PL69549B1 - - Google Patents

Description

69549 KI. 21d*,63/02 Opublikowano: 30.XI.1973 MKP HOlr 39/18 iliLiOTEKA te tomowttion pv^r Twórca wynalazku: Colin Whiteheart Wlascicel patentu: Morganite Carbon Limited, Londyn (Wielka Brytania) Elektryczna szczotka stykowa Przedmiotem wynalazku jest elektryczna szczot¬ ka stykowa z gietkim przewodem elektrycznym przymocowanym do korpusu szczotki.Znana jest elektryczna szczotka stykowa, skon¬ struowana tak, ze w otworze wykonanym w kor¬ pusie szczotki umieszczony jest gietki przewód i umocowany w nim za pomoca lutowia, docisnie¬ cia, nitowania lub wskutek formowania ksztalto¬ wego szczotki wokól niego. Tego rodzaju moco¬ wanie przewodu nie znajduje zastosowania uni¬ wersalnego poniewaz dla okreslonego typu lub bu¬ dowy szczotki nalezy wybierac okreslony rodzaj mocowania przewodu, przy czym poszczególne ro¬ dzaje mocowania przewodu do korpusu szczotki, maja okreslone wady, przykladowo takie jak wier¬ cenie otworów w bardzo malych pod wzgledem gabarytowym szczotkach jest stosunkowo trudne, równiez stosowanie prasowanych proszków z któ¬ rych korpus jest formowany wokól przewodu nie zapewnia wystarczajaco silnego zamocowania na skutek drgan i uderzen jakim jest poddawana szczotka i przewód, ponadto formowanie zwieksza gestosc materialu szczotki w miejscach, któremu podlegaly, co jest zwiazane ze stratami drogiej miedzi, a poza tym moze prowadzic do rozpadania sie materialu szczotki w przestrzeni poddawanej formowaniu. Natomiast przy lutowaniu wystepuje zagadnienie kurczenia sie materialu przy ochla¬ dzaniu sie lutowia.Celem wynalazku jest skonstruowanie elektrycz- 10 15 20 25 mej szczotki stykowej z tak umocowanym gietkim przewodem elektrycznym, ze wyzej wymienione wady zostana wyeliminowane.Wedlug wynalazku elektryczna szczotka stykowa sklada sie z przewodzacego elektrycznie korpusu, z warstwy metalu, która jest spieczona z po¬ wierzchnia korpusu oraz gietkiego przewodu elek¬ trycznego, 'przymocowanego do wspomnianej war¬ stwy metalu bezposrednio luib przez sztywne wy¬ prowadzenie czy tez inny element. Przewód jest polaczony z warstwa metalu równiez elektrycznie, przy czym wytrzymalosc metalu warstwy jest wyz¬ sza od wytrzymalosci korpusu.Korpus szczotki jest wykonany z dowolnego ma¬ terialu wybranego z szeregu materialów tworza¬ cych mieszaniny wegla z róznymi metalami lub stopami (na przyklad z miedzia lub z miedzia z do¬ mieszka jednego lub wiekszej ilosci skladników takich jak olów, cyna, mangan lub srebro), mie¬ szanin wegla z metalami zawierajacych male ilosci nie przewodzacych materialów antyciernych i sma¬ rów w rodzaju dwusiarczku molibdenu i politetra- fluoroetylenu, az do metali zawierajacych male ilosci wegla i innych dodatków.Ponadto celem wynalazku jest zapewnienie trwa¬ lego polaczenia korpusu z gietkim przewodem, a w szczególnosci w tej czesci korpusu, która bez¬ posrednio otacza miejsce polaczenia. Tak wiec, choc wynalazek nadaje sie do zastosowania do pra¬ wie wszystkich szczotek, dotyczy on w szczegól- 69 549(9 v- ¦ "".Z. * ^ ¦,.::¦ nosci tych szczotek, w których budowa korpusu powoduje pekanie ich w poblizu miejsca polacze¬ nia ksztaltki z miekkim przewodem podczas uzy¬ wania szczotki.Material warstwy metalicznej spieczonej z ma- 5 teriafem korpusu dobierany jest tak, aby mial wieksza wytrzymalosc na rozciaganie od wytrzy¬ malosci materialu korpusu, który ze swej strony moze w duzej czesci skladac sie z metalu. Po¬ wierzchnia styku warstwy metalicznej z korpusem 10 powinna byc wieksza od powierzchni styku giet¬ kiego przewodu z warstwa metaliczna, dzieki cze¬ mu obciazenie rozklada sie na duza powierzchnie korpusu w przypadku gdy gietki przewód podlega szarpnieciom. 15 W jednej z odmian wykonania wynalazku war¬ stwa metaliczna pokrywa powierzchnie, korpusu szczotki, polozona-przeciwlegle do jej powierzchni roboczej, dajacej styk elektryczny z kolektorem.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy- 20 kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku elektrycznej szczotki stykowej, fig. 2 przekrój innego przykladu wyko¬ nania elektrycznej szczotki stykowej, a fig. 3—7 przedstawiaja rózne etapy wytwarzania elektrycz- 25 nej szczotki stykowej.Elektryczna szczotka stykowa sklada sie z kor¬ pusu 1, na którym nalozona jest metaliczna war¬ stwa 2. Do warstwy 2 jest przymocowany gietki przewód elektryczny 3. Korpus 1 szczotki jest wy- 30 konany z metalu i grafitu, przy czym metalem moze byc na przyklad miedz lub jej stop. Warstwa metaliczna 2 sklada sie na przyklad z miedzi, ze¬ laza lub ich mieszaniny, lecz wynalazek nie ogra¬ nicza sie do stosowania tych metali lub stopów.Gietki przewód 3 moze byc wykonany z cienkich zyl metalowych, na przyklad miedzianych, choc moga one byc wykonane takze i z innego -metalu o podobnych wlasnosciach.W przykladzie przedstawionym na fig. 1, gietki przewód elektryczny 3 jest przyspawany do po¬ wierzchni metalicznej 2 spawem 4. Korzystnym jest stosowanie w tym celu techniki zgrzewania oporowego.W przykladzie z fig. 2, gietki przewód 3 przy- 45 mocowany jest do metalicznej warstwy 2 w której wykonany jest otwór 5, a nastepnie jeden z kon¬ ców przewodu jest zamocowany w tym otworze i unieruchomiony tam, na przyklad za pomoca miedzianych kawalków6. 50 Choc nie przedstawiono tego ha rysunku, mozli¬ we jest równiez umieszczenie gietkiego przewodu Z w otworze, a nastepnie przylutowanie go do me¬ talicznej warstwy 2.Korpus 1 szczotki wykonamy jest z materialu 55 zawierajacego metal i grafit, przy czym metalem tym moze byc miedz Ttrt stop miedzi. Miedz lub irniy metal moga stanowic do 95*/o skladu mate¬ rialu uzytego na szczofci. Db wytwarzania korpu¬ su szczotki stosowane sa rózne materialy, tia przy- 60 klad mieszaniny metalu i grafitu o zawartosci od 25^/e miedzi i 75*/o grafitu do 9^/c miedzi i 5*/o gra¬ fitu, ponadto w sklad mieszaniny moze wchodzic olów, cyna, cynk lub ich mieszanina w ilosci do okolo 15°/o calosci, w krancowym przypadku ma- 65 549 . -.'•'¦ 4. terial szczotki moze wiec zawierac 95% metalu i 5% grafitu. Oczywistym^ jest; ze same material^ uzyte do wykonania szczotki nie maja podstawo¬ wego znaczenia, natomiast niniejszy wynalazek jest szczególnie korzystny ze wzgledu na mocowa¬ nie gietkiego przewodnika miedzianego do szczot¬ ki, skladajacej sie glównie z metalu. Powierzchnia styku metalicznej warstwy 2 z korpusem 1 szczot¬ ki jest wieksza od powierzchni styku gietkiego przewodu 3 i metalicznej warstwy 2. Przy takiej konstrukcji naprezenie rozciagajace przylozone do gietkiego przewodu 3 rozklada sie równomiernie na caly korpus szczotki na powierzchni styku kor¬ pusu szczotki z warstwa metaliczna. W tym wiec przypadku naprezenie na jednostke powierzchni styku jest mniejsze niz naprezenie na jednostke powierzchni w obszarze polaczenia pomiedzy kor¬ pusem szczotki a ibezposrednio przylaczonym giet¬ kim przewodem w znanych szczotkach.Korzystne jest gdy metalowa warstwa 2 jest for¬ mowana i nakladana na korpus 1 szczotki z jed¬ noczesnym zageszczeniem i spiekaniem materialu warstwy i materialu korpusu.Proces zageszczania i spiekania jest przedstawio¬ ny schematycznie na fig. 3—7.W jednym z przykladów szczotki wedlug wyna¬ lazku mieszanina z którego szczotka jest wykona¬ na, ma nastepujacy sklad: 78 czesci wagowych proszku miedzianego gru¬ bosci 100 mesh, 10 czesci wagowych proszku olowianego grubos¬ ci 200 mesh, 6 czesci wagowych proszku manganowego gru¬ bosci 100 mesh, 6 czesci wagowych &at&ii naturalnego grubosci 200 mesh.Dzieki kowtrukcji szczotki wedlug wynalazku oraz procesowi jednoczesnego sciskania i spiekania uzyskuje sie doskonale wlasnosci mechaniczne i elektryczne zlacza miedzy korpusem szczotki a warstwa metaliczna. Polaczenie gietkiego prze¬ wodu elektrycznego z warstwa metaliczna, nieza¬ leznie od tego czy jest wykonane poprzez spawa¬ nie, zaciskanie lub lutowanie, wykazuje duza me¬ chaniczna wytrzymalosc dzieki temu, ze jest zla¬ czem dwóch metali. Ze wzgledu, ze powierzchnia styku warstwy metalicznej z korpusem szczotki Jest wietesza od powierzchni styku gietkiego prze¬ wodu z ta warstwa, sily rozciagajace przylozone do gietkiego przewodu rozkladaja równomiernie na cala powierzchnie zlaczenia korpusu szczotki z warstwa metaliczna. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektryczna szczotka stykowa, która zawiera korpus z wegla i metalu, warstwe metaliczna na powierzchni korpusu oraz gietki przewód elek¬ tryczny, przymocowany do tej warstwy metalicznej; i polaczony z nia elektrycznie, znamienna tym, ze warstwa metaliczna (2) jest spieczona z korpusem (1) i wykonana jest z zelaza, przy czym warstwa metaliczna (2) ma wytrzymalosc na rozciaganie Wieksza niz korpus (1).W 549

2. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze pole powierzchni styku warstwy metalicznej (2) z korpusem (1) jest wieksza niz pole powierzchni styku pomiedzy warstwa meta¬ liczna (2) a gietkim przewodem <3).

3. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 1—2, zna¬ mienna tym, ze warstwe metaliczna (2) stanowi zelazo.

4. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 1—2, zna¬ mienna tym, ze warstwe metaliczna (2) stanowi miedz.

5. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 1—2, zna¬ mienna tym, ze warstwe metaliczna (2) stanowi stop metali. 10 6 6. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 5, zna¬ mienna tym, ze stop metali stanowi mieszanine miedzi i zelazo. 7. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 1—6, zna¬ mienna tym, ze material z którego jest wykonany korpus (1) stanowi mieszanina metalu z grafitem o skladzie 25^-95°/o miedzi i 75—5°/o grafitu. 8. Elektryczna szczotka wedlug zastrz. 7, zna¬ mienna tym, ze material z którego jest wykonany korpus (1) zawiera przynajmniej jeden metal 15 z grupy, do której wchodza olów, cyna, cynk i mangan, w ogólnej ilosci do 15% mieszaniny z której jest wykonany korpus.KI. 21d1,63/02 69 549 MKP HOlr 39/18 2 V Fig,i. Fig.2. U *7- óJ J-S^ f/03. F/g.4- \ 2' li 1-9 w* Ffg.

6. Fig. 7 RSW ZakL Graf. W-wa, zam. 918-73, nakl. 110+20 egz. Cena \0 zl PL PL