. At this point in time, a message is issued. Is the signal circuit on the closed-circuit base is formed, conversely, the contact is opened when the brushes are worn out.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es dabei auch möglich, das Kurzschließen nacheinander über unterschiedlich hohe Widerstände erfolgen zu lassen, z.B. indem die metallischen Partien auf den die Bürste andrückenden Teilen unterschiedlich hohe Eigenwiderstände besitzen. Es sind dann entsprechend dem Abnutzungszustand der Bürsten unterschiedliche Meldungen möglich.In one embodiment of the invention, it is also possible that To allow short-circuiting to take place one after the other across different resistances, e.g. by the metallic parts on the one pressing the brush Parts have different levels of intrinsic resistance. There are then accordingly Different messages are possible depending on the state of wear of the brushes.

Häufig werden elektrische Maschinen, Anlagen oder Geräte in kurzen Abständen stillgesetzt und spannungsfrei geschaltet.Frequently electrical machines, systems or devices are in short Shut down at intervals and disconnected from the power supply.

In diesem Fall kann es ausreichend sein, den Meldestromkreis nur zu diesem Zeitpunkt einzuschalten. Es genügt dann, wenn nur einer von zwei Meldekontakten isoliert ist, während der andere an der Masse der Stromzuführung liegt, oder wenn überhaupt nur ein isolierter Kontakt vorhanden ist, dafür aber die metallische Partie an den die Bürste andrückenden Teilen im Meldestromkreis liegt.In this case it may be sufficient to just close the signal circuit turn on at this point. It is sufficient if only one of two signal contacts is isolated, while the other is connected to the ground of the power supply, or if There is only one isolated contact at all, but the metallic part is on the parts in the signaling circuit that press the brush.

Die Erfindung wird im folgenden durch prinzipielle Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Bürsten-Strònzuführung in der Form eines Stromabnehmers, mit zwei isolierten Meldekontakten, zu einem Zeitpunkt, in dem die beiden Meldekontakte durch ein dem Andrücken der Bürste an eine Schleifleitung dienendes Bauteil kurzgeschlossen sind, Eig. 2 die Anordnung der Meldekontakte des in Fig. 1 dargestellten Stromabnehmers, Fig. 3 eine Bürsten-Stromzuführung in der Form eines Bürstenhalters, mit einem isolierten Meldekontakt, zu einem Zeitpunkt, bei dem der Kontakt noch nicht in Berührung mit der Masse des Halterkörpers ist, sowie einen zugehörigen Meldestromkreis im Schema.The invention is illustrated below by means of basic exemplary embodiments explained. 1 shows a brush power supply in the form of a current collector, with two isolated signal contacts, at a time when the two signal contacts short-circuited by a component used to press the brush against a conductor line are, prop. 2 the arrangement of the signaling contacts of the pantograph shown in Fig. 1, Fig. 3 shows a brush power supply in the form of a brush holder, with an insulated Signaling contact, at a point in time at which the contact has not yet come into contact with the mass of the holder body, as well as an associated signal circuit in the scheme.

Dabei bedeuten in Fig. 1 und 2 (1) die Stromschiene,- an der die beiden Bürsten (2) gleiten, die im Kopfteil (3) des Stromabnehmers befestigt sind. (4) ist das Kupferseil, das den Strom zuführt. Das Kopfteil des Stromabnehmers ist mit dessen Fußteil (5) über zwei Lenker (6) verbunden. Die Schraubenzugfeder (7) bewirkt an den Lenkern das Drehmoment, mit dem die Bürsten gegen die Stromschiene gedruckt werden. Die-Lagerstellen der Lenker und die Aufhängung der Schraubenzugfeder sind mittels entsprechender Kunststoffbuchsen (8, 9) isoliert ausgeführt.Here mean in Fig. 1 and 2 (1) the busbar, - on which the two Brushes (2) which are fixed in the head part (3) of the current collector. (4) is the copper rope that supplies the electricity. The head part of the pantograph is with whose foot part (5) is connected via two links (6). The tension coil spring (7) causes on the handlebars the torque with which the brushes pressed against the conductor rail will. Die-Lagerstellen der Handlebars and the suspension of the coil tension spring are insulated by means of appropriate plastic bushings (8, 9).

Am Fußteil des Stromabnehmers sind zwei Meldekontakte (10) mittels den Schrauben (11) befestigt. Zur Isolierung dienen die Kunststoffleisten (12) und die Isolierbuchse (13).At the foot of the pantograph there are two signaling contacts (10) by means of fastened with the screws (11). The plastic strips (12) and serve for insulation the insulating sleeve (13).

In der Fig. 3 ist (21) die Bürste mit ihrem Stromseil (33), die auf dem Kommutator oder Schleifring (22) läuft. Angedrückt wird sie durch die Teleskophülse (23), die unter dem Druck der Schraubenfeder (24) steht, die sich in der Teleskopführung (25) abstützt. Im Halterkörper (26) sitzt in einer Isolierhülse (27) der Meldekontakt (28), der mit der Feder (29) gegen die Teleskophülse gedrückt wird. Diese ist im unteren Teil (30) außen mit einer Isolierschicht (31) überzogen, während der obere Teil (32) blank ist und damit Kontakt mit dem Halterkörper hat. Dieser wiederum ist über die Kontaktschraube (34) mit dem Meldestromkreis (35) verbunden, in dem als Spannungsquelle eine Batterie (36), ein Vorwiderstand (37) zur Strombegrenzung und ein optischer Signalgeber (38) liegen.In Fig. 3 (21) is the brush with its power cable (33), which on the commutator or slip ring (22) is running. It is pressed on by the telescopic sleeve (23), which is under the pressure of the helical spring (24) in the telescopic guide (25) is supported. The signaling contact is seated in an insulating sleeve (27) in the holder body (26) (28), which is pressed against the telescopic sleeve with the spring (29). This is in lower part (30) covered on the outside with an insulating layer (31), while the upper Part (32) is bare and thus has contact with the holder body. This in turn is connected via the contact screw (34) to the signaling circuit (35) in which as a voltage source a battery (36), a series resistor (37) to limit the current and an optical signal transmitter (38).

Claims

P a -t e n t a n -s -p -r. ü c h e Bürsten-Stromzuführungen für elektrische Maschinen Anlagen oder Geräte mit einer oder mehreren Bürsten sowie mit einem oder mit mehreren die Bürsten auf den Kommutator, den Schleifring oder einen anderen Gegenkontakt drückenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten-Stromzuführungen einen oder mehrere isolierte elektrische Meldekontakte besitzen, die von metallischen Partien an den die Bürsten direkt oder indirekt andrückenden Teilen, in Abhängigkeit von dem Verschleißzustand der Bürsten, je nach Art der Schaltung eines Meldestromkreises, kurzgeschlossen oder geöffnet werden.P a -t e n t a n -s -p -r. Brush power supplies for electrical Machines Plants or devices with one or more brushes and with one or with several brushes on the commutator, slip ring or another Mating contact pressing parts, characterized in that the brush power supply have one or more isolated electrical signaling contacts that of metallic Parts of the parts that press the brushes directly or indirectly, depending on the state of wear of the brushes, depending on the type of switching of a signaling circuit, short-circuited or opened.

2. Bürsten-Stromzuführungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stromzuführung mindestens zwei gegeneinander isolierte Meldekontakte vorhanden sind.2. Brush power supply lines according to claim 1, characterized in that that at each power supply at least two mutually insulated signaling contacts available.

3. Bürsten-Stromzuführungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stromzuführung nur ein gegen diese isolierter Meldekontakt vorhanden ist.3. Brush power supply according to claim 1, characterized in that that there is only one signal contact isolated from this on the power supply is.

4. Bürsten-Stromzuführungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Meldekontakte kurzschließenden metallischen Partien an den die Bürsten andrückenden Teilen gegen die anderen Teile der Bürsten-Stromzuführung isoliert sind.4. brush power supply according to claim 1, characterized in that that the signal contacts short-circuiting metallic parts on the brushes pressing parts isolated from the other parts of the brush power supply are.

5. Bürsten-Stromzuführungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschließen oder Öffnen der Kontakte dann erfolgt, wenn die Bürsten verschlissen sind.5. brush power supply according to claim 1, characterized in that that the short-circuiting or opening of the contacts occurs when the brushes wear out are.

6. Bürsten-Stromzuführungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den die Bürste andrückenden Teilen mehrere gegen diese isolierte metallische Partien mit unterschiedlichem Widerstand vorhanden sind, die die Meldekontakte in Abhängigkeit vom Bürstenverschleiß nacheinander kurzschließen.6. brush power supply according to claim 1, characterized in that that on the parts pressing the brush several metallic parts isolated from it Batches with different resistance are present, which the signaling contacts in Short-circuit one after the other depending on brush wear.