DE-102025139974-A1 - Erdungsbürstenanordnung

Abstract

Diese Erdungsbürstenanordnung (10) umfasst eine Erdungsbürste (16) und eine Befestigungsplatte (18) für die Bürste (16), wobei die Bürste (16) mit mehreren leitenden Fasern (20) und mit einem Träger (22) versehen ist, in dem die leitenden Fasern (20) untergebracht sind, wobei die Befestigungsplatte (18) an dem Träger (22) befestigt und mit einem sich radial erstreckenden Hauptkörper (32), mit einem sich axial erstreckenden Zentrierabschnitt (36), mit Haltezungen (34) zum axialen Halten des Trägers (22) versehen ist, wobei die Anordnung auch Stützabschnitte (40) umfasst, die aus radialen Verformungen des Zentrierabschnitts (36) bestehen, um den Träger (22) axial zu halten.

Inventors

• Thomas Perrotin
• Emmanuel BENEVISE
• Kevin Wattieaux
• Bruno Constant
• Jean-Marie Gerad
• Benoit Arnault

Assignees

• AKTIEBOLAGET SKF

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251001

Priority Date

20241107

Claims (7)

1. Erdungsbürstenanordnung (10) für einen Elektromotor (2), der mit einer Welle (6), die sich um eine Achse (X) dreht, mit einem feststehenden Gehäuse (4) und mit einem Lager (8) versehen ist, und die eine Erdungsbürste (16), die mit mehreren leitenden Fasern (20) und mit einem Träger (22) versehen ist, in dem die leitenden Fasern (20) befestigt sind, und eine Bürstenbefestigungsplatte (18) umfasst, die an dem Träger (22) der Bürste befestigt ist, wobei die Befestigungsplatte (18) umfasst - einen Hauptkörper (32), der durch einen radialen Abschnitt gebildet ist, wobei der Bürstenträger (22) in axialer Anlage an dem Hauptkörper (32) ist, - einen Zentrierabschnitt (36), der den Hauptkörper (32) zumindest axial verlängert, sich axial auf derselben Seite wie der Bürstenträger (22) erstreckt, in Bezug auf den Träger (22) radial nach außen versetzt ist, und mit einer Außenfläche versehen ist, die den Außendurchmesser der Befestigungsplatte (18) definiert, um die Befestigungsplatte (18) nach dem Befestigen in einer Bohrung (12) des Gehäuses (4) eines zugehörigen Elektromotors (2) zu zentrieren, dadurch gekennzeichnet , dass die Befestigungsplatte auch umfasst: - mehrere Haltezungen (34) für den Träger, wobei sich die Zungen (34) von dem Zentrierabschnitt (36) radial in Richtung der Innenseite der Anordnung erstrecken, wobei jede Zunge in axiale Anlage an den Bürstenträger (22) an der axial gegenüberliegenden Seite von dem Hauptkörper (32) kommt, wobei der Träger (22) somit axial durch den Hauptkörper (32) auf einer Seite und durch die Haltezungen (34) auf der anderen Seite gehalten wird, und - mehrere Stützabschnitte (40; 50) für den Träger (22), wobei die Stützabschnitte (40; 50) aus radialen Verformungen bestehen, die sich von dem Zentrierabschnitt (36) radial in Richtung der Innenseite der Anordnung (10) erstrecken, wobei die Stützabschnitte (40; 50) in radiale Anlage an eine obere axiale Fläche (26) des Bürstenträgers (22) kommen.
2. Anordnung (10) gemäß Anspruch 1 , wobei der Zentrierabschnitt (36) ringförmig ist.
3. Anordnung (10) gemäß Anspruch 1 , wobei der Zentrierabschnitt (36) mehrere axiale Abschnitte umfasst, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
4. Anordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltezungen (34) und die Stützabschnitte (40; 50) abwechselnd in der Umfangsrichtung verteilt sind.
5. Anordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stützabschnitte (40) aus lokalen radialen Verformungen bestehen, die jede über einen Winkelbereich von weniger als oder gleich 5°, und vorzugsweise von weniger als oder gleich 1°, gebildet ist.
6. Anordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei die Stützabschnitte (50) aus radialen, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Verformungen bestehen, die jede über einen Winkelbereich zwischen 5° und 40°, und vorzugsweise zwischen 15° und 30°, gebildet ist.
7. Elektromotor (2), der ein Gehäuse (4), eine Welle (6) und eine Erdungsbürstenanordnung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, die zumindest teilweise radial zwischen dem Gehäuse (4) und der Welle (6) befestigt ist, wobei die leitenden Fasern (20) der Anordnung in Kontakt mit der Welle (6) sind.

Description

Technisches Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Erdungsvorrichtungen zum Steuern des Wellenstroms, der in Elektromotoren oder -maschinen erzeugt wird, und insbesondere auf Erdungsbürstenanordnungen. Stand der Technik In einem Elektromotor oder einer Elektromaschine ist zumindest ein Wälzlager zwischen dem Gehäuse des Elektromotors oder der Elektromaschine und der sich drehenden Welle befestigt, um diese Welle zu lagern. Im Betrieb, wenn sich die Welle dreht, kann ein Unterschied im elektrischen Potential zwischen der Welle und dem Gehäuse des Elektromotors oder der Elektromaschine auftreten, wodurch ein elektrischer Strom zwischen dem Innenlaufring des Wälzlagers, der an der Welle befestigt ist, und dem am Gehäuse befestigten Außenlaufring erzeugt wird. Der elektrische Strom, der durch die Komponenten des Wälzlagers fließt, kann diese Komponenten beschädigen, insbesondere die Wälzkörper und die an dem Innen- und Außenlaufring gebildeten Laufbahnen. Elektrische Entladungen können auch Schwingungen erzeugen. Um diese Nachteile zu beheben, ist es bekannte Praxis, die sich drehende Welle zu erden oder an Masse anzuschließen, indem eine Erdungsbürste verwendet wird, die leitende Fasern umfasst. Die Erdungsbürste ist im Allgemeinen in der Bohrung des Gehäuses des Elektromotors derart befestigt, dass die freien Enden der Fasern in radialem Kontakt mit der Außenfläche der sich drehenden Welle sind. Aufgrund der Leitfähigkeit der Fasern wird die Bürste auf demselben elektrischen Potential gehalten wie das Gehäuse des Elektromotors. Der Innen- und der Außenlaufring des Wälzlagers sind auch auf demselben elektrischen Potenzial, was problematische elektrische Entladungen durch das Wälzlager verringert oder sogar eliminiert. Das Dokument US-A1-2021/0021180 offenbart eine Erdungsbürstenanordnung, die eine Erdungsbürste, die mit einem Träger und mit mehreren leitenden Fasern, die in diesem Träger befestigt sind, versehen ist, und eine ringförmige Befestigungsplatte umfasst, die mit mehreren Zungen zum radialen und axialen Halten des Erdungsbürstenträgers und mit einem ringförmigen Außenflansch versehen ist, der die Bürste und die Zungen radial umgibt. Die Zungen werden durch plastische Verformung der Befestigungsplatte gebildet. Eine solche Erdungsbürstenanordnung hat eine relativ große radiale Abmessung. Bei Elektromotoranwendungen mit geringer radialer Kompaktheit wäre es nicht möglich, diese Anordnung zu installieren. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil zu beheben. Zusammenfassung der Erfindung Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdungsbürstenanordnung für einen Elektromotor, der mit einer sich drehenden Welle, mit einem feststehenden Gehäuse und mit einem Lager versehen ist. Die Anordnung umfasst eine Erdungsbürste, die mit mehreren leitenden Fasern und mit einem Träger versehen ist, in dem die leitenden Fasern befestigt sind. Die Anordnung umfasst auch eine Bürstenbefestigungsplatte, die an dem Träger der Bürste befestigt ist. Die Befestigungsplatte umfasst: einen Hauptkörper, der durch einen radialen Abschnitt gebildet ist, wobei der Bürstenträger in axialer Anlage an dem Hauptkörper ist; und einen Zentrierabschnitt, der den Hauptkörper zumindest axial verlängert, sich axial auf derselben Seite wie der Bürstenträger erstreckt, in Bezug auf den Träger radial nach außen versetzt ist und mit einer Außenfläche versehen ist, die den Außendurchmesser der Befestigungsplatte definiert, um die Befestigungsplatte nach dem Befestigen in einer Bohrung des Gehäuses eines zugehörigen Elektromotors zu zentrieren. Gemäß einem allgemeinen Merkmal der Erfindung umfasst die Befestigungsplatte mehrere Haltezungen für den Träger und mehrere Stützabschnitte für den Träger. Gemäß der Erfindung erstrecken sich die Haltezungen von dem Zentrierabschnitt radial in Richtung der Innenseite der Anordnung. Jede Haltezunge kommt in axiale Anlage an den Bürstenträger auf der dem Hauptkörper axial gegenüberliegenden Seite, wobei der Träger somit auf der einen Seite durch den Hauptkörper und auf der anderen Seite durch die Haltezungen axial gehalten wird. Die Stützabschnitte bestehen aus radialen Verformungen, die sich vom Zentrierabschnitt radial in Richtung der Innenseite der Anordnung erstrecken. Die Stützabschnitte kommen in radiale Anlage an einer oberen axialen Fläche des Bürstenträgers. In einer Ausführungsform kann der Zentrierabschnitt ringförmig sein. Alternativ kann der Zentrierabschnitt mehrere axiale Abschnitte umfassen, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. In einer Ausführungsform sind die Haltezungen und die Stützabschnitte abwechselnd in der Umfangsrichtung verteilt. Gemäß einer Ausführungsform bestehen die Stützabschnitte aus lokalen radialen Verformungen, die jeweils über einen Winkelbereich von kleiner als oder gleich 5°, vorzugsweise von kleiner oder gleich 1°, gebildet sind. Gemäß einer alternativen Ausführungsform bestehen die Stützabschnitte