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Schichtenbürste, deren Schichten mittels einer Kunstharzlösung miteinander
verklebt sind Die an sich vorteilhaften Schichtenbürsten lassen sich in einer Form,
die allen Anforderungen der Praxis gerecht wird, nur unter erheblichen Schwierigkeiten
herstellen. So ist bekannt, daaß das Aneinanderkleben von einzelnen Schichten, die
zu einer Gesamtbürste vereinigt werden sollen, nur unter besonderen Vorsichtsmaßregeln
möglich ist. Es wird flüssiges Kunstharz als Klebemittel verwendet, wobei die Umwandlung
des Klebemittels in den festen unveränderten Zustand dadurch erreicht wird, daß
die geklebte Kohle unter hohem Druck bei ganz bestimmten abgestuften Temperaturen
und Zeiten während des Erhärtungsvorganges behandelt wird. Für besondere Beanspruchungen
mtiß der Zusammenhalt der Schichten ferner noch durch isolierte Bolzen ermöglicht
werden. Dabei werden an dieses Hilfsmittel noch weitere besondere Bedingungen insofern
geknüpft, als nicht jeder beliebige, sondern nur ein solcher Werkstoff für die Bolzen
verwendet werden kann, welcher die gleiche mechanische Abnutzung wie das Bürstenmaterial
hat. Eine weitere Schwierigkeit bei der Behandlung aneinandergeklebter Schichten
unter hohem Druck ist die, daß bei zu hohem Druck die angestrebte Isolierung wieder
in weitgehendem Maße verlorengeht, weil sich die leitenden Schichten zu sehr einander
nähern. Wählt man zur Erreichung einer mechanisch festen Schichtenbürste den Druck
nach dem Bestreichen der Bürstenteile mit Klebemitteln und Aufeinanderlegen derselben
hoch, so erreicht man eine ungenügende Isolation zwischen den Schichten, da offenbar
zuviel Klebemittel dabei abgepreßt wird. Wählt man dagegen den Druck zu gering,
dann ist die mechanische Festigkeit nicht ausreichend. Um auch dieser Schwierigkeiten
Herr zu werden, hat man vorgeschlagen, neben dem bereits angegebenen Klebemittel
noch zusätzliche Isolationszwischenlagen zu verwenden, z. B. Asbestglimmerpapier,
Papier- und Seidensorten, schließlich auch Metalloxyde. Das hat aber zur Folge,
daß die Verhältnisse dadurch noch komplizierter werden; denn für die einwandfreie
Funktion einer solchen Bürste ist es u. a. erforderlich, erstens daß die zusätzliche
Isolationseinlage genau so schnell verschleißt wie das Bürstenmaterial selbst, zweitens
daß der Kollektor durch solche Stoffe nicht angegriffen wird.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Teile allgemein, z. B. Holzstücke,
mit Kunstharz ohne Anwendung von Druck und Hitze zu verkleben. Die Aushärtung des
Kunstharzes wird dabei durch chemische Beimengungen, z. B. Säuren, herbeigeführt.
Dieses Verfahren soll nun gemäß der Erfindung an Stelle des bisher üblichen, unter
Anwendung von Druck und Hitze vor sich gehenden Verfahrens
zur
Herstellung von Schichtenbürsten verwendet werden. Als Härtungsmittel bedient man
sich einer anorganisehenSäure, wip Salzsäure oder Schwefelsäure; der Erhärtungsvorgang
ist in diesem Fall ein exother mer Prozeß, nach dessen Ablauf die Härtung vollzögen
ist.
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Die Bürste gemäß der Erfindung unterscheidet sich also von den bisherigen
Bürsten gleicher Gattung dadurch, daß zu ihrer Herstellung leine Druck- u_ nd Hitzebehandlun_gy
erforderlich ist. Beim Erhärten der'-Was se findet nämlich eine Kontraktion statt,
durch deren Kräfte dieBürstenschichten aneinandergezogen werden. Da der flüssige
Kitt in die Poren der Schichtenbürsten tief eindringt, findet nach dem Erhärten
eine außerordentlich gute Verankerung statt, so daß die Festigkeit der fertigen
Bürste eher noch höher ist als die einer homogenen Bürste aus gleichem Material.
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Da durch Wahl der aufgetragenen Menge des neuen Klebemittels auch
die Stärke der Isolierschicht im weiten Maße veränderungsfähig gehalten werden kann,
können dementsprechend auch die Isolierwerte: in einfacher Weise differenziert werden,
denn der Isolierwert des erhärteten Klebemittels ist außerordentlich hoch. Man kann
nämlich einerseits nach dem Aufstreichen so lange warten, bis der Kitt schon sehr
zähflüssig geworden ist, und dann erst die zu vereinigenden Schichten aufeinanderlegen
oder aber in diesem Zustand nochmals neue Kittmasse auftragen, was sich beliebig
oft wiederholen läßt, bis auf diese Weise die Isolationsschicht die gewünschte Stärke
erreicht hat. Das Ganze spielt sich in wenigen Minuten ab. Der besondere Vorteil
dieses Verfahrens liegt im wesentlichen darin, daß man nicht mehr wie bisher die
einzelnen mit Klebemitteln bestrichenen Teile jedesmal für sich erst nach dem Druckhitzeverfahren
behandeln muß, ehe weitere Schichten aufgetragen werden können. Daraus ferner, daß
bei der Bürste nach der Erfindung die Verwendung von zusätzlichen Isolationszwischenlagen,
wie Asbestglimmerpapier, Seidensorten üsw., nicht notwendig ist, ergibt sich auch
eine Herstellung der Schichtenbürste in außerordentlich einfacher Weise. Es ist
nämlich nicht mehr nötig, auf jede einzelne Schicht das Klebemittel etwa mit einem
Pinsel aufzutragen, die Isolationszwischenlagen einzufügen, die zweite Schicht daräufzukleben
usw., sondern man kann in einfacher Weise die aneinanderzuklebenden Schichten in
dein gewünschten Abstand voneinander mittels einer Haltevorrichtung aufstellen,
worauf in einer Imprägnieranlage auf mechanischem Wege die Benetzung und Füllung
der Zwischenräume mit dem flüssigen Harz erfolgt und nach Entfernung des überschüssigen
Klebematerials lediglich darauf gewartet zu werden braucht, bis die Erhärtung beendet
ist. Es ist auf diese Weise ,möglich, große Mengen solcher Bürsten in einem Arbeitsgang
unter einem Minimum au Aufwand von Handarbeit herzustellen. Zur Vermeidung einer
zu raschen Erhärtung, wobei die überschüssige Klebeflüssigkeit für weitere Verwendung
verlorenginge, kann man durch Anwendung niedriger Temperaturen in der Höhe von einigen
Graden unter Null den Erhärtüngsprozeß im gewünschten Maße verzögern.
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Da die Luftmenge, die beim Eintritt der flüssigen Kittmasse in die
Poren der Schichtenbürste verdrängt werden muß, vielfach nicht mehr aus der zähen
Masse entweichen kann, ist es zweckmäßig, vor Benetzung der Schichten durch Evakuieren
die Luft aus den Poren der Schichten zu entfernen. Eingeschlossene Luftbläschen
sind nämlich insofern schädlich, als sie sich beim Gebrauch der Bürste mit leitendem
Bürstenstaub füllen können; wodurch die betreffenden Schichten kurzgeschlossen werden.
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Das beschriebene Klebemittel zeichnet sich im erhärteten Zustand im
allgemeinen durch eine rötlichgelbe Eigenfärbung aus. Da die Bürste im praktischen
Betrieb. auf höhere Temperaturen kommt, wobei noch Änderung'en der Abmessungen der
Schichtenbürste eintreten könnten, wodurch die sichere Führung im Bürstenhalter
gefährdet wäre, ist es zweckmäßig; nach dem Erhärtungsprozeß noch eine Temperaturbehandlung
bis zur durchschnittlichen Gebrauchstemperatur der Bürste anzuwenden.