EP0148367B1 - Verfahren zur Senkung und Stabilisierung des Übergangswiderstandes zwischen einer Kohlebürste und einer Anschlusslitze - Google Patents
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- EP0148367B1 EP0148367B1 EP84113666A EP84113666A EP0148367B1 EP 0148367 B1 EP0148367 B1 EP 0148367B1 EP 84113666 A EP84113666 A EP 84113666A EP 84113666 A EP84113666 A EP 84113666A EP 0148367 B1 EP0148367 B1 EP 0148367B1
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
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- H01R39/36—Connections of cable or wire to brush
Definitions
- the invention is based on a method according to the preamble of the main claim.
- a large part of the carbon brushes is manufactured today by pressing in a die. It is most economical if the connecting strands are pressed in at the same time. For this purpose, a straight strand end is immersed in the powder mixture and the powder is then compacted.
- the quality of the anchoring depends, among other things, on the coal mixture used and the cross-section of the strand.
- High-resistance carbon brushes and small wire cross sections result in high contact resistance. These in turn are sensitive to external and internal influences such as oxidation due to changes in temperature and climate, as well as shocks and the electrical current flowing through them. The higher the initial resistance, the greater the risk of a steady increase in resistance. The consequence of such processes is a loss of power and heating of the contact point by the current.
- One way to overcome this problem is to use strands that are silver-plated in the contact area. However, such strands are expensive and are not necessarily a solution to the problem shown.
- the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage, in contrast, that the strand end bent over by 180 ° is introduced into the starting powder mixture and that the initial resistance to the straight strand ends is at least 50% lower and also remains constant in the further course.
- the bent end of the strand receives a mushroom-shaped anchoring in the carbon brush during the compression, and the contact is much better due to the better form fit and the larger common surface between the strand and the carbon brush; moreover, the costs are hardly higher than in the method with a straight strand end and lower than in the complicated method in which the strand end has to be introduced into a channel.
- bent end of the strand corresponds to approximately 0.5 times the total immersion length.
- the compact After removing the compact from the press die, the compact is kept under a protective gas, e.g. B. sintered nitrogen or town gas, a mixture consisting essentially of hydrogen, methane and carbon monoxide. After cooling, the finished carbon brush with the pressed-in connecting wire is available.
- a protective gas e.g. B. sintered nitrogen or town gas, a mixture consisting essentially of hydrogen, methane and carbon monoxide.
Landscapes
- Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein grosserTeil der Kohlebürsten wird heute durch Pressen in einem Gesenk hergestellt. Dabei ist es am wirtschaftlichsten, wenn die Anschlusslitzen gleich mit eingepresst werden. Hierzu wird ein gerades Litzenende in die Pulvermischung eingetaucht und das Pulver dann verdichtet. Die Güte der Verankerung ist unter anderem abhängig von der verwendeten Kohlemischung und vom Querschnitt der Litze. Hochohmige Kohlebürsten sowie kleine Litzenquerschnitte ergeben grosse Übergangswiderstände. Diese wiederum reagieren empfindlich auf äussere und innere Einflüsse wie Oxidation infolge von Temperatur- und Klimawechsel sowie auf Erschütterung und auf den durchfliessenden elektrischen Strom. Je höher der Anfangswiderstand, umso grösser ist die Gefahr einer stetigen Widerstandszunahme. Die Folge solcher Vorgänge ist ein Leistungsverlust sowie eine Aufheizung der Kontaktstelle durch den Strom. Eine Möglichkeit, diesem Problem beizukommen, ist die Verwendung von Litzen, die im Kontaktbereich versilbertsind. Solche Litzen sind jedoch teuer und stellen nicht unbedingt eine Lösung des aufgezeigten Problems dar.
- Aus der US-A 2654038 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste bekannt, bei dem ein Litzenende in eine Rinne in der Kohlebürste eingebracht wird, und dann Pulver von den Wänden der Rinne dazu verwendet wird, das Litzenende in der Rinne zu fixieren, wobei das Pulver in der Rinne verdichtet wird.
- Das erfindungsgemässe Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass das um 180° umgebogene Litzenende in die Ausgangspulvermischung eingebracht wird und dass der Anfangswiderstand gegenüber den geraden Litzenenden um mindestens 50% niedriger liegt und auch im weiteren Verlauf konstant bleibt. Das umgebogene Litzenende erhält bei der Verdichtung eine pilzförmige Verankerung in der Kohlebürste, und durch den besseren Formschluss und die grössere gemeinsame Oberfläche zwischen Litze und Kohlenbürste ist der Kontakt wesentlich besser; darüber hinaus sind die Kosten kaum höher als bei dem Verfahren mit einem geraden Litzenende und niedriger als bei dem komplizierten Verfahren, bei dem das Litzenende in eine Rinne eingebracht werden muss.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn das umgebogene Ende der Litze etwa dem 0,5fachen der Gesamteintauchlänge entspricht.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels - 100 Gewichtsteile Naturgraphit werden mit 10 Gewichtsteilen Polyphenylensulfid in feingemahlener Form gründlich gemischt und in ein Pressgesenk, dessen innere Form der herzustellenden Bürste entspricht, eingefüllt. In dieses Pulvergemisch wird eine um 180° gebogene Kupferlitze von 0,5 mm2 Querschnitt, deren umgebogenes Ende 5 mm lang ist, etwa 10 mm in das lockere Pulver eintaucht und das Ganze dann bei einem Druck von 4 t/cm2 gepresst, wobei die Litze durch ein entsprechendes Loch im Oberstempel hindurchgeführt ist.
- Nach dem Entfernen des Presslings aus dem Pressgesenk wird der Pressling ca. 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 350°C unter Schutzgas, z. B. Stickstoff oder Stadtgas, einem Gemisch, das im wesentlichen aus Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid besteht, gesintert. Nach dem Abkühlen liegt die fertige Kohlebürste mit der eingepressten Anschlusslitze vor.
- Bei einer thermischen Alterung zwischen -20 und +210° C zeigte der Übergangswiderstand einer solchen Kohle, gemessen nach DIN IEC 467 vor der Alterung einen Wert 3 mQ und nach einer Alterung von 400 Stunden einen Wert von 4 mQ. Demgegenüber zeigte eine entsprechende Bürste mit einem geraden eingepressten Litzenende vor der Alterung einen Übergangswiderstand von 7 mQ und nach der Alterung von 400 Stunden einen solchen von 13 mQ. Es war durchaus überraschend, dass eine solche verhältnismässig einfache Massnahme eine derartige Wirkung zeigt. In der Serienfertigung wird eine geeignete Biegevorrichtung direkt in die bereits vorhandene Litzen-Abschneidevorrichtung eingebaut, so dass in einer Arbeitsbewegung die Litze der fertig gepressten Bürste abgeschnitten und gleichzeitig die nächste Litze umgebogen werden kann.
Claims (2)
1. Verfahren zur Senkung und Stabilisierung des Übergangswiderstandes zwischen einer aus einer Pulvermischung gepressten Kohlebürste und einer Anschlusslitze, wobei ein Litzenende in die Ausgangspulvermischung eingetaucht und Pulver und Litze verdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Litzenende vor dem Eintauchen in das Pulver um 180° umgebogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des umgebogenen Endes der Litze etwa dem 0,5fachen der Gesamteintauchlänge entspricht.
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