DE745863C - Verfahren zum Herstellen poroeser Kohlekoerper - Google Patents

Description

• Verfahren zum Herstellen poröser Kohlekörper Gegenstand der .Erfindung ist ein. Verfahren zum Herstellen poröser Kohlekörper, insbesondere von Kohlebürsten für elektrische Maschinen. . Bekanntlich sind die Eigenschaften fertig gebrannter Kohleteile hinsichtlich ihrer Härte, Dichte, Leitfähigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung in der Hauptsache durch die Struktur des Kohlekörpers, d. h. durch Größe und Anzahl der zwischen den-Kohleteilchen vorhandenen Poren bestimmt. Bei den bisherigen Herstellungsverfahren der Kohlekörper hängt die Porenbildung in der Hauptsache von dem bei der. Glühbehandlung verkokenden Bindemittel der grünen Kohlemasse aib.' MitgrünerKohlemasse wird die zum Formen der Kohlekörper benutzte Masse bezeichnet, .die aus fein zerkleinerter gebrannter Kohle und einem Bindemittel, wie z. B. Teer, Pech oder sonstigen verk ok baren Stoffen besteht. Die beim Glühen der üblichen grünen Kohlenmasse sieh in dem gebrannten Kohlekörper bildenden Poren reichen für viele Ani wendungszwecke des Kohlekörpers nicht aus. Zum Beispiel sind in manchen Fällen Kohlebürsten erwünscht, in -denen der Anteil der Poren in einem Teil der Bürste größer ist als in dem übrigen Teil der Bürste. Kohlekörper, die in der chemischen Industrie als Filter benutzt werden, müssen gleichfalls hochporös sein.
• Nach der Erfindung wird eine Steigerung der Porenbildung dadurch erreicht, daß der grünen Kohl.emasse Teilchen von solchen festen Stoffen beigemischt werden, die bei Erwärmung gasförmig werden und sich verflüchtigen, so daß bei der Hitzebehandlung des aus grüner Masse bestehenden geformten Kohlekörpers eine der Teilchengröße des beigemischten Stoffes entsprechende Anzahl Poren in dein Kohlekörper entsteht. Für diesen Zweck geeignete Stoffe sind z. B. Carbamid, Ammoniumcarbonat, Oxalsäure und Polystyrol. Bei Erhitzung zerfallen diese Stoffe in mehrere Gase. Aus Carbamid bilden sich Ammoniak und Kohlendioxyd. Bei Verwendung von Ammoniumcarbonat entstehen Ammoniak, Wasser und Kohlendioxyd. Andere Stoffe, die sich unter der Einwirkung von Hitze in ein Gas umwandeln, sind die depolymerisierbaren Harze, 'wie z. B. Polystyrol, Cumaron und ähnliche. Bei einer Temperatur von etwa 300° C wird Polystyrol in .die monoinere Verbindung umgewandelt, die bei dieser Temperatur verdampft und als Gas entweicht. Auch andere sich leicht verflüchtigende Stoffe, wie z. B. Eisenchlorid, das bei Temperaturen über 235° C verdampft, sind für diesen. Zweck geeignet.
• Die grüne Kohlemasse wird vorzugsweise im trockenen Zustand mit der geeigneten Menge des ausgewählten Stoffes entsprechender Teilchengröße gemischt. Je nach dem Verwendungszweck können Stoffteilchen verschiedener oder gleicher ' Größe verwendet werden. Nach einer Durchmischung des Stoffes und der grünen Koblernasse wird. der Mischung ein Bindemittel zugeführt, um das Formen der Platten zu ermöglichen. Die Mischung wird dann in eine Form eingebracht und unter einem Druck von etwa 7oo bis 14 ood kg/cm= gepreßt.
• In Fig. i ist eine Platte io dargestellt, die aus gepreßter grüner Kohlemasse 9 besteht, in der Teilchen 8 eines Stoffes verteilt sind, der sich bei einer vorbestürimten Temperatur in ein Gas umsetzt.
• In Fig. 2 ist- ein für die Hitzebehandlung der grünen Platte io geeigneter Apparat 12 dargestellt. Dieser Apparat besteht aus einem äußeren Gehäuse 14 und einem inneren Gehäuse 16, das aus einem hitzebeständigen Werkstoff gefertigt ist. Zwischen den Gehäusen 14 und 16 ist eine Wärmeisolation _ 18 angebracht. Ein mittels der Bolzen 22 an dem Gehäuse 16 befestigter Deckel 20 ermöglicht das Einlegen und Herausnehmen der Platten io. Zur Erzeugung der erforderlichen: Temperaturen ist ein; elektrisches Heizelement 24 vorgesehen. Die Leitungen 26 zu dem Widerstandselement 24 sind durch die Isolatoren 28 hindurchgeführt, die bei den in dem Apparat 12 auftretenden Temperaturen betriebsfähig bleiben. Die Platten io werden vorzugsweise von Stangen 30 getragen, die aus einem Werkstoff gefertigt sind, der für die in dem Behälter auftretenden Temperaturen geeignet ist. Ein Einlaß 32 und ein Auslaß 34 sind für das Einführen oder Ablassen von Gasen vorgesehen.
• Erwähnt sei, daß auch gasbeheizte Apparate für diesen Zweck verwendet «-erden können. In dein Apparat soll lediglich eine: Temperatur erzeugt werden, bei der die Teilchen 8 in ein Gas verwandelt werden und aus der geformten Kohlemasse 9 entweichen. In manchen Fällen wird hierbei auch das Bindemittel in der Platte io verkoken. Nach genügend langer Hitzebehandlung, bei der alle Teilchen 8 als Gas entwichen sind, kann die Platte io in demselben wie in Fig: 2 gezeigten oder einem .anderen Apparat einer weiteren Hitzebehandlung unterworfen «-erden, uni die Verkokung des Bindemittels in der Platte zu vollenden, falls die Platte als Kohlebürste gebraucht werden soll. Nach dieser Behandlung kann die poröse Platte zur Graphitierung nochmals bei Temperaturen von etwa i8oo bis 2200° C geglüht werden. Bei der nachfolgenden Hitzebehandlung bleiben die durch das Entweichen der verflüchtigten Stoffe 8 erzeugten Poren in dein Kohlekörper bestehen.
• In Fig. 3 ist eine vollständige Bürste .Io dargestellt, die nach dem obigen Verfahren hergestellt ist. Die Bürste 4o wird durch Zerschneiden der Platten io mit Hilfe einer Spezialsäge hergestellt. Der Leiter 42 ist in üblicher Weise an der Bürste .Io befestigt. Die Grundmasse 46, die hauptsächlich aus feinen hohleteilehen finit Zwischenräumen oder Poren besteht, bildet den Hauptteil der Bürste 4o. Zusätzlich sind über die Bürstenmasse größere Poren .L4 verteilt. Die Bürste q.o wird sich schneller abnutzen als eine ähnliche Bürste, die in der Hauptsache aus der Grundmasse 46 besteht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum . Herstellen poröser Kohlekörper, insbesondere Kohlebürsten für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, ,daß der grünen Kohlemasse Teilchen von solchen festen Stoffen beigemischt werden, die bei Erwärmung gasförinig werden und sich verflüchtigen, so daß bei der Hitzebehandlung des aus grüner Masse bestehenden. geformten Kohlekörpers eine der Teilchengröße des beigemischten Stoffes entsprechende Anzahl Poren in dem Kohlekörper entsteht. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen worden.