EP3751682A1 - Schleifkontakt und verfahren zur herstellung eines schleifkontakts - Google Patents

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EP3751682A1
EP3751682A1 EP20178037.6A EP20178037A EP3751682A1 EP 3751682 A1 EP3751682 A1 EP 3751682A1 EP 20178037 A EP20178037 A EP 20178037A EP 3751682 A1 EP3751682 A1 EP 3751682A1
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EP
European Patent Office
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groove
contact piece
connection conductor
electrically conductive
adhesive
Prior art date
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EP20178037.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3751682B1 (de
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Stefan Böhm
Martin Kahlmeyer
Sascha Mechtold
Gernot Kucera
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Universitaet Kassel
Original Assignee
Universitaet Kassel
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Publication date
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Publication of EP3751682A1 publication Critical patent/EP3751682A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3751682B1 publication Critical patent/EP3751682B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/36—Connections of cable or wire to brush

Definitions

  • the invention relates to a sliding contact for electrically conductive contacting of a rotor of an electric motor, comprising a contact piece designed as a sintered body and an elongated connection conductor firmly fixed in a recess of the contact piece by means of an electrically conductive adhesive, the recess being designed as a groove in which the Connection conductor is inserted axially.
  • Sliding contacts are used for the mechanical and electrical connection between a stator and a rotor of an electric motor. They comprise a sliding body or a contact piece which produces a sliding connection from the stator to the rotor of the electric motor, and an electrical conductor or connection conductor for introducing the current to be transmitted into the contact piece.
  • the contact piece often also referred to as a carbon brush, is usually designed as a sintered body, the sintered body from a powder mixture of carbon and metal is made.
  • the contact piece and the electrical conductor can be connected to one another in various ways, for example by soldering, screwing, riveting, pressing, tamping or gluing.
  • the aforementioned, generic document discloses a sliding contact and a method for producing the sliding contact, comprising a contact piece and a spring wire which serves as an electrical conductor.
  • the spring wire is inserted into a groove that runs along a broad side of the contact piece and pressed with the contact piece, so that a positive and / or non-positive connection is formed between the contact piece and the spring wire.
  • the contact piece can be materially connected to the spring wire by gluing, welding or soldering.
  • the disadvantage of the known device is that the sliding contact wears out quickly and only has a short service life.
  • the proposed type of fastening is particularly unsuitable for brittle contact pieces, such as carbon brushes, since the contact piece is deformed during pressing. A brittle contact piece would break during this process.
  • connection conductor can be welded flat to the contact piece or in a groove in the contact piece.
  • the welding creates an inelastic connection that can be destroyed by vibrations during operation of the sliding contact.
  • connection conductor By means of a thin layer of an adhesive.
  • a carbon brush with a blind hole is first provided, then a thin layer of adhesive is applied into the hole and one end of the connection conductor is inserted into the hole and glued there to the carbon brush.
  • the connection conductor can be tamped with an electrically conductive metal powder into the still liquid adhesive layer in the bore.
  • connection between the carbon brush and the electrical conductor is implemented exclusively by a material bond.
  • Glued connections have poor heat resistance and are subject to changes in strength due to aging.
  • bonded connections require large joining surfaces.
  • the blind hole disclosed here which is only wetted with a thin layer of an adhesive, does not represent an optimally designed joining surface.
  • making a hole in a sintered body is difficult in terms of production technology.
  • the US 2005/0274006 A1 a carbon brush and a method for producing the carbon brush, comprising a contact piece with a blind hole into which a connection conductor is inserted.
  • a mixture of an adhesive and an electrically conductive powder is first produced, with which the gaps in the bore between the connection conductor and the contact piece are then filled.
  • a carbon brush in which a connecting conductor, in particular a connecting strand, is fastened in a receiving bore of the carbon brush by means of an adhesive plastic which contains finely distributed particles of an electrically conductive material.
  • a carbon brush and a method for producing the same are known, in which a connection conductor is fastened by means of a colloidal adhesive in a receiving bore of the carbon brush.
  • connection conductor is additionally connected to the contact piece in a form-fitting manner by means of a solidified mass of an electrically conductive powder impregnated with an adhesive .
  • the object is also achieved in connection with the features of the preamble of claim 3 in that the groove runs along a narrow side of the contact piece and that the groove is filled with an electrically conductive powder to fix the connection conductor inserted into the groove of the contact piece and then the powder is impregnated with a thin-bodied adhesive, the powder being filled into the groove at least so high that the connection conductor is additionally connected to the contact piece in a form-fitting manner after the adhesive used for the impregnation has cured.
  • connection conductor is inserted axially, that is to say with its longest side, in the groove, thereby avoiding kinks in the conductor.
  • contact body which is designed as a brittle sintered body, is provided with a groove instead of a bore, since the introduction of a groove into a sintered body or the production of a sintered body in which a groove is formed is simpler in terms of production technology than the introduction of one Drilling.
  • the continuous groove running along a narrow side offers a potentially larger joining surface between contact piece and connection conductor than a non-continuous bore. If this joining surface is optimally used, as in the present invention, a stable, cohesive connection between the two joining partners results.
  • connection conductor is materially and positively connected to the contact piece by means of a solidified mass of an electrically conductive powder impregnated with an adhesive.
  • the joining surface is not limited to the points at which the connection conductor inserted in the groove directly touches the contact piece. Because the spaces between the Groove walls or the groove base and the connection conductor are filled with an electrically conductive powder, the contact area is expanded. The powder is filled into the groove at least so high that its fill level exceeds the widest point of the connection conductor cross-section.
  • the cross section of the connection conductor can have any shape. However, the connection conductor preferably has a round or rounded cross section.
  • connection conductor instead has a square cross-section
  • the cross-section in the event that the connection conductor rests with one of its side surfaces on the groove base, is of the same width at all points and the powder is so deeply filled into the groove that it completely covers the connection conductor covered. Since the powder is impregnated with an adhesive, the hardened, solidified mass of powder and adhesive forms a connecting body between the groove walls or the groove base and the connection conductor, which connects the connection conductor not only in terms of material, but also due to the fill level of the powder-adhesive mixture also holds positively in the groove. At the same time, the electrically conductive powder ensures very good electrical contact between the contact piece and the connection conductor.
  • connection conductor is also advantageously clamped in a force-locking manner in the groove.
  • the connection conductor is therefore elastic and the diameter of its cross section is at least slightly larger than that of the groove.
  • a lateral force acts on the connecting conductor from the mutually opposite groove walls, which holds the conductor in the groove in addition to the material fit and, if necessary, the form fit.
  • a contact piece designed as a sintered body with a recess in one of its body surfaces, the recess being designed as a groove along a narrow side of the contact piece into which the connection conductor is inserted axially.
  • the groove is filled with an electrically conductive powder and the powder is then impregnated with a low-viscosity adhesive, the powder being filled into the groove at least so high that the connection conductor the hardening of the adhesive used for the impregnation is materially and positively connected to the contact piece.
  • the electrically conductive powder is compacted after it has been filled into the groove and before the adhesive is saturated.
  • the amount of electrically conductive material in the spaces between the groove walls or the groove base and the connection conductor is increased in relation to the soaking, electrically non-conductive adhesive, which increases the electrical resistance of the connection between the contact body and the connection conductor further reduced.
  • the electrically conductive powder is compacted with a stamp after it has been filled into the groove and before the adhesive is impregnated. The punch used to compress the electrically conductive powder can be guided between side cheeks which are supported on the contact body at the side of the groove and rest against its lateral outer surfaces.
  • the side cheeks of the punch are intended to prevent the contact piece, designed as a brittle sintered body, from breaking under the force of the punch diverted laterally outward in the powder in the area of the groove walls, in particular at their transition to the groove base.
  • the punch used to compress the electrically conductive powder can comprise two side cheeks which are immovably connected to the punch and rest on the outside of the broad sides of the contact body during the compression process, the side cheeks being displaced together with the punch in the vertical direction.
  • connection conductor is inserted into the groove with a force fit.
  • the surface of the narrow side of the contact piece provided with the groove can finally be sealed with the adhesive. It is particularly advantageous if this step is carried out together with the impregnation of the electrically conductive powder with the low-viscosity adhesive.
  • the sealing of the surface leads to an increase in the strength of the contact piece designed as a sintered body.
  • the adhesive seal has an electrically insulating effect.
  • FIGS. 1 to 6 illustrate the individual steps of a preferred embodiment of a method for producing a sliding contact 10 which is suitable for electrically conductive contacting of a rotor, not shown here, of an electric motor.
  • Figure 1 shows a cuboid contact piece 12 for producing a sliding contact, which is provided with a continuous groove 14 along one of its narrow sides.
  • the narrow side of the contact piece 12, which is opposite that with the groove 14, can be brought into contact with a sliding track (not shown) or the like of a rotor of an electric motor.
  • Figure 2 shows a after Figure 1 provided contact piece 12, in the groove 14 of which a connection conductor 16, via which a current can be fed to the contact piece 12, is axially inserted.
  • the connection conductor 16 is positioned in the groove 14 in such a way that it rests lengthwise on the groove base 142.
  • Figure 3 shows a contact piece 12 with a connecting conductor 16 inserted in the groove 14 according to FIG Figure 2 , the groove 14 being filled with an electrically conductive powder 18 up to its upper edge. It is essential that the powder 18 is filled into the groove 14 at least so high that its fill level exceeds the widest point of the connection conductor 16.
  • Figure 4 shows the optional compaction of the electrically conductive powder 18 in the groove 14 by means of a punch 26 which, according to a preferred embodiment of the invention, is guided between side walls 261 which extend along the groove 14, are supported on the contact body 12 at the side of the groove 14 and rest against the outside of the contact body 12.
  • Figure 5 shows the impregnation of the electrically conductive powder 18 in the groove 14 with a low viscosity adhesive 20.
  • the fill level of the compacted powder 18 in the groove 14 is lower than before the compacting, but still exceeds the widest point of the connecting conductor 16. This causes after After the hardening of the adhesive 20 used to impregnate the powder 18, the solidified mass of powder 18 and adhesive 20 forms a connecting body 22 which connects the connection conductor 16 to the contact piece 12 in a materially and form-fitting manner.
  • Figure 6 finally shows a sliding contact according to Figure 5 , the surface of the narrow side of the contact piece 12 provided with the groove 14 being sealed with adhesive 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkontakt (10) zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Rotors eines Elektromotors, umfassend ein als Sinterkörper ausgebildetes Kontaktstück (12) und einen in einer Ausnehmung des Kontaktstücks (12) mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs (20) stoffschlüssig fixierten, länglichen Anschlussleiter (16), wobei die Ausnehmung als eine Nut (14) ausgebildet ist, in welcher der Anschlussleiter (16) axial eingesetzt ist.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Nut (14) entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks (12) verläuft und dass der Anschlussleiter (16) mittels einer verfestigten Masse (22) aus einem mit einem Klebstoff (20) durchtränkten, elektrisch leitfähigen Pulver (18) zusätzlich formschlüssig mit dem Kontaktstück (12) verbunden ist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft einen Schleifkontakt zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Rotors eines Elektromotors, umfassend ein als Sinterkörper ausgebildetes Kontaktstück und einen in einer Ausnehmung des Kontaktstücks mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs stoffschlüssig fixierten, länglichen Anschlussleiter, wobei die Ausnehmung als eine Nut ausgebildet ist, in welcher der Anschlussleiter axial eingesetzt ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Rotors eines Elektromotors, umfassend die Schritte:
    • Bereitstellen eines als Sinterkörper ausgebildeten Kontaktstücks mit einer Ausnehmung, die als eine Nut ausgebildet ist,
    • axiales Einsetzen eines länglichen Anschlussleiters in die Nut des Kontaktstücks,
    • stoffschlüssige Fixierung des Anschlussleiters in der Nut des Kontaktstücks und
    • Aushärtenlassen des Klebstoffs.
    Stand der Technik
  • Derartige Schleifkontakte und Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt aus der DE 10 2015 222 200 B3 / EP 3 168 944 A1 .
  • Schleifkontakte dienen zur mechanischen und elektrischen Verbindung zwischen einem Stator und einem Rotor eines Elektromotors. Sie umfassen einen Schleifkörper bzw. ein Kontaktstück, das eine schleifende Verbindung von dem Stator zu dem Rotor des Elektromotors herstellt, und einen elektrischen Leiter bzw. Anschlussleiter zur Einleitung des zu übertragenden Stroms in das Kontaktstück. Das Kontaktstück, oft auch als Kohlebürste bezeichnet, ist in der Regel als ein Sinterkörper ausgebildet, wobei der Sinterkörper aus einem Pulvergemisch aus Kohlenstoff und Metall hergestellt wird. Das Kontaktstück und der elektrische Leiter können auf verschiedene Weisen miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Löten, Verschrauben, Nieten, Verpressen, Stampfen oder Kleben.
  • Die vorgenannte, gattungsbildende Druckschrift offenbart einen Schleifkontakt und ein Verfahren zur Herstellung des Schleifkontakts, umfassend ein Kontaktstück und einen Federdraht, der als elektrischer Leiter dient. Zur Herstellung des Schleifkontakts wird der Federdraht in eine Nut, die entlang einer Breitseite des Kontaktstücks verläuft, eingelegt und mit dem Kontaktstück verpresst, sodass eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kontaktstück und dem Federdraht ausgebildet wird. Darüber hinaus kann das Kontaktstück mittels Klebens, Schweißens oder Lötens stoffschlüssig mit dem Federdraht verbunden werden.
  • Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass der Schleifkontakt schnell abgenutzt ist und nur eine kurze Standzeit erreicht. Zudem ist die vorgeschlagene Art der Befestigung insbesondere für spröde Kontaktstücke, wie Kohlebürsten, ungeeignet, da das Kontaktstück beim Verpressen verformt wird. Ein sprödes Kontaktstück würde bei diesem Vorgang zerbrechen.
  • Aus der DD 142 108 A1 ist ein Verfahren zur Kontaktierung metallhaltiger Kohlebürsten bekannt, bei dem das Kontaktstück und der Anschlussleiter miteinander verschweißt werden. Dabei kann der Anschlussleiter flach an dem Kontaktstück oder in einer Nut des Kontaktstücks angeschweißt werden.
  • Durch das Schweißen entsteht jedoch eine unelastische Verbindung, die durch Schwingungen beim Betrieb des Schleifkontakts zerstört werden kann.
  • Aus der GB 994,839 ist es bekannt, eine Kohlebürste mittels einer dünnen Schicht eines Klebstoffs mit einem Anschlussleiter zu verbinden. Dafür wird zunächst eine Kohlebürste mit einer Sackbohrung bereitgestellt, dann wird eine dünne Schicht eines Klebstoffs in die Bohrung aufgetragen und ein Ende des Anschlussleiters wird in die Bohrung eingeführt und dort mit der Kohlebürste verklebt. Um den elektrischen Widerstand dieser Verbindung zu reduzieren, kann der Anschlussleiter mit einem elektrisch leitfähigen Metallpulver in die noch flüssige Klebstoffschicht in der Bohrung gestampft werden.
  • Nachteilig hierbei ist, dass die Verbindung zwischen der Kohlebürste und dem elektrischen Leiter ausschließlich durch einen Stoffschluss realisiert ist. Geklebte Verbindungen weisen eine geringe Wärmebeständigkeit auf und sind Veränderungen der Festigkeit durch Alterung ausgesetzt. Darüber hinaus erfordern geklebte Verbindungen große Fügeflächen. Die hier offenbarte Sackbohrung, die nur mit einer dünnen Schicht eines Klebstoffs benetzt ist, stellt keine optimal ausgebildete Fügefläche dar. Zudem ist das Einbringen einer Bohrung in einen Sinterkörper fertigungstechnisch schwierig.
  • Analog offenbart die US 2005/0274006 A1 eine Kohlebürste und ein Verfahren zur Herstellung der Kohlebürste, umfassend ein Kontaktstück mit einer Sackbohrung, in die ein Anschlussleiter eingesetzt wird. Um den Anschlussleiter mit dem Kontaktstück zu verbinden, wird zunächst eine Mischung aus einem Klebstoff und einem elektrisch leitfähigen Pulver hergestellt, mit der dann die Zwischenräume in der Bohrung zwischen Anschlussleiter und Kontaktstück aufgefüllt werden.
  • Aus der DE 30 48 844 A1 ist eine Kohlebürste bekannt, bei der ein Anschlussleiter, insbesondere eine Anschlusslitze, mittels eines klebenden Kunststoffs, der fein verteilte Partikel eines elektrisch leitfähigen Werkstoffs enthält, in einer Aufnahmebohrung der Kohlebürste befestigt ist.
  • Auch aus der CN 202076664 U sind eine Kohlebürste und ein Verfahren zur Herstellung ebendieser bekannt, bei der ein Anschlussleiter mittels eines kolloidalen Klebstoffs in einer Aufnahmebohrung der Kohlebürste befestigt ist.
  • Allen bekannten Schleifkontakten ist gemein, dass die Verbindung zwischen Kontaktstück und elektrischem Leiter nicht optimal ausgebildet ist.
    • Aufgabenstellung
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schleifkontakt sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts vorzuschlagen, der eine möglichst lange Standzeit erreicht und eine stabile, aber elastische, gut elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktstück und dem Anschlussleiter aufweist, die auch für spröde Kontaktstücke geeignet ist.
    • Darlegung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Nut entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks verläuft und dass der Anschlussleiter mittels einer verfestigten Masse aus einem mit einem Klebstoff durchtränkten, elektrisch leitfähigen Pulver zusätzlich formschlüssig mit dem Kontaktstück verbunden ist.
  • Die Aufgabe wird weiter in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 3 dadurch gelöst, dass die Nut entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks verläuft und dass zur Fixierung des in die Nut des Kontaktstücks eingesetzten Anschlussleiters die Nut mit einem elektrisch leitfähigen Pulver aufgefüllt und das Pulver anschließend mit einem dünnflüssigen Klebstoff durchtränkt wird, wobei das Pulver mindestens so hoch in die Nut gefüllt wird, dass der Anschlussleiter nach dem Aushärten des zur Durchtränkung eingesetzten Klebstoffs zusätzlich formschlüssig mit dem Kontaktstück verbunden ist.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der längliche Anschlussleiter axial, also mit seiner längsten Seite, in der Nut eingesetzt ist, wodurch Knicke im Leiter vermieden. Weiter vorteilhaft ist, dass der als spröder Sinterkörper ausgebildete Kontaktkörper mit einer Nut statt mit einer Bohrung versehen ist, da das Einbringen einer Nut in einen Sinterkörper bzw. die Fertigung eines Sinterkörpers, in den eine Nut eingeformt ist, fertigungstechnisch einfacher ist als das Einbringen einer Bohrung. Darüber hinaus bietet die entlang einer Schmalseite verlaufende, durchgängige Nut aufgrund ihrer Länge eine potenziell größere Fügefläche zwischen Kontaktstück und Anschlussleiter als eine nicht-durchgängige Bohrung. Wird diese Fügefläche wie bei der vorliegenden Erfindung optimal genutzt, ergibt sich eine stabile, stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Fügepartnern.
  • Um die Fügefläche zwischen Kontaktstück und Anschlussleiter zusätzlich zu vergrößern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Anschlussleiter mittels einer verfestigten Masse aus einem mit einem Klebstoff durchtränkten, elektrisch leitfähigen Pulver stoff- und formschlüssig mit dem Kontaktstück verbunden ist. Das heißt, dass die Fügefläche sich nicht auf die Stellen beschränkt, an denen der in der Nut eingesetzte Anschlussleiter das Kontaktstück unmittelbar berührt. Dadurch, dass die Zwischenräume zwischen den Nutwandungen bzw. dem Nutgrund und dem Anschlussleiter mit einem elektrisch leitfähigen Pulver aufgefüllt sind, ist die Kontaktfläche erweitert. Dabei ist das Pulver mindestens so hoch in die Nut gefüllt, dass sein Füllstand die breiteste Stelle des Anschlussleiterquerschnitts übersteigt. Der Querschnitt des Anschlussleiters kann eine beliebige Form aufweisen. Vorzugsweise weist der Anschlussleiter jedoch einen runden oder rundlichen Querschnitt auf. Weist der Anschlussleiter stattdessen einen quadratischen Querschnitt auf, ist der Querschnitt, für den Fall, dass der Anschlussleiter mit einer seiner Seitenflächen auf dem Nutgrund aufliegt, an allen Stellen gleich breit und das Pulver ist so hoch in die Nut gefüllt, dass es den Anschlussleiter vollständig bedeckt. Da das Pulver mit einem Klebstoff durchtränkt ist, bildet die ausgehärtete, verfestigte Masse aus Pulver und Klebstoff einen Verbindungskörper zwischen den Nutwandungen bzw. dem Nutgrund und dem Anschlussleiter, der den Anschlussleiter nicht nur stoff-, sondern aufgrund der Füllhöhe des Pulver-Klebstoff-Gemischs auch formschlüssig in der Nut hält. Gleichzeitig sorgt das elektrisch leitfähige Pulver für einen sehr guten elektrischen Kontakt zwischen dem Kontaktstück und dem Anschlussleiter.
  • Günstigerweise ist der Anschlussleiter zusätzlich kraftschlüssig in der Nut eingeklemmt. Zumindest in diesem Fall ist der Anschlussleiter also elastisch und der Durchmesser seines Querschnitts ist wenigstens etwas größer als derjenige der Nut. Im in der Nut eingesetzten Zustand wirkt also eine seitliche Kraft von den einander gegenüberliegenden Nutwandungen auf den Anschlussleiter, die den Leiter zusätzlich zum Stoff- und gegebenenfalls zum Formschluss in der Nut hält.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifkontakts ist vorgesehen, ein als Sinterkörper ausgebildetes Kontaktstück mit einer Ausnehmung in einer seiner Körperflächen bereitzustellen, wobei die Ausnehmung als eine Nut entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks ausgebildet ist, in die der Anschlussleiter axial eingesetzt wird.
  • Weiter ist vorgesehen, dass zur Fixierung des in die Ausnehmung des Kontaktstücks eingesetzten Anschlussleiters die Nut mit einem elektrisch leitfähigen Pulver aufgefüllt und das Pulver anschließend mit einem dünnflüssigen Klebstoff durchtränkt wird, wobei das Pulver mindestens so hoch in die Nut gefüllt wird, dass der Anschlussleiter nach dem Aushärten des zur Durchtränkung eingesetzten Klebstoffs stoff- und formschlüssig mit dem Kontaktstück verbunden ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das elektrisch leitfähige Pulver nach dem Einfüllen in die Nut und vor der Klebstoffdurchtränkung verdichtet wird. Durch das Verdichten des Pulvers wird die Menge des elektrisch leitfähigen Materials in den Zwischenräumen zwischen den Nutwandungen bzw. dem Nutgrund und dem Anschlussleiter im Verhältnis zu dem durchtränkenden, elektrisch nicht-leitenden Klebstoff erhöht, was den elektrischen Widerstand der Verbindung zwischen dem Kontaktkörper und dem Anschlussleiter weiter reduziert.
    Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das elektrisch leitfähige Pulver nach dem Einfüllen in die Nut und vor der Klebstoff-Durchtränkung mit einem Stempel verdichtet wird. Der zur Verdichtung des elektrisch leitfähigen Pulvers eingesetzte Stempel kann zwischen Seitenwangen geführt werden, die sich seitlich der Nut auf dem Kontaktkörper abstützen und an dessen seitlichen Außenflächen anliegen. Die Seitenwangen des Stempels sollen verhindern, dass das als spröder Sinterkörper ausgebildete Kontaktstück unter der im Pulver nach seitlich außen umgeleiteten Krafteinwirkung des Stempels im Bereich der Nutwände, insbesondere an deren Übergang zum Nutgrund, bricht. Alternativ kann der zur Verdichtung des elektrisch leitfähigen Pulvers eingesetzte Stempel zwei Seitenwangen umfassen, die unbeweglich mit dem Stempel verbunden sind und beim Verdichtungsvorgang außen an den Breitseiten des Kontaktkörpers anliegen, wobei die Seitenwangen gemeinsam mit dem Stempel in Höhenrichtung verschoben werden.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird der Anschlussleiter kraftschlüssig in die Nut eingesetzt.
  • Weiter kann die Oberfläche der mit der Nut versehenen Schmalseite des Kontaktstücks abschließend mit dem Klebstoff versiegelt werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn dieser Schritt gemeinsam mit dem Durchtränken des elektrisch leitfähigen Pulvers mit dem dünnflüssigen Klebstoff erfolgt. Die Versiegelung der Oberfläche führt dabei zu einer Verstärkung der Festigkeit des als Sinterkörper ausgebildeten Kontaktstücks. Zudem wirkt die Klebstoff-Versiegelung elektrisch isolierend.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine perspektivische Darstellung eines Kontaktstücks mit einer Nut entlang einer Schmalseite;
    Figur 2:
    das Kontaktstück von Figur 1 mit in seine Nut axial eingesetztem Anschlussleiter;
    Figur 3:
    das Kontaktstück von Figur 2, wobei die Nut mit einem elektrisch leitfähigen Pulver aufgefüllt ist;
    Figur 4:
    die Verdichtung des elektrisch leitfähigen Pulvers mittels eines Stempels bei dem Kontaktstück von Figur 3;
    Figur 5:
    die Durchtränkung des Pulvers mit einem Klebstoff bei dem Kontaktstück von Figur 4 sowie
    Figur 6:
    eine perspektivische Darstellung eines Schleifkontakts von Figur 5 mit versiegelter Oberfläche.
    Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Elemente hin.
  • Die Figuren 1 bis 6 veranschaulichen die einzelnen Schritte einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Schleifkontakts 10, der zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines hier nicht dargestellten Rotors eines Elektromotors geeignet ist.
  • Figur 1 zeigt ein quaderförmiges Kontaktstück 12 zur Herstellung eines Schleifkontakts, das entlang einer seiner Schmalseiten mit einer durchgängigen Nut 14 versehen ist. Die Schmalseite des Kontaktstücks 12, die derjenigen mit der Nut 14 gegenüberliegt, ist mit einer nicht dargestellten Schleifbahn oder dergleichen eines Rotors eines Elektromotors in Kontakt bringbar.
  • Figur 2 zeigt ein nach Figur 1 bereitgestelltes Kontaktstück 12, in dessen Nut 14 ein Anschlussleiter 16, über den dem Kontaktstück 12 ein Strom zugeführt werden kann, axial eingesetzt ist. Der Anschlussleiter 16 ist so in der Nut 14 positioniert, dass er der Länge nach auf dem Nutgrund 142 aufliegt.
  • Figur 3 zeigt ein Kontaktstück 12 mit in der Nut 14 eingesetztem Anschlussleiter 16 gemäß Figur 2, wobei die Nut 14 bis zu ihrer Oberkante mit einem elektrisch leitfähigen Pulver 18 aufgefüllt ist. Wesentlich ist, dass das Pulver 18 mindestens so hoch in die Nut 14 gefüllt wird, dass sein Füllstand die breiteste Stelle des Anschlussleiters 16 übersteigt.
  • Figur 4 zeigt die optionale Verdichtung des elektrisch leitfähigen Pulvers 18 in der Nut 14 mittels eines Stempels 26, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen Seitenwangen 261 geführt wird, die sich längs der Nut 14 erstrecken, sich seitlich der Nut 14 auf dem Kontaktkörper 12 abstützen und an den Außenseiten des Kontaktkörpers 12 anliegen.
  • Figur 5 zeigt die Durchtränkung des elektrisch leitfähigen Pulvers 18 in der Nut 14 mit einem dünnflüssigen Klebstoff 20. Die Füllhöhe des verdichteten Pulvers 18 in der Nut 14 ist niedriger als vor dem Verdichten, übersteigt aber weiterhin die breiteste Stelle des Anschlussleiters 16. Dies bewirkt, dass nach dem Aushärten des zur Durchtränkung des Pulvers 18 eingesetzten Klebstoffs 20 die verfestigte Masse aus Pulver 18 und Klebstoff 20 einen Verbindungskörper 22 bildet, der den Anschlussleiter 16 stoff- und formschlüssig mit dem Kontaktstück 12 verbindet.
  • Figur 6 zeigt schließlich einen Schleifkontakt gemäß Figur 5, wobei die Oberfläche der mit der Nut 14 versehenen Schmalseite des Kontaktstücks 12 mit Klebstoff 20 versiegelt ist.
  • Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum von Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schleifkontakt
    12
    Kontaktstück
    14
    Nut
    141
    Nutwandungen
    142
    Nutgrund
    16
    Anschlussleiter
    18
    elektrisch leitfähiges Pulver
    20
    Klebstoff
    22
    Verbindungskörper
    24
    Versiegelung
    26
    Stempel
    261
    Seitenwangen von 26

Claims (8)

  1. Schleifkontakt (10) zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Rotors eines Elektromotors, umfassend ein als Sinterkörper ausgebildetes Kontaktstück (12) und einen in einer Ausnehmung des Kontaktstücks (12) mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs stoffschlüssig fixierten, länglichen Anschlussleiter (16),
    wobei die Ausnehmung als eine Nut (14) ausgebildet ist, in welcher der Anschlussleiter (16) axial eingesetzt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Nut (14) entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks (12) verläuft und dass der Anschlussleiter (16) mittels einer verfestigten Masse (22) aus einem mit einem Klebstoff (20) durchtränkten, elektrisch leitfähigen Pulver (18) zusätzlich formschlüssig mit dem Kontaktstück (12) verbunden ist.
  2. Schleifkontakt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Anschlussleiter (16) kraftschlüssig in der Nut (14) eingeklemmt ist.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts (10) zur elektrisch leitenden Kontaktierung eines Rotors eines Elektromotors, umfassend die Schritte:
    - Bereitstellen eines als Sinterkörper ausgebildeten Kontaktstücks (12) mit einer Ausnehmung, die als eine Nut (14) ausgebildet ist,
    - axiales Einsetzen eines länglichen Anschlussleiters (16) in die Nut (14) des Kontaktstücks (12),
    - stoffschlüssige Fixierung des Anschlussleiters (16) in der Nut (14) des Kontaktstücks (12) und
    - Aushärtenlassen des Klebstoffs (20),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Nut (14) entlang einer Schmalseite des Kontaktstücks (12) verläuft und dass zur Fixierung des in die Nut (14) des Kontaktstücks (12) eingesetzten Anschlussleiters (16) die Nut (14) mit einem elektrisch leitfähigen Pulver (18) aufgefüllt und das Pulver (18) anschließend mit einem dünnflüssigen Klebstoff (20) durchtränkt wird, wobei das Pulver (18) mindestens so hoch in die Nut (14) gefüllt wird, dass der Anschlussleiter (16) nach dem Aushärten des zur Durchtränkung eingesetzten Klebstoffs (20) zusätzlich formschlüssig mit dem Kontaktstück (12) verbunden ist.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das elektrisch leitfähige Pulver (18) nach dem Einfüllen in die Nut (14) und vor der Klebstoff-Durchtränkung verdichtet wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das elektrisch leitfähige Pulver (18) nach dem Einfüllen in die Nut (14) und vor der Klebstoff-Durchtränkung mit einem Stempel (26) verdichtet wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der zur Verdichtung des elektrisch leitfähigen Pulvers (18) eingesetzte Stempel (26) zwischen Seitenwangen (261) geführt wird, die sich seitlich der Nut (14) auf dem Kontaktkörper (12) abstützen und an dessen seitlichen Außenflächen anliegen.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Anschlussleiter (16) kraftschlüssig in die Nut (14) eingesetzt wird.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkontakts nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der mit der Nut (14) versehenen Schmalseite des Kontaktstücks (12) abschließend mit dem Klebstoff (20) versiegelt wird.
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