DE1614510B2

DE1614510B2 - Verfahren zur herstellung einer kontaktschicht fuer einen elektrischen schleifkontakt

Info

Publication number: DE1614510B2
Application number: DE19671614510
Authority: DE
Inventors: Pierre Enghien les Bains VaI dOise Moutaud geb Renault Gilberte Neuilly sur Seine Hauts de Seme Broux, (Frankreich)
Original assignee: Societe Le Carbone Lorraine, Paris
Priority date: 1966-04-28
Filing date: 1967-04-22
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE1614510A1; CH448247A; FR1483948A; GB1182491A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kontaktschicht aus Kunststoff mit eingelagertem Graphit- und Metallpulver für einen elektrischen Schleifkontakt.

Derartige Schleifkontakte sollen eine leitende Verbindung zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Teil, das beispielsweise der Kollektor eines Motors sein kann, herstellen. Dabei ist ein möglichst geringer Spannungsabfall zwischen dem feststehenden und dem beweglichen Teil anzustreben.

So ist aus der USA.-Patentschrift 3 113 196 eine Kontaktlamelle bekannt, die an ihrem auf dem beweglichen Teil aufliegenden Ende mit einer Edelmetallauflage versehen ist. Wenngleich hierdurch eine Verringerung des Übergangswiderstandes und damit des Spannungsabfalles erreicht wird, ist aber bei dieser bekannten Lamelle nachteilig, daß zwischen ihr und dem beweglichen Teil eine rein metallische Reibung auftritt, die sie für zahlreiche Anwendungen infolge des hohen Verschleißes ungeeignet macht.

Aus W. B u r s t y n, »Elektrische Kontakte und Schaltvorgänge«, Springer-Verlag, Berlin 1950, S. 70, ist es auch bereits bekannt, bei Gleichstrom-Amperestundenzählern Bürsten aus Golddrähtchen als Stromzuführungen zu verwenden. Auch durch diese Maßnahme wird zwar ein geringer Übergangswiderstand erzielt. Es trifft jedoch in gleicher Weise das soeben Gesagte einer rein metallischen Reibung zu, ganz abgesehen davon, daß Bürsten federnde Kontaktlamellen nur in wenigen Anwendungsfällen zu ersetzen vermögen. Die Herstellung derartiger Kontaktbürsten ist relativ aufwendig und daher teuer.

Aus der britischen Patentschrift 970 982 ist eine beispielsweise auch zur Herstellung von Schleifkontakten verwendbare Masse bekannt, die aus Metallpulver oder Graphitpulver oder aus einer Mischung dieser und weiterer Materialien, welche mit einem Kunststoff als Bindemittel agglomeriert sind, besteht. Vornehmlich sollen allerdings aus dieser Masse Lagerschalen od. dgl. hergestellt werden, und es ist daher auch nichts darüber ausgesagt, in welcher Zusammensetzung sich diese Masse als Kontaktmittel für die hier interessierenden Schleifkontakte eignet und welche besonderen Vorteile für diesen speziellen Anwendungsfall erzielt werden. Klar ist dagegen, daß das zur Herstellung der Masse angewendete Verfahren, das entweder im Aufrauhen der Oberfläche des Trägermaterials oder im Aufsintern eines Metallpulvers und anschließendem Aufbringen des Kunststoffes besteht, für die Herstellung elektrischer Schleifkontakte zu umständlich und zu teuer ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, das mit geringem fertigungstechnischem Aufwand das elektrische Verhalten und die Lebensdauer danach

ίο hergestellter Schleifkontakte verbessert.

Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Mischung aus Graphitpulver, Silber- und/oder Kupferpulver und einer Lösung von Phenolformaldehydharz in Butylalkohol auf den Schleifkontakt aufgebracht und in bekannter Weise bei 180⁰C polymerisiert wird.

Die so hergestellte Kontaktschicht, die vorzugsweise

nur auf dem an dem beweglichen Teil anliegenden Ende des Schleifkontaktes aufgebracht wird, gewährleistet sowohl einen geringen elektrischen Übergangswiderstand zu diesem Teil als auch einen besonders geringen Reibungskoeffizienten mit demselben, was sowohl die Lebensdauer des Schleifkontaktes als auch die des beweglichen Teiles erhöht. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es ermöglicht, die Mischung für die Kontaktschicht ohne besondere vorherige Bearbeitung des Schleifkontaktes einfach in Form eines kleinen Tropfens auf diesen Schleifkontakt aufzubringen. Die prozentualen Anteile der Bestandteile der Mischung können in Abhängigkeit von dem gewünschten elektrischen oder mechanischen Verhalten bestimmt werden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines Schleifkontaktes aus einer Lamelle aus Mannheimer Gold mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Kontaktschicht als Stromzuführung bei elektrischen Kleinmotoren, insbesondere Spielzeugmotoren, erwiesen. Es ergibt sich nämlich eine erhebliche Verbesserung der Kommutation und eine deutliehe Verschleißminderung des Kollektors. Unter Mannheimer Gold wird dabei eine Legierung aus 84 bis 90% Kupfer, 9 bis 10% Zink und 1 bis 7% Zinn verstanden (vgl. Chemie - Lexikon von R ö m ρ ρ, 4. Auflage).

Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Man bringt auf eine Lamelle aus Mannheimer Gold (Similor) einen Tropfen der folgenden Mischung auf:

Teile

Silberpulver 66

Kupferpulver 15

Graphitpulver (Handelsprodukt

Graphite OMH) 10

Phenolformaldehydharz-Pulver

(Handelsprodukt Bakelite AP 38) 18

Butylalkohol 28

Die aufgebrachte Menge beträgt 0,04 g. Die Mischung wird bei einer Temperatur von 180⁰C polymerisiert.

Der aus der leitfähigen Lamelle und der auf ihr Ende aufgebrachten Masse gebildete Schleifkontakt besitzt mit Kollektoren oder Schleifringen üblicher Bauart einen geringen Reibungskoeffizienten und ergibt einen besonders geringen Übergangswiderstand. Dies wird durch folgende Messung bestätigt: Der

Schleifkontakt liegt auf einem Ring aus Elektrolytkupfer auf, der sich mit einer Geschwindigkeit von 6 m/s dreht. Es wird ein Spannungsabfall von 100 mV pro 10OmA und 300 bis 400 mV pro 50OmA gemessen. Der Verschleiß beträgt 0,5 mm in 100 Stunden auf einer Fläche von 4 mm².

In der Schemazeichnung ist eine erfindungsgemäße Stromzuführung für Kleinmotoren, insbesondere Spielzeugmotoren, vergrößert dargestellt. Mit 1 ist die Lamelle aus Mannheimer Gold und mit 2 die aufgebrachte und auspolymerisierte leitfähige Masse bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Kontaktschicht aus Kunststoff mit eingelagertem Graphit- und Metallpulver für einen elektrischen Schleifkontakt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Graphitpulver, Silber- und/oder Kupferpulver und einer Lösung von Phenolformaldehydharz in Butylalkohol auf den Schleifkontakt aufgebracht und in bekannter Weise bei 180° C polymerisiert wird.

2. Verwendung eines Schleifkontaktes aus einer Lamelle aus Mannheimer Gold mit einer nach Anspruch 1 hergestellten Kontaktschicht als Stromzuführung bei elektrischen Kleinmotoren, insbesondere Spielzeugmotoren.