Česká republika
Uhlíkové kartáče VI. – Méně časté stopy na kontaktní ploše
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 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.
Zejména úhlové brusky jsou vystaveny takovému „pracovnímu prostředí“ nejvíce – řezáním nebo broušením dochází k velmi silnému zvíření prachu v okolí elektrického nářadí. Jedná se o oblaka stavebního prachu (obr. 1), který je sice nevodivý, často však vysoce abrazivní – jeho částečky brousí uhlíkové kartáče i komutátor. O nic lépe není na tom ani „kovový“ prach, vznikající při řezání a broušení kovů – ten je sice většinou méně intenzivní, avšak elektricky vodivý a může způsobit zkraty na nejcitlivějších místech motoru. Všechna nářadí jsou na tom z tohoto pohledu lépe než brusky. Například u vrtacího kladiva je zvíření prachu násobně nižší a při řezání ocasní pilou prach prakticky nevzniká. Ocasní pila produkuje při řezání zejména větší třísky (piliny), které se nerozptylují do vzduchu, ale padají svou váhou na okolní povrchy a způsobují mnohem menší potenciální poškození zdraví.
Obr. 1. Zvířený prach při řezání betonu úhlovou bruskou
Nasávaný prach zanechává na obou komponentech kluzného kontaktu – na uhlíkových kartáčích a na komutátoru – velmi jasné stopy v podobě škrábanců a rýh.
Obr. 2. Ohořelé hrany
Abychom se však ve stopách uměli co nejlépe orientovat, bude v tomto článku řeč o méně častých signálech. To však neznamená, že nejsou závažné. I proto je dobré kluzný kontakt čas od času prohlédnout – u brusek určitě častěji než u jakéhokoli jiného elektrického ručního nářadí.
Když se setkáte s ohořelou hranou uhlíkového kartáče (obr. 2), jde zpravidla o ohoření její zadní hrany, tedy té, která není na jejím čele při otáčení komutátoru.
Tuto stopu je vidět téměř vždy také na komutátoru, a to často nejen na zadní hraně lamel, ale na jejich celé ploše (obr. 3). Pravděpodobnou příčinou je jiskření způsobené přetěžováním nářadí (pokud jsou kartáče originální) a/nebo špatnou komutací, jsou-li kartáče „kdovíjaké“.
Pokud se těmto signálům nevěnuje pozornost, může dojít k vážným poškozením komutátoru. Řešením je kontrola originality uhlíků, při pochybnostech výměna za nové a nářadí nepřetěžovat – například nevrtat celý den kladivem SDS-plus otvory takových průměrů, na které jsou vhodnější silnější kladiva SDS-max.
Obr. 3. Pálení lamel komutátoru
Obr. 4. Prohlubně na povrchu
Prohlubně na povrchu uhlíkového kartáče (obr. 4) jsou výsledkem velkého jiskření pod kartáčem. Je způsobeno nekvalitním kartáčem (zejména ve smyslu nehomogenity jeho struktury) a/nebo přílišným proudovým zatížením – čili jsme s příčinami a jejich řešením přesně tam, jako při předchozím případě.
Když jsou průvodním jevem prohlubní na povrchu uhlíkových kartáčů jasné skvrny na komutátoru (obr. 5), jedná se s největší pravděpodobností o nadměrné jiskření související s přetížením nářadí. Pokud však jde o případ, kdy jsou skvrny pouze na komutátoru, ale na kartáčích nejsou prohlubně, možnou příčinou je nedostatečný nebo nestabilní kontakt kartáče a komutátoru. Je třeba překontrolovat tlak pružin na kartáč a stabilnost jeho uložení v držáku.
Výsledné jiskření pod kartáčem má tendenci ničit film a následně narušit komutátor, proto se takové signály nemohou nechat nepovšimnutými.
Obr. 5. Jasné skvrny na povrchu komutátoru
Obr. 6. Částečky mědi na ploše
Když se na ploše kartáče objeví částečky mědi (obr. 6), je zle. Znamená to výrazné opotrebovanie komutátora a takmer vždy ide o závažný problém, ktorý neznesie odklad.
Jakékoli podezřelé skvrny žluté nebo žlutě hnědé barvy pravidelného nebo nepravidelného tvaru na ploše uhlíkového kartáče jsou zprávou o tom, že sbírá měď z povrchu komutátoru.
Téměř jistým průvodním jevem částeček mědi na povrchu kartáče je sbírání mědi na komutátoru (obr. 7). Měď se „posouvá“ k okraji lamel, kde dochází k jejímu hromadění a postupem času překryje izolační slídu. Dojde tak k vodivému spojení se sousední lamelou a zkratu mezi nimi.
Nejčastější příčinou je nesprávný (příliš tvrdý) kartáč. Pro zastavení tohoto vývoje je nutné vyměnit kartáče a zkosit (opracovat) hrany lamel komutátoru. Když to nepomůže, příčinou může být buď nekvalitní film na povrchu komutátoru nebo vysoká teplota na kluzném kontaktu (dochází k tavení mědi) způsobená obvykle přetížením nářadí.
Obr. 7. Sbírání mědi
Obr. 8. Dva odstíny povrchu
Dva nebo několik odstínů povrchu (obr. 8) jsou důkazem nedostatečné nebo nesprávné komutace na komutátoru a nejpravděpodobnější příčinou jsou nesprávné kartáče.
Nesmí se to nechat „jen tak“, kartáče je třeba vyměnit, jiné řešení není. A nejlépe za originální – je to ve vašem zájmu, aby nářadí pracovalo bezproblémově co nejdéle.
Když chybí na kartáči hrana (obr. 9), většinou je to z přední (čelní) strany kartáče. Vhodným slovem pro tuto verzi by mělo být slovo „brutální“. Chybějící část se pravděpodobně odlomila a doufejme, že nezpůsobila v motoru závažnější škody.
Příčinou je zpravidla velmi zanedbaný stav povrchu komutátoru a ve většině případů je to na nářadí vidět hned na první pohled. Vyčnívající izolace (slída) mezi lamelami, abnormální házivost komutátoru způsobená velkou radiální vůlí v ložiskách rotoru, nestabilní uchycení samotného kartáče a podobně – to je pouze hrubý seznam možných příčin. Tento stav vyžaduje nákladnou opravu, která je často nerentabilní.
Obr. 9. Chybějící hrany kontaktní plochy
Závěr
V řadě článků o uhlíkových kartáčích byl dán vícekrát důraz na používání originálních uhlíkových kartáčů. Podrobně jsme o materiálech uhlíkových kartáčů psali také proto, aby bylo jasné, proč to je důležité. Když si přečtete tento článek ještě jednou, zjistíte, kolika problémům se lze vyhnout jen tím, že se použijí správné kartáče. Ne, nepíšeme o nich proto, že naším cílem je prodat více uhlíkových kartáčů – ale proto, aby Vám naše nářadí déle sloužilo a přineslo ten užitek, pro který jste jej koupili. A když Vám bude někdy kartáč signalizovat něco, co zde nenajdete, napište nám. Rádi Vám pomůžeme, když budeme vědět – vždyť i my se celý život učíme.
Klíčová slova: uhlíky, kluzný kontakt, komutátorové motory, univerzální motory, opravy elektrických nářadí
Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
Helwig Carbon: The Helwig Commutator Condition Guide: https://www.helwigcarbon.com/wp-content/uploads/2018/07/comm-condition-guide-broch-ta4-hi-res-web.pdf
Mersen carbon brush technical guide: http://www.tekhar.com/Programma/Mersen/5-carbon-brush-technical-guide-mersen.pdf
Morgan Carbon Brush : Technical Handbook https://www.morgancarbon.com/gb/files/morgancarbon-gb/Technical_Handbook.pdf
Ing. Herman Nagypál
Vystudoval jsem vojenskou školu, obor letecká elektrotechnika. S nářadím a nástroji jsem se naučil pracovat už v dětství s tátou na stavbě rodinného domu. Každý náš nový produkt testuji i osobně - vlastníma rukama ve své dobře vybavené dílně. Ve volném čase se rád proháním na motorce po rumunských horských průsmycích. Kromě toho studuji trendy v oboru a rád si vyzkouším i konkurenční produkty. Nad některými se pousměju, nad některými se divím (že se někdo dal nachytat a koupil to) a některé jsou fakt dobré. Skoro jako naše 😊.
Děkujeme, recenze byla přidána
Neodpověděli jste správně na otázky z článku
Mikulas Tóth –
Poučné, Ďakujem
Jan –
kefy som este nevymienal. nechavam to na odbornikov
Stanislav Zoubek –
Článek byl velice zajímavý pro vlastníky úhlových brusek. Byl podrobný, doplněný obrázky. Sám vlastním úhlovou brusku Narex pr. kot. 125mm a také s ni pracuji při práci s ocelí (řezání, broušení, čištění copanovým kartáčem), se zdivem (řezání omítky, cihel), s betonem (řezání) a dlaždicemi (řezání). Jsem s ní spokojen a snažím se s ní pracovat tak, abych jí zbytečně nepřetěžoval. Po práci se zdivem jsem ji čistil pistolí se vzduchem.
Dobrý stav uhlíků je určitě velmi důležitý pro bezproblémový chod brusky, takhle podrobně jsem se stavem uhlíků a rotoru nezabýval. Tak jsem zase o něco chytřejší.
Bohuš –
S elektrickým naradím Herman som spokojný
Steve –
Veľmi cenné rady, zaoberal som sa dlhotým,prečo sú "ľudovo povedané" uhlíky(kefy) vystavované opotrebeniu so stopami. Teraz mi je to jasnejšie
Piotr Boyar –
Veľmi užitočné odporúčania, ako predĺžiť životnosť elektrického náradia, najmä uhlových brúsok. Celá časť o uhlíkových kefkách poskytuje vysvetlenie všetkých problémov počas prevádzky. Ďakujem za to.