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Title:
COLLECTOR SHOE FOR COLLECTOR AND PROCESS FOR PRODUCING IT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1989/012561
Kind Code:
A1
Abstract:
A collector shoe for a collector with a carbon brush and a support has, between the coal brush and supporting element, a metallic layer, which, at least at one end, either extends itself over the coal brush at an angle, its extension which forms an angle being at least partially moulded onto the supporting element or embedded into the latter and designed as an electrical connection element, or is linked with an electrical element which extends beyond the carbon brush, forms an angle and is similarly moulded onto the supporting element or embedded in the latter. An avantageous process for producing said collector shoe consists in producing the carbon brush with excess length, covering it in the metallic layer and then cutting it to length, and consequently bending the projecting metallic layer into the angular shape and embedding it in the directly moulded-on supporting element of synthetic material.

Inventors:
Hoffmann
Peter, Höll
Johann, Grabner
Herbert, Reiser
Klaus
Application Number:
PCT/EP1989/000710
Publication Date:
December 28, 1989
Filing Date:
June 23, 1989
Export Citation:
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Assignee:
HOFFMANN & CO
ELEKTROKOHLE KG HOFFMANN, Peter HÖLL, Johann GRABNER, Herbert REISER, Klaus.
International Classes:
H01R39/26; B60L5/00; B60L5/20; H02K13/00; (IPC1-7): B60L5/20
Foreign References:
DE719470C
DE1006455B
DE1011457B
GB719810A
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Claims:
Patentansprüche
1. Schleifstück für Stromabnehmer mit einer Kohlelei¬ ste und einem diese auf ihre Länge abstützenden Träger, wobei die Kohleleiste an ihrer dem Träger zugewandten Seite eine galvanisch aufgebrachte Metallschicht auf¬ weist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht einen für den ausschließlich über die Metallschicht verlaufenden Stromtransport ausreichenden Querschnitt aufweist und daß die Metallschicht (2) an mindestens einem Ende des Schleifstücks über die Kohleleiste (1) hinaus verlängert ist, wobei die Ver¬ längerung (2B) der Metallschicht (2) als Anschlußele¬ ment zur Herstellung des elektrischen Anschlusses aus¬ gebildet ist.
2. Schleifstück nach Anspruch 1, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t f daß die Verlängerung (2B) abgewinkelt und mit dem Träger (3) verbunden ist.
3. Schleifstück für Stromabnehmer mit einer Kohlelei¬ ste und einem diese auf ihre Länge abstützenden Träger, wobei die Kohleleiste an ihrer dem Träger zugewandten Seite eine galvanisch aufgebrachte Metallschicht auf¬ weist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Metallschicht einen für den ausschließlich über die Metallschicht verlaufenden Stromtransport ausreichenden Querschnitt aufweist und daß die Metallschicht (2) an mindestens einem Endbereich des Schleifstücks mit einem in dem Träger (3) eingebetteten elektrischen Anschlu߬ element (8, 9) elektrisch leitfähig verbunden ist.
4. Schleifstück nach Anspruch 1 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Träger (3) mindestens teilweise aus Kunststoff besteht und das Anεchlußele ment (2B, 8, 9) in den Kunststoff eingebettet oder an diesen angeformt ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Schleifstücks nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kohleleiste (1) in Überlänge hergestellt und mit der Metallschicht (2) versehen wird, daß dann die Kohleleiste (1) auf die gewünschte Länge derart abge¬ längt wird, daß eine überstehende Verlängerung (2B) der Metallschicht an der Kohleleiste (l) verbleibt, und daß die Kohleleiste anschließend mit dem Träger (3) verbun¬ den wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Kohleleiεte nach einem der Anεprüche 1 biε 4, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der aus Kunststoff bestehende Träger (3) unmittelbar an die Kohleleiεte (1) angeformt und dabei die Verlängerung (2B) der Metallschicht und/oder das Anschlußelement (8, 9) in den Kunstεtoff eingebettet wird.
Description:
Schleifstück für Stromabnehmer sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Schleifstück für Stromabneh¬ mer von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Üblicherweise ist bei derartigen Schleifstücken die Kohleleiste mit dem als Metallprofil ausgebildeten Träger leitfähig verbunden, so daß der Stromtransport über den metallischen Träger erfolgt. Die leitfähige Verbindung kann durch Löten oder gemäß DE-OS 24 05 010 durch eine elektrisch leitfähige Klebeschicht mit ein¬ gelagerten Metallteilchen erfolgen. Es ist andererseits auch bekannt, an der Kohleleiste Litzen od. dgl. An¬ schlußleiter anzubringen, die z.B. an die Metallschicht angelötet oder in einer Ausnehmung mit der Kohleleiste angeordnet und von der Metallschicht überdeckt sind (DE-PS 697 808, DE-PS 34 05 674 und DE-GM 78 169 985), so daß der Stromtransport unabhängig vom Träger über die Litze und teilweise die Metallschicht erfolgt. Das Anbringen der Litze od.dgl. Anschlußleiter erfordert jedoch besondere Arbeitsschritte, wodurch die Herstel¬ lung der Kohleleiste verteuert wird. Auch kann es beim Anlöten der Litze oder bei ihrem Einklemmen an die Aus- nehmung zu Fabrikationsfehlern kommen, so daß die Gleichmäßigkeit des Stromübergangs über die gesamte Länge der Kohleleiste nicht gewährleistet ist.

Aus JP 59-99901 (Abstract) ist ein Schleifstück für Stromabnehmer bekannt, bei dem die Schleifleiste aus einem isolierten Träger aus kohle- und glasfaserver¬ stärktem Kunststoff befestigt ist. Die Schleifleiste

weist keine Metallschicht und auch keinen in Längsrich¬ tung verlaufenden Anschlußleiter od.dgl. auf, sondern der Strom muß in der Schleifleiste selbst zu einem an deren Ende angeordneten Anschlußblech aus Aluminium fließen. Hierdurch ergibt sich ein relativ hoher Strom¬ widerstrand und eine beträchtliche Erwärmung der Schleifleiste.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleif¬ stück der genannten Art so auszubilden, daß mit einfa¬ cheren Mitteln ein exakt definierbarer, über die ge¬ samte Länge der Kohleleiste gleichmäßiger Stromtrans¬ portweg zur Verfügung gestellt wird.

Lösungen der Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 3 an¬ gegeben. Die ünteransprüche beziehen sich auf vorteil¬ hafte weitere Ausgestaltungen bzw. auf ein Verfahren zur Herstellung des Schleifstücks.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 und la den Endbereich eines erfindungsgemäßen Schleifstücks in Stirnansicht und im Längsschnitt;

Fig. 2 und 2a in entsprechender Ansicht eine andere Ausführungεform des erfindungsgemäßen Schleifstücks;

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Endbereich des Schleifstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 und la ist die Kohleleiste 1 an ihrer Un¬ terseite mit einer galvanisch aufgebrachten Kupfer¬ schicht 2 versehen, deren Dicke so groß bemessen ist, daß die Kupferschicht 2 einen für den gesamten Strom¬ transport ausreichenden Leitungsquerschnitt aufweist. Die Kohleleiste 1 mit der Kupferschicht 2 ist mit einem Träger 3 verbunden, der vorzugsweise aus Kunststoff be-

steht. Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Ver¬ bindung der Kohleleiste mit dem Träger besteht darin, daß der Träger 3 aus noch nicht ausgehärtetem Kunst¬ stoff unmittelbar an die Kohleleiste 1 angeformt oder nach Vorformung an diese angedrückt und dann der Kunst¬ stoff ausgehärtet wird. Es kann sich bei dem Kunststoff vorzugsweise um einen faserverstärkten Kunststoff und/oder um einen Schaumkunststoff handeln, wobei im Falle eines Schaumkunststoffes eine elastische bzw. schwingungsgedämpfte Lagerung der Kohleleiste am Träger erzielt werden kann.

An jedem Ende des Trägers 3 ist ein abgewinkelter An¬ satz 3a angeformt, der eine Befestigungsbohrung 3b auf¬ weist, die von einem in den Kunststoff eingebetteten Verstärkungslaminat 14 umgeben sein kann. Die gal¬ vanische Kupferschicht 2 ist über das Ende der Kohleleiste hinaus verlängert, so daß eine Verlängerung 2b entsteht, die auf die äußere Stirnfläche des Trägers 3 bzw. des Ansatzes 3a abgewinkelt und mit dieser Stirnfläche unlösbar verbunden ist. Der an der Außen¬ seite mit der verlängerten Kupferschicht 2b bedeckte Ansatz 3a dient als Befeεtigungs- und Anεchlußelement sowohl zur mechanischen Befestigung des Schleifstückeε als auch zur Herstellung des elektrischen Anschlusses an die Metallschicht 2 und damit an die Kohleleiste 1. In der verlängerten Metallschicht 2b wird eine der Boh¬ rung 3b entsprechende Öffnung angebracht.

Bei der Herstellung des Schleifstücks nach Fig. 1 und la wird vorzugsweise so vorgegangen, daß die Kohlelei¬ ste 1 in Überlänge hergestellt und galvanisch mit der Kupferschicht 2 versehen wird. Anschließend wird die Kohleleiste 1 auf die gewünschte Länge derart zuge¬ schnitten, daß die Metallschicht 2 nicht durchgetrennt wird, so daß nach Ablösen des abgeschnittenen Kohle- stückes die Verlängerung 2b der Metallschicht an der Kohleleiste 1 verbleibt. Nach Abwinkein dieser Verlän¬ gerung 2b wird dann in der beschriebenen Weise der Trä-

ger 3 an die Kohleleiste 1 angeformt bzw. anderweitig mit ihr verbunden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 2a ist die gal¬ vanisch aufgebrachte Kupferschicht 2 bündig mit der Kohleleiste 1 abgeschnitten. An die Kupferschicht 2 wird ein Kupferwinkel 8 angelötet. Anschließend wird in der beschriebenen Weise der Träger 3 aus Kunststoff un¬ mittelbar an die Kohleleiste 1 und den Kupferwinkel 8 angeformt- so daß letzterer in den Kunststoffträger 3 eingebettet und dadurch mit diesem unlösbar verbunden wird. Der Kupferwinkel 8 ist gleichzeitig mechanisches Befestigungselement und elektrisches Anschlußelement.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Kohleleiste 1 auf drei Seiten mit der galvanischen Kupferschicht 2 versehen und außerdem an den Seitenflächen mit einer Profilierung zur besseren Verankerung des Trägers ver¬ sehen. Der aus Kunststoff geformte Träger 3 stützt die Kohleleiste 1 nicht nur an ihrer Unterseite ab, sondern umschließt auch deren Seitenflächen über den größeren Teil ihrer Höhe.

In einer Ausnehmung an der Unterseite der Kohleleiste 1 ist vor dem galvanischen Verkupfern der Kopf eines An¬ schlußbolzens 9 eingesetzt und dann mittels der gal¬ vanisch aufgebrachten Verkupferung 2 eingebunden worden. Bei der anschließenden Anfor ung des Kunst¬ stoffträgers 3 wird der Schaft des Anschlußbolzens 9 in den Träger eingebettet. Der überstehende Teil des Bol¬ zens 9 dient sowohl zur mechanischen Befestigung des Schleifstücks als auch zur Herstellung der elektrischen Verbindung.

Abänderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Aus¬ führungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich. So kann bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 2a an¬ stelle des dargestellten Kupferwinkelε 8 ein Anschlußstück in Form einer rohrförmigen

Kupfermanschette verwendet werden, die den Endbereich des Trägers 3 auf allen Seiten umschließt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 kann der Anschlußbolzen 9 auch mit seinem Kopf an die Unterseite der Kupferschicht 2 angelötet werden. Ferner kann der Bolzen 9 so ausgebildet werden, daß er einen Kupfer¬ kern, der eine gut leitfähige Verbindung zur Kupfer¬ schicht 2 vermittelt, und einen Stahlmantel zur Erhö¬ hung der Festigkeit des Bolzens 9 aufweist.