DE478021C - Gleit- or Schleifkoerper z. B. for dynamo brushes made of mechanically crushed metal, e.g. B. copper or copper alloys, and an admixture of graphite - Google Patents

Gleit- or Schleifkoerper z. B. for dynamo brushes made of mechanically crushed metal, e.g. B. copper or copper alloys, and an admixture of graphite

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DE478021C
DE478021C DEK85234D DEK0085234D DE478021C DE 478021 C DE478021 C DE 478021C DE K85234 D DEK85234 D DE K85234D DE K0085234 D DEK0085234 D DE K0085234D DE 478021 C DE478021 C DE 478021C
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copper
graphite
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gleit
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DEK85234D
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Inventor
Dr-Ing Erwin Kramer
Dr Emil Podszus
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HARTSTOFF METALL AG
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HARTSTOFF METALL AG
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    • 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
    • H01R39/20Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush characterised by the material thereof

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  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Description

Gleit- oder Schleifkörper z. B. für Dynamobürsten aus auf 'mechanischem Wege zerkleinertem Metall, z. B. Kupfer oder Kupferlegierungen, und einer Beimischung von Graphit Der Gegenstand der Erfindung betrifft Körper, welche aus fein zerkleinertem Metall unter Zusatz von anderen Bestandteilen, beispielsweise Graphit, hergestellt und bei geeigneter Temperatur so weit gebrannt bzw. gesintert sind, daß. sie einen ausreichenden Zusammenhang bzw. eine ausreichende Festigkeit besitzen. Solche Körper werden unter anderem benutzt zur Herstellung von elektrischen Schleifkontakten, Stromabnehmern u. dgl. Sie finden ferner Anwendung als Lagermetall, namentlich für schnellaufende und geneigte Wellen.Sliding or grinding body z. B. for dynamo brushes on 'mechanical Ways crushed metal, e.g. B. copper or copper alloys, and an admixture of graphite The object of the invention relates to bodies, which are made of finely ground Metal produced with the addition of other components, for example graphite and are so far burned or sintered at a suitable temperature that. they one have sufficient cohesion or strength. Such bodies are used, among other things, to produce electrical sliding contacts, Pantographs, etc. They are also used as bearing metal, specifically for fast moving and sloping waves.

Zur Anwendung gelangten insbesondere dabei die Metalle Kupfer, Messing, Bronze usw., unter Umständen auch als Gemenge mit anderen Metallen, z. B. Zinn, Zink, Eisen usw. Der Zusatz an Graphit wurde den verschiedenartigen Bedürfnissen angepaßt und betrug im Mittel etwa io bis 2o %. Das fein verteilte Metall wurde durch Zerkleinerung massiver Stücke gewonnen, da es eine feste, Wärme und-Elektrizität gut leitende Struktur besitzen muß. Man benutzte bisher Metalle, deren einzelne Partikel= im zerkleinerten Zustand eine Form besitzen, die sich dadurch auszeichneten, daß ein oder mehrere Dimensionen auf Kosten der anderen besonders stark ausgebildet waren und die einzelnen Teilchen blatt- oder stabförmige Gestalt besaßen. Dies erklärt sich ohne weiteres dadurch, daß sie auf dem gleichen Wege gewonnen wurden, wie die sogenannten Bronzefarben hergestellt werden, r?ämlich in Hämmer- oder Mörservorrichtungen, welche naturgemäß. dünne und langgestreckte Teilchen erzeugen.The metals copper, brass, Bronze etc., possibly also as a mixture with other metals, e.g. B. tin, Zinc, iron, etc. The addition of graphite was made to meet various needs adjusted and averaged about 10 to 20%. The finely divided metal was obtained by crushing massive pieces, as there is a solid, heat and electricity must have a highly conductive structure. So far, metals have been used, some of them Particles = in the crushed state have a shape that is characterized by that one or more dimensions are particularly strongly developed at the expense of the other and the individual particles were in the form of sheets or rods. This explains easily because they were won in the same way as the so-called bronze colors are produced, spatially in hammer or mortar devices, which naturally. create thin and elongated particles.

Die Erfindung besitzt demgegenüber als Ausgangsmaterial ein Metallpulver, daß zwar aus ebenfalls auf mechanischem Wege erzeugten, aber möglichst balligen, massiven Körnchen besteht, deren fabrikatorische Herstellung erst durch neuere Verfahren ermöglicht wurde. Die Größe der einzelnen Körnchen wird dabei dem Verwendungszweck angepaßt. Wesentlich ist, daß dieselben-gegenüber dem früheren Material mit gestreckter Form eine möglichst der Kugelform angenäherte Gestalt besitzen. Die dadurch erzielten Vorteile sind mannigfacher Art.In contrast, the invention has a metal powder as the starting material, that, although they are also produced mechanically, but are as spherical as possible, There are massive granules, the fabrication of which is only possible through newer processes was made possible. The size of the individual granules is the purpose customized. It is essential that the same - compared to the earlier material with stretched Shape have a shape as close as possible to the spherical shape. The resulting The advantages are manifold.

Es ist bekannt, daß die Wirkungsweise derartiger Preßkörper auf- der feinen Verteilung der Metalle -beruht. Hiernach ergibt sich ohne weiteres, daß auch die Form der einzelnen Teilchen von Einfluß sein muß. Zur näheren Erläuterung dienen die Abb. z und a, welche in schematischer Darstellung Schnitte durch Preßkörper, einmal in der bekannten Ausführung, das andere Mal gemäß der Erfindung veranschaulichen, und zwar in sehr erheblicher Vergrößerung.It is known that the mode of action of such pressed bodies on the fine distribution of metals -based. From this it follows without further ado that also the shape of the individual particles must be of influence. To the closer Explanation are provided in Fig. Z and a, which are a schematic representation of sections by pressing bodies, once in the known design, the other time according to the invention illustrate, and in a very substantial enlargement.

Die gestreckten Metallkörperchen in Abb. r, die im einzelnen, wie es der Zufall bringt, gelagert sind, liegen zum Teil flach übereinander, zum anderen Teil sind sie sperrig gelagert, stoßen gegeneinander und bilden verhältnismäßig große Hohlräume, die von den Beimengungen, hauptsächlich Graphit, ausgefüllt sind. Die Körper besitzen daher ein verhältnismäßig ungleichmäßiges Gefüge, sie weisen entweder eine faserige Struktur auf, oder aber es wechseln Stellen, die stark graphithaltig sind, mit solchen ab, die stark metallhaltig sind. Die Abnutzung beim Schleifen ist daher eine unregelmäßige. Werden die Körper als Schleifkontakte benutzt, so begünstigt die ungleichmäßige Struktur leicht ein Feuern,- und es bilden sich Brandstellen in dem Kontakt selbst oder in den darauf schleifenden Stromleitungsstücken. Dazu kommt noch, daß auch der elektrische Widerstand der Kontaktstücke ein ungleichmäßiger ist.The elongated metal corpuscles in Fig. R, which in detail, like As luck would have it, they are stored, partly lying flat on top of each other, partly flat Part of them are bulky, butt against each other and form proportionately large cavities, which are filled by the admixtures, mainly graphite. The bodies therefore have a relatively uneven structure, they show either a fibrous structure, or alternating places that contain a lot of graphite are, with those that contain a lot of metal. The wear and tear when sanding is therefore an irregular one. If the bodies are used as sliding contacts, so the uneven structure easily favors a fire - and burns form in the contact itself or in the pieces of power line sliding on it. In addition there is also the fact that the electrical resistance of the contact pieces is uneven is.

Bei der Benutzung als Lagermetall bildet die ungleichmäßige Struktur ebenfalls die Ursache verschiedener Nachteile. Die Festigkeit ist verringert, und da es sich ebenfalls um schleifende Teile handelt, der Verschleiß vermehrt, wenn gerade flach gelagerte Blättchen zur Anlage gelangen. Dieselben können bei stärker belasteten. Lagern auch noch weitere Störungen hervorrufen. Durch die ungleichmäßige Porosität wird aber auch die Ölaufnahme- und Abgabefähigkeit der Lagerschale beeinträchtigt, die gerade für derartige Lager eine bedeutsame Rolle spielen.When used as a bearing metal, the uneven structure forms also the cause of various disadvantages. The strength is reduced, and since these are also abrasive parts, the wear increases if leaflets that have just been stored flat reach the plant. The same can with stronger burdened. Storage can also cause other malfunctions. Due to the uneven Porosity also affects the bearing shell's ability to absorb and release oil, which play an important role precisely for such camps.

Demgegenüber veranschaulicht Abb. z, wie durch die Verwendung balliger Körnchen die Bildung größerer Hohlräume verhindert und eine verhältnismäßig große Gleichmäßigkeit der Struktur des Körpers nach allen Richtungen hin erzielt wird. Im Verhältnis zu der schleifenden Oberfläche sind die einzelnen Körperchen erheblich besser in dem Preßkörper verankert, und ihre vorzeitige Loslösung wird verhindert. Die Anwendung möglichst gleichkörniger und runder Körnerchen hat aber den Vorteil viel größerer und gleichmäßiger Bindung und damit auch gleichmäßigerer Abnutzung.In contrast, Fig. Z illustrates how the use of spherical Prevents the formation of larger voids and a relatively large one Uniformity of the structure of the body in all directions is achieved. The individual corpuscles are considerable in relation to the abrasive surface better anchored in the compact, and their premature detachment is prevented. However, the use of grains that are as uniform and round as possible has the advantage much larger and more even bond and therefore more even wear.

Durch die Erfindung werden daher eine ganze Reihe von Vorteilen erzielt: Es wird ein gleichmäßiges Gefüge erreicht, welches dem Preßkörper eine höhere Festigkeit verleiht und infolgedessen seinen Verschleiß vermindert. Bei der Verwendung als Schleifkontakt besitzt der neue Körper einen gleichmäßigeren elektrischen Widerstand und demgemäß eine verbesserte Leitfähigkeit. Ex kann daher in geringeren Dimensionen gehalten werden. Der Stromübergang wird gleichmäßiger, auch die Abnutzung des Preßkörpers.The invention therefore achieves a number of advantages: A uniform structure is achieved, which gives the pressed body greater strength gives and consequently reduces its wear and tear. When used as a Sliding contact, the new body has a more uniform electrical resistance and accordingly improved conductivity. Ex can therefore be in smaller dimensions being held. The current transfer becomes more uniform, as does the wear on the pressed body.

Bei der Verwendung als Lagermetall wird die Wärmeableitung eine gleichmäßigere und die ölansaugung verbessert.When used as a bearing metal, the heat dissipation becomes more uniform and improves the oil suction.

Nach neueren Forschungen (vgl. L. Binder, über die Vorgänge an den Bürsten von Schleifringen und Stromwendern, Wissenschaftliche Veröffentlichungen aus dem Siemenskonzern, Band z, Seite 158/161) findet der Stromübergang zwischen einer Bürste und dem darunterlaufenden Kontaktstück nicht auf der ganzen Berührungsfläche statt. Es werden vielmehr von der Bürste kleine Teilchen losgelöst, welche walzenförmige oder kugelförmige Gestalt annehmen, derart, daß . die Bürste auf ihnen rollt. Bei ungleichmäßiger Wirkung werden die kleinen Teilchen bis zum Glühen mit Strom überlastet. Dadurch wird der Stromübergang verschlechtert und die Bildung von Brandstellen an den Schleifflächen herbeigeführt. Bei einem Schleifkörper, der das bekannte Gefüge besitzt, muß. demgemäß das einzelne Metallteilchen zunächst nach seiner Loslösung in kugel-oder walzenförmige Gestalt gebracht werden. Dies bedingt je nach Lage des einzelnen Teilchens in dem Schleifkontakt ein wenn auch noch so geringfügiges Anheben desselben, da die gestreckten Körper zunächst umgeformt werden müssen. Bei einem Schleifkontakt gemäß der Erfindung wird diese Umformungsarbeit gespart, da die einzelnen Metallteilchen bereits ballige Formen besitzen. Der Schleifkontakt läuft daher ruhiger mit geringerer Abnutzung und vermeidet in weitgehendem Maße das Feuern, auch wird dementsprechend die Abnutzung sowohl in dem Kontakt als auch in dem darunter befindlichen Gleitstück geringer.According to recent research (see L. Binder, about the processes at the Brushing of slip rings and commutators, Scientific publications from the Siemens concern, volume z, page 158/161) the current transfer takes place between a brush and the contact piece underneath it does not cover the entire contact surface instead of. Rather, small particles are detached from the brush, some of which are cylindrical or assume spherical shape such that. the brush rolls on them. at If the effect is uneven, the small particles are overloaded with electricity until they glow. This worsens the current transfer and the formation of burns brought about the grinding surfaces. In the case of a grinding wheel that has the familiar structure owns, must. accordingly the individual metal particle initially after its detachment be brought into spherical or cylindrical shape. Depending on the location of the individual particles in the sliding contact, no matter how slight an increase the same, since the elongated bodies must first be reshaped. At a Sliding contact according to the invention, this reshaping work is saved, since the individual Metal particles already have spherical shapes. The sliding contact therefore runs more smoothly with less wear and tear and largely avoids firing, too accordingly the wear in both the contact and the one below Slider less.

Die Vorgänge, die sich im Gleitlager abspielen, sind naturgemäß ähnliche, und es werden daher durch die neue Erfindung auch ädf diesem Anwendungsgebiet erhebliche Vorteile erzielt.The processes that take place in the plain bearing are naturally similar, and therefore the new invention also makes this field of application considerable Benefits achieved.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Größe der einzelnen balligen Körnchen möglichst gleichmäßig gehalten wird.It is particularly advantageous if the size of the individual is convex Grain is kept as evenly as possible.

Man sollte zunächst annehmen, daß man aus einem Gemenge von größeren und kleineren balligen Körnern einen besonders dichten und deshalb besonders gut laufenden Preßkörper erhalten sollte. Demgegenüber hat sich jedoch gezeigt, daß eine gleichmäßige Körnung vorzuziehen ist, und zwar gerade -mit Rücksicht auf den letzterwähnten Vorgang beim Gleiten des Kontaktstückes oder des Lagers. Bei gleichmäßiger Korngröße fallen auch die kleinen Röllchen, die sich zwischen den Berührungsflächen befinden, gleichmäßiger aus, und es findet infolgedessen ein gleichmäßigeres Anliegen des Preßkörpers über die ganze Fläche hin statt. Dadurch wird natürlich ebenfalls der Abnutzung vorgebeugt, und die Belastung der Schleifstücke, sei es die gewichtsmäßige oder diejenige durch Strom, kann höher gewählt werden.One should initially assume that one is made up of a mixture of larger ones and smaller spherical grains a particularly dense and therefore particularly good should receive running compact. In contrast, it has been shown that a uniform grain is preferable, especially with regard to the last-mentioned process when sliding the contact piece or the Camp. If the grain size is uniform, the small rolls that are in between also fall the contact surfaces are more evenly located, and as a result it finds a more uniform application of the pressed body over the entire surface instead. Through this Of course, wear and tear is also prevented, and the load on the contact strips, be it by weight or by current, higher can be chosen.

Claims (1)

PATRNTANSPRUCI3: Gleit- oder Schleifkörper z. B. für Dynamobürsten aus auf mechanischem Wege zerkleinertem Metall, z. B. Kupfer oder Kupferlegierungen, und einer Beimischung von Graphit, welcher bei einer geeigneten Temperatur zusammengesintert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teilchen des als Ausgangsmaterial benutzten Metallpulvers angenähert kugelförmig und möglichst gleich groß sind.PATRNTANSPRUCI3: sliding or grinding body z. B. for dynamo brushes from mechanically crushed metal, e.g. B. copper or copper alloys, and an admixture of graphite which sintered together at a suitable temperature is, characterized in that the individual particles are used as the starting material metal powder used are approximately spherical and as equally large as possible.
DEK85234D 1923-03-15 1923-03-15 Gleit- or Schleifkoerper z. B. for dynamo brushes made of mechanically crushed metal, e.g. B. copper or copper alloys, and an admixture of graphite Expired DE478021C (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4025367A1 (en) * 1989-08-11 1991-02-14 Mabuchi Motor Co METAL-FILLED CARBON BRUSHES FOR SMALL ENGINES AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
FR2858473A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-04 Carbone Lorraine Applications Electriques Sliding electric contact of carbon, copper and zinc and containing iron-based particles, e.g. for brushes of electric motors and motor vehicle starter motors

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