DE3031915A1

DE3031915A1 - Wear detecting appts. - senses wear of carbon brushes in motor by using contacts or by visual inspection

Info

Publication number: DE3031915A1
Application number: DE19803031915
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Hornung; Gerhard Kuhlmann; Günter 7022 Leinfelden-Echterdingen Wahl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-08-23
Filing date: 1980-08-23
Publication date: 1982-04-08

Abstract

The wear detector, for a universal motor in a handheld power tool, has a visible indicator and is combined with a device that automatically lifts worn brushes (5). The detector effectively measures the length of the brush and lights an indicator lamp when the wear reaches a pre-determined limit. The detector may be a mechanical switch or a simple illuminated window allowing visual inspection of the brushes. Each brush has a detector and indicator lamp or a shared indicator lamp. The mechanical switch consists of make or break contacts arranged in various specified ways. If a window is used then a light is positioned to illuminate the brushes.

Description

Vorrichtung zum Feststellen der Abnutzung der Kohle-Device for determining the wear and tear of the carbon

bürste eines Elektromotors Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Feststellen der Abnutzung der Kohlebürste eines Elektromotors nach der Gattung des Hauptanspruchs.brush of an electric motor prior art The invention is based of a device for determining the wear of the carbon brush of an electric motor according to the genre of the main claim.

Die Hersteller von Elektrowerkzeugen empfehlen, bis auf eine bestimmte Restlänge abgenutzte Bürsten, meist etwa nach 200 Betriebsstunden, auszuwechseln. Um die angegebene Restlänge nicht zu unterschreiten, müssen daher die Bürsten von Zeit zu Zeit nachgemessen werden, was nur möglich ist, wenn die Bürsten ausgebaut sind.Power tool manufacturers recommend up to a certain one Replace the remaining length of worn brushes, usually after around 200 operating hours. In order not to fall below the specified remaining length, the brushes of Measured from time to time, which is only possible when the brushes are removed are.

Als letzte Sicherung dienen sogenannte Bürstenabhebevorrichtungen. Mit diesen Vorrichtungen wird erreicht, daß beim Unterschreiten einer festgelegten Restlänge der Bürste diese selbsttätig vom Kollektor abgehoben wird. Der Elektromotor bleibt stehen. Der Bedienende wird von diesem Abschaltvorgang meist überrascht. Er muß weiter überlegen, welche Ursache das Stehenbleiben des Motors wohl hat. Erst wenn alle möglichen anderen Ursachen für das Stehenbleiben des Motors ausgeschlossen sind, kann geschlossen werden, daß ein Bürstenwechsel erforderlich ist. Wird der Bedienende vom Unterschreiten der Verschleißgrenze beispielsweise während einer Montagetätigkeit fern der eigenen Werkstatt überrascht, so ergeben sich meist zusätzliche Kosten aus Wegegeldern oder Fremdhilfe.So-called brush lifting devices are used as a final safeguard. With these devices it is achieved that when falling below a specified Remaining length of the brush, it is automatically lifted from the collector. The electric motor stands still. The operator is usually surprised by this shutdown process. He must further consider what is the cause of the engine stalling. First when all possible other causes of engine stall are excluded it can be concluded that a brush change necessary is. If the operator falls below the wear limit, for example surprised during an assembly job far from his own workshop, so resignedly usually additional costs from road allowances or outside help.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Bedienende rechtzeitig und absolut zuverlässig auf das bevorstehende Erreichen der Verschleißgrenze der Bürste aufmerksam gemacht wird und entsprechend vorsorglich handeln kann.Advantages of the invention The device according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that the operator in good time and absolutely reliable for the imminent reaching of the wear limit of the Brush is made aware and can act accordingly as a precaution.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the device specified in the main claim possible.

Besonders vorteilhaft ist die Kombination einer solchen Anzeige mit einer Vorrichtung zum selbsttätigen Abheben abgenutzter Bürsten. Durch die angegebenen Lösungen sind Vorrichtungen angeboten, bei denen bereits vorhandene Bauelemente zum Lösen der zusätzlichen Aufgabe mit verwendet werden. Das ist platzsparend und kostengünstig.The combination of such a display with is particularly advantageous a device for the automatic lifting of worn brushes. Through the specified Solutions are offered devices in which already existing components can be used to solve the additional task. That is space-saving and inexpensive.

Zeichnung Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit neu eingesetzter Bürste, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine vereinfachte Ansicht entsprechend Fig. 1 mit abgenutzer Bürste, kurz vor dem Erreichen der Abhebegrenze und Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung entsprechend Fig. 1 mit abgehobener Bürste gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Weitere Ausführungsbeispiele für das Anzeigen des Erreichens der Abnutzungsgrenze, in denen die Bürste selbst als Schaltmittel in den Speisestromkreis einer Anzeigelampe eingeführt ist, zeigen die perspektivischen Einzeldarstellungen gemäß Fig. 5 bis 8. Fig. 9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Baueinheit, die sämtliche Schaltungs-und Kontaktteile für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 auf einer Leiterplatte zusammenfaßt. Die Fig.DRAWING Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below. 1 shows a section through a device according to the invention with a newly inserted device Brush, FIG. 2 shows a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 shows a simplified view Fig. 1 with a worn brush, shortly before reaching the lifting limit and FIG. 4 shows a simplified illustration corresponding to FIG. 1 with the brush lifted off according to a first embodiment. Further exemplary embodiments for the display of reaching the wear limit, in which the brush itself acts as a switching means is introduced into the supply circuit of an indicator lamp, show the perspective Individual representations according to FIGS. 5 to 8. FIG. 9 shows a perspective representation a structural unit that contains all circuit and contact parts for the exemplary embodiment 7 summarized on a circuit board according to FIG. The fig.

10 bis 12 zeigen in zwei Teilseitenansichten und einer Draufsicht hierzu zwei Ausführungen, bei denen ein Taster als stromführende, die Bürste treibende Schenkelfeder ausgebildet ist. Ausführungsbeispiele nach den Fig. 13 und 14 zeigen paarweise den ebenso paarweise angeordneten Bürsten eines Universalmotors zugeordnete, stromführende Schaltklinken, die die Bürstenlage seitlich abtasten. Als Schaltungsbeispiel für die Stromversorgung der Anzeigelampe, bei dem jeder Bürste eine Lampe zugeordnet ist, zeigt Fig. 17. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 entspricht schaltungstechnisch der Schaltung gemäß Fig. 18 nach dem Ruhekontaktprinzip. Die Schaltung gemäß Fig. 19 ist für das Arbeiten nach dem Arbeitskontaktprinzip wie in Fig. 17 bestimmt. Diese Schaltung wird verwendet beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13. Fig. 15 zeigt schließlich die einfachste Möglichkeit mit Sichtöffnungen zu den Bürsten.10 to 12 show in two partial side views and a plan view two versions, in which a pushbutton is used to carry the current and drive the brush Leg spring is formed. 13 and 14 show exemplary embodiments in pairs assigned to the brushes of a universal motor, which are also arranged in pairs, Live switching pawls that scan the brush position from the side. As a circuit example for the power supply of the indicator lamp, in which each brush is assigned a lamp 17 shows. The exemplary embodiment according to FIG. 9 corresponds in terms of circuitry the circuit according to FIG. 18 according to the normally closed contact principle. The circuit according to Fig. 19 is intended for working according to the normally open contact principle as in FIG. 17. This circuit is used in the embodiment according to FIG. 13. FIG. 15 shows Finally, the simplest option with viewing openings to the brushes.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In einem Motorgehäuse 1 ist ein Kollektor 2 strichpunktiert angedeutet. Diesem Kollektor 2 ist ein Bürstenhalter 3 zugeordnet, der eine Führung 4 für eine Bürste 5 bildet. Der Bürstenhalter 3 nimmt weiter eine Klemmschraube 6 auf mit deren Hilfe ein elektrischer Leiter 7 und eine Anschlußlitze 8 am Bürstenhalter 3 befestigt sind. Ein im Bürstenhalter 3 ebenfalls befestigter Haltebolzen 9 bildet einen Schlitz 10, in den zwei Enden 11 einer Drehfeder 1-2 eingreifen, die auf diesen Haltebolzen 9 aufgeschoben ist. Diese Drehfeder 12 bildet in der Nähe ihrer beiden Enden zwei getrennte Wickel 13 und 14. Diese beiden getrennten Wickel 13 und 14 sind über einen U-förmigen Doppelsteg 15 miteinander verbunden, der als Federschenkel der Drehfeder ausgebildet ist. Er bildet ein Druckstück 16 und einen Mitnehmer 17. Durch die infolge der U-förmigen Ausbildung des Doppelstegs 15 entstandene Hülse ist die Anschlußlitze 8 hindurchgeführt und mit ihrem von der Klemmschraube 6 abgewendeten Ende an der Bürste 5 befestigt. Als Befestigungsfläche dient der Teil 18 der abgestuften Rückseite-der Bürste 5. Der andere Teile 19 der Bürste 5 bildet die Anlagefläche für das Druckstück 16. Zur besseren Seitenführung für den Doppelsteg 15 und zum gleichzeitigen Sichern der Drehfeder 12 auf dem Haltebolzen 9 ist der Teil 19 der Rückseite der Bürste 5 gegenüber den restlichen Teilen der Rückseite der Bürste 5 ebenfalls etwas zurückgesetzt. Die Beweglichkeit sowohl der Anschlußlitze 8 als auch des als Federschenkel ausgebildeten Doppelstegs 15 längs der Bürste 5, ist durch einen Schlitz 20 im Bürstenhalter 3 und längs der Führung 4 gewährleistet. Am Ende dieses Schlitzes 20 ist eine Leitfläche 21 vorgesehen. Der Bürstenhalter 3 besitzt zwei einander gegenüberliegende Bohrungen 22 und 23. In die Bohrung 23 ist ein Lichtleitstab 24 eingesetzt, der an eine gut sichtbare Stelle im Maschinengehäuse, z. B. in einem hier nicht näher dargestellten Bürstenhalterdeckel führt. Die Bohrung 22 und der Lichtleitstab 24 sind dazu bestimmt, Licht einer Leuchtdiode 25 hindurchzulassen bzw. weiterzuleiten. Dieser Lichtweg kann nur von einer eingesetzten frischen Kollektorbürste 5 unterbrochen werden.Description of the exemplary embodiments In a motor housing 1 is a collector 2 dash-dotted line indicated. This collector 2 a brush holder 3 is assigned, which forms a guide 4 for a brush 5. The brush holder 3 also takes a clamping screw 6 with the help of an electrical one Head 7 and a pigtail 8 are attached to the brush holder 3. One in the brush holder 3 also fastened retaining bolt 9 forms a slot 10 in the two ends 11 engage a torsion spring 1-2, which is pushed onto this retaining bolt 9. This torsion spring 12 forms two separate coils 13 in the vicinity of its two ends and 14. These two separate wraps 13 and 14 are via a U-shaped double web 15 connected to one another, which is designed as a spring leg of the torsion spring. He forms a pressure piece 16 and a driver 17. By the result of the U-shaped Formation of the double web 15 resulting sleeve, the pigtail 8 is passed through and attached to the brush 5 with its end facing away from the clamping screw 6. The part 18 of the stepped rear side of the brush 5 serves as the fastening surface. The other part 19 of the brush 5 forms the contact surface for the pressure piece 16. For better lateral guidance for the double web 15 and for securing it at the same time the torsion spring 12 on the retaining bolt 9 is the part 19 of the back of the brush 5 also set back a little compared to the remaining parts of the back of the brush 5. The mobility of both the pigtail 8 and that designed as a spring leg The double web 15 along the brush 5 is through a slot 20 in the brush holder 3 and guaranteed along the guide 4. At the end of this slot 20 is a guide surface 21 provided. The brush holder 3 has two opposing holes 22 and 23. A light guide rod 24 is inserted into the bore 23, which is connected to a well visible point in the machine housing, z. B. not in one here Brush holder cover shown in more detail leads. The bore 22 and the light guide rod 24 are intended to allow light from a light-emitting diode 25 to pass through or to pass it on. This light path can only be interrupted by an inserted fresh collector brush 5 will.

Die neu eingesetzte Bürste 5 (Fig. 1) wird durch die Drehfeder 12 über deren Doppelsteg 15 mit dem Druckstück 16 auf den Kollektor 2 gedrückt. Dabei verhindert sie, daß die Leuchtdiode 25 von außen sichtbar wird. Mit fortschreitendem Verschleiß wandern die Flächen 18 und 19 der Rückseite der Bürste 5 zum Kollektor 2 hin, bis die Fläche 18 in der Darstellung gemäß Fig. 3 unterhalb der Leitfläche 21 liegt. In dieser Stellung gemäß Fig. 3 ist der Lichtweg von der Leuchtdiode 25 bis zur Lichtaustrittsöffnung des Lichtleitstabs 24 vollständig freigegeben. Die Form und Lage dieser Lichtdurchlaßöffnungen kann dabei so gewählt sein, daß man längere oder kürzere Zeit vor dem Erreichen der Abnutzungsgrenze für die Bürste durch das Leuchtzeichen aufmerksam gemacht wird. In der Stellung gemäß Fig. 3 befindet sich das Druckstück 16 kurz vor dem Abgleiten von der Fläche 19 der Rückseite der Bürste 5. Wird die Abnutzungsgrenze für die Bürste 5 unterschritten, so gleitet das Druckstück 16 von der Fläche 19 der Rückseite ab. Der im Uhrzeigersinn drehende Doppelsteg 15 spannt über seinen Mitnehmer i7 die Anschlußlitze 18 (Fig. 4). Während des Spannvorgangs zieht die Anschlußlitze 8, über die Leitfläche 21 gleitend, die Bürste 5 vom Kollektor 2 ab. Der Motor ist abgeschaltet, obwohl der Hauptschalter der Maschine betätigt bleibt. Auch das Anzeigelicht der Leuchtdiode 25 dringt noch nach außen.The newly inserted brush 5 (FIG. 1) is activated by the torsion spring 12 Pressed against the collector 2 with the pressure piece 16 via the double web 15. Included it prevents the light-emitting diode 25 from becoming visible from the outside. With advancing Wear migrate the surfaces 18 and 19 of the back of the brush 5 to the collector 2 until the surface 18 in the illustration according to FIG. 3 below the guide surface 21 lies. In this position according to FIG. 3, the light path is from the light-emitting diode 25 Completely released up to the light exit opening of the light guide rod 24. the The shape and position of these light transmission openings can be chosen so that one longer or shorter time before the brush reaches its wear limit is made aware by the illuminated sign. In the position shown in FIG. 3 is located the pressure piece 16 shortly before sliding off the surface 19 of the rear side Brush 5. If the wear limit for brush 5 is not reached, it slides the pressure piece 16 from the surface 19 of the rear. The one turning clockwise Double web 15 spans the pigtail 18 via its driver i7 (FIG. 4). While the tensioning process pulls the pigtail 8, sliding over the guide surface 21, the Brush 5 off collector 2. The engine is switched off, although the main switch the machine remains actuated. The indicator light of the light-emitting diode 25 also penetrates outward.

Auf diese vorbeschriebene Weise sind Voranzeige und selbsttätige Motorabschaltung beim Erreichen der Verschleißgrenze der Bürste mit einfachsten Mitteln verwirklicht.In this manner as described above, there is a preliminary display and automatic engine shutdown realized with the simplest means when the brush wear limit is reached.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist eine Bürste 26 gezeigt, die von einer Drahtfeder 27 abgetastet werden kann. Die Bürste 26 besitzt eine Aussparung 28 in ihrer sonst durch die Drahtfeder 27 abtastbaren Bürstenfläche 29. Die Tiefe der Aussparung 28 und die Fähigkeit der Drahtfeder 27 zur Bürste 26 hin zu federn sind so bemessen, daß der Kontakt zwischen der Bürste 26 und der Drahtfeder 27 dann aufgehoben ist, wenn die Aussparung 28 bis zur Abtaststelle durch die Drahtfeder 27 in Richtung des Teiles 30 zum Kollektor 2 hin bewegt worden ist. Die Bürste 26 ist eine von zwei paarweise durch eine Schaltung gemäß Fig. 18 versorgten Bürsten, die in gleicher Weise ausgebildet und abgetastet sind. Die Drahtfeder 27 ist dabei an den Kontakt d, eine flexible Zuleitung 31 für die Bürste 26 an den Kontakt c gemäß Fig. 18 angeschlossen. Entsprechende Anschlüsse für die parallele Bürste c' und d' sind im Schaltbild gemäß Fig. 18 ebenfalls gezeigt.In the embodiment according to FIG. 5, a brush 26 is shown which can be scanned by a wire spring 27. The brush 26 has a recess 28 in their brush surface 29, which can otherwise be scanned by the wire spring 27. The depth the recess 28 and the ability of the wire spring 27 to spring towards the brush 26 are dimensioned so that the contact between the brush 26 and the wire spring 27 then is canceled when the recess 28 up to the scanning point by the wire spring 27 has been moved in the direction of the part 30 towards the collector 2. The brush 26 is one of two brushes supplied in pairs by a circuit according to FIG. 18, which are designed and scanned in the same way. The wire spring 27 is included to contact d, a flexible lead 31 for the brush 26 to contact c connected according to FIG. Corresponding connections for the parallel brush c ' and d 'are also shown in the circuit diagram of FIG.

Die Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 mit der Schaltung nach Fig. 18 arbeitet also nach dem Ruhekontaktprinzip. Nach dem gleichen Prinzip und über die gleiche Schaltung gemäß Fig. 18 arbeitet das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7. Dort ist einer Bürste 37 mit einer zugleich als Anschluß zum Kontakt c dienenden Druckfeder 38 als Taster ein Winkel 39 zugeordnet. Die Schenkel 40 dieses Winkels 39 liegen jeweils an einer Kante der Bürste 37 an, solange diese nicht bis zu ihrer Verschleißgrenze bzw. bis kurz vor deren Verschleißgrenze abgenutzt ist. Der Winkel 39 ist einstückig mit einer Blattfeder 41 verbunden, die gehäusefest lagert und als Kontakt d wirkt. Schließlich trägt der Winkel 39 einen Isolierkörper 42, der auf die Bürste 37 gerichtet und während des Betriebs im Abstand von der Fläche der Bürste 37 gehalten ist, an deren Rändern sich die Schenkel 40 abstützen. Dieser Isolierkörper 42 kann ein Propfen sein, wie er in Fig. 7 stark gezeichnet und schraffiert dargestellt ist. Er kann aber auch ein Winkel sein wie er in Fig. 7 strichpunktiert eingezeichnet ist. Sobald die Schenkel 40 des Winkels 39 am rückwärtigen Ende der Bürste 37 von deren Kanten abgleiten, stützt sich der Isolierkörper 42 an der Bürste 37 ab und der Kontakt zwischen der Bürste 37 und der Blattfeder 41 also zwischen den Kontakten c und d ist unbrochen.The device according to the embodiment of FIG. 5 with the The circuit according to FIG. 18 therefore operates on the normally closed contact principle. After the same The embodiment works in principle and via the same circuit according to FIG. 18 according to FIG. 7. There is a brush 37 with one at the same time as a connection to the contact c used compression spring 38 assigned an angle 39 as a button. The legs 40 of this Angle 39 each rest on an edge of the brush 37, as long as this is not up to is worn to its wear limit or until just before its wear limit. The angle 39 is integrally connected to a leaf spring 41, which is fixed to the housing and acts as a contact d. Finally, the bracket carries 39 an insulating body 42 which is directed towards the brush 37 and during operation is held at a distance from the surface of the brush 37, at the edges of which the Support leg 40. This insulating body 42 can be a plug, as shown in FIG Fig. 7 is shown heavily drawn and hatched. But it can also be an angle his as shown in phantom in Fig. 7. As soon as the legs 40 of the angle 39 at the rear end of the brush 37 slide off the edges of the brush the insulating body 42 on the brush 37 and the contact between the brush 37 and the leaf spring 41 between the contacts c and d is uninterrupted.

Auch hier leuchtet die Glimmlampe 32 infolge des entstehenden Ungleichgewichts der Brücke auf. Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 6 und 8 sind für den Betrieb nach dem Arbeitskontakt-Prinzip vorgesehen. Sie werden deshalb in Verbindung mit einer der Schaltungen gemäß Fig. 17 bzw. Fig. 19 eingesetzt.Here too, the glow lamp 32 lights up as a result of the resulting imbalance the bridge. The embodiments according to FIGS. 6 and 8 are for operation provided according to the working contact principle. You will therefore be in touch with one of the circuits according to FIG. 17 or FIG. 19 is used.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Anschlüsse a und b durch die flexible Zuleitung 31 bzw. die Drahtfeder 27 gegeben. Anstelle der Bürste 26 gemäß Fig. 5 ist eine Bürste 44 verwendet. Sie besitzt in ihrer Bürstenfläche 45 eine Aussparung 46. Bei frisch eingesetzter Bürste 44 wird diese durch die Drahtfeder 27 nicht berührt, weil diese Drahtfeder 27 in die Aussparung 46 eingreift. Am Ende dieser Aussparung 46 beginnt der Abnutzungsgrenzbereich für die Bürste 44.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the connections a and b are through the flexible supply line 31 and the wire spring 27 are given. Instead of the brush 26 according to FIG. 5, a brush 44 is used. It has 45 in its brush surface a recess 46. When the brush 44 is freshly inserted, this is opened by the wire spring 27 is not touched because this wire spring 27 engages in the recess 46. At the end The wear limit area for the brush 44 begins at this recess 46.

Sobald die Draht feder 27 am Ende der Aussparung 46 auf die Bürstenfläche 45 aufläuft, wird die Anzeigelampe an Spannung gelegt und leuchtet auf. Verwendet man die Schaltung gemäß Fig. 17, so leuchtet für jede der Bürsten 44 eine eigene Glimmlampe 32 auf. Beim Einsatz der Schaltung gemäß Fig. 19 leuchtet eine Glimmlampe 32 auf, sobald eine der Bürsten 44 abgenutzt ist. Für den Fall daß die Abnutzungsgrenze beider Bürsten 44 gleichzeitig erreicht ist, ist die Glimmlampe 32 durch einen Vorwiderstand 47 geschützt. Entsprechendes gilt für die Ausbildung nach dem Beispiel gemäß Fig. 8. Hier sind die Anschlüsse a und b entsprechend den Anschlüssen c und d nach Fig. 7 an die Druckfeder 38 bzw. die Blattfeder 41 gelegt. Es kommt die gleiche Bürste 37 zur Verwendung wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7. Abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 die Blattfeder 41 mit einem Winkel 48 aus Isolierstoff fest verbunden, der in gleicher Weise wie die Schenkel 40 des Winkels 39 nach Fig. 7 federnd an die Kanten der Bürste 37 angelegt ist. Der parallel zur Bürste 37 verlaufende Schenkel 49 der Blattfeder 41 ist an seinem freien Ende zur Bürste 37 hin abgebogen und bildet dort einen kurzen Schenkel 50. Anstelle dieses kurzen Schenkels 50 kann die Blattfeder 41 hier aber auch Schenkel 51 bilden, wie strichpunktiert in Fig. 8 eingezeichnet ist. Beide, sowohl der kurze Schenkel 50 als auch die Schenkel 51 haben die Aufgabe, beim Abgleiten des Winkels 48 am Ende der Bürste 37 den elektrischen Kontakt zwischen der Bürste 37 und damit dem Anschluß a und der Blattfeder 41 und damit dem Anschluß b herzustellen. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist damit der Lampenstromkreis geschlossen.As soon as the wire spring 27 at the end of the recess 46 on the brush surface 45 runs up, the indicator lamp is connected to voltage and lights up. Used if one uses the circuit according to FIG. 17, then lights up for each the brushes 44 has its own glow lamp 32. When the circuit according to FIG. 19 is used, it lights up a glow lamp 32 as soon as one of the brushes 44 is worn. In case that the wear limit of both brushes 44 is reached at the same time, is the glow lamp 32 protected by a series resistor 47. The same applies to training according to the example according to FIG. 8. Here the connections a and b are corresponding to the Connections c and d according to FIG. 7 are placed on the compression spring 38 and the leaf spring 41, respectively. The same brush 37 is used as in the exemplary embodiment according to FIG. 7. Deviating from the exemplary embodiment according to FIG. 7, the exemplary embodiment according to FIG Fig. 8 the leaf spring 41 firmly connected to an angle 48 made of insulating material, the in the same way as the legs 40 of the angle 39 according to FIG. 7 resiliently to the Edges of the brush 37 is applied. The leg running parallel to the brush 37 49 of the leaf spring 41 is bent at its free end towards the brush 37 and forms there a short leg 50. Instead of this short leg 50, the leaf spring 41, however, also form legs 51 here, as shown in phantom in FIG. 8 is. Both the short leg 50 and the leg 51 have the task of when sliding the angle 48 at the end of the brush 37 the electrical contact between the brush 37 and thus the connection a and the leaf spring 41 and thus the connection b to manufacture. As in the exemplary embodiment according to FIG. 6, the lamp circuit is thus closed.

Die in Fig. 9 gezeigte Baueinheit, die sämtliche Schaltungs- und Kontaktteile auf einer Leiterplatte 52 enthält, kann ober- oder unterhalb des oder hinter dem Kollektor 2 angebracht sein. Sie ist besonders geeignet für Maschinen in Halbschalenbauweise. Sie ist zu empfehlen in der Ausführung nach dem Ruhekontaktprinzip gemäß Schaltung nach Fig. 18. Kontaktfedern 53 stellen jeweils den Kontakt zum Anker bzw. zu den Feldenden her, indem sie am Bürstenhalter z. B. für die Bürste 37 seitlich anliegen. Die Abtastung der Bürstenlage erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7. Verwendet man diese Baueinheit, so sind weder Schraub- noch Steck- oder Klemmverbindungen bei der Montage oder Reparatur erforderlich. Selbstverständlich kann diese Baueinheit auch nach dem Arbeitskontaktprinzip z. B. nach den Fig.The assembly shown in Fig. 9, which includes all circuit and contact parts on a circuit board 52 may be above or below or behind the collector 2 should be attached. It is particularly suitable for machines in half-shell construction. It is recommended to use the normally closed contact principle according to the circuit according to FIG. 18. Contact springs 53 each make contact with the armature or to the ends of the field by z. B. for the brush 37 laterally issue. The brush layer is scanned according to the exemplary embodiment shown in FIG Fig. 7. If this unit is used, neither screw nor plug or Clamp connections required during assembly or repair. Of course can this unit also according to the normally open contact principle z. B. according to Fig.

8 und 19 zusammengestellt werden.8 and 19 can be put together.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 10 und 11 ist eine Bürstenhaltersteckeinheit 54 verwendet. Eine Bürste 55 ist über einen flexiblen Leiter 56 und eine Klemmschraube 57 mit dem einen Pol der Stromzuführung verbunden. Gegen die Rückfläche der Bürste 55 drückt eine Schenkelfeder 58, deren an der Bürstenhaltersteckeinheit 54 befestigtes Ende eine Spirale 59 bildet. Hieran ist auch der Anschluß a nach den Schaltungen gemäß den Fig.In the embodiment according to FIGS. 10 and 11 there is a brush holder plug-in unit 54 used. A brush 55 is over a flexible conductor 56 and a clamping screw 57 connected to one pole of the power supply. Against the back of the brush 55 presses a leg spring 58, whose attached to the brush holder plug-in unit 54 Forms a spiral 59 at the end. This is also where the connection a after the circuits is located according to the Fig.

17 bzw. 19 gelegt. Im Bewegungsbereich dieser Schenkelfeder 58 zwischen der Spirale 59 und dem an der Rückseite der Bürste 55 anliegenden Ende der Schenkelfeder 58 liegt ein Schleifkontakt 60. Schaltungstechnisch bildet dieser den Anschluß b. In der Darstellung gemäß Fig. 10 hat die dem Schleifkontakt 60 zugewendete Kante der Schenkelfeder 48 diesen Schleifkontakt erreicht und in der Ausführung nach dem Arbeitskontakt-Prinzip der Fig.17 and 19 respectively. In the range of movement of this leg spring 58 between the spiral 59 and the end of the leg spring resting against the rear of the brush 55 58 is a sliding contact 60. In terms of circuitry, this forms connection b. In the illustration according to FIG. 10, the edge facing the sliding contact 60 has the leg spring 48 reaches this sliding contact and in the execution according to the Normally open contact principle of Fig.

17 und 19 den Anzeigestromkreis für eine Glimmlampe 32 geschlossen. Die Ausführung gemäß Fig. 12 entspricht der nach den Fig. 10 und 11 mit dem geringen Unterschied, daß sie zum Arbeiten mit der Ruhekontaktlösung gemäß Fig. 18 bestimmt ist. Entsprechend ist hier die Spirale 59 an den Anschluß c gelegt, ein Schleifkontakt 61 an den Anschluß d. Der Schleifkontakt 61 ist gegenüber dem Schleifkontakt 60 so verlagert, daß der Rand der Schenkelfeder 58 ihn berührt, solange die Bürste 55 noch nicht die Abnutzungsgrenze erreicht hat. Wird die Abnutzungsgrenze erreicht, gleitet die Schenkelfeder 58 vom Schleifkontakt 61 ab und sorgt so für das Aufleuchten einer der Glimmlampen 32.17 and 19, the display circuit for a glow lamp 32 is closed. The embodiment according to FIG. 12 corresponds to that according to FIGS. 10 and 11 with the lower one The difference is that it is intended to work with the normally closed contact solution according to FIG is. The spiral is accordingly here 59 placed at connection c, a sliding contact 61 to the connection d. The sliding contact 61 is opposite the Sliding contact 60 shifted so that the edge of the leg spring 58 touches it as long as the brush 55 has not yet reached the wear limit. Becomes the wear limit reached, the leg spring 58 slides off the sliding contact 61 and thus ensures the lighting up of one of the glow lamps 32.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 13 und 14 zeigen jeweils eine Leiterplatte 62 mit zwei schwenkbaren Schaltklinken 63 und 64. Diese Schaltklinken 63 und 64 sind stromführend und schwenkbar gelagert auf Bolzen 65.The embodiments according to FIGS. 13 and 14 each show one Circuit board 62 with two pivoting pawls 63 and 64. These pawls 63 and 64 are live and pivotably mounted on bolts 65.

Die Schaltklinken 63 und 64 sind entweder unter die Wirkung einer gemeinsamen Druckfeder 65 oder unter die Wirkung je einer Zugfeder 66 bzw. 67 gestellt. Die Federn 65 bis 67 greifen an den Schaltklinken 63 bzw. 64 so an, daß deren Nasen 68 bzw. 69 durch ein Fenster in einem Bürstenhalter 70 zu einer in diesem geführten Bürste 71 hin geschwenkt werden. Der von den Nasen 68 bzw. 69 abgewendete freie Schenkel 72 bzw. 73 ist zum Zusammenwirken mit Schleifkontakten 74 oder 75 oder 76 oder 77 bestimmt. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 13, das nach dem Ruhekontaktprinzip arbeitet, bilden die freien Schenkel 72 und 73 Lappen 78 und 79, an denen die Zugfedern 66 und 67 angreifen können. Diese Zugfedern 66 und 67 finden ihr Widerlager an Stiften 80 und 81 in der Leiterplatte 62. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 bilden die freien Schenkel 72 und 73 Nasen 82 und 83. Auf diese Nasen 82 und 83 sind die beiden Enden der zwischen die freien Schenkel 72 und 73 eingespannten Druckfeder 65 aufgeschoben. Dieses Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist auf eine Ausführung nach dem Arbeitskontakt-Prinzip gerichtet. Solange eine Seitenfläche einer Bürste 71 durch eine Nase 68 bzw. 69 berührt wird, leuchtet keine der Glimmlampen 32 auf. Nach dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 13 heißt dies, die Kontaktverbindung zwischen den Schaltklinken 63 und 64 und den ihnen zugeordneten Schleifkontakten 74 und 75 bleibt aufrechterhalten Im Gegensatz dazu heißt dies im Ausführungsbeispiel nach -Fig. 14, daß sich die freien Schenkel 72 und 73 und die ihnen zugeordneten Schleifkontakte 76 und 77 nicht berühren. Sobald eine der Bürsten 71 die Verschleißgrenze erreicht hat, schwenkt die zugehörige Schaltklinke 63 oder 64 aus ihrer bisherigen Stellung in eine Einschaltstellung für eine Glimmlampe 32.The ratchets 63 and 64 are either under the action of a common compression spring 65 or placed under the action of a tension spring 66 or 67. The springs 65 to 67 engage the ratchets 63 and 64 so that their lugs 68 or 69 through a window in a brush holder 70 to a guided in this Brush 71 are pivoted towards. The free one facing away from the lugs 68 and 69, respectively Leg 72 or 73 is to interact with sliding contacts 74 or 75 or 76 or 77 determined. In the embodiment according to FIG. 13, which is based on the normally closed contact principle works, the free legs 72 and 73 form tabs 78 and 79 on which the tension springs 66 and 67 can attack. These tension springs 66 and 67 find their abutment on pins 80 and 81 in the circuit board 62. In the embodiment according to FIG free legs 72 and 73 lugs 82 and 83. On these lugs 82 and 83 are the two Ends of the compression spring 65 clamped between the free legs 72 and 73 are pushed on. This embodiment according to FIG. 14 is based on an embodiment according to the normally open contact principle directed. As long as a side surface of a brush 71 is touched by a nose 68 or 69, none of the glow lamps 32 light up. According to the exemplary embodiment accordingly Fig. 13 this means the contact connection between the switching pawls 63 and 64 and the sliding contacts 74 and 75 assigned to them are maintained in contrast this means in the embodiment according to -Fig. 14 that the free thighs Do not touch 72 and 73 and the sliding contacts 76 and 77 assigned to them. As soon one of the brushes 71 has reached the wear limit, the associated pawl pivots 63 or 64 from their previous position into a switched-on position for a glow lamp 32.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 15 und 16 kommt ohne eingebaute Anzeigelampe aus. Hier sind lediglich Sichtschlitze 84 und 85 in einem Gehäuse 86 und ein Sichtschlitz 87 in einem Bürstehalter 88 erforderlich. Die Lage einer Bürste 89 ist so leicht kontrollierbar. Gegebenenfalls muß hierzu eine externe Lichtquelle 90 verwendet werden.The embodiment of FIGS. 15 and 16 comes without a built-in Indicator light off. Here there are only viewing slots 84 and 85 in a housing 86 and a viewing slot 87 in a brush holder 88 is required. The location of a brush 89 is so easy to control. If necessary, an external light source must be used for this 90 can be used.

Vorrichtung zum Feststellen der Abnutzung der Kohlebürste eines Elektromotors Zusammenfassung Es wird eine Vorrichtung zum Feststellen der Abnutzung der Kohlebürste eines Elektromotors, insbesondere eines Universalmotors für Handwerkzeugmaschinen, vorgeschlagen, die eine bei vollständig montierter Maschine sichtbare Anzeige umfaßt. Vorzugsweise in Kombination mit einer Vorrichtung zum selbsttätigen Abheben abgenutzter Bürsten (3; 5; 8; 16; 17; 21) wird die Bürstenstellung optisch (24 - 25) oder elektromechanisch (z. B. 26 - 27) abgetastet und zumindest das Erreichen der Abnutzungsgrenze angezeigt.Device for determining the wear and tear of the carbon brush of an electric motor Summary There is a device for determining the wear of the carbon brush an electric motor, in particular a universal motor for hand machine tools, proposed which includes a display visible when the machine is fully assembled. Preferably in combination with a device for automatically lifting worn ones Brushes (3; 5; 8; 16; 17; 21) the brush position is optically (24 - 25) or electromechanical (e.g. 26-27) is scanned and at least the reaching of the wear limit is indicated.

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Claims

Claims 1. Device for determining the wear and tear of a carbon brush an electric motor, in particular a universal motor for hand machine tools, characterized in that it is a visible when the machine is fully assembled Display includes.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it is with a brush holder (3) with a device for automatically lifting worn ones Brushes (5) is combined.

3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that that they determine the existing length of the brush (5; 26; 37; 44; 55; 71; 89) Button (24 - 25; 27; 40; 48; 58; 63; 64) and one connected to this button Contact in the supply circuit of an indicator light supplying lamp (32) comprises.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the button (27; 40; 63; 64; 58) designed and used as an electrical conductor is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the brush (26; 37; 44) serves as a contact in the supply circuit of the lamp (32) and the armature voltage of the motor feeds the lamp.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that each brush (26; 37; 44) is assigned a lamp (32).

7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that two brushes (26; 37; 44) is assigned a common lamp (32) which over a bridge circuit (Fig. 18 and 19) with the two depending on the brush length controlled contacts (26-27; 27-44; 37-40; 37-50).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the controlled Contacts (c - d) are switched as normally closed contacts, d. that is, that it increases with decreasing Brush length open and with it the resistance bridge circuit (Fig. 18) detune and thus apply voltage to the lamp (32).

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the controlled Contacts (a - b) are connected as normally open contacts and one as an indicator lamp (32) used glow lamp is assigned a series resistor (47, Fig. 19).

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the button as a wire spring (27) lying on the side of the brush with the brush (26) designed towards limited spring travel and in that of it during operation scannable brush surface (29) a recess (28) is incorporated so that when Reaching the wear limit of the brushes and thus the recess through the wire spring (27), the contact between the wire spring (27) and the brush (26) is interrupted will.

11. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the button as next to the brush (44) arranged in a recess (46) in this brush (44) formed protruding wire spring (27) and the length of the recess (46) is dimensioned so that when the wear limit of the brush (44) and thus the end the recess (46) through the wire spring (27), the Contact between the wire spring (27) and the brush (44) is closed.

12. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the button is applied as resilient to two adjacent edges of the brush (37) Angle (39; 48) is formed, which when reaching the brush end of these Edges and thus turns on the lamp.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Angle (39) made of conductive material and assigned to it an insulating body (42) is that when the angle (39) slides off the brush edges through the switching path Rest on the brush (37) or the brush holder limited and the electrical Contact between the button (39) and the brush (37) is interrupted.

14. Apparatus according to claim 12, characterized in that the Angle (48) is made of insulating material or covered with insulating material, and that a contact body (50) is assigned to this angle (48), which when sliding off of the angle (48) from the brush edges the switching path by supporting on the brush (37) and the electrical contact between the buttons (41, 49, 50) and the brush (37) closes.

15. The device according to claim 13, characterized in that the Insulating body is a second angle, which after sliding off the first angle (40) the switching path is limited by the brush edges by supporting it on the brush edges and the electrical contact between the button (39, 40, 41) and the brush (37) interrupts.

16. The device according to claim 14, characterized in that the Contact body is a second angle (51), which after sliding off the first angle (48) limits the switching path of the brush edges by supporting them on the brush edge and the electrical contact between the button (41, 49) and the brush (37) closes.

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that that it is combined into a closed structural unit (52), which all Includes circuit and contact parts.

18. Apparatus according to claim 17, characterized in that as A printed circuit board (52) is used to support the structural unit.

19. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the button is designed as a current-carrying leg spring (58) driving the brush and in the movement path of which sliding contacts (60; 61) are laid, the current-carrying leg spring (58) at the end of the wear process of the brushes (55) either touches (Fig. 10 and 11) or leaves (Fig. 12).

20. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the button is a current-carrying pawl (63; 64) in the pivot path a sliding contact (74-77) lies that a tactile nose (68; 69) of the pawl (63; 64) placed against a side surface of the brush (71) under the action of a spring (65; 66; 67) is, and that the end of the brush (71) in the brush guide (70) is immersed The pawl (63; 64) either touches (76; 77) or leaves the sliding contact (74; 75).

21. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the display is through a with the main switch switched on or the mains plug inserted the machine is given constantly glowing lamp (25), in whose light path to a Lichtaiistrittsöffnung (24) the unused brush (5) lies, while the used one Brush (5) releases this light path.

22. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that that the machine housing (86) and / or the motor housing and / or the brush holder (88) has at least one viewing opening (84; 85; 87) through which, if necessary illuminated by an external light source (90), the brush (89) visually checked can be.

23. Device according to one of claims 1 to 22, characterized in that that it is matched to the paired arrangement of two brushes and already at When the selected wear limit on a brush is reached, the necessary brush change indicates.