EP0924816A1 - Object made of carbon material and procedure to impregnate it - Google Patents
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- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
- H01R43/12—Manufacture of brushes
Definitions
- the invention relates to an article made of carbon material with a Sliding surface, especially carbon brush, the object with an impregnating agent is impregnated.
- the invention relates to a method for impregnating a Article made of carbon material with a sliding surface, in particular carbon brush.
- Sliders and contact pieces can be made of carbon, e.g. As coke or carbon black, natural or artificial graphite, mixtures of these substances, binders, if necessary, also with metallic additives and solid lubricants, such as. B. MoS 2 and alkaline earth compounds manufactured Verden.
- Contact pieces or carbon brushes are used in particular for dynamoelectric machines.
- brushes are provided with an impregnating agent, which reduces wear and friction values and improves the commutation capability.
- impregnating agent are fats, waxes, stearates, paraffins, natural and artificial resins (US 949,988).
- Modified siloxanes such as these, have also proven themselves as impregnating agents can be seen from DE 43 30 547 A1.
- a wire mesh carbon brush can be found in US Pat. No. 1,568,774 a corner is impregnated with a solder. According to GB 556,465, a carbon brush is used built up in layers so that the sliding surface has a lower electrical Has more resistance than the rest of the carbon brush.
- From DE-AS 1 284 017 is a carbon brush made of graphite with a side surface known, on which a layer is applied with a lubricant. This layer runs parallel to the longitudinal axis of the carbon brush and only comes into peripheral contact with one, collector. Alternatively, there is the option of brushing throughout Distribute particles of a lubricating compound.
- the present invention is based on the object of type mentioned above or a method for impregnating such a further that optimal running-in behavior as well as noise and radio interference suppression behavior are guaranteed, while at the same time there should be the possibility of the objects to apply on an adhesive carrier.
- the problem is caused by an article made of carbon material with a sliding surface solved by impregnating the object in a first area and in a second area is impregnated.
- the subject is within its scope Impregnated sliding surface as the first area.
- the second unpregnated area should run away from the first area so that the object is easy can be applied to a carrier having an adhesive, such as a belt, so that simple and safe feeding to fully automatic processing or Assembly lines is possible.
- the invention is characterized in that the object is in shape a carbon brush is impregnated from its tread.
- the Tread be impregnated in particular by tamponing.
- the method for impregnating an object that characterizes the invention This distinguishes carbon with a sliding surface, in particular a carbon brush that the object is only impregnated in certain areas. It is provided that the object is impregnated from the contact surface, the area of the object remote from the contact surface remains impregnated.
- the article is padded for partial impregnation.
- an absorbent element such as a tampon is inserted into a predetermined one Submersed amount of impregnating agent, then out the template is removed and then pressed onto the sliding surface.
- Partial impregnation by spraying, dipping, rolling, brushing, laminating, Evaporation is also possible.
- the contact surface of the object in particular highly viscous impregnating agent such as wax applied and then the object is heated to penetrate the impregnating agent.
- the invention is distinguished from the method of partial impregnation through an on-line procedure to the extent that the object during or immediately after processing such.
- Partial impregnation should be carried out in such a way that the object is at least 1 %, maximum 95%, preferably in the range of 30%, in particular maximum 10% is impregnated, the partial impregnation of the contact surface such as the tread should run out.
- the teaching according to the invention does not entire carbon brush largely evenly distributed, for example 0.1 to 25 % By weight impregnating agent (GB 15 91 349), but only a part by volume Carbon brush, preferably in the area in which the carbon brush is located slidably supported.
- a device 10 for tamponing a carbon brush 12 is purely in principle shown.
- the device 10 comprises a stamp which is axially displaceable 14 outgoing tampon 16, which is immersed in a template 18.
- template 18 there is a portioned amount of impregnating agent that is removed from the tampon 16 when immersed in the template 18 is included.
- the stamp 14 with the tampon 16 extends from a slide 20 to a horizontal one Move (double arrow 22) so that the tampon 16 after Removal from the template 18 onto the carbon brush 12 or its contact running surface 24 can be aligned and then pressed onto it (movement according to double arrow 26). During the retraction of the tampon 16 and immersion in the template 18 will then another carbon brush in the position of the carbon brush 12 shown moved to be padded and thus partially impregnated.
- the carbon brush 12 is from their tread 24 partially impregnated starting.
- the carbon brush is preferably 12 in Impregnated with respect to their height H 1/10 to approximately H 1/20, as the hatching in Fig. 2 should clarify.
- the carbon brush 12 is accordingly located in its area 30 remote from the contact surface 24 not impregnated, so easy application to an adhesive having belt is possible to a desired number of carbon brushes transport and take to an installation site. There the carbon brushes can be installed fully automatically.
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstand aus Kohlenstoffmaterial mit einer Gleitfläche, insbesondere Kohlebürste, wobei der Gegenstand mit einem Imprägniermittel imprägniert ist.The invention relates to an article made of carbon material with a Sliding surface, especially carbon brush, the object with an impregnating agent is impregnated.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Imprägnieren eines Gegenstandes aus Kohlenstoffmaterial mit einer Gleitfläche, insbesondere Kohlebürste.In particular, the invention relates to a method for impregnating a Article made of carbon material with a sliding surface, in particular carbon brush.
Gleitstücke und Kontaktstücke können aus Kohlenstoff, z. B. Koks oder Ruß, natürlichem oder künstlichem Graphit, Gemischen dieser Stoffe, Bindemittel gegebenenfalls auch mit metallischen Zusätzen und Festschmierstoffen, wie z. B. MoS2 und Erdalkaliverbindungen, hergestellt Verden. Dabei werden Kontaktstücke oder Kohlebürsten insbesondere für dynamoelektrische Maschinen genutzt. Zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen und insbesondere zur Optimierung des Einlauf-, Funkentstör- und Geräuschverhaltens sind Bürsten mit einem Imprägniermittel versehen, wodurch Verschleiss- und Reibwert reduziert bzw. die Kommutierungsfähigkeit verbessert wird. Als Beispiele für entsprechende Imprägniermittel sind Fette, Wachse, Stearate, Paraffine, natürliche und künstliche Harze zu nennen (US 949,988). Sliders and contact pieces can be made of carbon, e.g. As coke or carbon black, natural or artificial graphite, mixtures of these substances, binders, if necessary, also with metallic additives and solid lubricants, such as. B. MoS 2 and alkaline earth compounds manufactured Verden. Contact pieces or carbon brushes are used in particular for dynamoelectric machines. To adapt to different operating conditions and in particular to optimize the run-in, radio interference suppression and noise behavior, brushes are provided with an impregnating agent, which reduces wear and friction values and improves the commutation capability. Examples of corresponding impregnating agents are fats, waxes, stearates, paraffins, natural and artificial resins (US 949,988).
Als Imprägniermittel haben sich auch modifizierte Siloxane bewährt, wie diese beispielhaft der DE 43 30 547 A1 zu entnehmen sind.Modified siloxanes, such as these, have also proven themselves as impregnating agents can be seen from DE 43 30 547 A1.
In der DE 26 09 834 C3 wird eine imprägnierte Kohlebürste beschrieben, die als Imprägniermittel ein nicht schmelzendes Fett, ein nicht schmelzendes Wachs oder ein nicht fließendes Öl enthält, wobei das Imprägnieren selbst nach der Vakuum-Druck-Methode durchgeführt wird.In DE 26 09 834 C3 an impregnated carbon brush is described, which as Impregnating a non-melting fat, a non-melting wax or a contains non-flowing oil, being impregnated even by the vacuum pressure method is carried out.
Der US-Patentschrift 1,568,774 ist eine Drahtgewebekohlebürste zu entnehmen, die in einer Ecke mit einem Lötmittel imprägniert ist. Nach der GB 556,465 wird eine Kohlebürste schichtweise derart aufgebaut, dass die Gleitfläche einen geringeren elektrischen Widerstand aufweist als die übrige Kohlebürste.A wire mesh carbon brush can be found in US Pat. No. 1,568,774 a corner is impregnated with a solder. According to GB 556,465, a carbon brush is used built up in layers so that the sliding surface has a lower electrical Has more resistance than the rest of the carbon brush.
Aus der DE-AS 1 284 017 ist eine Kohlebürste aus Graphit mit einer Seitenfläche bekannt, auf der eine Schicht mit einem Schmiermittel aufgebracht ist. Diese Schicht verläuft parallel zur Längsachse der Kohlebürste und gelangt nur peripher in Kontakt mit einen, Kollektor. Alternativ besteht die Möglichkeit, in der gesamten Bürste Teilchen einer Schmierverbindung zu verteilen.From DE-AS 1 284 017 is a carbon brush made of graphite with a side surface known, on which a layer is applied with a lubricant. This layer runs parallel to the longitudinal axis of the carbon brush and only comes into peripheral contact with one, collector. Alternatively, there is the option of brushing throughout Distribute particles of a lubricating compound.
Um ein automatisches Bestücken von Elektromotoren mit Kohlebürsten zu ermöglichen, müssen diese aneinandergereiht einer Bestückungsmaschine zugeführt werden. Hierzu ist es bekannt, die Kohlebürsten auf einem ein Haftmittel aufweisenden Gurt zu befestigen. Dies ist jedoch grundsätzlich nur bei solchen Kohlebürsten möglich, die nicht oder mit einem nicht fettenden Material imprägniert sind, da es anderenfalls zwischen Kleber und Imprägniermittel zu chemischen Reaktionen kommen kann.In order to enable automatic loading of electric motors with carbon brushes, these must be lined up in a placement machine. For this it is known to fasten the carbon brushes on a belt having an adhesive. In principle, however, this is only possible with carbon brushes that do not or are impregnated with a non-greasy material, otherwise it is between glue and impregnating agents can lead to chemical reactions.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Gegenstand der eingangs genannten Art bzw. ein Verfahren zum Imprägnieren eines solchen so weiterzubilden, dass ein optimales Einlaufverhalten sowie Geräusch- und Funkentstörverhalten gewährleistet sind, wobei gleichzeitig die Möglichkeit gegeben sein soll, die Gegenstände auf einem haftenden Trägermittel aufzubringen.The present invention is based on the object of type mentioned above or a method for impregnating such a further that optimal running-in behavior as well as noise and radio interference suppression behavior are guaranteed, while at the same time there should be the possibility of the objects to apply on an adhesive carrier.
Das Problem wird durch einen Gegenstand aus Kohlenstoffmaterial mit einer Gleitfläche dadurch gelöst, dass der Gegenstand in einem ersten Bereich imprägniert und in einem zweiten Bereich unimprägniert ist. Insbesondere ist der Gegenstand im Bereich seiner Gleitfläche als ersten Bereich imprägniert. Der zweite unimprägnierte Bereich sollte dabei zum ersten Bereich entferntliegend verlaufen, so dass der Gegenstand problemlos auf ein ein Haftmittel aufweisendes Trägermittel wie Gurt aufgebracht werden kann, so dass eine einfache und sichere Zuführung zu vollautomatischen Bearbeitungs- bzw. Montagestraßen möglich ist.The problem is caused by an article made of carbon material with a sliding surface solved by impregnating the object in a first area and in a second area is impregnated. In particular, the subject is within its scope Impregnated sliding surface as the first area. The second unpregnated area should run away from the first area so that the object is easy can be applied to a carrier having an adhesive, such as a belt, so that simple and safe feeding to fully automatic processing or Assembly lines is possible.
Insbesondere zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Gegenstand in Form einer Kohlebürste von ihrer Lauffläche ausgehend imprägniert ist. Dabei kann die Lauffläche insbesondere durch Tamponieren imprägniert sein.In particular, the invention is characterized in that the object is in shape a carbon brush is impregnated from its tread. The Tread be impregnated in particular by tamponing.
Das die Erfindung prägende Verfahren zum Imprägnieren eines Gegenstandes aus Kohlenstoff mit einer Gleitfläche, insbesondere einer Kohlebürste, zeichnet sich dadurch aus, dass der Gegenstand ausschließlich bereichsweise imprägniert wird. Dabei ist vorgesehen, dass der Gegenstand von der Kontaktfläche ausgehend imprägniert wird, wobei der in Bezug auf die Kontaktfläche fernliegende Bereich des Gegenstandes unimprägniert bleibt.The method for impregnating an object that characterizes the invention This distinguishes carbon with a sliding surface, in particular a carbon brush that the object is only impregnated in certain areas. It is provided that the object is impregnated from the contact surface, the area of the object remote from the contact surface remains impregnated.
Um den Gegenstand in erforderlichem Umfang und reproduzierbar teilimprägnieren zu können, ist vorgesehen, dass der Gegenstand zur Teilimprägnierung tamponiert wird.To partially impregnate the object to the required extent and reproducibly can, it is provided that the article is padded for partial impregnation.
Hierzu ist vorgesehen, dass ein saugfähiges Element wie Tampon in eine eine vorgegebene Menge an Imprägniermittel enthaltende Vorlage eingetaucht, anschließend aus der Vorlage entfernt und sodann auf die Gleitfläche gedrückt wird.For this purpose, it is provided that an absorbent element such as a tampon is inserted into a predetermined one Submersed amount of impregnating agent, then out the template is removed and then pressed onto the sliding surface.
Auch besteht die Möglichkeit, dass der Gegenstand zur Teilimprägnierung mit einem die Kontaktfläche einschließenden Bereich in ein Imprägniermittel bereichsweise eingetaucht wird.There is also the possibility that the object is partially impregnated with a the area enclosing the contact area in an impregnating agent is immersed.
Ein Teilimprägnieren durch Sprayen, Tauchen, Walzen, Bestreichen, Kaschieren, Aufdampfen ist gleichfalls möglich.Partial impregnation by spraying, dipping, rolling, brushing, laminating, Evaporation is also possible.
Nach einem alternativen Vorschlag wird auf die Kontaktfläche des Gegenstandes ein insbesondere hochviskoses Imprägniermittel wie Wachs aufgebracht und anschließend zum Eindringen des Imprägniermittels wird der Gegenstand erwärmt.According to an alternative suggestion, the contact surface of the object in particular highly viscous impregnating agent such as wax applied and then the object is heated to penetrate the impregnating agent.
Losgelöst von der Verfahrensweise der Teilimprägnierung zeichnet sich die Erfindung durch einen On-Line-Verfahrensablauf insoweit dadurch aus, dass der Gegenstand während oder unmittelbar nach seiner Bearbeitung wie z. B. Einbringen einer Riefelung, Formanpassung teilimprägniert wird.The invention is distinguished from the method of partial impregnation through an on-line procedure to the extent that the object during or immediately after processing such. B. introduction of corrugation, Shape adjustment is partially impregnated.
Dabei sollte eine Teilimprägnierung derart erfolgen, dass der Gegenstand mindestens 1 %, maximal 95 %, vorzugsweise im Bereich von 30 %, insbesondere maximal 10 % imprägniert ist, wobei das Teilimprägnieren von der Kontaktfläche wie Lauffläche ausgehen sollte.Partial impregnation should be carried out in such a way that the object is at least 1 %, maximum 95%, preferably in the range of 30%, in particular maximum 10% is impregnated, the partial impregnation of the contact surface such as the tread should run out.
Bei einer Kohlebürste wie insbesondere Kleinkohlebürste für Universalmotoren sollte diese in Bezug auf ihre Höhe H zwischen H/40 und H/8, insbesondere H/10 imprägniert sein.In the case of a carbon brush, in particular a small carbon brush for universal motors, should impregnated with respect to their height H between H / 40 and H / 8, in particular H / 10 be.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird abweichend vom Stand der Technik nicht die gesamte Kohlebürste weitgehend gleichmäßig verteilt mit zum Beispiel 0,1 bis 25 Gew.% Imprägniermittel imprägniert (GB 15 91 349), sondern nur ein Volumenteil der Kohlebürste, und zwar vorzugsweise in dem Bereich, in dem sich die Kohlebürste gleitend abstützt. Deviating from the prior art, the teaching according to the invention does not entire carbon brush largely evenly distributed, for example 0.1 to 25 % By weight impregnating agent (GB 15 91 349), but only a part by volume Carbon brush, preferably in the area in which the carbon brush is located slidably supported.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von dem der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiel.Further details, advantages and features of the invention do not only result from the claims, the features to be extracted from them - for themselves and / or in Combination - but also from the following description of that of the drawing preferred embodiment to be extracted.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine Prinzipdarstellung einer Tamponiervorrichtung zum Teilimprägnieren einer Kohlebürste und
- Fig. 2
- eine Prinzipdarstellung einer teilimprägnierten Kohlebürste.
- Fig. 1
- a schematic diagram of a tamping device for partially impregnating a carbon brush and
- Fig. 2
- a schematic diagram of a partially impregnated carbon brush.
In Fig. 1 ist rein prinzipiell eine Vorrichtung 10 zum Tamponieren einer Kohlebürste 12
dargestellt. Die Vorrichtung 10 umfasst einen von einem axial verschiebbaren Stempel
14 ausgehenden Tampon 16, der in eine Vorlage 18 eintauchbar ist. In der Vorlage 18
ist eine portionierte Menge eines Imprägniermittels vorhanden, die von dem Tampon 16
beim Eintauchen in die Vorlage 18 aufgenommen wird.In FIG. 1, a
Der Stempel 14 mit dem Tampon 16 geht von einem Schlitten 20 aus, um ein horizontales
Verschieben (Doppelpfeil 22) derart zu ermöglichen, dass der Tampon 16 nach
Entfernen aus der Vorlage 18 auf die Kohlebürste 12 bzw. dessen Kontaktlauffläche 24
ausrichtbar und sodann auf diese drückbar ist (Bewegung gemäß Doppelpfeil 26).
Während des Zurückfahrens des Tampons 16 und Eintauchen in die Vorlage 18 wird
sodann eine weitere Kohlebürste in die Position der dargestellten Kohlebürste 12
verschoben, um tamponiert und somit teilimprägniert zu werden.The
Wie aus der Prinzipdarstellung der Fig. 2 ersichtlich wird, ist die Kohlebürste 12 von
ihrer Lauffläche 24 ausgehend teilimprägniert. Vorzugsweise ist die Kohlebürste 12 in
Bezug auf ihre Höhe H 1/10 bis in etwa H 1/20 imprägniert, wie die Schraffur in Fig.
2 verdeutlichen soll. As can be seen from the schematic diagram of FIG. 2, the
In ihrem zur Kontaktfläche 24 fernliegenden Bereich 30 ist die Kohlebürste 12 demzufolge
nicht imprägniert, so dass ein problemloses Aufbringen auf einen ein Haftmittel
aufweisenden Gurt möglich ist, um eine gewünschte Anzahl von Kohlebürsten zu
transportieren und einem Montageort zuzuführen. Dort können die Kohlebürsten
vollautomatisch montiert werden.The
Als Imprägniermittel kommen Fette, Wachse, Paraffine, Stearate, natürliche und künstliche Harze, Polymere, Siloxane oder sonstige Imprägniermittel in Frage, die im Zusammenhang mit dem Imprägnieren von aus Kohlenstoff bestehenden Gegenstände wie Gleitelementen bzw. Kohlebürsten hinlänglich bekannt sind.Fats, waxes, paraffins, stearates, natural and artificial resins, polymers, siloxanes or other impregnating agents in question Connection with the impregnation of objects made of carbon as sliding elements or carbon brushes are well known.
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand (12) in einem ersten Bereich (24) imprägniert und in einem zweiten Bereich (30) unimprägniert ist.Article (12) made of carbon material with a sliding surface, in particular a carbon brush, the article being impregnated with an impregnating agent,
characterized,
that the object (12) is impregnated in a first area (24) and unimpregnated in a second area (30).
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand im Bereich seiner Gleitfläche (24) als ersten Bereich imprägniert ist und in seinem zur Gleitfläche fernliegenden Bereich als zweiten Bereich (30) unimprägniert ist. Article according to claim 1,
characterized,
that the object is impregnated in the region of its sliding surface (24) as the first region and is impregnated in its region remote from the sliding surface as the second region (30).
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand (12) eine Kohlebürste ist, die von der Lauffläche (24) ausgehend vorzugsweise durch Tamponieren teilimprägniert ist.Article according to claim 1 or 2,
characterized,
that the object (12) is a carbon brush which, starting from the running surface (24), is preferably partially impregnated by tamponing.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand (12) in seinem unimprägnierten Bereich (30) auf ein haftendes Trägermittel wie Gurt angeordnet ist.Article according to at least one of the preceding claims,
characterized,
that the object (12) is arranged in its unimpregnated area (30) on an adhesive carrier such as a belt.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand ausschließlich bereichsweise imprägniert wird.Method for impregnating an object made of carbon material with a sliding surface, in particular a carbon brush,
characterized,
that the object is only impregnated in certain areas.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand von seiner Kontaktfläche ausgehend derart teilimprägniert wird, dass zu der Kontaktfläche fernliegender Bereich unimprägniert bleibt.Method according to claim 5,
characterized,
that the object is partially impregnated from its contact surface in such a way that the area remote from the contact surface remains unimpregnated.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand durch Tamponieren, Sprayen, Aufdampfen, Kaschieren, Aufwalzen und/oder Bestreichen teilimprägniert wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized by
that the object is partially impregnated by tamping, spraying, vapor deposition, laminating, rolling and / or brushing.
dadurch gekennzeichnet,
dass auf die Kontaktfläche des Gegenstandes ein insbesondere hochviskoses Imprägniermittel wie Wachs aufgetragen und anschließend der Gegenstand zum Eindringen des Imprägniermittels erwärmt wird. Method according to at least one of the preceding claims,
characterized by
that an in particular highly viscous impregnating agent, such as wax, is applied to the contact surface of the object and the object is then heated to penetrate the impregnating agent.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand mit seinem unimprägnierten Bereich auf ein ein Haftmittel aufweisendes Trägermittel wie Gurt haftend angeordnet wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized by
that the object with its unimpregnated area is arranged such that it adheres to a carrier having an adhesive, such as a belt.
dadurch gekennzeichnet,
dass ein saugfähiges Element wie Tampon in eine eine vorgegebene Menge an Imprägniermittel enthaltende Vorlage eingetaucht, aus der Vorlage entfernt und sodann auf die Gleitfläche des Gegenstandes gedrückt wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized by
that an absorbent element such as a tampon is immersed in a template containing a predetermined amount of impregnating agent, removed from the template and then pressed onto the sliding surface of the object.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand während oder unmittelbar nach seiner Bearbeitung wie zum Beispiel Einbringen einer Riefelung, Formanpassung teilimprägniert wird.Method according to at least one of the preceding claims,
characterized,
that the object is partially impregnated during or immediately after it has been processed, for example by adding corrugation, adapting its shape.
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| DE19756136 | 1997-12-17 |
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