DE1273054B - Kontaktbuerste fuer elektrische Maschinen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

• Kontaktbürste für elektrische Maschinen und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung betrifft eine Kontaktbürste aus metallischem Kupfer, Graphit und ferner Blei, Zinn und/oder Zink für elektrische Maschinen und das Verfahren zu ihrer Herstellung.
• Es ist schon lange bekannt, Kollektorkohlen durch einen Zusatz von Eisenoxyd widerstandsfähiger zu machen. Trotz eines verhältnismäßigen hohen Anteils an Eisenoxyd haben diese Kollektorkohlen keine genügende Leitfähigkeit. Man ist daher dazu übergegangen, Kontaktbürsten in der Hauptsache aus Kupfer herzustellen. Der Verschleiß dieser Kontaktbürsten ist aber verhältnismäßig hoch. Auch können sich nichtleitende Ablagerungen bzw. Filme auf dem Kollektor oder Schleifring bilden.
• Es ist auch, bekannt, die Lebensdauer der Bürsten dadurch zu verbessern, daß man dem Bürstengrundmaterial Eisen zusetzt, das bei der Herstellung der Bürsten in Eisencarbid umgewandelt wird:, um als Schleifmittel zu wirken. Das führt aber zu übermäßigem Verschleiß der Kommutatoren oder der Schleifringe, so daß die rotierenden Teile oft ausgewechselt werden müssen.
• Die Erfindung hat zur Aufgabe, die Lebensdauer der in der Hauptsache aus Kupfer bestehenden Bürsten ohne Ansteigen: dies Verschleißes zu erhöhen.. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Zusatz von reinem Mangan oder reinem Eisen oder einer Mischung von beiden in Höhe von 0,5 bis 25 Gewichtsprozent des. Gehaltes an Metall verwendet wird. Eine derartige Kontaktbürste hat eine sehr hohe Leitfähigkeit. Sie hat eine hohe Lebensdauer ohne Ansteigen des Verschleißes an den Kommutatore,n. Es wird auch das Entstehen von nichtleitenden und demnach den Kontakt verschlechternden Filmen aus Bürstenabrieb vermieden. Auch wird der Abbau von auf andere Weise entstandenen nichtleitenden Filmen erleichtert.
• Es hat sich jedenfalls herausgestellt, daß bei einem Zusatz von reinem Mangan zu Kupfer die Kontaktbürste nicht nur einen geringen Verschleiß aufweist, sondern auch bei starken Isolierungs- oder nichtleitenden Patina oder Filmbedingungen arbeite kann, ohne daß .es besonderer Härtungs- oder Schleifmittelzusätze bedarf. In gleicher Weise, aber in einem etwas niedrigerem Grad, ist das, Zusetzen von reinem Eisen oder Eisen-Mangan-Gemisch von Vorteil. Die besten Ergebnisse werden bei einem Manganzuschlag von 1 bis 10 Gewichtsprozent erzielt. Das Mangan kann in das Bürstengrundmaterial als Manganpulver, Ferromanganpulver, Kupfermanganpulver oder einer anderen manganhaltig en Pulverlegierung ,eingearbeitet werden. Bei der Herstellung der Bürste ist erfindungsgemäß darauf zu achten, daß die Bestandteile bei einer Temperatur gesintert und verdichtet werden, bei der die reinmetallischen Zusätze chemisch nicht verändert werden.
• Es folgen zwei Beispiele zur Erläuterung der Erfindung.

  Beispiel 1

  Gewichts-

  teile

  Kupferpulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,16 mm .... 78

  Bleipulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,08 mm .... 10

  Manganpulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,16 mm .... 6

  Naturgraphit, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,08 mm .... 6

  Nach Untermischen mit einer geringen Menge Formschmiermasse, wie Stearinsäure oder Zinkstearat, wird das Pulver bei 1,55 t/cm2 in eine kompakte Form gebracht, dann 1 Stunde lang bei 850° C in einer ,geeigneten Schutzatmosphäre gesintert, die der in der Pulvermetallurgietechnik normalerweise verwendeten entspricht.
• Eine aus einer derartigen Verbindung gefertigte Bürste für Motorbetrieb mit intermittierender Arbeitsweise, z. B. ein Kraftfahrzeuganlasser, besaß eine Lebensdauer von über 100 000 Arbeitsgängen pro 5 mm Bürstenlänge, wohingegen bei Nichtvorhandensein von Mangan die Lebensdauer nicht mehr als 10 000 Arbeitsgänge betrug.

  Beispiel 2

  Gewichts-

  teile

  Kupferpulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,16 mm .... 77

  Bleipulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,08 mm .... 10

  Zinnpulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,08 mm .... 2

  Eisenpulver, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,16 mm .... 5

  Naturgraphit, gesiebt

  bei einer Maschenweite von 0,08 mm .... 6

  Nach Untermischen mit einer geringen Menge Formschmiermasse wird das Pulver bei 1,55 t/cm2 in eine kompakte Form gebracht, dann 1 Stunde lang bei 850° C gesintert in einer geeigneten Schutzatmosphäre, die der in der Pulvermetallurgietechnik normalerweise verwendeten entspricht. Eine aus einer derartigen Zusammensetzung gefertigte Bürste für Motorbetrieb mit intermittierender Arbeitsweise, z. B. ein Kraftfahrzeuganlasser, besaß eine Lebensdauer von über 80 000 Arbeitsgängen pro 5 mm Bürstenlänge, wohingegen bei Nichtvorhandensein von Eisen die Lebensdauer nicht mehr als 10 000 Arbeitsgänge betrug.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Kontaktbürste aus metallischem Kupfer, Graphit und ferner Blei., Zinn und/oder Zink, für elektrische Maschinen, gekennzeichnet d u r c h einen Zusatz von reinem Mangan oder reinem Eisen oder einer Mischung von beiden in Höhe von 0,5 bis 25- Gewichtsprozent des Gehaltes an Metall.
2. 2. Verfahren zum Herstefen der Kontaktbürste nach Anspruch 1 durch Sintern und Verdichten, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile bei einer Temperatur gesintert und verdichtet werden, bei der die reinmetallischen Zusätze chemisch nicht verändert werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 249 774, 510 346, 845977.