DE1638245A1

DE1638245A1 - Kohlebuerste

Info

Publication number: DE1638245A1
Application number: DE19681638245
Authority: DE
Inventors: Sam Bolshaw; Parr Norman Lawrence; May Edwin Richard Wells
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: National Research Development Corp UK
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1968-03-12
Publication date: 1971-07-01

Description

Kohlebü.rste't Die Erfindung betrifft elektrische Bürsten mit verbesserter Stromdurchgangskapazität infolge eines wirksameren Oberflächenkontakts.
Die Kohlebürste gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus fluchtend nebeneinander angeordneten Kohlenstoff- oder Grafitfasern besteht, wobei die Kontaktfläche der Bürste durch die Enden der fasern gebildet wird. Das Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt, die eine erfindungsgemäß Bürste mit einer fluchtenden Anordnung aneinanderliegender Fasern aus Kunststoff oder Graphit 1 zeigt, die aneinander über einen Teil ihrer Länge 2 mittels eines Epoxydharzes verbunden sind und in einen Behälter 3 aus weichem Metall; der an einem Ende offen ist, eingekapselt sind. Die elektrische Leitfähigkeit an dem der Kontaktfläche gegenüberliegenden Ende der Bürste wird dadurch sichergestellt, daß die Enden 4 der Fasern elektroplattiert werden, und ihrerseits an das geschlossene Ende des Behälters 5 angelötet werden.
Kohlebürsten mit den Maßen 12,7 x 25,4 x 51 mm wurden gemäß der Erfindung beispielsweise hergestellt. Es wird eine ausreichende Menge von Fasern aus Kohlenstoff oder Graphit von geeigneter Länge und Durchmesser in einen Metallbehälter mit 3 Seiten gebracht und mit den Fasern verpreßt, die an einem Ende etwa 4,7 mm und aus dem anderen Ende etwa 1,5 mm hervortreten. Die vierte Seite des Behälters wird dann umgebogen und mit den anderen Seiten in der richtigen Stellung zusammengelötet, während die Fasern unter Kompression stehen. Das Ganze wird anschließend.senkrecht in einen Behälter.mit verdünntem Epoxydharz, z.B. ARALDITE MY 753 (eingetragenes Warenzeichen), das mit 5 bis 10 % Aceton verdünnt ist derart eingetaucht, daß das Harz durch Kapillarwirkung in die basern bis zu einer vorbestimmten Höhe aufgezogen wird. Das-Ganze wird dann stehen gelassen, bis das Harz härtet. Überschüssiges Harz wird anschließend entfernt und das harzgebundene Lude des Faserblocks mit dem Ende des umhüllenden Behälters auf gleiche Höhe gearacht, wobei die Enden der Fasern frei liegen, die dann auf ein durchgehendes Kupferblech elektroplattiert und dann mit 60/40 Lötzinn verzinnt werden. Der "orher verzinnte Boden des Behälters wird dann heruntergefaltet, bis er das verzinnte Ende des Faserblocks trifft, und das Ganze zusammengelötet. Anschließend wird nach Wunsch ein biegsamer elektrischer Anschluß an den Behälter angelötet. Ein geeignetes Material für den Behälter bzw. die Umhüllung ist ein Kupferblech von 0,4 mm Stärke für diese Bürstengröße. Es wurde festgestellt, daß ein Erhitzen durch Widerstandsheizung in den Einzelfasern zur Überhitzung der Bürste führen kann und dann eine Zersetzung des Epoxydharzes bewirkt. Wie weiter gefunden wurde, kann dies vermiden werden, indem kürzere Bürsten verwendet werden und indem die Fasern am Ende, das der Kontaktfläche gegenüberliegt, durch Elektroplattieren der Faserspitzen mit Kupfer bei niedriger Energie miteinander verbunden werden, wodurch sich erübrigt, die Fasern mit Epoxydharz zu verankern.
Beispielsweise wurden kleine Bürsten von 7,9 x 6,3 x 25,4 mm ohne Verwendung von Epoxydharz hergestellt. Dabei wurden die Fasern in einem Kupferbehälter wie vorher beschrieben eingekapselt und anschließend das Ganze senkrecht in ein Kupfer-Plattierbad eingetaucht. Der Elektrolyt wird in das Faserbündel durch Kapillarkräfte aufgezogen und die Enden der Fasern werden bis zu einer Tiefe von 0,12 mm plattiert.
Ein längeres Verweilen im Plattierbad ergibt, daß die Faserenden in einer kontinuierlichen Kupfermatrix eingeschlossen sind, die anschließend mit 60/40-Lötzinn verzinnt werden, und der Boden des Behälters, der vorher verzinnt worden war, wird anschließend heruntergefaltet bis zur Berührung mit dem verzinnten Ende des Faserblocks und das Ganze zusammengelötet.
Es wurde gefunden, daM der Aufbau eines Oxydfilms mit erhöhtem Widerstand auf den Kommutator dadurch kontrolliert werden kann, daß man eine vorher ausgewählte Anzahl Fasern, beispielsweise aus Glas, Metallen oder anderen Materialien mit Schleifwirkung in die Bürste einführt, die in begrenztem Maße zur Abschleifung des Kommutators beitragen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Kohlebürste, dadurch gekennzeichnet, daB sie aus einer fluchtend nebeneinander angeordneten Anzahl von Fasern aus Kohlenstoff oder Graphit (1) besteht, wobei die Kontaktfläche der Bürste durch die Enden der Fasern gebildet wird.
2. Kohlebürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) aneinander über einen Teil ihrer Länge miteinander verbunden sind. 3. ..
Kohlebürste nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) mittels eines Epoxydharzes aneinander gebunden sind.
Kohlebürste nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) am Ende, das der Kontaktfläche der Bürste gegenüberliegt, durch Elektroplattieren der Faserenden miteinander verbunden sind.
Kohlebürste nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Fasern (1) aus einem Behälter aus Kupfer (3) heraussteht, der ein offenes Ende besitzt, wobei die Fasern an dem Ende, das der Kontaktfläche gegenübersteht, durch Elektroplattieren der Faserenden (4) mit Kupfermiteinander verbunden sind und wobei das geschlossene Ende (5) des Behälters fest mit dem elektroplattierten Ende (4) der Faseranordnung verbunden ist.
6. Kohlebürste nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Fasern aus einem Material mit Schleifwirkung in der Faseranordnung mit verwendet werden.