DE1024626B - Process for the manufacture of contact brushes with increased wear resistance for electrical machines - Google Patents

Description

Verfahren zum Herstellen von Kontaktbürsten mit erhöhtem Abnutzungswiderstand für elektrische Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Kontaktbürsten für elektrische Maschinen, insbesondere für Maschinen zur elektrischen Ausrüstung von Flugzeugen und Flugzeugmotoren.Process for producing contact brushes with increased wear resistance for electrical machines The invention relates to a method of manufacturing of contact brushes for electrical machines, in particular for electrical machines Equipment for aircraft and aircraft engines.

Zum Erhöhen der mechanischen Festigkeit, des Widerstandes gegen Abnutzung und der spezifischen elektrischen Belastbarkeit von Kontaktbürsten elektrischer Maschinen hat man bereits vorgeschlagen, die Bürstenkörper aus einem Gemisch aus Kohle und/oder Graphit, metallischen Zusätzen und wärmehärtendem Kunststoff, z. B. Melaminharz oder Phenol-Formaldehyd-Pulver herzustellen.To increase the mechanical strength, the resistance to wear and tear and the specific electrical load capacity of contact brushes electrical Machines have already been proposed to make the brush body from a mixture Carbon and / or graphite, metallic additives and thermosetting plastic, e.g. B. to produce melamine resin or phenol-formaldehyde powder.

Unter gewissen atmosphärischen Bedingungen, insbesondere in großen Höhen, nimmt der Reibungsfaktor zwischen den Kontaktbürsten und dem Kollektor oder Schleifring elektrischer Maschinen stark zu, so daß sich die Kontakte wesentlich schneller als unter normalen Bedingungen abnutzen. Die Zunahme des Reibungsfaktors in größeren Höhen wird gewöhnlich auf eine Abnahme des Teildruckes von Sauerstoff und/oder Wasserdampf in der umgebenden Luft zurückgeführt. Hier ist die Verwendung von Kohlebürsten, deren Teile durch ein Bindegerüst aus wärmehärtendem Kunststoff zusammengehalten werden, besonders vorteilhaft.Under certain atmospheric conditions, especially in large ones Heights, the friction factor between the contact brushes and the collector or increases Slip ring of electrical machines too, so that the contacts are substantial wear out faster than normal conditions. The increase in the friction factor at higher altitudes there is usually a decrease in the partial pressure of oxygen and / or recirculated water vapor in the surrounding air. Here's how it is used of carbon brushes, the parts of which are bound by a binding frame made of thermosetting plastic are held together, particularly advantageous.

Indessen hat sich ergeben, daß die Haltbarkeit und der Abnutzungswiderstand elektrischer Kontaktbürsten bei deren Verwendung in großen Höhen, insbesondere also bei elektrischen Maschinen, die zur Ausrüstung von Flugzeugen und Flugzeugmotoren bestimmt sind, durch die Art der im Gemisch des Kontaktkörpers verwendeten Kunststoffe in erheblichem Maße beeinflußt werden.Meanwhile, it has been found that the durability and the wear resistance electrical contact brushes when used at great heights, in particular in electrical machines that are used to equip aircraft and aircraft engines are determined by the type of plastics used in the mixture of the contact body can be influenced to a considerable extent.

Die Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktbürsten gerichtet, die unter den besonderen. beim Flug in großen Höhen auftretenden atmosphärischen Verhältnissen eine wesentlich verminderte Abnutzung aufweisen und den mit einem Zusatz an anderen wärmehärtenden Kunststoffen hergestellten Kontaktbürsten weit überlegen sind. Das Verfahren nach der Erfindung und die hiernach hergestellten Kontaktbürsten kennzeichnen sich dadurch, daß als Zusatz an wärmehärtendem Kunststoff Polvtetrafluoräthylen und/oder dessen brom-, Jod- oder chlorsubstituierte Derivate benutzt werden.The invention is directed to a method of making contact brushes directed to those under the particular. atmospheric that occurs when flying at high altitudes Conditions have a significantly reduced wear and the with a Addition to other thermosetting plastics manufactured contact brushes far are superior. The method of the invention and those prepared thereafter Contact brushes are characterized by the fact that as an additive to thermosetting plastic Polytetrafluoroethylene and / or its bromine, iodine or chlorine-substituted derivatives to be used.

Vorzugsweise sollen die aus Polytetrafluoräthylen und/oder dessen brom-, jod- oder chlorsubstituierten Derivaten bestehenden Beigabestoffe im wesentlichen die gleiche Teilchengröße aufweisen wie die sonstigen Bestandteile des den Kontaktkörper bildenden Gemenges. Sie sollen jedenfalls nicht feiner sein als die sonstigen Bestandteile des Gemenges, aus dem die Bürstenkörper bestehen. Sofern nicht besondere Verhältnisse vorliegen, in denen dies erwünscht sein könnte, sollen die Teilchen des Beigabestoffes andererseits auch nicht so groß sein, daß unter Einwirkung von Unterschieden in der Wärmedehnung der Beigabestoffe und der Hauptbestandteile des Bürstenkörpers eine Ausdehnung des Beigabestoffes über die Schleiffläche des leitenden Bürstenmaterials hinaus oder eine Zusammenziehung von der Schleiffläche weg in den Bürstenkörper hinein eintreten kann.Preferably made of polytetrafluoroethylene and / or its Additives consisting essentially of bromine, iodine or chlorine-substituted derivatives have the same particle size as the other components of the contact body forming mixture. In any case, they should not be finer than the other components of the mixture from which the brush bodies are made. Unless special circumstances present in which this might be desired, the particles of the additive should be on the other hand, it should not be so great that under the influence of differences in the thermal expansion of the additives and the main components of the brush body an expansion of the additive over the abrasive surface of the conductive brush material addition or contraction away from the grinding surface into the brush body can enter.

Ausführungsbeispiel Folgende Zusammensetzungen von Bürstenkörpern haben sich im Sinne der Erfindung bewährt: 1. 20 Gewichtsteile elektrolytisches Kupferpulver, S Gewichtsteile Graphitpulver, 3 Gewichtsteile Polytetrafluoräthvlen.Exemplary embodiment The following compositions of brush bodies have proven themselves in the context of the invention: 1. 20 parts by weight of electrolytic Copper powder, S parts by weight graphite powder, 3 parts by weight polytetrafluoroethylene.

2. 4 Gewichtsteile elektrolytisches Kupferpulver, 3 Gewichtsteile Graphitpulver. 1 Gewichtsteil Polytetrafluoräthvlen, 1 Gewichtsteil mit Holzschliff versetztes Phenol-Formaldehyd-Formpulver.2. 4 parts by weight of electrolytic copper powder, 3 parts by weight Graphite powder. 1 part by weight of polytetrafluoroethylene, 1 part by weight with wood pulp mixed phenol-formaldehyde molding powder.

Die Teilchengröße des Polybetrafluoräthylenpulvers dieser Gemische war so gewählt, daß 50% davon durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0,5 mm passierten und von diesen 50% weiterhin 30% von einem Sieb mit - einer Maschenweite von 0,25 mm zurückgehalten wurden.- Die aus den .angegebenen Stoffen hergestellten Mischungen werden nach Versetzen mit 5 Gewichtsteilen eines dioxvdierenden 'Mittels, z. B. Methylalkohol, im Falle des unter 1 angegebenen Gemisches bei einer Temperatur von etwa 400° C gepreßt, und zwar für eine Dauer von z. B. 3 Minuten und unter Einwirkung eines Druckes von etwa 2 bis 3 t/cm2. Das Nachlassen des Druckes muß allmählich vor sich gehen, und zwar etwa während eines Zeitraumes von 15 Minuten, wobei die Temperatur auf etwa 200° C absinkt. Die lange Behandlungszeit und eine sorgfältige Beobachtung der Her-Stellungsbedingungen sind notwendig, um Schwierigkeiten infolge der unterschiedlichen Wärmedehnung der Mischungsbestandteile zu vermeiden.The particle size of the polybetrafluoroethylene powder of these mixtures was chosen so that 50% of it passed through a sieve with a mesh size of 0.5 mm and of this 50% still 30% of a sieve with - one mesh size of 0.25 mm were retained - those made from the specified substances Mixtures are mixed with 5 parts by weight of a dioxygenating agent, z. B. methyl alcohol, in the case of the mixture specified under 1 at a temperature pressed by about 400 ° C, for a period of z. B. 3 minutes and under action a pressure of about 2 to 3 t / cm2. The release of pressure must be gradual going on, for about a period of 15 minutes, with the Temperature drops to around 200 ° C. The long treatment time and careful Observation of the manufacturing conditions are necessary to avoid difficulties as a result to avoid the different thermal expansion of the mixture components.

Claims (3)

PATENTANSPRtfCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von Kontaktbürsten mit erhöhtem Abnutzungswiderstand für elektrische Maschinen, insbesondere für 'Xlaschinen zur elektrischen Ausrüstung von Flugzeugen und Flugzeugmotoren, deren Bürstenkörper aus einem Gemisch aus Kohle und/oder Graphit, metallischen Zusätzen und wärmehärtendem Kunststoff bestehen, dadurch gekennzeichnet. daß als Zusatz an wärmehärtendem Kunststoff Polvtetrafluoräthylen und/oder dessen brom-, iod- oder chlorsubstituierte Derivate benutzt werden. PATENT CLAIMS: 1. Method of manufacturing contact brushes with increased wear resistance for electrical machines, especially for machines for the electrical equipment of aircraft and aircraft engines, their brush bodies from a mixture of carbon and / or graphite, metallic additives and thermosetting Made of plastic, characterized. that as an additive to thermosetting plastic Polytetrafluoroethylene and / or its bromine, iodine or chlorine substituted derivatives to be used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Polytetrafluoräthv len und/ oder dessen brom-, jod- oder chlorsubstituierten Derivaten bestehenden Beigabestoffe im wesentlichen die gleiche Teilchengröße aufweisen wie die sonstigen Bestandteile des den Kontaktkörper bildenden Gemisches. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gelzennzeichnet, daß der Kontaktkörper aus folgendem Gemisch hergestellt wird: 20 Gewichtsteile elektrolytisches Kupferpulver, 5 Gewichtsteile Graphitpulver, 3 Gewichtsteile Polvtetrafluoräthvlen. -l. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper aus folgendem Gemisch hergestellt wird: 4 Gewichtsteile elektrolytisches Kupferpulver. 2. The method according to claim 1, characterized in that the from Polytetrafluoräthv len and / or its bromine, iodine or chlorine-substituted derivatives existing additives have essentially the same particle size as the other constituents of the mixture forming the contact body. 3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the contact body consists of the following Mixture is prepared: 20 parts by weight of electrolytic copper powder, 5 parts by weight Graphite powder, 3 parts by weight of polytetrafluoroethylene. -l. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the contact body is made from the following mixture becomes: 4 parts by weight of electrolytic copper powder. 3 Gexichtsteile Graphitpulver,1 Gewichtsteil Polytetrafluoräthylen, 1 Gewichtsteil mit Holzschliff versetztes Phenol-Formaldehyd-Formpulver. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 745 674. 8-15 977; USA.-Patentschriften Nr. 2252277. 2416480.3 parts by weight of graphite powder, 1 part by weight of polytetrafluoroethylene, 1 part by weight of phenol-formaldehyde molding powder mixed with wood pulp. Considered publications: German Patent Specifications No. 745 674. 8-15 977; USA. Patent Nos. 2,252,277th 2,416,480th