DE202006005903U1

DE202006005903U1 - Brush holder in contact brushes of a commutator machine

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Publication number: DE202006005903U1
Application number: DE200620005903
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: WO2007115613A1

Abstract

Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine mit Federelementen, die mit den Kontaktbürsten verbundene Bürstenschuhe aufweisen, den Kontaktbürstenstrom führen und die Kontaktbürsten in Richtung auf den Kommutator der Kommutatormaschine vorspannen, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (5, 5') mit den Kontaktbürstenstrom führenden Bimetallelementen (6, 6') verbunden oder als Bimetallelemente (7, 7') ausgebildet sind, die derart bemessen sind, dass die bei Erwärmung der Federelemente (5, 5') ohne Bimetallelemente (6, 6') oder bei Erwärmung der nicht als Bimetallelemente (7, 7') ausgebildeten Federelemente (5, 5') nachlassende Federkraft der Federelemente (5, 5'), mit der die Kontaktbürsten (3, 3') an den Kommutator (2) angedrückt werden, zumindest teilweise kompensiert wird.Brush holder for contact brushes Commutator machine with spring elements connected to the contact brushes brush Shoes have the contact brush current to lead and the contact brushes in the direction of the commutator of the commutator machine, characterized in that the spring elements (5, 5 ') with the contact brush current leading Bimetal elements (6, 6 ') connected or as bimetallic elements (7, 7 ') are formed, which are dimensioned such that when the heating Spring elements (5, 5 ') without bimetallic elements (6, 6') or when heating the not designed as bimetal elements (7, 7 ') spring elements (5, 5 ') decreasing spring force of the spring elements (5, 5'), with which the contact brushes (3, 3 ') are pressed against the commutator (2), at least partially compensated.

Description

Die Erfindung betrifft Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9.The The invention relates to brush holders for contact brushes Commutator machine according to the preamble the claims 1 and 9.

Zur Halterung und Führung von Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine sind Bürstenträger bekannt, die aus einem den Kontaktbürsten angepassten Trägerrahmen bestehen, in den die Kontaktbürsten eingesetzt, in Längsrichtung des rahmenförmigen Trägerrahmens zum Nachstellen verschiebbar angeordnet sind und mittels einer an der dem Kommutator abgewandten Rückseite der Kontaktbürsten anliegenden Druckfeder in Richtung auf den Kommutator vorgespannt und mit dem Ankerstrom gespeist werden. Eine einfachere und kostengünstigere Lösung für einen Bürstenträger besteht aus Federelementen, insbesondere Blattfedern, die durch Formgebung und Eigenfederverhalten für die erforderliche Vorspannung der Kontaktbürsten sorgen und den Kontaktbürsten den Strom zuführen.to Bracket and guide of contact brushes a commutator machine, brush carriers are known, the one from the contact brushes adapted support frame exist in the contact brushes used, in the longitudinal direction of the frame-shaped support frame are arranged to adjust displaceable and by means of a the rear side facing away from the commutator adjoining the contact brushes Compression spring biased toward the commutator and with the Anchor current are fed. A simpler and cheaper solution for one Brush holder exists from spring elements, in particular leaf springs, by shaping and Eigenfederverhalten for provide the required bias of the contact brushes and the contact brushes the Supply electricity.

Aus der WO 03/032 468 A1 ist ein Bürstenhaltesystem für eine elektrische Antriebseinrichtung bekannt, das eine Bürstenhalteplatte mit einem zentralen Durchbruch zur Auf nahme eines Kollektors und an der Bürstenhalteplatte angeordnete und je eine Bürste aufweisende, den Bürstenstrom führende Blattfedern enthält, die die Bürsten in Richtung auf den Kollektor vorspannen. Die Blattfedern sind in der Seitenansicht U-förmig ausgebildet, wobei das freie Ende des einen Schenkels die unmittelbar oder über eine Bürstenaufnahme an der Blattfeder angeordnete Bürste und das andere Ende der Blattfeder senkrecht zur Bürstenhalteplatte in diese einsteckbar ist.Out WO 03/032 468 A1 is a brush holding system for one electric drive device known, which is a brush holder plate with a central breakthrough for the acceptance of a collector and on the brush holder plate arranged and one brush each having, the brush current premier Contains leaf springs, the brushes in the direction of the collector. The leaf springs are in the side view U-shaped formed, wherein the free end of the one leg immediately or about one brush box arranged on the leaf spring brush and the other end of the leaf spring perpendicular to the brush holder plate is plugged into this.

Mit steigender Belastung und damit verbunden erhöhter Stromaufnahme der Kommutatormaschine steigt die Temperatur der Strom führenden Teile der Bürstenträger, insbesondere der die Bürstenschuhe tragenden Abschnitte der Blattfedern. Mit steigender Temperatur der wegen der geforderten elektrischen Leitfähigkeit und wegen der notwendigen Elastizität aus einem geeigneten Metall oder einer Metalllegierung wie Kupfer- oder Bronzeberyllium bestehenden Blattfedern nimmt jedoch deren Federkonstante ab, so dass die Kraft abnimmt, mit der die Kontaktbürsten von den Blattfedern gegen den Kommutator gedrückt werden. Bei starker Belastung der Kommutatormaschine treten dabei an den Blattfedern im Bereich der Bürstenschuhe Temperaturen von bis zu 300°C auf, die beispielsweise bei Blattfedern und Bürstenschuhen aus Kupfer- oder Bronzeberyllium mit auf die Bürstenschuhe aufgesteckten oder aufgenieteten Kohlebürsten mit eingelagerten Silberpartikeln zu einer Erweichung des Materials mit irreversibler Formveränderung und dadurch deutlich reduzierter Federkraft führt.With increasing load and associated increased power consumption of the commutator increases the temperature of the current-carrying parts of the brush holder, in particular the brush shoes carrying sections of the leaf springs. With increasing temperature because of the required electrical conductivity and because of the necessary elasticity made of a suitable metal or a metal alloy such as copper or bronze beryllium existing leaf springs, however, takes their Spring constant from, so that decreases the force with which the contact brushes of the leaf springs are pressed against the commutator. At heavy load the commutator machine occur on the leaf springs in the area the brush shoes Temperatures of up to 300 ° C on, for example, in leaf springs and brush shoes made of copper or Bronze beryllium with on the brush shoes attached or riveted carbon brushes with embedded silver particles to a softening of the material with irreversible change in shape and thereby significantly reduced spring force leads.

Infolge des nachlassenden Anpressdruckes steigt der Übergangswiderstand von den Kontaktbürsten zum Kommutator der Kommutatormaschine entsprechend einer Hyperbelfunktion, was zu einem weiteren Temperaturanstieg an den Bürstenschuhen und Blattfedern, so dass infolge dieses Verstärkungseffekts die Kontaktbürsten bei verstärktem Abbrand vorzeitig verschleißen und kostenintensiv ausgetauscht werden müssen.As a result the decreasing pressure increases the contact resistance of the contact brush to the commutator of the commutator machine according to a hyperbolic function, causing a further increase in temperature on the brush shoes and leaf springs, so that as a result of this reinforcing effect the contact brushes in reinforced Wear out prematurely and must be exchanged costly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die unabhängig von der Belastung der Kommutatormaschine die Kontaktbürsten mit zumindest minimalem Anpressdruck an den Kommutator andrücken und damit einem vorzeitigen Verschleiß der Kohlebürsten bzw. des gesamten Bürstenhaltesystems vorbeugen.task The present invention is brush holder for contact brushes of a commutator machine of the type mentioned above, regardless of the load of the commutator machine with the contact brushes Press at least minimal contact pressure to the commutator and so that premature wear of carbon brushes or of the entire brush holding system prevent.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Lösung stellt Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine bereit, die unabhängig von der Belastung der Kommutatormaschine die Kontaktbürsten mit einer minimal erforderlichen, vorzugsweise aber mit einer optimalen Anpresskraft, an den Kommutator andrücken und damit einem vorzeitigen Verschleiß der Kohlebürsten bzw. des gesamten Bürstenhaltesystems vorbeugen.The inventive solution provides Brush holder for contact brushes Commutator machine ready, regardless of the load on the commutator machine the contact brushes with a minimum required, but preferably with an optimum Pressing force, press on the commutator and thus a premature Wear of the carbon brushes or of the entire brush holding system prevent.

Die durch die Bimetallelemente bewirkte, mit zunehmender Belastung der Kommutatormaschine zunehmende Formänderung der Bimetallelemente kompensiert die nachlassende Federkraft der Federelemente bei einer Verbindung der Federelemente mit den den Kontaktbürstenstrom führenden Bimetallelementen zumindest teilweise bzw. wirkt einem Nachlassen der Anpresskraft entgegen, wenn die Federelemente als Bimetallelemente ausgebildet sind. Dabei ist es grundsätzlich nicht erforderlich, dass die mit zunehmender Belastung der Kommutatormaschine abnehmende Federkraft der kombinierten Bimetall/Federelemente oder Bimetallelemente vollständig kompensiert wird, sondern zumindest teilweise durch die Formänderung der Bimetallelemente ausgeglichen und damit einem vorzeitigen Verschleiß der Kontaktbürsten entgegengewirkt wird.The caused by the bimetallic elements, with increasing load of Commutator machine compensated increasing form change of the bimetallic elements the decreasing spring force of the spring elements in a connection the spring elements with the contact brush current leading Bimetal elements at least partially or acts a decrease the contact pressure, when the spring elements as bimetallic elements are formed. It is basically not necessary that decreases with increasing load of the commutator machine Spring force of the combined bimetal / spring elements or bimetallic elements Completely is compensated, but at least partially by the change in shape balanced the bimetal and thus counteracted premature wear of the contact brushes becomes.

Wenn die Federelemente und Bimetallelemente unterschiedliche Federraten aufweisen, werden zusätzlich im Betrieb auftretende Schwingungen gedämpften.If the spring elements and bimetallic elements different spring rates have, in addition damped during operation damped vibrations.

Die unterschiedlichen Federraten der miteinander verbundenen und sich wie geschichtete Blattfedern verhaltenden Bimetall- und Federelemente bewirken eine zusätzliche Schwingungsdämpfung des gesamten Bürstenträgersystems. Durch diesen zusätzlichen Effekt wird neben einem verbesserten Geräuschverhalten auch ein ungewolltes Abheben der mit den Bimetall/Federelementen oder Bimetallelementen verbundenen Kontaktbürsten vom Kommutator in Folge von Eigenschwingungen verhindert, was wiederum zu einem erhöhten Verschleiß der Kontaktbürsten und verschlechterten elektrischen Eigenschaften führen würde.The different spring rates of the interconnected and layered leaf springs behaving bimetallic and spring elements cause additional vibration damping of the entire brush holder system. By this additional effect, in addition to an improved noise behavior and an unwanted lifting of connected to the bimetallic / spring elements or bimetallic contact brushes are prevented by the commutator due to natural oscillations, which in turn would lead to increased wear of the contact brushes and deteriorated electrical properties.

In der ersten Ausführungsform der Erfindung sind Federelemente vorgesehen, die mit den Kontaktbürstenstrom führenden Bimetallelementen verbunden sind, bei deren Erwärmung die Kraft, mit der die Kontaktbürsten an den Kommutator angedrückt werden, zumindest gleich der durch die Erwärmung der Federelemente nachlassenden Federkraft ist.In the first embodiment The invention provides spring elements which are connected to the contact brush current leading Bimetal elements are connected, when heated, the force with which the contact brush be pressed against the commutator, at least equal to the decreasing by the heating of the spring elements Spring force is.

In der zweiten Ausführungsform sind die Federelemente zumindest über einen Teil ihrer Länge als Bimetall-Federelemente ausgebildet, bei deren Erwärmung die Kraft, mit der die Kontaktbürsten an den Kommutator angedrückt werden, zumindest gleich der durch die Erwärmung der Federelemente nachlassenden Federkraft ist.In the second embodiment the spring elements are at least over part of their length as Bimetallic spring elements formed in the heating of the Force with which the contact brushes pressed against the commutator be, at least equal to the decreasing by the heating of the spring elements Spring force is.

Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung wird somit ein temperaturbedingtes Nachlassen der Federkraft der Federelemente zumindest teilweise kompensiert, vorzugsweise aber annähernd ausgeglichen oder insbesondere bei hoher Belastung der Kommutatormaschine sogar überkompensiert, so dass ein vorzeitiger Verschleiß der Kohlebürsten sowie der durch die nachlassende Federkraft auftretende Verstärkungseffekt durch Erhöhung des Übergangswiderstandes von den Kohlebürsten zum Kommutator bei nachlassender Federkraft vermieden und damit die Zeitdauer der Betriebsbereitschaft der Kommutatormaschine deutlich erhöht wird.at both embodiments The invention is thus a temperature-related decrease in the Spring force of the spring elements at least partially compensated, preferably but almost balanced or in particular at high load of the commutator machine even overcompensated, so that premature wear of the Carbon brushes as well the reinforcing effect due to the decreasing spring force by raising the contact resistance from the carbon brushes avoided the commutator with decreasing spring force and thus the duration of the operational readiness of the commutator clearly elevated becomes.

Unter Bimetallelementen oder Bimetall-Federelementen werden Metallstreifen aus zwei Schichten unterschiedlichen Materials verstanden, die stoffschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sind und deren Längenausdehnungskoeffizienten unterschiedlich sind, so dass sie sich bei Erwärmung um unterschiedliche Strecken dehnen, was in Folge der stoff- oder formschlüssigen Verbindung der Metallstreifen zu einer Verbiegung der Bimetallelemente bzw. Bimetall-Federelemente führt.Under Bimetallic or bimetallic spring elements become metal strips understood from two layers of different material, the cohesive or form-fitting are interconnected and their coefficients of linear expansion are different, so that when heated to different distances stretch, resulting in the material or form-locking connection of the metal strip to a bending of the bimetallic elements or bimetallic spring elements leads.

Vorzugsweise bestehen in der ersten Ausführungsform der Erfindung die Bimetallelemente aus zwei kraft- oder formschlüssig miteinander verbundenen Metallstreifen, von denen der innere Metallstreifen aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung mit einem ersten Längenausdehnungskoeffizienten und der äußere Metallstreifen aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung mit einem zweiten Längenausdehnungskoeffizienten besteht, der um ein solches Maß größer ist als der erste Längenausdehnungskoeffizient, dass die Kraft, mit der die Kontaktbürsten an den Kommutator angedrückt werden, gleich oder geringfügig größer ist als die durch die Erwärmung der Federelemente nachlassende Federkraft.Preferably exist in the first embodiment the invention, the bimetallic elements of two non-positive or positive fit with each other connected metal strips, of which the inner metal strip made of a metal or a metallic compound with a first Coefficient of linear expansion and the outer metal strip from a metal or a metallic compound with a second Coefficient of linear expansion exists, which is larger by such a measure as the first coefficient of linear expansion, that the force with which the contact brushes are pressed against the commutator, equal or minor is larger as the result of the warming the spring elements decreasing spring force.

Durch diese Auslegung der Bimetallelemente wird die bei erhöhter Temperatur des Bürstenträgers nachlassende Federkraft der Federelemente durch eine Kompensationskraft ausgeglichen, die den Verlust an Federkraft der Federelemente zumindest teilweise durch eine Verbiegung der Bimetallelemente kompensiert. Bei entsprechender Material auswahl der Metallstreifen kann eine stärkere Verbiegung der Bimetallelemente hervorgerufen werden, so dass die Nachstellkraft die – ohne Bimetallelemente – nachlassende Federkraft der Federelemente sogar überkompensiert.By this interpretation of the bimetallic elements is at elevated temperature of the brush wearer decreasing Spring force of the spring elements balanced by a compensation force, the loss of spring force of the spring elements at least partially compensated by a bending of the bimetallic elements. With appropriate Material selection of the metal strip can cause a stronger bending of the bimetallic elements be caused, so that the adjusting force - without bimetallic - declining Spring force of the spring elements even overcompensated.

Die Bimetallelemente erstrecken sich zumindest über einen Teil der Länge der Federelemente und liegen vorzugsweise einseitig Kraft übertragend an den Federelementen an, so dass die Beweglichkeit der Bimetallelemente beim Verbiegen infolge ihrer Erwärmung nicht eingeschränkt wird und eine Auslenkung der Federelemente in Richtung des Kommutators gewährleistet ist.The Bimetallic elements extend at least over part of the length of the Spring elements and are preferably unilaterally force transmitting the spring elements, so that the mobility of the bimetallic elements when bending as a result of their warming not limited is and a deflection of the spring elements in the direction of the commutator guaranteed is.

Eine Kraft überfragende Anlage der Bimetallelemente an den vom Kommutator abgewandten Außenseiten der Federelemente wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erzielt, dass die Bimetallelemente in erste Sockelschlitze eines Sockels des Bürstenträgers und die Federelemente in zweite Sockelschlitze eingesteckt sind, die zwischen den ersten Sockelschlitzen angeordneten sind.A Force interrogating Arrangement of the bimetallic elements on the outer sides facing away from the commutator the spring elements is achieved in a preferred embodiment by the bimetallic elements are in first base slots of a base of the Brush holder and the spring elements are plugged into second socket slots, the are arranged between the first base slots.

Um die Beweglichkeit der Bimetallelemente beim Verbiegen infolge ihrer Erwärmung zu erhalten, eine gleichmäßige, kraftschlüssige Anlage der Bimetallelemente an den Federelementen zu gewährleisten und ein Eindrücken der Bimetallelemente in die Außenseiten der Federelemente zu vermeiden, sind die dem Sockel abgewandten Enden der Bimetallelemente abgekröpft und übertragen die Nachstellkraft über die abgekröpften Enden auf die Außenseiten der Federelemente.Around the mobility of the bimetal elements when bending as a result of their warming to obtain a uniform, non-positive attachment to ensure the bimetallic elements on the spring elements and impressions the bimetallic elements in the outer sides to avoid the spring elements are facing away from the base Bent ends of the bimetallic elements and transmit the adjusting force on the bent Ends on the outsides of the Spring elements.

Die Übertragung der von den Bimetallelementen infolge ihrer Erwärmung ausgeübten Kompensationskraft auf die Federelemente kann dadurch optimiert werden, dass die Enden der Bimetallelemente an zueinander gewölbten Abschnitten der Federelemente anliegen, die sich an die Verbindung der Federelemente mit den Sockelschlitzen anschließen.The transfer the force exerted by the bimetallic elements due to their heating compensation force The spring elements can be optimized by the ends the bimetallic elements to each other curved portions of the spring elements abutment, based on the connection of the spring elements with the socket slots connect.

Dabei dient die Wölbung der Federelemente im Wesentlichen dazu, eine großflächige Anlage der Kontaktbürsten am Kommutator auch bei veränderter Ausrichtung der Federelemente zu gewährleisten.The curvature of the spring elements essentially serves to large-scale contact brushes on the commutator even when changed Ensure alignment of the spring elements.

In einer ersten möglichen Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Bimetall-Federelemente aus zwei kraft- oder formschlüssig miteinander verbundenen, federelastischen Metallstreifen aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung mit unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffizienten, wobei der Längenausdehnungskoeffizient des äußeren Metallstreifen um ein solches Maß größer ist als der Längenausdehnungskoeffizient des inneren Metallstreifens, dass die Kompensationskraft, die aus der dadurch hervorgerufenen Verbiegung des Bimetall-Federelements resultiert, die infolge der Erwärmung der federelastischen Bimetall-Federelemente nachlassende Federkraft zumindest teilweise kompensiert.In a first possible Variant of the second embodiment invention, the bimetallic spring elements consist of two force or positive fit interconnected, resilient metal strips from one Metal or a metallic compound with different Linear expansion coefficient, where the coefficient of linear expansion of the outer metal strip to such a degree is greater as the coefficient of linear expansion of the inner metal strip, that the compensating force, the out the resulting bending of the bimetallic spring element results, as a result of warming the spring-elastic bimetal spring elements decreasing spring force at least partially compensated.

In einer zweiten möglichen Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Bimetall-Federelemente aus die Bürstenschuhe tragenden Blattfedern und mit diesen kraft- oder formschlüssig verbundenen, federelastischen Bimetallstreifen, die kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die mit den Blattfedern verbundenen Bimetallstreifen aus einem inneren Metallstreifen mit einem ersten Längenausdehnungskoeffizienten und einem äußere Metallstreifen mit einem zweiten Längenausdehnungskoeffizienten zusammengesetzt sind, der um ein solches Maß größer ist als der erste Längenausdehnungskoeffizient, dass die Kompensationskraft, die aus der Verbiegung der Bimetallstreifen resultiert, die bei Erwärmung der die Bürstenschuhe tragenden Blattfedern und der federelastischen Bimetallstreifen – ohne Bimetallelemente – nachlassende Federkraft zumindest teilweise kompensiert.In a second possible Variant of the second embodiment According to the invention, the bimetallic spring elements consist of the brush shoes bearing leaf springs and with these force or positively connected, spring-elastic bimetallic strips, which are connected with each other in a positive or force-locking manner are, with the leaf springs connected to the bimetallic strip from an inner metal strip having a first coefficient of linear expansion and an outer metal strip with a second coefficient of linear expansion are composed by such a degree greater than the first coefficient of linear expansion, that the compensating force resulting from the bending of the bimetallic strip results when heated the brush shoes bearing leaf springs and the resilient bimetallic strip - without bimetallic - declining Spring force at least partially compensated.

Bei dieser Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die federelastischen Metallstreifen und die Blattfedern miteinander vernietet, verschweißt oder kaltverschweißt, wobei beim Kaltverschweißen die blanken Metallstreifen unter Druck aufeinander gewalzt werden, so dass in der Kontaktzone durch Kaltverschweißung eine unlösbare Verbindung entsteht.at this variant of the second embodiment The invention relates to the resilient metal strips and the leaf springs riveted together, welded or cold-welded, wherein during cold welding the bare metal strips are rolled onto each other under pressure, so that in the contact zone by cold welding an insoluble compound arises.

Auch bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung werden die Bimetall-Federelemente bzw. die mit den Bimetall-Federelementen verbundenen Blattfedern vorzugsweise in Schlitze eines Sockels des Bürstenträgers eingesteckt und mit einer den Kontaktbürstenstrom führenden elektrischen Leitung verbunden.Also in the second embodiment the invention, the bimetallic spring elements or with the Bimetallic spring elements connected leaf springs preferably in Slots of a socket of the brush holder inserted and with a contact brush current leading connected electrical line.

Die Bimetall-Federelemente weisen ebenfalls an die Verbindung mit dem Sockelschlitz anschließende Abschnitte auf, die zueinander gewölbt sind, so dass eine großflächige Anlage der Kontaktbürsten am Kommutator auch bei veränderter Ausrichtung der Bimetall-Federelemente gewährleistet ist.The Bimetal spring elements also point to the connection with the Socket slot adjoining Sections on which are arched to each other, leaving a large-scale plant the contact brushes at the commutator also changed Alignment of the bimetallic spring elements is guaranteed.

In den Figuren der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die wesentliche Merkmale der Erfindung zeigen und den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken verdeutlichen sollen. Es zeigen:In the figures of the drawing are three embodiments of the invention illustrated, the essential features of the invention show and the illustrate the invention underlying idea. Show it:

1 eine perspektivische Darstellung des Rotors einer Kommutatormaschine mit einem Kommutator und eines mit einer Schaltungsplatine verbundenen Bürstenträgers mit Federelementen sowie an den Außenseiten der Federelemente anliegenden Bimetallelementen; 1 a perspective view of the rotor of a commutator with a commutator and connected to a circuit board brush holder with spring elements and on the outer sides of the spring elements adjacent bimetal elements;

2 eine perspektivische Darstellung des Rotors einer Kommutatormaschine mit einem Kommutator und mit einer Schaltungsplatine verbundenen Bürstenträgern mit über einen Teil ihrer Länge als Bimetall-Federelemente ausgebildeten Federelementen und 2 a perspective view of the rotor of a commutator with a commutator and connected to a circuit board brush holders with trained over a part of their length as bimetallic spring elements spring elements and

3 eine perspektivische Darstellung wie in 2 mit über ihre gesamte Länge als Bimetall-Federelemente ausgebildeten Federelementen. 3 a perspective view as in 2 with formed over its entire length as a bimetallic spring elements spring elements.

In 1 sind in schematisch-perspektivischer Ansicht der Rotor oder Anker 1 einer Kommutatormaschine, der mit einem Kommutatorsegmente aufweisenden Kommutator oder Kollektor 2 verbunden ist, sowie mit einer Schaltungsplatine 9 verbundene Bürstenträger 4, 4' dargestellt. Die Bürstenträger 4, 4' weisen mit der Schaltungsplatine 9 verbundene Sockel 8, 8' auf und enthalten zwei diametral zueinander angeordnete, an den Kommutatorsegmenten bzw. -stegen des Kommutators 2 anliegende Kontaktbürsten 3, 3' und die Kontaktbürsten 3, 3' in nicht näher dargestellten Bürstenschuhen aufnehmende und als Blattfedern ausgebildete Federelemente 5, 5', die die Kontaktbürsten 3, 3' mit einer durch ihre Federkonstante bestimmten Federkraft an die Kommutatorsegmente des Kommutators 2 andrücken. Die Federelemente 5, 5' sind in erste Schlitze 81, 81' der Sockel 8, 8' eingesteckt und über eine elektrische Leitung oder einen elektrisch leitfähigen Belag 10, 10' mit dem Ausgang einer auf der Schaltungsplatine 9 angeordneten Steuerschaltung verbunden und führen den Kontaktbürsten 3, 3' den Kontaktbürsten- oder Ankerstrom zu.In 1 are in schematic perspective view of the rotor or armature 1 a Kommutatormaschine, with a Kommutatorsegmente having commutator or collector 2 is connected, as well as with a circuit board 9 connected brush holder 4 . 4 ' shown. The brush holder 4 . 4 ' point to the circuit board 9 connected sockets 8th . 8th' on and contain two diametrically arranged, at the commutator segments or webs of the commutator 2 adjacent contact brushes 3 . 3 ' and the contact brushes 3 . 3 ' in not shown brush shoes receiving and designed as leaf springs spring elements 5 . 5 ' that the contact brushes 3 . 3 ' with a spring force determined by its spring constant to the commutator segments of the commutator 2 press down. The spring elements 5 . 5 ' are in first slots 81 . 81 ' the base 8th . 8th' plugged in and via an electrical line or an electrically conductive coating 10 . 10 ' with the output one on the circuit board 9 arranged control circuit connected and lead the contact brushes 3 . 3 ' the contact brush or armature current to.

Mit zunehmender Belastung der Kommutatormaschine steigt der über die Kontaktbürsten 3, 3' dem Kommutator 2 des Ankers 1 zugeführte Ankerstrom an, was aufgrund des e lektrischen Widerstandes der Kontaktbürsten 3, 3' und der Federelemente 5, 5' zu einem Temperaturanstieg insbesondere im Bereich der die Kontaktbürsten 3, 3' aufnehmenden Bürstenschuhe der Federelemente 5, 5' führt. Da mit steigender Temperatur der Federelemente 5, 5' die Federkonstante der Federelemente 5, 5' abnimmt, nimmt auch der Anpressdruck ab, mit dem die Kontaktbürsten 3, 3' an den Kommutator 2 angedrückt werden, was wiederum zu einer überproportionalen Erhöhung des Übergangswiderstandes von den Kontaktbürsten 3, 3' zum Kommutator 2 führt. Mit wachsendem Übergangswiderstand steigt aber auch die Erwärmung der Kontaktbürsten 3, 3' und der Federelemente 5, 5', so dass die Federkonstante der Federelemente 5, 5' weiter abnimmt. Dieser Verstärkungseffekt führt dazu, dass bei minimalem Anpressdruck der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 die Leistung der Kommutatormaschine drastisch reduziert wird und der Abbrand der Kontaktbürsten 3, 3' mit der Folge einer drastischen Verkürzung der Lebensdauer der Kontaktbürsten 3, 3' verstärkt wird.As the load on the commutator machine increases, it rises above the contact brushes 3 . 3 ' the commutator 2 of the anchor 1 supplied armature current, which due to the e lektrischen resistance of the contact brushes 3 . 3 ' and the spring elements 5 . 5 ' to an increase in temperature, especially in the area of the contact brushes 3 . 3 ' receiving brush shoes of the spring elements 5 . 5 ' leads. As with increasing temperature of the spring elements 5 . 5 ' the Spring constant of the spring elements 5 . 5 ' decreases, also decreases the contact pressure, with the contact brushes 3 . 3 ' to the commutator 2 be pressed, which in turn leads to a disproportionate increase in the contact resistance of the contact brushes 3 . 3 ' to the commutator 2 leads. With increasing contact resistance but also increases the heating of the contact brushes 3 . 3 ' and the spring elements 5 . 5 ' , so that the spring constant of the spring elements 5 . 5 ' continues to decrease. This reinforcement effect means that with minimal contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 the power of the commutator machine is drastically reduced and the burnup of the contact brushes 3 . 3 ' with the result of a drastic reduction in the life of the contact brushes 3 . 3 ' is reinforced.

Als weiteres Problem kommt hinzu, dass die üblicherweise aus Kupferberyllium oder Bronzeberyllium gefertigten Federelemente 5, 5' oberhalb einer durch das Material vorgegebenen Temperatur ihre Gitterstruktur verändern, was zur Folge hat, dass die Federkonstante der Federelemente 5, 5' nach einer unzulässig hohen Erwärmung der Federelemente 5, 5' irreversibel reduziert wird und damit auch bei geringer Belastung der Kommutatormaschine ein unzureichender Anpressdruck der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 gegeben ist.Another problem is that the usually made of copper beryllium or bronze beryllium spring elements 5 . 5 ' change their lattice structure above a predetermined temperature by the material, with the result that the spring constant of the spring elements 5 . 5 ' after an inadmissibly high heating of the spring elements 5 . 5 ' irreversibly reduced, and thus even at low load of the commutator machine insufficient contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 given is.

Um insbesondere dem Verstärkungseffekt bei der Verringerung des Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 und einer irreversiblen Veränderung der Materialstruktur der Federelemente 5, 5' mit der Folge eines zu geringen Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 entgegen zu wirken, sind die Federelemente 5, 5' mit Bimetallelementen 6, 6' verbunden, die über eine leitende Verbindung an den Ausgang der Steuerschaltung zum Ansteuern der Kommutatormaschine angeschlossen sind und dementsprechend den Anker- oder Kontaktbürstenstrom führen, den sie durch ihre elektrisch leitfähige Anlage an die Federelemente 5, 5' und diese über die Bürstenschuhe an die Kontaktbürsten 3, 3' weiterleiten.In particular, the reinforcing effect in reducing the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 and an irreversible change in the material structure of the spring elements 5 . 5 ' with the result of too low contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 counteract, are the spring elements 5 . 5 ' with bimetal elements 6 . 6 ' connected, which are connected via a conductive connection to the output of the control circuit for driving the commutator and accordingly lead the armature or contact brush current that they by their electrically conductive contact with the spring elements 5 . 5 ' and this over the brush shoes to the contact brushes 3 . 3 ' hand off.

Die Bimetallelemente 6, 6' bestehen in an sich bekannter Weise aus Metallstreifen mit zwei Schichten unterschiedlichen Materials, die stoffschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sind. Die beiden Metallschichten weisen unterschiedliche Längenaus dehnungskoeffizienten auf, so dass sie sich bei Erwärmung um unterschiedliche Strecken ausdehnen. Infolge der stoffschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung der beiden Metallschichten durch Nieten, Schweißen oder Kaltverschweißung führt die unterschiedliche Längenausdehnung der beiden Metalle zu einer Verbiegung des Bimetallelementes in Richtung der Metallschicht, die den geringeren Längenausdehnungskoeffizienten aufweist, das heißt, die sich bei Erwärmung weniger ausdehnt.The bimetal elements 6 . 6 ' consist in a conventional manner of metal strips with two layers of different material, which are materially or positively connected with each other. The two metal layers have different coefficients of linear expansion, so that they expand when heated by different distances. As a result of the cohesive or positive connection of the two metal layers by riveting, welding or cold welding leads the different linear expansion of the two metals to a bending of the bimetallic element in the direction of the metal layer, which has the lower coefficient of linear expansion, that is, which expands less when heated.

Um diesen Effekt zur zumindest teilweisen Kompensation bzw. zu einer Überkompensation der mit Erwärmung der Federelemente 5, 5' abnehmenden Federkonstanten der Federelemente 5, 5' auszunutzen, werden die Bimetallelemente 6, 6' kraftschlüssig mit den Federelementen 5, 5' in der Weise verbunden, dass sie entweder über einen Teil der Länge der Federelemente 5, 5' bzw. über die gesamte Länge der Federelemente 5, 5' an den Federelementen 5, 5' anliegen und infolge der Beaufschlagung mit dem Anker- oder Kontaktbürstenstrom sich bei Erwärmung in die Richtung verbiegen, die zu einer Erhöhung des Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 führt.To this effect for at least partial compensation or overcompensation with heating of the spring elements 5 . 5 ' decreasing spring constants of the spring elements 5 . 5 ' take advantage of the bimetallic elements 6 . 6 ' non-positively with the spring elements 5 . 5 ' connected in such a way that they either over part of the length of the spring elements 5 . 5 ' or over the entire length of the spring elements 5 . 5 ' on the spring elements 5 . 5 ' abut and bend as a result of exposure to the armature or contact brush current when heated in the direction, which leads to an increase in the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 leads.

In der Ausführungsform gemäß 1 liegen die sich nur über einen Teil der Federelemente 5, 5' erstreckenden Bimetallelemente 6, 6' an der Außenseite der Federelemente 5, 5' an und sind derart aus zwei Metallschichten unterschiedlicher Längenausdehnungskoeffizienten zusammengesetzt, dass sie sich bei Erwärmung in Richtung der Federelemente 5, 5' verbiegen. Die Bimetallelemente 6, 6' sind in zweite Schlitze 82, 82' der Sockel 8, 8' eingesteckt und über eine elektrische Leitung bzw. einen leitfähigen Belag mit dem Ausgang der Steuerschaltung zum Ansteuern der Kommutatormaschine verbunden, so dass sie mit dem Anker- oder Kontaktbürstenstrom beaufschlagt sind und sich bei steigendem Anker- oder Kontaktbürstenstrom in Richtung der Federelemente 5, 5' verbiegen. Dadurch werden die Federelemente 5, 5' und dementsprechend die die Kontaktbürsten 3, 3' tragenden Abschnitte der Federelemente 5, 5' in Richtung des Kommutators 2 zur Erhöhung des Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 3' an den Kommutator 2 gedrückt.In the embodiment according to 1 lie only over part of the spring elements 5 . 5 ' extending bimetallic elements 6 . 6 ' on the outside of the spring elements 5 . 5 ' and are composed of two metal layers of different coefficients of linear expansion such that they are heated when heated in the direction of the spring elements 5 . 5 ' bend. The bimetal elements 6 . 6 ' are in second slots 82 . 82 ' the base 8th . 8th' plugged and connected via an electrical line or a conductive pad to the output of the control circuit for driving the commutator, so that they are acted upon by the armature or contact brush current and with increasing armature or contact brush current in the direction of the spring elements 5 . 5 ' bend. As a result, the spring elements 5 . 5 ' and accordingly the contact brushes 3 . 3 ' supporting portions of the spring elements 5 . 5 ' in the direction of the commutator 2 to increase the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' to the commutator 2 pressed.

Die kraftschlüssige Verbindung der Bimetallelemente 6, 6' mit den Federelementen 5, 5' erfolgt über abgekröpfte bzw. abgewinkelte Enden 61, 61' der Bimetallelemente 6, 6'. Durch diese Form der kraftschlüssigen Verbindung der Bimetallelemente 6, 6' mit den Federelementen 5, 5' wird eine flächenförmige Anlage zur Übertragung des Anker- oder Kontaktbürstenstromes von den Bimetallelementen 6, 6' auf die Federelemente 5, 5' be wirkt und gleichzeitig die Voraussetzung für einen Bewegungsausgleich geschaffen, wenn sich die Bimetallelemente 6, 6' bei Erwärmung zu den Federelementen 5, 5' verbiegen und dabei eine Längsverschiebung der Bimetallelemente 6, 6' an den Federelementen 5, 5' erfolgt.The non-positive connection of the bimetallic elements 6 . 6 ' with the spring elements 5 . 5 ' takes place via bent or angled ends 61 . 61 ' the bimetallic elements 6 . 6 ' , Due to this form of non-positive connection of the bimetallic elements 6 . 6 ' with the spring elements 5 . 5 ' is a sheet-like system for transmitting the armature or contact brush current from the bimetallic elements 6 . 6 ' on the spring elements 5 . 5 ' Be acts and at the same time created the prerequisite for a compensation of movement when the bimetallic elements 6 . 6 ' when heated to the spring elements 5 . 5 ' bend while a longitudinal displacement of the bimetallic elements 6 . 6 ' on the spring elements 5 . 5 ' he follows.

Um eine gleichmäßige Anlage der Kontaktfläche der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 unter Einwirken der Federkraft der Federelemente 5, 5' bzw. der durch die Bimetallelemente 6, 6' bewirkten Nachstellkraft zu erzielen, weisen die Federelemente 5, 5' zueinander gewölbte Abschnitte 51, 51' auf. Vorzugsweise liegen die Kraft übertragenden Enden 61, 61' der Bimetallelemente 6, 6' an den gewölbten Abschnitten 51, 51' der Federelemente 5, 5', vorzugsweise im Bereich deren größter Annäherung, an, so dass die Verbiegung der Bimetallelemente 6, 6' bei deren Erwärmung zu einem gleichmäßigen Anpressen der Kontaktflächen der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 und damit zu einer gezielten Teil-Kompensation, Kompensation oder Überkompensation der sich bei Erwärmung verringernden Federkonstanten der Federelemente 5, 5' führt.To ensure a uniform contact surface of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 under the action of the spring force of the spring elements 5 . 5 ' or by the bimetallic elements 6 . 6 ' achieved to achieve adjusting force, have the spring elements 5 . 5 ' mutually arched sections 51 . 51 ' on. In front Preferably, the force transmitting ends lie 61 . 61 ' the bimetallic elements 6 . 6 ' at the arched sections 51 . 51 ' the spring elements 5 . 5 ' , preferably in the region of their closest approach, so that the bending of the bimetallic elements 6 . 6 ' when heated to a uniform pressing of the contact surfaces of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 and thus to a targeted partial compensation, compensation or overcompensation of the decreasing upon heating spring constant of the spring elements 5 . 5 ' leads.

Je nach Länge bzw. Ausgestaltung der Federelemente 5, 5', der Materialzusammensetzung der Bimetallelemente 6, 6' und der Leistung der Kommutatormaschine kann die Länge der Bimetallelemente 6, 6' und die Anlagefläche der Bimetallelemente 6, 6' an den Federelementen 5, 5' variiert werden. So können beispielsweise in alternativer Ausführungsform die Bimetallelemente 6, 6' bis zu den Enden der Federelemente 5, 5' bzw. bis zu den die Bürstenschuhe tragenden Abschnitten der Federelemente 5, 5' verlängert werden und die Übertragung des Anker- oder Kontaktbürstenstroms unmittelbar im Bereich der Bürstenschuhe der Federelemente 5, 5' bzw. an mehreren Kontaktabschnitten über die Länge der Federelemente 5, 5' verteilt erfolgen.Depending on the length or design of the spring elements 5 . 5 ' , the material composition of the bimetallic elements 6 . 6 ' and the power of the commutator machine can be the length of the bimetallic elements 6 . 6 ' and the contact surface of the bimetallic elements 6 . 6 ' on the spring elements 5 . 5 ' be varied. For example, in an alternative embodiment, the bimetal elements 6 . 6 ' to the ends of the spring elements 5 . 5 ' or up to the brush shoes carrying sections of the spring elements 5 . 5 ' be extended and the transmission of the armature or contact brush current directly in the brush shoes of the spring elements 5 . 5 ' or at a plurality of contact portions over the length of the spring elements 5 . 5 ' distributed.

Die in den 2 und 3 schematisch-perspektivisch dargestellten Anordnungen beziehen sich auf alternative Ausführungsformen zur Kompensation bzw. Überkompensation der mit einer Erwärmung der Federelemente 5, 5' abnehmenden Federkonstanten der Federelemente 5, 5'. In diesen Ausführungsformen sind die Federelemente 5, 5' zumindest über einen Teil ihrer Länge als Bimetall-Federelemente 7, 7' ausgebildet, die mit zunehmender Erwärmung infolge steigender Belastung der Kommutatormaschine den Anpressdruck der Kontaktbürsten 3, 3' an den Kommutator 2 der Kommutatormaschine oberhalb eines Minimalwertes oder konstant halten bzw. zur Überkompensation sogar erhöhen.The in the 2 and 3 Arrangements shown schematically in perspective relate to alternative embodiments for compensation or overcompensation with heating of the spring elements 5 . 5 ' decreasing spring constants of the spring elements 5 . 5 ' , In these embodiments, the spring elements 5 . 5 ' at least over part of its length as bimetallic spring elements 7 . 7 ' formed, with increasing heating due to increasing load on the commutator, the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' to the commutator 2 hold the commutator above a minimum value or constant or even increase overcompensation.

In der Ausführungsform gemäß 2 sind die Federelemente 5, 5' nur über einen Teil ihrer Länge als Bimetall-Federelemente 7, 7' ausgebildet, in einen Schlitz 80, 80' des mit der Schaltungsplatine verbundenen Sockels 8, 8' der Bürstenträger 4, 4' eingesteckt und über eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Ausgang der Steuerschaltung der Kommutatormaschine verbunden. Die als Bimetall-Federelemente 7, 7' ausgebildeten Abschnitte der Federelemente 5, 5' erstrecken sich gemäß 2 etwa bis zum Bereich des geringsten Abstandes der zur Erzielung eines gleichmäßigen Anpressdruckes der Kontaktbüstenflächen am Kommutator 2 zueinander gewölbten Federelemente 5, 5'.In the embodiment according to 2 are the spring elements 5 . 5 ' only over part of its length as bimetal spring elements 7 . 7 ' trained in a slot 80 . 80 ' of the socket connected to the circuit board 8th . 8th' the brush holder 4 . 4 ' inserted and connected via an electrically conductive connection with the output of the control circuit of the commutator. The bimetallic spring elements 7 . 7 ' formed portions of the spring elements 5 . 5 ' extend according to 2 approximately up to the area of the smallest distance of achieving a uniform contact pressure of the contact bus surfaces on the commutator 2 mutually curved spring elements 5 . 5 ' ,

In der Ausführungsform gemäß 3 sind die Federelemente über ihre gesamte Länge als Bimetall-Federelemente 7, 7' bei unveränderter Formgebung ausgebildet.In the embodiment according to 3 the spring elements over their entire length as bimetallic spring elements 7 . 7 ' formed with unchanged shape.

Die Bimetall-Federelemente 7, 7' können auf unterschiedliche Weise zusammengesetzt werden. In einer ersten Ausführungsform bestehen die Bimetall-Federelemente 7, 7' aus Metallstreifen mit zwei Metallschichten unterschiedlichen Materials, die miteinander stoff- oder formschlüssig verbunden sind. Dabei weisen die dem Kommutator 2 benachbarten Metallschichten einen geringeren Längenausdehnungskoeffizienten als die der Außenseite der Kontaktbürsten 4, 4' zugewandten Metallschichten auf, so dass die bei einer Erwärmung der Bimetall-Federelemente 7, 7' infolge zunehmenden Anker- oder Kontaktbürstenstroms fest miteinander durch Nieten, Schweißen oder Kaltverschweißen verbundenen Metallschichten oder -streifen der Bimetall-Federelemente 7, 7' bestrebt sind, sich in Richtung des Kommutators 2 zu verbiegen und dadurch infolge der Anlage der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 den Anpressdruck der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 erhöhen.The bimetallic spring elements 7 . 7 ' can be put together in different ways. In a first embodiment, the bimetal spring elements 7 . 7 ' made of metal strips with two metal layers of different material, which are materially or positively connected. In this case, the commutator 2 adjacent metal layers have a lower coefficient of linear expansion than that of the outside of the contact brushes 4 . 4 ' facing metal layers, so that when heating the bimetallic spring elements 7 . 7 ' as a result of increasing armature or contact brush current, metal layers or strips of the bimetallic spring elements bonded together by riveting, welding or cold welding 7 . 7 ' strive to move in the direction of the commutator 2 to bend and thereby as a result of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 increase.

In alternativer Ausführungsform sind aus Metallstreifen mit zwei Metallschichten unterschiedlichen Materials zusammengesetzte Bimetall-Federelemente 7, 7' teilweise oder durchgehend form-, kraft- oder stoffschlüssig mit Federelementen 5, 5' verbundenen, so dass im Querschnitt drei Metallschichten vorgesehen sind. Bei Erwärmung verbiegen die Strom führenden Bimetall-Federelemente 7, 7' sich und die mit ihnen verbundenen Federelemente 5, 5' in Richtung des Kommutators 2 und halten somit den Anpressdruck der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 oberhalb eines vorgegebenen Minimalwertes oder annähernd konstant bzw. erhöhen diesen geringfügig mit zunehmender Erwärmung zur zumindest teilweisen Kompensation bzw. Überkompensation der abnehmenden Federkonstanten der Bimetall-Federelemente 7, 7' und Federelemente 5, 5'.In an alternative embodiment, metal strips composed of two metal layers of different material are composed of bimetallic spring elements 7 . 7 ' partially or continuously positive, non-positive or cohesive with spring elements 5 . 5 ' connected so that three metal layers are provided in cross section. When heated bend the current-carrying bimetallic spring elements 7 . 7 ' themselves and the spring elements connected to them 5 . 5 ' in the direction of the commutator 2 and thus keep the contact pressure of the contact brushes 3 . 3 ' at the commutator 2 Above a predetermined minimum value or approximately constant or increase this slightly with increasing heating for at least partial compensation or overcompensation of the decreasing spring constant of the bimetallic spring elements 7 . 7 ' and spring elements 5 . 5 ' ,

11: Rotor oder Anker einer Kommutatormaschinerotor or anchor of a commutator machine
22: Kommutatorcommutator
3, 3'3, 3 ': Kontaktbürstencontact brush
4, 4'4, 4 ': Bürstenträgerbrush carrier
5, 5'5, 5 ': Federelementespring elements
6, 6'6 6 ': Bimetallelementebimetallic
7, 7'7, 7 ': Bimetall-FederelementeBimetallic spring elements
8, 8'8th, 8th': Bürstenträger-SockelBrush holder base
99: Schaltungsplatinecircuit board
10, 10'10 10 ': elektrische Leitung oder einen elektrisch leitfähigen Belagelectrical Line or an electrically conductive surface
51, 51'51 51 ': gewölbte Abschnitte der Federelementearched sections the spring elements
61, 61'61, 61 ': abgewinkelte Enden der Bimetallelementeangled Ends of the bimetal elements
80, 80'80 80 ': Schlitzeslots
81, 81'81, 81 ': erste Schlitzefirst slots
82, 82'82 82 ': zweite Schlitzesecond slots

Claims

Brush holder for contact brushes of a commutator machine with spring elements having brush shoes connected to the contact brushes, guiding the contact brush current and biasing the contact brushes in the direction of the commutator of the commutator machine, characterized in that the spring elements ( 5 . 5 ' ) with the contact brush current-carrying bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) or as bimetallic elements ( 7 . 7 ' ) are formed, which are dimensioned such that when heating the spring elements ( 5 . 5 ' ) without bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) or when heating the not as bimetal elements ( 7 . 7 ' ) formed spring elements ( 5 . 5 ' ) decreasing spring force of the spring elements ( 5 . 5 ' ), with which the contact brushes ( 3 . 3 ' ) to the commutator ( 2 ) are pressed, at least partially compensated.

Brush holder according to claim 1, characterized in that the bimetallic elements ( 6 . 6 '; 7 . 7 ' ) when heating the spring elements ( 5 . 5 ' ) without bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) or when heating the not as bimetal elements ( 7 . 7 ' ) formed spring elements ( 5 . 5 ' ) decreasing spring force of the spring elements ( 5 . 5 ' ), with which the contact brushes ( 3 . 3 ' ) to the commutator ( 2 ), overcompensate.

Brush holder according to claim 1 or 2, characterized in that the spring elements ( 5 . 5 ' ) and bimetallic elements ( 6 . 6 '; 7 . 7 ' ) have different spring rates.

Brush holder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bimetal elements ( 6 . 6 ' ) consist of two non-positively or positively connected metal strips, of which the inner metal strip consists of a metal or a metallic compound having a first coefficient of linear expansion and the outer metal strip of a metal or a metallic compound with a second coefficient of linear expansion, by such a measure greater than the first linear expansion coefficient, that the force with which the contact brushes ( 3 . 3 ' ) to the commutator ( 2 ) are pressed by the heating of the spring elements ( 5 . 5 ' ) without bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) decreasing spring force at least partially compensated or overcompensated.

Brush holder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) at least over part of the length of the spring elements ( 5 . 5 ' ) and transmitting force to the spring elements ( 5 . 5 ' ) issue.

Brush holder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bimetal elements ( 6 . 6 ' ) on one side of the spring elements ( 5 . 5 ' ) issue.

Brush holder according to claim 6, characterized in that the bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) Transmitting force to that of the commutator ( 2 ) facing away from the outer sides of the spring elements ( 5 . 5 ' ) issue.

Brush holder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bimetal elements ( 6 . 6 ' ) in first socket slots ( 81 . 81 ' ) of a socket ( 8th . 8th' ) of the brush wearer ( 4 . 4 ' ) and the spring elements ( 5 . 5 ' ) into second socket slots ( 82 . 82 ' ) of the socket ( 8th . 8th' ) are inserted between the first socket slots ( 81 . 81 ' ) are arranged.

Brush holder according to at least one of the preceding claims, characterized in that the base ( 8th . 8th' ) end portions ( 61 . 61 ' ) of the bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) are bent outwards and with the end sections ( 61 . 61 ' ) non-positively on the outer sides of the spring elements ( 5 . 5 ' ) issue.

Brush holder according to claim 9, characterized in that the ends ( 61 . 61 ' ) of the bimetallic elements ( 6 . 6 ' ) at mutually curved sections ( 51 . 51 ' ) of the spring elements ( 5 . 5 ' ) abut which are connected to the connection of the spring elements ( 5 . 5 ' ) with the socket slots ( 82 . 82 ' ) connect.

Brush holder according to claim 1, characterized in that the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) consist of two frictional or form-fitting interconnected resilient metal strips, of which the inner metal strip consists of a metal or a metallic compound having a first coefficient of linear expansion and the outer metal strip of a metal or a metallic compound having a second coefficient of linear expansion, the one Such measure is greater than the first coefficient of linear expansion, that from the bending of the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) resulting force with which the contact brushes ( 3 . 3 ' ) to the commutator ( 2 ) are pressed by the heating of the spring elements ( 5 . 5 ' ) without bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) decreasing spring force at least partially compensated or overcompensated.

Brush holder according to claim 11, characterized in that the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) from the brush shoes ( 3 . 3 ' ) bearing leaf springs and with these positively or positively connected, resilient bimetallic strip consist, which are non-positively or positively connected to each other, wherein the metal strips connected to the leaf springs of a metal or a metallic compound having a first coefficient of linear expansion and the outer metal strip of a metal or a metallic compound having a second coefficient of linear expansion, which is greater than the first coefficient of linear expansion by such a degree, that the compensation force resulting from the bending of the bimetallic strip, the heat on the brush shoes carrying leaf springs and the resilient bimetallic strip decreasing spring force at least partially compensated or overcompensated.

Brush holder according to claim 11 or 12, characterized in that the bimetallic strip of the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) and the leaf springs riveted together, welded or cold-welded.

Brush holder according to at least one of the preceding claims 11 to 13, characterized in that the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) or with the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) connected leaf springs in slots of a base of the brush holder and are connected to a contact brush current current leading electrical line.

Brush holder according to at least one of the preceding claims 11 to 14, characterized in that the bimetallic spring elements ( 7 . 7 ' ) to the connection with the base slot subsequent sections which are curved to each other.