DE19756136A1 - Article made of carbon material and a method for impregnating one - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gegenstand aus Kohlenstoffmaterial mit einer Gleit fläche, insbesondere Kohlebürste, wobei der Gegenstand mit einem Imprägniermittel im prägniert ist.The invention relates to an article made of carbon material with a slide surface, in particular carbon brush, the object with an impregnating agent in the is impregnated.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Imprägnieren eines Gegen standes aus Kohlenstoffmaterial mit einer Gleitfläche, insbesondere Kohlebürste.In particular, the invention relates to a method for impregnating a counter Standes made of carbon material with a sliding surface, especially 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 werden. Dabei werden Kontaktstücke oder Kohlebürsten insbesondere für dynamoelektrische Maschinen genutzt. Zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingun gen und insbesondere zur Optimierung des Einlauf-, Funkenstör- und Geräuschverhaltens sind Bürsten mit einem Imprägniermittel versehen, wodurch Verschleiß- und Reibwert reduziert bzw. die Kommutierungsfähigkeit verbessert wird. Als Beispiele für entsprechende Im prägniermittel 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. 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, spark disturbance and noise behavior, brushes are provided with an impregnating agent, which reduces wear and friction or improves commutation. 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 Imprägnier mittel 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.DE 26 09 834 C3 describes an impregnated carbon brush, which is used as an impregnator medium a non-melting fat, a non-melting wax or a non-flowing Contains oil, the impregnation being carried out by the vacuum pressure method becomes.
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. This is it known to attach the carbon brushes on a belt having an adhesive. This is fundamentally only possible with carbon brushes that do not or with one greasing material are impregnated, otherwise it is between glue and impregnating agent chemical reactions can occur.
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 an object mentioned type or a method for impregnating such such that optimal running-in behavior as well as noise and radio interference suppression are guaranteed, at the same time, it should be possible to adhere the objects to an adhesive Apply 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 in that the object impregnated 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 be there run away from the first area, so that the object easily on a Adhesive carrier such as belt can be applied so that a easy 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 in the form of a Carbon brush is impregnated from its tread. The tread can especially impregnated 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 which characterizes the invention for impregnating an article made of carbon with a sliding surface, in particular a carbon brush, is characterized in that the The object is only impregnated in certain areas. It is provided that the Object is impregnated starting from the contact surface, the in relation to the Contact area remote area of the object remains unimpregnated.
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 Quantity of template containing impregnant immersed, then from the template removed and then pressed on 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 for partial impregnation with the Area enclosing the contact surface immersed in areas in an impregnating agent becomes.
Ein Teilimprägnieren durch Sprayen, Tauchen, Walzen, Bestreichen, Kaschieren, Aufdampfen ist gleichfalls möglich.Partial impregnation by spraying, dipping, rolling, brushing, laminating, vapor deposition is also possible.
Nach einem alternativen Vorschlag wird auf die Kontaktfläche des Gegenstandes ein ins besondere hochviskoses Imprägniermittel wie Wachs aufgebracht und anschließend zum Eindringen des Imprägniermittels wird der Gegenstand erwärmt.According to an alternative proposal, an ins is placed on the contact surface of the object special highly viscous impregnating agent such as wax applied and then for The object is heated if the impregnating agent penetrates.
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.Detached from the method of partial impregnation, the invention is characterized by an on-line procedure in 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%, impregnated at most 95%, preferably in the range of 30%, in particular at most 10% is, the partial impregnation should start from the contact surface such as the tread.
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, this should be impregnated with respect to their height H between H / 40 and H / 8, in particular H / 10.
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 with, for example, 0.1 to 25% by weight Impregnation agent impregnated (GB 15 91 349), but only a volume part of the carbon brush, preferably in the area in which the carbon brush is 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 result not only from the Claims, the features to be extracted from these - individually and / or in combination -, but also from the following description of that to be found in the drawing preferred embodiment.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Tamponiervorrichtung zum Teilimprägnieren einer Kohlebürste und Fig. 1 is a schematic diagram of a tamping device for partially impregnating a carbon brush and
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer teilimprägnierten Kohlebürste. Fig. 2 is 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 achsial 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 device 10 for tamponing a carbon brush 12 is shown purely in principle. The device 10 comprises a tampon 16 which extends from an axially displaceable stamp 14 and can be immersed in a template 18 . In the template 18 there is a portioned amount of an impregnating agent which is received by the tampon 16 when immersed in the template 18 .
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 Zurückfah rens des Tampons 16 und Eintauchen in die Vorlage 18 wird sodann eine weitere Kohlebür ste in die Position der dargestellten Kohlebürste 12 verschoben, um tamponiert und somit teilimprägniert zu werden.The stamp 14 with the tampon 16 starts from a carriage 20 to enable horizontal displacement (double arrow 22 ) in such a way that the tampon 16, after removal from the template 18, can be aligned with the carbon brush 12 or its contact running surface 24 and then onto the latter can be pressed (movement according to double arrow 26 ). During the retraction of the tampon 16 and immersion in the template 18 , a further carbon brush is then moved into the position of the carbon brush 12 shown in order to be padded and thus partially impregnated.
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 is apparent from the schematic illustration of FIG. 2, the carbon brush is impregnated in part 12 on the basis of their running surface 24. The carbon brush 12 is preferably impregnated with respect to its height H 1/10 to approximately H 1/20, as the hatching in FIG. 2 is intended to illustrate.
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.In its area 30 remote from the contact surface 24 , the carbon brush 12 is therefore not impregnated, so that it can be easily applied to a belt having an adhesive in order to transport a desired number of carbon brushes and to supply them to an installation location. The carbon brushes can be installed there fully automatically.
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 come as impregnating agents Resins, polymers, siloxanes, or other impregnants that are related with impregnation of carbon objects such as sliding elements or carbon brushes are well known.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |