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Dokumentenidentifikation DE10055326A1 16.05.2002
Titel Kommutatormotor mit zumindest einem aus Metall bestehenden Gehäuseteil
Anmelder Bühler Motor GmbH, 90459 Nürnberg, DE
Erfinder Bonk, Georg, 90522 Oberasbach, DE;
Kulla, Dieter, 90425 Nürnberg, DE
DE-Anmeldedatum 08.11.2000
DE-Aktenzeichen 10055326
Offenlegungstag 16.05.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.05.2002
IPC-Hauptklasse H01R 39/38
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Kommutatormotor mit zumindest einem aus Metall bestehenden Gehäuseteil, einem bewickelten Rotor, dessen Wicklung über Kohlebürsten, die mit einem Kommutator zusammenwirken, mit Spannung versorgt wird und die Kohlebürsten durch elektrisch leitfähige Bürstenandruckfedern mit dem Kommutator in Kontakt gehalten werden, wobei zumindest ein Bereich der Bürstenandruckfedern nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil angeordnet ist. Bei herkömmlichen Kommutatormotoren kann es zu Kurzschlüssen zwischen den Bürsteandruckfedern und dem Gehäuse kommen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Kommutatormotor der eingangs genannten Gattung für eine möglichst lange Lebensdauer bei zuverlässigem Betrieb zu sorgen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest der Bereich der Bürstenandruckfedern, der nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil angeordnet ist, durch ein aufgesintertes Isoliermaterial beschichtet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Kommutatormotor mit zumindest einem aus aus Metall bestehenden Gehäuseteil, einem bewickelten Rotor, dessen Wicklung über Kohlebürsten, die mit einem Kommutator zusammenwirken, mit Spannung versorgt wird und die Kohlebürsten durch elektrisch leitfähige Bürstenandruckfedern mit dem Kommutator in Kontakt gehalten werden, wobei zumindest ein Bereich der Bürstenandruckfedern nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil angeordnet ist.

Bei herkömmlichen Kommutatormotoren sind die elektrisch leitenden Bürstenandruckfedern in der Regel ohne Isolation ausgeführt. Da zur Optimierung der Kohlelebensdauer die Kohlebürsten und damit auch die Bürstenandruckfedern bis nahe ans metallische Gehäuse heranreichen, besteht die Gefahr, dass dort sich ablagernder Kohleabrieb zu einem Kurzschluss und somit zum vorzeitigen Ausfall des Kommutatormotors führt.

Aufgabe der vorliegenden Aufgabe ist es daher bei einem Kommutatormotor der eingangs genannten Gattung für eine möglichst lange Lebensdauer bei zuverlässigem Betrieb zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest der Bereich der Bürstenandruckfedern, der nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil angeordnet ist durch ein aufgesintertes Isoliermaterial beschichtet ist. Durch diese Beschichtung können sich von den Enden der Bürstenandruckfeder, die dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil am nächsten sind, keine Kurzschlussbrücken mehr bilden. Der Weg von dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil zu den Kohlebürsten ist deutlich größer als zu den Bürstenandruckfedern, daher ist die Gefahr von Kurzschlüssen hier wesentlich geringer.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt.

Bei der Verwendung von Schenkelfedern als Bürstenandruckfedern ist die Gefahr der Bildung von Kurzschlussbrücken einerseits besonders groß, andererseits gehören deren Schenkel nicht zum elastischen Bereich, der von Isoliermaterial frei gehalten werden muss. Folglich können die Andruckschenkel der Bürstenandruckfedern zum größten Teil mit dem aufgesinterten Isoliermaterial beschichtet sein, ohne die Elastizität zu beeinträchtigen. Die großflächige Beschichtung verhindert zuverlässig Kurzschlussbrücken. Dies ist insbesondere bei Kommutatormotoren mit Gehäuseteilen wichtig, die auf Massepotential liegen.

Als Isoliermaterial eignet sich Epoxydharz. Dies läßt sich gut in einer Pulverbeschichtungsanlage auf die Bürstenfedern auftragen. Das Beschichtungsverfahren umfasst unter anderem folgende Schritte:

  • a) Abdecken der Bürstenandruckfedern in nicht zu isolierenden Bereichen durch eine elektrisch leitende Vorrichtung,
  • b) elektrostatisches Pulverbeschichten des zu isolierenden Bereichs der Bürstenandruckfedern mit einem Isoliermaterial und
  • c) Sintern des Isoliermaterials.

Die Schenkelfedern werden so in die elektrisch leitende Vorrichtung aufgenommen, dass nur der zu überziehende Bereich frei liegt. Die Bürstenandruckfedern werden zur Anlagerung von Epoxidharzpartikeln mit einer Gleichspannungsquelle verbunden. Das Epoxidharzpulver wird aufgewirbelt und lagert sich aufgrund der statischen Aufladung an den Bürstenandruckfedern an. Dabei wird die Schichtdicke von der Zeit und der angelegten Spannung bestimmt. Anschließend wird das aufgetragene Epoxydharz bei ca. 180°C in einem Ofen ausgehärtet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Teil eines bekannten Kommutatormotors,

Fig. 2 einen Kommutatormotor nach der Erfindung und

Fig. 3 eine Bürstenandruckfeder für den erfindungsgemäßen Kommutatormotor.

Fig. 1 zeigt eine aus Metall bestehendes Gehäuseteil 2, an der eine isolierende Bürstenhalteplatte 16 mit Bürsten 5 und durch Aufnahmedome 12 fixierte Bürstenandruckfedern 7 in Form von Schenkelfedern angeordnet sind, wobei die Bürstenandruckfedern 7 elektrisch leitend ausgebildet sind und keine Isolierung aufweisen, wodurch abgelagerter Kohleabrieb im Bereich zwischen einem Andruckschenkel 10 der Bürstenandruckfedern 7 und dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil 2 eine Kurzschlussbrücke 17 bilden kann.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Kommutatormotor 1, mit einem aus Metall bestehenden Gehäuseteil 2, in dem Permanentmagnete 13 befestigt sind, Lagerschilden 14, einem Rotor 3, der mit einem Kommutator 6 und einer daran elektrisch angeschlossenen Wicklung 4 versehen ist, wobei der Kommutator 6 über Kohlebürsten 5 und Anschlussklemmen 15 mit einer Spannungsquelle elektrisch verbunden ist. Die Kohlebürsten 5 werden dabei durch Bürstenandruckfedern 7 gegen den Kommutator 6 gedrückt. Ein Andruckschenkel 10 ist hierbei zum größten Teil mit einem Isolationsmaterial aus Epoxidharz beschichtet.

In Fig. 3 ist die Bürstenandruckfeder 7 mit dem mit dem Isolationsmaterial 9 beschichteten Andruckschenkel 10 deutlicher erkennbar. Die Bürstenandruckfeder ist hierbei in einen zu isolierenden Bereich 8 und einen nicht zu isolierenden Bereich 11 getrennt. Bezugszeichenliste 1 Kommutatormotor

2 aus Metall bestehendes Gehäuseteil

3 bewickelter Rotor

4 Wicklung

5 Kohlebürsten

6 Kommutator

7 Bürstenandruckfedern

8 zu isolierender Bereich

9 Isoliermaterial

10 Andruckschenkel

11 nicht zu isolierender Bereich

12 Aufnahmedom

13 Permanentmagnet

14 Lagerschild

15 Anschlussklemme

16 Bürstenhalteplatte

17 Kurzschlussbrücke


Anspruch[de]
  1. 1. Kommutatormotor (1) mit zumindest einem aus Metall bestehenden Gehäuseteil (2), einem bewickelten Rotor (3), dessen Wicklung (4) über Kohlebürsten (5), die mit einem Kommutator (6) zusammenwirken, mit Spannung versorgt wird und die Kohlebürsten (5) durch elektrisch leitfähige Bürstenandruckfedern (7) mit dem Kommutator (6) in elektrischen Kontakt gehalten werden, wobei zumindest ein Bereich (8) der Bürstenandruckfedern (7) nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich (8) der Bürstenandruckfedern (7), der nahe an dem aus Metall bestehenden Gehäuseteil (2) angeordnet ist durch ein aufgesintertes Isoliermaterial (9) beschichtet ist.
  2. 2. Kommutatormotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenandruckfedern (7) Schenkelfedern sind.
  3. 3. Kommutatormotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Teil eines Andruckschenkels (10) der Schenkelfedern mit dem aufgesinterten Isoliermaterial (9) abgedeckt ist.
  4. 4. Kommutatormotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Metall bestehende Gehäuseteil (2) auf Massepotential liegt.
  5. 5. Kommutatormotor nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Isoliermaterial (9) ein Epoxydharz ist.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Kommutatormotors nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    1. a) Abdecken der Bürstenandruckfedern (7) in nicht zu isolierenden Bereichen (11) durch eine elektrisch leitende Vorrichtung,
    2. b) elektrostatisches Pulverbeschichten des zu isolierenden Bereichs (8) der Bürstenandruckfedern mit einem Isoliermaterial (9) und
    3. c) Sintern des Isoliermaterials (9).






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