DE4012654C2 - Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor

Info

Publication number
DE4012654C2
DE4012654C2 DE4012654A DE4012654A DE4012654C2 DE 4012654 C2 DE4012654 C2 DE 4012654C2 DE 4012654 A DE4012654 A DE 4012654A DE 4012654 A DE4012654 A DE 4012654A DE 4012654 C2 DE4012654 C2 DE 4012654C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carbon brush
brushes
graphite
brush
carbon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4012654A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4012654A1 (de
Inventor
Isao Shibuya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mabuchi Motor Co Ltd
Original Assignee
Mabuchi Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP1103202A external-priority patent/JPH02285952A/ja
Priority claimed from JP10320189A external-priority patent/JPH02285951A/ja
Application filed by Mabuchi Motor Co Ltd filed Critical Mabuchi Motor Co Ltd
Publication of DE4012654A1 publication Critical patent/DE4012654A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4012654C2 publication Critical patent/DE4012654C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/12Manufacture of brushes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/26Solid sliding contacts, e.g. carbon brush

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 23 29 698 bekannt.
Bei diesem Verfahren werden die Oxide der Metallkomponente zugesetzt. Außerdem werden zur Verschleißminderung u. a. anorganische Gleit- und Polierstoffe zwischen den mit Metall überzogenen Graphitpartikeln zugegeben.
Dieses bekannte Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Kohlebürsten für langlebige Elektrogroßmotoren, bei denen die Kohlebürsten auswechselbar sind und der Kommutator nach längerem Gebrauch abgedreht und von Schleifspuren geglättet werden kann.
Für preiswerte Elektrokleinmotoren mit einem Permanentmagneten eignen sich die damit hergestellten Kohlebürsten nicht, weil die Kohebürsten über die gesamte Lebensdauer des Elektrokleinmotors nicht ausgewechselt werden und die Kohlebürsten die Betriebsbereitschaft des Motors wesentlich mitbestimmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste zu schaffen, die in einem Permanentmagnet-Elektrokleinmotor zu einer hohen Verschleißfestigkeit führt.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Es ist aus der DD-PS 2 37 099 A3 bekannt, für Gleitkontakte Elektrographit "Lonza, KS 44 (Schweiz)" mit einem Aschegehalt von 0,05% zu verwenden, jedoch neigt der daraus hergestellte Kohlebürstenformkörper zur Rißbildung. Eine Rißbildung setzt die Lebensdauer einer Kohlebürste wesentlich herab, weshalb derartige bekannte Kohlebürsten mit einem Aschegehalt von 0,05% nur für Elektrogroßmotoren geeignet sind, bei denen die Kohlebürsten austauschbar sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Lebensdauer der Kohlebürste zusätzlich gesteigert und die Geräuschabgabe zusätzlich verringert, was zu besseren Laufeigenschaften des Elektrokleinmotors führt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 zeigt einen bekannten Elektromotor mit Kohlebürste im Prinzip;
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Beispiels des herkömmlichen Herstellungsverfahrens;
Fig. 3 einen Reinigungsofen für den Reinigungsbehandlungsprozeß in einer schematischen Darstellung;
Fig. 4, 5A-5D Diagramme von Oszillographwellen- Formen, die typische Kommutations­ wellenformen zeigen, wenn die Kohle­ bürsten Nr. I-IV gemäß Fig. 4 ver­ wendet werden;
Fig. 6A u. 6B Partikelstrukturen einer Ausführungs­ form einer erfindungsgemäß hergestellten Kohlebürste;
Fig. 7A u. 7B Partikelstrukturen einer herkömmlichen Kohlebürste, die einen Binder enthält;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Bei­ spiels des erfindungsgemäßen Her­ stellungsverfahrens;
Fig. 9 die Zusammensetzung einer erfindungsgemäß hergestellten Kohle­ bürste;
Fig. 10 ein Oszillographwellenform-Diagramm zur Darstellung einer typischen Kommutations­ wellenform, wenn die in Fig. 9 darge­ stellte Kohlebürste verwendet wird;
Fig. 11 die Partikelstruktur der Kohlebürste gemäß Fig. 9;
Fig. 12 Versuchsergebnisse zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen der Partikel­ größe des hinzugefügten Oxidpulvers und dem Grad der Abnutzung;
Fig. 13 Versuchsergebnisse zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Gehalt an hinzu­ gefügtem Oxidpulver und dem Grad der Ab­ nutzung und
Fig. 14 den Zustand der Verbindung von Graphitpulver­ partikel in einer herkömmlichen Kupfer-über­ zogenen Graphitbürste.
Fig. 1 erläutert das herkömmliche Prinzip und zeigt den Zustand, in dem Kohlebürsten in einem Klein­ motor verwendet werden, eine perspektivische Ansicht (A-1), eine teilweise vergrößerte Ansicht (A-2) sowie eine Strukturdarstellung (A-3) der Kohlebürste.
In der Figur bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Kommutator, 2 ein Kommutatorsegment, 3 eine drehbare Welle, 4 eine Kohlebürste, 5 ein elastisches Bürsten­ teil, 11 ein Graphitpartikel und 12′ eine metallische Schicht wie eine Kupferüberzugschicht.
In Fig. 1 sind Kohlebürsten 4 durch elektrisch leiten­ de elastische Bürstenhalter 5 gehalten und in der Weise gestützt, daß sie in Gleitkontakt mit Kommutatorseg­ menten 2 stehen. Die Kohlebürste 4 ist in eine umge­ kehrte T-Form gesintert, deren Steg von dem elastischen Bürstenhalteteil 5 gehalten ist, wie in A-1 der Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt ist. Die Bodenfläche der umgekehrten T-Form ist geringfügig gekrümmt, um in einen Gleitkontakt mit dem Kommutator­ segment 2 geraten zu können.
Wie in A-2 der Fig. 1 vergrößert dargestellt ist, ist die Kohlebürste 4 durch Preßformen und Sintern von Graphitpulverpartikeln gebildet, die beispiels­ weise mit Kupfer überzogen sind. Wie in A-3 der Fig. 1 in einer Strukturabbildung gezeigt ist, ist eine metallische Schicht 12′ auf der Oberfläche jedes der Graphitpartikel 11 gebildet. Diese Graphitpulverpartikel sind preßgeformt und gesintert, um durch die metallische Schicht 12′ miteinander verbunden zu sein.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des herkömmlichen Herstellverfahrens zeigt. Die Bezugs­ zeichen 20 bezeichnen Graphitpulver, das auf ungefähr 99% gereinigt bzw. verfeinert ist, 21 einen Reinigungs­ behandlungsvorgang gemäß der Erfindung, 22 einen Metall­ überzugvorgang, 23 einen Preßformvorgang und 24 einen Sintervorgang.
Eine Kohlebürste wird gemäß Fig. 2 hergestellt, indem an dem Graphitpulver der Reinigungs­ behandlungsprozeß 21, der Metallüberzugprozeß 22, der Preßformprozeß 23 und der Sinterprozeß 24 ausgeführt werden. Während der Metallüberzugprozeß 22, der Preß­ formprozeß 23 und der Sinterprozeß nicht näher be­ schrieben werden, da diese Vorgänge bekannt sind, wird der Reinigungsbehandlungsprozeß nachfolgend in näheren Einzelheiten mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben, da dieser Vorgang ein Hauptmerkmal der vorliegenden Erfindung ist.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Reini­ gungsofens bzw. Frischungsofens, der in dem Reinigungs­ behandlungsprozeß verwendet wird. Bezugszeichen 20 bezeichnet Graphitpulver, 30 den Ofen, 31 einen Stromzufuhrtransformator, 32 eine Halo­ gen-Rohrleitung und 33 eine Heizeinrichtung.
Der Reinigungsbehandlungsprozeß entspricht einem Prozeß, bei dem Verunreinigungen im Graphitpulver unter Verwendung einer Halogen-freisetzenden Substanz wie CCl4 oder CCl2F2 beseitigt werden, die Halogen bei hohen Temperaturen in einem inerten Gas wie Stickstoff oder Argon vollständig freisetzt. Hierbei wird Graphit­ pulver 20 in den Ofen 30 gefüllt, in dem ein Halogen­ gasrohr 32 in dem Graphitpulver angeordnet ist. Wenn die Temperatur in dem Ofen infolge der Heizeinrichtung 33 auf etwa 1800°C ansteigt, wird CCl4 in dem inerten Gas gesättigt und durch das Halogenrohr 32 zugeführt. In diesem Fall finden die folgenden Reaktionen in dem Ofen statt:
CCl₄ → C + 2 Cl₂
3 C + Fe₂O₃ + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃ + 3 CO
Wenn die Temperatur über 1900°C ansteigt, wird CCl4 durch Cl2F2 ersetzt, und der Reinigungsvorgang wird über 4 Stunden lang bei über 2500°C fortgesetzt. In dem nachfolgenden Kühlprozeß wird ebenfalls mit einem inerten Gas wie Stickstoff oder Argon gespült um die Verunreinigungen an einer Umkehrdiffusion zu hindern und Halogen zu entfernen.
Dieser Reinigungsbehandlungsprozeß ergibt Graphit mit einer Reinheit von über 99,95 Gewichtsprozent mit Ver­ unreinigungen, die unter 0,05 Gewichtsprozent liegen.
Eine mit Kupfer überzogene Graphitbürste, die aus mit Kupfer überzogenen Graphitpartikeln hergestellt ist, ist bekannt, wie eingangs im Zusammenhang mit dem Stand der Technik beschrieben ist. Die vorliegende Kohlebürste ist dadurch gekennzeichnet, daß der Aschegehalt des Graphit­ pulvers, das dem Reinigungsbehandlungsprozeß 21 unter­ zogen wurde, jedoch noch nicht dem Metallüberzugprozeß 22, bei nicht mehr als 0,05 Gewichtsprozent gehalten ist, d.h. der Partikel 13, die dem Aschegehalt der gesamten Partikel entsprechen, die bei der hergestellten Kohle­ bürste 4 mit Metall überzogen, preßgeformt und gesintert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, während des Betriebs des Motors die mechanischen Geräusche gegenüber herkömmlichen Kohlebürsten, die einen Binder verwenden, zu verringern. Außerdem haben die erfindungsgemäßen Kohlebürsten ausgezeichnete Kommutierungseigenschaften infolge des verringerten Aschegehalts. Mit anderen Worten haben die Kupfer- plattierten bzw. mit Kupfer überzogenen Graphitbürsten des Standes der Technik, die als Konzept bekannt, je­ doch nicht in die Praxis umgesetzt wurden, mit der vorliegenden Erfindung einen Stand erreicht, der sie für die Praxis verwendbar macht.
Es wurden Bürsten aus Kupfer-überzogenem Graphit nach dem folgen­ den Verfahren hergestellt, zuzüglich zu dem Reinigungsbehand­ lungsprozeß, um die Reinheit des in den Metall-über­ zogenen Graphitbürsten verwendeten Graphits zu er­ höhen, und Tests an Motoren ausgeführt, die diese Bürsten beinhalten.
(i) Physikalische Reinigung
Graphit wurde von Verunreinigungen nach dem Flotations­ verfahren getrennt unter Verwendung der Unterschiede in den physikalisch-chemischen Oberflächeneigenschaften der Festpartikel. Der physikalische Reinigungsprozeß be­ handelte Partikel in einer Größe von etwa 300 µm. Unter Ausnutzung des Vorteils, daß Graphit mit Luft­ blasen getrennt werden kann, wurde Graphitpulver in ein Gemisch von Öl und Luftblasen eingegeben und ge­ sammelt, indem die Graphitpartikel an den schwebenden Luftblasen anhafteten . Bei diesem Vorgang kann eine Reinheit zwischen 98% und 99,5% erreicht werden. Dies heißt, daß Verunreinigungen zwischen 0,5% und etwa 2% in dem Graphitpulver verbleiben.
(ii) Chemische Behandlung
Die Verunreinigungen in dem Graphit wurden in hoch­ konzentrierten Säure- und Alkalilösungen gelöst, und die Lösungen wurden erhitzt (auf 160°C bis 170°C) und unter Druck gesetzt (auf 5 bis 6 bar). Diese Be­ handlung wird allgemein Autoklaven-Verfahren genannt, das hauptsächlich aus folgenden Reaktionen besteht:
Fe₂O₃ + 6 HCl → 2 FeCl₃ + 3 H₂O
2 SiO₂ + 4 NaOH → 2 Na₂SiO₃ + 2 H₂O
Mit dieser chemischen Behandlung wird eine Reinheit von 99% bis 99,9% erreicht, wobei Verunreinigung bzw. Fremd­ stoffe zwischen nicht weniger als 0,05% und etwa 1% in dem Graphitpulver verbleiben.
Fig. 4 zeigt die Versuchsergebnisse der Kohlebürsten (nachfolgend als erste Kohlebürsten bezeichnet), die nach dem Beispiel gemäß Fig. 2 hergestellt wurden. Nr. I bezeichnet die Versuchsergebnisse mit herkömm­ lichen Kohlebürsten (die Binder enthalten), Nr. II Versuchsergebnisse bei Verwendung von physikalisch gereinigten, Kupfer-überzogenen Graphitbürsten, Nr. III diejenigen mit chemisch behandelten, Kupfer-überzogenem Graphit und Nr. IV Versuchsergebnisse bei Verwendung von Kupfer-überzogenen Graphitbürsten, die mit dem Reinigungsbehandlungsprozeß herge­ stellt wurden. Es wurden jeweils 10 Bürsten für die Nr. I bis IV hergestellt und den Versuchen unterworfen.
Die Bürsten I zeigen einen durchschnittlichen mecha­ nischen Geräuschwert von 46 dB, und zwei der 10 Bürsten I hatten ungeeignete Kommutationseigen­ schaften, was die Kommutationswellenform anbetrifft. Die Bürstennummer II und III zeigen durchschnittliche mechanische Geräuschwerte von 40 dB, und alle Bürsten II und III hatten ungeeignete Kommutationswellen­ formen. Die Bürstennummer IV hatten andererseits einen durchschnittlichen mechanischen Geräuschwert von 38 dB, und alle Bürstennummer IV hatten gute Kommutationswellenformen.
Die Fig. 5A, 5B, 5C und 5D sind Diagramme von Oszillographenwellenformen, die typische Kommutations­ wellenformen angeben, wenn die in Fig. 4 aufgeführten Bürsten Nr. I bis IV verwendet wurden. Der Begriff "Kommutationswellenform" meint hier die Wellenform des Motorstroms während der Zeitspanne, in der die Bürsten über die Kommutatorsegmente gleiten. Bei den in Fig. 5D gezeigten erfindungsgemäßen Bürsten ist die Kommutationswellenform sehr regelmäßig, was auf gute Kommutationseigenschaften schließen läßt.
Die Wellenformen der Bürsten II und III (Fig. 5B und 5C) zeigen Unregelmäßigkeiten und zeitweise einen nicht-leitenden Zustand, wohingegen die Wellenform der Bürstennummer I im praktischen Bereich nahezu regelmäßig ist.
Die Fig. 6A und 6B zeigen Partikelstrukturen der nach der Erfindung hergestellten ersten Kohlebürste, die mit einem Kunststoff umgossen und dann poliert wurde. Fig. 6A zeigt die vertikale Schnittfläche der Bürste, die in A-1 der Fig. 1 abgebildet ist, während Fig. 6B die horizontale Schnittfläche derselben Bürsten, dar­ gestellt in A-1 zeigt. Wie diese Figuren zeigen, wurden auf den Außenflächen jedes Graphitpartikels Kupfer- überzogene Schichten gefunden.
Fig. 14 zeigt den Zustand, in dem Partikel des Graphitpulvers bei der herkömmlichen Kupfer-überzogenen Graphitbürste miteinander verbunden sind. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 11 ein Graphitpartikel, 12 eine Kupferschicht und 13 ein Aschepartikel.
Die Fig. 7A und 7B zeigen Partikelstrukturen der herkömmlichen Kohlebürste, die einen Binder ver­ wendet. Fig. 7A entspricht Fig. 6A, während Fig. 7B der Fig. 6B entspricht. In den Fig. 7A und 7B sind Graphitpartikel nur schwach mit einem elek­ trisch leitenden Metall verbunden, wobei der Rest- Kohlenstoff des Binders zwischen den Graphitpartikeln eingelagert ist.
Wie oben beschrieben, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, Metall-überzogene Graphitbürsten für die Praxis zu verwenden, die bisher als nicht verwendbar betrachtet wurden.
Nachfolgend wird eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Kohlebürste beschrieben. Die so hergestellte Kohlebürste entspricht im wesentlichen der ersten Kohlebürste, die mit Bezug auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben ist. Die Kohle­ bürste der weiteren Ausführungsform (nachfolgend als zweite Kohlebürste bezeichnet) wird nach dem Her­ stellungsverfahren erzeugt, das in Fig. 8 dargestellt ist, bei dem ein Oxidbeigabeprozeß zur Zumischung von Oxidpulver einer Partikelgröße von nicht mehr als 50 µm zwischen dem Reinigungsbehandlungsprozeß 21 und dem Metall-Überzugprozeß 22 des in Fig. 2 darge­ stellten Herstellungsverfahrens eingefügt ist.
Wie Fig. 9 in einer Darstellung entsprechend A-3 gemäß Fig. 1 zeigt, hat die zweite Kohlebürste Metall-überzogene Schichten 12′ auf der Außenfläche der Graphitpartikel 11 und Oxidpartikel 11′, und beide Partikel werden preßgeformt und mittels der Metall-überzogenen Schichten 12′ miteinander ver­ bunden.
Dieselben Versuche, die weiter oben mit Bezug auf die Fig. 3 ausgeführt wurden, wurden ebenfalls an den zweiten Kohlebürsten ausgeführt. Die Versuchsergebnisse zeigten, daß die zweiten Bürsten einen durchschnitt­ lichen mechanischen Geräuschwert von 38 dB hatten, und daß alle 10 Bürsten gute Kommutationswellenformen auf­ wiesen, wie dies bei den Bürsten Nr. IV in Fig. 3 der Fall ist.
Fig. 10 ist ein Oszillographwellenform-Diagramm, das eine typische Kommutationswellenform der zweiten Kohlenbürsten zeigt. Nach Fig. 10 haben die zweiten Bürsten eine sehr regelmäßige Wellenform, was mit guten Kommutationseigenschaften verbunden ist.
Die Fig. 11A und 11B zeigen die Partikelkonstruk­ tion der zweiten Kohlebürsten gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Bürste mit Kunststoff umgossen und anschließend poliert wurde. Fig. 11A zeigt die vertikale Schnittfläche der Bürste, die in A-1 der Fig. 1 dargestellt ist, während Fig. 11B die hori­ zontale Schnittfläche der Bürste gemäß A-1 der Fig. 1 zeigt. Wie die Figuren zeigen, befindet sich auf der Außenfläche jedes Graphitpartikels eine Kupfer-Über­ zugschicht wie bei der ersten Kohlebürste.
Die Versuchsergebnisse gemäß den Fig. 12 und 13 zeigen, daß die zweiten Kohlebürsten, die durch Hinzufügen von Kupfer-überzogenen Oxid­ pulver zu hochgradig reinem, Kupfer-überzogenem Graphitpulver hergestellt sind, eine hohe Verschleiß­ festigkeit haben.
Als Oxide werden beispielsweise Silikate mit Zusammen­ setzungen wie SiO2, Al2O3, Fe2O3 und MnO, MgO und TiO2 verwendet und der oben beschriebenen zweiten Kohlebürste beigefügt. Es wurde ermittelt, daß die oben erwähnte Verschleißfestigkeit eine enge Be­ ziehung zu der Partikelgröße und dem Gehalt an Oxid­ pulver in dem Graphitpulver hat.
Fig. 12 zeigt Versuchsergebnisse an Graphitbürsten, denen 3 Gewichtsprozent Oxidpulver beigemengt wurde, um die Beziehung zwischen der Partikelgröße des Oxid­ pulvers und der Verschleißfestigkeit zu verdeutlichen. Fig. 13 zeigt Versuchsergebnisse an Graphitbürsten, bei denen Oxidpulver in einer Partikelgröße unter 50 µm verwendet wurde, um die Beziehung zwischen dem Oxidpulvergehalt und der Verschleißfestigkeit zu verdeutlichen. Die in den Fig. 12 und 13 darge­ stellten Versuchsergebnisse geben maximal 80 Stunden dauernde Versuche an 10 Bürsten wieder, die für jede Versuchsnummer hergestellt wurden. Die x-Marke gibt den Zeitpunkt an, an dem eine Bürste ausfiel.
Aus Fig. 12 ergibt sich, daß die Partikelgröße des Oxidpulvers unter 50 µm (Versuch Nr. 2) gehalten werden muß, um die Abnutzbarkeit zu verringern. D.h., wenn kein Oxid beigegeben wird (Versuch Nr. 1) wird die Verschleißfestigkeit höher. Bei Oxiden einer Par­ tikelgröße von 50 bis 60 µm (Versuch Nr. 3) fielen 5 Bürsten in einer relativ kurzen Zeitspanne aus (im Durchschnitt 8 Stunden). Bei anderen Partikelgrößen (Versuche Nr. 4-7) fielen alle Bürsten in einer kurzen Zeitspanne aus (im Durchschnitt 3,9 bis 4,5 Stunden).
Obwohl kein praktisches Problem mit einem Oxidpulver­ gehalt in einem Bereich von 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent (Versuche Nr. 1 bis 6) besteht , da der Abnutzungsgrad in diesem Bereich bei 31% bis 43% liegt, wie aus Fig. 13 zu ersehen ist, können günstigere Resultate erzielt werden, wenn der Oxidpulvergehalt in einem Bereich von 0,5 bis 10,0 Gewichtsprozent (Versuche Nr. 3 bis Nr. 6) gehalten wird, da der Abnutzungsgrad auf 31 bis 33% weiter reduziert ist. Bei einem Oxidpulvergehalt in Höhe von 12,0 Gewichtsprozent (Versuch Nr. 7) fielen jedoch alle Bürsten aus.
Auf der Basis der vorstehend beschriebenen Versuche wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Kohlebürste durch Hinzufügen von 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent Oxidpulver herge­ stellt, das eine Partikelgröße von nicht mehr als 50 µm hat, um die Verschleißfestigkeit zu ver­ bessern.
Obwohl im Zusammenhang mit der Herstellung der zweiten Kohlebürste beschrieben ist, daß ein Kupfer­ überzogenes Oxidpulver dem hochgradig gereinigten, Kupfer-überzogenen Graphitpulver beigemengt wird, bevor der Preßform- und Sintervorgang ausgeführt wird, kann auch nicht-beschichtetes Oxidpulver dem hoch­ gradig reinen Kupfer-überzogenen Graphitpulver beige­ mengt werden.
Nach der Erfindung ist es möglich, Bürsten aus Metall­ überzogenem Graphit für die Praxis zu benutzen, was bisher nicht möglich schien, wobei auf diese Weise die mechanischen Geräusche verringert und die Kommuta­ tionseigenschaften verbessert werden können und die Kohlebürsten eine verbesserte Verschleißfestigkeit haben.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor, bei dem
  • - der Ascheanteil vor der Formgebung der Kohlebürste in dem mit Asche verunreinigten Graphitpulver mittels eines Reinigungsvorganges auf kleiner oder gleich 0,05 Gewichtsprozent reduziert wird, und
  • - die Partikel (11) des Graphitpulvers nach dem Reinigungsvorgang und vor der Formgebung der Kohlebürste (4) durch Preßformen und Sintern mit einem Metallüberzug (12′) versehen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß Oxide mit einem Anteil von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent und mit einer Partikelgröße von kleiner oder gleich 50 µm verwendet und
daß die Partikel (11′) der Oxide nach dem Reinigungsvorgang und vor der Formgebung zugemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel (11′) der Oxide mit einem Metallüberzug (12′) versehen werden.
DE4012654A 1989-04-21 1990-04-20 Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor Expired - Fee Related DE4012654C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1103202A JPH02285952A (ja) 1989-04-21 1989-04-21 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法
JP10320189A JPH02285951A (ja) 1989-04-21 1989-04-21 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4012654A1 DE4012654A1 (de) 1990-10-25
DE4012654C2 true DE4012654C2 (de) 1994-09-01

Family

ID=26443853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4012654A Expired - Fee Related DE4012654C2 (de) 1989-04-21 1990-04-20 Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5136198A (de)
CN (1) CN1024610C (de)
DE (1) DE4012654C2 (de)
GB (1) GB2233001B (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227689A (en) * 1989-08-11 1993-07-13 Mabuchi Motor Co., Ltd. Metal-filled graphite for miniature motors and method of making same
JPH03270660A (ja) * 1990-03-16 1991-12-02 Mabuchi Motor Co Ltd 小型モータにおけるカーボン・ブラシとその製造方法
WO2002001700A1 (fr) * 2000-06-28 2002-01-03 Totankako Co., Ltd. Balai au carbone pour machine electrique
JP2004312921A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Totan Kako Kk 金属被覆カーボンブラシ
US7732058B2 (en) * 2005-03-16 2010-06-08 Diamond Innovations, Inc. Lubricious coatings
CN1332406C (zh) * 2005-06-30 2007-08-15 天津大学 液体钽电解电容器用电解质及其制备方法
RU2444823C1 (ru) * 2011-01-20 2012-03-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) Композиция для изготовления контактных вставок
CN109326940A (zh) * 2018-10-11 2019-02-12 大同新成新材料股份有限公司 一种电机碳刷的制备方法及制备装置
CN114509173B (zh) * 2022-03-31 2023-04-18 东方电气集团东方电机有限公司 一种碳刷的温度监测模块及发电机的智能监测装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5239835B2 (de) * 1973-06-04 1977-10-07
DE2329698A1 (de) * 1973-06-09 1975-01-02 Ringsdorff Werke Gmbh Kontaktstueck, insbesondere buerste
JPS5826156B2 (ja) * 1974-12-19 1983-06-01 東海カ−ボン株式会社 電刷子素材の製造方法
US3996408A (en) * 1975-02-28 1976-12-07 Georgy Nikolaevich Fridman Carbon-graphite brushes for electric machines and method for manufacturing same
JPS53129156A (en) * 1977-04-19 1978-11-10 Nippon Mining Co Ltd Plating method for carbonaceous powder
DD237099A3 (de) * 1979-09-14 1986-07-02 Bitterfeld Chemie Verbundwerkstoff fuer schleifringe und kommutierungsbuersten
JPS62502952A (ja) * 1985-02-19 1987-11-26 オーブランド プロプライアタリー リミティド 炭素構造中に含有される鉱物物質の連続的化学的減少及び除去方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2233001B (en) 1993-07-07
US5136198A (en) 1992-08-04
CN1046818A (zh) 1990-11-07
GB2233001A (en) 1991-01-02
DE4012654A1 (de) 1990-10-25
GB9008906D0 (en) 1990-06-20
CN1024610C (zh) 1994-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007026265B4 (de) Kohlebürste
DE69922289T2 (de) Separator für Polymerelektrolytbrennstoffzelle und Verfahren zur Herstellung
DE4012654C2 (de) Verfahren zum Herstellen einer metall- und oxidhaltigen Kohlebürste für einen Permanentmagnet-Elektrokleinmotor
DE1271798B (de) Elektrode fuer Brennstoffelemente
DE4108564C2 (de)
DE742935C (de) Elektrischer Halbleiter aus Selen, insbesondere fuer Trockengleichrichter
DE2143708B2 (de) Kommutator für eine kleine elektrodynamische Maschine
EP0525222B1 (de) Gleitkontaktstück für hohe Stromdichten
DE2641016A1 (de) Elektrode zur widerstandsschweissung
DE102005040422A1 (de) Herstellung von Metall-Nano- und -Mesofasern
DE19913694A1 (de) Drahtelektrode
DE1421973A1 (de) Elektrolytisches AEtzverfahren fuer Halbleitermaterial
DE19517443A1 (de) Korrosionsbeständiger Stromkollektor und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE69016612T2 (de) Methode zum elektrolytischen Beizen oder Entfetten von Stahlband.
DE4025367C2 (de) Metallgefüllte Kohlebürste für einen Kleinmotor
DD142360A1 (de) Verfahren zur erzeugung alpha-al tief 2 o tief 3-haltiger schichten auf aluminiummetallen
DE102018200308A1 (de) Verfahren zur herstellung einer werkzeugelektrode und verfahren zu ihrer verwendung
DE2703759A1 (de) Kontaktkoerper zur verwendung in einem elektrischen stromkreis
DE102021130683A1 (de) Verfahren zum Beschichten von Metall, Metallelement mit einer dadurch ausgebildeten Beschichtungsschicht und Brennstoffzellenseparator
DE2712227A1 (de) Buerste fuer dynamoelektrische maschine, dynamoelektrische maschine mit einer buerste der art sowie verfahren zur herstellung einer buerste fuer eine dynamoelektrische maschine
DE1514742A1 (de) Halbleiteranordnung
EP1329993A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Gleitkontaktstücks für mittlere bis hohe Stromdichten
DD237099A3 (de) Verbundwerkstoff fuer schleifringe und kommutierungsbuersten
DE2461294B2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kohlegleitkörpers
DD156003A1 (de) Verfahren zur oberflaechenbehandlung von titanium und-legierungen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee