Escobilla (20, 28, 32, 37, 46, 47, 48) para establecer el contacto eléctrico entre una estructura de contacto que se mueve con relación a la escobilla,

en particular un colector de un motor eléctrico, con un cuerpo de escobilla (21) formado de un material que contiene carbono, estando dotado el cuerpo de escobilla sobre su superficie frontal (24, 52) orientada hacia la estructura de contacto, de un dispositivo de esmerilado (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57), caracterizada porque el dispositivo de esmerilado se ha dispuesto sobre la superficie frontal una vez terminado el cuerpo de la escobilla, y presenta un agente adherente (26, 24, 42, 54) y una distribución del grano abrasivo que está situado mediante el agente adherente sobre la superficie frontal

La invención se refiere a una escobilla de carbón para establecer contacto eléctrico con una estructura de contacto que se mueve con relación a la escobilla, en particular un colector de un motor eléctrico, con un cuerpo de la escobilla formado por un material que contiene carbón, estando el cuerpo de la escobilla dotado por su superficie frontal orientada hacia la estructura de contacto, de un dispositivo de esmerilado, así como a un procedimiento para la fabricación de una escobilla de carbón de este tipo.

Las escobillas de carbón de la clase citada inicialmente, que sirven en particular para establecer el contacto eléctrico de una estructura de contacto eléctrica móvil con relación a la escobilla, tal como por ejemplo un colector de un motor eléctrico, mediante un contacto de fricción entre una superficie de contacto de la escobilla y la superficie de contacto del colector, se conocen suficientemente. También son conocidos los efectos perjudiciales resultantes de esta clase especial de establecimiento de contacto eléctrico, que en particular deben achacarse a diferentes causas.

Así, debido a la formación coincidente de las superficies de contacto que solamente se establece después de una primera fase de rodaje del motor eléctrico, resulta con frecuencia primeramente un contacto sólo insuficiente entre la escobilla y la estructura de contacto, de modo que los motores eléctricos no se pueden suministrar directamente después de terminado el montaje sino que es preciso que previamente se efectúe un "rodaje" en un proceso de rodaje independiente, antes de que se haya creado suficiente contacto superficial entre las superficies frontales de las escobillas y la superficie de la estructura de contacto. La realización de unas superficies de contacto insuficientes puede no estar debida exclusivamente a una superficie de contacto de la escobilla que no tenga una forma ideal sino también porque la superficie de la estructura de contacto esté dotada de una pátina o haya irregularidades en la superficie de la estructura de contacto.

Para eliminar tal pátina o tales irregularidades de la superficie de la estructura de contacto es conocido el sistema de dotar las escobillas de un dispositivo de esmerilado en la zona de su superficie frontal que forma la superficie de contacto. Así el documento DE 27 34 749 A1 muestra la realización de una escobilla con un elemento esmerilador alojado en una ranura de alojamiento realizada en la superficie frontal de la escobilla, que sirve para eliminar desviaciones en la topografía de la superficie frontal y de la superficie de contacto de la estructura de contacto mediante el esmerilado de los puntos elevados de la estructura de contacto o para eliminar una corrosión superficial.

Por el documento DE-A-102006047085 se conoce una escobilla con un cuerpo de escobilla dotado de partículas abrasivas en una zona frontal en forma de arco.

El documento DE-A-210329 da a conocer una escobilla con un cuerpo de escobilla de carbón que está cargado de un soporte de abrasivo.

El documento DE-A-193246 muestra una escobilla con un cuerpo de escobilla de carbón al que se le han añadido según una forma de realización granos de piedra pómez uniformemente distribuidos, o en otra forma de realización, cuerpos de pulido que están incorporados en el cuerpo de carbón.

La fabricación de una escobilla con un elemento de esmerilado alojado de este modo en el cuerpo de la escobilla resulta muy engorrosa en la práctica, ya que para disponer el elemento de esmerilado en el cuerpo de la escobilla es preciso que después de la fabricación del cuerpo de la escobilla se requiera todavía un mecanizado con arranque de viruta del cuerpo de la escobilla para formar la ranura de alojamiento del elemento abrasivo.

La presente invención se basa por lo tanto en el objetivo de proponer una escobilla con dispositivo de esmerilado integrado, que sea de fabricación sencilla, debiendo poder combinarse especialmente con facilidad la realización del dispositivo de esmerilado combinándolo con el procedimiento de fabricación para la creación del cuerpo de la escobilla.

En la escobilla conforme a la invención, el dispositivo de esmerilado presenta un agente adherente y una distribución de grano abrasivo que después de la terminación del cuerpo de la escobilla se ha dispuesto sobre la superficie frontal mediante el agente adherente.

La escobilla realizada conforme a la invención permite por lo tanto fabricar un cuerpo de escobilla mediante un proceso de fabricación convencional, en cuyo extremo el cuerpo de la escobilla está dotado de una superficie frontal que ya presenta la topografía adecuada para establecer el contacto con la estructura de contacto. La disposición del dispositivo de esmerilado sobre la superficie frontal se realiza mediante un agente adherente que establece una unión mecánica entre un grano de esmerilado abrasivo, es decir por ejemplo una harina de piedra pómez, y la superficie frontal.

De este modo la superficie frontal del cuerpo de la escobilla configurada conforme a la superficie de la estructura de contacto, no se ve perjudicada por una parte en su topografía superficial por el dispositivo de esmerilado. Esto tiene especialmente como consecuencia que, una vez gastado el dispositivo de esmerilado que se va consumiendo por el contacto abrasivo con la estructura de contacto, la superficie frontal entra desde un principio plenamente en contacto con toda su superficie con la estructura de contacto. De este modo está disponible ya durante un primer contacto de la superficie frontal con la estructura de contacto toda la sección de la escobilla para el paso de la corriente a la estructura de contacto, sin que por una reducción de la dimensión de la superficie de contacto llegue a producirse un aumento de la resistencia de contacto. Por otra parte y debido al hecho de que el dispositivo de esmerilado presenta una distribución de grano abrasivo aplicado sobre la superficie frontal mediante el agente adherente se tiene la seguridad de que las propiedades eléctricas del material que contiene carbono utilizado para la fabricación del cuerpo de la escobilla están disponibles de forma ilimitada, sin que después del primer contacto de la superficie frontal ningún aditivo abrasivo en el cuerpo de la escobilla pudiera lugar a producir un empeoramiento de las propiedades eléctricas.

En los ensayos se ha comprobado que la vida útil de las escobillas dotadas del dispositivo de esmerilado conforme a la invención aumenta considerablemente en comparación con escobillas convencionales debido al comportamiento de rodaje determinado por el dispositivo de esmerilado.

De acuerdo con una forma de realización preferente de la escobilla, el agente adherente sirve como estructura de posicionamiento para la disposición definida en el espacio del grano abrasivo. De forma correspondiente, el grano abrasivo está alojado distribuido directamente en el agente adherente, por lo que no se requiere ningún sustrato independiente para la disposición distribuida uniformemente del material en grano.

En una forma de realización alternativa de la escobilla el agente adherente sirve para la unión entre una estructura de posicionamiento que define la disposición espacial del material de grano abrasivo, con la superficie de contacto. De este modo se tiene la posibilidad de proceder a una diferenciación funcional entre el agente adherente y la estructura de posicionamiento, de modo que el agente adherente puede estar realizado exclusivamente en cuanto a sus propiedades de material sin que sea necesario tener en cuenta para ello de elegir para el agente adherente un material que permita la producción de una disposición del grano abrasivo distribuido uniformemente en el espacio, por ejemplo en forma de una suspensión. Por lo tanto se tiene también la posibilidad de elegir el material para la realización de la estructura de posición con independencia del agente adherente, y elegir por ejemplo como estructura de posicionamiento un sustrato con una estructura textil o de un género no tejido, sobre el cual está dispuesto el grano abrasivo con un tamaño y distribución de grano definidos.

Según que el agente adherente sirva él mismo como estructura de posicionamiento o únicamente para unir la estructura de posicionamiento con la superficie frontal, puede ser ventajoso si el agente adherente y/o la estructura de posicionamiento se realizan de modo eléctricamente conductor. De acuerdo con esto, el grano de esmerilado abrasivo se puede elegir con independencia de eventuales... [Seguir leyendo]

1. Escobilla (20, 28, 32, 37, 46, 47, 48) para establecer el contacto eléctrico entre una estructura de contacto que se mueve con relación a la escobilla, en particular un colector de un motor eléctrico, con un cuerpo de escobilla (21) formado de un material que contiene carbono, estando dotado el cuerpo de escobilla sobre su superficie frontal (24, 52) orientada hacia la estructura de contacto, de un dispositivo de esmerilado (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57),

caracterizada porque

el dispositivo de esmerilado se ha dispuesto sobre la superficie frontal una vez terminado el cuerpo de la escobilla, y presenta un agente adherente (26, 24, 42, 54) y una distribución del grano abrasivo que está situado mediante el agente adherente sobre la superficie frontal.

2. Escobilla según la reivindicación 1,

caracterizada porque

el agente adherente (26, 42) sirve como estructura de posicionamiento para la disposición definida en el espacio del grano abrasivo (27).

3. Escobillas según la reivindicación 1,

caracterizadas porque

el agente adherente (34) sirve para unir con la superficie frontal (24, 52) una estructura de posicionamiento (35) que define el grano abrasivo en su disposición tridimensional.

4. Escobilla según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

por lo menos el agente adherente o la estructura de posicionamiento están realizadas de forma eléctricamente conductora.

5. Escobilla según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizada porque

por lo menos el agente adherente o la estructura de posicionamiento están dotadas de un aditivo eléctricamente conductor.

6. Escobilla según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizada porque

el agente adherente (54) está aplicado sobre la superficie de contacto (52) únicamente por zonas. 7. Procedimiento para la fabricación de una escobilla según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado por

las siguientes fases del proceso:

- preparación de un cuerpo de escobilla (21) formado de un material que contiene carbono, y

- disposición de un dispositivo de esmerilado (25, 29, 33, 49, 50, 51, 57) que presenta una distribución de un grano abrasivo (27) sobre la superficie frontal (24, 52) del cuerpo de la escobilla, mediante un agente adherente (26, 34, 42, 54) aplicado sobre la superficie frontal.

8. Procedimiento según la reivindicación 7,

caracterizado porque

el grano abrasivo (27) se añade al agente adherente (26) antes de aplicar éste sobre la superficie frontal (24, 52). 9. Procedimiento según la reivindicación 7,

caracterizado porque

en una primera fase del proceso se aplica el agente adherente (42) sobre la superficie frontal (24) del cuerpo de la escobilla (21), y en una siguiente fase del proceso tiene lugar la unión entre el grano abrasivo (27) con el agente adherente (42).

5 10. Procedimiento según la reivindicación 9,

caracterizado porque

la unión del grano abrasivo (27) con el agente adherente (42) tiene lugar mediante una recepción del grano abrasivo desde un depósito de grano abrasivo. 11. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque para unir el grano abrasivo (27) con el agente adherente (34) se aplica sobre el agente adherente una estructura de posicionamiento (35) que presenta el grano abrasivo con una disposición definida en el espacio.