Industrie- und BahnkohlebürstenAnwendungsvorschläge

www.schunk-group.com

02

Die nachfolgenden Anwendungsvorschläge für unsere Standard-Werkstoffe basieren auf Erfahrungen aus der Pra-xis und Messungen in unseren Laboratorien. Wir nennen für die angeführte Maschinenart den Kohlebürsten-Werkstoff, der sich für diesen Anwendungsfall gut bewährt hat. In der Regel haben wir die Grundwerkstoffe angeführt. Durch Sonderbehandlungen wie X, Z und F (siehe 10.12) kann eine Anpassung an die speziellen Betriebsbedingungen vorgenommen werden. Da jedoch nicht alle vorkommenden Betriebsbedingungen und unterschiedlichen Maschinen- eigenschaften bei den Anwendungsvorschlägen berücksich-tigt werden können, verlangt unter Umständen der spezielle Fall einen davon abweichenden Kohlebürsten-Werkstoff.

Besondere Anforderungen an den Kohlebürsten-Gleit- kontakt stellen z. B. kurzzeitige Überlastungen, große Stromsteilheiten, langer Leerlauf, Schwachlast-Betrieb, ag-gressive Gase und Dämpfe, hohe Umgebungstemperatur, Öl-nebel und hoher Staub- und Aschegehalt in der Umgebung. Auch der Feuchtigkeitsgehalt der Luft verdient Beachtung.

Die in den Vorschlägen angegebenen Werte für Stromdichte (errechnet aus dem Bürstenlängsstrom), Umfangsgeschwin-digkeit und Bürstendruck haben sich aus Erfahrungen mit Maschinen im praktischen Einsatz ergeben. Die Angaben sind Richtwerte, wobei anwendungsrelevante Parameter berücksichtigt wurden. Sie sind nicht zwingend einzu-halten. Bei ausreichender Temperaturreserve bzw. guter Kühlung und entsprechend dimensionierter Armatur können Kohlebürsten mit höheren Stromdichten belastet werden. Die Grenze bestimmt der praktische Anwendungsfall. Auf Kommutatoren ist die Grenze der Überlastbarkeit bzw. die höchstzulässige Dauerstromdichte, abgesehen von den Materialeigenschaften der Kohlebürsten und der Kühlung, auch noch von der Stromwendung abhängig.

Eine länger dauernde, niedrige elektrische Belastung der Bürsten kann je nach Werkstoff Riefenbildung oder Rattern zur Folge haben. Sie wird sich meist ungünstiger auswirken als zu hohe Belastung.

Bei sehr gutem Rundlauf von Kommutatoren und Ringen sowie einwandfreier Stromwendung darf die angegebene Umfangsgeschwindigkeit überschritten werden, sofern es die Stromverteilung auf die einzelnen Bürsten zulässt (aerodynamische Effekte).

Der Bürstendruck richtet sich nach den Erfordernissen der Maschine und ihren Betriebsbedingungen. Die angegebenen Richtwerte können daher in der Praxis gegebenenfalls korri-

giert werden. Bei Metallgraphitkohlebürsten kann es wegen der größeren Masse erforderlich werden, den Bürstendruck zu erhöhen.

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

03

Anwendung Probleme Werk-stoff

Dauerstrom- dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit

m/s

Bemerkungen

AufzügeSchwachlast, Stoßlast beim Beschleunigen oder Bremsen

-E49- 5-12 250 30 Standardwerkstoff

-E101- 4-16 250 30Gutes Kommutierungsverhalten

DrahtglühenHohe Ströme, schwierige Umge-bungsverhältnisse

-C40Z3- 10 – 25 250 30Angepasst für geringe Luftfeuchtigkeit

-C20- 15-30 250 30 Für hohe Belastungen, bleifrei

-C60- 15-30 250 30Für hohe Belastungen , filmregulierend, bleifrei

Drahtglühen, Wickel- maschinen

Hohe Anforderungen, Schwierge Umge-bungsverhältnisse

-E43- 5-14 250 30 Power-Ringe

-E438- 5-14 250 30 Power-Ringe, filmregulierend

-SI10- - 250 30 Datenübertragung

-SI20- - 250 30Datenübertragung, filmregulierend

Drehstromkom-mutatormotoren

Hohe Querströme, evtl. kritische Erwärmung

-F46- 2-8 250 30 Standardwerkstoff

-F63- 1-10 250 30 Geringe Erwärmung

Druck- maschinen

Schwachlast, Silikoneinfluss

-F61- 1- 8 250 30Gute Stromverteilung, bei Schwachlast, max. 4 Bürsten pro Pol

-E49- 5-12 250 30Standard-Werkstoff, ggf. Schichtausführung

-E101- 4-16 250 30Gutes Kommutierungsvermögen

-E108- 4-16 250 30Filmregulierende Eigen- schaften, bei Silikoneinfluss

ElektroautoExtrem hohe Anfahr- und Bremsströme, Schwingungen

-E105- 5-20 250 40Exzellentes Kommutierungs- vermögen

ExtruderSchwachlast, chemische Gase

-F49- 2-8 250 30Putzvermögen, max. 4 Bürsten pro Pol

-F61- 1-8 250 30 Bei geringerem Umwelteinfluss

-E101- 4-16 250 30Gutes Kommutierungsvermögen

-E108- 4-6 250 30 Filmregulierende Eigenschaften

GalvanoanlagenHohe Ströme, Säureeinfluss

-C20- 15-30 250 30 Standardwerkstoff, bleifrei

-C20F14- 15-30 250 30 Spezieller Korrosionsschutz

-C60- 15-30 250 30Bei starkem Säureeinfluss, bleifrei

-C40Z3- 10-25 250 30 Für geringere Belastungen

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

04

Anwendung Probleme Werk-stoff

Dauerstrom- dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit

m/s

Bemerkungen

Hochregallager

Hohe Anfahr- und Bremsströme, Schwachlastbedin-gungen

-F61- 1-8 250 30Für Fahrmotoren, gutes Stromverteilungsvermögen bei Schwachlast

-E105- 4-16 250 30Für Hubmotoren, gutes Verhalten bei Überlast

Kontakte für Messströme

Geringe Ströme -S13- - 400 20 Standardwerkstoff

-S20- - 400 30 Standardwerkstoff

-E43- - 400 30 Für Kohlenstoff-Schleifringe

-S60- - 400 30Für Anwendungen im Vakuum oder unter Schutzgas

-SI10- - 400 30 Spezieller Werkstoff

-SI20- - 400 30Spezieller Werkstoff, filmregulierend

Kraftwerke (thermisch)

Hohe Umfangs-geschwindigkeit

-E46F3- 5-12 160 Max. 60 Ungenutete Ringe

-E104- 5-14 130 80Genutete und ungenutete Ringe

-HG2634- 3-10 130 95 Genutete Ringe

-HG6634- 3-10 130 95 Genutete Ringe

Kräne, Hubwerke

Lange Schwachlast- phasen, Schwin-gungen, schwierige Kommutierungsbedin-gungen, Salzeinfluss

-E101- 4-16 250 40Standard-Werkstoff, bei extremen Schwingungen Bürstendruck bis 350 cN/cm²

-E105- 5-18 250 40 Für schwierige Kommutierung

-E108- 4-16 250 40 Bei starkem Salzeinfluss

LüfterSchwingungen, Schwachlast

-F61- 1-8 200 30Schwachlastfest, max. 4 Bürsten pro Pol

Schwachlast -E101- 4-16 250 40 Für schwierige Kommutierung

MinenÜberlast beim Anfahren, sonst Schwachlast

-E46- 5-12 250 50Sehr gute Stromverteilung, gute Filmbildung

-E79X- 5-12 250 50Wie –E46-, optimiertes Kommutierungsverhalten, gutes Schwachlastverhalten

-E220- 5-12 250 30 Drag lines, Motoren

-E101- 4-12 250 30 Drag lines, Generatoren

-C40Z3- 15-25 250 30 Förderbänder

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

05

Anwendung Probleme Werk-stoff

Dauerstrom- dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit

m/s

Bemerkungen

Niederspan-nungsmotoren

Stöße, hohe Anfahr- und Bremsströme

-A12S- 12-20 350 30 U ≤ 24 V

-A20- 10-18 350 30 U ≤ 24 V

-F17- 4-14 350 30 U ≤ 24 V

-A24- 8-16 350 30 U 24 – 36 V

-A30- 8-16 350 30 U 24 – 48 V

-A41- 8-16 350 30 U > 48 V

-C16- 10-18 350 30 U ≤ 48 V

-L300- 5-14 300 40 U ≤ 72 V

-L310- 5-14 300 40 U ≤ 72V, z.B. für Kühlhäuser

-L320- 5-14 300 40 U ≤ 72 V

-E43- 5-14 350 40 U ≥ 48 V

-E88- 5-14 350 40U ≥ 48V, Motoren ohne Wendepole

-E105- 5-20 350 40U ≥ 72V, sehr gute Kommutierung

-E160- 5-20 350 40 U ≥ 72 V

PapierindustrieSchwachlast, hohe Luftfeuchtigkeit, Umwelteinflüsse

-E101- 4-16 250 40 Hauptantriebe, Nasszone

-E101M- 4-16 250 30Optimiertes Kommutierungs- verhalten, filmregulierend

-E108- 4-16 250 40 Bei starken Umwelteinflüssen

-E46X- 4-14 250 40 Gutes Filmbildungsvermögen

-F63- 1-10 250 30Für Pumpen, schwachlastfest, max. 4 Bürsten pro Pol

PressenSchwingungen, Stöße, Öleinfluss

-E101- 4-16 350 40Gutes Kommutierungsvermögen

-E108- 16 350 40 Bei starkem Öleinfluss

Pumpen

Lange Schwachlast- phasen, Spitzen-ströme, hohe Luftfeuchtigkeit

-E55- 3-12 250 30 Schwachlastfest

-E101- 4-16 250 40 Standard-Werkstoff

-F63- 1-10 250 30 Schwachlastfest

SchiffsantriebeSalzwassereinfluss, Öleinfluss

-E46X- 5-14 250 40Gutes Filmbildungsvermögen, bei niedriger Temperatur

-E49X- 5-12 250 40 Standard-Werkstoff

-F49- 2-8 250 30 Gutes Verhalten bei Öleinfluss

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

06

Anwendung Probleme Werkstoff Dauerstrom-dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit

m/s

Bemerkungen

SchleifringeStaub, geringe Luftfeuchtigkeit

-A12S- 12-20 250 30Offene Maschinen (Stahl- oder Bronze-Ringe)

-K14Z3- 12-20 250 30Geschlossene Maschinen (Stahl- oder Bronze-Ringe)

-C40Z3- 10-25 250 30Für höhere Temperaturen (Stahl- oder Bronze-Ringe)

-C80X- 10-22 250 30 Universalwerkstoff

-C20- 15-30 250 30 Für hohe Ströme, bleifrei

-C60- 15-30 250 30 Filmregulierend

-E43Z3- 5-12 200 40Schwachlastfest (Bronze- Ringe)

-E46F3- 4-16 200 60 Schwachlastfest (Stahl-Ringe)

-E468- 4-16 200 60 Filmregulierend

-E200- 3-12 200 50 Schwachlastfest (Stahl-Ringe)

-SI20- 5-14 200 50 Spezial Werkstoff

-A20- 8-18 250 30Schleifringe von Drehstromkommutatrmotoren

Seilbahnen, Lifte

Schwachlast, geringe Luftfeuchtigkeit

-E101X- 4-16 250 40Angepasst für niedrige Luftfeuchtigkeit

Tacho- generatoren

-S13- - 250 30 Standard-Werkstoff

-E43- - 250 30 Für Silber Laufbahn

WalzwerkeHauptantriebe

Stöße, Schwingungen, Reversierbetrieb, Öleinfluss

-E46- 5-14 200 40Standard-Werkstoff, sehr gutes Stromverteilungsvermögen

-E46X- 5-14 250 40Ähnlich wie -E46-, optimierte Festigkeit

-E468- 5-14 200 40 filmregulierend

-E46F3- 4-16 250 40 Ringe von Synchronmotoren

-E55- 3-12 250 30

Schwachlastfest, speziell für Kaltwalzwerke, nur bei geringen Kommutierungsanforderungen

-E101- 4-16 250 40Bei schwieriger Kommutierung, wechsellastbeständig

-E49X- 5-12 250 40 Standard-Werkstoff

-E191- 5-12 250 40 Bei schwieriger Kommutierung

WalzwerkeHilfsantriebe

Stöße, kurze Über-lastphasen, lange Leerlaufphasen

-E46X- 5-14 250 40Standard-Werkstoff, sehr gutes Stromverteilungsvermögen

-E46XM- 5-14 250 40 Speziell für Scherenantriebe

-E55- 3-12 250 30Für Kaltwalzwerke, geringere Empfindlichkeit gegen Walz- emulsionen, schwachlastfest

-E101- 4-16 250 40 Für schwierige Kommutierung

-F61- 1-8 250 30 Schwachlastfest

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

07

Anwendung Probleme Werkstoff Dauerstrom-dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit

m/s

Bemerkungen

Wasserkraft-werke

-E46F3- 5-14 200 30 Standwerkstoff für Schleifringe

-E468- 5-14 200 30Optimiertes Verschleißverhalten, bei niedriger Luftfeuchtigkeit

-E55- 3-12 250 30 Kommutatoren

-HG2634- -HG6634-

3-10 160 60 Schleifringe

WellenerdungÖleinfluss, mechan. Stöße

-S13/F19- - 250 30 Schichtausführung

-C40Z3- - 250 30 Leichte Putzwirkung

-S15- - 250 30Wellenerdung Schiffe (80% Metallgehalt)

-S11- - 250 30Wellenerdung Schiffe (95% Metallgehalt)

WindkraftLange Schwachlast-phasen, extreme Temperaturen

-A24X- 8-20 250 30 Standardwerkstoff

-C72- 8-15 250 30 Für niedrige Stromdichten

-C80X- 10-22 250 30 Universalwerkstoff

-C80Z2- 10-22 250 30 Bei niedriger Luftfeuchtigkeit

-S13/F19- - 250 30 Wellenerdung

-K14Z3- - 250 30 Blitzschutz

-E43- - 250 30 Blitzschutz, off-shore

-E46X- 5-14 250 30 Pitch Motoren

-E106- 5-16 250 30Pitch Motoren, schwierige Kommutierung

Zement- industrie

Zementstaub, hohe Anfahrströme

-E101- 4-16 250 40Drehrohrofen, wechsellastbeständig

-E46X- 5-14 250 40Bei extrem hohen Anfahrströmem

-A12S- 5-20 250 30Offene Maschinen, Standardwerkstoff

-K14Z3- 12-20 250 30 Geschlossene Maschinen

-C80X- 12-22 250 30 Standardwerkstoff

-C80Z2- 12-22 250 30 Bei niedriger Luftfeuchtigkeit

-C40Z3- 12-22 250 30 Bei erhöhter Ringtemperatur

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE INDUStRIE-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

08

Anwendung Werk-stoff

Dauerstrom-dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit m/s Bemerkungen

AC Kommutator-MotorenEinzelphasen-Reihenschluss-Motoren16 2/3 Hz, 50Hz

-E64Z4- 5-12 300 50Standard-Werkstoff, gute Filmbildung

-E79Z1- 5-12 250 50Gutes Kommutierungsvermögen, kommutatorschonend

-E84S- 5-12 300 50Für extreme mechanische Belastungen

-E151- 5-12 250 50 Kommutatorschonend

DC Traktions-MotorenVollbahnen

-E64Z4- 5-12 300 50Für extreme klimatische Bedingungen

-E79Z1- 5-12 250 50 Kommutatorschonend

-E84S- 5-12 300 50Für schwierige mechanische Bedingungen

-E160- 5-12 350 50Gute Filmbildung, verschleißfest

-E220- 5-12 350 50Kommutatorschonend, gutes Kommutierungsverhalten

DC-TraktionsmotorenDiesel-elektrische Lokomotiven, Fahrmotoren

-E49X- 5-12 350 50 Hohe Elastizität

-E88X- 5-12 350 50Standardwerkstoff, hohe Festigkeit

-E84S- 5-12 350 50 Standard-Werkstoff

-E141- 5-12 350 50 Verschleißfest

DC-TraktionsmotorenDiesel-elektrische Lokomotiven, Generatoren

-E49X- 5-12 300 40 Für schwierige Kommutierung

-E55- 3-12 300 50 Schwachlastfest

DC TraktionsmotorenNahverkehr

-E46X- 5-14 300 50Für schwierige Umgebungsbedingungen (Salzeinfluss)

-E50X- 5-12 350 30Straßenbahnen, U-Bahnen mit Choppersteuerung, kommutatorschonend

-E151- 5-12 350 50Wie -E50X-, optimiertes Verschleißverhalten

-E141- 5-12 350 50 Straßenbahnen, verschleißfest

-E160- 5-12 350 50Gutes Filmbildungsvermögen, verschleißfest

-E180- 5-12 350 50 Kommutatorschonend

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE tRAKtIONS-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

09

Anwendung Werk-stoff

Dauerstrom-dichte A/cm2

Bürstenan-pressdruck

hPa

Geschwin-digkeit m/s Bemerkungen

Erdungskontakte -A16- 15-25 400 -Für Stahl- und Bronzescheiben, bleifrei

-A20X- 10-20 400 -Geringer Reibungskoeffizient, reduzierte Laufgeräusche

-C40Z3- 10-25 400 - Standardwerkstoff

-C60- 10-25 400 -Für hohe Belastung, optimierte Signalübertragung

-E43- 12 400 --FE85- als Gegenlaufmaterial, extrem verschleißfest

Grubenlokomotiven -E29- 12 400 40Standard-Werkstoff, für Batterie- und Fahrdraht- speisung

-E101- 16 400 40Für schwierige Kommutierungsbedingungen

HilfsantriebeUmformer, Lüfter, Kompressoren, Generatoren

-E29Z4- 12 350 30Lichtanlassmaschinen in Diesel- elektrischen Lokomotiven

-E49X- 12 350 40Standard-Werkstoff, MotorGeneratoren

-E55- 12 350 30Schwachlastfest, kommutatorschonend

-F40- 2-8 350 30 MotorGeneratoren, 600V-Seite

-F51- 2-8 350 50 Schwachlastfest

Oberleitungsbusse -E50X- 12 350 50Für Choppersteuerung, kommutatorschonend

-E151- 12 350 50Wie -E50X-, opt. Verschleißverhalten

-E141- 12 300 50 Verschleißfest

ANWENDUNGSVORSCHLÄGE tRAKtIONS-ANWENDUNGEN

empfohlene Richtwerte

10

.21

/20

13

Schunk Kohlenstoff technik GmbHRodheimer Straße 5935452 Heuchelheim ¬ GermanyTel +49 (0) 6 41 6 08-0Fax +49 (0) 6 41 6 08-0 17 48infobox@schunk-group.comwww.schunk-group.com