DE1090304B

DE1090304B - Impraegnierte Buersten fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE1090304B
Application number: DESCH23030A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Gerd Hinrichs; Richard Weiss
Original assignee: Schunk and Ebe GmbH
Current assignee: Schunk and Ebe GmbH
Priority date: 1957-11-02
Filing date: 1957-11-02
Publication date: 1960-10-06

Description

Imprägnierte Bürsten für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf Bürsten mit verbesserten Arbeitseigenschaften und verlängerter Lebensdauer für Stromabnahmevorrichtungen an solchen elektrischen Maschinen, die unter besonderen, von den normalen wesentlich abweichenden, atmosphärischen Bedingungen arbeiten. So tritt bei sehr trockener Atmosphäre, wie sie z. B. in großen Höhen vorkommt, bei den allgemein verwendeten Bürsten ein außerordentlich hoher Verschleiß auf. Man führt diese ungewöhnlich rasche Bürstenabnutzung darauf zurück, daß die unter normalen atmosphärischen Bedingungen bestehende Feuchtigkeits- und Oxydschicht fehlt, die sonst eine gewisse Schmierung zwischen Bürstenmaterial und den Kollektorteilen bewirkt. Durch besondere Zusätze, die dem Bürstenmaterial beigemengt oder durch Imprägnieren in die Bürste eingebracht werden, versucht man auf der Kollektorlauffläche bzw. auf dem Schleifring einen Schmierfilm zu erzeugen, um somit den Verschleiß der Bürste herabzusetzen und deren Lebensdauer zu erhöhen.
Verschiedene Zusätze wurden schon zu diesem Zweck vorgeschlagen, wie z. B. Trichloräthylen oder Metallhalogenide. Auch aromatische, chlorierte Vert-indungen und hierbei besonders chlorierte Verbindungen des Benzols und Naphthalins wurden schon genannt. Weiter ist es bekannt, die Bürsten mit Paraffin zu tränken. Aber fast alle uns bekannten Vorschläge weisen beachtliche Nachteile auf, und durch die meisten von ihnen konnte die Lebensdauer nicht einmal in ausreichendem Maße verlängert werden. So neigten einige Tränkungsmittel dazu, relativ schnell aus dein Bürstenmaterial wieder auszutreten, andere wiederum verursachten ein Korrodieren der metallischen Stromübertragungsteile. Wieder andere ließen sich schwer und nur unter größerem Kostenaufwand in die Bürsten einbringen.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher zum Ziel gesetzt, eine Bürste zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet und die, -ohne iibermäßiger Abnutzung zu unterliegen, in von der normalen wesentlich abweichenden Atmosphären verwendet werden kann und bei normalen Bedingungen eine längere Lebensdauer aufweist.
Eigene, eingehende Versuche, die auf elektrischen Maschinen unter annähernd absoluter Trockenheit und unter tiefen Temperaturen durchgeführt wurden, wie sie z. B. in großen Höhen auftreten, haben bei Bürsten, die mit chlorierten, höhermolekularen Kohlenwasserstoffen aliphatischer Natur getränkt wurden, überraschend gute Ergebnisse gebracht. Bei diesen Versuchen wurden Bürsten mit verschiedenen materialmäßigen Zusammensetzungen verwendet und sowohl mit reinen, flüssigen als auch mit festen, in organischen Lösungsmitteln gelösten oder geschmolzenen, chlorierten, höhermolekularen Kohlenwasserstoffen aliphatischer Natur -getränkt. Als Grundmaterial dieser Bürsten wurde harter Kohlenstoff, Elektrographit, Naturgraphit, Mischungen aus diesen Stoffen oder Mischungen aus Graphit mit Metallen sowie reine Metalle und Metallegierungen genommen.
Besonders große Mengen an Imprägniermittel können in die Kunstkohlen eingebracht werden, wenn man Vakuum und anschließend Druck bei erhöhten Temperaturen anwendet. Oft genügt es aber auch, insbesondere bei den mit Lösungsmitteln verdünnten Flüssigkeiten, die Kohlenbürsten für eine gewisse Zeit in dem Imprägniermittel bei normalem Druck und Zimmertemperatur liegenzulassen.
Alle diese Bürsten zeigten auch bei den schwierigsten Betriebsbedingungen unerwartet geringe Verschleißwerte. Der Verschleiß war zum Teil geringer als bei eingetränkten Bürsten unter normaler Atmosphäre. Bei den getränkten, unter normalen Bedingungen arbeitenden Bürsten konnte eine wesentliche Verlängerung der Lebensdauer erreicht werden.
Der technische Fortschritt der erfindungsgemäß imprägnierten Bürsten wird durch die folgenden Versuchsvergleichsergebnisse klar herausgestellt.
Es wurden auf Verschleiß unter Höhenbedingungen Bürsten der gleichen Kohlequalität geprüft, und zwar 1. unimprägnierte Bürsten, 2. mit 2,6'% Paraffin imprägnierte Bürsten, 3. mit 2,5 0/0, Chlorparaffin imprägnierte Bürsten. Die Bürsten wurden bei dem Versuch mit 20 Amp./em2 belastet. Die Umfangsgeschwindigkeit des Kollektors betrug 19 m/sec. Der Luftdruck in der Höhenkammer war 50 mm Hg-Säule. Die Luft in der Kammer wurde so getrocknet, daß mit den normalen Hygrometern der Feuchtigkeitsgehalt der Luft nicht mehr meßbar war. Unter den genannten Bedingungen betrug der mittlere Verschleiß: 1. bei den nicht imprägnierten Bürsten a) bei der Plusbürste etwa 5830 l,/h, b) bei der Minusbürste etwa 5580 R/h, -2. bei mit Paraffin imprägnierten Bürsten a) bei der Plusbürste etwa 2,75 g/h, b) bei der Minusbürste etwa 5,80 @/h, 3. bei mit Chlorparaffin imprägnierten Bürsten a) bei der Plusbürste etwa 0,70 #x/h, b) bei der Minusbürste etwa 1,60 g/h.
Wie aus-den Versuchsergebnissen hervorgeht, erhöht sich die Lebensdauer von Chlorparaffin imprägnierten Bürsten gegenüber den mit normalem Paraffin imprägnierten Bürsten um das 3- bis 4fache.

Claims

PATENTANSPRCCHE: 1. -Kohlebürste für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß dieKohlebürste chlorierte, höhermolekulare Kohlenwasserstoffe aliphatischer Natur enthält.
2. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste mit chlorierten, höhermolekularen Kohlenwasserstoffen aliphatischer Natur imprägniert ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 621 108.