DD223023A1 - GRINDING BRUSHES FOR ELECTRICAL MACHINES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schleifbuersten, vorzugsweise von Graphitbuersten und plastgebundenen Buersten, zur Reduzierung der Funkstoerung von Kommutatormaschinen. Ziel der Erfindung ist es, bei geringstem Aufwand den Buersten- und Kommutatorverschleiss zu reduzieren, um ueber eine Erhoehung der Lebensdauer und Verringerung der Funkstoerung die Gebrauchswerteigenschaften der Maschinen zu verbessern. Aufgabe ist es durch geeignete Massnahmen unmittelbar an der Entstehungsquelle fuer Funkstoerungen durch Veraenderung der Schleifbuersten die Ursachen fuer das Entstehen und Abstrahlen elektromagnetischer Felder abzuschwaechen, um den materiellen und technischen Aufwand fuer Funkschutzmassnahmen zu reduzieren. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass die Axialrichtung des Formkoerpers der Schleifbuerste mit der Kornorientierung von im Gesenk gepressten Schleifbuersten uebereinstimmt und in Pressrichtung liegt und/oder die Mantelflaeche aus einer metallischen Schicht besteht.The invention relates to the production of abrasive brushes, preferably of graphite brushes and plastic bound brushes, for reducing the radio interference of commutator machines. The aim of the invention is to reduce brush noise and commutator wear with minimum effort in order to improve the utility value properties of the machines by increasing the service life and reducing the radio interference. The task is to attenuate the causes of the generation and emission of electromagnetic fields by appropriate measures directly at the source of radio interference by changing the Schleifbuersten, in order to reduce the material and technical effort for radio protection measures. The object is achieved according to the invention in that the axial direction of the shaped body of the abrasive brush coincides with the grain orientation of die brushes pressed in the die and lies in the pressing direction and / or the circumferential surface consists of a metallic layer.
Description
Schleifbürste für elektrische MaschinenGrinding brush for electrical machines
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Die Erfindung betrifft die Herstellung von Schleifbürsten, vorzugsweise von ,Graphitbürsten und plastgebundenen Bürsten, zur Reduzierung der Punkstörung von Kommutatormaschinen.The invention relates to the production of abrasive brushes, preferably of graphite brushes and plastic-bonded brushes, for reducing the punk interference of commutator machines.
Das Betreiben von Kommutatormaschinen ist mit der Abstrahlung von elektromagnetischen Feldern verbunden, deren Intensität durch den Betrag der Störspannung, der Störfeldstärke oder der Störleistung bestimmt wird. Die Funkstörungen werden in einem wesentlichen Maße im Bereich der Kommutierung durch den Stromwendevorgang und dem dabei entstehendem Plasma zwischen Kommutator und Bürste, verursacht. Die Äbstrahlung erfolgt auch zum Teil über Bürste und Bürstenführung.The operation of commutator machines is associated with the emission of electromagnetic fields, the intensity of which is determined by the amount of the disturbance voltage, the interference field strength or the disturbance power. The radio interference is caused to a significant extent in the commutation by the current turning operation and the resulting plasma between commutator and brush. The radiation is also partly through brush and brush guide.
Da die Funkstörung im Frequenzbereich 15o kHz bis looo Mz zur Beeinträchtigung des Empfanges antennenbetriebener Kommunikationssysterae führt, sind in den meisten Industriestaaten Maschinen und Geräte staatlichen Normativen zur Begrenzung der Funkstörung unterworfen. Die Einhaltung dieser staatlichen Vorschriften erfordert meist die Verwendung von Funkentstörbauelementen, Je nachSince the radio interference in the frequency range 15o kHz to looo Mz leads to impairment of the reception of antenna-driven Kommunikationsssysterae, in most industrialized countries machines and devices are subject to state normative to limit the radio interference. Compliance with these government regulations usually requires the use of RFI components, depending on
Störenergie und kritischen Frequenzbereich für die abzusenkende Punkstörstrahlung sind die Punkschutzschaltungen (DE-OS 19 59 o37) mehr oder weniger aufwendig. Der zusätzliche Aufwand wird durch Material- und Montagekosten verursacht.Disturbing energy and critical frequency range for the abovementioned Punkstörstrahlung are the punk protection circuits (DE-OS 19 59 o37) more or less expensive. The additional expense is caused by material and assembly costs.
Um die Grenzpegel für Punkstörung einzuhalten, werden speziell für den Einsatzfall Derechnete Punkschutzschaltungen eingesetzt. Aber auch konstruktive Maßnahmen bei der Auslegung der Maschine, insbesondere die Festlegung der Schaltspannung, und konstruktiv-technologische Maßnahmen zur Herbeiführung einer hohen Laufruhe der elektrischen Maschine werden praktiziert»In order to comply with the limit levels for punk interference, Derechet punk protection circuits are used especially for the application. But also constructive measures in the design of the machine, in particular the determination of the switching voltage, and constructive technological measures to achieve a high degree of smoothness of the electric machine are practiced »
Bei kleineren und kleinsten Kommutatormaschinen ist es üblich, im wesentlichen die Funkenbildung nur durch Bürstenverschiebung und einer Auswahl geeigneter Bürstenqualitäten zu verringern. Ebenso sind einstückig gepresste Kohlebürsten für elektrische Maschinen, bestehend aus zwei Bürstenteilen unterschiedlicher Zusammensetzung, bekannt (DE-OS 2o 25 216)β Eine Schleifbürste mit einem verhältnismäßig geringem Abrieb bei zugleich hoher Stromdichte und geringem Anpreßdruck ist mit der DE-OS 28 17 371 vorgeschlagen. Der Schleifkörper dieser Bürste enthält eine Vielzahl von zu einem Stapel zusammengefaßten Graphitfolien aus einem hochgraphitierten Graphit, Dieses Graphitmaterial hat einen hohen prozentualen Anteil an kristallisierten Graphit. Mindestens eine der beiden Flachseiten zu mindest einiger der Graphitfolien kann dabei mit einer Schicht aus einem elektrisch leitenden Material versehen sein, so daß der Schleifkörper in Richtung des Stromflusses parallel zur Folienebene besonders niederohmig und sein Spannungsabfall entsprechend gering ist.For smaller and smallest commutator machines, it is common practice to substantially reduce sparking only by brush displacement and a selection of suitable brush qualities. Likewise, one piece pressed carbon brushes for electrical machines, consisting of two brush parts of different composition, known (DE-OS 2o 25 216) β A brush with a relatively low abrasion at the same time high current density and low contact pressure is proposed in DE-OS 28 17 371 , The abrasive body of this brush contains a plurality of graphite foils of highly graphitized graphite combined into a stack. This graphite material has a high percentage of crystallized graphite. At least one of the two flat sides to at least some of the graphite foils can be provided with a layer of an electrically conductive material, so that the grinding body in the direction of current flow parallel to the film plane is particularly low and its voltage drop is correspondingly low.
Es hat sich nun gezeigt, daß auch bei dieser Schleifbürste bei steigenden Umfangsgeschwindigkeiten zusätzliche Kontaktwiderstände auftreten, da die rotierenden Schleifringe oderIt has been shown that even with this brush with increasing peripheral speeds additional contact resistance occur because the rotating slip rings or
Kommutatoren der Maschinen nie ideal rund auegeführt werden können. Die weniger flexiblen Graphitfolien können dann für sehr kurze Zeit abheben. Bereits ein geringes Abheben von nur wenigen Mikrometern führt aber zu sogenannten Bürstenfeuer, das stets mit einem erhöhten Materialabtrag verbunden ist und im allgemeinen nur schwer zu unterdrücken ist.Commutators of the machines can never be ideally performed around. The less flexible graphite sheets can then lift off for a very short time. However, even a small lift of just a few micrometers leads to so-called brush fire, which is always associated with increased material removal and is generally difficult to suppress.
Weiterentwicklungen bestanden darin, an der ablaufenden Kante einer Blockbürste eine relativ dünne Schicht eines stark anisotropen Materials aus Kohlenstoffasern (DE-OM 72 76 433), graphitiertem pyrolytischen Kohlenstoff oder expantiertem und anschließend komprimiertem Graphit (DE-GM 77 öl o36) elektrisch leitend anzukleben. Auch diese Schleifbursten haben sich in der Praxis nicht durchgesetzt. Schließlich ist es bekannt, die an der Bürstenführung gleitende Seite der Schleifbürste zur Verminderung der Reibung und damit zur Verbesserung der thermischen Verhältnisse zu metallisieren (DE-P3 871 o24). Diese Metallisierung dient der Herstellung eines guten Kontaktes zur metallischen Bürstenführung, sowie der Verminderung des Lichtbogenverschieis« ses infolge Kontakttrennung,Further developments consisted of electrically adhering to the running edge of a block brush a relatively thin layer of a strongly anisotropic material made of carbon fibers (DE-OM 72 76 433), graphitized pyrolytic carbon or expanded and subsequently compressed graphite (DE-GM 77 oil o36). These abrasive brushes have not prevailed in practice. Finally, it is known to metallize the sliding on the brush guide side of the brush to reduce friction and thus improve the thermal conditions (DE-P3 871 o24). This metallization serves to establish a good contact with the metallic brush guide, as well as to reduce the arc bending due to contact separation,
2 iel der Erfindung . " 2 iel the invention . "
Es ist Ziel der Erfindung, die den bekannten Ausführungen anhaftenden Mängel weitestgehend zu beseitigen und bei geringstem Aufwand den Bürsten- und Kommutatorverschleiß zu reduzieren, um über eine Erhöhung der Lebensdauer und Verringerung der Punkstörung die Gebrauchswerteigenschaften der Maschinen zu verbessern.It is an object of the invention to eliminate the deficiencies inherent in the known designs as far as possible and to reduce the brush and commutator wear with the least expense in order to improve the utility properties of the machines by increasing the service life and reducing the punk interference.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Maßnahmen unmittelbar an der Entstehungsquelle für Punkstörungen durch Veränderung der Schleifbürsten die UrsachenThe invention is based on the object by suitable measures directly at the source of punk disturbances by changing the brushes the causes
für das Entstehen und Abstrahlen elektromagnetischer Felder abzuschwächen, um den materiellen und technischen Aufwand für Funkschutzmaßnahmen zu reduzieren.for the development and emission of electromagnetic fields, in order to reduce the material and technical costs for radio protection measures.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Axialrichtung des PormkÖrpers der Schleifbürste mit der Kornorientierung von im Gesenk gepreßten Schleifbürsten übereinstimmt und in Preßrichtung liegt und/oder die Mantelfläche aus einer metallischen Schicht besteht.The above object is achieved in that the axial direction of the PormkÖrpers the brush corresponds to the grain orientation of pressed in the die grinding brush and is in the pressing direction and / or the lateral surface consists of a metallic layer.
Die sichere Kontaktierung zwischen Schleifbürste und Bürstenführung als Ergebnis des metallischen Überzuges, z. B. chemisches Vernickeln dient gleichzeitig der Vermeidung' von Abrißfunken mit einhergehender Punkstörung.The safe contact between the brush and brush guide as a result of the metallic coating, z. B. chemical nickeling serves the same time avoiding 'Abrißfunken with concomitant Punkstörung.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, daCf durch Nutzung der vorhandenen anisotropen Eigenschaften des Biiratenwerkstoffes einer Reduzierung der Übergangsspanriung zwischen Bürste und Kommutator dient, indem die Halbleiterschicht auf dem Kommutator durch die abrasive Wirkung der genannten Maßnahmen teilweise abgetragen wird und die Entladung über Schleifbürste und Lamelle, die zur Zündung des Funkens im ionisierten Kntladungskanal führt, bereits bei niedriger Spannung erfolgt und so die aufgespeicherte Energie begrenzt ist, bei deren Abbau die Funkstorstrahlung zu verzeichnen ist,The advantage of the invention is in particular that DaCf by using the existing anisotropic properties of the Biiratenwerkstoffes a reduction of the transition SpanriPripulation between brush and commutator by the semiconductor layer is partially removed on the commutator by the abrasive action of said measures and the discharge of the brush and blade which leads to the ignition of the spark in the ionized charge channel, already takes place at low voltage and so the stored energy is limited to the degradation of the radio interference radiation is recorded,
Aueführun^sbeispiel . . ' Outline example . , '
Die Schleifbürsten, wie Graphitbürsten oder plastgebundene Barsten sind einstückig in einem bekannten Werkzeug gepreßt. Beim Einsatz von Bürsten aus kornorientiertem Graphit, sind diese Bürsten so einzubauen, daß die Preßrichtung und die Axialrichtung der Schleifbürsten, bei im Gesenk gepreßten Schleifbürsten, übereinstimmen. Die bei konventionellen >' Graphitbürsten putzenden Bestandteile können entfallen, wenn die Schleifbürste allseitig einen metallischen Überzug erhält. Diese überzüge übernehmen die Aufgabe der sonst üblichen putzenden Bestandteile» !-The abrasive brushes, such as graphite brushes or plastic-bound bars are integrally pressed in a known tool. When using brushes made of grain-oriented graphite, these brushes are to be installed so that the pressing direction and the axial direction of the brushes, when pressed in the die brushes, match. The components that clean conventional • ' graphite brushes can be omitted if the brush is given a metallic coating on all sides. These coatings take over the task of the usual cleaning ingredients » ! -
Die Aufbringung der allseitigen Metallschicht, ζ. 3, Nickelschicht, erfolgt durch naßchemische Abscheidung mit folgenden Arbeitsschritten:The application of the all-round metal layer, ζ. 3, nickel layer, by wet chemical deposition with the following steps:
- Waschen in'Aceton ~ Trocknung- Washing in acetone - drying
- Aktivierung in einer PdC/p-haltigen Lösung (Palladiumchlorid) Io min bei RaumtemperaturActivation in a PdC / P-containing solution (palladium chloride) Io min at room temperature
- Spülen ,,- Do the washing up ,,
- chemisches Vernickeln in einem )3ad der Zusammensetzung . 2o g/Liter IIi504.7 H2O (Nickelsulfat A) . 15 g/Liter NaH2 POg.H2O (Uatriumhypophosphit) . 3o g/Liter Milchsäure- chemical nickel plating in one) 3ad of the composition. 2o g / liter IIi50 4 .7 H 2 O (nickel sulfate A). 15 g / liter of NaH 2 PO 4 .H 2 O (sodium hypophosphite). 3o g / liter of lactic acid
3 g/Liter Propionsäure3 g / liter of propionic acid
1 g/Liter Bleinitrat1 g / liter of lead nitrate
bei einer Be3chichtungstemperatur von 95°C, pH-Wert 4,5 - 4,8at a coating temperature of 95 ° C, pH 4.5-4.8
- Spülung und Trocknung- Rinsing and drying
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD25784583A DD223023A1 (en) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | GRINDING BRUSHES FOR ELECTRICAL MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD25784583A DD223023A1 (en) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | GRINDING BRUSHES FOR ELECTRICAL MACHINES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD223023A1 true DD223023A1 (en) | 1985-05-29 |
Family
ID=5552856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DD25784583A DD223023A1 (en) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | GRINDING BRUSHES FOR ELECTRICAL MACHINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD223023A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9207590U1 (en) * | 1992-06-04 | 1992-08-20 | Interelectric Ag, Sachseln, Ch | |
CN100358221C (en) * | 2003-07-11 | 2007-12-26 | 马渊马达株式会社 | Commutating device for small-sized motor and manufacturing method therefor |
-
1983
- 1983-12-13 DD DD25784583A patent/DD223023A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9207590U1 (en) * | 1992-06-04 | 1992-08-20 | Interelectric Ag, Sachseln, Ch | |
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