DE950210C - Stromwender aus Kohle - Google Patents

Description

• Stromwender aus Kohle Es. wurde bereits, ein Stromwender aus Kohle vorgeschlagen, bei dem zwischen den Lamellen zur Verbesserung des S:tromzuf"uhrung und zur Isolation der Lamel gen' gegeneinander s ich über die, ganze Länge der Lamelle erstreckende MetaUstreifen angeordnet sind, die aus einem ein. isolierendes Oxyd bildenden Metall, wie z. B. Aluminium, bestehen und auf der eineng Seite oxydiert und auf der anderen Seite oxydfrei sind.
• Da. die für den Stronnübergang zur Lamelle vorgesehene blanke Schichtseite des Metallstreifens-nur sehr schwer oxydf:ren gehalten. werden kann und nach einiger Zeit sich, mit einer Oxydschicht bede;ckt, verschlechtert sich der Übiesgangswiderstand zwischen Kohle und Metallstreifen. Durch die Erfindungsoll .der Übergangswiderstand zwischen Lamelle und -Metallzwischenlage verringert und der Zusammenibau des Stromwenders erleichtert werden. Erreicht wird dies nach. der Erfindung dadurch, daß die Metallzwiechenlage mit der Kohlelamel:le eine Einheit bildet, die, durch Umguß der Lamelle mixt flüssigem Metall, vorzugsweise Aluminium, hergestellt ist. Auf diese Weise wird durch den SchrumpfdTuck des erstarrenden Metalls eine sehr feste Verbindung der Metallschicht mit der Kohlelamelle geschaffen und durch den hohen Kontaktdruck der Übergangswiderstand zwischen Metallschicht und Kohlelamelle niedrig gehalten, der sich auch während des Betriebes nicht nennenswert ändern kann, da die Luft keinen Zutritt zu den metallischen Berührungsflächen hat. Eine weitere Verminderung des Übergangswiderstandes läßt sich. nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreichen., d@aB dieKohlel:amellen vor dem Metallumguß an ihren Berühzungsflächen mit der aufzugießenden Metallsch-iIGht verkupfert werden. Diese Kupferschicht winkt gleichzeitig als plastische Zwischemlage- zwischen. der Kohle und dem M etallum@guß und mindert den Schrumpfdruck des erstarrenden Metalls so weit, daß die Kohle durch- den Schrumpfdruck.nicht unzulässig beansprucht wird. Das Umgießen der Kohlelamellen mit Aluminium erfolgt zweckmäßig mit der Gießmaschine unter hohem Druck, da, dieses Verfahren eine gute metallisiche Verbindung zwischen Kohle und Metall gewährleistet. Beim Druckgießverfahren prallen. die Metallteilchen mit großer Geschwindigkeit auf die Flächen der Form, so- daß die feinen Oxydhäutchen zerreißen und da.s blanke Metall mit den zu umspritzenden Kohlenflächen in unmittelbare Berührung kommt. Ehe seich die Metallschicht mit einer neuen Oxydhant überziehen kann, ist bereits die Erstarr ung des- Gutlkiörpers eingetreten, der in.-follge, des, eintretenden Sehwindens des Metalls sich sehr fest gegen. die Berührungsflächen der umgossenen Kohlelamelle anpreßt, so daß der Luftsauerstoff keinen Zutritt zu den oxydfrei zu haltenden Berührungsflächen der Metallschicht hat. Ein Hindurchdiffun@dieren des Luftsauersitoffes durch die Kohlelamelle kommt praktisch nicht in Frage', wenn man oin Kohlematerial verwendet, das besondiers dicht ist und kein durchgängiges Porenvolumen aufweist.
• Die Kohlelamellen werden vor dem Metallumguß bereits maßhaltig hergestellt und nach dem Metallumguß an den äußeren Metallflächen gegebenenfalls nachbearbeitet. Die Oberfläche der nachbearbeiteten Metallschicht wird mit einer dichten Oxydschicht durch elektrolytische Behandlung der umgossenen Kohlelamelle in einem entsprechenden Bad versehen. Da die Oxydschicht bei dieser Behandlung außerordentlich dünn bleibt, ist eine weitere Nachbearbeitung der Kohlelamelle nicht erforderlich. Die Kohlelamelle bildet mit der Stromzuführung und der Isolationsschicht eine Einheit, so daß der Zusammenbau des Stromwenders wesentlich erleichtert ist, da die Anzahl der zusammenzufügenden und gegeneinander auszurichtenden Teile gegenüber- den bisherigen Stromwendern wesentlich geringer ist. Der Umguß der Kohlelarnelle mit Metall hat ferner den Vorteil, daß der Stromanschluß an die Lamelle durch entsprechende Anschlußfahnen bewirkt werden kann, die beim Gießen gleichzeitig mit hergestellt werden. Da der ganze Stromwender nur aus Leichtbaustoffen besteht, ergeben sich Vorteile in der ganzen Konstruktion des Stromwenders, die durch die Gewichtsersparnis bedingt sind und sich besonders hinsichtlich der Fliehkraftbeanspruchung auswirken.
• In; der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt eine Kohlelamelle mit sich über die Seiten- und Stirnflächen erstreckendem Metallumguß in perspektivischer Darstellung. Fig. 2 ist ein. Schnitt durch die Kohlelamelle nach der Linie A-B der Fig. i. Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Kohlelamelle, bei der der Lamellenfuß und die Seitenflächen von der Metallschicht bedeckt sind.
• Der Kohleteil der Lamelle ist mit r bezeichnet und mit Ausnehmungen 2 versehen, die mit der im Spritzgußverfahren eingebrachten Aluminiumschicht 3 ausgefüllt sind. Die Aluminiumschicht 3 erstreckt sich nicht nur über die Seitenflächen. der Lamelle i, sondern auch über die Stirnflächen, so daß die, Kohlelamelle weitgehend ummantelt ist. Für den Wicklungsanschluß ist der angegossene Aluminiummantel mit einem Ansatz q. versehen, an den der Wicklungsanschluß zweckmäßig durch Verschweißen. angebracht werden kann. Zur Min, derung des von dem Aluminiummantel auf den Kohleteil i ausgeübten Schrumpfdruckes und gleichzeitig zur Verminderung des übergangswiderstandes zwischen Kohlelamelle und Umgußmetall sind die Anlageflächen des Metallumgusses in der Kohle verkupfert. Diese Kupferschicht ist mit 5 bezeichnet, deren Fläche jedoch kleiner gehalten ist als die Berührungsfläche der Metallschicht 3, damit die Ränder der Kupferschicht 5 von der Aluminiumschicht 3 überdeckt sind. Auf diese Weise soll verhütet werden, da,ß an den Rändern unter Umständen eindringende Feuchtigkeit eine elektrolytische Zersetzung derAluminium-Kupferschicht hervorruft.
• Um einen für die Stromzuleitung besonders günstigen Querschnitt der Metallzwischenlagen zwischen den einzelnen Lamellen zu erreichen, kann, wie Fig.3 erkennen lä,Bt, in diie Metallummantelung der Lamelle der Lamellenfuß mit einbezogen werden. Um günstige Abkühlungsverhältnisse in dem Stromwender zu erreichen, können die Kohlelamellen in bekannter Weise von Luftkanälen 6 durchzogen sein. Wie bereits eingangs erwähnt, wird die Oberfläche der Aluminiumummantelung durch elektrolytische Behandlung in einem entsprechenden Bad mit einer dichten Oxydschicht versehen. Um das Eindringen; der Radflüssigkeit in die Kohle zu verhindern, wird dfie Kohlelamelle vor dem Eintauchen in das Bad. mit einer Paraffinschicht überzogen, die nach der Behandlung wieder entfernt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stromwender aus Kohle mit einseitig oxydierten Zwischenlagen aus einem ein isolierendes Oxyd bildenden Metall für die Stromzuführung und zugleich für die Isolation. der Lamellen gegeneinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallzwischenlage (3) mit der Kohlelamelle eine Einheit bildet, die durch Umguß der Lamelle mit flüssigem Metall, vorzugsweise Aluminium, hergestellt ist.
2. 2. Stromwender nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Kohlelamellen (i) seitliche Ausnehmungen (2) besitzen, die mit dem vorzugsweise im Druckgießverfahren aufgebrachten Aluminium (3) ausgefüllt sind.
3. 3. Stromwender nach Anspruch i .und a, dadurch gekennzeichnet, daß der Aluminiumguß sich über die Seiten,- und Stirnflächen. der Kohlelamellen erstreckt (Fig. i).
4. 4. Stromwender nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lamellenfuß und die Seitenflächen durch die im Druckgießverfahren aufgebrachte Aluminiumschicht bedeckt sind (Fig.3).
5. 5. Stromwender nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Kohlelamelle angegossene Aluminiummantel (3) Vorsprünge (¢) für den Wicklungsanschluß besitzt.
6. 6. Stromwender nach Anspruch i bis 5, da. durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Aluminiumbeschichtung der Lamelle nach dem Umguß durch elektrolytische Behandlung in einem entsprechenden Bad mit einer gut haftenden dichten Oxydschicht versehen ist.
7. 7. Stromwender nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlelamelle an den von der Aluminiumschicht (3) bedeckten Flächen verkupfert ist. B. Stromwender nach Anspruch i bis- 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kupferschicht (5) bedeckte Fläche kleiner ist als die von der Aluminiumschicht. (3) überzogene Fläche, so daß die Ränder der Kupferschicht von der Aluminiumschicht vollkommen überdeckt sind. g. Stromwender nach Anspruch i bis 8, dadurch gekennzeichnet, d'aß während der Behandlung der Aluminiumschicht (3) zur Oxydbildung die Kohlelamelle mit einem Schutzüberzug versehen ist, der das Eindringen von Flüssigkeit in die Kohle verringert.