DE2703759A1 - Kontaktkoerper zur verwendung in einem elektrischen stromkreis - Google Patents
Kontaktkoerper zur verwendung in einem elektrischen stromkreisInfo
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Classifications
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Description
R. 3705
19-1.1977 Sa/Sra
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung
Kontaktkörper zur Verwendung in einem elektrischen Stromkreis Zusammenfassung
Es wird ein Kontaktkörper vorgeschlagen, der zur Verwendung in einem elektrischen Stromkreis dient. Der Kontaktkörper besteht
aus einem Polyimid und weist Mittel zum Leiten des elektrischen Stromes auf. Diese Mittel können beispielsweise
durch eine Graphitfüllung des Polyimids gebildet sein. Weiter kann ein aus einem graphitgefüllten Polyimid bestehender
Kontaktkörper noch zusätzliche Mittel zum Leiten des elektrischen Stromes enthalten.
809831/0285
R. 3705 Sa /Sm
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kontaktkörper nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein als Schleifbürste
benutzter Kontaktkörper bekannt, der aus Kohlenstoff besteht und der zur Verbesserung der Laufeigenschaften
Esther aliphatischer und anorganischer Säuren enthält. Bei einem derartigen Kontaktkörper besteht jedoch die Schwierigkeit,
diese Zusätze über die gesamte Lebensdauer des Kontaktkörpers in diesem zu binden, so daß die durch diese Zusätze
bewirkten positiven Eigenschaften mehr und mehr verschwinden.
Weiterhin ist auch ein Kontaktkörper bekannt, der im wesentlichen aus Silber und Rheniumdisulfid besteht. Den vorteilhaften
Eigenschaften dieses Kontaktkörpers steht aber dessen hoher Preis gegenüber.
Der erfindungsgemäße Kontaktkörper mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er sehr gute, über seine gesamte Lebensdauer gleichbleibende
Laufeigenschaften hat, daß er sehr preisgünstig
zu fertigen ist und daß er in bestimmten Anwendungsfällen
einem vernachlässigbar kleinen Abrieb unterworfen ist. Speziell in diesen Fällen wird damit auch der Entstehung von kriechströmen
entgegengewirkt. Ferner zeichnet sich der erfindungsgemäße Kontaktkörper durch eine außerordentlich hohe Lebensdauer
und - wegen des nicht vorhandenen Abriebs - durch eine kompakte Bauform aus.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Kontaktkörpers möglich.
../3 809831/0265
- Tf - R. 3705
■j* Sa /Sm
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Figur 1 den Aufbau eines Kontaktkörpers in schematischer, vergrößerter Darstellung, teilweise aufgebrochen,
Figur 2a die Querschnittsfläche an der Schnittlinie II-II in Figur 1 durch einen in einer bestimmten Weise aufgebauten
Kontaktkörper, die Figuren 2b bis 2e Schnitte durch Kontaktkörper, die einen von dem in Figur 2a dargestellten
Aufbau abweichenden Aufbau haben und Figur 3 einen auf einer Andrückfeder einer elektrischen Maschine befestigten
Kontaktkörper, der beispielsweise als Schleifbürste einsetzbar ist.
Ein Kontaktkörper 10 gemäß Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Polyimid. Zum Leiten des elektrischen Stromes sind
jedoch in dem Kontaktkörper Mittel 12 angeordnet. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 sind diese Mittel durch ein
gitterartiges Gebilde 112 aus einem leitfähigem Material gebildet. Zur Verbesserung des Stromdurchgangs kann darüber
hinaus das Polyimid selbst bis zu einem gewissen Grade graphitgefüllt sein. Die Anordnung des gitterartigen Gebildes
112 in dem Kontaktkörper 10 trägt in einem solchen Fall wesentlich zur Festigung des Kontaktkörpers 10 bei. Das
gitterartige Gebilde 112 kann beispielsweise aus einem Metall, vorzugsweise Silber oder Kupfer bestehen. In bestimmten Anwendungsfällen
ist es jedoch von Vorteil, wenn das gitterartige Gebilde 112 ein Gewebe aus Kohlenstoff oder Graphitfasern
bzw. Kunstkohle ist. Dabei ist vornehmlich bei Schleifkontakten die Anordnung des gitterartigen Gebildes 112 so
getroffen, daß wenigstens ein Endabschnitt des Gebildes an einer Kontaktfläche 14 des Kontaktkörpers 10 und/oder an
einer Gegenfläche 16 des Kontaktkörpers 10 freiliegt. Es ist
809831/0285 -'*
- k" - R. 3705
ο Sa/Sra
jedoch auch denkbar, daß in der Gegenfläche 16 des Kontaktkörpers Anschlußmittel befestigt sind, durch welche der
Kontaktkörper 10 an andere Bauelemente anschließbar ist. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform können in dem Kontaktkörper
10 mehrere gitterartige Gebilde 112 in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sein (Figur 2b).
Eine Verbesserung der Festigkeit des Kontaktkörpers 10 kann aber auch erreicht werden, wenn gemäß einer in Figur 2c dargestellten
Ausführungsform die gitterartigen Gebilde 112 in sich schneidenden Ebenen angeordnet sind.
In den beiden in den Fiuren 2b und 2c dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die Mittel 12, bzw. 112 zum Leiten des elektrischen Stromes in dem Kontaktkörper 10 gleichmäßig
verteilt angeordnet.
Gemäß einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform
können die Mittel aber auch durch einzelne Graphitfasern gebildet sein, welche mit ihren einen Enden an der Kontaktflache
I1I des Kontaktkörpers 10 freiliegen. Auch in diesem
Fall können die Graphitfasern in dem Kontaktkörper gleichmäßig verteilt angeordnet sein.
Gemäß einer in Figur 2a dargestellten Ausführungsform sind
jedoch die Graphitfasern 20 in dem Kontaktkörper 10 ungleichmäßig verteilt angeordnet. Im Querschnitt gesehen ergibt
sich in den Randbereichen des Kontaktkörpers 10 eine Häufung von Graphitfasern 20, während im Zentralbereich der Querschnittsfläche
eine Graphitfasern-Verarmung festzustellen ist. Diese Ausführungsform kann jedoch aber auch noch so abgewandelt
werden, daß sich nur in den Randbereichen der Querschnittsfläche des Kontaktkörpers 10 Graphitfasern 20 befinden
(Figur 2d).
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- 9 - R. 3705
Sa/Sm
Gemäß einer in Figur 2e dargestellten Ausfuhrungsform ist
der Kontaktkörper 10 an seiner Mantelfläche mit einer elektrisch leitenden Schicht 2Ί versehen, welche die Mittel
12 bildet. Diese Schicht kann sich jedoch aber auch über die Kontaktfläche 14 und auch über die Gegenfläche 16 des
Kontaktkörpers 10 erstrecken.
Das Einbringen der vorstehend beschriebenen Mittel 12 bzw. und 20 in den Kontaktkörper 10 wird vorzugsweise innerhalb des
VerfahrensSchritts bewirkt, mit dem der Kontaktkörper 10
selbst hergestellt wird. Das Verfahren kann beispielsweise ein Sinter- oder Schmelzvorgang eines Ausgangsmaterials sein.
Es ist jedoch aber auch denkbar, daß der Kontaktkörper 10 mit einem elektrisch leitenden Material bedampft wird, so daß der
elektrische Leiter etwas in den Oberflächenbereich des Kontakt körpers 10 eindringt und somit der Kontaktkörper 10 an seiner
Oberfläche eine sehr gute Leitfähigkeit aufweist.
Insbesondere bei Verwendung des Kontaktkörpers als Schleifbürste einer elektrischen Maschine kann es von Vorteil sein,
wenn der Kontaktkörper wenigstens im Bereich seiner an dem Maschinenkollektor anliegenden Kontaktfläche mit einem
Schleifmittel versehen ist, das beispielsweise durch mineralische oder metallische Schleifkörner oder aber auch durch Glasfasern
gebildet sein kann. Dadurch wird erreicht, daß der mit dem Kontaktkörper zusammenwirkende Maschinenkollektor blank
gehalten wird, so daß stets ein guter Stromübergang sichergestellt ist.
Neben den eben erwähnten Anwendungsbeispiel für den erfindiingsgemäßen
Kontaktkörper bietet sich dessen Anwendung auch als Unterbrecherkontakt in der Zündanlage einer Brennkraftmschine
besonders an. Insbesondere bei diesem Anwendungsfall kann der Träger für den Kontaktkörper ebenfalls aus
Polyimid bestehen, wobei bestimmte Abschnitte des Trägers von den elektrisch leitenden Mitteln freigehalten sind. Diese
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R. 3705 Sa/Sm
Trägerbereiche könnten dann zur isolierten Befestigung des Trägers an anderen Bauteilen verwendet werden. Wie Figur
zeigt, ist es aber auch denkbar, den Kontaktkörper 10 an einem als Tragkörper dienenden elektrischen Leiter 30 zu
befestigen. Dazu wird vorzugsweise ein elektrisch leitender Kleber verwendet.
Neben der schon erwähnten Einzelfertigung der Kontaktkörper ist es jedoch aber auch denkbar, daß aus einem einzigen
Rohling mehrere Kontaktkörper geschnitten werden.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Kontaktkörpers
sind darin zu sehen, daß er sehr preisgünstig hergestellt werden kann. Weiter weist der erfindungsgemäße
Kontaktkörper eine außerordentlich kompakte Bauweise und eine außerordentlich lange Lebensdauer auf. In bestimmten
Anwendungsfällen ist ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kontaktkörpers darin zu sehen, daß er einem vernachlässigbar
kleinen Abrieb unterworfen ist. Dadurch wird auch die Bildung von Kriechströmen verhindert, welche bei den
bekannten Bürsten, im Bereich des Abriebstaubes unvermeidlich sind. Schließlich hat der erfindungsgemäße Kontaktkörper
noch den Vorteil, daß zu seiner Herstellung nur geringe Mengen der teueren Kontaktmetalle erforderlich
sind.
Der übergangswiderstand des erfindungsgemäßen Kontaktkörpers
kann durch die Dichte der Leitungsmittel in dem Kontaktkörper beeinflußt werden. Dabei gilt es auch zu berücksichtigen,
daß alle vorstehend erwähnten Alternativen im Aufbau des Kontaktkörpers 10 miteinander kombinierbar sind.
«09831/02«5
Claims (21)
- R. 3705 Sa/SmAnsprücheί 1. !Kontaktkörper zur Verwendung in einem elektrischen Stromkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) aus einem Polyimid besteht und Mittel (12) zum Leiten des elektrischen Stromes aufweist.
- 2. Kontaktkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) aus einem graphitgefüllten Polyimid besteht.
- 3. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (12) durch Fasern (20) eines elektrisch leitenden Material gebildet sind. - J». Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (12) durch wenigstens einen Metalldraht gebildet sind. - 5. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 2 bis kt dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (12) in dem Kontaktkörper (10) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.809831/0265 <- X - R. 3705Ζ, Sa/Sm
- 6. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Mittel (12) mit ihren Endabschnitten an einer Kontaktfläche (14) und/oder einer Gegenfläche (16) des Kontaktkörpers (10) freiliegen.
- 7. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel nach Art eines gitterförmigen Gebildes (112) in dem Kontaktkörper (10) angeordnet sind.
- 8. Kontaktkörper nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kontaktkörper (10) mehrere gitterförmige Gebilde (112) in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sind.
- 9. Kontaktkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daßin dem Kontaktkörper (10) mehrere gitterförmige Gebildet (112) in sich schneidenden Ebenen angeordnet sind.
- 10. Kontaktkörper nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (12) durch Graphitfasern (20) gebildet sind.
- 11. Kontaktkörper nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte vorzugsweise aus Silber oder Kupfer gefertigt sind.• •/9809831/0265R. 3705 Sa/Sm
- 12. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er als Schleifkontakt mit dem Kollektor einer elektrischen Maschine zusammenwirkt und vorzugsweise im Bereich seiner an dem Kollektor anliegenden Kontaktfläche (I1O mit einem Schleifmittel versehen ist.
- i3· Kontaktkörper nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittel in dem Kontaktkörper (10) angeordnet sind.
- I1I. Kontaktkörper nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittel durch Glasfasern gebildet sind.
- 15. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis I1I, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens ein Teil der Mittel (12) zum Leiten des elektrischen Stromes im Oberflächenbereich des Kontaktkörpers (10) befinden.
- 16. Kontaktkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (12) durch eine die Oberfläche des Kontaktkörpers (10) wenigstens teilweise bedeckende Schicht (2*1) gebildet sind.
- 17. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die als elektrische Leiter dienenden Mittel (12) mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche des Kontaktkörpers (10) in ihrer Dichte abnehmen.../10809831/0265R. 3705 Sa/Sm
- 18. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) mit den Mitteln (12) zum Leiten des elektrischen Stromes in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt ist.
- 19. Kontaktkörper nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) durch Sintern eines Ausgangsmaterials hergestellt ist.
- 20. Kontaktkörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) durch Schmelzen eines Ausgangsmaterials hergestellt ist.
- 21. Kontaktkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktkörper (10) mittels eines elektrisch leitenden Klebers an einem elektrischen Leiter (30) befestigt ist.809831/0265
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