ATBECH......FRGB..ITLILUNLSE......................
B
0023537
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
19810211
EP
80102639.4
19800513
de
de
de
7920943 U
19790721
DE
19810211
198106
19810211
198106
3
3H 01R 39/58 A
3H 01R 39/42 B
de
Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung
en
Carbon brush with disconnection device
fr
Balai de charbon avec dispositif de coupure
REKOFA Wenzel GmbH & Co KG.
00245930
23 667 G.
Wenzel GmbH & Co KG., REKOFA
D-5483 Bad Neuenahr-Ahrweiler
DE
Wenzel, Franz
Wolfgang-Müller-Strasse 17
D-5483 Bad Neuenahr-Ahrweiler
DE
Spalthoff, Adolf, Dipl.-Ing.
00011241
Patentanwälte, Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Dipl.-Ing. K. Lelgemann, Postfach 34 02 20
D-45074 Essen
DE
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Eine Kohlebürste (1) mit Abschaltvorrichtung enthält eine Abhebefeder (4) mit einem Isolierstoffnippel (5). Dieser befindet sich an dem Ende, das der Lauffläche zugewandt ist. Die Feder (4) soll sicher und einfach auch bei kleinen Kohlbürsten und solchen aus sehr weichem Material befestigt werden können. Außerdem soll die Anbringung einer Stromzuführungslitze (9) möglich sein. Dies wird dadurch erreicht, daß die Abhebefeder (4) sich mit ihrem anderen Ende gegen den Boden einer Metallkappe (6) abstützt, welche mit einer stufenförmigen Erweiterung ausgerüstet ist, die einen Ansatz am Kopf der Kohlebürste (1) umschließt. Im abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe (6) ist außerhalb der stufenförmigen Erweiterung ein Anschlußstück (10) angeordnet, welches mit einer Litze (9) verbunden ist, die eine Öffnung im Boden der Metallkappe (6) durchsetzt. Das Anschlußstück (10) ist von einem Preßling aus Kupferpulver gebildet und in den abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe (6) eingepreßt.
Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung, welche eine Abhebefeder mit an ihrem einen, ihrer Lauffläche zugewandten Ende vorgesehenen Isolierstoffnippel aufweist, die sich in eine Bohrung parallel zur Bürstenachse im Kopf der Kohlebürste befindet.
Derartige Abschaltvorrichtung^nwerden hauptsächlich bei vergleichsweise kleinen elektrischen Maschinen eingesetzt, bei denen die Kohlebürsten nicht beobachtet oder gewartet werden, so daß auch die Abmessungen der Kohlebürsten vergleichsweise gering sind. Es ist bekannt, Abschaltvorrichtungen an den Köpfen von Kohlebürsten durch Lötung oder Klebung zu befestigen. Diese Befestigungsart bringt den Nachteil mit sich, daß sich bei der nicht auszuschließenden Erwärmung der Bürsten die Abschaltvorrichtungen lösen können, so daß. ein sicherer Abschaltvorgang nicht mehr gewährleistet ist. Außerdem besteht die Gefahr, daß Löt- oder Klebemittel an die Abhebefedern gelangt und so deren einwandfreie Funktion in Frage stellen.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen ist bereits vorgeschlagen worden, eine Metallhülse, in welcher sich die Abhebefeder befindet, in einer Bohrung im Kopf der Kohlebürste festzuklemmen. Diese Ausführung scheitert jedoch in den meisten Fällen an der vergleichsweise geringen Festigkeit des Materials der Kohlebürste. Dies gilt besonders bei sehr kleinen Abmessungen von Kohlebürsten, wenn deren Wandstärken gering sind oder auch, wenn das Material der Kohlebürsten sehr weich ist. Die gleichen Schwierigkeiten treten auf bei Befestigung mittels Stampfpulver oder Keilenstiften od.dgl. Außerdem kann nicht ausgeschlossen werden,daß bei im Betrieb auftretenden Vibrationen sich die Metallhülse in der Bohrung der Kohlebürste löst.
Ein weiterer Nachteil der am meisten bekannten Ausführungen ist, daß die Abschaltvorrichtungen ine gewisse Baulänge beanspruchen. Je länger die Abschaltvorrichtung und je tiefer diese im Bürstenkopf angebracht ist, umsomehr geht der Kohlebürste an Verschleißlänge verloren. Dies wirkt sich aber gerade bei kleinen Kohlebürsten sehr nachteilig aus.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile eine Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Feder sicher und einfach auch bei ehr kleinen Kohlebürsten und solchen aus sehr weichem Material zu befestigen ist und welche zusätzlich auf einfache Art die Anbringung einer Stromzuführungslitze ermöglicht.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Abhebefeder sich mit ihrem anderen Ende gegen den Boden einer Metallkappe, z.B. aus Kupfer oder Messing, abstützt, welche mit einer stufenförmigen Erweiterung ausgerüstet ist, die einen Ansatz am Kopf der Kohlebürste einschließt. Die Metallkappe und der Ansatz können zylindrische Form besitzen. Durch diese Ausführung ergibt sich eine einwandfreie Befestigung der Abschaltvorrichtung an der Kohlebürste, und zwar benötigt diese nur eine vergleichsweise kurze Einbaulänge, so daß wenig an Verschleißlänge der Kohlebürste für die Abschaltvorrichtung verlorengeht.
Vorteilhaft ist im abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe außerhalb der stufenförmigen Erweiterung ein Anschlußstück angeordnet, welches mit einer Litze verbunden ist, die eine Öffnung im Boden der Metallkappe durchsetzt. Das Anschlußstück kann von einem Preßring aus Kupferpulver gebildet sein. Das Anschlußstück ist in den abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe eingepreßt, so daß eine einwandfreie Festlegung erzielt ist. Der abgesetzte Bodenbereich der Metallkappe ist um die Stärke des Anschlußstückes gegenüber der Ausführung ohne Litze verlängert. Auf diese Weise ist es möglich, auch ohne jegliche Schwierigkeiten eine Stromzu-führungslitze an die Metallkappe anzuschließen.
Vorteilhaft ist zwischen Metallkappe und Abhebefeder eine Kappe aus Isolierstoff angebracht, welche verhindert, daß Strom über die Abhebefeder seitlich über die Wandungen der Bohrung zur Kohlebürste fließen kann.
Die Metallkappe ist an ihrem freien Rand mit drei oder mehreren nach innen gerichteten Klauen od.dgl. versehen, die sich in den Kopf der Kohlebürste eindrücken und die Haftwirkung erhöhen.
AusfÜhrungsbeispiele der Erfindung sind an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
- Fig. 1 eine geschnittene Ansicht einer Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung im nichtabgeschalteten Zustand,
- Fig. 2 die gleiche Darstellung im abgeschalteten Zustand,
- Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 1, jedoch mit der Stromzuführung über eine Litze,
- Fig. 4 eine Ansicht und Draufsicht der Stromzuführungslitze und
- Fig. 5 in schaubildlicher Darstellung die Metallkappe.
Mit 1 ist die Kohlebürste bezeichnet, die in den Halter 2 eingesetzt ist und mit ihrer Lauffläche auf dem Kollektor 3 einer nicht weiter dargestellten elektrischen Maschine schleift.
Im Kopf der Kohlebürste 1 ist eine Bohrung parallel zur Bürstenachse vorgesehen, in welcher sich die Abhebefeder 4 der Abschaltvorrichtung befindet, die als Druckfeder ausgebildet ist undan ihrem einen, ihrer Lauffläche zugewandten Ende einen Isolierstoffnippel 5 aufweist. Das andere Ende der Abhebefeder 4 stützt sich auf dem Boden der Metallkappe 6 ab, welche mit einer stufenförmigen Erweiterung ausgerüstet ist, so daß ihr Bodenbereich abgesetzt ist. Die stufenförmige Erweiterung umgreift einen abgedrehten Ansatz am Kopf der Kohlebürste 1, wobei der Außendurchmesser des Ansatzes am Kopf der Kohlebürste 1 und der Innendurchmesser der Erweiterung der Metallkappe derart aufeinander abgestimmt sind, daß ein fester Sitz zwischen Ansatz und Erweiterung der Metallkappe gewährleistet ist.
Zwischen Metallkappe 6 und Abhebefeder 4 ist eine Kappe 7 aus Isolierstoff angebracht, welche verhindert, daß Strom über die Abhebefeder 4 seitlich über die Bohrungswandung zur Kohlebürste fließen kann.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung handelt es sich um eine Kohlebürste 1 ohne eine Stromzuführungslitze, bei welcher der Strom über die BÜrstenfeder 8 zugeführt wird. Die Bürstenfeder 8, welche als Schraubenfeder ausgebildet ist, ist mit ihrem einen Ende außen über den abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe 6 geschoben und stützt sich außen auf der stufenförmigen Erweiterung ab. Da beide Teile aus gut leitendem Metall bestehen, ist der Übergangswiderstand zwischen Bürstenfeder 8 und Metallkappe gering. Von der Metallkappe fließt der Strom über den Kopf der Kohlebürste zur Bürstenlauffläche. Da die BerÜhrungsfläche zwischen Kohlebürste 1 und Metallkappe 6 vergleichsweise groß ist, ergibt sich auch hier ein geringer Übergangswiderstand.
Bedingt durch die abgesetzte Form der Metallkappe 6 ragt ein Teil der Abhebefeder 4 über den Kopf der Kohlebürste 1 hinaus, so daß sich eine relativ kurze Einbaulänge ergibt, mit der Folge, daß nur ein ganz geringer Teil an Verschleißlänge der Kohlebürste für die Abschaltvorrichtung verlorengeht.
In Fig. 2 ist die Kohlebürste 1 im abgenutzten Zustand gezeigt, in welchem die Abhebefeder 4 den Rest der Kohlebürste 1 vom Kollektor weggedrückt hat, so daß der Isolierstoffnippel 5 auf der Lauffläche des Kollektors 3 aufsetzt und die Stromzuführung unterbricht. Damit gewährleistet ist, daß in jedem Falle im abgenutzten Zustand der Kohlebürste 1 der Rest der Kohlebürste vom Kollektor weggedrückt wird, ist der Druck der Abhebefeder 4 höher bemessen als der Druck der Bürstenfeder 8. Der Abhebedruck kann über die Tiefe der Bohrung im Kopf der Kohlebürste 1 eingestellt werden.
Die Figuren 3 - 5 zeigen eine Ausführung einer Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung, bei welcher eine Anschlußlitze vorgesehen ist. Die Metallkappe 6 ist im Bodenbereich mit einer konzentrischen Bohrung versehen. Durch diese Bohrung ist die Anschlußlitze 9 geführt. Die Anschlußlitze 9 ist an ihrem unteren Ende in ein Anschlußstück 10 eingelassen,welches von einem Preßling aus Kupferpulver gebildet ist. Dieses Anschlußstück 10 hat eine zylindrische Form und ist fest in den Bodenbereich der Metallkappe 6 eingedrückt. Da ein Anschlußstück 10 als Preßling mit sehr hoher Festigkeit hergestellt werden kann, besteht die Möglichkeit, dieses Anschlußstück sehr stramm in die Metallkappe 6 einzupressen, so daß sich ein guter elektrischer Kontakt zwischen Metallkappe 6 und Litze 9 ergibt. Die Abhebefeder 4 befindet sich unterhalb des Anschlußstückes 10, Der abgesetzte Bodenbereich der Metallkappe 6 ist gegenüber der Ausführung ohne Litze 9 nach Fig. 1 und 2 um die Stärke des Anschlußstückes 10 verlängert. Zwischen Anschlußstück 10 und Abhebefeder 4 kann eine Kappe 7 aus Isoliermaterial angebracht sein.
Figur 4 zeigt die Anschlußlitze 9 mit dem Anschlußstück 10 in Form eines angepreßten Preßlings aus Kupferpulver.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann die Metallkappe 6 an ihrem freien Rand mit drei oder mehreren, .nach innen gerichteten Klauen versehen sein, die sich in den Kopf der Kohlebürste 1 eindrücken und auf diese Weise die Haftung zwischen Metallkappe 6 und Kohlebürste 1 erhöhen.
1. Kohlebürste mit Abschaltvorrichtung, welche eine Abhebefeder mit an ihrem einen, ihrer Lauffläche zugewandten Ende vorgesehenen Isolierstoffnippel aufweist, die sich in einer Bohrung parallel zur Bürstenachse im Kopf der Kohlebürste befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhebefeder (4) sich mit ihrem anderen Ende gegen den Boden einer Metallkappe (6) abstützt, welche mit einer stufenförmigen Erweiterung ausgerüstet ist, die einen Ansatz am Kopf der Kohlebürste (1) umschließt.
2. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe (6) außerhalb der stufenförmigen Erweiterung ein Anschlußstück (10) angeordnet ist, welches mit einer Litze (9) verbunden ist, die eine Öffnung im Boden der Metallkappe (6) durchsetzt.
3. Kohlebürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (10) von einem Preßling aus Kupferpulver gebildet ist.
4. Kohlebürste nach Anspruch 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (10) in den abgesetzten Bodenbereich der Metallkappe (6) eingepreßt ist.
5. Kohlebürste nach Anspruch 2 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der abgesetzte Bodenbereich der Metallkappe (6) um die Stärke des Anschlußstückes (10) gegenüber der Ausführung ohne Litze (9) verlängert ist.
6. Kohlebürste nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Metallkappe (6) und Abhebefeder (4) eine Kappe (7) aus Isolierstoff angebracht ist.
7. Kohlebürste nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkappe (6) an ihrem freien Rand mit drei oder mehreren , nach innen gerichteten Klauen od.dgl. versehen ist.