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Als Stromabnehmer zu verwendende Bürste für elektrische Maschinen
sowie Verfahren und Vorrichtung zur erstellung einer solchen Bürste Die Erfindung
betrifft eine als Stromabnehmer zu verwendende Bürste für elektrische Maschinen
mit einem an der Oberseite exngebet'eten Leitungsdraht sowie ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur ilerstellung einer solchen Bürste.
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Es ist bekannt, als Stromabnehmer zu verwendende Bürsten für elektrische
Maschinen derart herzustellen, daß man pulverförmiges Material, das in eine Form
angefüllt ist,zusammenpresst,die gepresste Masse brennt oder sintert, so daß sie
eine Bürste bildet, und sodann das eine Ende eines Leitungsdrahtes in eine Eohrung
der Kohlebürste einbringt, wobei das Ende des Leitungsdrahtes nach einem üblichen
Verfahren, z.B. durch eine Art Nietung oder durch Feststampfen,befestigt wird. Ein
solches von Eland ausgeführtes Verfahren ist sehr beschwerlich und unwirtschaftlich,
und ausserdem ist es schwierig, den elektrischen iderstand zwischen dem eingebetteten
Leitungsdraht und dem Bürstenkörper konstant zu halten
Es ist tuch
schon eine Bürste bekannt, die einen eingepressten Leitungsdrant besitzt. Mit einer
üblichen Presse wird jedoch der Leitunc;sdraht parallel zu der Richtung eingeformt,
in der. aas pulverförmige Material zusammengepresst wird, so daß der Leitungsdraht
an der Stirnfläche oder an der Seite der Bürste eingebettet ist. Eine solche Bürste
ist bei einer Anzahl von Bürstenllaltern nicht verwendbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgcgenüber, eine als Stromabnehmer
verwendbare bürste zu schaffen, die für alle Arten von Bürstenhaltern verwendbar
ist. Weiterhin liegt der Erfindurg die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit welchem derartige Bürsten in der Massenfertigung einfach und billig herzustellen
sind. Schließlich will die Erfindung auch noch das Problem lösen, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der das vorgenannte Verfahren durchführbar ist.
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Gei.täß der Erfindung verläuft bei einer als Stromabnehmer zu verwendenden
Bürste für elektrische Maschinen mit einem an der Oberseite eingebetteten Leitungsdraht
der Leitung so draht rechtwinklig zur Richtung des auf die Bürste ausgeübten Pressdrucks.
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Das Verfahren zur Herstellung einer Bürste der vorgenannten Art ist
dadurch gekennseichnet, daß in eine Forrkammer gepulvertes Material und das eine
Ende eines kontinuierlich abgewickelten Leitungsdrahtes eingebracht wird, das gepulverte
Material und der Leitungsdraht in der Formkammer in einer Richtung zusarnnengrepsst
wird, die rechtwinklig zu dem Leitungs draht verläuft, und der Leitungsdraht auf
eine vorbestimmte Länge abgeschnitten wird, während der Pressling aus der Formkammer
ausgeworfen wird.
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Gemäß weiterer Erfindung besteht eine Vorrichtung zur Ilerstellung
einer Bürste der obengenannten Art und zur Durch
führung des Verfahrens
der vonjenannten Art aus folgenden Teilen: a) einer Grundplatte mit einer Fornarnrner,
b) einer Speisevorrichtung zum Einbringen von pulverförmigem Material in die Formknmer,
c) einem Trichter zuin Einbringen von pulverförmigem Material in die Speisevorrichtung,
d) einer oberen Formwand zum Öffnen und Verschließen der Formkammer, e) zwei hin-
und herbeweglichen Stempeln welche die beiden gegenüberliegenden Seitenwände der
Formkammer bilden, f) einer Schneidvorrichtung zum Abschneiden des Leitungsdrahtes
auf eine vorbestimmte Länge und g) einem Auswerfer, dessen Aussenfläche während
des Pressvorganges mit der Bodenfläche der Forla};ammer fluchtet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des die Vorrichtung bildenden
GegLnstandes der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung
der Bürsten teilweise in einer Vorderansicht und teilweise in einem senkrechten
axialen Schnitt, Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig.
3 die Vorrichtung in einem waagerechten Schnitt gemäß dei Linie III-III der Fig.
2,
Fig. 4 die Formkammer und die dieser benachbarten Teile der Vorrichtung
in schematischer perspektivischer Darstellung, Fig. 5 die Schneidvorrichtung, die
einen Teil der Vorrichtung gemäß der Erfindung bildet,in einer Draufsicht und Fig.
6 die Schneidvorrichtung in einer Seitenansicht.
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In den Fig. 1 bis 4 besitzt die Grundplatte 1 in ihrer Mitte eine
Formkanuner 2, in der ein l.ürstenkörper gepresst werden kann. Auf der Grundplatte
1 ist eine Speisevorrichtung 4 angeordnet, aus der das pulverförmige Material a
in die Formkammer 2 gefördert wird. Oberhalb der Speisevorrichtung 4 ist ein Trichter
5 angeordnet. Die gegenüberliegenden Seitenwcinde der Formkammer 2 werden durch
zwei hin- und hergehende Stempel 6 gebildet, die das pulverförmige Material zusammen)rcssen.
W<jhrend des Pressvorganges fluchtet die Aussenfläche eines Auswerfers 7 mit
der tiodenfläche der Formkairmcr 2. Bei der Bewegung des Auswerfers 7 wird nach
Beendigung des Pressvorganges der gepresste Gegenstand aus der Formkammer 2 ausgeworfen.
Oberhalb dar Formkammer 2 ist eine obere Formwand 3 an der Betätigungsstange 14a
einer Betätigungsvorrichtung 14 befestigt, die von Säulen 13 getragen wird, die
auf der Grundplatte 1 befestigt sind. Die obere Formwand 3 wird auf-und abbewegt,
um eine obere Öffnung der Forinkammer 2 zu öffnen und zu schließen. Durch die obere
Formwand 3 geht ein Leitungsdraht 9 hindurch, dessen eines Ende in einen Bürstenkörper
8 einzubetten ist. Oberhalb der Grundplatte 1 und gegenüber der Speisevorrichtung
4 ist eine Schneidvorrichtung 10 angeordnet, die den Leitungsdraht, dessen eines
Ende in den Bürstenkörper eingebettet ist,auf eine vorbestimmte Länge abschneidet.
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Die For:akammer 2 wird durch einen Formblock 11 begrenzt, der auf
der oberen Stufe einer abgestuften Öffnung la der Grundplatte 1 angeordnet ist.
Die hin- und herbeweglichen Stempel 6 sind in einer Ausnehmung lla gleitbeweglich,
die in dem Formblock 11,dem Auswerfer 7 und der oberen Pormwand 3 ausgebildet ist.
Der Formblock 11 ist an der Grundplatte 1 mit Hilfe eines Klemmhalters 12 befestigt.
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In der oberen Formwand 3 befindet sich ein Durchgangsloch 3a, das
unter einem rechten Winkel auf eine Bohrung 14 b trifft,
die zur
Aufnahme des Leitungsdrahtes Q dient und seitlich in die Betätigungsstange 14 a
hineinführt, in der sie sich bis zu deren Achse erstreckt. Während das eine Ende
des Leitungsdrahtes 9 in das Durchgangsloch 14 b eingefädelt ist, ist das andere
Ende des Leitunqsdrahtes 9 auf eine Rolle 15 aufgewIckelt.
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Die Speisevorrichtung 4 besteht aus einem Kasten von rechteckigem
Querschnitt mit eine offenen boden und einem oberen Einlaß 4a, durch welchen das
pulverförmige ;Material eingeführt wird. Die Speisevorrichtung wird auf der Grundplatte
1 auf die Formkammer 2 zu von der Antriebsstange 16 a einer Antriebsvorrichtung
16 gleitend hin- und herbewegt. Auf dr oberen Wand der Speisevorrichtung 4 ist ein
Schieber 17 angeordnet, durch den die Mündung 5a des Trichters 5 geöffnet und geschlossen
werden kann. Die Stempel 6 sind jeweils mit Antriebstangenl8 a einer Antriebsvorrichtung
18 verbunden und sind derart gleitend aufeinander zu bewergbar, daß sie das pulverförmige
Material zusnenpressen. Der Auswerfer 7 ist mit der Antriebsstangel9a einer Aritriebsvorri
chtung 19 ver bunden, die unten an der Grui,dplatte 1 befestigt ist, wobei sich
die Antriebss.angel9a nach oben in die abgestufte öffnung la erstreckt.
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Die Schneidvorrichtung 10 zum Abschneiden des Leitungsdrahtes 9 ist
im einzelnen in pig. 5 und 6 dargestellt. Ein Hebel 23 ist auf einem Zapfen 21 schwenkbar
gelagert, dessen unteres Ende in einen Lagerblock 20 eingeschraubt ist, der auf
der Grundplatte 1 sitzt. Der Hehel 23 besitzt an seinem freien Ende eine weste Schneide
22a und eine bewegliche Schneide 22b.
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An der einen Seitenwand des hebels 23 ist mit Hilfe von Schrauben
25, die durch Langlöcher 36 hindurchgehen, eine axial verschiebbare Leiste 24 befestigt,
wobei die Langlöcher 36 die Art der Bewegung der Leiste 24 bestimmen. Die Leiste
24 weist auf ihrer Oberseite einen Stift 28 auf, der in einen Schlitz 27 eingreift,
der in einem vorbestimmten Abstand
von der Schwenkachse 26 in der
beweglichen Schneide 22b ausgebildet ist. Auf der Unterseite derLeiste 24 ist ein
Stift 30 vorgesehen, der gegen einen oben auf dem Lagerblock 20 sitzenden Anschlag
29 anschlägt, wenn der ilebel ausgeschwenkt ist.Auf dem Zapfen 21,auf dem der Hebel
23 verschwenkbar ist, ist auch ein iiilfshebel 31 schwenkbar gelagert, der unter
einem vorbestimmten Winkel zu dem Hebel 23 angeordnet ist. Das freie Ende des Siilfshebels
31 ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, mit dem einen Ende einer Betätigungsstange
32a eines Antriebszylinders 32 für die Schneidvorrichtung verbunden.
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Auf dem Lagerblock 20 ist ein Träger 34 befestigt,. der in einer Gewindebohrung
eine Einstellschraube 33 enthält. Dadurch, daß der Stift 30 gegen das Ende der Einstellschraube
33 anschlägt, wird die Schwenkbewegung des Iiebels 23 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
begrenzt Wenn der llebel 23 im Sinne des Uhrzeigers verschwenkt wird, so daß der
Stift 30 sich gegen den Anschlag 29 anlegt, führt die Leiste 24 eine Gleitbewegung
in der Richtung des Pfeiles r in Fig. 5 aus, und die bewegliche Schneide 22b führt
eine Schneidbewegung um die Schwenkachse 26 aus. Hierdurch wird ein Leitungsdraht,
der sich zwischen der festen Schneide 22a und der beweglichen Schneide 22b befindet,
abgeschnitten.
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Mit den Bezugszeichen 35, 35a und 35b sind in den Fig. 1 und 3 die
Teile einer Fühlvorrichtung bezeichnet, die zu einer nicht gezeichneten Steuervorrichtung
gehört. durch welche die Bewegung der Antriebsstangen 14a, 16a, 18a, 19a und J2a
gesteuert wird. Die Verstellvorrichtung 35 besteht aus einem Versteller 35a und
einem Schalter 35b.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der oben erläuterten Vorrichtung
zur Herstellung der als Stromabnehmer dienenden Bürsten beschrieben:
Zunächst
werden alle Antriebsstangen 14a, 16a, 18a, 19a und 32a in die Stellung zurückgozogen,
die in der Zeichnung dargestelltist. Sodann wird die Speisevorrichtung 4 von der
Antriebsstange 16a der Antriebsvorriciltullg 16 derart gleitend bewegt, daß das
pulverförmige Material a, das sich in der Speisevorrichtung 4 befindet, in die Formkammer
2 cingeschüttet wird. Hierbes ist die Mündung 5a des Trichters 5 durch den Schieber
17 verschlossen. Die Speisevorrichtung 4 wird in die ursprüngliche Stellung zurücklvewegt,
und das pulverförmige Material in dem Trichter wird nunmehr durch die Mündung 5a
hindurchgelassetl, während die obere Formwand 3 nach unten bewegt wird, so daß die
Formkammer 2 geschlossen wird. Auch werden die beiden hin-und herbeweglichen Stempel
6 gleitend aufeinander zu bewegt, sir bis/einen vorbestimmten Abstand erreicht haben.
hierbei presser sie das pulverförmige Material zv einem bürstenkörper zusanunen,
wobei der Leitungsdraht 9 mit seinem einen Ende in den i3üitstenkörper eingebettet
wird.Sodann werden die obere Formwand 3 und die Stempel 6 in ihre ursprünglichen
Stellungen zurückhewegt. Nurnnehr haftet der Bürstenkörper an den entsprechenden
Seitenwänden des Formblocks 11, während von dem Leitungsdraht 9 eine vorbestimmte
Länge bereitgelegt wird. Ilierauf vollführt die betätigungsstange 32 a der Schneidvorrichtung
10 eine vorbestimmte Bewegung, damit der Leitungsdraht 9 zwischen die feste Schneide
22a und die bewegliche Schneide 22b der Schneidvorrichtung eingelegt werden k nrl,
wonach der Leitungsdraht 9 auf eine vorbestimnte Länge abgeschnitten wird. Während
die Schneidvorrichtung 10 unwirksam wird, wird der Auswerfer 7 nach oben bewegt
und der Bürstenkörper A aus der Formkammer 2 ausgeworfen. Gleichzeitig beginnt die
Speisevorrichtung 4 ihre Gleitbewegung und führt das pulverförmige Material der
Formkammer 2 zu, wenn der Auswerfer in seine ursprüngliche Stellung zurdckgezogen
worden ist. Während dieser Zeit ist auch der Bürstenkörper A von der Vorderwand
der Speisevorrichtung 4 in eine vorbestimmte Stellung überführt
worden.
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Hiernach werden die rohen Lürstenkörper mit dem eingebetteten Leitungsdraht
in einem nicht dargestclltcn Ofen gebrannt oder gesintert. Sie sind hiermit fertiggestellt.
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Naturgemäß kann die Zahl d r einzubettenden Leitungsdrähte wie auch
deren Lage jeweils nach den einzuhaltenden Bedingungen ausgewählt werden.
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Die obigen Erläuterungen zei(jen, daß nach dem Verfahren gemäß der
Erfindung Stromabnehmerbürsten für elektrische Ilascllinen äusserst rationell hergestellt
werden können und das V(:rfahren eine einfache Massenfertigung der Bürsten ermöglicht.
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Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es weiterhin möglich, eine
Bürste zu erzeugen, deren Leitungsdraht in einer Richtung angeordnet ist, die rechtwinklig
zur Pressrichtung verläuft. Da der Leitungsdraht in einem durch seitlichen Druck
erzeugten Presskörper fest eingebunden wird, wird der elektrische Widerstand zwischen
dem Leitungsdraht und dem Bürstenkörper auf einem Minimum und konstant erhalten
womit eine umfangreiche mühsame iiandarbeit erspart wird und die sich hiermit verbunden
Vorteile ergeben.