DE10157604A1

DE10157604A1 - Carbon brush guide

Info

Publication number: DE10157604A1
Application number: DE10157604A
Authority: DE
Inventors: Diethard Schaut
Original assignee: SCHUNK ITALIA Srl
Current assignee: SCHUNK ITALIA Srl
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2003-06-05
Also published as: WO2003047051A1; AU2002352128A1; CN1618151B; KR20040068158A; EP1449282B1; KR100925338B1; ATE388510T1; ES2301694T3; EP1449282A1; CN1618151A; DE50211854D1

Abstract

The invention relates to a carbon brush guide (10), particularly for a multilayered carbon brush (12), produced from a sheet of metal provided with an insulating layer (20). In order to be able to mass produce a corresponding carbon brush guide at low cost and to provide a minor noise development, the sheet of metal (42) used to make the carbon brush guide is a sheet of steel which is provided with a tin layer and is provided with a coated material acting as an insulating layer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kohlebürstenführung für insbesondere eine Mehrschichtkohlebürste hergestellt aus einem zumindest kohlebürstenseitig mit einer Isolationsschicht versehenen Metallblech. The invention relates to a carbon brush guide for in particular Multi-layer carbon brush made from at least one on the carbon brush side Insulation layer provided metal sheet.

Bei Kohlebürstenführungen - auch Kohlebürstenhalter genannt - handelt es sich um Massenartikel, die jährlich mit ca. 40 Mio. Stück für Schichtkohlebürsten, die überwiegend in Waschmaschinenmotoren zum Einsatz gelangen, hergestellt werden. Entsprechende Kohlebürstenhalter bestehen üblicherweise aus Messingblech, da hierdurch eine gute elektrische Leitfähigkeit gegeben ist. Auch zeigt Messingblech Vorteile in Bezug auf die Verarbeitbarkeit, d. h. geringe Werkzeugkosten fallen an. Carbon brush guides - also called carbon brush holders - are Bulk items that annually with approx. 40 million pieces for layered carbon brushes, which are mainly in Washing machine motors are used. Appropriate Carbon brush holders usually consist of sheet brass, as this makes them a good one electrical conductivity is given. Brass sheet also shows advantages in terms of Processability, d. H. low tool costs are incurred.

Werden in entsprechende aus elektrisch leitendem Material bestehende Halter Schichtkohle eingebracht, so ist zur Vermeidung eines Kurzschlussstroms ein großes axiales und radiales Spiel zu wählen, wobei das axiale Spiel größer als das radiale Spiel ist. Radial und axial beziehen sich dabei auf den Kommutator, auf den sich die Schichtkohlebürste abstützt. Da Waschmaschinenmotoren sowohl rechts- als auch linksdrehend arbeiten, kippt infolgedessen die Kohlebürste und läuft über die Bürstenkante. Hierdurch kommt es zur Geräuschbildung. In der Kippstellung haben die Kohleriegel der Schichtkohlebürsten linienförmigen Kontakt mit dem Kohlebürstenhalter und lassen somit einen Kurzstrom zu, so dass hohe Wicklungs- und Kollektortemperaturen auftreten. Are in appropriate holder made of electrically conductive material Coal introduced, so to avoid a short-circuit current is a large axial and radial play to choose, the axial play is greater than the radial play. Radial and axially refer to the commutator to which the carbon brush is based supported. Since washing machine motors work both clockwise and anti-clockwise, it tilts as a result the carbon brush and runs over the brush edge. This leads to Noise. In the tilted position, the carbon bars of the layered carbon brushes have linear contact with the carbon brush holder and thus allow a short current, so that high winding and collector temperatures occur.

Um entsprechende Kohlebürstenführungen bzw. -halter auch dort einzusetzen, wo eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht, wird zur Vermeidung von Grünspanbildung galvanisch beschichtetes Messingblech wie vernickeltes Messingblech eingesetzt. In order to use corresponding carbon brush guides or holders where one high air humidity prevails, galvanic to avoid the formation of verdigris coated brass sheet used as nickel-plated brass sheet.

Messingbleche sind jedoch teuer sind, so dass alternativ beidseitig messingplattierte Stahlbleche als Kohlebürstenhaltermaterial benutzt worden sind. Nachteilig ist jedoch, dass die Bearbeitung aufwendig ist und somit relativ hohe Werkzeugkosten anfallen. Brass sheets are, however, expensive, so alternatively brass-clad on both sides Steel sheets have been used as carbon brush holder material. The disadvantage, however, is that the Machining is complex and therefore relatively high tool costs are incurred.

Ferner sind Kohlebürstenhalter bzw. -führungen aus Stahlblech bekannt, das jedoch wegen der Rostanfälligkeit Nachteile zeigt. Carbon brush holders or guides made of sheet steel are also known, but because of the rust susceptibility shows disadvantages.

Aus der EP 0 358 812 A1 ist ein Metallbürstenköcher für eine Mehrschichtbürste bekannt, bei dem die Führungswände mit einer Isolationsschicht aus Polytetrafluoräthylen beschichtet sind. Damit das Polytetrafluoräthylen eine hinreichende Haftung auf dem Blechmaterial aufweist, wird es flammgespritzt und anschließend gesintert. Das diesbezügliche Auftragsverfahren ist nicht nur teuer, sondern zeigt zudem den Nachteil, dass die Schicht eine relativ große Dicke bei relativ großen Toleranzen aufweist mit der Folge, dass die von entsprechend ausgebildeten Kohlebürsteführungen aufgenommene Kohlebürsten ein unerwünschtes Spiel aufweisen, das einerseits zu einer Geräuschbildung führt und andererseits zu einem relativ hohen Verschleiß der Kohlebürsten. Würde man entsprechende Schichten aus Polytetrafluoräthylen durch zum Beispiel Sprayen aufbringen, so ergäben sich zwar dünnere Schichten, die jedoch keine mechanische Festigkeit in einem Umfang aufweisen, dass ein Einsatz in Kohlebürstenhaltern technisch vertretbar wäre. A metal brush holder for a multi-layer brush is known from EP 0 358 812 A1, in which the guide walls with an insulation layer made of polytetrafluoroethylene are coated. So that the polytetrafluoroethylene has sufficient adhesion to the Has sheet metal material, it is flame sprayed and then sintered. The The relevant order process is not only expensive, but also shows the disadvantage that the Layer has a relatively large thickness with relatively large tolerances, with the result that the carbon brushes picked up by appropriately trained carbon brush guides have an undesirable game that leads to noise on the one hand and on the other hand to a relatively high wear of the carbon brushes. Would you be appropriate Apply layers of polytetrafluoroethylene, for example by spraying, this would result Although there are thinner layers, there is no mechanical strength to an extent show that use in carbon brush holders would be technically justifiable.

Der US 3,983,432 ist eine Kohlebürstenhalterung zu entnehmen, die eine aus Kunststoff bestehende Trägerplatte aufweist, in der aus Metall bestehende Führungen für Kohlebürsten eingebracht sind. US Pat. No. 3,983,432 shows a carbon brush holder, one made of plastic existing carrier plate, in the existing metal guides for Carbon brushes are introduced.

In der EP 0 547 437 A2 ist ein aus einem Messingblech bestehendes Führungsrohr für eine Kohlebürste beschrieben, das in einem aus einem Isolierwerkstoff bestehenden Bürstengehäuse einsetzbar und in diesem verrastbar ist. EP 0 547 437 A2 describes a guide tube made of sheet brass for a Carbon brush described in a made of an insulating material Brush housing can be used and locked in this.

Bei einer Kohlehalteranordnung nach der EP 1 117 160 A1 besteht eine Trägerplatte aus Kunststoff, in der zueinander beabstandet aus Metall bestehende Kohlebürstenführungsabschnitte fixiert sind. In a coal holder arrangement according to EP 1 117 160 A1, a carrier plate consists of Plastic in which metal is spaced apart Carbon brush guide sections are fixed.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kohlebürstenführung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass diese als Massenartikel kostengünstig herstellbar ist. Dabei soll im Betrieb eine geringe Geräuschentwicklung auftreten. Auch soll eine Reduzierung des Kohlebürstenverschleißes erreichbar sein. The present invention is based on the problem of a carbon brush guide to further develop the type mentioned at the outset such that they are inexpensive as mass articles can be produced. A low level of noise should occur during operation. Also a reduction in carbon brush wear should be achievable.

Erfindungsgemäß wird das Problem im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das Metallblech ein eine Zinnschicht aufweisendes Stahlblech ist, das mit einem Anstrichstoff als die Isolationsschicht versehen ist. Dabei handelt es sich bei dem Anstrichstoff insbesondere um einen Lack wie Phenolharzlack, Epoxidharzlack oder Polystyrollack, ohne dass hierdurch eine Einschränkung des die Isolationsschicht bildenden Anstrichstoffes erfolgen soll. According to the invention, the problem is essentially solved in that the metal sheet is a sheet of steel having a layer of tin coated with a paint as that Insulation layer is provided. The paint is in particular a varnish such as phenolic resin varnish, epoxy resin varnish or polystyrene varnish without this there should be a restriction on the paint forming the insulation layer.

Der Anstrichstoff selbst sollte mit einer Dicke D_a mit 0,01 mm ≤ D_a ≤ 0,05 mm auf das verzinnte Stahlblech aufgetragen sein. Sofern das Stahlblech von einem Coil abgezogen wird, kann ein kontinuierlicher Beschichtungsprozess durchgeführt werden, um anschließend das beschichtete vom Coil abgezogene Stahlblech durch einen Durchlaufofen zu führen und auszuhärten. Üblicherweise erfolgt dies bei der Verwendung von Epoxidharzlacken über einen Zeitraum zwischen 10 und 20 Minuten bei einer Temperatur zwischen 180°C und 220°C. Durch diese Maßnahmen lassen sich insbesondere definierte und gleichmäßige Schichtdicken, also solche in engen Toleranzen herstellen. Ungeachtet der geringen Schichtdicke von zum Beispiel im Bereich von 0,02 mm ergibt sich eine hinreichende Isolationswirkung bei sehr guter mechanischer Beständigkeit. The paint itself should be applied to the tinned steel sheet with a thickness D _{a of} 0.01 mm ≤ D _a ≤ 0.05 mm. If the steel sheet is drawn off from a coil, a continuous coating process can be carried out in order to then guide the coated steel sheet drawn off the coil through a continuous furnace and harden it. This is usually done when using epoxy resin coatings over a period of between 10 and 20 minutes at a temperature between 180 ° C and 220 ° C. These measures make it possible, in particular, to produce defined and uniform layer thicknesses, that is to say those in narrow tolerances. Regardless of the small layer thickness of, for example, in the range of 0.02 mm, there is a sufficient insulation effect with very good mechanical resistance.

Erfindungsgemäß wird folglich ein Weißblech benutzt, das kostengünstig zur Verfügung gestellt werden kann und bei geringen Werkzeugkosten leicht verarbeitbar ist. Die Gefahr eines Rostens oder Ausbildung von Grünspan erwächst nicht. Folglich werden die Nachteile bekannter Kohlebürstenführungen vermieden bei gleichzeitiger Beibehaltung deren Vorteile. According to the invention, a tinplate is consequently used, which is available at low cost can be provided and is easy to process at low tool costs. The danger rusting or formation of verdigris does not occur. Hence the Disadvantages of known carbon brush guides avoided while maintaining them Benefits.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der Kohlebürste und der Kohlebürstenführung ein axiales Spiel und/oder ein radiales Spiel besteht, dass der DIN- Norm 43008 entspricht, eine Möglichkeit, die der Stand der Technik nicht erfüllen kann. Hierdurch ergibt sich eine exakte Führung der Kohlebürste mit der Folge einer Reduzierung der Geräuschbildung auf ein Minimum. Gleichzeitig wird eine unerwünschte Temperaturerhöhung des Systems Kohlebürstenführung-Bürste und Kollektor und deren Wicklung vermieden, so dass infolgedessen der Kohlebürstenverschleiß reduziert werden kann. In a development of the invention it is provided that between the carbon brush and the Carbon brush guide there is an axial play and / or a radial play that the DIN Standard 43008 corresponds to a possibility that the state of the art cannot fulfill. This results in an exact guidance of the carbon brush with the consequence of one Reduction of noise generation to a minimum. At the same time it becomes an undesirable one Temperature increase of the carbon brush guide-brush and collector system and their Winding avoided, so that the carbon brush wear can be reduced as a result.

Vergleichsmessungen haben überraschenderweise gezeigt, dass bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Kohlebürstenführung gegenüber einer solchen aus Messing eine Verschleißreduzierung von 15-20% erreichbar ist. Dies wiederum bedeutet, dass geforderte Standzeiten von Motoren mit einer um 15-20% kürzeren Baulänge der Kohlebürste gegenüber den zur Zeit zum Einsatz gelangenden erreicht werden kann. Infolgedessen kann der Raumbedarf des Motors reduziert werden. Auch Materialeinsparungen ergeben sich. Umgekehrt können bei Beibehaltung der üblicherweise zum Einsatz gelangenden Kohlebürsten Serviceintervalle gestreckt werden, wodurch insbesondere bei gewerblich bzw. halbgewerblich wie z. B. In Mietanlagen genutzten Motoren Vorteile gegeben sind. Comparative measurements have surprisingly shown that when using a Carbon brush guide according to the invention compared to one made of brass Wear reduction of 15-20% is achievable. This in turn means that required Service life of motors with a 15-20% shorter length of the carbon brush compared to those currently in use. As a result, can the space requirement of the engine can be reduced. There are also material savings. Conversely, the usual ones can be used while maintaining Carbon brushes service intervals are stretched, which makes it particularly useful for commercial or semi-commercial such as B. There are advantages to engines used in rental systems.

Nach einem weiteren Vorschlag ist vorgesehen, dass das verzinnte Stahlblech abschnittsweise unbeschichtet ist, also kein elektrisch isolierendes Material aufweist. Der entsprechende Bereich kann dann als Funktionsabschnitt einer fertigen Kohlebürste wie Anschlussfahne für einen elektrischen Leiter benutzt werden. According to a further proposal, it is provided that the tinned steel sheet is partially uncoated, that is to say has no electrically insulating material. The corresponding area can then be used as a functional section of a finished carbon brush Connection flag for an electrical conductor can be used.

Um eine erfindungsgemäße Kohlebürstenführung in einer aus elektrisch leitendem Material bestehenden Trägerplatte wie Lagerschild einzusetzen, ist vorgesehen, dass die Kohlebürstenführung von einer aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Aufnahme wie Gehäuse aufgenommen ist. To an inventive carbon brush guide in an electrically conductive To use the existing carrier plate such as the bearing plate, it is intended that the Carbon brush guide from a receptacle made of electrically insulating material such as Housing is included.

Alternativ besteht die Möglichkeit, die Kohlebürstenführung beidseitig mit einer aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Schicht zu versehen. Alternatively, there is the option of using a carbon brush guide on both sides to provide electrically insulating material existing layer.

Die ebenfalls insbesondere aus Epoxidharzlack, Polystyrollack oder Phenolharzlack bestehende elektrisch isolierende Schicht sollte auch außenseitig eine Dicke zwischen 0,001 mm und 0,05 mm aufweisen. Gegebenenfalls kann die Außenfläche der Kohlebürstenführung allein in Bereichen mit dem elektrisch isolierenden Material versehen sein, indem die Verbindung mit einer Trägerplatte erfolgt. The also in particular made of epoxy resin paint, polystyrene paint or phenolic resin paint Existing electrically insulating layer should also have a thickness of between 0.001 mm on the outside and have 0.05 mm. If necessary, the outer surface of the carbon brush guide be provided with the electrically insulating material only in areas by the Connection with a carrier plate is made.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsformen. Further details, advantages and features of the invention result not only from the Claims, the features to be extracted from them - for themselves and / or in Combination - but also from the following description of the drawing referring preferred embodiments.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Kohlebürstenführung mit Schichtkohlebürste, Fig. 1 shows a first embodiment of a carbon brush guide layer with carbon brush,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch die Kohlebürstenführung gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view through the carbon brush guide according to FIG. 1,

Fig. 3 Abschnitte eines Metallblechs, Fig. 3 portions of a metal sheet,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer in einer nach dem Stand der Technik ausgebildeten Kohlebürstenführung mit in dieser angeordneten Kohlebürste, Fig. 4 is a schematic representation of a, in a recess formed according to the prior art with the carbon brush guide is arranged in the carbon brush

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform einer Kohlebürstenführung, Fig. 5 shows a second embodiment of a carbon brush guide,

Fig. 6 eine Detail der Kohlebürstenführung gemäß Fig. 5 und Fig. 6 shows a detail of the carbon brush guide according to FIG. 5 and

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einer Trägerplatte einer Kohlehalteranordnung. Fig. 7 shows a section of a support plate of a coal holder arrangement.

In Fig. 1 ist rein prinzipiell eine Kohlebürstenführung 10 - auch Kohlehalter genannt - dargestellt, die im Ausführungsbeispiel eine Schichtkohlebürste 12 geführt aufnimmt, ohne dass hierdurch die Erfindung eingeschränkt wird. Die Schichtkohlebürste 12 besteht gemäß Ausführungsbeispiel aus zwei Kohleriegeln 14, 16, die gegeneinander über eine Isolierschicht 18 getrennt sind. Eine entsprechende Schichtkohlebürste 12 wird zum Beispiel in Waschmaschinenmotoren eingesetzt. In Fig. 1, a carbon brush guide 10 - also called carbon holder - is shown purely in principle, which in the exemplary embodiment holds a carbon brush 12 in a guided manner, without thereby restricting the invention. According to the exemplary embodiment, the layered carbon brush 12 consists of two carbon bars 14 , 16 which are separated from one another by an insulating layer 18 . A corresponding carbon brush 12 is used, for example, in washing machine motors.

Die Kohlebürstenführung 10 besteht erfindungsgemäß aus einem Abschnitt eines kaltgewalzten Stahlblechs einer Dicke D_s von in etwa 0,5 mm, das eine Zinnschicht aufweist, die zum Beispiel elektrolytisch aufgebracht sein kann. Die Dicke der Zinnschicht kann zum Beispiel 2 g Zinn/m² Stahlblechfläche betragen, um nur beispielhaft Werte anzugeben. Ein entsprechendes verzinntes Stahlblech wird auch als Weißblech bezeichnet. According to the invention, the carbon brush guide 10 consists of a section of a cold-rolled steel sheet with a thickness D _s of approximately 0.5 mm, which has a tin layer that can be applied electrolytically, for example. The thickness of the tin layer can be, for example, 2 g of tin / m ^{2 of} sheet steel area, to give values only as an example. A corresponding tin-plated steel sheet is also called tinplate.

Erfindungsgemäß ist das Weißblech kohlebürstenseitig mit einer aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Schicht 20 versehen, bei der es sich insbesondere um eine Lackschicht wie Phenolharzlack, Epoxidharzlack oder Polystyrollackschicht handeln kann. Die Dicke der aus dem elektrisch isolierendem Material bestehenden Schicht sollte im Bereich zwischen 0,001 mm und 0,05 mm liegen, wobei bevorzugter Bereich 0,01 mm-0,03 mm ist. Die Schicht 20 kann auf das Weißblech in einem kontinuierlichen Beschichtungsprozess aufgetragen werden, insbesondere dann, wenn das Weißblech von einem Coil abgezogen wird. Die aufgebrachte Lackschicht kann sodann in einem Durchlaufofen ausgehärtet werden, wobei eine Verweildauer zwischen 10 und 20 Minuten bei einer Temperatur zwischen 180°C und 220°C ausreicht. According to the invention, the tinplate is provided on the carbon brush side with a layer 20 consisting of an electrically insulating material, which can in particular be a lacquer layer such as phenolic resin lacquer, epoxy resin lacquer or polystyrene lacquer layer. The thickness of the layer consisting of the electrically insulating material should be in the range between 0.001 mm and 0.05 mm, the preferred range being 0.01 mm-0.03 mm. The layer 20 can be applied to the tinplate in a continuous coating process, particularly when the tinplate is pulled off a coil. The applied lacquer layer can then be cured in a continuous furnace, a residence time between 10 and 20 minutes at a temperature between 180 ° C. and 220 ° C. being sufficient.

Entsprechend dünne Isolationsschichten weisen eine hinreichende mechanische Stabilität bei gleichzeitig ausreichenden elektrisch isolierenden Eigenschaften auf. Hierdurch bedingt kann eine enge geometrische Anpassung der Kohlebürstenführung 10 an die Kohlebürste 12 mit der Folge vorgenommen werden, dass radiales Spiel S_r und axiales Spiel S_a bezogen auf die Drehachse eines Kommutators sehr klein ausfallen können. Dabei kann das radiale Spiel und das axiale Spiel derart eingestellt werden, dass der DIN-Norm 43008 vollständig entsprochen wird. Hierdurch bedingt kann beim Betrieb die Geräuschbildung nahezu unterdrückt werden. Gleichzeitig wird eine unerwünschte Erwärmung einerseits des Systems Kohlebürstenführung 10 und Kohlebürste 12 und andererseits des Kollektors und der Akerwicklung reduziert, wodurch sich eine Reduzierung des Verschleißes der Kohlebürste 12 ergibt. Correspondingly thin insulation layers have sufficient mechanical stability and at the same time sufficient electrical insulating properties. As a result, a close geometric adaptation of the carbon brush guide 10 to the carbon brush 12 can be carried out, with the result that radial play S _r and axial play S _a can be very small in relation to the axis of rotation of a commutator. The radial play and the axial play can be set so that the DIN standard 43008 is fully complied with. As a result, the noise can be almost suppressed during operation. At the same time, undesirable heating of the carbon brush guide 10 and carbon brush 12 system on the one hand and of the collector and the core winding on the other hand is reduced, which results in a reduction in the wear of the carbon brush 12 .

Diese Vorteile ergeben sich nach dem Stand der Technik nicht, wie anhand der Fig. 4 verdeutlicht werden soll. In Fig. 4 sind rein prinzipiell Begrenzungswandungen 22, 24 eines aus Messing bestehenden Kohlehalters dargestellt, um eine Schichtkohlebürste 26 axial zu führen, die ihrerseits auf einem Kommutator 28 zur Stromübertragung aufliegt. Um Kurzschlüsse zu reduzieren, muss das axiale und radiale Spiel zwischen Kohlebürste 26 und Kohlebürstenführung relativ groß gewählt werden, wobei das axiale Spiel größer als das radiale Spiel ist. Bei einem Einsatz in Waschmaschinen, die sowohl rechts- als auch linksdrehend arbeiten, kippt die Kohlebürste 26 und liegt mit ihren Kohleriegeln 30, 32 linienförmig (Bereiche 34, 36) an den Wandungen 22, 24 an, so dass ein Kurzschlussstrom fließt. Als Folge hiervon treten hohe Wicklungs- und Kollektortemperaturen auf, die zu einem erhöhten Verschleiß führen. Auch ist die Geräuschbildung relativ groß. These advantages do not arise according to the prior art, as will be illustrated with reference to FIG. 4. In FIG. 4, purely in principle boundary walls 22 , 24 of a carbon holder made of brass are shown in order to axially guide a layered carbon brush 26 , which in turn rests on a commutator 28 for current transmission. In order to reduce short circuits, the axial and radial play between carbon brush 26 and carbon brush guide must be chosen to be relatively large, the axial play being greater than the radial play. When used in washing machines that work both clockwise and counterclockwise, the carbon brush 26 tilts and rests with its carbon bars 30 , 32 in a line (areas 34 , 36 ) against the walls 22 , 24 , so that a short-circuit current flows. As a result, high winding and collector temperatures occur, which lead to increased wear. The noise is also relatively large.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Kohlebürstenführung 10 und der engen Geometrieanpassung an die Außengeometrie der Schichtkohlebürste 12 ist eine Reduzierung des axialen und radialen Spiels mit der Folge gegeben, dass die unerwünschten Temperaturerhöhungen unterbleiben und eine Geräuschentwicklung reduziert bzw. nahezu völlig vermieden wird. Ferner haben Vergleichsmessungen mit aus Messing bestehenden Kohlebürstenführungen ergeben, dass eine Verschleißreduzierung einer von einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kohlebürstenführung aufgenommenen Kohlebürste zwischen 15 und 20% erfolgt. Somit kann bei Einhaltung geforderter Standzeiten eine Kohlebürste mit einer um 15-20% kürzerer Baulänge zum Einsatz gelangen, wodurch sich wiederum der Raumbedarf des Motors reduziert und zudem ein geringerer Materialeinsatz erforderlich ist. Umgekehrt würden dann, wenn Kohlebürsten üblicher Länge eingesetzt werden, die Serviceintervalle verlängert werden, ein Vorteil, der insbesondere bei gewerblich bzw. halbgewerblich genutzten Motoren erheblich ist. Due to the design of the carbon brush guide 10 according to the invention and the close geometric adaptation to the outer geometry of the layered carbon brush 12, there is a reduction in the axial and radial play, with the result that the undesirable temperature increases are avoided and noise is reduced or almost completely avoided. Furthermore, comparative measurements with carbon brush guides made of brass have shown that there is a reduction in wear of between 15 and 20% of a carbon brush accommodated by a carbon brush guide designed according to the invention. This means that a carbon brush with a construction length that is 15-20% shorter can be used if the required service life is observed, which in turn reduces the space required by the motor and also requires less material. Conversely, if carbon brushes of conventional length are used, the service intervals would be extended, an advantage that is particularly significant in the case of motors that are used commercially or semi-commercially.

Ist anhand der Fig. 1 und 2 erläutert worden, dass eine erfindungsgemäße aus verzinntem Stahlblech bestehende Kohlebürstenführung 10 nur kohlebürstenseitig mit einem elektrisch isolierendem Material wie mit einem Lack beschichtet ist, so besteht auch die Möglichkeit, eine Kohlebürstenführung 40 innen- und außenflächig zu beschichten, wie anhand der Fig. 5 und 6 verdeutlicht wird. Die Kohlebürstenführung 40 besteht ebenfalls aus einem aus verzinntem Stahlblech bestehenden Grundkörper 42, der innen- und außenflächig mit einer insbesondere aus Epoxidharzlack bestehenden elektrisch isolierenden Schicht 44, 46 beschichtet ist, deren Dicke im Bereich zwischen 0,001 mm und 0,05 mm liegt. Die entsprechende Kohlebürstenführung 40 kann sodann unmittelbar in einer aus elektrisch leitendem Material bestehenden Trägerplatte wie Motorschild 42 eingesetzt werden, ohne dass es einer zusätzlichen Isolierung bedarf. Würde dagegen die Kohlebürstenführung 10 gemäß der Fig. 1 und 2 in eine entsprechende Trägerplatte eingesetzt werden, so müsste die Kohlebürstenführung 10 zunächst von einer aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Aufnahme wie Gehäuse eingebracht werden, das seinerseits mit der Trägerplatte verbunden wird. If it has been explained with reference to FIGS. 1 and 2 that a carbon brush guide 10 according to the invention consisting of tinned steel sheet is coated on the carbon brush side only with an electrically insulating material such as with a varnish, it is also possible to coat a carbon brush guide 40 on the inside and outside surface, as is illustrated by FIGS. 5 and 6. The carbon brush guide 40 likewise consists of a base body 42 made of tin-plated steel sheet, which is coated on the inside and outside with an electrically insulating layer 44 , 46 , which is made in particular from epoxy resin lacquer and whose thickness is in the range between 0.001 mm and 0.05 mm. The corresponding carbon brush guide 40 can then be used directly in a carrier plate, such as motor shield 42 , made of electrically conductive material, without requiring additional insulation. If, on the other hand, the carbon brush guide 10 according to FIGS. 1 and 2 were used in a corresponding carrier plate, the carbon brush guide 10 would first have to be introduced from a receptacle made of electrically insulating material, such as a housing, which in turn is connected to the carrier plate.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird von der Kohlebürstenführung 40 grundsätzlich auch eine Schichtkohlebürste 44 aufgenommen, die in bekannter Weise aus Kohleriegeln 46, 48 und einer zwischen diesen verlaufenden Isolierschicht 50 besteht. According to the exemplary embodiment in FIG. 1, the carbon brush guide 40 in principle also accepts a carbon brush 44 , which in a known manner consists of carbon bars 46 , 48 and an insulating layer 50 running between them.

Des Weiteren kann die Kohlebürstenführung 40 in gewohnter Weise Federbäuche 52, 54 aufweisen. Furthermore, the carbon brush guide 40 can have spring bellies 52 , 54 in the usual way.

Das für die Kohlebürstenführung 10, 40 benutzte verzinnte Stahlblech kann - wie die Fig. 3 verdeutlichen soll - vollständig (linke Darstellung) oder teilweise (rechte Darstellung der Fig. 3) mit der aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Schicht wie der Lackschicht versehen sein. Der unbeschichtete Bereich, der in Fig. 3 mit den Bezugszeichen 56 versehen ist, kann als Funktionsabschnitt benutzt werden. Der unbeschichtete Abschnitt oder Streifen 56 kann zum Beispiel als elektrisches Anschlussteil beim Ausstanzen der Abwicklung des Bürstenhalters aus dem von einem Coil oder einem Streifen abgezogenen verzinnten Stahlblech benutzt werden. The tinned steel sheet used for the carbon brush guide 10 , 40 can - as FIG. 3 should clarify - be provided completely (on the left) or partially (on the right of FIG. 3) with the layer consisting of electrically insulating material such as the lacquer layer. The uncoated area, which is provided with the reference symbol 56 in FIG. 3, can be used as a functional section. The uncoated section or strip 56 can be used, for example, as an electrical connector when punching out the development of the brush holder from the tinned steel sheet pulled from a coil or strip.

Claims

1. Carbon brush guide ( 10 , 40 ) for in particular a multi-layer carbon brush ( 12 , 44 ), consisting of at least one carbon brush side with an insulating layer ( 20 , 44 ) provided with a metal sheet ( 42 ), characterized in that the metal sheet ( 42 ) of the carbon brush guide ( 10 , 40 ) is a sheet of steel having a tin layer, which is provided with a paint as the insulation layer ( 20 , 44 ).

2. carbon brush guide according to claim 1, characterized, that the paint is a varnish or contains it.

3. carbon brush guide according to claim 1 or 2, characterized, that the lacquer is a phenolic resin lacquer, an epoxy resin lacquer and / or a polystyrene lacquer or contains it.

4. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the paint has a thickness D _a with 0.001 mm ≤ D _a ≤ 0.05 mm.

5. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet has a thickness D _s with 0.1 mm ≤ D _s ≤ 0.8 mm.

6. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet has a thickness D _s of approximately 0.5 mm.

7. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that between the carbon brush ( 12 ) and the carbon brush guide ( 10 ) existing axial play and / or radial play corresponds to DIN standard 43008.

8. carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized, that the steel sheet is uncoated in sections.

9. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the steel sheet is uncoated in an area ( 56 ), which is the functional section of the carbon brush guide.

10. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carbon brush guide ( 10 ) is received by a receptacle made of electrically insulating material such as housing, which in turn is connected to a support plate made of electrically conductive material such as a bearing plate.

11. Carbon brush guide according to at least one of the preceding claims, characterized in that the carbon brush guide ( 40 ) on the inside and outside has a layer ( 44 , 46 ) made of the paint material, in particular the paint.