Uhlíková kefka s napájacím káblom
Stiahnuť PDF súbor.
Text
Technické riešenie sa týka uhlíkovej kefky s napájacím káblom, ktorý je vytvorený ako vopred zhotovený, izolovaný kábel zo skupiny jednotlivých drôtov a z izolačného plášťa, ktorý ich obklopuje,pričom koncový úsek napájacieho kábla je odizolovaný odstránením izolačného plášťa a zavedený do slepého otvoru uhlíkovej kefky a tam upevnený pomocou prášku natlačeného do slepého otvoru a zhutneného okolo napájacieho kábla.Uhlíkové kefky sa používajú V elektrických strojoch, najmä elektromotoroch a napáj ací kábel slúži na privádzanie prúdu k uhlíkovej kefke alebo na odvádzanie prúdu z uhlíkovej kefky. V určitých prípadoch musia uhlíkovć kefky pracovať V médiu, ktoré je korózne pre napájací kábel. Príkladom tohto sú elektromotory pre palivové čerpadlá, ktoré sú celkom ponorené do paliva. Určité palivá, najmä palivá s prísadou metanolu alebo etanolu, majú na základe svojej relatívne vysokej vodivosti V oblasti mikrosiemensov eletrolyticky korozívny účinok na diely, ktoré sú z medi alebo zliatin medi. Pretože sa nedá obisť bez použitia medi napríklad na napájací kábel uhlíkovej kefky, vzniká problém chránit napájací kábel najmä V oblasti jeho spojenia s uhlíkovou kefkou proti prístupu takých korózne pôsobiacich médií.Na ochranu medeného drôteného lanka, ktoré slúži ako napájací kábel pre uhlíkovú kefku, je známe vybaviť jednotlivé drôty drôteného lanka kovovou povrchovou vrstvou napríklad z niklu (DE 30 16 086 A 1) alebo z cinu alebo striebra. Nevýhodou niklu je jeho vysoká tvrdosť a krehkosť, ktorá vedie ktomu, že sa potom drôtené lanko stane veľmi tuhým a že sa môže vrstva niklu odlupovať. Okrem toho je nike alergén, ktorý môže viesť pri styku s pokožkou, napríklad pri montáži, k jej podráždeniu. Okrem toho podliehajú všetky také kovové vrstvy principiálne chemickému Vzájomnému pôsobeniu s okolím a sú preto náchylné na koróziu, najmä napriklad V prostredí, ktoré obsahuje siru, ako je tomu pri styku s plynnýrn HZS alebo s palivami obsahujúcimi siru.Z DE 34 03 512 C 2 je známe napojenie prúdu pre uhlíkové kefky, odolávajúce palivu, pri ktorom sa používa medené drôtené lanko, ktorého jednotlivé drôty sú vybavené izolujúcou vrstvou laku. Toto drôtené lanko sa na svojom konci ponára do kúpeľa pájky, aby sa z jednotlivých drôtov odstránila vrstva laku a aby sa tieto drôty súčasne pocínovali a následne napríklad pripevňovali pomocou stlačeného kontaktu na uhlíkovej ketke. Miesto styku sa môže navyše utesniť pomocou polytetrafluóretylénového laku. Hlavnou nevýhodou týchto uhlíkových kefiek je ich nákladná výroba, ktorá sa nechá len ťažko integrovať so zvyčajným postupom pri sériovej výrobe uhlíkových keñek s napájacím káblom.Dobrú ochranu proti korózii na základe výmeny elektrónov ponúka izolujúca umelohmotná vrstva na kovovom kábli. Je známe to, že sa celá uhlíková kefka spolu s káblom obstrekne opláštenim z umelej hmoty, pričom sa diel tvorený uhlíkovou kefkou a káblom musi vložiť do vstrekovacej formy. Tým sú dané minimálne hrúbky vrstvy, ktoré vedú k výraznému zníženiu pohyblivosti kábla a k obmedzeněmu pohybu kefiek v keíkovej šachte. Obstreknutie je ďalej prídavný krok spôsobu a zvyšuje výrobné náklady.Skôr uvedená uhlíková kefka je známa z DD 249 793 Al. Táto Lihlíková kefka má ako napájací kábel drôtené lanko vybavené izolačným plášťom, ktorého koncový úsek sa odizoluje odstránením izolačného plášťa, potom obklopí kovovým materiálom na vyrovnanie hrúbky a potom sa upevní pomocou stlačeného kontaktu v slepom otvore uhlíkovej kefky. Táto známa uhlíková kefka nie je ale určená na prevádzku v koróznej kvapaline a nie je pre ňu vhodná, pretože korózna kvapalina môže vniknúť neutesnenou medzerou medzi koncovou plochou izolačného plášťa kábla a stlačeným kontaktom a dostať sa k medenému drôtenému lanku.US 3 148 295 A opisuje uhlíkovú kefku s napájacím káblom, ktorého drôtový lankový vodič je zasunutý do slepého otvoru uhlíkovej kefky a V jeho spodnej oblasti spojený s uhlíkovou kefkou stlačeným kontaktom. Nad stlačeným kontaktom je slepý otvor vybavený rozšírením, V ktorom je utesnene umiestnený spodný koniec izolačnej objímky následne umiestnenej na drôtenom lankovom vodiči. Táto konštrukcia je málo Vhodná pre sériovú výrobu.GB 727 349 A, US 3 064 l 5 l A, US 2 866112 A, US 1453 793 A, US 4 075 524 A, EP 0148 035 B 1 a DE 745 975 A opisujú uhlíkové kefky, na ktorých je V slepom otvore upevnený pomocou stlačeného kontaktu vždy holý napájací kábel bez izolačného plášťa, ktorý môže byť tiež utesnený umelou hmotou.Úlohou technického riešenia je poskytnúť uhlíkovú kefku s napájacím káblom, ktorý zabezpečuje dobrú ochranu medeného drôteného lanka napájacieho kábla proti prístupu elektrolytov a iných ko 10róznych médií a ktorého výroba je jednoduchá a cenovo priaznivá a nechá sa dobre zlúčiť s tradičnou sériovou výrobou uhlikových keñek.Táto úloha rieši uhlíkovú kefku s napájacím káblom, ktorý je vytvorený ako vopred zhotovený,izolovaný kábel zo skupiny jednotlivých drôtov a z izolačného plášťa, ktorý ich obklopuje, pričom koncový úsek napájacieho kábla je odízolovaný odstránením izolačného plášťa a zavedený do slepého otvom uhlíkovej kefky a tam upevnený pomocou prášku natlačeného do slepého otvoru a zhutneného okolo napájacieho kábla, pričom technické riešenie spočíva v tom, že je dĺžka odizolovaného koncového úseku napájacieho kábla v pomere k dĺžke slepého otvoru dimenzovaná tak, že je izolačný plášť napájacieho kábla ponorený do slepého otvoru a jeho spodná hrana leží hlbšie ako je homá hrana slepého otvoru, že natlačený prášok vypĺňa slepý otvor až do takej výšky, ktorá leží vyššie ako spodná hrana izolačného plášťa tak, že sa prášok, natlačený v prstencovom priestore, nachádza medzi izolačným plášťom a vnútornou stenou slepého otvoru a že vytvrdená umelá hmota, primiešaná k natlačeněmu prášku a alebo naňho navrstvená tvorí utesneníe medzi vonkajšou plochou izolačného plášťa a vnútornou stenou slepého otvoru.Pri uhlíkovej kefke sú výhodne jednotlivé drôty odizolovaných koncových úsekov napájacieho kábla roztiahnuté v slepom otvore a tvoria rozšírenie napájacieho kábla.Natlačeným práškom je výhodne prášok z dobre vodivého kovu, najmä medi alebo striebra.Umelá hmota prirr 1 iešaná k natlačenému prášku je výhodne práškovitá a skvapalniteľná teplom a jej množstvo je odmerané tak, že vypĺňa medzipriestory medzi kovovými časticarni natlačeného prášku, ale nebráni kovovému styku medzi časticami natlačeného prášku.Umelá hmota tvorí na povrchu natlačeného prášku výhodne súvislý film z umelej živice.Izolačný plášť napájacieho kábla je výhodne z termoplastickej a/alebo elastomémej umelej hmoty,ešte výhodnejšie z fluórového polyméru.Jednotlivé drôty napájacieho kábla sú výhodne z medi a sú vybavené kovovou povrchovou vrstvou, najmä zo striebra alebo cinu, chrániacou ich proti korózii.Technické riešenie umožňuje použiť bežne predávaný ohybný kábel, vybavený izolačným plášťom z tunelej hmoty a spojiť ho s pomocou zvyčajnej techniky tlačených kontaktov s uhlíkovou kefkou tak, že je kov kábla chránený proti všetkému pristupu elektrolyticky a korózne pôsobiacich médií.Prehľad obrázkov na výkresochFormy uskutočnenia technického riešenia sú podrobnejšie objasnené pomocou výkresov, na ktorých znázorňujeobr. 1 rez uhlíkovou kefkou v oblasti napojenia kábla podľa prvého uskutočnenia technického riešenia, obr. 2 V rovnakom znázomení, ako je na obr. l, inú formu uskutočnenia technického riešenia.Podľa obr. 1 je v telese 1 uhlíkovej kefky vytvorený slepý otvor 2. V ňom je upevnený koniec napájacieho kábla 3, ktorý pozostáva z mnohých jednotlivých drôtov 4, ktoré sú spolu spletené do drôteného lanka, a z izolačného plášťa 5 z umelej hmoty. Na koncovom úseku kábla 3 je izolačný plášť 5 odstránený odizolovanim, takže sú konce jednotlivých drôtov 4 voľné. Pri zasúvaní kábla 3 do slepého otvoru 2 sa konce jednotlivých drôtov 4 pritláčajú proti dnu slepého otvoru 2 tak, že sa tlačia a rozťahujú, takže sa rozplietajú a tvoria hribovité rozšírenie kábla.Dlžka odizolovaného koncového úseku je dimenzovaná tak, že sa izolačný plášť 5 kábla 3 ponori do slepého otvoru 2, takže spodný koniec izolačného pása S leží hlbšie, ako horná hrana slepého otvoru 2. Do takto vzniknutého prstencovitého priestoru medzi vonkajšou plochou izolačného plášťa 5 a vnútomou obvodovou plochou slepého otvoru 2 sa natlačí kovový prášok 6 zmiešaný s umelou živicou, takže sa kábel 3 mechanicky upevní v slepom otvore 2. Navyše sa umelá živica, primiešaná ku kovovému prášku, nechá stvrdnúť, pričom môže ísť o samovytvrdzovaciu živieu alebo sa na vytvrdenie použije tepelná úprava. Pomocou vytvrdzovacej živice obsiahnutej V stlačenej hmote 6 z kovového prášku a umelej živice, vpravenej do slepého otvoru 2, sa dosahuje utesnenie medzi vonkajšou plochou izolačného plášťa 5 a vnútomým obvodom slepého otvoru 2, takže je V slepom otvore 2 mecha lOnicky spoľahlivo držaný nielen koniec kábla 3, ale sa aj zabraňuje každému prístupu koróznych médií k rozpleteným koncom 4 jednotlivých drôtov kábla na dne slepého otvoru 2.Kovový prášok zmiešaný s umelou živicou, vpravený do slepého otvoru 2, môže byť medený prášok. Aby sa ďalej zlepšila odolnosť voči korózii, môže byť medený prášok pokrytý vrstvou striebra.Pretože má byt z dôvodu účinnosti a ohrevu prechodový odpor medzi káblom a uhlíkovým telesom pokiaľ možno malý, používa sa ako stlačený prášok výhodne vysoko vodivý kovový prášok, ako med alebo striebro. Pri spôsobe natlačenia sa kovový prášok stlači, takže sa stykové plochy medzi časticami prachu zväčšia. Pridaná umelá živica nesmie pritom vytvoriť žiadny izolujúci film zo živice medzi časticami prášku. Preto sa umelá živica pridáva k stlačenému prášku v pevnej forme, t. z. taktiež ako prášok. Výhodne sa používajú umelé živice zo skupiny fenolových živíc. Výhodou tejto skupiny živíc je to, že pri vytvrdzovani živice dochádza k roztaveniu a kvapalná živica sa rozdeľuje do zvyšných pórov medzi stlačeným stláčaným práškom. Pri dostatočne nízkej viskozite tekutej živice sa kvapalná vytvrdzovacia umelá živica dostane kapilámym účinkom na povrch stlačeného prášku, kde môže vytvárať tesniaci film zo živice.Optimálne množstvo umelej živice, pridanej k stlačenému prášku, sa môže ľahko stanovovať pokusmi a závisi od poréznosti stlačeného stláčaného prášku a viskozity roztavenej umelej živice. Dá sa použiť napríklad l až 10 hmotn., výhodne 2 až 8 hmotn. umelej živice, vztiahnuté na množstvo kovového prášku.Najlepšie sa hodia živice s čo najnižšou viskozitou taveniny. Tiež je dôležité, aby sa živica roztavila až po natlačení a zhutnení kovového prášku. Preto sa najlepšie hodia tepelne vytvrditeľné živice. Proces vytvrdzovania sa môže zabudovať V nasledujúcom spôsobe po tlačení a zhutňovaní kovového prášku, v ktorom sa uhliková kefka zohreje a potom sa naštartuj e so živicou vytvrdzovací proces.lzolačný plášť 5 kábla 3 pozostáva z vhodnej, korózne odolnej umelej hmoty. Zvlášť výhodné sú preto tluórové polyméry, ako napr. tetratluóretylén.Pri forme uskutočnenia, znázomenej na obr. 2, sú rovnaké diely ako na obr. 1 označené rovnakými vzťahovými značkarni a bližšie sa nevysvetľujú. Na rozdiel od obr. 1 je pri forme uskutočnenia podľa obr. 2 nad stláčanou práškovou hmotou 6, vpravenou do slepého otvoru 2, vytvorené utesnenie 7 z laku z umelej živice, výhodne z lluoropolyméru, ako je tetrafluóretylén. V tomto prípade môže byť množstvo umelej živice, primiešame ku kovovému prášku v stláčanej kontaktnej hmote 6, znížené alebo celkom vypustené.Na výkresoch je znázornený len koniec kábla 3 napojený na uhlikovú kefku 1. Na jeho druhom konci sa kábel uhlíkovej kefky známym spôsobom navari, pritlačí alebo priletuje na kontaktovú zástavku, pretože sa aj tu vyskytujú obnažené kovové povrchy, je možné tieto diely taktiež vybaviť zapuzdrenim, ktore chrám proti korózii, napriklad pomocou zmršťovacej hadice alebo vrstvou prášku alebo zastriekaním. Tento krok môže byť zahrnutý do nasledujúceho spôsobu montáže.Uhliková kefka s napájacim káblom zabezpečuje dobrú ochranu medeného drôteného lanka napájacieho kábla proti pristupu elektrolytov a iných koróznych médií.l. Uhliková kefka (l) s napájacim káblom (3), ktorý je vytvorený ako vopred zhotovený, izolovaný kábel zo skupiny jednotlivých drôtov (4) a z izolačného plášťa (5), ktorý ich obklopuje, pričom koncový úsek napájacieho kábla (3) je odizolovaný odstránením izolačného plášťa (5) a zavedený do slepého otvoru (2) uhlíkovej kefky (l) a tam upevnený pomocou prášku (6) natlačeného do slepého otvoru (2) a zhutnenćho okolo napájacieho kábla (3), v y z n a č u jc a s a t ý m , že dlžka odizolovaného koncového úseku napájacieho kábla (3) je v pomere k dlžke slepého otvoru (2) dimenzovaná tak, že je izolačný plášť (5) napájacieho kábla (3) ponorený do slepého otvoru (2) a jeho spodná hrana leží hlbšie ako je horná hrana slepého otvoru (2),že natlačený prášok (6) vyplňa slepý otvor (2) až do takej výšky, ktorá leží vyššie ako spodná hrana izolačného plášťa (5) tak, že sa prášok (6) natlačený v prstencovom priestore, nachádza medzi izolačným plášťom (5) a vnútornou stenou slepého otvoru (2) a že vytvrdená umelá hmota, primiešaná k natlačenému prášku (6) a alebo naňho navrstvená tvori utesnenie medzi vonkajšou plochou izolačného plášťa (5) a vnútornou stenou slepého otvoru (2).2. Uhlíková kefka (l) podľa nároku l, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že sú jednotlivé drôty(4) odizolovaných koncových úsekov napájacieho kábla (3) roztialmuté v slepom otvore (2) a tvoria rozšírenie napájacieho kábla (3).3. Uhlíková keña (l) podľa nároku 1 alebo 2, v y z n a č uj ú c a s a tý m, že je natlače 5 ným práškom (6) prášok z dobre vodivého kovu, najmä medi alebo striebra.4. Uhlíková kefka (l) podľa nároku 3, v y z n a č uj ú c a s a tý m, žeje umelá hmota primiešaná k natlačenému prášku (6) práškovitá a skvapalniteľná teplom a jej nmožstvo je odmeranć tak,že vypĺňa medzipriestory medzi kovovými časticami natlačeného prášku (6), ale nebráni kovovému styku medzi časticami natlačeného prášku (6).10 5. Uhlíková kefka (1) podľa nároku 4, v y z n a č uj ú c a s a tý m , že umelá hmota tvorí na povrchu natlačeného prášku (6) súvislý film z umelej živice.6. Uhlíková kefka (l) podľa niektorého z nárokov l až 5, v y z n a č uj ú c a s a tý m, že je izolačný plášť (5) napájacieho kábla (3) z termoplastickej a/alebo elastomérnej umelej hmoty.7. Uhlíková kefka (l) podľa nároku 6, v y z n a č uj ú c a s a tý m, že je izolačný plášť8. Uhlíková kefka (l) podľa niektorého z nárokov l až 7, v y z n a č uj ú c a s a t ý m, že sú jednotlivé drôty (4) napájacieho kábla (3) z medi a sú vybavené kovovou povrchovou vrstvou,najmä zo striebra alebo cínu, chrániacou ich proti korózii.
MPK / Značky
MPK: H01R 39/00
Odkaz
<a href="http://skpatents.com/7-u5005-uhlikova-kefka-s-napajacim-kablom.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Uhlíková kefka s napájacím káblom</a>