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WO2007115613A1 - Bürstenträger für kontaktbürsten einer kommutatormaschine - Google Patents

Bürstenträger für kontaktbürsten einer kommutatormaschine Download PDF

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Publication number
WO2007115613A1
WO2007115613A1 PCT/EP2007/001881 EP2007001881W WO2007115613A1 WO 2007115613 A1 WO2007115613 A1 WO 2007115613A1 EP 2007001881 W EP2007001881 W EP 2007001881W WO 2007115613 A1 WO2007115613 A1 WO 2007115613A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
elements
spring elements
bimetallic
spring
brush holder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/001881
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Sesselmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Publication of WO2007115613A1 publication Critical patent/WO2007115613A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/381—Brush holders characterised by the application of pressure to brush
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/38—Brush holders
    • H01R39/388—Brush holders characterised by the material of the brush holder

Definitions

  • the invention relates to brush holders for contact brushes of a commutator machine according to the preamble of claims 1 and 9.
  • Brush holders are known for holding and guiding contact brushes of a commutator machine which consist of a carrier frame adapted to the contact brushes, in which the contact brushes are inserted, are displaceably arranged in the longitudinal direction of the frame-shaped support frame for readjustment and by means of a rear side of the contact brushes facing away from the commutator adjacent spring biased toward the commutator and fed with the armature current.
  • a simpler and less expensive solution for a brush holder consists of spring elements, in particular leaf springs, which provide by shaping and Eigenfeder for the required bias of the contact brushes and supply the contact brushes the power.
  • WO 03/032 468 A1 discloses a brush holder system for an electric drive device, which has a brush holder plate with a central opening for mounting would take a collector and arranged on the brush holder plate and each having a brush, the brush current leading leaf springs, which bias the brushes in the direction of the collector.
  • the leaf springs are formed U-shaped in the side view, wherein the free end of the one leg is the directly or via a Bürsten tenability arranged on the leaf spring brush and the other end of the leaf spring perpendicular to the brush holder plate inserted into this.
  • the temperature of the current-carrying parts of the brush holder, in particular of the brush shoes bearing sections of the leaf springs increases.
  • the temperature of the required due to the required electrical conductivity and because of the necessary elasticity of a suitable metal or a metal alloy such as copper or bronze beryllium leaf springs decreases their spring constant, so that the force decreases, with the contact brushes of the leaf springs against the commutator be pressed.
  • leaf springs in the area of the brush shoes, which soften the material, for example in the case of leaf springs and brush shoes made of copper or bronze beryllium with brushes embedded or riveted on the brush shoes with embedded silver particles with irreversible change in shape and thus significantly reduced spring force leads.
  • the object of the present invention is to provide brush holders for contact brushes of a commutator machine of the type mentioned above, which press the contact brushes against the commutator with at least minimum contact pressure, independently of the load on the commutator machine, thus preventing premature wear of the carbon brushes or the entire brush holder system ,
  • the solution according to the invention provides brush holders for contact brushes of a commutator machine which, irrespective of the load on the commutator machine, press the contact brushes against the commutator with a minimally required, but preferably with an optimum contact pressure and thus prevent premature wear of the carbon brushes or the entire brush holder system.
  • the caused by the bimetallic, increasing with increasing load of the commutator machine shape change of the bimetallic compensates the declining spring force of the spring elements at a compound of the spring elements with the contact brush current bimetallic leading at least partially or counteracts a decrease in the contact force, when the spring elements are designed as bimetallic elements , It is basically not necessary that the decreasing with increasing load of the commutator spring force of the combined bimetallic / spring elements or bimetallic elements is fully compensated, but at least partially offset by the change in shape of the bimetal and thus a premature wear of the contact brushes is counteracted.
  • spring elements are provided, which are connected to the contact brush current leading bimetal elements, when heated, the force with which the contact brushes are pressed against the commutator, at least equal to the decreasing by the heating of the spring elements spring force.
  • the spring elements are formed over at least part of their length as bimetallic spring elements, when heated, the force with which the contact brushes are pressed against the commutator, at least equal to the decreasing by the heating of the spring elements spring force.
  • a temperature-induced decrease in the spring force of the spring elements is thus at least partially compensated, but preferably approximately balanced or even overcompensated especially at high load of the commutator, so that premature wear of the carbon brushes and occurring due to the decreasing spring force reinforcing effect by increasing the Transition resistance of the carbon brushes to the commutator avoided with decreasing spring force and thus the duration of the operational readiness of the commutator is significantly increased.
  • Bimetallic or bimetallic spring elements are understood to mean metal strips of two layers of different material, which are connected to one another in a materially positive or form-fitting manner and whose coefficients of linear expansion are different, so that they expand when heated by different distances, resulting in the material or positive connection of the metal strips leads to a bending of the bimetallic elements or bimetallic spring elements.
  • the bimetallic elements of two non-positively or positively interconnected metal strips of which the inner metal strip of a metal or metallic compound having a first coefficient of linear expansion and the outer metal strip of a metal or a metallic compound with a second Linear expansion coefficient is greater than the first coefficient of linear expansion by such a measure that the force with which the contact brushes are pressed against the commutator is equal to or slightly greater than the decreasing by the heating of the spring elements spring force.
  • the decreasing at elevated temperature of the brush holder spring force of the spring elements is compensated by a compensating force which compensates for the loss of spring force of the spring elements at least partially by a bending of the bimetallic elements.
  • a stronger bending of the bimetallic elements are caused, so that the adjusting force even overcompensated - without bimetal - declining spring force of the spring elements.
  • the bimetallic elements extend at least over a part of the length of the spring elements and are preferably on one side transmitting force to the spring elements, so that the mobility of the bimetallic elements is not limited when bending due to their heating and a deflection of the spring elements is ensured in the direction of the commutator.
  • a force-transmitting system of the bimetallic elements on the outer sides of the spring elements facing away from the commutator is achieved in a preferred embodiment in that the bimetallic elements are inserted into first socket slots of a base of the brush holder and the spring elements in second socket slots, which are arranged between the first socket slots ,
  • the ends of the bimetallic elements facing away from the base are bent and transmit the Adjusting force on the bent ends on the outer sides of the spring elements.
  • the transfer of the force exerted by the bimetallic elements due to their heating compensation force on the spring elements can be optimized in that the ends of the bimetallic elements abut against each other curved portions of the spring elements, which connect to the connection of the spring elements with the socket slots.
  • the curvature of the spring elements essentially serves to ensure a large contact surface of the contact brushes on the commutator even with changed orientation of the spring elements.
  • the bimetallic spring elements consist of two positively or non-positively connected, resilient metal strip made of a metal or a metallic compound having different coefficients of linear expansion, wherein the coefficient of linear expansion of the outer metal strip is greater than the coefficient of linear expansion of the inner metal strip by such a degree that the compensation force resulting from the bending of the bimetallic spring element caused thereby results the heating of the resilient bimetallic spring elements decreasing spring force compensated at least partially.
  • the bimetallic spring elements consist of the brush shoes bearing leaf springs and positively or positively connected thereto, resilient bimetallic strip, which are non-positively or positively connected to each other, wherein the bimetallic strip connected to the leaf springs are composed of an inner metal strip having a first coefficient of linear expansion and an outer metal strip 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, when heated the Brush shoes bearing leaf springs and the elastic bimetallic strip - without bimetallic elements - decreasing spring force at least partially compensated.
  • the elastic metal strips and the leaf springs are riveted together, welded or cold-welded, wherein during cold welding the bare metal strips are rolled under pressure on each other, so that in the contact zone by cold welding an insoluble compound arises.
  • the bimetallic spring elements or the leaf springs connected to the bimetallic spring elements are preferably inserted into slots in a base of the brush holder and connected to a current leading to the contact brush current electrical line.
  • the bimetallic spring elements likewise have sections adjoining the connection with the base slot, which are curved relative to one another, so that a large-area contact brush contact with the commutator is ensured even when the orientation of the bimetallic spring elements is changed.
  • three embodiments of the invention are shown, which show essential features of the invention and are intended to illustrate the idea underlying the invention. Show it:
  • Figure 1 is 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 bimetallic elements.
  • Fig. 2 is a perspective view of the rotor of a commutator with a commutator and connected to a circuit board brush holders formed over part of their length as bimetallic spring elements and spring elements
  • Fig. 3 is a perspective view as in Fig. 2 with over its entire length designed as a bimetallic spring elements spring elements.
  • Fig. 1 in a schematic perspective view of the rotor or armature 1 of a commutator, which is connected to a commutator segments having commutator or collector 2, and connected to a circuit board 9 brush holder 4, 4 'shown.
  • the brush holder 4, 4 ' have connected to the circuit board 9 sockets 8, 8 "and contain two diametrically arranged, applied to the commutator segments or -Stegen the commutator 2 contact brushes 3, 3' and the contact brushes 3, 3 1 in not spring elements 5, 5 'which are shown in more detail and which are designed as leaf springs and which press the contact brushes 3, 3' with a spring force determined by their spring constant to the commutator segments of the commutator 2.
  • the spring elements 5, 5 ' are arranged in first slots 81, 81'. the base 8, 8 'plugged in and connected via an electrical line or an electrically conductive pad 10, 10' to the output of a control circuit arranged on the circuit board 9 and lead the contact brushes 3, 3 'the contact brush or armature current.
  • the armature current supplied via the contact brushes 3, 3 "to the commutator 2 of the armature 1 increases, which due to the e- Lektrischen resistance of the contact brushes 3, 3 'and the spring elements 5, 5' to a temperature increase, in particular in the region of the contact brushes 3, 3 'receiving brush shoes of the spring elements 5, 5' leads. Since with increasing temperature of the spring elements 5, 5 ', the spring constant of the spring elements 5, 5 1 decreases, and the contact pressure decreases, with which the contact brushes 3, 3' are pressed against the commutator 2, which in turn leads to a disproportionate increase in the contact resistance of the contact brushes 3, 3 'leads to the commutator 2.
  • the spring elements 5, 5 ' which are usually made of copper beryllium or bronze beryllium, change their lattice structure above a temperature predetermined 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 'is irreversibly reduced and thus an insufficient contact pressure of the contact brushes 3, 3' is given to the commutator 2 even at low load of the commutator.
  • the spring elements 5, 5 'with bimetallic elements 6, 6' are 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, they by their electrically conductive system the spring elements 5, 5 'and forward them on the brush shoes to the contact brushes 3, 3'.
  • the two metal layers have different lengths coefficients of expansion, so that they expand when heated by different distances.
  • welding or cold welding leads the different length 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.
  • the bimetallic elements 6, 6 1 are frictionally connected to the spring elements 5, 5 'in such a way in that they rest either on a part of the length of the spring elements 5, 5 'or on the entire length of the spring elements 5, 5' on the spring elements 5, 5 'and due to the application of the armature or contact brush current when heated in the Bending direction, which leads to an increase of the contact pressure of the contact brushes 3, 3 'on the commutator 2.
  • the bimetallic elements 6, 6 ' which extend over only a part of the spring elements 5, 5' rest on the outside of the spring elements 5, 5 'and are composed of two metal layers of different coefficients of linear expansion in such a way that they to bend when heated in the direction of the spring elements 5, 5 '.
  • the bimetal elements 6, 6 ' are inserted into second slots 82, 82' of the base 8, 8 'and connected via an electrical line or a conductive pad to the output of the control circuit for driving the commutator, so that they with the anchor or Contact brush current are applied and bend with increasing armature or contact brush current in the direction of the spring elements 5, 5 '.
  • the spring elements 5, 5 'and accordingly, the contact brushes 3, 3' bearing 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' pressed to the commutator 2.
  • the force transmitting ends 61, 61 'of the bimetallic elements 6, 6' bear against the curved sections 51, 51 'of the spring elements 5, 5', preferably in the region of their closest approach, so that the bending of the bimetallic elements 6, 6 ' when they are heated to a uniform pressing of the contact surfaces of the contact brushes 3, 3 'on the commutator 2 and thus to a targeted partial compensation, compensation or overcompensation of decreasing upon heating spring constant of the spring elements 5, 5' leads.
  • the bimetallic 6, 6 'to the ends of the spring elements 5, 5' or to the brush shoe-carrying portions of the spring elements 5, 5 ' are extended and the transmission of the armature or contact brush current directly in the area the brush shoes of the spring elements 5, 5 'or distributed over a plurality of contact portions over the length of the spring elements 5, 5'.
  • FIGS. 2 and 3 relate to alternative embodiments for compensation or overcompensation of the spring constants of the spring elements 5, 5 'decreasing with heating of the spring elements 5, 5'.
  • the spring elements 5, 5 ' at least over part of their length as bimetallic spring elements 7, 7' are formed, the contact pressure of the contact brushes 3, 3 'to the commutator 2 of the commutator above with increasing heating due to increasing load on the commutator a minimum or constant value or even increase overcompensation.
  • the spring elements 5, 5 ' are formed over only part of their length as bimetal spring elements 7, T, into a slot 80, 80' of the base 8, 8 'connected to the circuit board, the brush holder 4, 4 'inserted and connected via an electrically conductive connection to the output of the control circuit of the commutator.
  • the bimetallic spring elements 7, T formed portions of the spring elements 5, 5 'extend as shown in FIG. 2, approximately to the region of the smallest distance to achieve a uniform contact pressure of the contact bus surfaces on the commutator 2 curved spring elements 5, 5'.
  • the spring elements are designed over their entire length as bimetallic spring elements 7, T with unchanged shaping.
  • the bimetal spring elements 7, 7 ' can be assembled in different ways.
  • the bimetallic spring elements 7, T consist of metal strips with two metal layers of different material, which are connected to one another in a material- or form-fitting manner.
  • the metal layers adjacent to the commutator 2 have a lower coefficient of linear expansion than the metal layers facing the outside of the contact brushes 4, 4 ', so that when the bimetallic spring elements 7, 7' rise due to increasing armature or contact brush current, they are firmly connected to one another by riveting, Welding or cold welding connected metal layers or strips of the bimetallic spring elements 7, T strive to bend in the direction of the commutator 2 and thereby due to the contact brushes 3, 3 'on the commutator 2, the contact pressure of the contact brushes 3, 3' on Kom - Increase mutator 2.
  • bimetallic spring elements 7, T composed of metal strips with two metal layers of different material are connected partially or continuously with positive, non-positive or cohesive force with spring elements 5, 5 ', so that three metal layers are provided in cross-section.
  • the current-carrying bimetallic spring elements 7, 7 'and the spring elements 5, 5' connected to them bend in the direction of the commutator 2 and thus maintain the contact pressure of the contact brushes 3, 3 'on the commutator 2 above a predetermined minimum value or approximately constant or increase this slightly with increasing warming for at least partial compensation or overcompensation of the decreasing spring constants of the bimetallic spring elements 7, T and spring elements 5, 5 '.

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen 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. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Federelemente (5, 5') mit den Kontaktbürstenstrom führenden Bimetallelementen (6, 6') verbunden oder als Bimetallelemente 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 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.

Description

Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Bürstenträger für Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 9.
Zur Halterung und Führung von Kontaktbürsten einer Kommutatormaschine sind Bürs- tenträger 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.
Aus der WO 03/032 468 A1 ist ein Bürstenhaltesystem für eine elektrische Antriebseinrichtung bekannt, das eine Bürstenhalteplatte mit einem zentralen Durchbruch zur Auf- nähme 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 Bürs- tenaufnahme an der Blattfeder angeordnete Bürste und das andere Ende der Blattfeder senkrecht zur Bürstenhalteplatte in diese einsteckbar ist.
Mit steigender Belastung und damit verbunden erhöhter Stromaufnahme der Kommutatormaschine steigt die Temperatur der Strom führenden Teile der Bürstenträger, insbe- sondere 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 3000C 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 Form- Veränderung und dadurch deutlich reduzierter Federkraft führt.
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.
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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. 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.
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.
Wenn die Federelemente und Bimetallelemente unterschiedliche Federraten aufweisen, werden zusätzlich im Betrieb auftretende Schwingungen gedämpften.
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.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eine Kraft übertragende 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 zwi- sehen den ersten Sockelschlitzen angeordneten sind.
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.
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.
Dabei dient die Wölbung der Federelemente im Wesentlichen dazu, eine großflächige Anlage der Kontaktbürsten am Kommutator auch bei veränderter Ausrichtung der Federelemente zu gewährleisten.
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 einer zweiten möglichen Variante der zweiten Ausführungsform der Erfindung beste- hen 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 Längen- ausdehnungskoeffizienten 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.
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 unlösba- re Verbindung entsteht.
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 Kontaktbürs- tenstrom führenden elektrischen Leitung verbunden.
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 Bime- tall-Federelemente gewährleistet ist. 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:
Fig. 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;
Fig. 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
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung wie in Fig. 2 mit über ihre gesamte Länge als Bimetall-Federelemente ausgebildeten Federelementen.
In Fig. 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, 31 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 leitfähi- gen Belag 10, 10' mit dem Ausgang einer auf der Schaltungsplatine 9 angeordneten Steuerschaltung verbunden und führen den Kontaktbürsten 3, 3' den Kontaktbürstenoder Ankerstrom zu.
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, 51 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, 31 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.
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.
Um insbesondere dem Verstärkungseffekt bei der Verringerung des Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 31 am Kommutator 2 und einer irreversiblen Veränderung der Material- struktur 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.
Die Bimetallelemente 6, 6' bestehen in an sich bekannter Weise aus Metallstreifen mit zwei Schichten unterschiedlichen Materials, die stoffschlüssig oder formschlüssig mitein- ander 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 Bimetall- elementes in Richtung der Metallschicht, die den geringeren Längenausdehnungskoeffizienten aufweist, das heißt, die sich bei Erwärmung weniger ausdehnt.
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, 61 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 Erhö- hung des Anpressdruckes der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 führt.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 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 Längenausdehnungs- koeffizienten 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.
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.
Um eine gleichmäßige Anlage der Kontaktfläche der Kontaktbürsten 3, 3' am Kommutator 2 unter Einwirken der Federkraft der Federelemente 5, 51 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.
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.
Die in den Fig. 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 Fe- derelemente 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 Mini malwertes oder konstant halten bzw. zur Überkompensation sogar erhöhen. In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Federelemente 5, 5' nur über einen Teil ihrer Länge als Bimetall-Federelemente 7, T 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, T ausgebildeten Abschnitte der Federelemente 5, 5' erstrecken sich gemäß Fig. 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 der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Federelemente über ihre gesamte Länge als Bimetall-Federelemente 7, T bei unveränderter Formgebung ausgebildet.
Die Bimetall-Federelemente 7, 7' können auf unterschiedliche Weise zusammengesetzt werden. In einer ersten Ausführungsform bestehen die Bimetall-Federelemente 7, T 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, T 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 Kom- mutator 2 erhöhen.
In alternativer Ausführungsform sind aus Metallstreifen mit zwei Metallschichten unterschiedlichen Materials zusammengesetzte Bimetall-Federelemente 7, T 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, T und Federelemente 5, 5'.
*****
Bezugszeichenliste
1 Rotor oder Anker einer Kommutatormaschine
2 Kommutator
3, 31 Kontaktbürsten
4, 4" Bürstenträger
5, 5' Federelemente
6, 6' Bimetallelemente
7, T Bimetall-Federelemente
8, 8' Bürstenträger-Sockel
9 Schaltungsplatine
10, 10' elektrische Leitung oder einen elektrisch leitfähigen Belag
51 , 51 ' gewölbte Abschnitte der Federelemente
61 , 61 ' abgewinkelte Enden der Bimetallelemente
80, 80' Schlitze
81 , 81' erste Schlitze
82, 82' zweite Schlitze

Claims

Ansprüche
1. 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, 51) 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.
2. Bürstenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (6, 6'; 7, 7') 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, über- kompensieren.
3. Bürstenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (5, 5') und Bimetallelemente (6, 6'; 7, 7') unterschiedliche Federraten aufweisen.
4. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (6, 6') aus zwei kraft- oder form- schlüssig miteinander verbundenen Metallstreifen bestehen, 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 Längenaus- dehnungskoeffizient, dass die Kraft, mit der die Kontaktbürsten (3, 3') an den
Kommutator (2) angedrückt werden, die durch die Erwärmung der Federelemente (5, 5') ohne Bimetallelemente (6, 6') nachlassende Federkraft zumindest teilweise kompensiert oder überkompensiert.
5. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bimetallelemente (6, 6') zumindest über einen Teil der Länge der Federelemente (5, 5') erstrecken und Kraft übertragend an den Federelementen (5, 5') anliegen.
6. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (6, 6') einseitig an den Federelementen (5, 5') anliegen.
7. Bürstenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (6, 61) Kraft übertragend an den vom Kommutator (2) abgewandten Außenseiten der Federelemente (5, 5') anliegen.
8. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallelemente (6, 6') in erste Sockelschlitze (81 , 81') eines Sockels (8, 8') des Bürstenträgers (4, 4') und die Federelemente (5,5') in zweite Sockelschlitze (82, 82') des Sockels (8, 8') eingesteckt sind, die zwischen den ersten Sockelschlitzen (81 , 81 ') angeordneten sind.
9. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Sockel (8, 8') abgewandten Endabschnitte (61 , 61 ') der Bimetallelemente (6, 6') nach außen abgekröpft sind und mit den Endabschnitten (61 , 61 ') kraftschlüssig an den Außenseiten der Federelemente (5, 5') anliegen.
10. Bürstenträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (61 , 61 ') der Bimetallelemente (6, 6') an zueinander gewölbten Abschnitten (51 , 51 ') der Federelemente (5, 5') anliegen, die sich an die Verbindung der Federelemente (5, 5') mit den Sockelschlitzen (82, 82') anschließen.
11. Bürstenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetall- Federelemente (7, 7') aus zwei kraft- oder formschlüssig miteinander verbundenen, federelastischen Metallstreifen bestehen, von denen der innere Metallstreifen aus einem Metall oder einer metallischen Verbindung mit einem ersten Längenausdeh- nungskoeffizienten 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 aus der Verbiegung der Bimetall-Federelemente (7, 7') resultierende Kraft, mit der die Kontaktbürsten (3, 3') an den Kommutator (2) angedrückt werden, die durch die Erwärmung der Federelemente (5, 5') ohne Bimetall-Federelemente (7,
7') nachlassende Federkraft zumindest teilweise kompensiert oder überkompensiert.
12. Bürstenträger nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetall- Federelemente (7, 7') aus die Bürstenschuhe (3, 3') tragenden Blattfedern und mit diesen kraft- oder formschlüssig verbundenen, federelastischen Bimetallstreifen bestehen, die kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden sind, wobei der mit den Blattfedern verbundene 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 Kompensationskraft, die aus der Verbiegung der Bimetallstreifen resultiert, die bei Erwärmung der die Bürsten- schuhe tragenden Blattfedern und der federelastischen Bimetallstreifen nachlassende Federkraft zumindest teilweise kompensiert oder überkompensiert.
13. Bürstenträger nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetallstreifen der Bimetall-Federelemente (7, 7') und die Blattfedern miteinander vernietet, verschweißt oder kaltverschweißt sind.
14. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetall-Federelemente (7, 7') bzw. die mit den Bimetall-Federelementen (7, 7') verbundenen Blattfedern in Schlitze eines Sockels des Bürstenträgers eingesteckt und mit einer den Kontaktbürstenstrom führenden elektrischen Leitung verbunden sind.
15. Bürstenträger nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bimetall-Federelemente (7, 7') an die Verbindung mit dem Sockelschlitz anschließende Abschnitte aufweisen, die zueinander gewölbt sind.
* * * * *
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