DE4024021A1

DE4024021A1 - Kohlenstoffhaltiges gleitstueck

Info

Publication number: DE4024021A1
Application number: DE19904024021
Authority: DE
Inventors: Antonio Casellas; Roger Steinemann
Original assignee: Ringsdorff Werke GmbH
Current assignee: M.E. STEINEMANN & CO. AG, CHUR, CH
Priority date: 1990-07-28
Filing date: 1990-07-28
Publication date: 1992-01-30

Description

Die Erfindung betrifft ein aus zwei miteinander ver bundenen Körpern bestehendes elektrisch und wärme leitendes kohlenstoffhaltiges Gleitstück. Die Anwendungs möglichkeiten erfindungsgemäßer Gleitstücke liegen auf dem Gebiet der Übertragung elektrischer Ströme und auf dem Gebiet rein mechanischer Anwendungen, insbesondere von Geitringdichtungen und Lagern.

Elektrisch leitende Gleitstücke finden mannigfache Verwendung in der Elektrotechnik für die Stromübertragung zwischen relativ zueinander bewegten Teilen. Zu nennen sind hier beispielsweise Kohlebürsten für stationäre Gleich- und Wechselstromantriebe, für Fahrmotoren, für elektrische Kleinmotoren im Haushalt, für Werkzeuge und im Fahrzeugbau, Schiebekontakte für Aufzüge und Wider stände sowie Schleifstücke für die Stromabnehmer elektrischer Vollbahnen, Grubenbahnen, Straßenbahnen, O-Busse, Kranbahnen, Förder- und Verladebrücken.

Von einem guten Gleitstück wird eine störungsfreie Strom übertragung zwischen den sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen bei einer möglichst langen Lebensdauer verlangt. Diese Forderungen sind nicht leicht zu erfüllen und es hängt von den jeweiligen Gegeben heiten wie z. B. Stromstärke, Spannung, Zusammensetzung und Paarung von Gleitstückwerkstoff und Gegenlaufwerk stoff, Relativgeschwindigkeit, Zusammensetzung der umgebenden Atmosphäre und gegebenenfalls Verlegungsart und Zustand des Fahrleitungsdrahtes ab, wie weit man sich einem Optimum der in ihrer Wirkung teilweise gegen läufigen betrieblichen Einflüsse nähert.

Wegen der vielen unterschiedlichen Anwendungsmöglich keiten von elektrischen Gleitkontaktstücken und des unterschiedlichen Einflusses der verschiedenen Betriebs parameter wurde eine Vielzahl von Gleitstücktypen ent wickelt. Ziel dieser Entwicklungsanstrengungen war es, bei steigenden technischen Anforderungen in folgenden Punkten Verbesserungen zu erreichen:

- Abrieb von Gleitstück und Gegenlauffläche
- Bildung von Funken und Lichtbögen
- Übertragung höherer Ströme bzw. Leistungen, gegebenen falls bei höheren Geschwindigkeiten
- Bruchanfälligkeit.

Wo nicht bereits mit Gleitstücken auf Kohlenstoffbasis gearbeitet wurde, wie dies bei vielen Bürstentypen der Fall ist, verlief die Entwicklung, ausgehend von Metall schleifstücken aus Stahl, Kupfer, Bronze oder Aluminium zu Schleifstücken aus Kohlenstoff oder Graphit. Durch Kombinationen verschiedener Füller wie Koks, teil graphitierter Koks, Ruß, Graphit und Bindern wie Pechen und Kunstharzen, mit Herstellungsbedingungen und der Wahl bestimmter geometrischer Formen entstand eine Vielzahl von speziellen Anwendungen angepaßten Gleit stücktypen. Aber auch die Qualität dieser Schleifstücke befriedigte in vielen Fällen noch nicht vollständig. So wurden für die Übertragung höherer Ströme mit Metallen imprägnierte Sorten oder auch Mehrstoff schleifstücke geschaffen (DE 6 91 555, Blatt 1, Spalte 1). Hierbei bediente man sich der früheren Kenntnisse und Erfahrungen mit Gleitstücken aus Metall. Bei einer Ausführungsform reicht die Kupferfassung bis zur strom abnehmenden Fläche hoch, so daß ein wesentlicher Teil des Stromes durch die Kupferfassung übertragen wird (Firmenprospekt der Ringsdorff-Werke GmbH, Ringsdorff- Kohleschleifstücke, Seite 2, Spalte 2 und Seite 4, Spalte 1). Diese Lösung nimmt jedoch den Metallgleit stücken eigenen Nachteil eines stärkeren Verschleißes des Gegenlaufwerkstoffes durch einen höheren Reibwert und höherer Funkenbildung in Kauf. Um den Verschleiß zu senken, wurden auch Kohlenstoffschleifstücke mit Beschichtungen aus Kupfer und Hartstoffen wie z. B. Hartchrom oder Molybdän versehen (DE 7 28 468). Um hier den Angriff des Fahrdrahtes gering zu halten, mußten die Laufflächen der Schleifstücke poliert und geschmiert werden. Beim Betrieb von O-Bussen fallen Abrieberschei nungen besonders stark ins Gewicht, da dort der Strom zuleitungs- oder Fahrdraht in einem Schuh entlang einer eng begrenzten Gleitbahn geführt wird. Zur Verringerung des Abriebs wurde für derartige Anwendungen vorge schlagen, den Fahrdraht im Schleifschuh über die Kreis flächen scheibenförmiger Kontaktkörper zu leiten, die drehbar gelagert sind und deren Drehachsen gegenüber der Fahrdrahtachse seitlich versetzt sind, so daß der Fahr draht die Kontaktkörper im Betrieb in Rotation versetzt und nicht auf ihnen schleift (DE 6 90 904) . Diese Lösung erfordert jedoch hohen technischen Aufwand.

Neben den Anwendungen auf elektrotechnischem Gebiet sind kohlenstoffhaltige Gleitstücke auch für rein mechanische Anwendungen wie Gleitlager, Gleitschienen und Dichtungselemente im Fahrzeug- und Maschinenbau geeignet. Diese Eignung beruht auf der Kombination folgender, günstiger Eigenschaften: Gute Temperaturbeständigkeit, gutes Gleitverhalten im Trocken- und Naßlauf, kleiner Wärmeausdehnungskoeffizient, ausgezeichnete chemische Beständigkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. Kohlenstoff haltige Gleitstücke können infolgedessen bei Gleitbe wegungen in schmiertechnisch ungünstigen oder korro dierenden Medien sowie im Trockenlauf eingesetzt werden. Naturgemäß ist die Beanspruchung der aneinandergleitenden Werkstoffe bei derartigen Anwendungen hoch und die Haltbarkeit entsprechend begrenzt. Zudem müssen Lager- und Gleitelemente präzise gearbeitet sein. Ihre Herstellung erfordert deshalb einen hohen Fertigungs aufwand. Ziel weiterer Entwicklungsanstrengungen ist es infolgedessen, die Gleiteigenschaften kohlenstoffhaltiger Gleitstücke weiter zu verbessern und den Herstellungs aufwand zu senken.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gleitstück für die Stromübertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegten Teilen zu schaffen, das einen

- geringeren Abrieb bei
- verbesserten Gleiteigenschaften unter Beibehaltung
- einer guten Stromübertragungsfähigkeit und einer
- geringen Neigung zur Funken- und Lichtbogenbildung sowie
- gute Anpaßbarkeit an unterschiedliche atmosphärische Gegebenheiten wie Wettereinflüsse und Gase und an unterschiedliche Betriebserfordernisse hat und das
- mit geringerem Aufwand als Gleitkörper nach dem Stand der Technik herstellbar ist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gleit stück für die Verwendung in Gleitringdichtungen und Lagern sowie als Gleitschiene zu schaffen, das

- verbesserte selbstschmierende Eigenschaften
- einen niedrigeren Reibwert unter Beibehaltung der anderen vorteilhaften Eigenschaften bekannter Gleit stücke aufweist und
- mit geringerem Aufwand als Gleitkörper nach dem Stand der Technik herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus einem Füller und einem temperaturbeständigen Kunstharz bestehender erster elektrisch und wärme leitfähiger Körper mit mindestens einem zweiten elektrisch und wärmeleitfähigen Körper, der nicht die Fassung des ersten Körpers ist, fest verbunden ist.

Ein derartiges Gleitstück ist so aufgebaut, daß der erste aus einem Füller und einem erhärteten Kunstharz bestehende Körper den zweiten Körper, der ein- oder auch mehrteilig sein kann, mindestens teilweise umschließt und in seiner Lage fixiert. Die vom ersten Körper ein geschlossenen Teile des zweiten Körpers können von beliebiger Form sein. Im allgemeinen werden aber ein fache Formen wie Leisten, Quader, Würfel oder Zylinder verwendet. Diese Teile können mit Längsnuten, Quernuten, Rillungen und Kehlungen versehen sein. Andere Körper ausgestaltungen sind für Spezialzwecke anwendbar, in der Herstellung jedoch aufwendiger. Wenn es sich um kohlenstoffhaltige Körper handelt, werden sie aus strang-, gesenk- oder isostatisch gepreßten Teilen nach dem Carbonisieren oder nach dem Carbonisieren und Graphitieren, gegebenenfalls durch Teilen und spanab hebendes Bearbeiten erhalten. Metallische Teile werden aus Halbzeugprofilen durch Bearbeitung oder nach den Verfahren der Sintermetalltechnik in an sich bekannter Weise hergestellt. Die Teile (gleiches gilt im folgenden jeweils auch für ein Teil) des zweiten Körpers können den umschließenden ersten Körper durchsetzen, so daß sie über eine Fläche oder auch zwei gegenüberliegende Flächen des ersten Körpers hinausragen. Sie können auch mit zwei gegenüberliegenden Oberflächen oder einer Ober fläche des umschließenden Körpers genau abschließen und an diesen Stellen eine aus beiden Körpern bestehende durchgehende Oberfläche bilden. Wichtig für die erfindungsgemäße Ausführung ist, daß die Oberflächen der umschlossenen Körper auf mindestens einer Seite für die Herstellung von Kontakten mit einem Gegenlaufwerkstoff freiliegen. Für eine besonders vorteilhafte Ausführungs form müssen die sich gegenüberliegenden, nicht vom ersten Körper umschlossenen Oberflächen freiliegen und mit den Oberflächen des ersten Körpers eine durchgehende Oberfläche bilden. Letztere Ausführung findet für Strom abnehmerschleifstücke für elektrische Bahnen, für Krananlagen und für O-Busse Verwendung.

Derartige Verbundkörper können für die Montage an ihrem Einsatzort mit einem Schuh oder einer anderen Halte vorrichtung versehen werden. Es ist auch die Befesti gung durch alle anderen geeigneten Mittel, nämlich mechanische Verbindungselemente wie Schrauben oder auch durch Kleben anwendbar.

Die Auswahl des zweiten, vom ersten Körper zu um schließenden Körpers richtet sich bezüglich der Material sorte und seiner Orientierung im ersten Körper nach den Erfordernissen des Anwendungszwecks. Derartige Erfordernisse können z. B. eine gute elektrische Leit fähigkeit, eine gute elektrische Leitfähigkeit in Verbindung mit einer gewissen Polierwirkung, eventuell noch verbunden mit einer Schmierwirkung, die Unter drückung von Funken- und Lichtbogenbildung, bestimmte Erwärmungscharakteristika, gute Gleiteigenschaften allein oder in Verbindung mit chemischer Beständigkeit oder Kombinationen davon sein. Werkstoffen, die einer solchen Vielfalt von Anwendungsprofilen genügen müssen, liegt naturgemäß eine Vielzahl von Rezepturen, Roh- und Hilfsstoffen zugrunde. Zum einen können die Körper aus Metall sein, wobei sich die Metalle Kupfer, Blei, Zinn, Antimon, Aluminium und Silber sowie Legierungen dieser Metalle als geeignet erwiesen haben. Zum anderen können die Körper aus carbonisierten oder aus carbonisierten und graphitierten Kohlenstofformkörpern gefertigt werden. Derartige Vorproduktkörper werden aus einem oder mehreren kohlenstoffhaltigen Füller(n), einem kohlenstoffhaltigen Binder oder Bindersystem und gegebenenfalls Hilfsmitteln für das Formgeben wie Gleitmitteln und für das Carbonisieren wie Kondensationsmittel hergestellt. Als Füller haben sich Elektrographit, Naturgraphit, nicht graphitierter Kohlenstoff wie Koks oder Ruß und teil graphitierter Kohlenstoff wie carbonisierte und danach aufgemahlene Mischungen aus einem carbonisierbaren Binder und einem Graphitfüller bewährt. Als Binder sind Stein kohlenteerpeche, Petrolpeche oder härtbare Harze wie Phenol-, Epoxid- und Furanharze geeignet.

Die carbonisierten und die graphitierten Körper sind porös. Deshalb können sie zur Abwandlung ihrer Eigen schaften, z. B. um ihre elektrische und Wärmeleitfähig keit zu erhöhen oder um ihre Polierwirkung zu verbessern, mit Metallen oder Metallegierungen imprägniert sein.

In Abhängigkeit von ihrer Herstellungsweise zeigen kohlenstoffhaltige Körper eine mehr oder weniger starke Anisotropie der Eigenschaften. Besonders ausgeprägt ist dies bei stranggepreßtem Material. Es ist nun vorteilhaft, diese Anisotropie bei der Positionierung der zweiten Körper in den ersten umschließenden Körpern gezielt zu nutzen. So wird man Schleifleisten und Schleifstücke für die elektrische Stromabnahme so zu positionieren suchen, daß die Preßrichtung der Formkörper senkrecht zur stromzuführenden Leitung, z. B. dem Fahr leitungsdraht steht, da sich damit die Richtung des Stromflusses mit der Richtung der maximalen elektrischen Leitfähigkeit des Gleitstückes deckt.

Der erste, Elektrizität und Wärme leitende Körper besteht aus einem Kunstharzbinder und einem kohlenstoffhaltigen Füller. Als Binder sind einerseits Thermoplaste mit einem hohen Erweichungspunkt wie Polyamide, Polyimide, Polyphenylensulfid, Polytetrafluorethylen, perfluorierte und teilfluorierte Ethylen/Propylen-Copolymere, Polyaryl amide und Polyetheretherketone und andererseits härt bare Duroplaste wie Phenolharze, Epoxidharze sowie Furanharze geeignet. Als Füller wird zweckmäßigerweise fein aufgemahlener Elektrographit, Naturgraphit, nicht graphitierter Kohlenstoff wie z. B. Koks oder für Fälle, wo eine besonders gute elektrische und Wärmeleitfähig keit erforderlich ist oder bestimmte Gleiteigenschaften eingestellt werden sollen, eine Kohlenstoff-Metallpulver mischung verwendet. Unter Kohlenstoff sind hier alle Arten von Graphit und Koks zu verstehen. Als Metalle finden insbesondere Kupfer, Messing, Bronze, Aluminium, Aluminium-Magnesium-Legierungen, Silber, Blei, Zinn und Antimon und Legierungen der letztgenannten vier Metalle Verwendung. Bevorzugte Füller im Sinne dieser Erfindung sind Graphitpulver.

Eine Besonderheit der gemischten Masse aus Kunstharz binder und kohlenstoffhaltigem Füller ist, daß sie leicht extrudiert und spritzgegossen werden kann. Besonders nach dem Spritzgießverfahren können auch komplizierte Teile, die nach üblichen Preßverfahren nicht hergestellt werden können, mit hoher Genauigkeit gefertigt werden. Eine zusätzliche spanabhebende Bearbeitung ist in den meisten Fällen nicht mehr notwendig. Für die Erfindung ist weiter von Bedeutung, daß mit dieser Masse auch andere Körper maßgetreu sowie form- und stoffschlüssig umspritzt werden können. Nach dem Formgeben, das auch in beheizten Werk zeugen ausgeführt werden kann, damit eine Teilhärtung der Masse erfolgt, werden die Teile unter Temperaturein wirkung oder auch katalytisch ausgehärtet. Die so her gestellten Teile haben hervorragende Trockenlauf- und Gleiteigenschaften, eine ausgezeichnete Formbeständig keit auch unter Belastung, eine gute Wärme- und elektrische Leitfähigkeit, eine gute chemische Beständig keit, eine gute Temperaturbeständigkeit und einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten. Sie sind mit geringerem Aufwand als carbonisierte oder graphi tierte Teile herstellbar.

Elektrischen Strom übertragende Gleitkontaktstücke für Fahrzeuge und Maschinen und Gleitkontaktstücke für Gleitringdichtungen, Gleitschienen und Lager müssen in vielfältiger und teilweise komplizierter Weise anderen Teilen oder Anwendungserfordernissen angepaßt werden. Dazu ist eine aufwendige Bearbeitung in engen Toleranzen notwendig. Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß ein Teil der Bearbeitungsschritte wegfallen kann, wenn die Gleit kontaktstücke, die im vorstehenden immer als zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper bezeichnet wurden mit der billigeren kunstharzbinderhaltigen Masse nach dem weniger aufwendigeren Spritzgieß- oder einem anderen geeigneten Preßverfahren wie Spritzpressen, Einpressen oder Heißpressen mit einem präzisionsgeformten Teil umgeben werden kann. Man erhält so einen Verbundkörper, der einen herkömmlichen aber mit geringerem Bearbei tungsaufwand hergestellten inneren Teil und einen äußeren, aus einem preiswerteren Material bestehenden maßgepreßten Teil enthält. Insgesamt ergibt sich dadurch eine Verringerung des Aufwandes. Der innere, zweite Teil kann dabei auch kleiner ausgelegt werden, denn es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß der äußere, also der Teil des ersten elektrisch und wärmeleit fähigen Körpers einen Teil der Funktionen des inneren Teils, also des zweiten elektrisch und wärmeleitfähigen Körpers zu übernehmen vermag. Aus diesem funktionalen Zusammenwirken resultiert sogar noch eine zusätzliche Verbesserung, wie in Praxistests mit Stromabnehmer schleifstücken festgestellt wurde: Die Gleiteigen schaften wurden wesentlich verbessert und der Werk stoffverschleiß drastisch verringert, während bei den anderen Betriebsdaten keine Veränderungen festgestellt wurden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Beispiele und von Zeichnungen näher erläutert: Unter den Schleifstücken sind Stromabnehmergleitstücke in O-Bussen besonders starkem Verschleiß ausgesetzt. Des halb wurden erfindungsgemäße Schleifstücke im O-Bus betrieb im Vergleich zu dem Stand der Technik ent sprechenden Schleifstücken unter den im üblichen Straßenverkehr herrschenden Bedingungen getestet.

Vergleich

Aufgrund der laufenden Aufschreibungen des Verkehrs betriebes, mit dessen O-Bussen die Tests durchgeführt wurden, haben herkömmliche Schleifstücke folgende mittlere Standzeiten:

bei trockenem Wetter:
5 Tage 600 km gefahrener Strecke
bei nassem Wetter:	1 Tag 150 km gefahrener Strecke

Beispiel 1

In einem Gelenk-O-Bus, Gesamtgewicht 17 t, Motoren leistung 2 × 100 kW, Netz, Gleichstrom, 600 V ±20%, max. 400 A, wurden erfindungsgemäße Stromabnehmer schleifstücke aus einem ersten, umschließenden Körper auf Basis Phenolharz/Graphitfüller, der als zweiten elektrisch und wärmeleitenden Körper fünf zylinder förmige Zapfen aus einer käuflichen Hartkohlesorte (RH 92 der Ringsdorff-Werke GmbH) enthielt, mit folgendem Ergebnis gefahren:

Tabelle 1

Der stärkere Verschleiß der rechts eingebauten Schleif stücke ist auf Eigenheiten des O-Bus-Betriebes wie Verhältnis von Fahrdrahtposition zu Fahrspur oder auf die Straßenneigung zurückzuführen.

Die durchschnittliche Laufleistung pro Schleifstück betrug bei diesem Versuch unter Einschluß aller Ein flußgrößen 2235 km.

Beispiel 2

In einem Gelenk-O-Bus, Gesamtgewicht 17 t, Motoren leistung 175 kW, Netz, Gleichstrom, 600 V ±20%, max. 400 A, wurden gleiche Stromabnehmerschleifstücke wie in Beispiel 1 eingesetzt und mit folgendem Ergebnis gefahren

Tabelle 2

Die durchschnittliche Laufleistung pro Schleifstück betrug in diesem Fall, wiederum unter Einschluß aller Einflußgrößen, 1746 km.

Die Beispiele zeigen trotz der großen Schwankungsbreite, die jedoch beim O-Bus-Betrieb normal ist, in eindrucks voller Weise die Verbesserungen durch die erfindungs gemäßen Schleifstücke. Die Standzeit kann durch Ver wendung derartiger Schleifstücke im normalen Fahrbetrieb mit einem Wechsel zwischen trockenem und nassem Wetter um das 3- bis 4-fache gesteigert werden.

Fig. 1 gibt ein Schleifstück (1) nach dem Stand der Technik in der Draufsicht, einer Längsseitenansicht (Fig. 1a) und einer stirnseitigen Ansicht Ib (Fig. 1b) wieder. Das Schleifstück (1) hat an seiner Oberseite eine in Richtung der Längsachse verlaufende, durch gehende bogenförmig ausgearbeitete Schleifrille (2) für den Fahrleitungsdraht, der nicht dargestellt ist. Die Seitenwände (3, 3′) sind von der Grundfläche aus gehend nach oben hin aufeinander zulaufend abgeschrägt, die Längskanten (4, 4′) sind gefast und die Enden (5, 5′) weisen Teilabschrägungen (6, 6′) von unterschiedlicher Steilheit auf.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Schleifstück (7) in Draufsicht wie es im Prinzip in den Beispielen 1 und 2 angegeben ist. Hier sind zur weiteren Erläuterung ein vertikaler Längsschnitt A-A′ (Fig. 2a) und ein Querschnitt entlang der Achse B-B′ (Fig. 2b) wiedergegeben. Dieses Schleifstück (7) hat die gleiche geometrische Form wie das Schleifstück (1) nach dem Stand der Technik (Fig. 1, 1a, 1b). Im Unterschied zu dem bekannten Schleifstück (1) hat das neue Schleifstück (7) vier zylinderförmige Einsätze (8) aus Hartkohle, also aus einem Material aus dem Schleif stücke nach dem Stand der Technik bestehen können. Diese vier Einsätze (8) sind durch Spritzgießen mit einer phenolharz- und graphitpulverhaltigen Masse umgeben worden, so daß die Einsatzkörper (8) von einem spritz gegossenen und ausgehärteten, elektrisch und wärme leitenden Körper (9) umgeben sind. Die oberen und die unteren Oberflächen (10, 10′) der umspritzten Ein sätze (8) liegen frei und schließen mit den ent sprechenden Oberflächen (11, 11′) des umgebenden Körpers (9) ab.

Die Fig. 3, 3a und 3b veranschaulichen eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleifstücks (7). Fig. 3 ist eine Draufsicht, Fig. 3a ein vertikaler Längsschnitt A-A′ und Fig. 3b ein Querschnitt entlang der Linie B-B′ in Fig. 3a. Die geometrische Form ist wiederum die gleiche wie die des Schleifstücks (1) in den Fig. 1, 1a und 1b. Im vorliegenden Fall wurde ein einteiliger Körper (12) aus Schleifstückmaterial nach dem Stand der Technik durch Spritzgießen und nach folgendes Aushärten mit einem ersten elektrisch und wärmeleitenden Körper (9) aus einem temperaturbe ständigen Harz und einem kohlenstoffhaltigen Füller umgeben. Der eingeschlossene Körper (12) hat eine bogenförmig ausgearbeitete Längsrille (2) für die Auf nahme des Fahrdrahtes, zusätzlich mehrere quer zur Längsachse verlaufende Nuten (13) und zwei seitlich angebrachte Längsnuten (14, 14′). Er entspricht dem in Fig. 4d abgebildeten Körper. Die Quer- (13) und die Längsnuten (14, 14′) sind im fertigen Verbundkörper (7) mit der Masse des umschließenden Körpers (9) ausgefüllt. In im Prinzip gleicher Weise können Körper wie sie beispielhaft in den Fig. 4a, 4b und 4c dargestellt sind, in die Kunstharz/Füller-Masse eingebettet werden.

Durch starke Profilgebung, z. B. durch Anbringung von Nuten wie sie in den Fig. 4b, 4c und 4d dargestellt sind, können die Gleiteigenschaften und der elektrische Wärmeübergang für den Verbundkörper verbessert sowie der Verschleiß weiter gesenkt werden. Für vibrations reichen Betrieb ist die durch die Profilierung bewirkte bessere Arretierung des inneren Körpers ein Vorteil.

Claims

1. Aus zwei miteinander verbundenen Körpern bestehendes, elektrisch und Wärme leitendes, kohlenstoffhaltiges Gleitstück, dadurch gekennzeichnet, daß
ein aus einem Füller und einem temperaturbeständigen Kunstharz bestehender erster elektrisch wärmeleit fähiger Körper
mit mindestens einem zweiten elektrisch und wärmeleit fähigen Körper, der nicht die Fassung des ersten Körpers ist, fest verbunden ist.

2. Gleitstück gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller des ersten elektrisch und wärmeleitfähigen Körpers ein Füller aus der Gruppe Elektrographit, Naturgraphit ist.

3. Gleitstück gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller des ersten elektrisch und wärmeleitfähigen Körpers nicht graphitierter Kohlenstoff ist.

4. Gleitstück gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller des ersten elektrisch und wärmeleit fähigen Körpers eine Mischung aus einem Kohlenstoff pulver und einem Metall oder einer Metallegierung ist.

5. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzbinder des ersten elektrisch und wärme leitfähigen Körpers ein härtbares Harz ist.

6. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzbinder des ersten elektrisch und wärme leitfähigen Körpers ein Phenolharz ist.

7. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper ein durch Carbonisieren eines Formkörpers aus einem kohlenstoffhaltigen Binder und einem kohlenstoff haltigen Füller erhaltener Körper ist.

8. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper ein durch Carbonisieren eines Formkörpers mit einem Binder aus der Gruppe Pech und härtbare Harze erhaltener Körper ist.

9. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper einen Füller aus der Gruppe Elektrographit und Naturgraphit hat.

10. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper einen Füller aus der Gruppe nicht graphitierter Kohlenstoff hat.

11. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper mit einem Metall oder einer Metallegierung imprägniert ist.

12. Gleitstück gemäß Patentanspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper aus einem Metall oder einer Legierung ist.

13. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper aus einem Metall aus der Gruppe Kupfer, Blei, Zinn, Antimon, Silber, Aluminium oder aus einer Legierung eines dieser Metalle ist.

14. Gleitstück gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper von dem ersten elektrisch leitfähigen Körper so umschlossen ist, daß zwischen beiden Körpern ein elektrischer und ein Wärmestrom fließen kann.

15. Gleitstück gemäß Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper den ihn umschließenden ersten elektrisch leitfähigen Körper in einer oder mehreren Verbindungslinien zweier gegenüberliegender Flächen so durchsetzt, daß er an den Durchtrittsstellen in den sich gegenüberliegenden Flächen freiliegt, sich aber an keiner Stelle über diese durch den ersten Körper vorbestimmten Ober flächen erhebt.

16. Gleitstück gemäß Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper den ihn umschließenden ersten elektrisch und wärmeleit fähigen Körper in einer oder mehreren Verbindungs linien zweier gegenüberliegender Flächen so durch setzt, daß er an den Durchtrittsstellen in den sich gegenüberliegenden Flächen freiliegt und über mindestens eine der durch den ersten Körper vorbe stimmten Oberflächen herausragt.

17. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper aus einem Teil besteht, dessen Oberflächen entweder eben sind.

18. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper aus mehr als einem Teil besteht.

19. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ein elektrischen Strom übertragendes Gleitkontakt stück für Fahrzeuge und Maschinen, insbesondere aus der Gruppe elektrische Bahnen, O-Busse, Kräne ist.

20. Gleitstück gemäß den Patentansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Gleitkontaktstück für Fahrzeuge und Maschinen, insbesondere für Gleitringdichtungen, Gleitschienen und Lager ist.

21. Verfahren zur Herstellung eines Gleitstückes gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite elektrisch und wärmeleitfähige Körper mit der aus einem Füller und einem temperaturbeständigen Kunstharz bestehenden gemischten Vorproduktmasse für die Herstellung des ersten elektrisch und wärmeleit fähigen Körpers im nicht erhärteten Zustand durch Spritzgießen, Spritzpressen oder Einpressen um schlossen wird.