162177. lajstromszámú szabadalom • Kommutátorok és csószógyűrűk villamos gépekhez és eljárás azok előállítására

3 162177 4 alakitani, és hogy azok a kommutátorok, amelyek kettős, fém és kerámia anyagból állnak, vagyamelyeket szén és kerámia anyagból nyilasokon átnyomott csőalaku rudakból állitanak elő, amelyek lényegében kerámiai szigetelő és vezetőképes szénréteg közötti kompromisszumos megoldások. Végül ismert olyan gyártási eljárás, amelynél kiindulőanyagul rézcső szolgál, amelyet megfelelő hosszúságúra darabolnak fel, a darabok két végének átmérőjét csökkentik, e végeket olyan módon bevágják, hogy a bevágások között nyelvek jönnek létre, a nyelveket behajlítják, és a kollektoragyra a befűrészelt gyűrűket bakelittel felerősítik és szegmensekre osztják fel. Ennél az eljárásnál is túlságosan sok munkára van szükség. Ezért találmányunk célja a nem-fémes anyagokból álló kommutátorok, csuszógyürük és egyéb csúszó érintkezők idő előtti kopásának a rézréteg biztos rögzítése révén való csökkentése, a kefeszikrázás csökkentésére optimális mechanikai ütésmentes körforgás elérése és a híradástechnika frekvenciaspektrumában a zavarforrások csökkentése. Találmányunk feladata az ilyen kommutátorok és csuszógyürük előállításához a hordozóanyag szerkezetének, a hordozóanyaggal kapcsolatban ható anyagok összetételének, illetve a szükséges eljárási munkafolyamat célszerű megváltoztatása, illetve a kommutátorok és csuszógyürük előállításához ismert eljárási munkafolyamatok felhasználása. A találmány a kitűzött feladatot azzal oldja meg, hogy a kommutátorok vagy csuszógyürük kerámiai szinteranyagokból álló hengeres alaptesteire hatszögű fényes grafitréteget csapatunk le pirolizis utján, amely grafitrétegre azután ismert módon elektrolitikusan egy vagy több fémet választunk le. Lényegében bármilyen üvegesre égetett kerámiai anyag használható akkor, ha technológiailag biztositható az elektromosan vezető bevonatok jő tapadó képessége és szilárdsága. Azonban mind elektromos szigetelőképesség, mind az elektromosan vezető anyaghoz való szükséges tapadőképesség szempontjából különösen alkalmasak a tűs tűzálló aluminiumszilikát keményporcelánok. A találmány szerinti kommutátorok és csuszógyürük előállítása egy újszerű eljárás alkalmazásán alapul, amellyel a vezető anyagnak alkalmazási célnak megfelelő, stabil kerámiai anyagra való kötését lehet biztosítani. Megmunkálás céljára kerámiai szinteranyagokból való hengeres alaptesteket alkalmazunk, amelyek köpenyfelületei szokásos módon finoman köszörültek. A kerámiai alaptestek kerámiai felületeinek fihonrköszörüléstkövetőfémezését három munkamüvelettel érjük el. Ezek a következők: 1. Pufferolt hidrogénfluoridoldattal való szelektív maratás és deionizált vízben való, ezt követő mosás. 2. Fényes grafitrétegnek kb. 1000 C°-on vákuumban, 10 és 50 Ohm közötti felületi ellenállásértékű, pirolizis utján való leválasztása. 3. Egy vagy több fémnek a várható kopásnak megfelelő vastagságban való elektrolitikus leválasztása. A kommutátorokhoz és csuszőgyUrükhöz való kerámiai alaptestek elektrolitikus utón végzett fémmel való bevonása helyett - amihez feltételezzük, hogy az elektromosan vezető réteg szénréteg - a felhasználni kivánt, illetve felhasználási területnek megfelelően a kommutátorok és csuszógyürük kerámiai alaptesteire vákuumban párologtathatunk fémeket vagy fémötvözeteket, felvihetjük a fémréteget vákuumban katódporlasztás vagy kefe révén, az elektromosan vezető kerámiai mázokat - az úgynevezett Cermet-rétegeket—beégethetjük, vagy beégethetünk szerves kötésű vezetőpépeket is. Ezeket az ilyen módon előállított elektromosan vezető felületeket vizes kémiai utón, azaz elektrolitikus, illetve áram nélküli galvanikus eljárások alkalmazása révén a kitűzött feladatoktól függően meghatározható fémvastagságokra növelhetjük. A kommutátorokhoz és csuszógyürükhöz való hengeres alaptestek elektromosan vezető felületeinek vastagításához, illetve erősítéséhez további lehetőséget nyújt a felület ónozása és ezt követőenhelyesen illesztett fémhüvely felforrasztása. A tekercscsatlakozások éríntkeztetése céljából a kerámiai hengeres alaptest bőrkemény állapotában az egyik homlokoldalban a tekercscsatlakozások számának megfelelő, a csúszó érintkezőfelületeknél kezdődő kimunkálásokat képezünk ki. A találmányt részleteiben a rajzon vázolt példaképpen! kiviteli alakokkal kapcsolatban ismertetjük. Az 1. ábra egy példaképpeni háromlamellás kommutátor metszete. A 2. ábra egy fémezés előtti állapotban levő csuszógyürü perspektivikus vázlata. A köszörült, tüs tűzálló aluminiumszilikát keményporcelánből álló hengeres 1 alaptesteket pufferolt hidrogénfluoridoldattal szelektíven maratjuk. Ismert, hogy ilyen kerámiai szinteranyagoknál az üvegfázis és az égetett anyagban levő sziliciumdioxid összetevőfluorsawal végzett maratás révén aránylag könnyen eltávolítható, minek eredményeként a felületen az oldhatatlan tüs tűzálló aluminiumszilikát komponens dúsul. A maratást semmi esetre sem szabad oly sokáig végezni, hogy a tűs tűzálló aluminiumszilikát a szilárd szövezettől elszigetelődjön. Ez legcélszerűbben egy pufferolt maratóoldat alkalmazása révén érhető el, amelynél az aktiv hidrogénfluorid koncentrációt kémiai egyensúly révén a maratás teljes időtartama alatt tartjuk. Ebben az esetben a maró hatás mértékeként a könnyen mérhető "maratási idő" nagyságát választhatjuk. Ez után a maratási folyamat után a kerámiai felületen nem-irányitott tüs tűzálló aluminiumszilikátból álló, egységes szerkezet van, amely az ez után felvinni kivánt rétegek részére ideális tapadási, kötési tulajdonságú. A puff érrendszer alkalmazása esetén a felület durva repedése semmiképpen nem következhet be, mivel a szelektív maratási lebontás csak 10~4 és 10~2 mm értékek között van. A maratási folyamatból származó valamennyi lerakódás deionizált vizzel való intenziv mosás és öblités révén könnyen eltávolitható. Az igy maratott, hengeres 1 alaptestet ezt követően egy vákuumszénitő kemencében kb. 10 higanymilliméternek megfelelő nyomáson ős kb. 1000 C°-on 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2