DE3217217A1 - Kontaktbuerste und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Kontaktbuerste und verfahren zu ihrer herstellung

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DE3217217A1
DE3217217A1 DE19823217217 DE3217217A DE3217217A1 DE 3217217 A1 DE3217217 A1 DE 3217217A1 DE 19823217217 DE19823217217 DE 19823217217 DE 3217217 A DE3217217 A DE 3217217A DE 3217217 A1 DE3217217 A1 DE 3217217A1
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Shigeru Mishima Shizuoka Ikegami
Takashi Sunto Shizuoka Osaki
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Japan Marine Machinery Development Association
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Toho Beslon Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/24Laminated contacts; Wire contacts, e.g. metallic brush, carbon fibres
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/12Manufacture of brushes

Description

TOHO BESLON CO., LTD., TOKYO /JAPAN SUMITOMO HEAVY INDUSTRIES, LTD., TOKYO /JAPAN
JAPAN MARINE MACHINERY DEVELOPMENT ASSOCIATION, TOKYO /JAPAN
Kontaktbürste und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft Hochleistungskontaktbürsteh für die Verwendung als elektrische Leiter und insbesondere Kontaktbürsten, die Kohlefasern enthalten und deren Leitfähigkeit durch Metallbeschichtung erhöht worden ist, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
* Graphitklötzchen oder Klötzchen aus einer Graphit-Metall-Pulvermischung haben bisher als Kontaktbürsten gedient. Diese Graphitbürsten sind jedoch brüchig, und darüber hinaus werden durch neuere Portschritte bei elektrischen Maschinen Werkstoffe benötigt, die eine höhere Stromleitfähigkeit besitzen. Aus diesen Gründen wurde vorgeschlagen, Kontaktbürsten mit Kohlenstofffasern zu verwenden. ' ·
Da Kohlenstoffasern elektrisch leitfähig und flexibel sind, haben unter Verwendung derartiger Kohlenstofffasern hergestellte Bürsten eine höhere Stromleitfähigkeit und bessere Gleiteigenschaften als herkömmliche Bürsten in Gestalt von Graphitklötzchen. Durch Beschichten der Kohlenstoffasern mit einem Metall läßt sich die elektrische Leitfähigkeit noch weiter steigern. Derartige
Bürsten sind z.B. in der US-PS 3 821 024 beschrieben.
Die Stromleitfähigkeit kann einer solchen Bürste mittels eines Vielfachpunktkontakts vermittelt werden, indem ein Ende der Kohlenstoffasern mit einer Kappe verbunden wird, wodurch die elektrische Leitfähigkeit jeder Faser ausgenutzt wird, während das andere Ende der einzelnen Fasern frei bleibt, so daß es frei beweglich ; ist. Um diese Anordnung der metallbeschichteten Kohlenstoffasern zu erhalten, werden Verfahren angewendet, bei denen ein Ende des Faserbündels durch einen Klebstoff befestigt oder an Metallplatten festgeklebt wird, um so eine Basis herzustellen. Diese Verfahren geben jedoch Anlaß zu Schwierigkeiten, d.h., die Stromleitfähigkeit ist herabgesetzt, und die Kohlenstoffasern unterliegen der Gefahr, sich abzulösen oder zu brechen. Außerdem stellt der Widerstand der Verbindung der Basis mit der Kappe und der Kappe mit einem Draht eine Problemstelle dar. Speziell bei dem Verbinden der Basis mit der Kappe ist es nötig, Techniken wie Löten oder Schweißen anzuwenden, weil die Oxydation der Kohlenstoffasern und Reaktionen zwischen den Kohlenstofffasern und dem Metall vermieden werden sollten. In diesem Fall werden jedoch sehr eingehende Kontrollen benötigt, so daß Massenproduktion schwierig wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürste 30
mit ausgezeichneter Haltbarkeit und hoher Stromleitfähigkeit sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Bürsten zu schaffen. Zudem soll die erfindungsgemäße Bürste einen Aufbau haben, der die Herstellung in einem
sehr einfachen Verfahren ermöglicht. 35
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kontaktbürste geschaffen, die einen Bürstenteil hat, der aus einem Bündel aus metallbeschichteten Kohlenstoffasern besteht, welche zueinander praktisch parallel verlaufen, und die einen Basisteil besitzt, in dem das Bündel der metallbeschichteten Kohlenstoffasern zu einem Stück durch eine massive Diffusionsverklebung (Verbindung) verbunden ist, wobei die Basis wenigstens ein elektrisch leitfähiges Metallstück enthält, das parallel zum Kohlenstof faserbündel verläuft und gemeinsam mit dem Kohlenstof faserbündel endet. Ferner wird die Lösung durch ein Verfahren zur Herstellung derartiger Kontaktbürsten
!5 gebildet, nach welchem metallbeschichtete Kohlenstofffasern parallel zu einem Bündel derart geordnet werden, daß das eine Ende des Bündels, das den Bürstenteil darstellen soll, die zueinander parallel verlaufenden, unverbundenen Fasern enthält, während wenigstens ein Metallstück seitlich derart auf das Faserbündel aufgelegt wird, daß sein Ende sich an dem dem Gleitflächenteil der Bürste gegenüberliegenden Ende befindet; in einem Heißpreßverfahren werden die metallbeschichteten Kohlenstoffasern dann miteinander verklebt, während aus den metallbeschichteten Kohlenstoffasern und dem Metallstück durch Diffusionsverklebung ein fester Körper zur Bildung der Kontaktbürstenbasis hergestellt wird.
Im einzelnen zeigt die Zeichnung zur Erläuterung der Erfindung in:
Fig. 1-a eine perspektivische Ansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen 35
Kontaktbürste?
Fig. 1-b einen Schnitt durch die Bürste nach Fig. 1-a;
Fig. 2, 3 und 4 Schnittansichten weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kontaktbürste;
Fig. 5-a bis 5-d Querschnitte in verschiendenen Schnittig O ebenen durch eine Bürste nach der Erfindung;
Fig. 7 in Schnittdarstellung eine Bürste gemäß der Erfindung im Einsatz;
Fig. 8 in schematischer Schnittansicht den Zustand
des metallbeschichteten Kohlenstoffaserbündels und zweier Metallstücke vor dem Heißpreßvorgang während des Herstellungsverfahrens der Bürste;
Fig. 9 eine Schnittansicht zur Erläuterung des Heißpreßvorgangs der in Fig. 8 gezeigten Beschichtung.
Der Ausdruck "Festkörperdiffusionsverklebung" soll in der nachfolgend benutzten Anwendung bedeuten, daß zwei metallische Festkörper unmittelbar durch gegenseitiges Ineinanderdringen ihrer Atome durch einen Preßvorgang unter Hitzeeinwirkung miteinander verklebt sind. Der Vorgang ist auch als Festkörperdiffusionsschweißung oder Festkörperphasen-Diffusionsverklebung bekannt.
In der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Ansicht zeigenden Fig. 1-a weist die
Kontaktbürste metallbeschichtete Kohlenstoffasern 1 auf, die in einem Bürstenteil 2 zu einem Faserbündel zusammengefaßt sind, während in einem anderen Abschnitt 3 die Kohlenstoffasern zu einem Verbundkörper durch Feststoffdiffusionsverklebung miteinander verklebt sind, wodurch sich eine Basis 4 ergibt, während in einem Zwischenbereich 5 der Grad der Feststoffdiffuisonsverklebung, ausgehend von der Basis 4 bis hin zum Bürstenabschnitt 2 graduell abnimmt; mit 6 sind elektrisch leitfähige Metallstücke und mit 7 Anschlußdrähte bezeichnet. Der in der Zeichnung dargestellte Rechteckquerschnitt ist nicht der einzig mögliche.
Die Bürste kann auch quadratisch, oval oder kreisförmig im Querschnitt sein, wenngleich aus Auwendungsgründen die meisten Bürsten Rechteckquerschnitt haben.
Die Länge der Kohlenstoffasern ist nur dadurch begrenzt, daß sie mit ihrer Metallbeschichtung eine derartige mechanische Festigkeit haben müssen, daß sie als Kontaktbürsten verwendet werden können. Für die Erfindung werden vorzugsweise Kohlenstoffasern verwendet, deren Zugfestigkeit größer als 10 kp/mm3, deren Elastizitätsmodul unter Zugbeanspruchung über 10 000 kp/mm2 und deren Zugdehnung über 0,1% liegt, wobei diese Werte vorzugsweise größer als 100 kp/mm2, 20 000 kp/mm2 bzw. 0,3% sind. Die Kunststoffasern sind gewöhnlich aus Polyacrylnitril, Reyon oder Pech hergestellt und als σ Kohlenstoffasern mit hohem Elastizitätsmodul, Kohlenstoffasern mit hoher Festigkeit oder Kohlenstoffasern mit niedrigem Elastizitätsmodul bekannt. Die mechanischen Eigenschaften dieser Fasern sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Die verwendeten Kohlenstoffasern haben gewöhnlich eine Dicke zwischen 5 und 10 μ, wofür die erforderliche Festigkeit und Flexibilität der Bürste maßgebend ist.
Kohlenstoffaser mit hoher Festigkeit
Kohlenstoffaser mit niedrigem Elastizitätsmodul
Kohlenstoffaser mit hohem Elastizitätsmodul
Zugfestig- Zugelastizi- Zugdehnung
keit tätsmodul (%) (kp/mm2) (kp/mm2)
>300
VIOO
yl50
20
30
000
000
>20 000
>30 000
>1
>0,5
»0,3
Die für die Beschichtung der Kohlenstoffaser verwendeten Metalle sind elektrisch leitend. Man verwendet dazu z.B. Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Zink, Zinn, Magnesium, Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom oder ihre Legierungen. Bevorzugt verwendet werden Kupfer, Aluminium, Silber und Legierungen, die wenigstens zwei dieser Metalle als Komponenten enthalten, im Hinblick auf ihre gute elektrische Leitfähigkeit.
Die Schichtdicke beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 4 μ. Ist sie geringer als 0,1 μ, wird die Leitfähigkeit unzureichend, während bei Stärken von mehr als 4 μ im Gebrauch Metall abgegeben wird und sich auf der Lauffläche der Kontaktbürsten absetzt. Die Dicke der Metallbeschichtung wird deshalb vorzugsweise im Rahmen von 0,5 bis 3 μ gewählt.
Die Metallbeschichtung kann durch Elektroplattierung, chemische Plattierung, chemische Bedampfung oder Ionenplattierung erfolgen, wobei letztere eine besonders gleichmäßige Beschichtung und ein sehr festes Haften
der Metallschicht auf den Kohlenstoffasern ermöglicht. Wie in der US-PS 4 132 828 beschrieben, werden die Fasern von Kohlenstoffaserbundeln beim Ionenplattieren, wenn sie in geeigneter Weise aufgespreizt sind, sehr gleichmäßig von dem Metall überzogen, und die so beschichteten Fasern verkleben an geeigneten Punkten miteinander, so daß eine metallbeschichtete Kohlenstofffaserplatte mit Netzstruktur erzeugt werden kann. Die hier verwendeten metallbeschichteten Kohlenstoffasern können derartige Verklebungspunkte haben, daß die für eine Kontaktbürste benötigte Flexibilität nicht verlorengeht. Im Sinne der Erfindung können die mit derartigen Verklebungspunkten versehenen Kohlenstoffasern als voneinander getrennt oder voneinander unabhängig betrachtet werden.
Die Fasern, die den Bürstenteil des Faserbündels abgeben, sind folglich im wesentlichen voneinander unabhängig. Man schafft vorzugsweise einen Zwischenbereich zwischen dem Bürstenabschnitt und dem Basisteil, wie in Fig. 1-a gezeigt. In diesem Übergangsabschnitt nimmt der Gesamtquerschnitt des Faserbündels wie auch der unabhängige Zustand der Einzelfasern allmählich ab.
Eine derartige Zone kann als Übergangs- oder Pufferzone betrachtet werden, wo die auf die Fasern des Bürstenabschnitts einwirkenden Kräfte in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung vermindert sind, so daß die ow Möglichkeit, daß die Fasern brechen, weiter herabgesetzt ist.
Die Metallstücke, die Teil des Basisabschnitts sind, können aus irgendeinem der oben für die Beschichtung
aufgeführten Metalle bestehen. Wegen ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit eignen sich besonders Kupfer,
Aluminium, Silber und Legierungen daraus. Die Metalle der Faserbeschichtung und die Metallstücke müssen nicht unbedingt von derselben Metallsorte sein. Die Metallstücke sollten jedoch einen Schmelzpunkt haben, der höher als der Schmelzpunkt der Metallbeschichtung der Fasern liegt. Der Grund dafür wird nachfolgend noch deutlich. Verschiedene Kombinationen können verwendet werden, wie aluminiumbeschichtete Kohlenstofffasern/Aluminiumstücke, aluminiumbeschichtete Kohlenstoff asern/Kupferstücke, Aluminium-Magnesiumlegierungsbeschichtete Kohlenstofffasern/Kupferstücke, kupferbeschichtete Kohlenstoffasern, Küpfer-Zinnlegierungs-Stücke und silberbeschichtete Kohlenstoffasern/Kupferstücke.
Das Metallstück wird auf der Seite des Basisteils angesetzt. Wie die Zeichnung zeigt, wird durch das Metall stück die Querschnittsfläche des Basisteils vergrößert, so daß der Widerstand der Bürste abnimmt und die elektrische Leitfähigkeit steigt. Im Gebrauch wird die Bürste durch den Bürstenhalter an ihren Seitenflächen gehalten. Damit der Bürstenhalter nicht mit dem eigentliehen Bürstenabschnitt in Berührung kommt, ist die Dicke des Basisteils vorzugsweise so gewählt, daß seine Seitenflächen über den Bürstenabschnitt hervorragen.
Das Metallstück kann beliebige Form haben, solange die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben damit erzielt werden. Besonders gut eignen sich plattenförmige Metall-Stücke mit zugespitzten Enden, wie sie in den Fig. 1
bis 4 gezeigt sind, wodurch das Abbrechen der metallic C
beschichteten Kohlenstoffasern dort, wo sie mit den
.-15-
Metallstücken schichtweise zusammengefügt sind, verhindert werden kann und das Zusammenfügen mit den j; Kohlenstof fasern erleichtert wird. Der übergang vom rechteckförmigen Teil auf den spitz zulaufenden Teil kann entweder unter einem Knickwinkel β erfolgen, wie in Fig. 1 gezeigt, oder in einer Rundung, wie es die Fig. 2 und 4 zeigen. Ein abgerundeter übergang vermindert die Gefahr, daß die Kohlenstoffasern brechen. Um die Bruchgefahr für die Kohlenstoffasern zu verringern, wird ihr maximaler Knickwinkel, d.h. der Winkel«*-in Fig. 1-a, auf 60° und vorzugsweise auf weniger als 45° festgelegt.
Gemäß der Erfindung kann eine Kontaktbürste einen Aufbau haben, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, wobei die metallbeschichteten Kohlenstoffasern zwischen zwei Metallstücke zwischen zwei Metallstücken eingespannt sind. Bei dem Aufbau nach Fig. 3 ist wenigstens ein Mittelstück in das Kohlenstoffaserbündel eingesetzt, während beim Aufbau nach Fig. 4 ein Metallstück einseitig gegen das Bündel der metallbeschichteten Kohlenstof fasern gesetzt ist. Es kann auch eine Bürste so hergestellt sein, daß wenigstens ein Metallstück auf jeder Seite vorgesehen ist und ein Metallstück in das Kohlenstoffaserbündel eingesteckt ist. Gewöhnlich sind jedoch aus praktischen Erwägungen und Gründen einfacher Herstellung entweder ein Metallstück vorgesehen, wie es die Fig. 3 und 4 zeigen oder zwei Metallstücke gemäß den Fig. 1 oder 2. Abhängig von den Abmessungen der Bürste können jedoch auch wesentlich mehr Metallstücke verwendet werden. Bei der Herstellung einer Bürste mit großen Abmessungen wird, wenn die Zahl der Metallstücke klein ist, der maximale Knickwinkel der Kohlenstoffasern
größer, so daß sie leichter beschädigt werden können. Mit zunehmender Größe der Bürste wählt man deshalb eine steigende Anzahl von Metallstücken.
Die Dicke, d.h. die Größe I2 in Fig. 1-a, der Basis in Richtung senkrecht zu den durch den Halter gehaltenen Seitenflächen ist vorzugsweise größer als die Dicke des Bürstenteils in derselben Richtung. Dies läßt sich durch geeignete Auswahl der Dicke 1-j des Metallstücks erzielen, so daß die durch den Halter geführte Seitenfläche weiter außen als die Seitenfläche des Bürstenteils liegt. Dadurch wird vermieden, daß der Halter mit den Kohlenstoffasern des Bürstenteils in Berührung kommt. Für die Darstellung der Fig 1-a bedeutet das, daß die Strecke Δ1 größer als Null ist.
Ein Ende einer Bürstenanschlußlitze steckt entweder zwischen den Kohlenstoffasern des Basisteils, zwischen dem. Metallstück, und den Fasern und wird dort durch Diffusionsverklebung gehalten, oder ist mit dem Endabschnitt des Metallstücks auf der dem Bürstabschnitt
gegenüberliegenden Seite verbunden. 25
Die obige Erläuterung wurde an einem plattenförmigen Metallstück gemacht, d.h. einem solchen mit Rechteckquerschnitt, doch können Metallstücke unterschiedlichster Form bei der Erfindung verwendet werden, beispielsweise mit Rechteckquerschnitt, solche, deren mit dem Halter in Berührung kommende Fläche kreisbogenförmig ist usw. Gewöhnlich wird jedoch ein rechteckiges Metallstück aus denselben Gründen, die für die Querschnittsform der Bürste maßgebend sind, verwendet. 35
Unabhängig von der Position, die das Metallstück einnimmt, d.h. außerhalb der Basis oder innerhalb, werden bevorzugt Metallstücke gewählt, die sich über die gesamte, vom Halter zu erfassende Oberfläche und die Oberfläche parallel dazu erstrecken, da es dadurch leichter wird, den Überstand Δ1 größer als Null zu machen und die Handhabung leichter wird, und der Gesamtkörper läßt sich auch leichter herstellen.
In dem Teil der Basis, in dem die metallüberzogenen Kohlenstoffasern miteinander verklebt sind, ist das Packungsverhältnis der metallbeschichteten Kohlenstofffasern, d.h. der von den Kohlenstoffaserquerschnitten eingenommene Raum gegenüber den Zwischenräumen, zwischen 90 und 100% und vorzugsweise zwischen 95 und 100%. Im Bürstenabschnitt beträgt das Packungsverhältnis der metallbeschichteten Kohlenstoffasern zwischen 5 und 75% und vorzugsweise zwischen 10 und 40%. Ist das Packungsverhältnis an der Basis geringer als 90%, dann wird die Metallverklebung ungenügend, was einen erhöhten Widerstand bedeutet. Bei einem Packungsverhältnis des Bürstenteils von weniger als 5% kann die Bürste leicht brechen, weil die einzelnen Kohlenstoffasern leicht brechen. Bei einem über 75% liegenden Packungsverhältnis ist die Flexibilität der Bürste gering, so daß sie nicht mehr gut eingesetzt werden kann. Querschnitte durch die Bürste der Fig. 1 an verschiedenen Stellen
ÖW sind in den Fig. 5-a bis 5-d wiedergegeben. Fig. 5-a zeigt einen Querschnitt durch den Bürstenabschnitt, Fig. 5-b und 5-c durch den Zwischenbereich einmal in der Nähe des Bürstenabschnitts und einmal in der Nähe des Basisteils, und Fig. 5-d einen Querschnitt durch den Basisabschnitt. Mit 11, 12 und 13 sind die
Kohlenstoffasern, die Metallbeschichtung und Bereiche, in denen das die Fasern beschichtende Metall miteinander verklebt ist, bezeichnet.
Wenn die erfindungsgemäße Bürste dort verwendet wird, wo auch bei geringer Funkenbildung bereits Kurzschluß auftritt, ist es möglich, diese Funkenbildung aufgrund von abgebrochenen Fasern dadurch zu verhindern, daß der Bürstenteil mit einem geeigneten Harz getränkt wird. Für diesen Zweck können thermisch abbindende Harze wie Epoxydharz und Fluorinharz, wie Polytetrafluorethylen und ein Phenolharz verwendet werden. Das Harz kann in üblicher Weise auf die Bürste aufgebracht werden, wie es z.B. in der japanischen Patentanmeldung 115004/78 beschrieben ist. Die verwendete Harzmenge ist so gewählt, daß der Bürstenabschnitt seine erforderliche Flexibilität nicht verliert. Es werden gewöhnlich etwa 10 Gew.-% Harz, bezogen auf das Gewicht der metallbeschichteten Kohlenstoffasern, zugesetzt. Die Seite des Basisteils, die im Halter geführt wird, wird einer Isolierbehandlung unterzogen, indem sie mit isolierenden Werkstoffen wie Bornitrid oder Ethylentetrafluoridharz beschichtet wird, wie dies von herkömmlichen Bürsten bekannt ist, um so eine Beschädigung durch Reibung zu vermeiden und zu isolieren. So kann z.B. Bornitrid in Alkohol gelöst und dann für die Isolierbehandlung aufgebracht werden, oder Bornitrid kann unter Verwendung von Hydrocarbon-
fluorid aufgesprüht werden.
Nachfolgend wird ein Vergleich zwischen herkömmlichen Bürsten und der erfindungsgemäßen Bürste gezogen. Fig. 6 zeigt eine herkömmliche Kontaktbürste für Stromübergäbe. Der Bürstenteil ist mit 21, mit 22 eine Kappe,
mit der die Bürste in einem Halter 24 geführt wird, mit 23 die Stromführungslitze, die an der Kappe 22 befestigt ist und mit 25 ein Rotor bezeichnet. Bei der herkömmlichen Bürste werden derartige Kappen nach der Bürstenproduktion angebracht und etwa aufgeschweißt oder mit einem Bindemittel befestigt. Fig. 7 zeigt eine erfindungsgemäße Bürste im Einsatz, wobei mit 26 die Bürste mit ihrer direkt verbundenen Anschlußlitze 7 bezeichnet ist. Diese Bürste ist ohne Verwendung einer derartigen Kappe unmittelbar im Halter 24 geführt. Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Bürste besteht darin, daß durchgehende Kohlenstofffasern sowohl zur Bildung des Bürstenabschnitts als auch des Basisteils verwendet werden und die Fasern im Basisteil zu einem Verbundwerkstoff verklebt werden, so daß keine Kohlenstoffasern heraüsgleiten können. Da der Zwischenbereich gemäß obiger Beschreibung ausgebildet ist, brechen im Betrieb keine Kohlenstofffasern im Bürstenteil ab. Zwischen Basisteil und Bürstenteil befindet sich nichts, was den Stromfluß behindert. Das Metallstück mit seiner guten elektrischen Leitfähigkeit ist in einer solchen Position angebracht, daß dadurch der Querschnitt des Basisteils vergrößert wird. Die metallbeschichteten Kunststoffasern selbst sind durch Diffusionsverklebung untereinander und in gleicher Weise mit dem Metallstück verbunden. Damit ist der Widerstandswert klein. Durch Befestigen der Anschlußlitze am Basisteil durch Diffusionsverklebung ist auch der Widerstand zwischen Basisteil und Litze gering. Bei herkömmlichen Bürsten ist, wie Fig. 2 erkennenläßt, eine Kappe an der Basis angebracht, wozu ein Kleber verwendet wird, damit die Bürste im Halter gehalten werden kann. Der Kleber verschlechtert die
§117217
Leitfähigkeit; Bei d§r erf induiigsgemäßert Bürste brauchen dagegen derartige Käppefi nicht verwendet worden> so daß g die lieitiähifkeitsVergchieihiörüng nieht hingenommen zu werden Brauchte Mit änderen Wirten> die eirfindüngsgemäße Bürste hat eirieii einfäehiiren ÄüiSäü lind eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit; und da überdies ihre Neigung zu brechen verringert ist ■, Besitzt sie eine IQ lange Lebensdauer * Die erfihdürigsgemäße Bürste kann in einem sehr einfachen VefidHrih, das nachfolgend näher besehrieben wird? hergestellt werden.
Bei der Herstellung der Bürste werden metäilbesehiehtete IB Kbhiertstöffasern ztieihähder parallel zu einem Bündel geformt» wöBei ein E'ftäe des Bündels> das den Bürsfeeriteii abgeben SoIi^ im Züötänd voneinander unabhängiger, paralleler Fasern Belassen wird. Wenigstens ein Metal1-stüek wird auf einer Seite oder innerhalb des Bündels derart angeordnet ■, daß ein Ehäe des" MetäÜstüeks* mit dem dem BürötenteÜ gegenüBerliegehdeh Ende des Faserbühdels abschließt: Durch Heißverpressen werden die metäilbesöhichteieri Kähl-enätöffasern untereinander und mit dem Metällsiüek durch FestkSrperdiffusion verklebt, so daß ein Verbündkörper entsteht/ der den Basisteil bildet.
Die schematisierte Mrigsschnittdarstellürig der Fig. zeigt den Zustand> bei dem das Faserbündel und zwei Metaliplätteh aüfeiriänäergesehiehtet sind» bevor der Heißpreßvörgärig ausgeübt wird« Fig* 9 zeigt schematisiert im Larigaichhitt den Üüständ* in dem das Laminat der Fig. 8 heiÖverpreßt wird* Die mit 31 und 3Ϊ2 bezeichneten iiemöntg sind Preßplätten, deren Geötält die endgültige Form der Bürstö bedingt* Die Preßplätten
haken ©inen surüekspringenden Teil h unä einen springenden Teil P« Der Teil A preßt den Afes@haitt d.©r g Itirgte, w© sieh äas Metallstüek gur slidung de§ laiis= t@il§ der Bürste befindet, während der Teil ι den Tgil pr@ßt, aus öera der itirstenabschnitt entstehen §©11, ©der k©mmt zyininäest mit äiesem Teil in ler-öhgung, F©£mtei!© 33 vlM 34 äienen dazu, di© beiden Snden d©r itlsste au halten i4nä zu verhindern, daß die freiplatttn 31 unä 32 ausweiehen. Mit 35 ist ein Akloseinifefeel be= aeiehnefe wie graphitpuiver wnd Bqrnitriä, sei irhitg , nnü Pressen in äiesem isustand werden im Bgggigh k äie ^" metäiibesshiehteten Kehlenstoffasern dur@h diffusion miteinander verklebt/ und außerdem sieh eine Peitkprperdiffusionsverkiebunf der Fr : gghioht auf den Kohlenstoffasern mit dem Meta ί · im Absehnitt ι werden die Fasern bei irhitgung und Pressung parallel gueinanäer gehalten, ghne äa.ß sie miteinander verkleben«, Bei Anwendung äieseg Verfahrens wird auf natürlishe Weise ein gwis reieh gebildet gwisehen dem Basisteil und dem absahnitt, Erhält da§ Metallstttak eine seharf fende Kante, und wird der Steigungswinkel verändert, sq kann der Grad der Veränderung zwischen äem verfestig=· ten Zustand und dem linzelzustand der Fasern verändert werden,
Um eine Festkörparäiffusi©nsverklebung au erhalten, wählt man vorzugsweise eine Heißpreßtemperatur unter dem ^shmelgpunkt der Metallbesahiehtung der Fasern/ ged©sh höher als die Hälfte der Absoluttemperatur ies ishmelgpunktes dieses Metalls, und außerdem seilte äi@ Temperatur niedriger als eier sshmelzpunkt ä@§ Metalls ©i ©der der legierung des Metallstüakes sein, ist iie
Heißpreßtemperatur höher als der Schmelzpunkt des Be-Schichtungsmetalls, so schmilzt dieses, und es kann die gewünschte Bürste nicht mehr erzeugt werden. Ist dagegen die Heißpreßtemperatur niedriger als der untere Grenztemperaturwert/ dann könnte die Preßverklebung des Basisabschnitts unzureichend sein. Ist die Heißpreß temperatur gleich dem Schmelzpunkt des Metalls oder der Legierung des Metallstückes oder höher als dieser, könnte beim Heißpressen das Metallstück deformiert werden, Der Preßdruck kann in Abhängigkeit von der Preßtemperatur verändert werden. Die Drücke liegen gewöhnlich zwischen 1 und 2 000 kp/cm2. Ist die Preßtemperatur nahe dem Schmelzpunkt des Beschxchtungsmetalls, wählt man einen Preßdruck von etwa 1 kp/cm2. Ist die Preßtemperatur niedriger, ist ein höherer Preßdruck erforderlich. Wenn jedoch der Preßdruck 2 000 kp/cm2 übersteigt, besteht die Gefahr, daß die Kohlenstoffasern brechen, was unerwünscht ist. Das Heißpressen wird in Richtung senkrecht zur Fläche des Metallstückes ausgeübt, welches parallel zur Oberfläche angeordnet ist, in der die Bürste durch den Halter gehalten wird. Das Heißpressen wird unter solchen Bedingungen durchgeführt, daß, wenn der Preßvorgang einmal ausgeführt ist, die beschichteten Kohlenstoffasern untereinander und die metallbeschichteten Kohlenstoffasern mit dem Metallstück zu einem Verbundmaterial gleichzeitig durch Diffusion verklebt sind.
Der Heißpreßvorgang kann in Luft durchgeführt werden, wird vorzugsweise jedoch zur Vermeidung der Oxidation der Metallbeschichtung im Vakuum oder unter Schutzgasatmosphäre ausgeführt, z.B. unter Argon, oder auch unter einer reduzierenden Gasatmosphäre wie Wasserstoff. Für
eine besonders gute Verklebung wird der Heißpreßvorgang im Vakuum durchgeführt.
Nach durchgeführter Heißverpressung ist eine Bürste
gemäß Fig. 1-a entstanden. Im Anschluß daran wird von einem Ende her in das Metallstück ein Loch 8 gebohrt,- und die Litze wird dann angeschweißt, hartverlötet oder weichverlötet. Wenn die Litze zwischen den Fasern und dem Metallstück oder auch zwischen den Fasern selbst
angeordnet werden soll, wie es die Fig. 2 oder 3 zeigen, so wird sie vor dem Heißpressen dort eingelegt, so daß mit dem Heißpressen selbst das Ende der Litze mit dem Basisteil verbunden ist. Für den Fall erhält die Form vorzugsweise ein Loch auf der Basisseite an einer
Stelle, wo die Litze angebracht werden soll, und diese wird durch das Loch zwischen die Kohlenstoffasern oder zwischen die Fasern und das Metallstück eingeführt.
Bei Befestigung der Litze zwischen den Fasern und dem Metallstück erhält letzteres vorzugsweise eine Kerbe, in die die Litze eingelegt wird. Eine so hergestellte Bürste wird gewöhnlich einer Behandlung unterworfen,
damit das Ende des Bürstenteils eine ebene Fläche erhält. Diese Behandlung ist z.B. Beschleifen des Endes des Bürstenabschnitts mit einer umlaufenden Schleifpapierscheibe .
Mit Hilfe des erfindunsgemaßen Verfahrens wird eine
Bürste mit sehr guten Eigenschaften auf äußerst vereinfachte Weise gewonnen. Nachfolgend sind zur Erläuterung einige Beispiele aufgeführt.
Beispiel 1
Bündel von 12 000 Kohlenstoffasern (Durchmesser 7μ,
Zugfestigkeit 300 kp/mm2, Zugelastizitätsmodul 24 000 kp/mm2, Zugdehnung 1,3%) werden in paralleler
Ausrichtung auf eine Breite von etwa 10 cm ausgebreitet. Die Kohlenstoffasern werden so in einem Vakuumbehälter angeordnet, in dem Reinaluminium von einem Hochfrequenzofen in einer 2x10 Torr-Argon-Atmosphäre verdampft worden ist, wobei an den Fasern eine negative Spannung von 1 kV angelegt ist. Durch Ionenplattierung schlägt sich ein Aluminiumüberzug in einer Dicke von 1,5 μ auf den Fasern nieder. Da zwischen den so hergestellten beschichteten Aluminiumfasern Metallverbindungen bestehen, entsteht ein Blatt aluminiumbeschichteter Kohlenstoffasern. Auf diese Weise werden 190 Blätter mit einer Länge in Richtung der Fasern von 50 mm und einer Breite von 30 mm hergestellt. Diese Blätter kommen in eine Form, die mit einem Ablösemittel (Bornitrid) ausgekleidet ist, wie in Fig. 9 gezeigt. Die dabei verwendete Form hat eine Länge (in Richtung der Fasern) von 50 mm und eine Breite von 30 mm. Die Länge des vertieften Abschnitts (A) beträgt 26 mm, die Länge des vorspringenden Formabschnitts (B) 15 mm, der Neigungswinkel zwischen (A) und (B) beträgt 30° (JT in Fig. 9) und die Differenz in den Abständen zwischen den zurückspringenden Bereichen und den vorspringenden Bereichen der Preßplatte, d.h. 2 Δ 1 in Fig. 1-a, ist 10 mm.
Zunächst wird eine Reinaluminiumplatte (99,9%) mit einer Breite von 30 mm, einer Dicke von 7 mm und einer Länge von 35 mm in ihrer Form der Preßform angepaßt, d.h., die Außenseite, die die Außenseite der Bürste zu bilden hat, wird von einer 26 mm vom Ende entfernten Stelle unter einem Winkel von 30° abgeschrägt, und die Innenseite, die die Innenseite der Bürste zu bilden hat, wird in gleicher Weise von einem Punkt bei 31 mm in einem 30°-Winkel (cT in Fig. 9) abgeschrägt, um ein
32Ί72«7
Metallstück mit einer scharfen Schneide zu erzeugen, wie es in der Fig. 1-a gezeigt ist, welches dann in die Form eingelegt wird. Wenn die Hälfte der in obiger Weise hergestellten, aluminiumbeschichteten Kohlenstofffaserblätter mit zueinander parallel verlaufenden Kohlenstoffasern im Bürstenteil in die Form eingelegt ist, werden zwei Drähte oder Litzen aus hochreinem AIuminium (99,999%) mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 100 mm durch in die Form 33 eingebohrte Löcher derart eingesetzt, daß ein 10 mm langer Abschnitt des Drahtes zwischen die aluminiumbeschichteten Kohlenstoffaserblätter mit einem Abstand von 8 mm von der Mitte dieser Blätter eindringt. Anschließend werden die restlichen Blätter aus aluminiumbeschichteten Kohlenstoffasern in die Form eingelegt, und es wird eine weitere Reinaluminiumplatte derselben Größe und Form wie die erste in der Form plaziert.
Die Form kommt dann in einen Vakuum-Heißpreßapparat, in dem ein HeißpreßVorgang bei 4800C und 700 kp/cm2 während 15 Minuten durchgeführt wird. Es entsteht dabei eine Bürste mit zwei Anschlußdrähten, die eine Breite von 30 mm, eine Länge von 50 mm, eine Dicke des Bürstenabschnitts von 5,4 mm (Packungsverhältnis 28%) und eine Dicke des Basisteils von 15,4 mm entsteht. Dabei beträgt die Dicke der im Basisteil zusammengedrückten Schicht der aluminiumbeschichteten Kohlenstoffasern 1,5 mm (Packungsverhältnis 99%), während die Gesamtstärke der Aluminiumplatten 13,9 mm ist. Diese Bürste hat ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit.
Beispiel 2
Es werden dieselben Kohlenstoffaserbündel wie in Beispiel 1 in einer Breite von etwa 10 cm ausgebreitet
und mit einer Aluminium-Magnesiumlegierung (Magnesiumgehalt etwa 3 Gew.-%) durch Ionenplattierung mit einer Stärke von etwa 2 μ beschichtet, so daß blattförmige Faserbündel entstehen. Aus dem so hergestellten Blatt werden Blatteile von 50 mm Länge und 30 mm Breite geschnitten, und zwar in einer Anzahl von 500 Stück. Zunächst werden in eine Form wie die aus dem Beispiel 1 250 Blättchen eingelegt. Auf diesen Blättchenstapel wird eine Reinkupferplatte mit einer Breite von 30 mm und einer Stärke von 18,3 mm sowie einer Länge von 36 mm aufgelegt, deren zunächst rechtwinklig abgeschnittenes Ende ober- und unterseitig keilförmig zugespitzt ist, so daß es sich der Gestalt der Form anpaßt. Anschließend werden die restlichen 250 Blättchen in die Form eingelegt.
In einem Vakummheißpreßverfahren während etwa 30 Minuten bei 4600C und 1 000 kp/cm2 Druck wird dann eine Bürste geformt, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist mit einer Breite von 30 mm und einer Länge von 50 mm, deren Bürstenabschnitt 12,6 mm (Packungsverhältnis 34%), deren Dicke des Basisteils 22,6 mm mit einem Anteil Aluminium-Magnesium-beschichteter Kohlenstoffasern von 4,6 mm (Packungsverhältnis 100%) beträgt. An die Kupferplatte des Bürstenbasisteils ist eine Litze aus feinen Kupferdrähten mit einem Druchmesser von 5 mm und einer Länge von 150 mm hart angelötet.
Diese Bürste erhält eine Isolationsbehandlung auf den Seiten mit Bornitrid. Sie wurde dann in einen Elektromotor eingesetzt und in Betrieb genommen. Die Stromleitfähigkeit war dabei etwa 2,5 mal so hoch wie bei herkömmlichen Graphitbürsten desselben Querschnitts, und außerdem zeigte sie sehr gute Gleiteigenschaften.
2 217 2:7
Beispiel 3
Es werden dieselben Kohlenstoffaserbündel wie im Bei- ?j spiel 1 verwendet und auf eine Breite von etwa 10 cm ausgebreitet sowie im Ionenplattierungsverfahren mit einer etwa 1 μ starken Kupferschicht plattiert. Aus den dabei entstehenden Blättern werden 700 Blättchen von 25 mm Breite und 40 mm Länge hergestellt. Diese Blättchen werden gemäß Darstellung in der Fig. 9 in eine Form, die mit einem Ablösemittel (Bornitrid) ausgekleidet ist, eingebracht. Die Breite der Form beträgt 25 mm, ihre Länge 40 mm, die Länge des konkaven Abschnitts 25 mm, die Länge des konvexen oder vorspringenden Ab-Schnitts 12 mm, während 2Δ1 (siehe Beispiel 1) 2 mm beträgt.
Zunächst wird eine 1,4 mm starke Silberplatte mit einer Breite von 25 mm und einer Länge von 27 mm, die an einem Ende symmetrisch unter 30° zugespitzt ist, in die Form eingelegt. Darauf werden 175 Blättchen gelegt, auf die eine weitere Silberplatte der oben beschriebenen Form, dann wiederum 175 Blättchen in Verbindung mit Kupferanschlußdrähten, eine weitere Silberplatte usw.
aufgelegt, so daß fünf Silberplatten und vier Blättchenlagen schichtweise übereinander liegen und in den Kohlenstoffaserschichten der zweiten und vierten Lage zwei Kupferanschlußdrähte eingebettet sind.
Im Vakuumheißpreßverfahren wird diese Form bei 6500C und 300 kp/cm2 während 10 Minuten gepreßt, so daß eine Bürste mit Kupferanschlußdrähten entsteht, deren Basisteil Silber, Kupfer und Kohlenstoffasern ist und der Bürstenteil aus kupferplattierten Kohlenstoffasern aufgebaut ist. Die Dicke des Bürstenteils beträgt 10 mm
(Packungsverhältnis etwa 50%), die Dicke des Basisteils 12 mm, die Gesamtdicke der Silberplatte 7 mm und die Gesamtdicke der kupferplattierten Kohlenstoffasern im verklebten Schichtteil 5 mm (Packungsverhältnis 98%). Das Laufende der Bürste wurde mittels auf einem sich drehenden Rotor angeordneten Schleifpapiers in einer Schleifbehandlung geebnet.

Claims (31)

  1. TOHO BESLON CO., LTD., TOKYO /JAPAN SUNlITQMO HEAVY INDUSTRIES, LTD., TOKYO /JAPAN
    JAPAN MARINE MACHINERY DEVELOPMENT ASSOCIATION, TOKYO /JAPAN
    Kontaktbürste und Verfahren zu ihrer Herstellung
    Patentansprüche
    ( 1. !Elektrisch leitende Kontaktbürste mit einem Bürstenabschnitt, der ein Bündel von im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, metallbeschichteten Kohlenstoffasern enthält, gekennzeichnet durch einen Basisteil mit einem Bereich (4), in dem die metallbeschichteten Kohlenstoffasern durch Diffusionsverbindung zu einem Stück miteinander verbunden sind und der wenigstens ein elektrisch leitfähiges Metallstück (6) enthält, das parallel zu dem Bündel (4) der Kohlenstoffasern liegt.
  2. 2. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kohlenstoffasern eine Zugfestigkeit von mehr als 10 kp/mm2, einen Zugelastizitätsmodul von mehr als 10 000 kp/mm2 und eine Zugdehnung von mehr als 0,1% haben.
    -a-
  3. 3. Bürste nach Anspruch 1 * dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke der Kohlenstoff-
    B fasern 5 bis 10 μ beträgt,
  4. 4. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kohlenstoffäsern mit Gold, Silber f Kupfer, Aluminium, 2ink, Zinn, Magnesium, Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom oder einer Legierung aus wenigstens zweien dieser Metalle beschichtet sind.
  5. 5. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
    !zeichnet , daß die Metällbesöhiehtung der Kohlenstofffasern 0,1 bis 4 μ dick ist.
  6. 6. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet # daß sich zwischen dem Bürsten- abschnitt und dem Basisabschnitt ein Zwischenbereich befindet, in dem die im Bäsisabschnitt zusammenhängenden Kohlenstofffasern allmählich in einen unabhängigen Zustand Übergehen.
  7. 7, Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück aus Gold, !Silber, Kupfer, Aluminium, &ink, Zinn, Magnesium, Eisen, Nickel, Kobalt, Ghroin oder einer Legierung
    aus wenigstens zweien dieser Metalle besteht. .
  8. 8» Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metällstück aus einem Metall oder einer Legierung mit einem Schmelzpunkt von nicht weniger als der halben Absoluttemperatur des Schmelzpunkts der Metallbeschichtung der Kohlenstoffasern besteht»
  9. 9. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück des Basisteils auf einer Seite der durch Diffusion mitein" ander verbundenen Fasern des Basisteils angeordnet ist.
  10. 10. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Metallstück zwischen die durch Diffusion miteinander verbundenen Pasern des Basisteils eingefügt ist.
  11. 11. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ~ zeichnet , daß die Dicke des Basisteils größer als die Dicke des Bürstenabschnitts ist.
  12. 12. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück platten- förmig und an seinem dem Bürstenabschnitt zugewandten Ende scharfkantig zulaufend ist,
  13. 13. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet / daß der maximale Abbiegewinkel der Kohlenstoffasern 60° ist.
  14. 14. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Metallstück auf einer Seite des aus metallbeschichteten Kohlenstoffasern bestehenden Bündels angeordnet ist.
  15. 15. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Metallstück
    in das Faserbündel eingesetzt ist, 35
  16. 16. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Metallstück auf jeder Seite angeordnet und in das Faserbündel eingesetzt ist.
  17. 17. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet r daß ein Ende eines Anschluß- drahtes (7) durch Diffusionsverschmelzung mit den Fasern des Basisteils verbunden ist.
  18. 18. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet / daß zwischen das Metallstück des Basisteils und das Faserbündel ein Anschlußdraht eingefügt und durch Diffusionsverschmelzung verbunden ist.
  19. 19. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß ein Ende eines Anschlußdrahtes (7) mit dem dem Bürstenabschnitt gegenüberliegenden Ende des Metallstückes (6) verbunden ist.
  20. 20. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
    zeichnet , daß das Packungsverhältnis der metallbeschichteten Kohlenstoffasern im Basisteil 90 bis 100% beträgt.
  21. 21. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß das Packungsverhältnis der metallbeschichteten Kohlenstoffasern im Bürstenabschnitt 5 bis 75% beträgt.
  22. 22. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Beschichtung der Kohlenstof fasern und das Metallstück aus Aluminium bestehen.
  23. 23. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet / daß die Beschichtung der Kohlenstoffasern eine Aluminium-Magnesium-Legierung ist und das Metallstück aus Kupfer besteht.
  24. 24. Bürste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallbeschichtung der Kohlenstoffasern aus Kupfer und das Metallstück aus Silber bestehen.
  25. 25. Bürste nach den Ansprüchen 1, 6 bis 10, 12 oder 14 bis 19/ dadurch gekennzeichnet , daß das Metallstück mit dem durch Diffusionsverklebung verbundenen Bereich der Kohlenstoffasern des Basisteils durch Diffusionsverklebung verbunden ist.
  26. 26. Bürste nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze ic h η e t , daß die metallbeschichteten Kohlenstoffasern punktweise miteinander verbunden sind und eine Netzstruktur bilden.
  27. 27. Verfahren zur Herstellung einer Kontaktbürste, ^5 dadurch gekennzeichnet , daß aus metallbeschichteten Kohlenstoffasern in zueinander paralleler Ausrichtung ein Bündel geformt wird, das die Fasern in einem Endabschnitt des Bündels, der den Bürstenkontaktabschnitt bilden soll, in unab-
    hängigem Zustand gehalten werden, daß wenigstens ein Metallstück einseitig auf das Bündel aufgelegt oder in das Bündel derart eingesetzt wird, daß es sich mit einem Ende am dem Bürstenabschnitt gegenüberliegenden Ende der Fasern befindet, daß wenig-
    stens der Abschnitt mit dem Metallstück einem
    -6-
    Heißpreßvorgang unterworfen wird, um die metallbeschichteten Kohlenstofffasern untereinander und mit dem Metallstück durch Festkörperdiffusion zu einem Stück zur Bildung eines Basisteils zu verbinden.
  28. 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Heißpreßtemperatur unter dem Schmelzpunkt des Beschichtungsmetalls der Kohlenstoffasern jedoch höher als die Hälfte des Absoluttemperaturwertes des Schmelzpunktes des Metalls und tiefer als der Schmelzpunkt des Metallstückes liegt.
  29. 29. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck des Heißpreßvorgangs zwischen 1 und 2 000 kp/cm2 liegt.
  30. 30. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet / daß beim Heißpreßvorgang ein Ende eines Anschlußdrahtes zwischen die metallbeschichteten Kohlenstoffasern oder zwischen das Metallstück und die Fasern eingeschichtet ist.
  31. 31. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die metallbeschichteten Kohlenstoffasern durch Ionenplattierung beschichtet werden.
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