DE4201701B4

DE4201701B4 - Kohlebürste

Info

Publication number: DE4201701B4
Application number: DE19924201701
Authority: DE
Inventors: Anton Swoboda; Edmund Kübler; Horst Ulm; Günter Schardt
Original assignee: Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Current assignee: Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Priority date: 1992-01-23
Filing date: 1992-01-23
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2012-01-24
Also published as: DE4201701A1

Abstract

Kohlebürste mit quader- oder zylinderförmiger Geometrie mit Seiten- und Stirnflächen, wobei eine Stirnfläche an einen Kommutator oder Schleifring eines Elektromotors anlegbar ist, umfassend eine der Kohlebürste angeordnete stromführende Litze sowie eine Meldelitze, die mit einem Abschnitt in einer in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufenden ersten Ausnehmung angeordnet und über eine von einer Seitenfläche der Kohlebürste ausgehende zweite Ausnehmung lagefixiert ist, um zur Anzeige eines bestimmten Kohlebürstenverbrauchs durch Wechselwirken mit dem Kommutator oder Schleifring ein Signal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldelitze (22) über ein in der zweiten Ausnehmung (30) festgestampftes Pulver in der ersten Ausnehmung (16) lagefixiert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlebürste quader- oder zylinderförmiger Geometrie mit Seiten- und Stirnflächen, wobei eine der Stirnflächen an einem Kommutator oder Schleifring eines Elektromotors anlegbar ist, umfassend eine der Kohlebürste angeordnete stromführende Litze sowie eine Meldelitze, die mit einem Abschnitt in einer in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufenden ersten Ausnehmung angeordnet und über eine von einer Seitenfläche der Kohlebürste ausgehende zweite Ausnehmung lagefixiert ist, um zur Anzeige eines bestimmten Kohlebürstenverbrauchs durch Wechselwirken mit dem Kommutator oder Schleifring ein Signal zu erzeugen ( DE 3330781 A1 ).
Bei insbesondere für gewerbliche Zwecke bestimmten Maschinen ist es erforderlich, daß bereits vor dem Zeitpunkt, wo die Kohlebürste durch den Abschaltnippel von dem Kommutator bzw. Schleifring abgehoben wird, angezeigt wird, daß eine Erneuerung der Kohlebürste erforderlich ist. Dieses Signal wird dadurch hervorgerufen, daß der innerhalb der Kohlebürste verlaufende Abschnitt der Meldelitze in elektrisch leitende Berührung mit dem Kommutator oder Schleifring gelangt.
Die Meldelitze ist zumindest in dem innerhalb der Kohlebürste verlaufendem Abschnitt isoliert. Hierzu kann die Meldelitze mit Teflon ummantelt sein. Die Meldelitze, die in Längsrichtung der Kohlebürste verläuft, kann in der hierzu vorgesehenen Ausnehmung wie Bohrung festgestampft sein, um die gewünschte Lagefixierung zu erreichen. Hierzu muß die Ausnehmung wie Bohrung einen im Vergleich zum Querschnitt der Meldelitze relativ großen Querschnitt aufweisen, um das zum Feststampfen des Abschnitts benötigte Material wie Eisen oder Kupferpulver oder Kohlenstoff einzubringen. Dies ist bei einer Kohlebürste mit kleinem Querschnitt also z. B. einer Grundfläche von 5 × 8 mm² kaum möglich, da andernfalls die Restwandstärken so gering werden, daß die Gefahr erwächst, daß beim Einbringen der Bohrungen für den Abschaltnippel und die Meldelitze oder aber beim Feststampfen der stromführenden Litze bzw. Meldelitze Wandmaterial herausbricht bzw. wegplatzt.
Aus diesem Grunde wird häufig bei Kohlebürsten mit kleinem Querschnitt darauf verzichtet, eine Meldeeinrichtung vorzusehen.

Der DE 33 30 781 A1 ist ein Abnutzungsanzeiger für eine Kohlebürste zu entnehmen. Die Kohlebürste weist an der Seite offene Vertiefungen auf, wobei in einer Vertiefung eine Sonde angeordnet ist, die nach einem Ausführungsbeispiel zwischen zwei aus dielektrischem Material bestehenden Scheiben fixiert ist, die ihrerseits über einen die Kohlebürste durchsetzenden Niet gesichert werden. Der Niet durchsetzt bei der gattungsgemäßen Kohlebürste eine von gegenüberliegenden Seitenflächen ausgehende Ausnehmung.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, eine Kohlebürste der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass auch bei kleinen Querschnitten Meldeeinrichtungen vorgesehen werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass durch das Anordnen der Meldelitze die Kohlebürste beschädigt und damit unbrauchbar wird.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Meldelitze über ein in der zweiten Ausnehmung festgestampftes Pulver in der ersten Ausnehmung lagefixiert ist. Dabei besteht das Pulver vorzugsweise aus Eisen oder Kupfer oder Kohlenstoff.

Durch die erfindungsgemäße Lehre ist es nicht mehr erforderlich, daß die in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufende Bohrung, innerhalb der die Meldelitze verläuft, einen erheblich größeren Querschnitt als die Meldelitze selbst aufweisen muß, um das zum Feststampfen benötigte Material einzubringen. Vielmehr kann die Längsbohrung dem Querschnitt der Meldelitze angepaßt werden, so daß eine hinreichende Restwandstärke verbleibt.

Dagegen kann die von der Seitenfläche ausgehende Bohrung einen relativ großen Querschnitt aufweisen, um über diese das Pulver zum Feststampfen der Meldelitze einzubringen und zu verdichten.

Vorzugsweise beläuft sich der Querschnitt der zweiten Ausnehmung, also derjenigen, die senkrecht oder in etwa senkrecht zur Längsachse der Kohlebürste verlaufen sollte, in etwa dem 1,5-fachen des Querschnitts der ersten Ausnehmung, die erwähntermaßen in etwa dem der Meldelitze angepasst ist.

Um eine sichere Lagefixierung zu gewährleisten, sollte die zweite Ausnehmung im Abstand L/3 bis L/2 vom freien Ende des innerhalb der Kohlebürste verlaufenden Abschnitts der Meldelitze verlaufen, dessen Länge innerhalb der Kohlebürste L entspricht.

Da die Meldelitze vor Einbringen in die Kohlebürste abgelängt ist, muß sichergestellt sein, daß das freie Ende abisoliert ist. Hierzu kann vorgesehen werden, daß die Meldelitze nach dessen Ablängen und gegebenenfalls erfolgter Vorbehandlung in einem Ätzmittel in einem Kleber vorzugsweise auf Polyurethan-Basis getaucht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kohlebürste 10 dargestellt, die eine quaderförmige Geometrie aufweist.
Parallel zu Längsachse 12 der Kohlebürste sind Bohrungen 14 und 16 vorgesehen. In der Bohrung 14 ist ein Abschaltnippel 18 angeordnet. Der Abschaltnippel 18 besteht aus einem isolierenden Material und ist in Richtung der Längsachse 12 der Kohlebürste vorzugsweise mit einer nicht näher bezeichneten Schraubenfeder vorgespannt.
Koaxial zum Abschaltnippel 18 und oberhalb von diesem verläuft eine stromleitende Litze 20.
In der Längsbohrung 16 ist eine Meldelitze 22 angeordnet, die sich mit einem Abschnitt 24 der Länge L innerhalb der Bohrung 16 erstreckt. Der Querschnitt der Bohrung 16 entspricht in etwa dem der Meldelitze 22.
Die Meldelitze 22 ist innerhalb der Bohrung 16 isoliert. Hierzu weist die Meldelitze 22 bzw. der Abschnitt 24 eine vorzugsweise aus Teflon bestehende Ummantelung auf. Das freie Ende ist mittels eines Klebers isoliert. Zuvor wird die Meldelitze abgeschnitten und mit einem Ätzmittel vorbehandelt, um sodann in einen vorzugsweise aus Polyurethan bestehenden Kleber eingetaucht zu werden.
Das freie mit dem Kleber umgebene Ende 26 der Meldelitze 22 verläuft unterhalb des Abschaltnippels 18. Folglich gelangt bei Abnutzung der Kohlebürste 10 zunächst das Ende 26 mit einem nicht dargestellten Kommutator oder Schleifring in elektrisch leitende Verbindung, bevor die Kohlebürste 10 über den Abschaltnippel 18 von dem Kommutator bzw. Schleifring abgehoben wird. Durch die stromleitende Verbindung zwischen der Meldelitze und dem Kommutator bzw. dem Schleifring wird ein Signal ausgelöst, durch das angezeigt wird, dass die Kohlebürste zu erneuern ist.
Um die Meldelitze 22 in der gewünschten Position innerhalb der Längsbohrung 16 festzulegen, geht von einer Seitenfläche 28 der Längsbohrung 16 eine Querbohrung 30 aus, die vorzugsweise senkrecht zur Längsachse 12 der Kohlebürste 10 verläuft. Über die Querbohrung 30 wird nun zum Beispiel aus Kupfer oder aus Eisen bestehendes Pulver oder Kohlenstoff eingebracht, um die Meldelitze 22 bzw. den Abschnitt 24 festzustampfen, um diesen also unverrückbar in der Längsbohrung 16 zu fixieren. Dabei kann der Querschnitt der Querbohrung 30 erheblich größer als der der Meldelitze 22 sein, um in erforderlichem Umfang das zum Feststampfen benötigte Pulver einzubringen und zu verdichten.
Vorzugsweise entspricht der Querschnitt der Querbohrung 30 dem 1,5-fachen des der Meldelitze 22.
Die Querbohrung 30 sollte des Weiteren etwa im Abstand vom L/3 bis L/2 zum freien Ende 26 des Abschnitts 24 der Meldelitze 22 verlaufen.

Claims

Kohlebürste mit quader- oder zylinderförmiger Geometrie mit Seiten- und Stirnflächen, wobei eine Stirnfläche an einen Kommutator oder Schleifring eines Elektromotors anlegbar ist, umfassend eine der Kohlebürste angeordnete stromführende Litze sowie eine Meldelitze, die mit einem Abschnitt in einer in Längsrichtung der Kohlebürste verlaufenden ersten Ausnehmung angeordnet und über eine von einer Seitenfläche der Kohlebürste ausgehende zweite Ausnehmung lagefixiert ist, um zur Anzeige eines bestimmten Kohlebürstenverbrauchs durch Wechselwirken mit dem Kommutator oder Schleifring ein Signal zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Meldelitze (22) über ein in der zweiten Ausnehmung (30) festgestampftes Pulver in der ersten Ausnehmung (16) lagefixiert ist.
Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver aus Kupfer oder Eisen oder Kohlenstoff besteht.
Kohlebürste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausnehmung (16) und/oder die zweite Ausnehmung (30) eine Bohrung in der Kohlebürste (10) ist.
Kohlebürste nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (30) senkrecht zur Längsachse (12) der Kohlebürste (10) verläuft.
Kohlebürste nach Anspruch 1 mit einem aus Isoliermaterial bestehenden, in Kohlebürstenlängsachse federvorgespannten Abschaltnippel, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ausnehmung (30) oberhalb des unteren kommutator- bzw. schleifringseitigen Endes des Abschaltnippels (18) verläuft.
Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der zweiten Ausnehmung (30) größer als der der ersten Ausnehmung (16) ist.