EP0148367A1 - Verfahren zur Senkung und Stabilisierung des Übergangswiderstandes zwischen einer Kohlebürste und einer Anschlusslitze - Google Patents
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Definitions
- the invention is based on a method according to the preamble of the main claim.
- a large part of the carbon brushes is now manufactured by pressing in a die. It is most economical if the connecting strands are pressed in at the same time. For this purpose, a straight strand end is immersed in the powder mixture and the powder is then compacted.
- the quality of the anchoring depends, among other things, on the coal mixture used and the cross-section of the strand.
- High-resistance carbon brushes and small wire cross sections result in high contact resistance. These, in turn, are sensitive to external and internal influences such as oxidation due to changes in temperature and climate, as well as shocks and the electrical current flowing through them. The higher the initial resistance, the greater the risk of a steady increase in resistance. The consequence of such processes is a loss of power and heating of the contact point by the current.
- One way to overcome this problem is to use strands that are silver-plated in the contact area. However, such strands are expensive and are not necessarily a solution to the problem
- the method according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the initial resistance to the straight strand ends is at least 50% lower and remains constant in the further course.
- the bent strand end receives a mushroom-shaped anchoring in the carbon brush during compression, and the contact is much better due to the better form fit and the larger common surface between the strand and the carbon brush; moreover, the costs are hardly higher than with the method with a straight strand end.
- the compact After removing the compact from the press die, the compact is for about 1 hour at a temperature of about 350 ° C under a protective gas, for.
- a protective gas for.
Landscapes
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Abstract
Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, das zur Senkung und Stabilisierung des Übergangswiderstandes zwischen einer Kohlebürste und einer Anschlußlitze dient, wobei ein Litzenende in die Ausgangspulvermischung eingetaucht und Pulver und Litze verdichtet werden. Zur Erreichung des genannten Zieles wird das Litzenende vor dem Eintauchen in das Pulver umgebogen, und zwar vorzugsweise um 180° derart, daß die Länge des umgebogenen Endes der Litze etwa dem 0,5fachen der Gesamteintauchlänge entspricht. Die Kohlebürste wird dann in üblicher Form gepreßt und anschließend gesintert.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein großer Teil der Kohlebürsten wird heute durch Pressen in einem Gesenk hergestellt. Dabei ist es am wirtschaftlichsten, wenn die Anschlußlitzen gleich mit eingepreßt werden. Hierzu wird ein gerades Litzenende in die Pulvermischung eingetaucht und das Pulver dann verdichtet. Die Güte der Verankerung ist unter anderem abhängig von der verwendeten Kohlemischung und vom Querschnitt der Litze. Hochohmige Kohlebürsten sowie kleine Litzenquerschnitte ergeben große Übergangswiderstände. Diese, wiederum reagieren empfindlich auf äußere und innere Einflüsse wie Oxidation infolge von Temperatur- und Klimawechsel sowie auf Erschütterung und auf den durchfließenden elektrischen Strom. Je höher der Anfangswiderstand, umso grösser ist die Gefahr einer stetigen Widerstandszunahme. Die Folge solcher Vorgänge ist ein Leistungsverlust sowie eine Aufheizung der Kontaktstelle durch den Strom. Eine Möglichkeit, diesem Problem beizukommen, ist die Verwendung von Litzen, die im Kontaktbereich versilbert sind. Solche Litzen sind jedoch teuer und stellen nicht unbedingt eine Lösung des aufgezeigten Problems dar.
- Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Anfangswiderstand gegenüber den geraden Litzenenden um mindestens 50 % niedriger liegt und auch im weiteren Verlauf konstant bleibt. Das umgebogene Litzenende erhält bei der Verdichtung eine pilzförmige Verankerung in der Kohlebürste, und durch den besseren Formschluß und die größere gemeinsame Oberfläche zwischen Litze und Kohlebürste ist der Kontakt wesentlich besser; darüber hinaus sind die Kosten kaum höher als bei dem Verfahren mit einem geraden Litzenende.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Litzenende um 180° umgebogen wird und das umgebogene Ende der Litze etwa dem 0,5-fachen der Gesamteintauchmenge entspricht.
- 100 Gewichtsteile Naturgraphit werden mit 10 Gewichtsteilen Polyphenylensulfid in feingemahlener Form gründlich gemischt und in ein Preßgesenk, dessen innere Form der herzustellenden Bürste entspricht, eingefüllt. In dieses Pulvergemisch 2 wird eine um 1800 gebogene Kupferlitze von 0,5 mm Querschnitt, deren umgebogenes Ende 5 mm lang ist, etwa 10 mm in das lockere Pulver eintaucht und das Ganze dann bei 2 einem Druck von 4 t/cm gepreßt, wobei die Litze durch ein entsprechendes Loch im Oberstempel hindurchgeführt ist.
- Nach dem Entfernen des Preßlings aus dem Preßgesenk wird der Preßling ca. 1 Stunde lang bei einer Temperatur von etwa 350 °C unter Schutzgas, z. B. Stickstoff oder Stadtgas, einem Gemisch, das im wesentlichen aus Wasserstoff, Methan und Kohlenmonoxid besteht, gesintert. Nach dem Abkühlen liegt die fertige Kohlebürste mit der eingepreßten Anschlußlitze vor.
- Bei einer thermischen Alterung zwischen -20 und +210 °C zeigte der Übergangswiderstand einer solchen Kohle, gemessen nach DIN IEC 467 vor der Alterung einen Wert 3 mΩ und nach einer Alterung von 400 Stunden einen Wert von 4 mΩ. Demgegenüber zeigte eine entsprechende Bürste mit einem geraden eingepreßten Litzenende vor der Alterung einen Übergangswiderstand von 7 mΩ und nach der Alterung von 400 Stunden einen solchen von 13 mJL . Es war durchaus überraschend, daß eine solche verhältnismäßig einfache Maßnahme eine derartige Wirkung zeigt. In der Serienfertigung wird eine geeignete Biegevorrichtung direkt in die bereits vorhandene Litzen-Abschneidevorrichtung eingebaut, so daß in einer Arbeitsbewegung die Litze der fertig gepreßten Bürste abgeschnitten und gleichzeitig die nächste Litze umgebogen werden kann.
Claims (3)
1. Verfahren zur Senkung und Stabilisierung des Übergangswiderstandes zwischen einer Kohlebürste und einer Anschlußlitze, wobei ein Litzenende in die Ausgangspulvermischung eingetaucht und Pulver und Litze verdichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Litzenende vor dem Eintauchen in das Pulver umgebogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Litzenende um 180° umgebogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des umgebogenen Endes der Litze etwa dem 0,5- fachen der Gesamteintauchlänge entspricht.
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