DE442666C - Verfahren zur Herstellung von Kohlebuersten fuer elektrische Maschinen o. dgl., bei dem diese erst in einem Gluehofen verkokt und darauf mittels elektrischen Stromes elektrographitiert werden, und Ofen zur Ausuebung desselben - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Kohlebürsten für elektrische Maschinen o. dgl. wird bekanntlich Kohlepulver mit einem Bindemittel vermischt und diese Masse zu Formungen der gewünschten Größe und Gestalt geformt, worauf diese Formlinge in einem Glühofen bis zu etwa i2oo°C geglüht werden. Dabei verdampfen die flüchtigen Bestandteile des Bindemittels, und die nichtflüchtigen Bestandteile der Masse ίο bleiben als Koks zurück. Der erkaltete Formling hat dann eine große mechanische Festigkeit. Enthalten die verwendeten Rohstoffe aber Verunreinigungen, so ist der Formling für gewisse Zwecke, z. B. für Kohlebürsten, die eine hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen sollen, noch nicht geeignet, er muß vielmehr noch einem Veredelungsverfahren/ der sogenannten Elektrographitierung, unterworfen werden. Zu diesem Zweck hat man die geglühten Formlinge bisher in kaltem Zustande in einen elektrischen Ofen eingebracht, in welchem sie der Wirkung hoher elektrischer Ströme ausgesetzt werden, wobei eine Temperatur erreicht wird, die weit über der durch äußere Beheizung erreichbaren Temperatur liegt. Es tritt dabei eine Umwandlung z. B. des amorphen Kohlenstoffs in die graphitische Modifikation ein. Der Formling hat dann eine größere Reinheit und insbesondere eine höhere elektrische Leitfähigkeit.

Diese Art der Herstellung der Kohlebürsten o. dgl. hat den Nachteil, daß der Energiebedarf für die Erzielung der erforderlichen Glühtemperaturen einmal in dem Glüliofen und einmal im elektrischen Ofen verhältnismäßig groß ist, da zunächst der Formling vom kalten Zustande auf 1200⁰ C und dann wieder aus dem kalten Zustande bis auf etwa 3000⁰ C zu bringen ist.

Man hat auch vorgeschlagen, die aus der Masse hergestellten Formlinge unmittelbar in einem elektrischen Ofen vom kalten Zustande aus bis auf Temperaturen zu erhitzen, die über der Verkokungstemperatur liegen, so daß die Verkokung der Masse und unmittelbar anschließend die Elektrographitierung in demselben Ofen vor sich gehen. Der Gesamtenergiebedarf für das Verkoken und Elektrographitieren des Formlings ist hierbei! kleiner als beim Verkoken mit Hilfe eines gasbeheiz,-ten Glühofens, da der Energiebedarf in FortfaL kommt, der nötig ist, um den verkokten kalten Formling bis auf die Temperatur von etwa 1200⁰ C zu bringen. Der Stromverbrauch ist aber bei dieser Herstellungsart sehr groß.

Die Nachteile dieser beiden Herstellungsarten sind unter Wahrung ihrer Vorteile nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die aus der Masse gebildeten Formlinge in einem gasbeheizten Glühofen zwischen Elektroden eingesetzt und mittels der Heizgase bis zu einer Temperatur von etwa 120Ό⁰ C geglüht werden, bei welcher die Einschaltung der Elektroden in den Stromkreis erfolgt. Infolge des Einbringens der rohen Formlinge zwischen '65 die Elektroden einerseits und infolge der Verwendung eines gasbeheizten elektrischen Ofens anderseits ist ermöglicht, den Elektrographitierungsvorgang an den Verkokungsvorgang unmittelbar anzuschließen und so den hohen Energiebedarf zu ersparen, der für das Anheizen des verkokten kalten Formlings benötigt wird, während der elektrische Strom im wesentlichen zur Elektrographitierung dient und erst in zweiter Linie als Heizquelle, so daß der Stromverbrauch nur gering ist. Ferner erhält die Regelungsvorrichtung für die Stromquelle eine einfache Bauart und ist daher leichter bedienbar.

Vorteilhaft dient zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ein Ofen, in dessen Heizraum mehrere feuerfeste Kammern angeordnet sind, die zur Aufnahme der Formlinge dienen und in welche die Elektroden hineinragen, die durch den Heizraum hindurchgeführt sind. Beim Einschalten des elektrischen Stromes sind dann nicht nur die Formlinge, sondern auch schon die Elektroden durch die Heizgase auf eine Temperatur erhitzt, bei der ihre 'elektrische Leitfähigkeit hoch ist, so daß zur Elektrographitierung nur verhältnismäßig wenig Strom verbraucht wird. .

Auf der Zeichnung ist ein zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dienender Glühofen im Längsschnitt dargestellt.

Der beispielsweise dargestellte Glühofen a hat einen Heizraum b, der oben durch einen abnehmbaren Deckel c abschließbar ist. Zu beiden Seiten des Heizraumes b sind Gas- erzeugerd angeordnet, deren Roste durch die Öffnungen/ mit festem Brennstoff beschickt wird und durch die Öffnungeng· von unten her die Verbrennungsluft erhält. Die Heizgase können durch die Öffnungen h in den Heiz,-raum b gelangen, in dem drei U-förmige, oben offene Kammern/ aus Schamotte so angeordnet sind, daß zu ihren Seitein und am Boden Heizzüge k verbleiben. Die Abgase können durch am Boden des Heizraumes b vorgesehene Kanäle m entweichen.

Die einen durch eine Leitung« an den einen Pol der nicht dargestellten Stromquelle angeschlossenen Elektroden ο sind durch Öffnungen ρ im Boden des Heizraumes b, durch die Heizzüge k und durch den Boden der Kammern; bis in deren Inneres hindurchgeführt. Die anderen, durch eine Leitung <? an den anderen Pol der Stromquelle angeschlossenen Elektroden/· sind im Deckelc befestigt und ragen bei geschlossenem Deckel von oben in die Kammern / etwas hinein.

Zur Herstellung z. B. elektrischer Kohlebürsten werden aus einer Masse, wie Kohlepulver, und einem Bindemittel Platten s geformt, die in die Kammern/, eingebettet in eine elektrische Widerstandsmasse t, übereinander eingesetzt werden, worauf der Heizraum b durch den Deckel c geschlossen wird. Die beiden Heizgaserzeugerd werden nun in Betrieb genommen, so daß die Gase zu beiden Seiten in den Heizraum b eintreten, beim Durchtritt durch die Züge k die Kammern i umspülen und durch die Öffnungen m austreten. Dabei werden die Kammern/ mitihrem Inhalt erhitzt, also auch die Platten s bis zu etwa 1200⁰ C, wodurch die flüchtigen Bestandteile des Bindemittels der Platten verdampft werden und die Platten selbst verkoken. Auch werden dabei die Elektroden o, r schon auf eine hohe Temperatur gebracht.

Nunmehr werden die Elektroden o, r in den Stromkreis der Stromquelle eingeschaltet, deren Spannung und Stromstärke so groß ist, daß die Widerstandsmasse t und damit die Platten s bis auf etwa 3000⁰ C weiter erhitzt werden. Die Platten werden dabei elektrographitiert, d.h. es tritt eine Umwandlung de?· amorphen Kohlenstoffes in die graphitische Modifikation ein, wobei sich auch diejenigen Verunreinigungen noch verflüchtigen, welche beim Verkoken mit Hilfe der Heizgase allein zurückgeblieben sind.

Man erhält auf diese Weise eine Kohlebürste von großer mechanischer Festigkeit und hoher elektrischer Leitfähigkeit. Der hierzu nötige gesamte Energiebedarf, also der Verbrauch an Brennstoff in den Heizgaserzeugern d, und der Stromverbrauch ist nur gering, da sich die Elektrographitierung an die Verkokung der Platten s unmittelbar anschließt, somit nur ein einmaliges Anheizen eines Glühofens nötig ist. Der Stromverbrauch bildet dabei nur einen kleineren Teil des gesamten Energiebedarfs, da beim Einschalten des Stromes nicht nur die Platten s, sondern auch die Elektroden o, r sich in glühendem Zustande befinden und daher schon eine gute elektrische Leitfähigkeit haben. Auch baut sich die Regelungsvorrichtung der Stromquelle infolgedessen einfach, da ihr Rege,-lungs bereich nicht so groß zu sein braucht.

Die Heizgaserzeuger d können bei der Einschaltung der Elektroden o, r weiter in Betrieb bleiben oder auch abgeschaltet werden. In letzterem Falle ist natürlich der Strom' verbrauch etwas größer.

Die Gaserzeuger können anstatt mit festen auch mit flüssigen Brennstoffen gespeist werden und auch getrennt vom elektrischen Ofen angeordnet sein.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι . Verfahren zur Herstellung von Kohlebürsten für elektrische Maschinen o. dgl., bei dem diese erst in einem Glühofen verkokt und darauf mittels elektrischen Stromes elektrographiüert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge (s) in einem gasbeheizten Glühofen (a, d) zwisehen Elektroden (0, r) eingesetzt, zur Verkokung mittels der Heizgase bis zu einer Temperatur von etwa 1200⁰ C erhitzt und unmittelbar anschließend durch Einschaltung der Elektroden in den Heizstromkreis elektrographitiert werden.
2. 2. Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizraum (b, k) des Glühofens (ä) mehrere feuerfeste Kammern (i) angeordnet sind, die zur Aufnahme der Formlinge (s) dienen und in welche die Elektroden (o, r) hineinragen, die durch Deckel und Boden des Heizraums hindurchgeführt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.