Bürstenhalter für elektrische Maschinen. Bei Bürstenhaltern für elektrische Ha schinen wurde bisher der Führungskaten für die Bürste mit dem zum Befestigen des Halters auf dem Halterbolzen der Maschine und mit dem zur Lagerung des Druckhebels dienenden Ha.lterteil aus einem Stüeli her gestellt oder doch zu einem stärren Ganzen verbunden.
Es hat sich nun herausgestellt, dass nicht n,ir die Bürste ein vin starken Verschleiss aus gesetzt ist, sondern auch der Führungskasten. Die in dem Führungskasten bewegliche Bürste lässt nach und nach ein Spiel zwischen Bürste und Kastenwänden entstehen, so dass schliesslich nicht nur die Bürste abgenutzt, sondern auch dureli das lockere Hin- und Herspielen der Bürste werden die Führungs wände des Bürstenkastens selbst ausgear beitet.
Beim Einsetzen einer neuen Bürste be steht daher zwischen dieser und den Füh rungsflächen des Kastens ein Spiel, so dass die Bürste tanzt. Hierdurch ist die Bildung einer ordnungsmässigen Lauffläche an der Bürste gestört, die gute Berührung mit dem Kollektor beeinträchtigt, der Übergangswider stand erhöht und der spezifische Bürsten druck vergrössert. Diese Übelstände treten bei umsteuerbaren Elektromotoren, also zum Beispiel beim Strassenbahn- und Eisenbahn betrieb, besonders in die Erscheinung.
Nach der Erfindung sind diese Übel stände dadurch vermieden, dass der Füh rungskasten derart mehrteilig ausgebildet ist, dass seine Führungsfläche für die Bürste ganz oder teilweise auswechselbar sind. Hat sich die Bürste nach einer gewissen Be triebsdauer in den Führungskasten einge arbeitet, so brauchen nur die schadhaften Führungsflächen gegen unversehrte ausge wechselt zu werden, um für die Bürste wie der eine spielfreie Führung zu schaffen.
Da sich ferner herausgestellt hat, dass die Bürste infolge der Reibung auf dem Kol lektor und infolge Unebenheiten des Kol lektors tangentiale Bewegungen ausführt, ist der Verschleiss an der Vorder- und Rück wand des Führungskastens besonders gross. Man kommt daher auch zur Wiederher stellung einer einwandfreien Führung der Bürste damit aus, dass man die Vorderwand und die Rückwand des Führungskastens aus wechselbar macht.
Vorteilhaft sind hierzu der mit dem Halterbolzen und der mit dem La ger für den Druckhebel verbundene Halter teil unter Zwischenschaltung von der Stärke der Bürste entsprechenden, zu ihrer seitlichen Führung dienenden Zwischenstücken mit einander durch Schrauben oder dergleichen leicht lösbar verbunden. Hat sich dann die Bürste in die Vorder- oder Rückwand des Führungskastens eingearbeitet, so braucht der Halter nur auseinandergenommen und unter Verwendung unversehrter Halterteile mit den Zwischenstücken wieder verbunden zu wer den.
Die schadhaften Halterteile können da bei durch Wegfräsen der durch das Einar beiten der Bürste entstandenen Erhöhungen leicht wieder brauchbar gemacht werden.
Der Führungskasten kann auch mit den übrigen Haltemeilen aus einem Stück beste hen oder mit diesen zu einem starren Ganzen verbunden sein, wenn man die Führungs flächen für die Bürste auswechselbar macht. Entweder versieht man dabei den Kasten mit einem dem Querschnitt der Bürste entspre chenden auswechselbaren Einsatz, oder man setzt in den: Kasten an dessen Vorder- und Rückwand Führungsplatten auswechselbar ein.
Diese Führungsplatten können auch bei einem unter Benutzung von Zwischenstücken zusammengesetzten Bürstenhalter Verwen dung finden, indem sie zwischen das Füh rungsstück und die beiden andern Halterteile eingelegt werden. Hat sich die Bürste einge arbeitet, so brauchen nur diese Führungs platten ausgewechselt zu werden.
Der Verschleiss des Führungskastens ist nicht nur auf die mechanische Reibung zwi schen Bürste und Kasten zurückzuführen, sondern zum Teil auch darauf, da.ss ein ge wisser Funkenübergang ständig zwischen dem metallischen Kasten und der Bürste statt- findet, wodurch das Metall zerstäubt wird und sich auf der Bürste niederschlägt. Dieser Verschleiss kann vorteilhaft dadurch vermie den werden, dass die Führungsflächen des Kastens für die Bürste aus Isolierstoff be stehen. Eine Funkenbildung zwischen dem Führungskasten und der Bürste ist dadurch vermieden.
Auf der Zeichnung sind mehrere beispiels weise Ausführungsformen des Bürstenhalters nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine teilweise im Längs schnitt gezeichnete Seitenansicht einer Aus- führungsform des Bürstenhalters; Fig. 2 ist der Grundriss der Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen Teil der Fig. 1 in einer andern Ausführungs form; Fig. 4 zeigt einen Teil der Fig. '3' in schaubildlicher Darstellung;
Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform im Grundriss; Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 5, und F'ig. 7 zeigt im Grundriss eine Ab änderungsform des Halters nach Fig. 1.
Bei der Ausführungsform des Bürsten halters nach Fig. 1 und 2 besteht der Halter im wesentlichen aus vier Teilen. Ein mit dem Halterbolzen <I>a.</I> versehener Teil<I>b</I> hat eine Platte e, welche die Torderwand des Füh- rungskastens bildet.. Ein Teil d, der mit den Lageraugen. e für den federnden Drehhebel f versehen ist, hat eine Platte y, welche die R.ückivand des Führungskastens bildet.
Fer ner sind zwei Zwischenstücke lz, vorgesehen, deren Länge der Breite der Kohlenbürste i entspricht und die zur seitichen Führung dieser Bürste dient. Die Teile b, d und lz wer den durch vier Schrauben k so miteinander verbunden, dass der Führungskasten für die Bürste i ,entsteht (Fig. ?).
Arbeitet sich die Bürste i nach einer ge wissen Betriebsdauer in die Führungswände des Kastens ein. was insbesondere bei dem die Vorderwand des Kastens bildenden Teil b und dem die Rückwand des Kastens bilden den Teil d der Fall ist, so wird der Halter durch Lösen der Schrauben k auseinander genommen, und es werden unversehrte Teile b und d mit den Zwischenstücken 1a so zusam mengeschraubt, da.ss die lichte Weite des Füh rungskastens wieder ihre ursprüngliche Grösse hat.
Eine neue Bürste ist also in .diesem Füh rungskasten ohne Spiel geführt. Die 'feile <I>b</I> und d gehen dabei nicht ver loren, da lediglich die Erhöhungen, welche durch das Einarbeiten der Bürste i. in den Platten c und g entstanden sind, weggefräst zu werden brauchen, um die Teile wieder be nutzbar zu machen. Werden diese so nachge arbeiteten Teile mit den Zwischenstücken h zusammengeschraubt, so hat auch der Füh rungskasten wieder die ordnungsmässige lichte Weite, da die der .Stärke der Bürste i ent sprechende Länge der Zwischenstücke h, un verändert geblieben ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und .1 besteht der Bürstenhalter m in der üblichen Weise aus einem Stück und ist mit dem üb lichen Führungskasten n von rechteckigem 0uerschnitt versehen. In die Öffnung o des Führungskastens kann ein kastenförmiger Einsatz p, zum Beispiel aus Blech, leicht aus wechselbar eingesetzt werden, welcher der Querschnittsform der Bürste i angepasst ist.
Der Einsatz p kann gegen achsiale Verschie bungen durch Schrauben mit dem Führungs kasten ri verbunden, kann aber auch einge- presst oder sonstwie befestigt sein. Hat sich die Bürste<I>i</I> in den Einsatz<I>p</I> eingearbeitet, so wird dieser herausgenommen und gegen einen unversehrten Einsatz ausgetauscht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 sind in den Führungskasten n nur an der Vorderwand und an der Rückwand Platten r auswechselbar eingesetzt, da. unter der Wir kung der Kollektorreibung und der Uneben heiten des Kollektors die Bürste starke tan- gentiale Bewegungen ausführt. Es brauchen dann nur die Platten r gegen unversehrte Platten ausgetauscht zu werden. Zur Befe stigung der Platten r reicht aus, dass sie in Nuten s an den Seitenwänden des Kastens n eingepresst werden.
Um bei der Ausführungsform nach Fig. \? und 3 das Nacharbeiten der Teile<I>b</I> und<I>d</I> des mehrteiligen Halters zu sparen, kann man auch zwischen .diese Teile und die Zwischen tücke h auswechselbare Führungsplatten t, zum Beispiel aus: Blech, einlegen (Fig. 7), durch welche die Schrauben k bei der Zusam mensetzung des Halters hindurchgeführt wer- den.
Diese Schrauben dienen gleichzeitig zur Sicherung der Lage der Führungsplatten t. Hat sich die Bürste i in eine der Führungs platten eingearbeitet, so braucht nur der Halter auseinandergenommen, die beschädigte Führungsplatte t durch eine unversehrte er setzt und der Halter wieder zusammengebaut zu werden.
Die auswechselbaren Führungsflächen des Führungskastens, insbesondere der auswech selbare Führungskasten p und die Führungs platten<I>r</I> oder<I>t,</I> bestehen vorteilhaft aus einem Isolierstoff, der auch hitzebeständig ist, also zum Beispiel Glimmer, Ton, Porzellan, Speck stein oder dergleichen. Die Bürste i ist dann an diesen Führungsflächen gegenüber dem metallischen Führungskasten isoliert, so dass dort keine Funken überspringen können, die zu einer Zerstäubung des Metalls des Füh rungskastens führen und zu einem weiteren Verschleiss beitragen können.
Brush holders for electrical machines. In brush holders for electrical Ha machines, the guide caten for the brush with the one used to attach the holder to the holder bolt of the machine and the holder part serving to support the pressure lever was made from a piece or at least connected to a stronger whole.
It has now been found that not n, ir the brush is subject to severe wear, but also the guide box. The brush, which can be moved in the guide box, gradually creates a play between the brush and the box walls, so that not only does the brush wear out, but the brush box guide walls are also worked out by themselves.
When inserting a new brush there is therefore a game between this and the guide surfaces of the box, so that the brush dances. This disrupts the formation of a proper tread on the brush, impairs good contact with the collector, increases the transition resistance and increases the specific brush pressure. These inconveniences are particularly evident in reversible electric motors, for example in tram and railroad operations.
According to the invention, these evils are avoided in that the guide box is constructed in several parts such that its guide surface for the brush can be wholly or partially interchangeable. If the brush has worked its way into the guide box after a certain period of operation, only the damaged guide surfaces need to be replaced with intact ones in order to create a backlash-free guide for the brush.
Since it has also been found that the brush executes tangential movements due to the friction on the collector and as a result of unevenness in the collector, the wear on the front and rear walls of the guide box is particularly great. It is therefore also possible to restore a proper guidance of the brush by making the front wall and the rear wall of the guide box interchangeable.
Advantageously, the holder bolt and the holder connected to the La ger for the pressure lever are part with the interposition of the thickness of the brush corresponding to their lateral guidance serving spacers with each other easily detachably connected by screws or the like. If the brush has worked its way into the front or rear wall of the guide box, the holder only needs to be taken apart and reconnected to the intermediate pieces using intact holder parts.
The damaged holder parts can easily be made usable again by milling away the elevations caused by incorporating the brush.
The guide box can best hen with the rest of the holding miles from one piece or be connected to these to form a rigid whole, if you make the guide surfaces for the brush replaceable. Either you provide the box with an interchangeable insert that corresponds to the cross-section of the brush, or you insert interchangeable guide plates in the box on its front and rear walls.
These guide plates can also be used in a brush holder assembled using spacers by inserting them between the guide piece and the other two holder parts. If the brush has worked, only these guide plates need to be replaced.
The wear and tear of the guide box is not only due to the mechanical friction between the brush and the box, but also partly to the fact that a certain spark transfer constantly takes place between the metal box and the brush, which means that the metal is atomized and itself is reflected on the brush. This wear and tear can advantageously be avoided in that the guide surfaces of the box for the brush are made of insulating material. This avoids spark formation between the guide box and the brush.
In the drawing, several example embodiments of the brush holder according to the invention are shown.
1 shows a side view, partially drawn in longitudinal section, of an embodiment of the brush holder; Fig. 2 is the plan of Fig. 1; Fig. 3 shows part of Fig. 1 in another embodiment; Fig. 4 shows part of Fig. '3' in a perspective view;
Fig. 5 shows another embodiment in plan; Fig. 6 is a section along the line A-B of Fig. 5, and F'ig. 7 shows in plan a modification of the holder according to FIG. 1.
In the embodiment of the brush holder according to FIGS. 1 and 2, the holder consists essentially of four parts. A part <I> b </I> provided with the retaining bolt <I> a. </I> has a plate e, which forms the door wall of the guide box. Part d, the one with the bearing eyes. e is provided for the resilient rotary lever f, has a plate y, which forms the rear wall of the guide box.
Fer ner two intermediate pieces lz, are provided, the length of which corresponds to the width of the carbon brush i and which is used to guide this brush laterally. Parts b, d and lz are connected to one another by four screws k so that the guide box for brush i is created (Fig.?).
If the brush i works its way into the guide walls of the box after a certain operating time. which is the case in particular with the part b forming the front wall of the box and the part d forming the rear wall of the box, the holder is taken apart by loosening the screws k, and intact parts b and d with the spacers 1a are so screwed together so that the clear width of the guide box is back to its original size.
A new brush is therefore in .this guide box without play. The 'feile <I> b </I> and d are not lost, as only the elevations which are caused by the incorporation of the brush i. in plates c and g that need to be milled away to make the parts usable again. If these reworked parts are screwed together with the spacers h, the guide box also has the correct clearance again, since the length of the spacers h, which corresponds to the strength of the brush i, has remained unchanged.
In the embodiment of FIGS. 3 and .1, the brush holder m consists of one piece in the usual manner and is provided with the usual guide box n of rectangular cross-section. A box-shaped insert p, for example made of sheet metal, which is adapted to the cross-sectional shape of the brush i, can easily be inserted into the opening o of the guide box.
The insert p can be connected to the guide box ri by screws to prevent axial displacement, but it can also be pressed in or fastened in some other way. If the brush <I> i </I> has worked into the insert <I> p </I>, it is removed and replaced with an intact insert.
In the embodiment according to FIGS. 5 and 6 plates r are used interchangeably in the guide box n only on the front wall and on the rear wall, there. The brush makes strong tangential movements under the effect of the collector friction and the unevenness of the collector. Only the plates r then need to be exchanged for intact plates. To fasten the panels r, it is sufficient that they are pressed into grooves s on the side walls of the box n.
To in the embodiment of Fig. \? and 3 to save the reworking of parts <I> b </I> and <I> d </I> of the multi-part holder, one can also use exchangeable guide plates t between .these parts and the intermediate pieces h, for example from: sheet metal , insert (Fig. 7), through which the screws k are passed in the composition of the holder.
These screws also serve to secure the position of the guide plates t. If the brush i has worked into one of the guide plates, the holder only needs to be taken apart, the damaged guide plate t replaced by an intact one, and the holder has to be reassembled.
The replaceable guide surfaces of the guide box, in particular the replaceable guide box p and the guide plates <I> r </I> or <I> t, </I> advantageously consist of an insulating material that is also heat-resistant, e.g. mica, Clay, porcelain, bacon stone or the like. The brush i is then insulated from the metallic guide box on these guide surfaces so that no sparks can jump over there, which can lead to atomization of the metal of the guide box and contribute to further wear.