Bürstenanordnung für dynamoelektrische Maschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenanordnung für dynamoelektrische Maschinen zur Übertragung von Strom von einer feststehenden Bürstenbrücke über Bürsten auf einen rotierenden Kontaktteil, mit feststehenden und mit der Bürstenbrücke mechanisch und elektrisch verbundenen Bürstentaschen zur Aufnahme und radialen Führung der Bürsten, wobei in axialer Richtung hintereinander liegende Bürsten einschliesslich zu deren Anpressen an den rotierenden Kontaktteil dienenden Federn in radialer Richtung beweglich auf einem gemeinsamen Bürstentragelement angeordnet sind, das zu Kontroll- und Erneuerungszwecken bei laufender Maschine und unter Spannung in radialer Richtung entfernbar und in der eingeschobenen Betriebsstellung arretierbar und gleichzeitig über eine Kontaktanordnung mit den nicht entfernbaren Teilen der Bürstenbrücke elektrisch verbindbar ist. Eine Bürstenanordnung dieser Art ist beispielsweise aus der US-A- 3 387155 bekannt.

[0002] Mit immer grösser werdenden Maschineneinheiten, insbesondere bei Turbogeneratoren und Hydrogeneratoren, kommt dem ununterbrochenen Betrieb eine vorrangige Bedeutung zu.

[0003] Besitzen solche Maschinen Bürstenapparate, dann ist ein Stillsetzen allein zum Zweck der Bürstenkontrolle oder zum Auswechseln abgelaufener Bürsten unerwünscht, da ein jeder Stillstand mit einem beträchtlichen Produktionsausfall verbunden ist. Aus diesem Grunde wurden in der jüngsten Vergangenheit verschiedene Bürstenhalteranordnungen geschaffen, die ein Auswechseln der Bürsten bei laufender und unter Spannung stehender Maschine ermöglichen.

[0004] Bei einigen von diesen bekannten Anordnungen wird jeweils eine Bürste mit zugehöriger Führungstasche und dem Druckmechanismus, der die Bürste gegen den rotierenden Kontaktteil (Schleifring, Kommutator) presst, vom feststehenden Kontaktteit, der Bürstenbrücke oder den Bürstenlinealen abgetrennt. Mit der mechanischen Trennung wird auch die elektrische Verbindung unterbrochen. Steckbürstenhalter dieser Art sind beispielsweise in der US-A- 3 466 481 und der CH-A- 504797 beschrieben und dargestellt. Während bei diesen Ausführungen jeweils nur einzelne Bürsten zusammen mit den zugehörigen Führungstaschen bzw. Druckmechanismen ausgewechselt werden können, sehen andere bekannte Anordnungen vor, mehrere Bürsten mit ihren Führungstaschen und Federanordnungen zu einer Baueinheit zusammenzufassen, die als Ganzes abnehmbar ist.

[0005] Wesentliches Merkmal all dieser Ausführungen ist, dass nicht nur die Bürste, auf die es allein ankommt, sondern auch die Bürstenführungselemente (Bürstentaschen), der Druckapparat (Feder) und die Befestigungsmittel zu einer «Bürstenhalter-Steckeinheit» zusammengefasst werden, die bei laufender Maschine abziehbar ist. Ein Vorteil der Steckeinheiten mit mehreren Bürsten ist eine beträchtlich schnellere Kontrolle und ein schnellerer Austausch abgelaufener Kohlen, was insbesondere bei Grossmaschinen mit bis 100 und mehr Bürsten eine wesentliche Rolle spielt.

[0006] Bei hochtourigen dynamoelektrischen Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, Turboerregern und Unipolarmaschinen, ist eine wesentliche Forderung an die Bürstenapparate, dass die die Bürste führende Bürstenhaltertasche sehr vibrationssteif ausgebildet und starr mit dem ruhenden Teil, der Bürstenbrücke verbunden sein muss. Dies erfordert bei den bekannten Steckeinheiten, insbesondere bei solchen mit mehreren Bürsten, eine extrem steife Konstruktion und eine kräftige Befestigungsmechanik. Die Steckeinheiten werden dadurch zwangsläufig voluminös, schwer und unbequem in der Handhabung. Zudem beschneidet der von ihnen eingenommene Raum die für die Kühlluftführung notwendigen Strömungsquerschnitte. Besonders gravierend fällt der Raumbedarf solcher Steckeinheiten bei grossen Turbogeneratoren ins Gewicht, wo sich die erforderliche Anzahl Bürsten auf den durch andere Rahmenbedingungen begrenzten Schleifringen kaum mehr unterbringen lassen.

[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bürstenanordnung zu schaffen, die sich durch geringen Platzbedarf bei hoher Steifigkeit auszeichnet und bequem handhabbar ist.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Bürstenanordnung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss die Bürstentaschen ein integraler Bestandteil der feststehenden Bürstenbrücke sind, die ein Bürstenlineal bilden, während das zugehörige Bürstentragelement plattenförmig ausgebildet und an dem dem rotierenden Kontaktteil zugewandten Ende mit fingerförmigen Fortsätzen entsprechend der Anzahl der Bürsten versehen ist, welche Fortsätze in die Bürstentaschen hineinreichen und über die Kontaktanordnung mit diesen verbindbar sind, wobei die Bürsten Kopfarmaturen aufweisen, die mit Vorsprüngen versehen sind, welche Vorsprünge die jeweilige Bürste ausserhalb der eingefahrenen Betriebsstellung an den fingerförmigen Fortsätzen führen.

[0009] Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass nur das zu kontrollierende und/ oder auszuwechselnde Bauteil, nämlich die Bürste, und möglichst wenig zusätzliche Bauteile von der Bürstenbrücke getrennt werden müssen, während diejenigen Bauteile, welche im wesentlichen die Steifigkeit der gesamten Bürstenanordnung bestimmen, in ihrer starren Verbindung mit der Maschine belassen werden. Damit reduzieren sich auch Gewicht und Dimension der während des Betriebes der Maschine und unter Spannung stehenden aus- bzw. einfahrbaren Bauteile, was deren Handhabung bequemer und damit auch sicherer macht. Vorteilhaft ist ferner der gegenüber dem Bekannten geringere Platzbedarf, da die Bürstenbrücke als steifer Kastenträger ausgebildet werden kann. Dies ermöglicht einerseits die Unterbringung einer grösseren Anzahl von Bürsten, andererseits aber auch eine gezielte Führung der Kühlluft.

[0010] Gemäss der Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 2 weist das Bürstentragelement einen oder mehrere, mit der bzw. den Bürsten zusammenwirkende Anschläge zur Begrenzung der Radialbewegung der Bürste sowohl in der eingefahrenen Betriebsstellung als auch in der ausgefahrenen Servicestellung auf. Die Anschläge wirken dabei gemäss Anspruch 3 mit den Vorsprüngen der Kopfarmaturen zusammen.

[0011] Nach Anspruch 4 ist in eingeschobener Stellung des Bürstentragelements dessen plattenförmiger Teil in Schlitzen geführt, die sich in Stegen zwischen den Bürstentaschen des Bürstenlineals befinden.

[0012] Gemäss Anspruch 5 ist das Bürstentragelement zur Arretierung mit einer Sperrklinke versehen, die mit einem Nocken oder einer Ausnehmung auf der Aussenseite der Bürstentasche so zusammenwirkt, dass diese in der eingefahrenen Betriebsstellung sicher und, nur durch gewollten äusseren Eingriff lösbar, festgehalten wird.

[0013] Während die elektrische Verbindung zwischen Bürste und Bürstentragelement (in an sich bekannter Weise) durch flexible Verbindungsleitungen erfolgt, ist zur elektrischen Verbindung zwischen Bürstentragelement und Bürstentasche bzw. Bürstenlineal gemäss Anspruch 6 eine Steckkontaktanordnung vorgesehen, wobei das eine Kontaktteil auf dem Bürstentraglement, das andere Kontaktteil an der Bürstentasche bzw. dem Bürstenlineal angeordnet, vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet ist.

[0014] Nach Anspruch 7 weisen die Bürsten eine Kopfarmatur auf, die auf der dem Bürstentragelement zugewandten Seite mit einem oder mehreren hakenartigen Vorsprüngen versehen ist, welche in radial verlaufende Ausnehmungen im Bürstentragelement eingreifen, wobei der maximale radiale Hub der Bürste durch die Länge der Ausnehmung oder durch entsprechende Wahl der Länge der flexiblen Verbindungsleitung zwischen Bürste und Bürstentragelement (Anspruch 8) bestimmt ist.

[0015] Bei einer im Anspruch 9 gekennzeichneten alternativen Ausführungsform sind die Bürsten gleichfalls mit einer Kopfarmatur versehen, die auf der dem Bürstentragelement zugewandten Seite mit Vorsprüngen versehen ist, welche Vorsprünge das Bürstentragelement vorzugsweise seitlich umfassen. Zur Begrenzung des radialen Hubes der Bürste sind entweder die kontaktteilseitigen Enden der Bürstentragelemente mit Anschlagkanten, die mit den Vorsprüngen der Kopfarmatur zusammenwirken, versehen (Anspruch 10), oder es bestimmt die Länge der flexiblen Verbindungsleitung zwischen Bürste und Bürstentragelement den maximalen radialen Hub der Bürste.

[0016] Bei plattenförmigen Bürstentragelementen ist es vorteilhaft, wenn gemäss Anspruch 11 die Fedem zur Anpressung der Bürste an den rotierenden Kontaktteil unter Zwischenschaltung von Federtragelementen auf den fingerförmigen Fortsätzen des Bürstentragelementes befestigt sind, wobei die Federtragelemente die Fortsätze seitlich überragen und von den Vorsprüngen der Kopfarmatur umfasst werden. Dies vereinfacht die Bearbeitung des Bürstentragelements und ermöglicht die Verwendung unterschiedlicher Bürsten- und/oder Kopfarmaturtypen, indem allein die Federtragplatte den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden muss.

[0017] Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 12 sind im kontaktteilseitigen Abschnitt des Federtragelements seitliche Ausnehmungen mit einer Länge kleiner als die radiale Höhe der Vorsprünge der Kopfarmatur vorgesehen, wobei die Länge jedoch so bemessen ist, dass sich die Bürste durch schräges Einführen auf das Federtragelement aufschieben lässt. Durch diese Ausnehmungen lässt sich die Bürste (im ausgebauten Zustand des Bürstentragelementes) schräg ein- bzw. ausfahren. Eine Verbreiterung am kontaktteilseitigen Ende der Federtragplatte begrenzt den radialen Hub der Bürste sowohl beim Einbau als auch während des Betriebes gegen Abnützung über ein maximal zulässiges Mass hinaus.

[0018] Zur gefahrlosen Handhabung des Bürstentragelements ist nach Anspruch 13 dessen dem rotierenden Kontaktteil abgewandtes Ende mit einem isolierten Handgriff versehen oder als solcher ausgebildet. Der Handgriff ist zusätzlich durch eine Isolierplatte abgeschirmt. Auch das Betätigungsorgan für die Arretierung des Bürstentragelements ist elektrisch isoliert und reicht durch die Isolierplatte hindurch (Anspruch 14).

[0019] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind, näher erläutert.

[0020] In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektive Darstellung einer Bürstenanordnung für dynamoelektrische Maschinen in stark vereinfachter Form,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Bürstentragelement,

Fig. einen Längsschnitt durch ein Bürstentragelement gemäss Fig. 2 längs deren Linie A-A,

Fig.4einen Längsschnittdurch ein Bürstentragelement gemäss Fig. 2 längs deren Linien B-B einschliesslich der eingesetzten und in der Bürstentasche geführten Bürste,

Fig. 5 einen Radialschnitt durch die Bürstenanordung gemäss Fig. 1 mit eingesetztem Bürstentragelement,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer Bürste mit Kopfarmatur, wobei die Kopfarmatur mit nach innen gebogenen Vorsprüngen versehen ist,

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Bürste mit einer Kopfarmatur, die paarig angeordnete, nach innen weisende hakenartige Vorsprünge aufweist,

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bürste, deren Kopfarmatur einen mittig angeordneten, nach innen weisenden hakenartigen Vorsprung aufweist.

[0021] In der vereinfachten Darstellung der Schleifringpartie einer dynamoelektrischen Maschine gemäss Fig. 1 ist mit 1 der rotierende Kontaktteil (Schleifring oder Kommutator) bezeichnet. Die Seitenwangen 2 der Bürstenbrücke sind auf einer Fundamentplatte 3 elektrisch isoliert verankert. Zwischen den Bürstenbrückenwangen 2 sind Bürstenlineale 4 starr befestigt. Das Bürstenlineal 4 ist als Kastenträger ausgebildet. Die axial verlaufenden Seitenwände sind durch Stege 5 distanziert, so dass Bürstentaschen 6 gebildet sind. Die Stege 5 weisen je einen Schlitz 7 auf, dessen Tiefe etwa der halben Steghöhe entspricht. Die nach aussen weisenden Kanten der Bürstentaschen sind zur Erleichterung des Einfahrens der Bürsten abgerundet (Fig. 4, Positionen 4' und 5').

[0022] Fig. 2 zeigt ein Bürstentragelement für mehrere Bürsten. Das Bürstentragelement umfasst eine Platte 8 mit mehreren fingerförmigen Fortsätzen 8' entsprechend der Anzahl der Bürsten. Die Fortsätze 8' ragen in die Bürstentaschen 6 hinein und liegen an der in Drehrichtung des rotierenden Kontaktteils 1 gesehen auflaufenden Wandung der Bürstentasche 6 an (Fig. 4). Auf der Platte 8 sind Rollbandfedern 9 unter Zwischenschaltung von Federtragelementen 10 mittels Nieten 11 befestigt. Am unteren, d.h. kontaktteilseitigen Abschnitt sind die Federtragelemente 10 beidseitig mit Ausnehmungen 12 versehen, die Enden der Federtragelemente 10 sind durch Mitaufnieten eines Anschlagplättchens 13 verbreitert. Wie aus der Schnittdarstellung der Fig. 4 und der Ansicht nach Fig. 6 hervorgeht, besitzen die Bürsten 14 eine Kopfarmatur 15 aus Kupferblech, die an der Bürste 14 elektrisch leitend befestigt ist. Die Kopfarmatur 15 weist auf der dem Federtragelement 10 zugewandten Seiten Vorsprünge 16 auf, deren Enden aufeinanderzugebogen sind. Diese Vorsprünge umfassen das Federtragelement 10 seitlich. Die Breite der Vorsprünge 16 ist grösser als die Länge der Ausnehmungen 12. Durch schräges Einführen lässt sich die Bürste auf das Federtragelement 10 aufschieben (und wieder abziehen). Die elektrische Verbindung zwischen Bürste 14 und der Bürstentragplatte 8 erfolgt durch Bürstenlitzen 17, die einerseits an der Kopfarmatur 15, andererseits an der Bürstentragplatte 8 befestigt sind. Die Bürstentragplatte 8 ist am oberen Ende als isolierter Handgriff 18 ausgebildet (Fig. 2). Zusätzlich ist der isolierte Handgriff 18 vom restlichen Bürstentragelement durch eine Isolierplatte 19 abgeschirmt, die gleichzeitig als Schutz gegen Berührung der Bürstenlitzen und der Bürstenlineale dient. Auf diese Weise wird ein gefahrloses Einführen bzw. Ausfahren der Steckeinheit im Betrieb und unter Spannung ermöglicht.

[0023] Die elektrische Verbindung zwischen dem Bürstentragelement 8 und dem Bürstenlineal 4 erfolgt, wie in Fig. 4 veranschaulicht, durch eine Steckkontaktanordnung. Der eine Kontakteil umfasst federnde Kontaktlamellen 20, die unter Zwischenhaltung eines leitenden Distanzstückes 21 auf dem Bürstentragelement 8 befestigt sind. Den anderen Kontaktteil bildet das Bürstenlineal 4 selbst.

[0024] Die mechanische Arretierung der Steckeinheit in der Bürstenbrücke erfolgt durch eine auf der den Bürsten abgewandten Seite des Bürstentragelements 8 gelagerte, durch eine Blattfeder 22 vorgespannte Sperrklinke 23 (Fig. 5). Die Sperrklinke weist einen isolierten, durch die Isolierplatte 19 hindurchreichenden Betätigungshebel 24 auf. Die Klinke greift in eine Ausnehmung 25 im Bürstenlineal 4 ein. In Abhängigkeit von der axialen Länge der Bürstentragelemente 8 sind zwei oder mehrere Arretierungen vorgesehen.

[0025] Der Erfindungsgegenstand ist selbstverständlich nicht auf das in den Figuren 1 bis 6 Dargestellte beschränkt. So können beispielsweise die Federtragelemente 10 entfallen, und die Federn 9 direkt auf dem Bürstentragelement 8 befestigt werden.

[0026] Auch sind Bürsten mit anderen Kopfarmaturen 15 möglich, z.B. solche, wie sie in den Figuren 7 und 8 beispielsweise dargestellt sind. So weist die Bürste nach Fig. 7 eine Kopfarmatur 15' auf, die mit hakenartigen Vorsprüngen 26 versehen ist. Die Vorsprünge sind auf der dem Bürstentragelement 8 zugewandten Seite der Bürste angeordnet und weisen in Richtung des rotierenden Kontaktteils 1. Die hakenartigen Vorsprünge 26 greifen in Richtung des rotierenden Kontaktteils verlaufende parallele Schlitze im Bürstentragelement oder (bei Verwendung eines Federtragelements) im letzteren ein (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die Länge der Schlitze entspricht dabei dem maximalen Hub der Bürste. Zusätzliche Anschlagmittel sind dabei entbehrlich. Als Feder für die Anpressung der Bürste kann vorzugsweise eine Rollbandfeder Verwendung finden.

[0027] Auch bei der in Fig. 8 dargestellten Variante greift ein hakenartiger Vorsprung 26' der Kopfarmatur 15" der Bürste 14 in einen in Richtung des rotierenden Kontaktteils 1 verlaufenden Schlitz 28 mit einer Länge, die dem maximalen Hub der Bürste entspricht, ein.

[0028] In Abwandlung zu den bisher beschriebenen Ausführungen ist in Fig. 8 die Feder für die Anpressung der Bürste an den rotierenden Kontaktteil als Drehfeder 9' ausgebildet. Sie stützt sich einerseits an der Kopfarmatur 15", andererseits an dem nach innen umgebogenen Ende 27 des Federtragelements 10' ab.

[0029] Allen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam sind folgende Eigenschaften: Die Verbindung zwischen Bürste und Bürstentragelement ist so beschaffen, dass die Bürste in Radialrichtung, und zwar auch im ausgefahrenen Zustand, sich nicht über eine Endstellung hinaus bewegen kann. Diese Endstellung entspricht im eingefahrenen Zustand der maximal zulässigen Bürstenabnützung.

[0030] Die Bürste ist am Bürstentragelement so positioniert, dass die Bürste ohne zu verkanten in die Bürstentasche eingefahren werden kann. Erleichtert wird das Einfahren der Bürsten ferner durch die abgerundeten Kanten der Bürstentaschen. Die Bürste wird beim Einfahren im Moment des Kontaktes mit dem rotierenden Kontaktteil und beim Abheben vom Endanschlag so freigegeben, dass die Bürste nicht mehr am Bürstentragelement bzw. Federtragelement sondern in der Bürstentasche geführt wird.

[0031] Darüber hinaus ist die Handhabung der Bürstensteckeinheit bei laufender und unter Spannung stehender Maschine gefahrlos. Die Mittel zur Arretierung der Steckeinheit im Betrieb und deren Deblockierung zu Inspektions- und Erneuerungszwecken sind einfach im Aufbau. Gleiches gilt für die Übertragung des Stromes vom Bürstenlineal zum Bürstentragelement.

[0032] Der Erfindungsgegenstand erfordert keine gänzlich neukonzipierte Bürsten- und/oder Kopfarmaturen, da praktisch nur die Kopfarmatur herkömmlicher Bürsten geringfügig modifiziert werden muss.

Ansprüche

1. Bürstenanordnung für dynamoelektrische Maschinen zur Übertragung von Strom von einer feststehenden Bürstenbrücke (2, 4) über Bürsten (14) auf einen rotierenden Kontaktteil (1), mit feststehenden und mit der Bürstenbrücke mechanisch und elektrisch verbundenen Bürstentaschen (6) zur Aufnahme und radialen Führung der Bürsten, wobei in axialer Richtung hintereinander liegende Bürsten einschliesslich zu deren Anpressen an' den rotierenden Kontaktteil dienenden Federn (9, 9') in radialer Richtung beweglich auf einem gemeinsamen Bürstentragelement angeordnet sind, das zu Kontroll- und Erneuerungszwecken bei laufender Maschine und unter Spannung in radialer Richtung entfernbar und in der eingeschobenen Betriebsstellung arretierbar und gleichzeitig über eine Kontaktanordnung mit den nicht entfernbaren Teilen der Bürstenbrücke elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstentaschen (6) ein integraler Bestandteil der feststehenden Bürstenbrücke (2, 4) sind, die ein Bürstenlineal (4) bilden, während das zugehörige Bürstentragelement (8) plattenförmig ausgebildet und an dem dem rotierenden Kontaktteil (1) zugewandten Ende mit fingerförmigen Fortsätzen (8') entsprechend der Anzahl der Bürsten (14) versehen ist, welche Fortsätze in die Bürstentaschen (6) hineinreichen und über die Kontaktanordnung (20) mit diesen verbindbar sind, wobei die Bürsten (14) Kopfarmaturen (15, 15', 15") aufweisen, die mit Vorsprüngen (16, 26, 26') versehen sind, welche Vorsprünge die jeweilige Bürste ausserhalb der eingefahrenen Betriebsstellung an den fingerförmigen Fortsätzen führen.

2. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstentragelement (8) einen oder mehrere mit der Bürste (14) zusammenwirkende Anschläge (13) zur Begrenzung der Radialbewegung der Bürste (14) sowohl in der eingefahrenen Betriebsstellung als auch in der ausgefahrenen Servicestellung aufweist.

3. Bürstenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge mit den Vorsprüngen (16, 26, 26') der Kopfarmaturen ₍₁₅,_15',_15") zusammenwirken.

4. Bürstenanordnung nach einem der che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in eingeschobener Stellung des Bürstentragelementes (8) dessen plattenförmiger Teil in Schlitzen (7) geführt ist, die sich in Stegen (5) zwischen den Bürstentaschen (6) des Bürstenlineales (4) befinden.

5. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bürstentragelement (8) zur Arretierung mit einer Sperrklinke (23) versehen ist, die mit einem Nokken oder einer Ausnehmung (23) auf der Aussenseite der Bürstentasche (6) zusammenwirkt.

6. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur elektrischen Verbindung zwischen dem Bürstentragelement (8) und der Bürstentasche (6) bzw. dem Bürstenlineal (4) ein Steckkontakt vorgesehen ist, wobei das eine Kontaktteil (20) auf dem Bürstentragelement (8) und das andere Kontaktteil an der Bürstentasche bzw. dem Bürstenlineal angeordnet, vorzugsweise einstückig mit diesem ausgebildet ist.

7. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürsten (14) eine Kopfarmatur (15', 15") aufweisen, die auf der dem Bürstentragelement (8) zugewandten Seite mit einem oder mehreren hakenartigen Vorsprüngen (26, 26') versehen ist, welche in radial verlaufende Ausnehmungen (28) im Bürstentragelement eingreifen, wobei die untere Begrenzung des Schlitzes (28) mit dem oder den Vorspüngen (26, 26') der Kopfarmatur (15¹, 15_") im Sinne eines Anschlages zur Hubbegrenzung der Bürste (14) zusammenwirkt.

8. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (14) bzw. deren Kopfarmatur (15', 15") mit dem Bürstentragelement (8) durch eine flexible Verbindungsleitung (17) elektrisch verbunden ist, und die Länge der Verbindungsleitung den maximalen radialen Hub der Bürste (14) bestimmt.

9. Bürstenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (14) eine Kopfarmatur (15) aufweist, die auf der dem Bürstentragelement (8) zugewandten Seite mit Vorspüngen (16) vesehen ist, welche das Bürstentragelement (8) umfassen, und dass Mittel (13) zur Hubbegrenzung der Bürste (14) vorgesehen sind.

10. Bürstenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Hubbegrenzung der Bürste (14) das kontaktteilseitige Ende des Bürstentragelements (8) bzw. dessen fingerförmige Fortsätze (8') Anschlagkanten (13) aufweisen, welche mit den Vorsprüngen (16) der Kopfarmatur (15) der Bürste (14) zusammenwirken.

11. Bürstenanordnung nach Anspruch 1 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn (9) zur Anpressung der Bürsten (14) an den rotierenden Kontaktteil (1) unter Zwischenschaltung von Federtragelementen (10) auf den fingerförmigen Fortsätzen des Bürstentragelements (8) befestigt sind, wobei die Federtragelemente die Fortsätze seitlich überragen und von den Vorsprüngen (16) der Kopfarmatur (15) umfasst werden.

12. Bürstenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im kontaktteilseitigen Abschnitt des Federtragelements (10) seitliche Ausnehmungen (12) mit einer Länge kleiner als die radiale Höhe der Vorsprünge (16) der Kopfarmatur (15) vorgesehen sind, wobei die Länge jedoch so bemessen ist, dass sich die Bürste (14) durch schräges Einführen auf das Federtragelement (10) aufschieben lässt.

13. Bürstenanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur gefahrlosen Handhabung des Bürstentragelements (8) dessen dem rotierenden Kontaktteil (1) abgewandtes Ende mit einem isolierten Handgriff (18) versehen oder als solcher ausgebildet ist.

14. Bürstenanordnung nach Anspruch 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der isolierte Handgriff (18) durch eine Isolierplatte (19) abgeschirmt ist, wobei durch die Isolierplatte gleichfalls das Betätigungsorgan (24) für die Arretierung des Bürstentragelements (8) hindurchreicht und zumindest am herausragenden Ende elektrisch isoliert ist.

Claims

1. Brush arrangement for dynamoelectric machines, for transmitting current from a stationary brush yoke (2, 4) to a rotating contact part (1), via brushes (14), this arrangement possessing stationary brush boxes (6) for receiving the brushes and for guiding them radially, these brush boxes being connected, mechanically and electrically, to the brush yoke, the brushes being located one behind another in the axial direction and being installed, together with the springs (9, 9') which serve to press them against the rotating contact part, on a common brush-support element, in a manner permitting movement in the radial direction, this element being removable, in the radial direction, for inspection and replacement purposes, removal being possible while the machine is running and while a voltage is applied, and being lockable in the pushed-in, operating position, and being capable, at the same time, of being electrically connected, via a contact assembly, to those parts of the brush yoke which cannot be removed, characterised in that the brush boxes (6) are an integral component of the stationary brush yoke (2, 4), forming an in-line brush holder (4) while the associated brush-support element (8) is designed in the shape of a plate and is provided, at the end facing the rotating contact part (1), with finger-shaped extensions (8_') corresponding to the number of brushes (14), these extensions extending into the brush boxes (6) and being capable, via the contact assemby (20), of being connected to these brush boxes, the brushes (14) possessing head-fittings (15, 15_', 15_") which are provided with projections (16, 26, 26'), these projections guiding the respective brushes on the finger-shaped extension, outside the pushed-in, operating position.

2. Brush arrangement according to Claim 1, characterised in that the brush-support element (8) possesses one or more stops (13), interacting with the brush (14) in order to limit its radial movement, both in the pushed-in, operating position and in the pulled-out, servicing position.

3. Brush arrangement according to Claim 2, charcterised in that the stops interact with the projections (16, 26, 26') on the head-fittings (15, 15_',15").

4. Brush arrangement according to Claim 1, characterised in that, when the brush-support element (8) is in the pushed-in position, the plate- shaped portion of this element is guided in slots (7) which are located in webs (5) between the brush boxes (6) of the in-line brush holder (4).

5. Brush arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the brush-support element (8) is, for the purpose of being locked, provided with a locking catch (23) which interacts with a cam, or with a recess (25) on the outer surface of the brush box (6).

6. Brush arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterised in that a plug-in contact is provided for the purpose of making the electrical connection between the brush-support element (8) and the brush box (6) and/or the in-line brush holder (4), one contact part (20) being located on the brush-support element (8), and the other contact part being located on the brush box, or on the in-line brush holder, and preferably being designed as an integral part of this brush holder.

7. Brush arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the brushes (14) possess a head-fitting (15',15") which is provided, on the side facing the brush-support element (8), with one or more hook-like projections (26, 26'), these projections engaging into slots (28) in the brush-support element, which extend radially, the lower boundary of the slot (28) interacting with the projection (26'), or projections (26), of the head-fitting (15', 15"), in the sense of a stop for limiting the travel of the brush (14).

8. Brush arrangement according to Claim 1, characterised in that the brush (14), or its head-fitting (15', 15"), is electrically connected to the brush-support element (8) by means of a flexible connecting lead (17), the length of the connecting lead determining the maximum radial travel of the brush (14).

9. Brush arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterised in that the brush (14) possesses a head-fitting (15) which is provided, on the side facing the brush-support element (8), with projections (16), these projections engaging around the brush-support element (8), and in that means (13) for limiting the travel of the brush (14) are provided.

10. Brush arrangement according to Claim 9, characterised in that, in order to limit the travel of the brush (14), that end of the brush-support element (8) which is located in proximity to the contact part, or the finger-shaped extensions (8') of the brush-support element (8), possess stop- edges (13) which interact with the projections (16) on the head-fitting (15) of the brush (14).

11. Brush arrangement according to Claim 1, and Claim 9 or 10, characterised in that the springs (9) for pressing the brushes (14) against the rotating contact part (1) are fastened, with the interposition of spring-support elements (10), on the finger-shaped extensions of the brush-support element (8), the spring-support elements overhanging the extensions at the sides, and the projections (16) on the head-fitting (15) fitting around them.

12. Brush arrangement according to Claim 11, characterised in that lateral recesses (12) are provided in that portion of the spring-support element (10) which is located in proximity to the contact part, these recesses having a length which is smaller than the radial height of the projections (16) on the head-fitting (15), but this length being chosen such that the brush (14) can, by being inserted obliquely, be pushed up onto the spring-support element (10).

13. Brush arrangement according to one of the preceding Claims, characterised in that, in order to be able to handle the brush-support element (8) in a safe manner, that end of this element which faces away from the rotating contact part (1) is provided with an insulated handle (18), or is designed as an insulated handle.

14. Brush arrangement according to Claims 5 and 13, characterised in that the insulated handle (18) is screened-off by means of an insulating plate (19), the member (24) for actuating the device for locking the brush-support element (8) likewise extending through the insulating plate and being electrically insulated, at least at the end which protrudes.

Revendications

1. Dispositif de balais pour des machines dynamo-électriques destinées à transmettre du courant à partir d'une lunette porte-balais fixe (2, 4) par l'intermédiaire de balais (14) à une partie de contact tournante (1), des logements fixes (6) reliés électriquement et mécaniquement à la lunette porte-balais étant prévus pour recevoir les balais et les guider radialement, étant entendu que des balais disposés les uns derrière les autres dans le sens axial, y compris les ressorts (9, 9') destinés à les presser contre la partie de contact tournante, sont montés mobiles dans le sens radial sur un élément de support de balais commun qui, à des fins de contrôle et de remplacement, peut être enlevé dans le sens radial pendant que la machine fonctionne et est sous tension, peut être bloqué dans la position de travail insérée et peut être simultanément connecté électriquement par l'intermédiaire d'un dispositif de contact aux parties inamovibles de la lunette porte-balais, caractérisé en ce que les logements de balais (6) font partie intégrante de la lunette porte-balais fixe (2, 4) et forment une barrette de balais (4), tandis que l'élément de support de balais associé (8) a la forme d'une plaque et est pourvu, à son extrémité orientée vers la partie de contact tournante (1), de saillies (8') en forme de doigts correspondant au nombre des balais (14), ces saillies s'étendant dans les logements de balais (6) et pouvant être connectées à ceux-ci par l'intermédiaire du dipositif de contact (20), les balais (14) comportant des coiffes (15, 15', 15") qui sont pourvues de saillies (16, 26, 26") qui guident chaque balai, en dehors de sa position de travail rentrée, le long des saillies en forme de doigts.

2. Dispositif de balais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support de balais (8) présente une ou plusieurs butées (13) coopérant avec les balais (14) pour limiter le déplacement radial des balais (14) tant dans la position de travail rentrée que dans la position de service sortie.

3. Dispositif de balais suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les butées coopèrent avec les saillies (16, 26, 26_') des coiffes (15, 15_', 15_").

4. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans la position insérée de l'élément de support de balais (8), sa partie en forme de plaque est guidée dans des fentes (7) qui sont prévues dans des entretoises (5) disposées entre les logements à balais (6) de la barrette de balais.

5. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de support de balais (8) est pourvu d'un cliquet d'arrêt (23) assurant une fonction de blocage, ce cliquet coopérant avec une saillie ou un évidement (23) du côté extérieur du logement à balais (6).

6. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un contact à insérer est prévu pour établir une connexion électrique entre l'élément de support de balais (8) et le logement à balai (6) ou la barrette de balais (4), une partie de contact (20) étant disposée sur l'élément de support de balais (8) et l'autre partie de contact sur le logement à balais ou sur la barrette de balais et étant de préférence d'une pièce avec celui-ci.

7. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les balais (14) présentent une coiffe (15', 15") qui, du côté tourné vers l'élément de support de balais (8), est pourvue d'une ou de plusieurs saillies crochues (26, 26') qui s'engagent dans des boutonnières radiales (28) de l'élément de support de balais, la limite inférieure de la boutonnière (28) coopérant avec la ou les saillies (26, 26') de la coiffe (15,15") et servant de butée pour limiter la levée du balai (14).

8. Dispositif de balais suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le balai (14) ou sa coiffe (15', 15") est connecté électriquement à l'élément de support de balais (8) par un conducteur de liaison flexible (17) et la longueur du conducteur de liaison détermine la levée radiale maximale du balai (14).

9. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le balai (14) présente une coiffe (15) qui, du côté tourné vers l'élément de support de balais (8), est pourvue de saillies (16) qui enserrent l'élément de support de balais (8) et des moyens (13) pour limiter la levée du balai (14) sont prévus.

10. Dispositif de balais suivant la revendication 9, caractérisé en ce que pour limiter la levée du balai (14), l'extrémite de l'élément de support de balais (8) ou de ses saillies en forme de doigts (8') tournées vers la partie de contact présente des bords de butée (13) qui coopèrent avec les saillies (16) de la coiffe (15) du balai (14).

11. Dispositif de balais suivant l'une des revendications 1 à 9 ou 10, caractérisé en ce que les ressorts (9) destinés à presser les balais (14) contre la partie de contact tournante (1) sont fixée avec intercalation d'éléments de support de ressorts (10) sur les saillies en forme de doigts de l'élément de support de balais (8), de sorte que les éléments de support de ressorts dépassent latéralement les saillies et sont enserrés par les saillies (16) de la coiffe (15).

12. Dispositif de balais suivant la revendication 11, caractérisé en ce que dans la partie de l'élément de support de ressort (10) située du côté de la partie de contact, sont prévues des encoches latérales (12) d'une longueur inférieure à la hauteur radiale des saillies (16) de la coiffe (15), la lonqueur étant cependant mesurée de telle sorte que le balai (14) puisse, par une introduction oblique, glisser sur l'élément de support de ressort (10).

13. Dispositif de balais suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour manipuler sans danger l'élément de support de balais (8), son extrémité opposée à la partie de contact tournante (1) est pourvue d'une poignée isolée (18) ou a la forme d'une telle poignée.

14. Dispositif de balais suivant les revendications 5 et 13, caractérisé en ce que la poignée isolée (18) est protégée par une plaque isolante (19), l'organe d'actionnement (24) pour le blocage de l'élément de support de balais (18) traversant également la plaque isolante et étant isolé électriquement au moins à son extrémité dépassante.

Zeichnung