DE2135537B2 - Verfahren zur herstellung von graphit fuer metallkohlebuersten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von graphit fuer metallkohlebuerstenInfo
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- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0084—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ carbon or graphite as the main non-metallic constituent
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Graphit mit im wesentlichen kugelförmigem
Korn zur Verwendung in Metallkohlebürsten für elektrische Maschinen.
Metallbürsten, insbesondere solche für Starter, enthalten neben blättchenförmigem Naturgraphit Metallpulver,
insbesondere Kupferpulver, mit einem Gewichtsanteil von mindestens 70%. Dieser Mindestanteil
ist notwendig, um in der fertig geformten Bürste ein Kupferdurchdringungsgitter zu erhalten, das für eine
ausreichende mechanische Festigkeit und für genügend hohe elektrische Leitfähigkeit Voraussetzung ist. Nur
bei Verwendung des selten vorkommenden Naturgraphits mit stengeligem statt blättchenförmigem Habitus
kann man den Kupfergehalt auf 60 bis 65% senken. Dieser verhindert die Schichtbildung ohne Kupfer-Kupfer-Kontakt
und die Parallelorientierung, so daß trotz des geringeren Kupfergehaltes ein Kupferdurchdringungsgitter
mit seiner guten elektrischen Leitfähigkeit und mit gegenüber bläitchenförmigem Graphit verbesserter
mechanischer Festigkeit, insbesondere verbesserter Spaltfestigkeit vorliegt. Solche Metallkohlebürsten
haben bekanntlich wegen des geringen Kupfergehaltes eine höhere Lebensdauer.
Leider ist man jedoch bei der Verwendung von Graphit mit stengeligem Habitus auf geringe Rohrstoffvorräte
angewiesen. Es besteht daher ein dringendes Bedürfnis, diesen vorteilhaften stengeligen Graphit
durch einen Graphit zu ersetzen, der die gleichen Vorteile bietet, aber jederzeit und in jeder beliebigen
Menge zugänglich ist.
Aus der GB-PS 10 50 811 ist die Herstellung von
elektrischen Bürsten oder Kontakten bekannt, die aber 94 Gew.-% Metall, darunter 77 bzw 78 Gew.-% Kupfer,
und nur 6 Gew.-% Graphit enthalten, wobei es im wesentlichen um das Vorlegieren der Materialien durch
Sintern, Zerkleinern, Pressen und nochmaliges Sintern geht, über den Habitus des verwendeten Graphits
werden keine Aussagen gemacht, dieser spielt aber auch bei der geringen Graphitmenge keine Rolle, so daß
davon auszugehen ist, daß hier blättchenförmiger Graphit verwendet wird.
Nach der DT-PS 1 61 722 werden Graphitblättchen aus feinkörnigem Graphit dadurch hergestellt, daß
letzterer durch Walzen zusammengepreßt und die ίο verdichtete Graphitmasse in beliebiger Weise zerkleinert
wird. Hier geht es darum, kleinblättrigen Graphit in großblättrigen umzuwandeln, da dieser für viele
Verwendungen günstigere Eigenschaften hat. Der Habitus bleibt also gleich, von stengeiförmigem Graphit
ist nicht die Rede. Dieser kann auch nicht entstehen, da der Ausdruck »zerbröckeln« auf einen verhältnismäßig
niedrigen Preß- bzw. Walzdruck hinweist, so daß beim Zerkleinern der Bruch nach wie vor in den Schichtebenen
des blättchenförmigen Graphits erfolgt.
Die DT-OS 15 71 451 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Graphitgegenstandes mit einem bestimmten Volumenteil an offenen Poren mit bestimmter Größe, wobei dies durch die Verwendung einer ganz bestimmten Korngrößenverteilung des Ausgangsmahlgutes erreicht wird. Daß es sich hier um einen anderen als den blättchenförmigen Graphithabitus handelt, geht aus keiner Stelle der Druckschrift hervor.
Die DT-OS 15 71 451 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Graphitgegenstandes mit einem bestimmten Volumenteil an offenen Poren mit bestimmter Größe, wobei dies durch die Verwendung einer ganz bestimmten Korngrößenverteilung des Ausgangsmahlgutes erreicht wird. Daß es sich hier um einen anderen als den blättchenförmigen Graphithabitus handelt, geht aus keiner Stelle der Druckschrift hervor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Graphit mit im
wesentlichen kugelförmigen Korn zur Verwendung in Metallkohlebürsten für elektrische Maschinen anzugeben,
bei welchem von Graphit mit blättchenförmigem Habitus ausgegangen werden kann, und das zu einem
Graphit füh-t, dessen Verwendung in Metallkohlebürsten ähnliche Vorteile bringt wie die Verwendung von
natürlichem Graphit mit stengeligem Habitus.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß blättchenförmiger Naturgraphit im Tablettenform
mit einem Druck von 1 bis 5 t/cm2 auf eine Rohdichte •»ο von mindestens 1,5 g/cm3 gepreßt und die Tabletten
dann in schonender Weise bei einer für den jeweiligen Mühlentyp niedrigen Drehzahl gemahlen und auf eine
Korngrößenverteilung zwischen 50 und 400 μΓΠ gesiebt
werden.
Als Ausgangsmaterial verwendet man vorteilhaft einen blättchenförmigen Standardgraphit mit einem
Kohlenstoffgehalt ^ 96 Gew.-% in einer Kornfraktion von 5 bis 80 μηι.
Für das Mahlen des gepreßten Graphits ist die
so Verwendung einer Glockenmühle bei einer Drehzahl von 60 bis 100 U/min besonders vorteilhaft, um einen
möglichst hohen Anteil an kugelförmigem Korn zu erhalten.
Besonders günstig ist es, wenn das Maximum der Korngrößenverteilung beim Endprodukt bei 180 bis
220μΐτι liegt.
Im folgenden soll das Verfahren, soweit es erfindungswesentlich ist, näher beschrieben werden:
In einer Tablettenpresse wird blättchenförmiger Standardgraphit mit einem Kohlenstoffgehalt von
98 Gewichts-% in einer Kornfraktion von 5 bis 80 μηι,
wie er im Handel erhältlich ist, mit einem Preßdruck von etwa 3 t/cm2 zu Tabletten gepreßt, die dabei eine
Rohdichte von etwa 2 g/cm3 erreichen. Man mahlt und
ö5 siebt diese Tabletten dann in einer Glockenmühle bei 60
bis i00 U/min, bis ein Kornspektrum erreicht ist, das von 50 bis 400 μηι reicht und dessen Maximum etwa bei
200 μιη liegt. Die nicht hohe Umdrehungsgeschwindig-
keit ist besonders geeignet, um ein möglichst weitgehend
kugelförmiges Korn zu erzielen. Bei höherer Umdrehungsgeschwindigkeit besteht die Gefahr, daß
der Anteil an blättchenförmigem Graphit ansteigt, da dann häufiger Bindungen zwischen den Schichtohenen
des Graphits gelöst werden.
Den gemahlenen und gesiebten, weitgehend kegelförmigen
Graphit mischt man mit Kupferpulver und preßt das Gemisch in bekannter Weise in die gewünschte
Form.
Eingehende Versuche sowie Gefügeunte/suchungen an den fertigen Metallkohiebürsten haben gezeigt, daß
man bei einem Kupfergehalt von 58 Gew.-% noch ein zusammenhängendes Kupferdurchdringungsgitter er
Die so hergestellten Bürsten haben Festigkeits- und Lebensdauerwerte bei hoher elektrischer Leitfähigkeit,
die man mit anderen Mischungskompcnenten nicht erreichen konnte. Es hat sich ferner gezeigt, daß die
Mischungs- und Preßtechnik bei den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bürsten
weit weniger kritisch sind als bei den bisher hergestellten Bürsten.
Die Erfindung gibt ein einfaches Verfahren an, mit dem es möglich ist, den knappen natürlichen stengelförmigen
Graphit durch einen künstlichen Graphit mit im wesentlichen kugelförmigem Korn zu ersetzen, aus dem
Metallkohlebürsten hergestellt werden können, die den mit natürlichem stengeiförmigem Graphit hergestellten
in ihren Eigenschaften nicht nachstehen und es ermöglichen, gegenüber Metallkohlebürsten mit blättchenförmigem
Graphit Kupfer einzusparen.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Graphit mit im wesentlichen kugelförmigen Korn zur Verwendung
in Metallkohlebürsten für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß blattchenförmiger
Naturgraphit in Tablettenform mit einem Druck von 1 bis 5 t/cm2 auf eine Rohdichte von
mindestens 1,5 g/cmJ gepreßt und die Tabletten dann in schonender Weise bei einer für den jeweiligen
Mühlentyp niedrigen Drehzahl gemahlen und auf eine Korngrößenverteilung zwischen 50 und 400 μηι
gesiebt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßdruck beim Pressen des
blättchenförmigen Graphits 3 t/cm2 beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial ein
blättchenförmiger Standardgraphit mit einem Kohlenstoffgehalt δ 96 Gew.-% in einer Kornfraktion
von 5 bis 80 μΐη verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Mahlen eine Glockenmühle bei
einer Drehzahl von 60 bis 100 U/min verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maximum der Korngrößenverteilung
bei 180 bis 220 μίτι liegt.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2135537A DE2135537C3 (de) | 1971-07-16 | 1971-07-16 | Verfahren zur Herstellung von Graphit für Metallkohlebürsten |
US00265971A US3765881A (en) | 1971-07-16 | 1972-06-26 | Method of making metal-carbon brushes for electrical motors |
FR7225103A FR2146747A5 (de) | 1971-07-16 | 1972-07-11 | |
JP6917772A JPS5528194B1 (de) | 1971-07-16 | 1972-07-12 | |
GB3294972A GB1396943A (en) | 1971-07-16 | 1972-07-14 | Production of graphite powder for making brushes for electrical machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2135537A DE2135537C3 (de) | 1971-07-16 | 1971-07-16 | Verfahren zur Herstellung von Graphit für Metallkohlebürsten |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2135537A1 DE2135537A1 (de) | 1973-02-01 |
DE2135537B2 true DE2135537B2 (de) | 1977-11-24 |
DE2135537C3 DE2135537C3 (de) | 1978-07-06 |
Family
ID=5813854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2135537A Expired DE2135537C3 (de) | 1971-07-16 | 1971-07-16 | Verfahren zur Herstellung von Graphit für Metallkohlebürsten |
Country Status (5)
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DE (1) | DE2135537C3 (de) |
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GB (1) | GB1396943A (de) |
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CA580791A (en) * | 1955-03-08 | 1959-08-04 | Ramadanoff Dimiter | Additive for copper-graphite brush |
US3666688A (en) * | 1968-11-27 | 1972-05-30 | Airco Inc | Tamping material |
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1971
- 1971-07-16 DE DE2135537A patent/DE2135537C3/de not_active Expired
-
1972
- 1972-06-26 US US00265971A patent/US3765881A/en not_active Expired - Lifetime
- 1972-07-11 FR FR7225103A patent/FR2146747A5/fr not_active Expired
- 1972-07-12 JP JP6917772A patent/JPS5528194B1/ja active Pending
- 1972-07-14 GB GB3294972A patent/GB1396943A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3765881A (en) | 1973-10-16 |
DE2135537C3 (de) | 1978-07-06 |
JPS4820005A (de) | 1973-03-13 |
FR2146747A5 (de) | 1973-03-02 |
DE2135537A1 (de) | 1973-02-01 |
GB1396943A (en) | 1975-06-11 |
JPS5528194B1 (de) | 1980-07-25 |
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