DE851657C

DE851657C - Process for the production of collector brushes or the like.

Info

Publication number: DE851657C
Application number: DES17779A
Authority: DE
Inventors: Jean Baptiste Deschamps
Original assignee: Carbone Lorraine SA
Current assignee: Mersen SA
Priority date: 1942-11-17
Filing date: 1950-07-21
Publication date: 1952-10-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Kollektorbürsten od. dgl. In der Elektrotechnik gibt es bereits verschiedene Arten von Bürsten, die namentlich in der Weise hergestellt werden, daß porige und elektrisch leitende Stoffe mit verschiedenen Füllstoffen getränkt werden. Die bekannten Erzeugnisse haben jedoch nicht befriedigen können, wenn sie an elektrischen Maschinen benutzt wurden, die in einer Atmosphäre von wesentlich anderer Zusammensetzung als Luft oder bei von normalen Verhältnissen abweichenden Temperaturen oder Drücken der Umgebung arbeiten mußten.Process for the production of collector brushes or the like. In electrical engineering There are already different types of brushes made by name in the manner that porous and electrically conductive substances with different fillers to be soaked. However, the known products have not been able to satisfy when used on electrical machines operating in an atmosphere of essential Composition other than air or with conditions deviating from normal Temperatures or pressures of the environment had to work.

Erfindungsgemäß werden dagegen Bürsten erzielt, die selbst bei obigen Spezialverhältnissen durchaus zufriedenstellend arbeiten, indem der Bürstenmasse ein ausreichender Anteil an Oxydiermitteln, namentlich an gewissen Salzen, wie Nitraten, Perchloraten usw., zugesetzt wird.According to the invention, however, brushes are achieved even with the above Special conditions work quite satisfactorily by adding the brush compound a sufficient proportion of oxidizing agents, especially certain salts such as nitrates, Perchlorates, etc., is added.

Bei der Herstellung dieser neuen Bürsten wird zweckmäßig dermaßen verfahren, .daß ein elektrisch leitendes poriges Agglomerat geeigneter Zusammensetzung mit einer konzentrierten Lösung eines oxydierenden Salzes getränkt und alsdann getrocknet wird. Die Tränkung'kann auf kaltem oder warmem Wege, bei Siedehitze oder bei doch höheren Temperaturen sowie bei Überatmosphärendruck erfolgen. Die Temperatur darf jedoch nicht den Grad erreichen, bei dem die Reduktion des oxydierenden Salzes durch den getränkten Werkstoff eintreten würde. Die Bürstenmasse kann amorphe Kohle, natürlichen oder künstlichen Graphit als Grundstoff aufweisen und gegebenenfalls vor der Tränkung eine graphitbildende Wärmebehandlung erfahren haben. Die Tränkung wind entweder an den zum Aus-oder Zuschneiden der Bürsten dienenden Platten oder an den Bürsten iselbGt vorgenommen,. Im letzteren Fall kann sich auf Wunsch,die Tränkung auf den nützlichen Teil der Bürste beschränken., ohne den Kopf zu tränken, der niemals als Reibfläche dient, wenn die Bürste abgenutzt ist.In the manufacture of these new brushes it is expedient to do so method, .that an electrically conductive porous agglomerate of suitable composition soaked with a concentrated solution of an oxidizing salt and then dried will. The impregnation can be done cold or warm, at boiling point or at least higher temperatures and above atmospheric pressure. The temperature is allowed however does not reach the degree at which the reduction of the oxidizing salt occurs enter the soaked material would. The brush mass can amorphous carbon, natural or artificial graphite as a base material and if necessary, have undergone a graphite-forming heat treatment prior to impregnation. The impregnation is applied either to the brushes used to cut the brushes out or to size Plates or iselbGt made on the brushes. In the latter case it can affect Desire to limit the impregnation to the useful part of the brush, without the head to soak, which never serves as a friction surface when the brush is worn out.

Praktisch wird die zu tränkende Masse nach der in der Kohleherstellung üblichen Technik hergestellt, derart, daß sie die für ihren Verwendungszweck erforderliche Zähigkeit und Leitfähigkeit besitzt. Zweckmäßig müssen die der Tränkung zugänglichen Poren mindestens 15 % des Gesamtvolumens darstellen. Die Werkstücke werden in die Salzlösung getaucht. Gegebenenfalls wird die Tränkung durch Unterdruckwirkung begünstigt, um die in den Poren eingeschlossene Luft abzusaugen. Nach der Tränkung wird ein Überdruck ausgeübt, der die Tränkung beschleunigt. Die Dauer derselben kann je nach der Kompaktheit des Werkstoffes, dem durchschnittlichen Durchmesser der Poren und den Abmessungen des Werkstückes zwischen 1/2 Stunde und etwa 24 Stunden schwanken. Nach Beendigung dieses Arbeitsvorganges wird das Lösungsmittel entweder bei gewöhnlichem Luftdruck oder zweck- . mäßig bei etwas schwächerem Druck bis zur völligen Austrocknung zum Verdampfen gebracht.The mass to be impregnated becomes practical after that in the production of coal conventional technology produced in such a way that they are required for their intended use Has toughness and conductivity. Appropriately, they must be accessible for the impregnation Pores represent at least 15% of the total volume. The workpieces are in the Dipped in saline solution. If necessary, the impregnation is promoted by the effect of negative pressure, to suck out the air trapped in the pores. After the impregnation, a Exerted overpressure, which accelerates the impregnation. The duration of the same can depend on the compactness of the material, the average diameter of the pores and the dimensions of the workpiece vary between 1/2 hour and about 24 hours. After completion of this process, the solvent is either at ordinary Air pressure or purpose-. moderately with slightly less pressure until completely dry made to evaporate.

Als Tränkungsmittel können reine oder gemischte Salze benutzt werden. Die gemischten Salze sind vorzuziehen, wenn die gemischte Lösung mehrerer Salze bei einem gegebenen Volumen eine größere Menge .des in diesen Salzen enthaltenen Sauerstoffes auflösen kann, als dies jede Einzellösung getrennt gestatten würde. Mit Erfolg angewendet wurden stickstoffsaure, überchlorsaure, jodsaure, chromsaure, molybdänsaure, wolframsaure, mangansaure, übermangansaure, antimonsaure u. a. Salze. Bei Salzen von derselben Art wird zweckmäßig das löslidhiste gewählt. So ist ;das Natriumnitrat dem Kaliumnitrat wegen seiner größeren Löslichkeit vorzuziehen. Die erdalkalischen Perchlorate, gegebenenfalls mit einem Zusatz von alkalischen Permanganaten, gewährleisten ebenfalls günstige Ergebnisse. Dass gleiche gilt von den einfachen Chromaten und den Polychromsten.Pure or mixed salts can be used as impregnating agents. The mixed salts are preferable when the mixed solution is several salts for a given volume a larger amount of that contained in these salts Dissolve oxygen than each individual solution would allow separately. Nitrogen acid, superchloric acid, iodic acid, chromic acid, molybdenum acid, tungstic acid, manganese acid, super manganese acid, antimonic acid and others. Salts. In the case of salts of the same type, the solvent hist is expediently chosen. That's how it is Sodium nitrate is preferable to potassium nitrate because of its greater solubility. the alkaline earth perchlorates, possibly with an addition of alkaline permanganates, also ensure favorable results. The same is true of the simple ones Chromates and the Polychromes.

Die auf diese Weise getränkten Bürsten können alsdann Nachbehandlungen erfahren, namentlich eine Tränkung mit Schmier- oder Wasserschutzmitteln, beispielsweise finit Mineralölen, Vaselinöl, Paraffin oder auch mit natürlichen Fettstoffen oder gewissen Kunstharzen. Die in den Poren vorhandenen Salze können, auch durch einen Oberflächenanstrich der Bürste geschützt werden, wobei dieser Anstrich nur für die Zeit der Lagerung vor der Ingebrauchnahme gedacht ist. Zu diesem Zweck wird die Oberflächenschicht der fettigen Bürsten mit einer Nitrocellulose- oder Celluloseacetatlösung getränkt, die man trocknen läßt, damit nur der als Schutzüberzug dienende Celluloseabkömmling zurückbleibt.The brushes soaked in this way can then be used for subsequent treatments experience, namely an impregnation with lubricants or water protection agents, for example finite mineral oils, vaseline oil, paraffin or with natural fatty substances or certain synthetic resins. The salts present in the pores can, also through a Surface coating of the brush can be protected, this coating only for the Time of storage before use is intended. For this purpose, the Surface layer of the greasy brushes with a nitrocellulose or cellulose acetate solution soaked, which is allowed to dry, so that only the cellulose derivative serving as a protective coating remains behind.

Beispiel Bürsten aus technisch reiner amorpher Kohle als Grundstoff mit einer sichtbaren Porigkeit von 18 % werden bei ioo° C in einer bei dieser Temperatur gesättigten Lösung von Natriumnitrat getränkt. Das Eintauchen der Bürsten erfolgt dabei allmählich mit einer Geschwindigkeit von 1o mm in der Stunde. Nach vollendetem Eintauchen wird auf das Ganze ein Überdruck von 5 kg/cm2 mittels Preßluft während 1o Stunden ausgeübt. Alsdann wird der atmosphärische Druck wiederhergestellt, die Bürsten werden aus der Flüssigkeit gehoben und 6 Stunden lang in einem Trockenapparat oder Trockenofen bei Unterdruck und einer Temperatur zwischen 8o und etwa ioo° C getrocknet. Nun werden die Bürsten in einem Raum mit durch Chlorcalcium ausgetrockneter Atmosphäre abkühlen gelassen. Alsdann werden die Bürsten 1 bis 3 Minuten in eine 6°/oige Acetonlösung einer Nitrocellulose von 12 bis 13 "/o Stickstoffgehalt getaucht. Die Bürsten werden alsdann wieder herausgezogen und bei Unterdruck getrocknet. Diese Bürsten arbeiten .durchaus zufriedenstellend in einer Atmosphäre, die praktisch keinen Sauerstoff enthält und deren Temperatur in der Nähe von -6o° C liegt.Example brushes made from technically pure amorphous carbon as a raw material with a visible porosity of 18% are at 100 ° C in one at this temperature saturated solution of sodium nitrate soaked. The brushes are immersed gradually at a rate of 10 mm per hour. After finished The whole thing is immersed in an overpressure of 5 kg / cm2 by means of compressed air during Exercised for 10 hours. Then the atmospheric pressure is restored Brushes are lifted from the liquid and placed in a dryer for 6 hours or drying oven at negative pressure and a temperature between 8o and about 100 ° C dried. Now the brushes are dried out in a room with calcium chloride Let the atmosphere cool down. Then the brushes are 1 to 3 minutes into one 6% acetone solution of a nitrocellulose with a nitrogen content of 12 to 13%. The brushes are then pulled out again and dried under reduced pressure. These Brushes work. Quite satisfactorily in an atmosphere that is practical does not contain oxygen and its temperature is close to -60 ° C.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of collector brushes or the like, characterized in that an electrically conductive, porous agglomerate is impregnated with one or more an oxidizing effect, expediently salty compounds and the solution is then made to evaporate.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that the brush with an aqueous solution one or more salts are soaked and then dried:

3. Procedure according to Claim 1, characterized in that the brush has several impregnations one behind the other, if necessary with each drying, experiences, these impregnations being identical or can be different.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized characterized in that those salts are chosen for the impregnation, which are the largest Have solubility.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that after completion of the impregnation and drying, the brushes as moisture protection, an impregnation with fatty substances, mineral oils, paraffins or Cellulose derivatives obtained.

6. The method according to claim 5, characterized in that that the subsequent moisture protection takes place by means of a coating or film, which is only applied to the surface of the brush.