ES2257792T3 - Objeto de material de carbono y procedimiento para impregnarlo. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION ESTA RELACIONADA CON UN OBJETO (12) DE MATERIAL DE CARBONO CON UNA SUPERFICIE DE DESLIZAMIENTO, EN ESPECIAL ESCOBILLAS, QUE SE IMPREGNA PREFERENTEMENTE SOLO EN LA ZONA DE SU SUPERFICIE DE DESLIZAMIENTO (24).

Description

Objeto de material de carbono y procedimiento para impregnarlo.

La invención se refiere a un objeto de material de carbono con una superficie de deslizamiento, en especial una escobilla de carbón, en donde el objeto está impregnado en una primera región y no está impregnado en una segunda región.

La invención se refiere en especial a un procedimiento para impregnar un objeto de material de carbono con una superficie de deslizamiento, en especial una escobilla de carbón, en donde el objeto sólo se impregna por regiones.

Las piezas de deslizamiento y las piezas de contacto pueden fabricarse con carbono, por ejemplo coque u hollín, grafito natural o artificial, mezclas de estas sustancias, aglutinantes dado el caso también con aditivos metálicos y lubricantes sólidos, como por ejemplo MoS_{2} y combinaciones alcalinotérreas. Con ello las piezas de contacto o las escobillas de carbón se usan en especial para máquinas dinamoeléctricas. Para adaptarse a diferentes requisitos operativos y en especial para optimizar el comportamiento de entrada, antiparásito y antiacústicos las escobillas están dotadas de un medio de impregnación, con lo que se reduce el coeficiente de desgaste y fricción o se mejora la capacidad de conmutación. Como ejemplo de medios de impregnación correspondientes cabe citar grasas, ceras, estearatos, parafinas, resinas naturales y artificiales (documento US 949,988).

Como medios de impregnación han demostrado también su valor siloxanos modificados, como los que pueden deducirse por ejemplo del documento DE 43 30 547 A1.

En el documento DE 26 09 834 C3 se describe una escobilla de carbón impregnada, que como medio de impregnación contiene una grasa no fundible, una cera no fundible o un aceite no fluido, llevándose a cabo la impregnación en sí misma por el método de vacío-presión.

De la patente US 1,568,774 puede deducirse una escobilla de carbón de malla metálica, que está impregnada en una esquina con un medio de soldadura. Según el documento GB 556,465 se estructura por capas una escobilla de carbón, de tal modo que la superficie de deslizamiento presenta una menor resistencia eléctrica que el resto de la escobilla de carbón.

Del documento DE-AS 1 284 017 se conoce una escobilla de carbón de grafito con una superficie lateral, sobre la cual se ha aplicado una capa con un lubricante. Esta capa discurre en paralelo al eje longitudinal de la escobilla de carbón y sólo entra en contacto periféricamente con un colector. Alternativamente existe la posibilidad de distribuir en toda la escobilla partículas de una combinación lubricante.

Un objeto de la clase citada al comienzo puede deducirse del documento GB-A 601 377. Con ello se impregna con halogenuros metálicos un cuerpo compuesto de matarial de carbón. Para esto se introduce sal de halogenuro metálico por el lado superior del cuerpo y en especial en una escotadura configurada en el lado superior, para a continuación impregnar mediante tratamiento térmico el objeto con el halogenuro metálico.

Una escobilla de carbón según el documento US-A-2 066 176 está impregnada en su región del lado de fijación con una resina sintética, para mejorar características eléctricas y mecánicas.

Para hacer posible equipar automáticamente los motores eléctricos con escobillas de carbón, éstas deben alimentarse yuxtapuestas a una máquina de equipamiento. Para esto se conoce fijar las escobillas de carbón sobre un cinturón que presenta un adhesivo. Sin embargo, esto sólo es posible fundamentalmente en el caso de escobillas de carbón que no estén impregnadas o sólo con un material no engrasante, ya que en caso contrario pueden producirse reacciones químicas entre el pegamento y el medio de impregnación.

La presente invención se ha impuesto la tarea de perfeccionar un objeto de la clase citada al comienzo o un procedimiento para impregnarlo, de tal modo que se garanticen un comportamiento de entrada óptimo así como comportamientos antiacústicos y antiparásitos, debiéndose darse al mismo la posibilidad de aplicar los objetos sobre un medio portante adhesivo.

El problema es resuelto mediante un objeto de material de carbono con una superficie de deslizamiento, por medio de que el objeto en la región de toda su superficie de deslizamiento está impregnado como primera región y en su segunda región, alejada de la primera región, no está impregnado. De este modo el objeto puede aplicarse sin problemas sobre un medio portante que presente un adhesivo como un cinturón, de tal manera que sea posible una alimentación sencilla y segura a trenes totalmente automáticos de mecanización y montaje.

La invención destaca en especial porque el objeto en forma de una escobilla de carbón está impregnado partiendo de su superficie de rodadura como superficie de deslizamiento. Con ello la superficie de rodadura puede estar impregnada en especial mediante tamponado.

El procedimiento que caracteriza la invención para impregnar un objeto de carbón con una superficie de deslizamiento, en especial una escobilla de carbón, impregnándose el objeto sólo por regiones, destaca porque el objeto se impregna partiendo de la superficie de contacto, permaneciendo sin impregnar la región del objeto alejada con relación a la superficie de contacto.

Para poder impregnar parcialmente el objeto en la extensión necesaria y de forma reproducible, se ha previsto que el objeto se tampone para la impregnación parcial.

Para esto se ha previsto que se sumerja un elemento con capacidad de succión como un tampón en una magnitud prefijada en un colector que contiene medio de impregnación, a continuación se extraiga del colector y seguidamente se comprima sobre la superficie de deslizamiento.

También existe la posibilidad de que el objeto para la impregnación parcial se sumerja, con una región que confina la superficie de contacto, por regiones en un medio de impregnación.

También es posible una impregnación parcial mediante pulverización, inmersión, laminado, pegado, recubrimiento y evaporación en vacío.

Según una propuesta alternativa se aplica sobre la superficie de contacto del objeto un medio de impregnación en especial altamente viscoso como cera y, a continuación, se calienta el objeto para que penetre el medio de impregnación.

Aparte del modo de procedimiento de la impregnación parcial, la invención destaca por un desarrollo de procedimiento en línea, por medio de que el objeto se impregna parcialmente durante o justo después de su mecanización, como por ejemplo ejecución de una acanaladura o adaptación de forma.

Con ello una impregnación parcial debería producirse de tal modo que el objeto se impregne al menos en un 1%, como máximo un 95%, con preferencia en un margen del 30%, en especial como máximo en un 10%, debiendo partir la impregnación parcial de la superficie de contacto como superficie de rodadura.

En el caso de una escobilla de carbón como en especial pequeñas escobillas de carbón para motores universales, ésta debería impregnarse con relación a su altura H entre H/40 y H/8, en especial H/10.

Mediante la enseñanza conforme a la invención no se distribuye en gran medida uniformemente toda la escobilla de carbón, a diferencia del estado de la técnica, por ejemplo con entre el 1% y el 25% del peso en medio de impregnación (documento GB 15 91 349), sino sólo un volumen parcial de la escobilla de carbón, y precisamente con preferencia en la región en la que la escobilla de carbón se apoya de forma deslizante.

Otros detalles, ventajas y particularidades de la invención se deducen, no sólo de las reivindicaciones, de las particularidades a deducir de las mismas – por sí mismas y/o en combinación, sino también de la siguiente descripción del ejemplo de ejecución preferido a deducir del dibujo.

Aquí muestran

la figura 1 una representación de principio de un dispositivo de tamponado para la impregnación parcial de una escobilla de carbón y

la figura 2 una representación de principio de una escobilla de carbón parcialmente impregnada.

En la figura 1 se ha representado, puramente a modo de ejemplo, un dispositivo 10 para tamponar una escobilla de carbón 12. El dispositivo 10 comprende un tampón 16 que parte de un troquel 14 desplazable axialmente, que puede sumergirse en un colector 18. En el colector 18 se dispone de una cantidad parcelada de un medio de impregnación, que es absorbida por el tampón 16 al sumergirse en el colector 18.

El troquel 14 con el tampón 16 parte de un carro 20, para hacer posible un desplazamiento horizontal (flecha doble 22), de tal modo que el tampón 16 pueda orientarse tras su extracción del colector 18 sobre la escobilla de carbón 12 o su superficie de rodadura de contacto 24 y, seguidamente, pueda comprimirse sobre la misma (movimiento conforme a la flecha doble 26). Durante el retroceso del tampón 16 y la inmersión en el colector 18 se desplaza a continuación otra escobilla de carbón en la posición de la escobilla de carbón 12 representada, para ser tamponada y de este modo parcialmente impregnada.

Como puede verse en la representación de principio de la figura 2, la escobilla de carbón 12 está parcialmente impregnada partiendo de su superficie de rodadura 24. Con preferencia la escobilla de carbón 12 está impregnada con relación a su altura H entre 1/10 y aproximadamente H 1/20, como pretende aclarar el rayado en la figura 2.

En su región 30 alejada de la superficie de contacto 24 la escobilla de carbón 12 no está consecuentemente impregnada, de tal modo que es posible una aplicación sin problemas sobre un cinturón que presenta un adhesivo, para transportar un número deseado de escobillas de carbón y alimentarlas a un punto de montaje. Allí pueden montarse las escobillas de carbón de forma totalmente automática.

Como medios de impregnación puede pensarse en grasas, ceras, parafinas, estearatos, resinas naturales y artificiales, polímeros, siloxanos u otros medios de impregnación que son conocidos desde hace tiempo con relación a la impregnación de objetos compuestos de carbón como elementos de deslizamiento o escobillas de carbón.

Claims (9)

1. Objeto (12) de material de carbono con una superficie de deslizamiento, en especial una escobilla de carbón, en donde el objeto está impregnado en una primera región y no está impregnado en una segunda región (30), caracterizado porque el objeto (12) en la región de toda su superficie de deslizamiento (24) está impregnado como primera región y en su región como segunda región (30), alejada de su superficie de deslizamiento, no está impregnado.

2. Objeto según la reivindicación 1, caracterizado porque el objeto (12) es una escobilla de carbón que, partiendo de la superficie de rodadura como superficie de deslizamiento (24), está parcialmente impregnada con preferencia mediante tamponado.

3. Objeto según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el objeto (12), en su región no impregnada (30), está dispuesto sobre un medio portante adhesivo como un cinturón.

4. Procedimiento para impregnar un objeto (12) de material de carbono con una superficie de deslizamiento, en especial una escobilla de carbón, en donde el objeto sólo se impregna por regiones, caracterizado porque el objeto (12) se impregna parcialmente partiendo de su superficie de deslizamiento (24), de tal modo que una región que confina toda la superficie de deslizamiento se impregna y una región (30) alejada de la superficie de deslizamiento permanece sin impregnar.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque el objeto (12) se impregna parcialmente mediante tamponado, pulverización, evaporación en vacío, pegado, laminado y/o recubrimiento.

6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque se aplica sobre la superficie de deslizamiento del objeto (12) un medio de impregnación en especial altamente viscoso como cera y, a continuación, se calienta el objeto para que penetre el medio de impregnación.

7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores (4-6), caracterizado porque el objeto (12) está dispuesto de forma adhesiva con su región no impregnada (30) sobre un medio portante, como un cinturón, que presenta un adhesivo.

8. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque se sumerge un elemento con capacidad de succión como un tampón en una magnitud prefijada en un colector que contiene medio de impregnación, se extrae del colector y seguidamente se comprime sobre la superficie de deslizamiento (24) del objeto (12).

9. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el objeto se impregna parcialmente durante o justo después de su mecanización, como por ejemplo ejecución de una acanaladura o adaptación de forma.