DE10129492A1

DE10129492A1 - Schleifkohle mit Reinigungselement

Info

Publication number: DE10129492A1
Application number: DE2001129492
Authority: DE
Original assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Current assignee: Paul Vahle GmbH and Co KG
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2003-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schleifkontakt (1) zur Übertragung von elektrischer Energie, insbesondere Kohlebürsten, wobei in der Kohlebürste (2) mindestens ein Metallstück (5) eingelagert ist, welches sich von der Kontaktfläche (4) aus, insbesondere in Anpreßrichtung, in den Schleifkontakt (1) erstreckt und sich im Betrieb des Schleifkontaktes (1) mit abnutzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifkontakt zur Übertragung von elektrischer Energie, insbesondere Kohlebürsten und dessen Herstellungsverfahren.
Schleifkontakte werden heutzutage z. B. in Form von Kohlebürsten verwendet. Diese Kohlebürsten bestehen in der Regel aus verschiedenen Legierungsbestandteilen und werden entweder mittels des Preß- oder Sinterverfahrens hergestellt. Hauptbestandteile sind meist Graphit, Kupfer, Zinn, Zink und Bindemittel.
Kohlebürsten mit hohem Kupferanteil sind elektrisch hoch belastbar. Kohlebürsten mit hohem Graphitanteil weisen vorteilhaft dagegen mit einer hohen Standzeit auf. Ihre elektrische Belastung ist jedoch geringer als die von Kohlebürsten mit hohem Kupferanteil. Kohlebürsten mit hohem Kupferanteil kommen hauptsächlich dort zum Einsatz, wo hohe Ströme bei geringsten Abmessungen der Kohlebürsten erzielt werden müssen. Bei Einsatz der beschriebenen Kohlebürsten bei Spannungen größer 50 V und Stromstärken größer 1 A wird stets eine gute Übertragungssicherheit erreicht.
Bei der Übertragung von Steuerfunktionen und Datensignalen werden in der Regel nur sehr kleine Spannungen, das heißt Spannungen kleiner 24 V verwendet, wobei zusätzlich nur geringe Ströme meist im mA-Bereich auftreten. Bei der Übertragung von derartig niedrigen Energien reichen oft geringste Verschmutzungen der Kupferschienen, bzw. Belege (Oxidschicht) aus, um Datenverluste bzw. Unterbrechungen der Datenübertragung zu verursachen.
Eine Kohlebürste ist zum Beispiel aus der DE 195 49 195 bekannt. Die in der DE 195 49 195 offenbarte Kohlebürste besteht im wesentlichen aus natürlichem Graphit mit einem Anteil von weniger als 5 Gew.-% Asche mit weiteren Bestandteilen an Schmier- und Putzmitteln sowie einem Anteil von Kohlefasern, die auf der Basis von Polyacrylnitrit oder Pech herstellbar sind, wobei die Kohlefasern eine metallische Beschichtung aufweisen. Der Einsatz von metallisch beschichteten Kohlefasern oder aber auch der Einsatz von hochwertigen Legierungsbestandteilen wie z. B. Silbergraphit verbessert zwar die Übertragung von Steuer- und Datensignalen, verursacht jedoch relativ hohe Fertigungskosten und ist zudem aufwendig in der Herstellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Schleifkontakte derart weiter auszubilden, daß diese auch für den Einsatz für die Datenübertragung geeignet sind und eine Selbstreinigung der Kontaktoberflächen im Betrieb erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Schleifkontaktes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowie Herstellungsverfahren für die erfindungsgemäßen Schleifkontakte ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Bei der Erfindung werden vorteilhaft Metalllitzen oder Metallteile bzw. -stücke beim Herstellungsprozeß der Schleifkontakte eingearbeitet. Es ist jedoch auch möglich, herkömmliche Kohlebürsten mit den erfindungswesentlichen Merkmalen auszustatten, in dem Bohrungen in die Kohlebürsten eingebracht werden, wonach dann Metalllitzen oder sonstige metallische Teile in die Bohrungen eingepreßt werden. Die Bohrungen werden vorteilhafter Weise in die Kontaktfläche des Schleifkontakts eingebracht. Durch das Vorsehen von einstückigen metallischen Teilen, insbesondere Metalllitzen, welche mit der Schleifkontaktfläche fluchtend abschließen, wird die Schleifleitung, insbesondere deren Kupferschiene, bzw. deren Belag fortwährend durch die Metallteile bzw. Metalllitzen beim Betrieb der Schleifleitung gereinigt. Die Metallteile bzw. Metalllitzen wirken dabei wie eine Art Drahtbürste, die den Abrieb des Schleifkontakts permanent reinigen.
Nachfolgend werden mögliche Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Schleifkontakts anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitendarstellung eines erfindungsgemäßen Schleifkontakts mit senkrecht zur Kontaktoberfläche angeordneten Metalllitzen;
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Schleifkontakt mit schräg zur Flächennormalen angeordneten Metalllitzen;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schleiffläche eines erfindungsgemäßen Schleifkontakts.
Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schleifkontakt 1. Der Schleifkontakt 1 hat eine Halterung 2, in der eine gesinterte oder gepreßte Kohlebürste sicher gehalten ist. Die Kohlebürste 3 weist eine Kontaktfläche 4 auf, mit der der Schleifkontakt 1 z. B. auf einer nicht dargestellten Kupferschiene aufliegt. In der Kohlebürste 3 sind mehrere Metalllitzen 5 beabstandet zueinander angeordnet, wobei die Metalllitzen parallel zur Flächennormalen der Kontaktfläche 4 angeordnet sind. Die Enden 6 der Metalllitzen 5 enden fluchtend mit der Kontaktfläche 4 und nutzen sich während des Betriebs des Schleifkontakts 1 gleichsam mit dem Material der Kohlebürste 3 ab.
In der Fig. 2 ist ein Schleifkontakt 1 dargestellt, der prinzipiell identisch mit dem Schleifkontakt gemäß der Fig. 1 aufgebaut ist, mit dem einzigen Unterschied, daß die Metalllitzen 5 nunmehr schräg zur Flächennormalen der Kontaktfläche 4 angeordnet sind. Es ist zudem denkbar, daß die verschiedenen Metalllitzen 5 in unterschiedlichen Richtungen zur Flächennormalen der Kontaktflächen 4 angeordnet sind. Durch die schräge Anordnung kann sich ein noch besserer Reinigungseffekt ergeben.
Die Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die Kontaktfläche 4 der Schleifleitung gemäß der Fig. 1 oder 2. Die Enden 6 der Metalllitzen 5 liegen frei, so daß diese mit der Oberfläche einer Schleifleitungsschiene in Kontakt kommen können, um diese beim Betrieb der Schleifleitung zu reinigen.
Sofern der Schleifkontakt breiter ausgeführt ist als in Fig. 3 dargestellt, ist es möglich, mehrere Metalllitzen 5 parallel zur Längserstreckung des Schleifkontakts anzuordnen, damit die Schleifleitungsschiene über ihre gesamte Breite während des Betriebs gereinigt wird.

Claims

1. Schleifkontakt (1) zur Übertragung von elektrischer Energie, insbesondere Kohlebürsten, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kohlebürste (2) mindestens ein Metallstück (5) eingelagert ist, welches sich von der Kontaktfläche (4) aus, insbesondere in Anpreßrichtung in den Schleifkontakt (1) erstreckt und sich im Betrieb des Schleifkontakts (1) mit abnutzt.

2. Schleifkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallstück (5) ein durchgehender metallischer Festkörper ist.

3. Schleifkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallstück (5) eine Metalllitze ist, die insbesondere aus einem Draht gewonnen wird.

4. Schleifkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge mindestens dem maximalen zu verschleißenden Bereich des Schleifkontakts (1) entspricht.

5. Schleifkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Metallstücke (5) über die Kontaktfläche (4) des Schleifkontakts (1) verteilt im Schleifkontakt (1) angeordnet sind.

6. Schleifkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Metallstück (5) schräg zur Kontaktfläche (4) im Schleifkontakt (1) angeordnet ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kontaktfläche (4) des Schleifkontakts (1) mindestens eine Bohrung eingebracht wird und anschließend jeweils mindestens ein Metallstück oder eine Metalllitze (5) in die Bohrung bzw. Bohrungen eingepreßt wird.

8. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Metallstück (5) mit in den Schleifkontakt eingepreßt oder eingesintert wird.