CH358504A - Procédé de traitement des balais en carbone, en vue d'en améliorer le fonctionnement dans des atmosphères tendant à perturber le fonctionnement - Google Patents

Description

  Procédé de traitement des balais en carbone, en vue d'en     améliorer     le fonctionnement dans des     atmosphères    tendant à perturber le fonctionnement    Au-dessus d'une altitude de 10 000 mètres, les  conditions de fonctionnement des balais en carbone  sont extrêmement difficiles. L'atmosphère raréfiée  provoque une usure rapide des balais dont le coeffi  cient de frottement est très élevé. Les études expéri  mentales entreprises attribuent ce phénomène au  manque d'oxygène et de vapeur d'eau.  



  Nombreuses sont les solutions envisagées pour  résoudre ce problème. Certaines consistent en des  dispositifs encombrants et compliqués permettant l'in  jection de     vapeur    d'eau au voisinage de la surface de  contact ; d'autres, plus simples et plus pratiques, ten  dent à retenir l'eau au moyen de substances minérales  introduites dans le corps de la substance carbonée.  



  Un excellent moyen de protéger un balai en char  bon fonctionnant à haute altitude consiste d'une part  à produire un film lubrifiant s'interposant entre les  surfaces de contact, et d'autre part, à rendre la tex  ture du balai plus     résistante    à la désagrégation.  



  L'addition de substances organiques, soit par im  prégnation, soit par moulage et frittage simultanés  de la substance carbonée et du corps ajouté, offre  une grande variété de moyens de protection.  



  L'étude systématique et comparative de ces deux  procédés d'incorporation de substances organiques a  montré la nette supériorité des balais imprégnés dont  les propriétés électriques sont bien meilleures.  



  L'invention a pour objet un procédé de traitement  des balais en carbone, en vue d'en améliorer le fonc  tionnement dans des atmosphères tendant à perturber  le fonctionnement. Il est caractérisé en ce qu'on im  prègne les balais avec un mélange     copolymérisable     d'une résine polyester non saturée et d'un monomère       arylvinylique    avec un catalyseur de prise en petite  quantité, et en ce qu'on durcit in situ le mélange im  prégnant par chauffage.    Un tel traitement élève la ténacité du balai, et  conserve à tout moment une substance lubrifiante  malgré l'usure progressive du balai. La constitution       chimique    des macromolécules     formées    se prête par  faitement au fonctionnement à haute et très haute al  titude.

   De plus, les balais traités par le procédé sui  vant l'invention, conservent dans les conditions usuel  les d'emploi, au voisinage du sol et en atmosphère  sèche ou non, un fonctionnement tout à fait satis  faisant.  



  Les résines polyesters peuvent être obtenues par       estérification    d'un polyalcool par au moins deux  acides     dicarboxylés        différents,    dont l'un est saturé ou  aromatique, et l'autre aliphatique avec au moins une  liaison éthylénique réactive. Le polyalcool dérive, de  préférence, des glycols par condensation, et peut être  en     particulier    un polyéthylène-glycol:     diéthylène-          glycol    par exemple.  



  L'association d'un tel polyester avec un mono  mère     arylvinylique    permet de les     interpolymériser,     grâce aux liaisons non saturées préexistant à la fois  dans des radicaux acides du polyester et dans le com  posé vinylique. La structure après prise, comporte  aussi des     liaisons    transversales entre     chaînes    linéaires  de polyester, ce qui élève la résistance     mécanique    de  l'ensemble graphite ou carbone du balai et impré  gnant durci. La constitution     particulière    du polyester  lui permet d'être énergiquement adsorbé par le car  bone et d'y subsister jusqu'au moment où il se trouve  dans la     surface    frottante du balai.  



  Dans une forme d'exécution du procédé selon  l'invention, on imprègne le balai ou une ébauche  dans laquelle sera taillé le balai, avec la composition  imprégnante     liquide        addionnée    d'un catalyseur de  prise convenable, par exemple un composé organique       peroxy,    ou un siccatif constitué par un composé           connu    de cobalt, de manganèse, de plomb, etc.

   L'im  prégnation peut s'effectuer par     immersion    du balai  ou de l'ébauche     dans    le mélange imprégnant, mais on  a     intérêt    à l'accélérer en     abaissant    modérément la  pression pour     désaérer    le balai sans vaporiser indû  ment le monomère. On augmente la quantité fixée  en exerçant une pression de 5 à 100     kg/cm2    pour  contraindre le liquide à pénétrer plus complètement  dans les pores. On cuit finalement les balais impré  gnés aux mêmes températures et pendant les mêmes  durées que pour la prise du mélange seul.  



  Le fonctionnement des balais ainsi traités dépend  de la nature plus ou moins graphitique du corps et  du polyester     copolymérisé    choisi, ainsi que des mo  dalités générales de densité de courant, vitesse du col  lecteur, pression d'emploi, conditions atmosphériques ;  relativement à celle-ci, on a précisé ci-dessus que le  fonctionnement reste satisfaisant quelles que soient  la pression et la température du milieu ambiant.  



  La     stabilité    des mélanges     imprégnants    employés  est telle qu'il ne se dépose aucune couche isolante  sur le métal du collecteur ou de la bague collectrice,  la résistance électrique au contact n'étant donc pas  affectée de façon sensible.  



  Les balais obtenus suivant ce procédé sont parti  culièrement appropriés au     fonctionnement    en atmo  sphère très pauvre en oxygène et en vapeur d'eau et  à des altitudes supérieures à 10 000 mètres. Cepen  dant     cette        application    n'est pas exclusive, et des essais  récents l'ont confirmé.  



  Les     résines    polyester réticulées au styrène sont  des agents d'imprégnation convenant également bien  aux balais fonctionnant en atmosphère sèche,     c'est-          à-dire    moins de 2 milligrammes d'eau par litre d'air,  quelle que soit l'altitude. Ces résines permettent aux  balais de former ou d'entretenir leur patine sur les  collecteurs, elles abaissent le     coefficient    de frottement  et améliorent les propriétés de commutation. Les  causes de détérioration du collecteur et l'usure anor  male des balais disparaissent alors, quelles que soient  les conditions de fonctionnement.  



  On a utilisé avec succès des balais imprégnés  selon le procédé sur les moteurs de traction des loco  motives fonctionnant dans des circonstances parti  culièrement rigoureuses. On a procédé à cet essai  dans des pays où règnent un très grand froid et une  très grande sécheresse. La durée des balais     utilisés     a été     exceptionnellement    longue par rapport à des  balais imprégnés suivant des procédés connus.  



  Les balais obtenus par le procédé selon la pré  sente invention peuvent donc s'appliquer aussi à toute  machine électrodynamique fonctionnant à n'importe  quelle altitude dans des conditions     particulièrement     rigoureuses : atmosphère sèche, raréfiée en oxygène,  atmosphère chimique, atmosphère contrôlée, condi  tions anormales de température, machines étanches    ou fonctionnant dans le vide, enfin dans toutes les  atmosphères qui, à priori, semblaient être nuisibles  au bon fonctionnement des balais.  



  <I>Exemple</I>  L'imprégnant choisi est un mélange d'environ  M'A en poids d'un polyester à base de     diéthylène-          glycol    et anhydrides phtalique (pratiquement saturé)  et maléique (non saturé), et de 30  /a environ en poids  de styrène monomère. Une telle composition se  trouve dans le commerce sous le nom de     CRYSTIC     L V 191 (marque déposée). Le catalyseur de prise  est un sel de cobalt et d'un acide organique à longue  chaîne aliphatique, soluble dans le mélange liquide.  



  On     désaère    les pièces à imprégner en les soumet  tant au vide, et on introduit par siphon, dans l'en  ceinte, la résine dont on achève ensuite la pénétration  en exerçant pendant 30 à 60 minutes environ une  pression de 10 à 25     kg/cm2.    On effectue ensuite la  polymérisation en chauffant la masse.

Claims (1)

1. REVENDICATION I Procédé de traitement des balais en carbone en vue d'en améliorer le fonctionnement dans des atmo sphères tendant à perturber le fonctionnement, carac térisé en ce qu'on imprègne les balais avec un mé lange copolymérisable d'une résine polyester non saturée et d'un monomère arylvinylique avec un cata lyseur de prise en petite quantité, et en ce qu'on dur cit in situ le mélange imprégant par chauffage. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un mélange imprégnant dépourvu de tout solvant. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'imprégnation est faite à froid. 3.

   Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on effectue l'imprégnation sur des balais préalablement désaérés. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on complète l'imprégnation en exerçant une surpression de 10 à 100 kg/cm2 à la surface du mé lange imprégnant. REVENDICATION II Balai de carbone obtenu par le procédé selon la revendication I. REVENDICATION III Utilisation des balais obtenus par le procédé selon la revendication I pour des machines électro dynamiques.