DE180674C

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Publication number: DE180674C
Application number: DENDAT180674D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVU 80674 KLASSE 21 d. GRUPPE

(London, England).

Dynamobürste aus gemahlenem Graphit. Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Oktober 1904 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komrmitatorbürste für elektrische Generatoren.

Es ist bekannt, daß Graphit !wegen der hohen elektrischen Leitungsfähigkeit für Kommutatorbürsten sehr geeignet ist. Bisher hat man jedoch große Schwierigkeiten gehabt, dieses Material zu der Herstellung von Bürsten für gewerbliche Zwecke zu verwerten.

ίο Die Haupteigenschaften einer guten Bürste bestehen in einem möglichst geringen Leitungswiderstand in der Längsrichtung oder in der Stromrichtung und einem hohen Widerstand rechtwinklig zu dieser Richtung.

Bei der Herstellung von Graphitbürsten war es üblich, den Graphit mit verschiedenen Substanzen zu mischen, um einen plastischen Brei zu bilden, der später geformt und gebrannt wird. Die Mischsubstanz, welche für gewöhn-Hch die Beschaffenheit von Lehm besitzt, hat jedoch die Eigenschaft, den inneren Widerstand der Bürste zu erhöhen.

Es hat sich nun an vielfachen Versuchen herausgestellt, daß durch Mahlen von rein kristallinischem, blättrigem Graphit (beispielsweise wie er von Ceylon gewonnen wird) bis zu einer geeigneten Feinheit (beispielsweise bis zu einer solchen Feinheit, daß er durch ein Sieb von ioo Maschen auf im Quadrat von 25 mm Seitenlange hindurchtreten kann), der darauf einem Druck im trockenen Zustande unterworfen wird, von der Bildung einer plastischen Masse und dem darauf erfolgenden Brennen Abstand genommen werden kann, wobei gleichzeitig feste Blöcke von hoher Leitungsfähigkeit in einer Richtung -. erzielt werden, die rechtwinklig zu derjenigen verlaufen, unter welcher der Druck ausgeübt worden ist und von einer verhältnismäßig geringen und sehr gleichmäßigen Leitungsfähigkeit in Richtung des Druckes.

LJni„der. so, erzielten Bürste eine genügende Härte zu verleihen jund die besprochenen "ETgens'chäften 'der^^Lejtungsfahigkeit beizubehalten, wird der pulverförmige "Graphit mit einer klebrigen Masse, beispielsweise Gelatineausgetrieben wird und man eine Substanz erhält, bei welcher jedes Partikelchen mit Gelatine überzogen ist. Diese Masse wird nochmais einer Mahloperation unterworfen, um das Anhaften der Partikelchen aneinander zu vermeiden. Es hat sich als zweckmäßige Mischung herausgestellt: 1 Teil Gelatine zu 100 Teilen Wasser, und diese Lösung gemischt in einem Verhältnis von 1V₂ Teilen Lösung und 1 Teil pulverisiertem Graphit.

Die oben beschriebene, getrocknete Masse wird dem erforderlichen Druck ausgesetzt, beispielsweise 3150 kg auf das qcm, wobei die Luft seitlich zwischen .den Partikelchen austritt, und dadurch diese Partikel (die trotz des Mahlens die Form von Blättern behalten) sich so lagern, daß ihre größeren Flächen parallel zu der Druckfläche liegen. '

Die Leitungsfähigkeit einer so hergestellten Bürste in der Längsrichtung ist um ein geringes kleiner als die bei reinem blättrigen

Claims

Graphit, aber die Leitungsfähigkeit in der Querrichtung ist beträchtlich geringer, und es wird angenommen, daß diese Tatsache eine Folge von dem schweren Druck ist, der zur Anwendung gelangt, wobei die Partikelchen sich in der Richtung ihrer Flächen ausdehnen und die Gelatine reißen, so daß ein guter elektrischer Kontakt der Partikelchen miteinander an ihren Kanten erzielt wird, während die ίο Gelatine zwischen den Flächen der aufeinander . liegenden Partikelchen den Widerstand in dieser Richtung erhöht. Fig. ι zeigt in schematischer Darstellung eine Bürste in Vorderansicht, Fig. .2 in Seitenansieht und Fig. 3 im Grundriß. Die Graphitpartikelchen α sind in der Zeichnung in übernatürlicher Größe zur Darstellung gebracht, um das Verständnis zu erleichtern. Zur Herstellung der Bürste wird der gemahlene Graphit in eine Form gebracht und darauf in der Pfeilrichtung (Fig. 3) zusammengedrückt, so daß unter diesem Druck die Blätter sich, wie oben besprochen, aneinander lagern und die Ebenen oder größeren Flächen sich parallel zueinander berühren. Die größeren Abmessungen der' Blätter liegen in einer • Richtung, wie in Fig. 1 und 2 angedeutet ist. Sind die Blätter in der beschriebenen Weise gelagert, so kann offenbar eine größere Anzahl von Blättern sich an ihren Flächen berühren als an ihren Kanten, bei gleichen Abmessungen in der einen oder anderen Richtung, und da die miteinander sich berührenden Flächen einen gewissen Widerstand dem elekirischen Strom bieten (wobei die Anzahl von ■ Kontaktflächen größer ist in der Schmalrichtung der Bürste als in der Längsrichtung), so wird offenbar ein größerer Widerstand in der erstgenannten Richtung vorhanden sein als in der letztgenannten, so daß der Strom leichter in Richtung des Pfeiles 1 als in Richtung des Pfeiles 2 (Fig. 2) zieht. Die Ver-' suche haben ergeben, daß der spezifische Widerstand vom zehn- bis zum vierzigfachen größer ist quer durch die Fasern als den Fasern entlang. ■ Patent-Ansprüche:

1. Dynamobürsten aus gemahlenem Graphit, gekennzeichnet durch einen festen, aus kristallinisch blättrigem Graphit lediglich durch Pressung hergestellten "Block, dessen mit isolierender Masse überzogene Blättchen in zueinander parallelen Ebenen geschichtet sind, zum Zwecke, den elektrischen Widerstand in der Richtung der Schichtebenen, d. i. in Richtung des elektrischen Stromes beträchtlich kleiner zu machen als in der hierzu senkrechten Riehtung des auf die Bürste bei ihrer Herstellung ausgeübten Druckes.

2. Verfahren zur Herstellung von Dynamobürsten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kristallinischer Graphit (sogenannter Ceylon-Graphit), nachdem er zu feinen Blättchen oder Schnäppchen gemahlen, mit einer isolierenden Masse, wie

z. B. Gelatinelösung, überzogen und dann getrocknet worden ist, noch ein zweites y₀ Mal gemahlen und schließlich in einer entsprechenden Form einem hohen Druck unterworfen wird, wobei infolge der Pressung die Gelatine an den Kanten der sich schichtenweiselagerndenPlättchen aufreist, zwischen den Flächen aber unversehrt bleibt, so daß zwischen benachbarten Kanten ein guter Stromübergang, hingegen zwischen benachbarten Flächen eine Isolierschicht vorhanden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.