[0001] Die Erfindung betrifft eine Kohlebürste zur elektrischen Kontaktierung einer relativ
zur Kohlebürste bewegten Kontaktstruktur, insbesondere eines Kommutators eines Elektromotors,
mit einem aus einem kohlestoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörper, wobei der
Bürstenkörper auf seiner der Kontaktstruktur zugewandten Kontaktfläche mit einer Schleifeinrichtung
versehen ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kohlebürste.
[0002] Kohlebürsten der eingangs genannten Art, die insbesondere zur elektrischen Kontaktierung
einer relativ zur Kohlebürste bewegten elektrischen Kontaktstruktur, wie beispielsweise
eines Kommutators eines Elektromotors, vermittels eines Gleitkontakts zwischen einer
Kontaktfläche der Kohlebürste und der Kontaktoberfläche des Kommutators dienen sind
hinlänglich bekannt. Ebenso bekannt sind die aus dieser besonderen Art der elektrischen
Kontaktierung resultierenden nachteiligen Effekte, die im Einzelnen auf unterschiedliche
Ursachen zurückzuführen sind.
[0003] So ergibt sich wegen der erst nach einer ersten Einlaufphase des Elektromotors einstellenden
übereinstimmenden Ausbildung der Kontaktflächen ein häufig zunächst nur unzureichender
Kontakt zwischen der Kohlebürste und der Kontaktstruktur, so dass Elektromotoren nicht
unmittelbar nach Fertigstellung der Montage ausgeliefert werden können, sondern erst
noch in einer separaten Einfahrprozedur "eingefahren" werden müssen, bevor ein für
einen einwandfreien Betrieb des Elektromotors ausreichender Flächenkontakt zwischen
den Stirnflächen der Kohlebürsten und der Oberfläche der Kontaktstruktur geschaffen
ist. Dabei kann die Ausbildung unzureichender Kontaktflächen nicht nur durch eine
nicht ideal ausgebildete Kontaktfläche der Kohlebürsten begründet sein, sondern auch
dadurch, dass die Oberfläche der Kontaktstruktur mit einer Patina versehen ist oder
Unebenheiten in der Oberfläche der Kontaktstruktur ausgebildet sind.
[0004] Um eine solche Patina oder Unebenheiten der Oberfläche der Kontaktstruktur zu beseitigen,
ist es bekannt, die Kohlebürsten im Bereich ihrer die Kontaktfläche ausbildenden Stirnfläche
mit einer Schleifeinrichtung zu versehen. So zeigt die
DE 27 34 749 A1 die Ausbildung einer Kohlebürste mit einem in einer in der Stirnfläche der Kohlebürste
ausgebildeten Aufnahmenut aufgenommenen Schleifelement, das dazu dient, Abweichungen
in der Topografie der Stirnfläche und der Kontaktfläche der Kontaktstruktur durch
ein Abschleifen erhabener Stellen in der Kontaktstruktur oder eine Oberflächekorrosion
zu beseitigen.
[0005] Die Herstellung einer Kohlebürste mit einem derartig im Bürstenkörper aufgenommenen
Schleifelement erweist sich in der Praxis als sehr aufwendig, da zur Anordnung des
Schleifelements im Bürstenkörper nach Herstellung des Bürstenkörpers noch eine spanabhebende
Bearbeitung des Bürstenkörpers zur Ausbildung der Aufnahmenut für das Schleifelement
erforderlich ist.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kohlebürste mit
integrierter Schleifeinrichtung vorzuschlagen, die einfach herstellbar ist, wobei
insbesondere die Ausbildung der Schleifeinrichtung leicht mit dem Herstellungsverfahren
zur Herstellung des Bürstenkörpers kombinierbar ist.
[0007] Bei der erfindungsgemäßen Kohlebürste weist die Schleifeinrichtung einen Haftvermittler
und eine Verteilung eines Schleifkorns auf, das vermittels des Haftvermittlers auf
der Kontaktfläche angeordnet ist.
[0008] Die erfindungsgemäß ausgestaltete Kohlebürste ermöglicht es demnach, einen Bürstenkörper
in einem konventionellen Herstellungsverfahren herzustellen, an dessen Ende der Bürstenkörper
mit einer Kontaktfläche versehen ist, die bereits die für die Kontaktierung mit der
Kontaktstruktur geeignete Topografie aufweist. Die Anordnung der Schleifeinrichtung
auf der Stirnfläche ist realisiert vermittels eines Haftvermittlers, der eine mechanische
Verbindung zwischen einem abrasiven Schleifkorn, also beispielsweise einem Bimssteinmehl,
und der Stirnfläche herstellt.
[0009] Auf diese Art und Weise wird die entsprechend der Oberfläche der Kontaktstruktur
gestaltete Kontaktfläche des Bürstenkörpers einerseits in ihrer Flächentopografie
nicht durch die Schleifeinrichtung beeinträchtigt. Dies hat insbesondere zur Folge,
dass nach Verbrauch der sich durch den Schleifkontakt mit der Kontaktstruktur verbrauchenden
Schleifeinrichtung die Kontaktfläche von Anfang an vollflächig in Kontakt mit der
Kontaktstruktur kommt. Somit steht bereits bei einem Erstkontakt der Kontaktfläche
mit der Kontaktstruktur der gesamte Querschnitt der Kohlebürste für die Stromeinleitung
in die Kontaktstruktur zur Verfügung, ohne dass es durch eine Reduzierung der Kontaktfächenabmessung
zu einer Erhöhung des Kontaktwiderstands käme. Weiterhin ist aufgrund der Tatsache,
dass die Schleifeinrichtung eine auf die Kontaktfläche vermittels des Haftvermittlers
aufgebrachte Verteilung eines Schleifkorns aufweist, nach einem Erstkontakt zwischen
der Kontaktfläche des Bürstenkörpers und der Kontaktstruktur sichergestellt, dass
die elektrischen Eigenschaften des für die Herstellung des Bürstenkörpers genutzten
kohlenstoffhaltigen Material uneingeschränkt zur Verfügung stehen, ohne dass nach
Erstkontakt der Stirnfläche irgendein abrasiver Zusatz im Bürstenkörper zu einer Verschlechterung
der elektrischen Eigenschaften führen könnte.
[0010] In Versuchen hat sich herausgestellt, dass die Lebensdauer von Kohlebürsten, die
mit der erfindungsgemäßen Schleifeinrichtung versehen sind, aufgrund des durch die
Schleifeinrichtung bestimmten Einlaufverhaltens gegenüber konventionellen Kohlebürsten
erheblich gesteigert ist.
[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Kohlebürste dient der Haftvermittler
als Positionierungsstruktur zur definierten räumlichen Anordnung des Schleifkorns.
Entsprechend ist das Schleifkorn unmittelbar in dem Haftvermittler verteilt aufgenommen,
so dass kein separates Substrat zur definiert verteilten Anordnung des Kornmaterials
benötigt wird.
[0012] In einer alternativen Ausführungsform der Kohlebürste dient der Haftvermittler zur
Verbindung einer das abrasive Kornmaterial in seiner räumlichen Anordnung definierenden
Positionsstruktur mit der Kontaktfläche. Somit ist es möglich, eine funktionale Differenzierung
zwischen dem Haftvermittler und der Positionsstruktur vorzunehmen, so dass der Haftvermittler
allein hinsichtlich seiner Materialeigenschaften ausgebildet werden kann, ohne dass
dabei berücksichtigt werden müsste, für den Haftvermittler ein Material auszuwählen,
dass die Herstellung einer gleichmäßig räumlich verteilten Anordnung des abrasiven
Schleifkorns, beispielsweise in Form einer Suspension, zu ermöglichen. Somit ist es
auch möglich, das Material zur Ausbildung der Positionsstruktur unabhängig vom Haftvermittler
auszuwählen, und beispielsweise als Positionierungsstruktur ein Substrat mit einem
Textilaufbau oder aus Vlies zu wählen, auf dem das Schleifkorn in definierter Korngröße
und - verteilung angeordnet ist.
[0013] Je nachdem, ob der Haftvermittler selbst als Positionierungsstruktur oder lediglich
zur Verbindung der Positionierungsstruktur mit der Stirnfläche dient, kann es sich
als vorteilhaft erweisen, wenn der Haftvermittler und/oder die Positionierungsstruktur
elektrisch leitend ausgebildet sind. Entsprechend kann das abrasive Schleifkorn unabhängig
von etwaigen elektrischen Eigenschaften ausgewählt werden. Insbesondere können elektrische
Nichtleiter eingesetzt werden, die allein hinsichtlich ihrer abrasiven Eigenschaft
ausgewählt werden können.
[0014] Zur Ausstattung des Haftvermittlers oder der Positionierungsstruktur mit elektrisch
leitenden Eigenschaften kann es vorteilhaft sein, den Haftvermittler oder die Positionierungsstruktur
mit einem elektrisch leitenden Zusatz zu versehen, also beispielsweise mit in den
Haftvermittler oder die Positionierungsstruktur eingebetteten Kohlenstofffasern.
[0015] Je nach Art und Ausmaß der abrasiven Wirkung des Schleifkorns kann es ausreichend
sein, nicht die gesamte Kontaktfläche, sondern lediglich Bereiche der Kontaktfläche
mit dem Haftvermittler zu versehen, so dass auch nur entsprechende Bereiche mit dem
abrasiven Schleifkorn versehen sind und somit die auf der Stirnfläche ausgebildete
Schleifeinrichtung nicht vollflächig sondern strukturiert ausgebildet ist.
[0016] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste erfolgt zunächst
eine Bereitstellung eines aus einem kohlenstoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörpers
einschließlich Ausbildung der Kontaktfläche. Nachfolgend wird eine ein abrasives Kornmaterial
aufweisende Schleifeinrichtung vermittels eines auf die Kontaktfläche aufgebrachten
Haftvermittlers auf der Kontaktfläche angeordnet.
[0017] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, in einer ersten Verfahrensphase einen
Bürstenkörper herzustellen, der bereits entsprechend der Kohlebürste für den der Einfachphase
nachfolgenden stationären Betrieb ausgestalteten Kontaktfläche versehen ist. Eine
Beeinflussung oder Beeinträchtigung der Kontaktflächenausbildung durch die Schleifeinrichtung
erfolgt entsprechend der erfindungsgemäßen Herstellung nicht. Insbesondere kann bei
erfindungsgemäßer Herstellung zur Herstellung einer Kohlebürste, die mit einer Schleifeinrichtung
versehen ist, in einfacher Art und Weise auf dem Verfahren zur Herstellung einer konventionellen
Kohlebürste aufgebaut werden, ohne dass eine Nachbearbeitung der Kontaktfläche notwendig
wäre.
[0018] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die auf dem Bürstenkörper ausgebildete Schleifeinrichtung
dadurch erzeugt wird, dass das abrasive Schleifkorn dem Haftvermittler vor dessen
Aufbringung auf die Kontaktfläche zugegeben wird. Hierdurch kann die Schleifeinrichtung
einfach durch Erzeugung einer Verteilung des abrasiven Schleifkorns im Haftvermittler
erzeugt werden, beispielsweise dadurch, dass dem Haftvermittler vor dessen Aufbringung
auf die Kontaktfläche das abrasive Kornmaterial zugegeben wird und eine Suspension
hergestellt wird. Bei einer alternativen Verfahrensvariante ist es auch möglich, in
einem ersten Verfahrensschritt den Haftvermittler auf die Kontaktfläche des Bürstenkörpers
aufzubringen und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Verbindung des abrasiven
Schleifkorns mit dem Haftvermittler durchzuführen.
[0019] Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Verbindung des abrasiven
Schleifkorns mit dem Haftvermittler durch eine Aufnahme des abrasiven Kornmaterials
aus einem Kornmaterialreservoir erfolgt, also beispielsweise dadurch, dass ein Bürstenkörper,
dessen Kontaktfläche mit Haftvermittler benetzt ist, in ein Kornmaterialreservoir
derart eingedippt wird, dass die Schleifeinrichtung durch am Haftvermittler anhaftendes
Kornmaterial ausgebildet wird.
[0020] Alternativ ist es auch möglich, die Schleifeinrichtung derart auf die Kontaktfläche
des Bürstenkörpers anzuordnen, dass ein mit dem abrasiven Kornmaterial versehenes
Substrat auf den Haftvermittler aufgebracht wird.
[0021] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert.
[0022] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Kohlebürste in einer ersten Ausführungsform;
- Fig. 2
- eine Kohlebürste in einer zweiten Ausführungsform;
- Fig. 3
- eine Kohlebürste in einer dritten Ausführungsform;
- Fig. 4
- eine Kohlebürste in einer vierten Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine Vorrichtung zum Auftrag einer Haftvermittlerschicht auf eine Kontaktfläche eines
Bürstenkörpers;
- Fig. 6
- eine Vorrichtung zum Auftrag einer Schicht aus abrasivem Schleifkorn auf die Haftvermittlerschicht;
- Fig. 7
- die nach Auftrag des Schleifkorns auf die Haftvermittler- schicht auf der Kontaktfläche
des Bürstenkörpers erzeugte Schleifeinrichtung;
- Fig. 8
- eine weitere Ausführungsform einer Kohlebürste mit Schleifeinrichtung;
- Fig. 9
- eine weitere Ausführungsform einer Kohlebürste mit Schleifeinrichtung;
- Fig. 10
- eine weitere Ausführungsform einer Kohlebürste mit Schleifeinrichtung.
[0023] Fig. 1 zeigt eine Kohlebürste 20 mit einem aus einem kohlenstoffhaltigen Material, insbesondere
Graphit, gebildeten Bürstenkörper 21, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel gegenüberliegend
seinem mit einer Anschlusslitze 22 versehenen Anschlussende 23 eine hier konkav ausgebildete
Kontaktfläche 24 aufweist, die mit einer Schleifeinrichtung 25 versehen ist.
[0024] Die Kontaktfläche 24 der in
Fig. 1 dargestellten Kohlebürste 20 dient zur Ausbildung eines elektrisch leitenden Schleifkontakts
mit einer hier nicht näher dargestellten, eine zylindrische Oberfläche aufweisende
Kommutatoreinrichtung eines Elektromotors, so dass sich aufgrund der konkaven Ausbildung
der Kontaktfläche 24 nach Verbrauch der auf der Kontaktfläche 24 angeordneten Schleifeinrichtung
25 ein anschmiegender Kontakt zwischen der Kontaktfläche 24 und einer auf der Oberfläche
des Kommutators ausgebildeten Kontaktstruktur einstellt.
[0025] Die Schleifeinrichtung 25 weist einen Haftvermittler 26 auf, der aus einem geeigneten
Bindemittel oder Klebstoff, wie beispielsweise Epoxidharz, besteht und ein Schleifkorn
27 in definierter Verteilung positioniert aufnimmt. Das Schleifkorn 27 kann aus unterschiedlichem
Material gebildet sein, wobei die abrasive Wirkung des Schleifkorns 27 im Vordergrund
steht. Beispielsweise kann es sich bei dem Schleifkorn 27 um ein Material handeln,
dass fachterminologisch gattungsgemäß als "Bimssteinmehl" bezeichnet wird und letztlich
jegliches mineralisches Korn definierter Korngröße umfasst, wobei insbesondere die
gewählte Korngrößenfraktion, also die zulässigen Bereichgrenzen für die Korngröße
entsprechend dem gewünschten Abrasionseffekt gewählt werden. Abweichend von vorgenanntem
"Bimssteinmehl" sind auch Materialien, wie Siliciumkarbid, Aluminiumoxid, Eisenoxid,
Siliciumdioxid, Quarze, Karbide, Kunststoffpartikel und Mischungen aus den vorstehend
beispielhaft genannten Materialien verwendbar, die über ausreichende abrasive Eigenschaften
verfügen. Je nach erwünschter Abrasionswirkung können dabei die Korngrößen zwischen
0,1 und 150 µm liegen.
[0026] Abweichend von der insbesondere Bezug nehmend auf das in
Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Kohlebürste 20 getroffenen Auswahl eines Epoxidharzes
als Haftvermittler kommen auch andere Substanzen in Frage, die ein Anhaften des Schleifkorns
an der Kontaktfläche 24 ermöglichen, wie beispielsweise Pasten, Fette, Öle, Lacke
und Harze.
[0027] Bei dem in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schleifkorn 27 verteilt im Haftvermittler
26 aufgenommen, so dass Letzterer nicht nur zur Herstellung einer mechanischen Verbindung
zwischen dem Schleifkorn 27 und der Kontaktfläche 24 sondern auch zur Ausbildung einer
Positionierungsstruktur für die positionierende Anordnung des Schleifkorns 27 gegenüber
der Kontaktfläche 24 dient. Die Auswahl beziehungsweise Art des Haftvermittlers26
ist dabei wesentlich für die Scherfestigkeit, mit der das Schleifkorn 27 auf der Kontaktfläche
24 gehalten wird.
[0028] Fig. 2 zeigt in einer weiteren Ausführungsform eine Kohlebürste 28, die einen mit der Kohlebürste
20 übereinstimmenden Bürstenkörper 21 aufweist, dessen Kontaktfläche 24 mit einer
Schleifeinrichtung 29 versehen ist.
[0029] Im Unterschied zu der in
Fig. 1 dargestellten Schleifeinrichtung 25 der Kohlebürste 20 ist die Schleifeinrichtung
29 mit einer flächenparallel zur Kontaktfläche 24 ausgebildeten Schleifkontaktfläche
30 versehen. Hieraus ergibt sich, dass die Schleifkontaktfläche 30 abweichend von
einer eben ausgebildeten Schleifkontaktfläche 31 der Kohlebürste 20 im Falle eines
zylindrisch ausgebildeten Kommutators von Anfang an vollflächig mit der Kontaktoberfläche
des Kommutators in Eingriff gelangt.
[0030] Fig. 3 zeigt als eine weitere Ausführungsform eine Kohlebürste 32, die einen in seiner Ausführung
mit den Kohlebürsten 20
(Fig. 1) und 28
(Fig. 2) übereinstimmenden Bürstenkörper 21 aufweist, dessen Kontaktfläche 24 mit einer Schleifeinrichtung
33 versehen ist. Die Schleifeinrichtung 33 weist einen von den Schleifeinrichtungen
25 beziehungsweise 29 insoweit abweichenden Aufbau auf, als das Schleifkorn 27 nicht
unmittelbar positionierend in einem Haftvermittler 34 aufgenommen ist, sondern zur
positionierenden Anordnung des Schleifkorns 27 auf der Kontaktfläche 24 einer unabhängig
vom Haftvermittler 34 ausgebildeten Positionierungsstruktur 35 dient. Die Positionierungsstruktur
35 kann aus einem substratförmigen Träger, beispielsweise einem aus Vlies, wie insbesondere
Papier hergestellten Trägerblatt gebildet sein, auf dessen Oberfläche das Schleifkorn
27 eingebettet in ein Bindematerial 36 angeordnet ist.
[0031] Die in
Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Kohlebürste 32 hat den Vorteil, dass die Positionierungsstruktur
35 zusammen mit dem darauf haftenden Schleifkorn 27 als separat handhabungsfähige
Einheit vorkonfektioniert sein kann, wie es beispielsweise bei einem sog. "Schleifpapier"
der Fall ist, das vermittels des Haftvermittlers 34 auf der Kontaktfläche 24 angeordnet
ist.
[0032] Fig. 4 zeigt eine Kohlebürste 37, die im Vergleich zur Kohlebürste 32 mit einer insoweit
abgewandelten Schleifeinrichtung 57 versehen ist, als eine Verbindungsfläche 38, über
die eine Verbindung der Positionsstruktur 35 mit dem Haftvermittler 34 erfolgt, flächenparallel
zur Kontaktfläche 24 des Bürstenkörpers 21 ausgebildet ist, derart, dass sich eine
entsprechend der Kontaktfläche 34 konkav ausgebildete Schleifkontaktfläche 39 ergibt.
[0033] In den
Fig. 5 bis
7 ist Bezug nehmend auf das in
Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel der Kohlebürste 37 beispielhaft ein Verfahren zur
Erzeugung einer Schleifeinrichtung 57 auf der Kontaktfläche 24 des Bürstenkörpers
21 dargestellt. Die dabei verwendeten Vorrichtung umfasst, wie in
Fig. 5 dargestellt, eine erste Auftragswalze 40, die in einem hier nicht näher dargestellten
Haftmittelbad rotiert, derart, dass auf einer Walzenoberfläche 41 ein Haftvermittlerfilm
42 ausgebildet ist. Zur Übertragung des als Haftvermittlerfilm 42 auf der Auftragswalze
40 angeordneten Haftvermittlers 34 erfolgt eine Zustellbewegung des Bürstenkörpers
21 in Richtung einer Zustellachse 58 mit der Folge, dass nach einem Berührungskontakt
der Kontaktfläche 24 mit dem Haftvermittlerfilm 42auf der Kontaktfläche 24 ein entsprechender
Haftvermittlerfilm 42 übertragen wird.
[0034] Wie aus
Fig. 6 hervorgeht, ist zur Anordnung eines abrasiven Schleifkorns 27 auf dem auf der Kontaktfläche
24 angeordneten Haftvermittlerfilm 42 eine zweite Auftragswalze 43 vorgesehen, die
in einem hier nicht näher dargestellten, mit Schleifkorn 27 in Form von Schüttgut
gefüllten Reservoir rotiert und mit einer Adhäsionsschicht 44 versehen ist. Zur Übertragung
des Schleifkorns 27 von der Auftragswalze 43 auf den auf der Kontaktfläche 34 angeordneten
Haftvermittlerfilm 42 erfolgt in Richtung der in
Fig. 6 dargestellten Zustellachse 58 ein Kontakt zwischen der mit dem Haftvermittlerfilm
42 versehenen Kontaktfläche 24 und einer Walzenoberfläche 45 der Auftragswalze 43,
in dessen Folge sich die in
Fig. 7 dargestellte anhaftende Belegung des Haftvermittlerfilms 42 mit Schleifkorn 27 ergibt.
[0035] In den
Fig. 8 bis
10 sind weitere mögliche Ausführungsformen von Kohlebürsten 46, 47 und 48 dargestellt,
die mit unterschiedlich ausgeführten Schleifeinrichtungen 49, 50 und 51 auf einer
Kontaktfläche 52 eines Bürstenkörpers 59 versehen sind.
[0036] Im Fall der in
Fig. 8 bis
10 dargestellten Kohlebürsten 46 bis 48 sind diese mit einer ebenen Kontaktfläche 52
ausgebildet und daher insbesondere für den Kontakt mit scheibenförmigen Kommutatoreinrichtungen
geeignet.
[0037] Die in
Fig. 8 dargestellte Schleifeinrichtung 49 weist eine sich senkrecht zur Zeichnungsebene
erstreckende Streifenstruktur 53 eines Haftvermittlers 54 auf mit im vorliegenden
Fall äquidistant angeordneten Haftvermittlerstreifen 55. Das Schleifkorn 27 ist abweichend
von der Streifenstruktur 53 des Haftvermittlers 54 vollflächig verteilt über der Kontaktfläche
52 angeordnet. Wie aus
Fig. 8 ersichtlich, ergibt sich bei einer Abnutzung der Schleifeinrichtung 49 dadurch ein
anfangs vollflächiger Schleifkontakt und nachfolgend angrenzend zur Kontaktfläche
52 ein durch Schleifzwischenräume 56 zwischen den Haftvermittlerstreifen 55 ausgebildeter
streifenförmiger Schleifkontakt.
[0038] Fig. 9 zeigt die Schleifeinrichtung 50, bei der in Übereinstimmung mit der
Fig. 8 die Anordnung des Haftvermittlers 54 in Form von Haftvermittlerstreifen 55 vorgesehen
ist und abweichend von der in
Fig. 8 dargestellten Ausführungsform das Schleifkorn 27 lediglich auf den Haftvermittlerstreifen
55 und nicht auch zwischenliegend angeordnet ist, so dass bereits zu Beginn des Schleifkontakts
zwischen der Schleifeinrichtung 50 und einem Kommutator sich ein streifenförmiger
Schleifkontakt einstellt.
[0039] Fig. 10 zeigt schließlich eine Schleifeinrichtung 51, bei der der Haftvermittler 54 gleichzeitig
zur Ausbildung einer Positionsstruktur zur räumlich definierten Anordnung des Schleifkorns
27 dient.
1. Kohlebürste (20, 28, 32, 37, 46, 47, 48) zur elektrischen Kontaktierung einer relativ
zur Kohlebürste bewegten Kontaktstruktur, insbesondere eines Kommutators eines Elektromotors,
mit einem aus einem kohlestoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörper (21), wobei
der Bürstenkörper auf seiner der Kontaktstruktur zugewandten Kontaktfläche (24, 52)
mit einer Schleifeinrichtung (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifeinrichtung einen Haftvermittler (26, 34, 42, 54) und eine Verteilung
eines Schleifkorns (27) aufweist, das vermittels des Haftvermittlers auf der Kontaktfläche
angeordnet ist.
2. Kohlebürste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haftvermittler (26, 42) als Positionierungsstruktur zur definierten räumlichen
Anordnung des Schleifkorns (27) dient.
3. Kohlebürste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haftvermittler (34) zur Verbindung einer das Schleifkorn in seiner räumlichen
Anordnung definierenden Positionierungsstruktur (35) mit der Kontaktfläche (24, 52)
dient.
4. Kohlebürste nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest der Haftvermittler oder die Positionierungsstruktur elektrisch leitend
ausgebildet sind.
5. Kohlebürste nach einem der Ansrprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest der Haftvermittler oder die Positionierungsstruktur mit einem elektrische
leitenden Zusatz versehen sind.
6. Kohlebürste nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haftvermittler (54) lediglich bereichsweise auf die Kontaktfläche (52) aufgebracht
ist.
7. Verfahren zu Herstellung einer Kohlebürste gemäß einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 6,
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
- Bereitstellung eines aus einem kohlenstoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörpers
(21), und
- Anordnung einer eine Verteilung eines Schleifkorns (27) aufweisenden Schleifeinrichtung
(25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) auf der Kontaktfläche (24, 52) des Bürstenkörpers vermittels
eines auf die Kontaktfläche aufgebrauchten Haftvermittlers (26, 34, 42, 54).
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schleifkorn (27) dem Haftvermittler (26) vor dessen Aufbringung auf die Kontaktfläche
(24, 52) zugegeben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem ersten Verfahrensschritt der Haftvermittler (42) auf die Kontaktfläche (24)
des Bürstenkörpers (21) aufgebracht wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt
eine Verbindung des Schleifkorns (27) mit dem Haftvermittler (42) erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung des Schleifkorns (27) mit dem Haftvermittler (42) durch eine Aufnahme
des Schleifkorns aus einem Schleifkornreservoir erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Verbindung des Schleifkorns (27) mit dem Haftvermittler (34) eine Positionsstruktur
(35) auf den Haftvermittler aufgebracht wird, die das Schleifkorn in einer definiert
räumlichen Anordnung aufweist.