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Schmiermittel für elektrische Schleifkontakte oder Lager Die Verwendung
von festen Materialien als Schmiermittel wird immer wichtiger. Bei bestimmten Arbeitsbedingungen
arbeiten vielfach die üblicherweise verwendeten organischen oder halborganischen
flüssigen Schmiermittel nicht zuverlässig. Die Raumerforschung und die hierfür nötigen
elektrischen Ausrüstungen haben das Suchen nach geeigneten Schmiermitteln angespornt,
welche einer ultrahohen Vakuumumgebung oder einer hohen Strahlungseinwirkung widerstehen
können, ohne übermäßig zu verdampfen oder die guten Schmiereigenschaften zu verlieren.
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Ein Material, welches häufig als solches Schmiermittel verwendet wird,
ist Graphit. Er vermag die Reibung und die tatsächliche Abnutzung von metallischen
Oberflächen in Schleifkontakten bei erhöhten Temperaturen zu verringern. Sein großer
Nachteil für die Verwendung als festes Schmiermittel ist jedoch, daß er die Reibung
und die Abnutzung in Abwesenheit von Wasserdampf nicht reduzieren kann. Eine Bedingung,
welche in großen Höhen und dem Weltenraum auftritt. Eine zweite Gruppe von Verbindungen,
welche gute reibungsvermindernde Eigenschaften gezeigt hat, ist Molybdändisulfid
und ähnliche Verbindungen. Sie sind zwar nicht ganz so beständig gegen Sauerstoff
wie Graphit. Ihre Schmiermittelwirkung bleibt aber in Abwesenheit von Wasserdampf
unverändert.
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Noch größer sind die Schwierigkeiten bei elektrischen Schleifkontakten,
wie elektrischen Bürsten, in dynamoelektrischen Maschinen, wie Motoren und ; Generatoren,
wenn ein gutes elektrisches Leitvermögen und eine bestimmte Schmierung gefordert
werden. Üblicherweise werden Kohle- oder Graphitbürsten verwendet, die auch meist
genügen. In großen Höhen oder im Weltenraum dürften jedoch solche Bürsten in längstens
einer Stunde zerstört sein. Sie müssen mit einigen weiteren Schmiermitteln ausgestattet
sein. Geeignete Verfahren sind z. B. die Einarbeitung von wirksamen Mengen von festen
Schmiermitteln, beispielsweise von Molybdändisulfid, nach bestimmten Verfahren in
Kohlebürsten. Diese festen Schmiermittel umfassen die meisten Disulfide, Diselenide
und Ditelluride von Molybdän, Titan, Zinn und Zirkon. Durch Zugabe dieser festen
Schmiermittel erhält man eine hinreichende Bürstenschmierung. Ihr hoher elektrischer
Widerstand bedingt jedoch weitere Schwierigkeiten. Auf Grund des regellosen und
hohen Bürsten-Kollektor-Kontaktwiderstandes geht oft die Leistung der dynamoelektrischen
Maschine zurück.
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Zur Vermeidung dieses Nachteiles wurde ein elektrischer Schleifkontakt
für den Weltenraum und den Einsatz in ähnlichen harten Bedingungen entwickelt. Es
konnten Schmiereffekte bei verschwindend kleinen elektrischen Verlusten erreicht
werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte, selbstschmierende elektrische
Schleifkontakte solcher Qualität herzustellen,. daß ein Minimum an elektrischen
Verlusten und an Kontaktwiderstand erreicht wird und das Kontaktteil bei geringem
Druck oder Vakuum und geringem Sauerstoffgehalt über einen weiten Temperaturbereich
verwendet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß man Schmiermittel verwendet,
welche erfindungsgemäß Niobdiselenid enthalten. Dieses wirkt stark reibungsvermindernd
und hat gleichzeitig ein gutes elektrisches Leitvermögen.
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Die festen Schmiermittelbestandteile besitzen ein gutes elektrisches
Leitvermögen in Lagern und anderen mechanischen Geräten, für welche eine gute Schmierung
gefordert wird. Sie werden so auch mit Vorteil in selbstschmierenden elektrischen
Schleifkontakten von dynamoelektrischen Maschinen verwendet. Diese sind durch minimale
Kontaktwiderstandsverluste charakterisiert. Die Kontaktteile sind geeignet für geringe
Drücke oder Vakuum und geringen Sauerstoffgehalt über weite Temperaturbereiche.
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Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte, selbstschmierende elektrische
Schleifkontakte oder Lager solcher Qualität herzustellen, daß ein Minimum an elektrischen
Verlusten und an Kontaktwiderstand erreicht wird und das Kontaktteil bei geringem
Druck oder Vakuum und geringem Sauerstoffgehalt über
einen weiten
Temperaturbereich verwendet werden kann. Dies wird erfindungsgemäß durch die Verwendung
von Niobdiselenid allein oder in Mischung mit anderen bekannten Lösungs- und Suspensionsmitteln,
gegebenenfalls zusammen mit Harz- und Metallbindern als Schmiermittel für elektrische
Schleifkontakte oder Lager erreicht. Das Schmiermittel wirkt stark reibungsvermindernd
und hat gleichzeitig ein gutes elektrisches Leitvermögen.
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Ferner bewirkt das erfindungsgemäß verwendete Schmiermittel gleichzeitig
eine gute Reibungsverminderung eines Teiles, das einer mechanischen Reibung unterworfen
ist. Hierzu ist es vorteilhaft, wenigstens die der Reibung unterworfene Oberfläche
mit einem öder mehreren der ausgewählten festen Schmiermittel allein oder in Kombination
mit Harz- oder Metallbindern oder in Kömbinätion mit einem Lösungs-oder Suspensionsmittel
zu versehen. Es können auch bei Erzeugnissen,welche sich berührende Teile enthalten,
die Reibungsflächen mit einer Schicht oder einem Film versehen werden, der das erfindungsgemäß
verwendete feste Schmiermittel enthält. Es kann auch ein Harz- oder ein Metallbinder
eingesetzt werden. Auch die Verwendung zusammen mit Lösungs- oder Suspensionsmitteln
ist möglich.
Die Reibungskoeffizienten wurden bestimmt durch Pressen eines rotierenden Knopfes
des betreffenden Schmiermittels gegen eine Platte aus rostfreiem Stahl bei 25°C
in Luft.
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Aus Tabelle I ist der Reibungskoeffizient bei einem Druck von 5;6
kg/cm2 zwischen den Berührungsflächen für Geschwindigkeiten von 7,35 und 70 Fuß
pro Minute ersichtlich. Die Teste wurden bei Raumtemperatur ausgeführt. Es sei bemerkt,
daß die Werte für die spezifische Reibung für Niobdiselenid in der Tabelle I fürgetempertes
Niobdiselenid gelten.
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Weitere hervorragende Eigenschaften von Niobdiselenid im Vergleich
zu MOS2 und Graphit sind aus der folgenden Tabelle II ersichtlich: In der folgenden
Tabelle HI sind Abrieb- und Reibungseigenschaften von Materialien auf M-10-Werkzeugstahlscheiben
in trockener N2-Atmosphäre angegeben, die besonders deutlich die Vorteile bei Verwendung
von NbSe2-Schmiermitteln gegenüber den bekannten MOS2, WSe2, MoSe2 oder graphithaltigen
Schmiermitteln zeigen.
| Tabelle III |
| M-10-Werkzeugstahl bei Mo-V440C-SS-Werkzeugstahl |
| Material 71,1°C bei 71,1°C |
| durchschnittliche Abrieb in durchschnittliche Abrieb in |
| Reibungszahl mm/10 Min. Reibungszahl mm/10 Min. |
| Graphit........................ 0,04 0,2 0,04 0,2 |
| MOS2.......................... 0,03 Pa) 0,03 P |
| WSe2 .......................... 0,02 P 0,03 P |
| MoSe2 ......................... 0,02 P 0,02 P |
| NbSe2 .........:............... 0,06 P - - |
| a) Polierte Oberfläche |
Die Erfindung wird durch die Zeichnung erläutert, in welcher F i g.1 und 2 Querschnitte
von selbstschmierenden elektrischen Kontaktbürsten und F i g. 3 bis 5 Längsschnitte
bzw. ein Teillängsschnitt von Lagern sind.
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Es wurde gefunden, daß Niobdiselenid eine ausgezeichnete Kombination
der Eigenschaften zeigt. Seine schmierenden oder reibungsvermindernden Eigenschaften
sind gewöhnlich höher als bei Graphit und festen Schmiermitteln, wie Molybdändisulfid,
während sein elektrisches Leitvermögen im wesentlichen dem Graphit äquivalent ist.
Niobdiselenid ist gegen Oxydation beständig bis ungefähr 350 bis 400°C in Luft und
ist thermisch stabil bis zu 1000°C in einem neutralen oder nichtoxydierenden Gas
oder in hohem Vakuum. So kann es als Schmiermittel über einen relativ weiten Temperaturbereich
bei variierenden Bedingungen verwendet werden.
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Der elektrische Widerstand von Niobdiselenid ist nur 0,535₧10-3#-cm
im Vergleich zu 1,4-10-3#-cm für Graphit. Ein Vergleich der Schmiereigenschaften
und des elektrischen spezifischen Widerstandes von Niobdiselenid, Molybdändisulfid
und Graphit ist aus der Tabelle I ersichtlich.
Elektrische Bürsten aus Kohle oder Graphit sind besonders geeignet
für die Verwendung in großen Höhen oder im Weltenraum. Von den Schmierverbindungen
werden im allgemeinen etwa 5 bis 20% - bezogen auf das Gewicht der Bürste - eingearbeitet.
Während das Schmiervermögen von Graphit bei niedrigen Drücken von Sauerstoff und
in Abwesenheit von Wasserdampf vermindert wird, haben diese Verbindungen kleine
Reibung zwischen der Bürste und dem Kollektor. Geeignete Verfahren sind aus den
F i g.1 und 2 ersichtlich. In F i g.1 ist eine elektrische Bürste 10 aus Graphit
dargestellt mit einer Seitenfläche 12, welche eine Schicht der erfindungsgemäß verwendeten
Schmierverbindung enthält. In F i g. 2 ist eine andere elektrische Bürste 40 gezeigt
mit Teilchen einer Schmierverbindung 16, welche auf der Bürste verteilt sind. Beide
berühren einen Kollektor 20. Bei Verwendung von Molybdändisulfid ist es vorteilhaft,
große Teilchen zu verwenden; wenn ein geringer Kontaktwiderstand gewünscht wird,
können kleine Teile Niobdiselenid verwendet werden.
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Das erfindungsgemäß verwendete Niobdiselenid kann in beliebiger Menge
zugegen sein, ohne die Güte eines elektrischen Schleifkontaktes oder einer Bürste
ernstlich zu gefährden. Der Kollektor 20 in F i g.1 kann ein Schleifring sein. Er
kann aus Kupfer und Eisenlegierungen oder aus Silber bestehen. Es kann auch ein
Kupferkontaktteil ähnlich der Bürste 10 gegen einen Kollektor oder einen Schleifring
gepreßt werden, welcher Graphit oder Kupfer und eine erfindungsgemäß verwendete
Schmierverbindung enthält.
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Während es zweckmäßig ist, zu Kohlebürsten weniger als 1/2% von Niobdiselenid
hinzuzugeben, müssen größere Mengen in der Größenordnung von 5 % und mehr zugegen
sein, um gute Ergebnisse bei Bedingungen zu erhalten, die einem Hochvakuum entsprechen.
So wird z. B. in eine Bürste im wesentlichen reines Niobdiselenid eingearbeitet.
Jedoch entsteht bei dieser Bürste ohne die beschriebene Hitzebehandlung und Temperung
leicht ein Film. Mit dem später beschriebenen Tempern ist dieses Problem praktisch
beseitigt.
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Seitdem jedoch bekannt ist, daß die meisten, aber nicht alle Schleifkontakte
oder Bürsten, die bedeutend weniger als 100 % Niobdiselenid enthalten und daneben
einen namhaften Anteil Graphit oder einen Kohlebinder, diese Filmbildung zeigen,
wird dem keine besondere Beachtung mehr gezeigt. Während in einem elektrischen Schleifkontaktteil
praktisch jede Menge Niobdiselenid befriedigend schmiert, werden bei Verwendung
für große Höhen oder im Vakuum ungefähr 5 % - bezogen auf das Gesamtgewicht des
Kontaktteiles - Niobdiselenid in einem Kohlekontaktteil, beispielsweise einer Kohlebürste,
verwendet. Im allgemeinen erhält man vorzügliche Kohlebürsten bei einem Gehalt von
ungefähr 5 bis 35 Gewichtsprozent Niobdiselenid; optimale Werte werden mit ungefähr
10 bis 20% - bezogen auf das Gewicht des ganzen Kontaktteiles oder der Bürste -erhalten.
Der Ausdruck »Kohle«, wie er hier im Zusammenhang mit einem Kontaktteil oder einer
Bürste gebraucht wird, soll die Verwendung von Kohle oder Graphit oder deren Mischungen
ausdrücken und soll auch Metallpulver, wie z. B. Kupfer, einschließen.
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Das erfindungsgemäß verwendete Niobdiselenid kann in den oben angegebenen
Bereichen nicht nur in elektrischen Kohlekontaktteilen oder Bürsten, sondern auch
in Nichtkohle-Kontaktteilen eingesetzt werden. So können z. B. elektrische Schleifkontaktteile
aus Metallen, wie Silber, Gold, Platin, Kupfer, und deren Legierungen wirksam geschmiert
werden durch Einarbeitung von Niobdiselenid in den oben für Kohlekontakte angegebenen
Bereichen. Diese Nichtkohlekontakte sind vielversprechend in gewissen besonders
kritischen Verwendungen im Weltenraum, wo man einen hohen elektrischen Strom durch
einen elektrischen Schleifkontaktteil leiten wird, bei einem Minimum an Kontaktwiderstand.
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Ein anderer Vorteil, bedingt durch das elektrische Leitvermögen und
die kleine Reibung bei Verwendung von Niobdiselenid in elektrischen Geräten, macht
sich in verschiedenen Anwendungen bemerkbar, wo es gewünscht wird, eine rotierende
Welle wirksam einzuschleifen, beispielsweise eine Rotorwelle. Diese Welle kann wirksam
eingeschliffen werden durch ein Lager, welches mit Niobdiselenid geschmiert ist,
das wegen seines Leitvermögens ein wirksames Einschleifen der rotierenden Welle
in die Lagerhülse erlaubt, wobei die reibungsvermindernden Eigenschaften beibehalten
werden.
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Es kann irgendein Niobdiselenid erfindungsgemäß als Schmiermittel
verwendet werden, meist wird aber ein entsprechend oben behandeltes selenfreies
Niobdiselenid verwendet. Wenn Niobdiselenid durch Reaktion der stöchiometrischen
Mengen von Niob und Selen hergestellt wird, enthält es meist eine geringe Menge
an freiem Selen. Durch Erhitzen des Niobdiselenids auf eine Temperatur über die
Verdampfungstemperatur von Selen im Vakuum kann dieses entfernt werden. So kann
z. B. Niobdiselenid erhitzt werden auf ungefähr 400°C oder höher im Vakuum, bei
einem Druck von ungefähr 5 mm Hg oder weniger mit irgendwelchen Mitteln, um den
Selendampf zu kondensieren. Während die Gegenwart eines geringen Überschusses von
Niobdiselenid bei den üblichen Verwendungen, wie in den meisten handelsüblichen
Kohlebürsten, nicht nachteilig ist, ist ihre Gegenwart von großem Nachteil bei der
Einarbeitung von Niobdiselenid in eine Bürste, ein Lager oder andere Teile durch
Verfahren, wie z. B. Sintern. So ist beispielsweise die Einarbeitung von unbehandeltem
Niobdiselenid in ein Silberpulver, welches nachfolgend durch Sintern kompaktiert
wird, in Gegenwart von überschüssigem Selen nachteilig, da dieses bei der Sinterungstemperatur
von Silber verdampft. Es würden sich Blasen in dem Teil bilden. Ferner können sie
mit den anderen Bestandteilen des Teiles reagieren oder legieren, wodurch ihre Leitfähigkeit
stark beeinträchtigt wird. Die Hitzebehandlung des Niobdiselenid beseitigt diese
Probleme.
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Mit besonderem Vorteil wird Niobdiselenid - wie oben angeführt - als
Schmiermittel in elektrischen Schleifkontakten verwendet. Auf Grund seiner guten
Schmiereigenschaften ist aber auch sonst seine Anwendung vorteilhaft. Daß Niobdiselenid
als Schmiermittel gleich oder besser als die bekannten festen Schmiermittel, wie
Molybdändisulfid, ist, wird bei verschiedenen Anwendungen augenscheinlich.
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Bei hohen Drücken oder hohen Geschwindigkeiten oder beiden neigt Niobdiselenid
vielfach zur Filmbildung. Die Bildung von Filmen kann in gewissen Fällen nicht erwünscht
sein, da hierdurch der Reibungskoeffizient leicht erhöht wird. Diese übermäßige
Tendenz zur Filmbildung kann erleichtert
werden durch Erhitzen oder
Tempern des Niobdiselenids, Niobdiselenid wird üblicherweise hergestellt durch Reaktion
von stöcbiometrischen. Mengen von pulverisiertem Niob und Selen in einem evakuierten,
abgedichteten Siliziumdioxydkessel bei ungefähr 450°e. Die Temperatur wird dann
auf 750°C erhöht, und das Reaktionsprodukt wird wenigstens 15 Stunden auf dieser
Temperatur gehalten, um die Reaktion zu vervollständigen. Ein auf diese oder ähnliche
Weise hergestelltes Niobdiselenid wird bei Verwendung als Schmiermittel unter hohem
Druck oder bei hoher Geschwindigkeit im allgemeinen leicht einen Film bilden, welcher
vielfach nicht erwünscht ist. Diese Neigung zur Filmbildung wird erleichtert, wenn
die Verbindung einer weiteren Wärmebehandlung bei wenigstens 900°C unterworfen wird,
wobei die obere Temperaturgrenze nicht die Zersetzungstemperatur überschreiten soll,
Bei verwickelten Bedingungen soll in. Abwesenheit von reaktionsfähigen Gasen, bei
spielsweise im Vakuum oder in Argon, mehrere Stunden, beispielsweise 4 bis 6 Stunden
oder länger, auf 2000°C erhitzt werden, Durch diese Behandlung erhält das Material
ein gutes kristallines Aussehen. Die Vorteile, welche bei der Behandlung bei diesen
hohen Temperaturen eintreten, sind am besten aus der Tabelle IV ersichtlich, in
welcher die Reibungskoeffizienten von üblicherweise bei hoher Hitze behandeltem
Niobdiselenid bei Drücken von 5,6 und 11,9 kg/cm2 angefüllt sind, Die Reibungskoeffizienten
bei diesen Bedingungen wurden nach jeweils 1 und 10 Minuten bestimmt.
| Tabelle IV |
| Vergleich der Reibungskoeffizienten |
| von getempertem und ungetempertem NbSe2 |
| Betriebs- |
| bedingungen Keine Hitze- Hitzebehandlung |
| Druck Gesehwindig- behandlung nach bei 1000°G nach |
| keit |
| kg/cm2 FußjeMinute 1 Minute 10Minuten 1 Minute 10Minuten |
| 5,6 7 0,12 0=12 0,13 0,13 |
| 5,6 35 0,12 0,23 0,121 0,121 |
| 5,6 70 0,15 0,20 0,091 0,125 |
| 11,9 7 0,11, 0,14 0,168 0,168 |
| 11,9 35 0,12 0,23 0,158 0,132 |
| 11,9 70 0,17 0,27 0,122 0,115 |
Wie aus der Tabelle IV ersichtlich ist, tritt eine markante Verbesserung der getemperten
Muster im Vergleich zu den nichtgetemperten Mustern im Hinblick auf die Reibungskoefßzienten
ein. Lies wird der Tatsache zugeschrieben, daß dis Tendenz zur leichter Filmbildung
der urigetemperten Muster erleichtert wird durch die Hitzebehandlung. Wo es gewünscht
wird zu schmieren unter hohen Drücken oder bei hohen Geschwindigkeiten oder beiden
oder wo es wünschenswert ist, eine Verbindung nmit hohem Niobdiselenidgehalt zu
verwenden, beispielsweise 30% oder mehr, wird vorgeschlagen, das Niobdiselenid entsprechend
den obigen Angaben mit Hitze zu behandeln. Wenn jedoch die Verwendung keine besondere
Beanspruchung erfordert, wie z. B, bei einer elektrischen Bürste,, welche im allgemeinen
weniger als 10 Gewichtsprozeut Niobdiselenid enthält, wird die unbehandelte Verbindung
im allgemeinen ebenso genügen wie das getemperte Niobdiselenid, Wenn jedoch, wie
bereits angeführt, Metallniobdiselenidteile durch Sintern oder ähnliche Verfahren
hergestellt werden, ist nach Möglichkeit ein hitzebehandeltes Niobdiselenid zu verwenden,
bei welchem das überschüssige Selen entfernt ist.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert: Beispiel
1 Eine Kohlebürste wurde hergestellt durch Vereinigung von relativ kleinen Kohleteilchen
(in der Größenordnung von 40 Mikron), Graphit oder übliche Kohle oder deren Mischungen
mit ungefähr 15%, Niobdiselenid, bezogen auf das Gewicht der Bürste, und ungefähr
25%, eines Harzbinders, wie z. B. Phenolharz, bezogen auf das Gewicht des trockenen
Kohle und Niobdiselenidpulvers. Die Bestandteile werden innig vermischt und bei
einem Druck von 70 kg/cm2 bei ungefähr 100 bis 200°C während einer halben Stunde
zu einem Körper verpreßt. Der Körper wurde in einer nichtoxydierenden Atmosphäre
ungefähr 4 Stunden auf 800°C erhitzt. Man erhält eine selbstschmierende Bürste,
welche einen sehr geringen Kontaktwiderstand zeigt. Sie ist ferner geeignet für
den Einsatz in großen Höhen und kann sogar im Vakuum verwendet werden.
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Nach bekannten Verfahren können größere Mengen - bis zu 50 Gewichtsprozent
oder mehr - von gewissen Zusätzen, wie Metallhalogeniden, beispielsweise Bleijodid,
in die Kohlebürsten eingearbeitet werden, um ihr ganz bestimmte Eigenschaften zu
verleihen. Solche Zusätze können in eine nach Beispiel t hergestellte Kohlebürste
durch eine nachträgliche Behandlung eingearbeitet werden. Ganz allgemein werden
jedoch bei den erfindungsgemäß hergestellten Kohlebürsten geringere Zusätze oder
auch gar keine verwendet. Beispiel Eine elektrische Kohlebürste wurde hergestellt
durch gutes Vermischen von relativ kleinen Kohleteilehen (in der Größenordnung von
40. Mikron) mit ungefähr 151>/o Niobdiselenid, bezogen auf das Gewicht der Bürste
und der entsprechenden Menge Silber. Dann wurde diese Mischung kalt gepreßt bei
einem Druck von ä115 kg/cmz bei 1004'C und schließlich bei 750°C während 6 Stunden
in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum gesintert. Die so erhaltene Bürste hat
ein außerordentlich hohes elektrisches Leitvermögen, weil Silber im Vergleich zu
Kohle ein vorzüglicher Leiter ist. Ferner sind die selbstschmierenden Eigenschaften
hervorragend. Bemerkt sei, daß das für die Herstellung der Silberbürste verwendete
Niobdiselenid vorbehandelt werden! sollte, um das überschüssige Selen zu entfernen.
Hierzu wurde es im Vakuum auf ungefähr 400°C erhitzt, bei einem Druck von 5 mm Ng.
Dadurch wird eine Blasenbildung des gesinterten Silbers. verhindert.
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Beispiel 3 Eine Lagerhülse wurde gemäß der Erfindung wie folgt geschmiert:
In F i g. 3 rotiert die Welle 30 in einer Lagerhülse 32. Die Lagerhülse 32 enthält
eine Lagerauskleidung 34, welche eine bedeutende Menge, z: B. ungefähr 25
Gewichtsprozent Niobdiselenid in
einem Harz, z. B. einem Phenolharz,
enthält oder einen gesinterten Metallbinder. Für das Lager ist keine äußere Schmierung
erforderlich. Um eine möglichst gute Wirkung zu erreichen, kann die Welle 30 in
der Lagerhülse 32 liegen, wie dies beispielsweise bei der Rotorwelle eines Elektromotors
der Fall ist. Es kann dann die Lagerhülse 32 bestehen aus einem elektrisch leitenden
Material, wie einer Bronze, welche ungefähr 25 Gewichtsprozent Niobdiselenid enthält.
Hieraus kann entweder die ganze Lagerhülse bestehen oder nur die Lagerauskleidung.
Die Einarbeitung des Schmiermittels kann durch Sintern der innig gemischten und
kompaktierten Bronze und dem Niobdiselenidpulver während etwa 6 Stunden bei 800°C
vervollständigt werden. Beispiel 4 In F i g. 4 ist ein anderes Lager dargestellt,
welches eine Welle 30 enthält, welche rotiert in einer Lagerhülse 36, welche mit
einer Schmiermittelöffnung 38 versehen ist. In die Öffnung 38 wird eine wirksame
Menge Niobdiselenid eingeführt, welches suspendiert ist in Öl, Wasser oder irgendeinem
anderen geeigneten Medium, je nach der besonderen Verwendung.
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Wenn die Fläche einer rotierenden Welle über ihre ganze Länge in einem
Lager gehalten wird, welches der Reibung unterworfen ist, wird diese Fläche mit
Niobdiselenid überzogen, um die reibungsvermindernden Eigenschaften zu verbessern.
Die Oberfläche der Berührungsfläche kann mit Niobdiselenid behandelt werden, indem
man dieses auf diese Oberfläche durch Polieren, Tauchen oder sonstwie aufbringt,
um die Reibung, insbesondere während des Anlaufens, zu vermindern. Beispiel 5 Niobdiselenid
wurde in ein Lager eingearbeitet. Hierzu wurde auf der Oberfläche der rotierenden
Welle eine niobdiselenidhaltige Klebschicht aufgebracht (vgl. F i g. 5). Die Welle
40 rotiert in einem 40 Lager in einer Lagerhülse 44. Eine Schicht 42, welche ungefähr
20 % Niobdiselenid in einem Harzbinder enthält, wurde auf die Welle 40 geklebt.
Beispiel 6 Selbstleitende Kupfer-Kollektor-Stäbe oder Kupferschleifringe, welche
Niobdiselenid enthalten und für die Verwendung in dynamoelektrischen Maschinen geeignet
sind, können hergestellt werden durch Vermischen von kleinen Mengen bis zu ungefähr
4 Ge- 5o wichtsprozent Niobdiselenid mit der für ein Kupferlager erforderlichen
Silbermenge. Die Masse wurde kalt gepreßt bei ungefähr 1758 bis 3515 kg/cm2 bei
ungefähr 150°C und dann bei 850 bis 900°C in einem reaktionsträgen Gas oder im Vakuum
während ungefähr 4 bis 5 Stunden gesintert. Die erhaltenen Teile können dann in
Kollektorstäbe oder Schleifringe montiert werden. Sie sind selbstschmierend im Kontakt
mit Kohlebürsten, ohne das elektrische Leitvermögen wesentlich abzuschwächen. Ähnliche
Teile können auch geformt werden unter Verwendung von anderen Metallen und Materialien,
wie Silber.
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In Teilen, welche der mechanischen Reibung unterworfen sind, wie z.
B. den in F i g. 3, 4 und 5 dargestellten Lagern, ist es vorteilhaft, für die Lagerbestandteile
von den erfindungsgemäß verwendeten Schmierverbindungen ungefähr 15 bis 300/0, bezogen
auf das Gesamtgewicht des Teiles, zu verwenden. Es sei jedoch festgestellt, daß
die bevorzugt eingesetzte Verbindung sich mit der Anwendung ändert. Werden z. B.
die erfindungsgemäß verwendeten Schmierverbindungen in ein Harz eingearbeitet, welches
selbst Schmiermitteleigenschaften besitzt, wie Polytetrafluoräthylen, wird bedeutend
weniger eingearbeitet, als wenn der Binder ein Phenolharz ist oder ein gesintertes
Metall, welches keine Schmiermitteleigenschaften besitzt.
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Wenn in den F i g. 3 und 4 auch Gleitlager dargestellt sind, so ist
die Erfindung doch nicht hierauf beschränkt.
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Die Erfindung wird vielfach angewendet, wenn es erwünscht ist, die
Reibung zwischen miteinander in Berührung stehenden Flächen zu reduzieren. Solche
Anwendungen sind z. B. Kugel- und Rollenlager, Zahnräder, Nocken u. dgl.
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Es können auch andere feste Schmiermittel zusammen mit dem erfindungsgemäß
verwendeten Niobdiselenid verwendet werden. So können Graphit und Molybdändisulfid
in das erfindungsgemäß verwendete Niobdiselenid eingearbeitet werden oder mit diesem
vermischt werden.