Brusný kámen pro ošetření komutátorových motorů

Menší jiskření, lepší kontakt mezi kartáčem a komutátorem, menší proudový odběr a lepší účinnost motoru – toho všeho lze dosáhnout pomocí brusného kamene na ošetření povrchu komutátorů.

V tomto článku se dozvíte, jakým ošetřením prochází komutátor elektrického ručního nářadí v našem servisním středisku. Budeme rádi, když Vás bude inspirovat k tomu, abyste si jej udělali i sami a ušetřili si tak část nákladů. O komplexnější údržbě, nutné zejména před výměnou uhlíkových kartáčů, se můžete dočíst zde.

Zdůrazňuji hned na začátku, že při práci je nutné dbát zvýšené opatrnosti. Nedbalou manipulací může dojít k úrazu elektrickým proudem, proto použijte ochranné pomůcky, zejména rukavice s dostatečnými elektroizolačními vlastnostmi.

Brusné kameny (obr. 1) používané pro ošetřování Vašich komutátorových motorů mají tvar tesařské tužky. Jsou k dispozici ve dvou velikostech a každá z nich je ve dvou zrnitostech: P600 pro hrubé a P1500 pro jemné opracování.

Brusný kámen HERMAN QGH-20 má šířku 12mm a používá se pro motory s menším komutátorem – a tedy i s menším příkonem (do cca 1200W). Pro větší motory (s příkonem více než 1000W) je určen brusný kámen HERMAN QGH-21 se šířkou 20mm. Kameny odstraňují usazeniny uhlíku, prachu a nečistot z povrchu komutátoru, které se tam nahromadily během předchozí práce motoru a na které tlačí kartáče pružinami. Vedle toho nezapomeňme, že motor se otáčí cca 30.000 krát za minutu (500 krát za sekundu). Přebroušením kluzného kontaktu dostane komutátor Vašeho motoru nový, čistý povrch, po kterém bude klouzat nový kartáč jedna radost.

Obr. 1. Brusné kameny pro ošetření komutátorů

Zde je třeba podotknout, že je mnoho názorů – někdy protichůdných – jaký by měl být brusný kámen. Jistě se najdou i tací, kteří budou mít námitky vůči našemu způsobu ošetřování komutátorů - nám se však osvědčil a považujeme ho za správný.

Odkud se vzali na komutátoru rýhy a škrábance

Obr. 2. Ventilační štěrbiny úhlové brusky

Vzduch z okolního prostředí nasávaný ventilačním systémem elektrických ručních nářadí je nezbytný pro chlazení motoru. Pokud je však znečištěný, patří mezi jeho největší nepřátele. Ventilační štěrbiny pro sání vzduchu (obr. 2) jsou sice konstrukčně umístěny v plášti elektrického ručního nářadí tak, aby byly co nejdále od zdroje znečištění – tedy co nejdále od nástroje – do nářadí však částečky prachu stejně proniknou.

Takovému prašnému prostředí jsou vystaveny zejména úhlové brusky – řezáním nebo broušením dochází k velmi silnému zvíření prachu v okolí elektrického nářadí.

Jedná se například o stavební prach, často však vysoce abrazivní – jeho částečky se dostanou mezi uhlíkové kartáče a komutátor – tak vznikají rýhy a škrábance.

Kdy má a kdy nemá smysl ošetření povrchu komutátoru

Před tím, než se pustíme do práce, musí padnout rozhodnutí, zda oprava, resp. přebroušení povrchu komutátoru má smysl. Dopracujeme se k němu kontrolou jeho povrchu. V zásadě jde o dva extrémy.

Prvním je havarijní stav komutátoru. Na obr. 3 jsou případy, kde je poškození, případně opotřebení tak enormní, že nepomůže žádný brusný kámen a oprava je velmi nákladná.

Jsou-li příslušné nové náhradní díly dostupné, je třeba rotor vyměnit za nový. Pokud nejsou dostupné, řešením je koupě nového nářadí nebo kompletní, technicky náročná a drahá oprava komutátoru – ale to je zcela jiné téma.

Obr. 3. Komutátory v havarijním stavu

Druhým extrémem je naopak velmi dobrý stav povrchu komutátora. U nářadí, které bylo pravidelně čištěno stlačeným vzduchem, často vidíme rovnoměrnou barvu filmu (obr. 4). Toto je pozitivní signál – i když je pravdou, že příliš světlá barva (obr. 4 A) nám signalizuje práci v příliš suchém prostředí, příliš tmavá barva (obr. 4 B) zase práci v příliš vlhkém prostředí a ideální je patinová barva (obr. 4 C).

Obr. 4. Příliš světlá (A), příliš tmavá (B) a ideální ( patinová ) barva (C) komutátoru

Ošetření povrchu takového komutátoru je zbytečné a v tomto případě dokonce škodlivé – pouze by se zbrousila část mědi z komutátoru. Proto to neděláme ani při výměně uhlíkových kartáčů - komutátor by se po čase znovu dostal do předchozího stavu, který je závislý zejména na prostředí.

Naše práce je mezi těmito extrémy

Když Váš komutátor vykazuje pouze rýhy nebo škrábance a zároveň je vidět, že „nic z něj nechybí“, je třeba identifikovat rozsah poškození a opotřebení. Při větších poškozeních se někdy žádá použít soustruh, ale při dnešní ceně práce v porovnání s cenou nového rotoru elektrických ručních nářadí to není efektivní rozhodnutí.

Rýhy a škrábance – jak je identifikovat a měřit?

Obr. 5. Komutátor úhlové brusky WX-23002

Hloubka rýh a škrábanců a zejména možnosti jejich odstranění souvisí s vrstvou mědi, ze které jsou lamely komutátoru. Ta je různá a závisí na velikosti motoru i na jeho opotřebení. Výška lamel u nových motorů s příkonem desítek kW může dosahovat i několika desítek milimetrů, u malých motorů elektrických ručních nářadí je podstatně menší – pohybuje se od 1 do 2mm. Například výška lamel komutátoru úhlové brusky WX-23002 je 1,8mm (obr. 5).

V podstatě jde o to, že vrstva mědi musí být dostatečná vzhledem k rozsahu poškození povrchu. Nemá proto smysl odstraňovat 1mm hluboké rýhy, pokud má měď na komutátoru výšku 1,1mm.

Pokusím se dát Vám několik praktických rad, abyste si uměli představit souvislosti mezi velikostí rýhy (škrábance) a velikostí zrn podle FEPA, nacházejících se například v brusných pásech, ze kterých vyrábíme lamelové kotouče.

Drobné, sice viditelné, ale prsty nepostřehnutelné škrábance nejsou nebezpečné.

Zrno velikosti máku nám způsobí rýhu 0,6-1mm hlubokou. Jedná se o velmi hrubou zrnitost P30 – P20 (podle FEPA). Takovou rýhu způsobilo zrno 2krát větší než například zrna lamelového kotouče HERMAN LR-10 Area nejhrubší zrnitosti P40. Brusný kámen se zrnitostí P600 bude nezbytný, avšak je velmi pravděpodobné, že rotor je zralý pro výměnu.

Průměr lidského vlasu je udáván ve velmi širokém rozsahu (18-180µm), přičemž za střední hodnotu se považuje tloušťka 100µm (0,1mm). To odpovídá škrábanci zrna velmi jemné zrnitosti zhruba na úrovni P150, což je jemnější než náš lamelový kotouč nejjemnější zrnitosti P120. Takové škrábance umíme snadno odstranit, bude pravděpodobně postačovat brusný kámen se zrnitostí P1500.

Zrnitost P600 má průměrnou velikost zrn 25µm (0,025mm), což je 4-krát méně než tloušťka lidského vlasu a zrnitost P1500 má 12µm (0,012mm), což je téměř 10-krát méně než tloušťka lidského vlasu. S těmito dvěma nástroji si poradíme v drtivé většině případů.

Rýhy a škrábance umíme samozřejmě i měřit, ale dá se v nich zorientovat i bez toho - zrakem a hmatem. Nejsnáze se rozpoznávají na hladkých površích, jako je například sklo, lakované dřevo nebo kov - a tedy i povrch komutátoru. Například ošoupaný display na mobilu nebo sklíčko na hodinkách si spíše všimnete zrakem, ale hmatem ho možná nepostřehnete. Platí, že škrábance s hloubkou pod 10µm mohou být viditelné, ale často je prsty neucítí. Škrábance s hloubkou nad 20–30µm již bývají hmatatelné.

Jednoduchý závěr: to, co vidíte, ale necítíte, nebruste. A když cítíte, ale jen velmi jemně, to je škrábanec asi jako nejtenčí lidský vlas. Ani to bych ještě neřešil. Všechno ostatní však ano.

Chcete-li o rýhách a škrábancích vědět více, přečtěte si naše články Uhlíkové kartáče V. a Uhlíkové kartáče VI.

A na závěr – nezapomeňte na zabíhání uhlíkových kartáčů

Nevýhodou je, že pokud nářadí po takové operaci nevyčistíte a brusný prach zůstane mezi kartáčem a komutátorem, dojde k jejich rychlejšímu opotřebení. A navíc – brusný prach se může dostat třeba i do ložisek nebo na jiná místa, kde nemá co hledat.

Z našich nářadí je taková možnost u úhlových brusek WX-10001 a WX-12501. Při troše dovednosti se ke komutátorům dostanete i u úhlových brusek WX-15001, WX-18001, WX-18002, WX-23001 a WX-23002. U ostatních nářadí je pro přebroušení komutátoru demontáž nezbytná.

Nebojte se brusného zrna, ale nářadí po práci vždy řádně vyčistěte!

Klíčová slova: pemza, křída, komutátorový kámen, brusný kámen, komutátor, údržba, elektrické nářadí, výkon motoru

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
https://sk.wikipedia.org/wiki/Vlas_(hlava)
https://jk-machinery.sk/edu_plodina/mak/

Marek Baláž

U společnosti HERMAN jsem začal pracovat jako servisní technik. Během tohoto období jsem měl možnost poznat každý model nářadí takříkajíc do posledního šroubku. V současné době vedu servisní oddělení a osobně se podílím na testování nových výrobků.