DE3239003A1 - Carbon brush for electrical machines - Google Patents
Carbon brush for electrical machinesInfo
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Abstract
Description
Kohlebürste für elektrische MaschineCarbon brush for electric machine
Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste für elektrische Maschinen, insbesondere für Tachometer-Generatoren.The invention relates to a carbon brush for electrical machines, especially for speedometer generators.
Derartige Kohlebürsten sind seit geraumer Zeit in vielfältigsten Formen grundsätzlich allgemein bekannt. Natürlich erfüllen die bekannten Kohlebürsten im Prinzip auch ihren Zweck. Gleichwohl werden die bekannten Kohlebürsten noch nicht in jeder Hinsicht den mechanischen und elektrischen Anforderungen in gleicher Weise vollständig gerecht, da insbesondere gerade zwischen elektrischen und mechanischen Forderungen stets Kompromisse geschlossen werden müssen.Such carbon brushes have been in a wide variety of forms for some time generally known. Of course, the well-known carbon brushes in Principle also their purpose. Nevertheless, the well-known carbon brushes are not yet in all respects the mechanical and electrical requirements in the same way completely fair, especially between electrical and mechanical Claims always have to be compromised.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Kohlebürste der eingangs näher genannten Art zu schaffen, welche bei zugleich bleibend guten mechanischen Eigenschaften und bei einem hohen Querwiderstand eine besonders gute Leitfähigkeit aufweist.The invention is based on the output, a carbon brush of the To create the type mentioned in more detail at the beginning, which at the same time remains good mechanical Properties and, with a high transverse resistance, particularly good conductivity having.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß im Bereich der Mittellängsachse des Kohlebürstenkörpers in einem Kohlestab wenigstens eine sich über die gesamte Länge des Kohlebürstenkörpers erstreckende Lamelle eingebettet angeordnet ist, die eine gegenüber dem Kohlestab wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist.To solve this problem, the invention provides that in the area the central longitudinal axis of the carbon brush body in a carbon rod at least one Embedded over the entire length of the carbon brush body extending lamella is arranged, which compared to the carbon rod is much higher electrical conductivity having.
Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß durch die Verwendung wenigstens einer Lamelle mit hoher elektrischer Leitfähigkeit ein geringer Bürstenwiderstand erreicht wird, während dabei zugleich durch den Graphitmantel sowohl die erwünschten mechanischen Eigenschaften als auch ein hoher Querwiderstand gewährleistet werden.According to the invention, the main advantage can be achieved that by the use of at least one lamella with high electrical conductivity low brush resistance is achieved, while at the same time through the graphite jacket both the desired mechanical properties and a high transverse resistance guaranteed.
Weiterhin hat sich der überraschende Vorteil gezeigt, daß durch eine Lamelle aus Metall sowie Silber auf den Läufer einer elektrischen Maschine eine sehr günstige Putzwirkung ausgeübt wird, durch welche ein überraschend guter Reinigungseffekt erzielt wird.Furthermore, the surprising advantage has been shown that by a A lamella made of metal and silver on the rotor of an electrical machine very favorable cleaning effect is exerted, through which a surprisingly good cleaning effect is achieved.
Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß die Querschnittsform der Lamelle der Querschnittsform des Kohlebürstenkörpers entspricht. Dadurch wird die Herstellung einer erfindungsgemäßen Kohlebürste vereinfacht.It can preferably be provided that the cross-sectional shape of the Lamella corresponds to the cross-sectional shape of the carbon brush body. This will make the Production of a carbon brush according to the invention simplified.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Ausdehnung der Lamelle in der Querrichtung, welche der Laufrichtung des zugehörigen Maschinenläufers entspricht, verhältnismäßig gering ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß der durch den Graphitmantel erzeugte hohe Querwiderstand erhalten bleibt und dabei zugleich die vorteilhaften Wirkungen gemäß der Erfindung eintreten.An advantageous further development of the subject matter of the invention provides that the expansion of the lamella in the transverse direction, which is the running direction of the corresponding machine runner is relatively low. This will ensured in an advantageous manner that the generated by the graphite jacket high transverse resistance is retained and at the same time the beneficial effects occur according to the invention.
Vorzugsweise kann weiterhin vorgesehen sein, daß ein an die Kohlebürste geführtes Anschlußkabel mit der Lamelle verbunden ist.Preferably it can also be provided that a on the carbon brush The lead connecting cable is connected to the lamella.
Durch diese Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann eine besonders gute Leitfähigkeit erreicht werden.With this embodiment of the subject matter of the invention, a special good conductivity can be achieved.
In einer alternativen Ausführungsform kann natürlich auch vorgesehen sein, daß der elektrische Anschluß über eine Andruckfeder erfolgt, die vorzugsweise mit der Lamelle in elektrischem Kontakt stehen kann.In an alternative embodiment, provision can of course also be made be that the electrical connection is made via a pressure spring, which is preferably can be in electrical contact with the lamella.
Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Kohlebürste auf beliebige Art hergestellt werden, eine rationelle Fertigung läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß die Lamelle mit Graphit umpreßt ausgebildet ist.In principle, the carbon brush according to the invention can be applied to any Art are produced, a rational production can for example thereby achieve that the lamella is formed pressed around with graphite.
Natürlich sind hinsichtlich der geometrischen Abmessungen ebenso wie bei dem Herstellungsverfahren im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungen möglich, die nach den Anforderungen und Gegebenheiten des Einzelfalles vom Fachmann leicht angewandt werden können.Of course, in terms of geometric dimensions, as are Various modifications are possible in the manufacturing process within the scope of the invention, which according to the requirements and circumstances of the individual case by the expert can be applied.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Kohlebürste sieht vor, daß die Lamelle aus einem Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit besteht. Vorzugsweise können Metalle wie Silber, Kupfer oder in bestimmten Fällen auch Gold verwendet werden.An advantageous embodiment of the carbon brush according to the invention provides that the lamella is made of a metal with high electrical conductivity consists. Preferably metals such as silver, or copper in certain cases gold can also be used.
Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, Metallegierungen für die zentrale Lamelle zu verwenden. Es kommt entscheidend darauf an, daß die zentrale Lamelle eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist.It is also within the scope of the invention to use metal alloys for the central Use slat. It is crucial that the central lamella has a particularly high electrical conductivity.
Es sind zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kohlebürste auch verschiedenste Verfahren anwendbar. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß die Lamelle aus einer Preßmasse gebildet ist, in welche Metallpartikeln eingebettet sind.There are also the most varied for the production of the carbon brush according to the invention Procedure applicable. It can preferably be provided that the lamella consists of a Molding compound is formed, in which metal particles are embedded.
Insgesamt ist gemäß der Erfindung der außerordentlich große Vorteil erreichbar, daß in einer einzigen Kohlebürste die günstigen Eigenschaften guter Kommutierung und eines geringen Bürstenwiderstandes vereinigt werden können.Overall, according to the invention is the extraordinarily great advantage achievable that in a single carbon brush the favorable properties are good Commutation and a low brush resistance can be combined.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen: Fig. 1 eine rein schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kohlebürste; Fig. 2 in einer perspektivischen Teilansicht eine alternative Querschnittsform einer erfindungsgemäßen Kohlebürste mit einer Silberlamelle und Fig. 3 in einer perspektivischen Teilansicht eine weitere Querschnittsform einer erfindungsgemäßen Kohlebürste mit einer Silberlamelle.The invention is explained below, for example, with reference to the drawing described; these show: FIG. 1 a purely schematic perspective illustration a carbon brush according to the invention; Fig. 2 in a perspective partial view an alternative cross-sectional shape of a carbon brush according to the invention with a Silver lamella and FIG. 3 shows a further cross-sectional shape in a perspective partial view a carbon brush according to the invention with a silver lamella.
In der Fig. 1 ist eine Kohlebürste in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Entlang der Mittellängsachse 11 der Kohlebürste ist eine Silberlamelle 12 vorhanden, welche in einen Kohlestab 15 eingebettet ist. Diese Kohlebürste 10 kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß die Silberlamelle 12 mit Graphit umpreßt wird.In FIG. 1, a carbon brush is denoted in its entirety by the reference number 10 designated. A silver lamella is located along the central longitudinal axis 11 of the carbon brush 12 is present, which is embedded in a carbon rod 15. This carbon brush 10 can be produced, for example, that the silver lamella 12 with graphite is pressed around.
Am rückwärtigen Ende des Kohlebürstenkörpers, der im wesentlichen aus der Silberlamelle 12 und dem Kohlestab 15 gebildet wird, ist ein Anschlußkabel 18 mit einem Kabelschuh 19 angebracht. Gemäß der Darstellung in der Fig. 1 ist das Anschlußkabel 18 elektrisch mit der Silberlamelle 12 verbunden.At the rear end of the carbon brush body, which is essentially is formed from the silver lamella 12 and the carbon rod 15 is a connecting cable 18 attached with a cable lug 19. According to the illustration in FIG. 1, this is Connecting cable 18 is electrically connected to the silver lamella 12.
Rein schematisch ist in der Fig. 1 weiterhin eine Andruckfeder 20 dargestellt, welche dazu dient, die vordere Stirnseite des Kohlebürstenkörpers an den Läufer einer elektrischen Maschine anzudrücken. Abweichend von der Darstellung in der Fig. 1 könnte natürlich auch vorgesehen sein, daß die Andruckfeder 20 zugleich als elektrischer Anschluß verwendet wird.A pressure spring 20 is also shown purely schematically in FIG. 1 shown, which serves to the front face of the carbon brush body to press the rotor of an electrical machine. Deviating from the representation 1 could of course also be provided that the pressure spring 20 at the same time is used as an electrical connection.
In der Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform der in der Fig. 1 dargestellten Kohlebürste gemäß der Erfindung veranschaulicht. Sowohl eine Silberlamelle 13 als auch ein Kohlestab 16, welcner die Silberlamelle 13 umgibt, haben einen kreisrunden Querschnitt. Genauer gesagt, der Kohlestab 16 ist als kreiszylindrischer Hohlkörper ausgebildet, und es ist entlang der Längsmittelachse im zentralen Bereich eine Silberlamelle 13 eingebettet, welche eine kreisförmige Querschnittsform aufweist.In Fig. 2 is a modified embodiment of the in Fig. 1 illustrated carbon brush according to the invention. Both a silver lamella 13 as well as a carbon rod 16, which surrounds the silver lamella 13, have a circular shape Cross-section. More precisely, the carbon rod 16 is a circular cylindrical hollow body formed, and there is a silver lamella along the longitudinal center axis in the central area 13 embedded, which has a circular cross-sectional shape.
Die Fig. 3 veranschaulicht in einer perspektivischen Teilansicht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kohlebürste, bei welcher eine Silberlamelle 14 flachbandartig ausgebildét ist.3 illustrates in a perspective partial view a Another embodiment of the carbon brush according to the invention, in which a silver lamella 14 is designed like a ribbon.
Mit anderen Worten, die Silberlamelle 14 hat einen Rechteckquerschnitt, wie er bei sogenanntem Flachmaterial üblich ist. Es könnte auch die Rede davon sein, daß die Silberlamelle 14 gemäß der Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach der Fig. 3 als schmaler Blechstreifen ausgebildet ist.In other words, the silver lamella 14 has a rectangular cross-section, as is usual with so-called flat material. There could also be talk of that the silver lamella 14 according to the embodiment of the subject invention 3 is designed as a narrow sheet metal strip.
Als Kohlestab ist bei der Darstellung in der Fig. 3 ein Kohlestab 17 mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt veranschaulicht.In the illustration in FIG. 3, a carbon rod is used as the carbon rod 17 illustrated with a substantially square cross-section.
Es bedarf keiner weiteren Erörterung, daß über die oben beschriebenen und in der Zeichnung nur rein schematisch dargestellten geometrischen Formen beliebige weitere Abwandlungen möglich erscheinen, die sich durch Anwendungsbedingungen für den Einzelfall jeweils ergeben.There is no need for further discussion of those described above and any geometric shapes shown only purely schematically in the drawing further modifications appear possible, which differ from the application conditions for the individual case.
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