Kohlebürste

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kohlebürsten 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 Stirnfläche 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 Einlaufphasc 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] Aus der DE-A-102006047085 ist eine Kohlebürste bekannt, mit einem Bürstenkörper, der in einen bogenförmigen, stirnscitigen Bereich mit abrassiven Partikeln versehen ist.

[0006] Die DE-A-210329 offenbart eine Kohlebürste mit einem Bürstenkörper aus Kohle, der mit einem Schleifmittelträger versetzt ist.

[0007] Die DE-A-193246 zeigt eine Kohlebürste mit einem Bürstenkörper aus Kohle, dem gemäß einer Ausführungsform Körner aus Bimsstein in gleichmäßiger Verteilung zugesetzt sind, oder in einer weiteren Ausführungsform Polierkörper beigefügt sind, die in den Kohlekörper eingeschoben sind.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] Bei der erfindungsgemäßen Kohlebürste weist die Schleifeinrichtung einen Haftvermittler und eine Verteilung eines Schleifkorns auf, das nach Fertigstellung des Bürstenkörpers vermittels des Haftvermittlers auf der Stirnfläche angeordnet worden wobei ist

[0011] Die erfindungsgemäß ausgestaltete Kohlebürste ermöglicht es demnach, einen Bürstenkörper in einem konventionellen Herstellungsverfahren herzustellen, an dessen Ende der Bürstenkörper mit einer Stirnfläche 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.

[0012] Auf diese Art und Weise wird die entsprechend der Oberfläche der Kontaktstruktur gestaltete Stirnfläche 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 Stirnfläche von Anfang an vollflächig in Kontakt mit der Kontaktstruktur kommt. Somit steht bereits bei einem Erstkontakt der Stirnfläche 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 Stirnfäche vermittels des Haftvermittlers aufgebrachte Verteilung eines Schleifkorns aufweist, nach einem Erstkontakt zwischen der Stirnfläche 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] Je nach Art und Ausmaß der abrasiven Wirkung des Schleifkorns kann es ausreichend sein, nicht die gesamtte Stirnfläche, 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.

[0019] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Kohlebürste erfolgt zunächst eine Bereitstellung eines aus einem kohlenstoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörpers einschließlich Ausbildung der Stirnfläche. Nachfolgend wird eine ein abrasives Kornmaterial aufweisende Schleifeinrichtung vermittels eines auf die Kontaktfläche aufgebrachten Haftvermittlers auf der Stirnfläche angeordnet.

[0020] 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.

[0021] 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 Stirnfläche 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 Stirnfläche 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 Stirnfläche des Bürstenkörper aufzubringen und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Verbindung des abrasiven Schleifkorns mit dem Haftvermittler durchzuführen. 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 Stirnfläche mit Haftvermittler benetzt ist, in ein Kornmaterialreservoir derart eingedippt wird, dass die Schleifeinrichtung durch am Haftvermittler anhaftendes Kornmaterial ausgebildet wird.

[0022] Alternativ ist es auch möglich, die Schleifeinrichtung derart auf die Stirnfläche des Bürstenkörpers anzuordnen, dass ein mit dem abrasiven Kernmaterial versehenes Substrat auf den Haftvermittler aufgebracht wird.

[0023] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0024] 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 Stirnfläche eines Bürstenkörper;

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 Stirnfläche 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.

[0025] 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 Stirnfläche 24 aufweist, die mit einer Schleifeinrichtung 25 versehen ist.

[0026] Die Stirnfläche 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 Stirnfläche 24 nach Verbrauch der auf der Stirnfläche 24 angeordneten Schleifeinrichtung 25 ein anschmiegender Kontakt zwischen der Stirnfläche 24 und einer auf der Oberfläche des Kommutators ausgebildeten Kontaktstruktur einstellt.

[0027] 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 Abrasionseffckt 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.

[0028] 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.

[0029] 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 Stirnfläche 24 sondern auch zur Ausbildung einer Positionierungsstruktur für die positionierende Anordnung des Schleifkorns 27 gegenüber der Stirnfläche 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.

[0030] Fig. 2 zeigt in einer weiteren Ausführungsform eine Kohlebürste 28, die einen mit der Kohlebürste 20 übereinstimmenden Bürstenkörper 21 aufweist, dessen Stirnfläche 24 mit einer Schleifeinrichtung 29 versehen ist.

[0031] Im Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Schleifeinrichtung 25 der Kohlebürste 20 ist die Schleifeinrichtung 29 mit einer flächenparallel zur Stirnfläche 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.

[0032] 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 Stirnfläche 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 Stirnfläche 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.

[0033] 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 Stirnfläche 24 angeordnet ist.

[0034] 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 Stirnfläche 24 des Bürstenkörpers 21 ausgebildet ist, derart, dass sich eine entsprechend der Stirnfläche 24 konkav ausgebildete Schleifkontaktfläche 39 ergibt.

[0035] 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 Stirnfläche 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 Stirnfläche 24 mit dem Haftvermittlerfilm 42auf der Stirnfläche 24 ein entsprechender Haftvermittlerfilm 42 übertragen wird.

[0036] Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist zur Anordnung eines abrasiven Schleifkorns 27 auf dem auf der Stirnfläche 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 Stirnfläche 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.

[0037] 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 Stirnfläche 52 eines Bürstenkörpers 59 versehen sind.

[0038] Im Fall der in Fig. 8 bis 10 dargestellten Kohlebürsten 46 bis 48 sind diese mit einer ebenen Stirnfläche 52 ausgebildet und daher insbesondere für den Kontakt mit scheibenförmigen Kommutatoreinrichtungen geeignet.

[0039] 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 Stirnfläche 52 angeordnet. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ergibt sich bei einer Abnutzung der Schleifeinrichtung 49 dadurch ein anfangs vollflächiger Schleifkontakt und nachfolgend angrenzend zur Stirnfläche 52 ein durch Schleifzwischenräurne 56 zwischen den Haftvermittlcrstreifen 55 ausgebildeter streifenförmiger Schleifkontakt.

[0040] 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.

[0041] 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.

Ansprüche

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 kohlenstoffhaltigen Material gebildeten Bürstenkörper (21), wobei der Bürstenkörper auf seiner der Kontaktstruktur zugewandten Stirnfläche (24, 52) mit einer Schleifeinrichtung (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifeinrichtung nach Fertigstellung des Bürstenkörpers auf der Stirnfläche angeordnet worden ist und einen Haftvermittler (26, 24, 42, 54) und eine Verteilung eines Schleifkorns aufweist, das vermittels des Haftvermittlers auf der Stirnfläche 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. Kohlebürsten nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haftvermittler (34) zur Verbindung einer das Schleifkorn in seiner räumlichen Anordnung definierenden Positionierungsstruktur (35) mit der Stirnfläche (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 zur 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 Stirnfläche (24, 52) des Bürstenkörper vermittels eines auf die Stirnfläche aufgebrachten Haftvermittlers (26, 34, 42, 54).

8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schleifkorn (27) dem Haftvermittler (26) vor dessen Aufbringung auf die Stirnfläche (24, 52) zugegeben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem ersten Verfahrensschritt der Haftvermittler (42) auf die Stirnfläche (24) des Bürstenkörper (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.

Claims

1. Carbon brush (20, 28, 32, 37, 46, 47, 48) for the electrical contacting of a contact structure, particularly a commutator of an electric motor, which is moved relatively to the carbon brush, with a brush body (21) formed from a carbon-containing material, wherein the brush body is provided with a grinding device (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) on its end face (24, 52) facing the contact structure,
characterised
in that the grinding device has been arranged on the end face after the completion of the brush body and has an adhesion promoter (26, 24, 42, 54) and a distribution of an abrasive particle which is arranged on the end face by means of the adhesion promoter.

2. Carbon brush according to Claim 1,
characterised
in that the adhesion promoter (26, 42) is used as a positioning structure for the defined spatial arrangement of the abrasive particle (27).

3. Carbon brush according to Claim 1,
characterised
in that the adhesion promoter (34) is used for the connection of a positioning structure (35), which defines the abrasive particle in terms of its spatial arrangement, to the end face (24, 52).

4. Carbon brush according to any one of the preceding claims,
characterised
in that at least the adhesion promoter or the positioning structure are constructed in an electrically conductive manner.

5. Carbon brush according to any one of Claims 1 to 3, characterised
in that at least the adhesion promoter or the positioning structure are provided with an electrically conductive additive.

6. Carbon brush according to any one of the preceding claims,
characterised
in that the adhesion promoter (54) is only applied to the contact surface (52) in some areas.

7. Method for the production of a carbon brush according to one or more of Claims 1 to 6,
characterized by
the method steps:

- provision of a brush body (21) formed from a carbon-containing material and

- arrangement of a grinding device (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) having a distribution of an abrasive particle (27) on the end face (24, 52) of the brush body by means of an adhesion promoter (26, 34, 42, 54) applied to the end face.

8. Method according to Claim 7,
characterised
in that the abrasive particle (27) is added to the adhesion promoter (26) before its application to the end face (24, 52).

9. Method according to Claim 7,
characterised
in that, in a first method step, the adhesion promoter (42) is applied to the end face (24) of the brush body (21) and, in a following method step, a connection of the abrasive particle (27) to the adhesion promoter (42) takes place.

10. Method according to Claim 9,
characterised
in that the connection of the abrasive particle (27) to the adhesion promoter (42) takes place by means of an acceptance of the abrasive particle from an abrasive particle reservoir.

11. Method according to Claim 9,
characterised
in that, for the connection of the abrasive particle (27) to the adhesion promoter (34), a position structure (35) is applied to the adhesion promoter, which position structure has the abrasive particle in a defined spatial arrangement.

Revendications

1. Balai de charbon (20, 28, 32, 37, 46, 47, 48) pour la mise en contact électrique d'une structure de contact déplacée par rapport au balai de charbon, en particulier du commutateur d'un moteur électrique, avec un corps de balai (21) constitué d'un matériau à base de carbone, dans lequel le corps de balai est pourvu d'un dispositif frotteur (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) sur sa face avant (24, 52) tournée vers la structure de contact,
caractérisé en ce que
après la finition du corps de balai, le dispositif frotteur est monté sur la face avant et présente un agent adhésif (26, 24, 42, 54) ainsi qu'une répartition d'un grain abrasif, qui est disposé sur la face avant au moyen de l'agent adhésif.

2. Balai de charbon selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'agent adhésif (26, 42) sert de structure de positionnement, pour la disposition spatiale prédéfinie du grain abrasif (27).

3. Balai de charbon selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'agent adhésif (34) sert à relier une structure de positionnement (35) définissant le grain abrasif dans sa disposition spatiale avec la face avant (24, 52).

4. Balai de charbon selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
au moins l'agent abrasif ou la structure de positionnement sont conçus de façon électriquement conductrice.

5. Balai de charbon selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
au moins l'agent abrasif ou la structure de positionnement sont pourvus d'un complément électriquement conducteur.

6. Balai de charbon selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l'agent adhésif (54) est appliqué seulement par endroits sur la surface de contact (52).

7. Procédé pour la fabrication d'un balai de charbon, selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6,
caractérisé par les étapes de procédé suivantes :

- mise à disposition d'un balai de charbon (21) constitué d'un matériau à base de carbone, et

- arrangement d'un dispositif frotteur (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) comportant une répartition d'un grain abrasif (27), sur la face avant (24, 52) du corps de balai, au moyen d'un agent adhésif (26, 34, 42, 54) appliqué sur la face avant.

8. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
le grain abrasif (27) est ajouté a=à l'agent adhésif (26) avant l'application de celui-ci sur la face avant (24, 52).

9. Procédé selon la revendication 7,
caractérisé en ce que
dans une première étape de procédé, l'agent adhésif (42) est appliqué sur la face avant (24) du corps de balai (21), et dans une étape de procédé suivante, une liaison entre le grain abrasif (27) et l'agent adhésif (42) est effectuée.

10. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
la liaison du grain abrasif (27) avec l'agent adhésif (42) est effectuée par l'admission d'un grain abrasif à partir d'un réservoir de grains abrasifs.

11. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
pour la liaison du grain abrasif (27) avec l'agent adhésif (34), une structure de position (35) est appliquée sur l'agent adhésif, qui comporte le grain abrasif dans une disposition spatiale prédéfinie.

Zeichnung