Česká republika
Uhlíkové kartáče VIII. – Zásady pro jejich správnou výměnu
Třením dvou materiálů - uhlíkové kartáče a komutátor nevyjímaje - vždy dochází k jejich vzájemnému opotřebování a omezení životnosti. U elektrických ručních nářadí tento proces urychlují nejen vysoké otáčky rotoru, ale zejména různé vnější vlivy.
Co je impulsem pro výměnu kartáčů?
K výměně uhlíkových kartáčů bychom se měli dostat tou nejpřirozenější a nejsprávnější cestou, a to na základě periodické kontroly komutátoru. Bohužel tato cesta je v našich zeměpisných šířkách velmi vzácná. Našinec s nářadím většinou pracuje, dokud to jde a nejčastějším signálem pro jejich výměnu je, že nářadí přestalo pracovat.
I zde jsou ovšem obvykle dvě varianty.
Prvním je, že nářadí přestalo pracovat „z ničeho nic“. Tato slova často slyšet, ale jelikož je řeč o strojích a elektrotechnice, takové něco jako „z ničeho nic“ neexistuje a každé proč má i své proto. Náhlé zastavení bez jakýchkoli průvodních jevů je způsobeno v drtivé většině případů přerušeným přívodem proudu, což může být samozřejmě způsobeno například i přerušenou přívodní šňůrou. Jistě, vinnými mohou být i uhlíkové kartáče, avšak v takovém případě to pravděpodobně znamená, že nářadí má kartáče (nebo alespoň jeden z nich) s integrovaným vypínacím mechanismem (obr. 1).
Často se nazývají samovypínací a jejich úkolem je odpojit kartáč od napájení, když se opotřebením zkrátí na kritickou délku. V principu se však i zde jedná o přerušení proudu.
Obr. 1. Pár uhlíkových kartáčů, pravý z nich s vypínacím mechanismem (A)
Druhou variantou je, že ve Vašem nářadí nejsou kartáče s vypínacím mechanismem a nářadí, podobně jako v prvním případě, přestalo pracovat „z ničeho nic“.
Už víme, že „z ničeho nic“ v této problematice neexistuje a navíc tento případ je jiný. Jiný v tom, že obsluha si musela všimnout celé škály symptomů – signálů, že něco není v pořádku. Ne v posledních sekundách, ale v posledních desítkách minut byl jistě citelný slabší výkon motoru doprovázen zvýšeným jiskřením, neobvyklým zvukem a nepříjemným zápachem. Bylo dost času na včasnou výměnu kartáčů a nyní je třeba nést následky. A tvrzení, že na nářadí se nic nedalo zpozorovat, jsou jen prázdné řeči – nebo byla obsluha slepá, hluchá, bez čichu a hmatu...
Tak či onak, předpokládejme, že jsme se dopracovali k nutnosti výměny kartáčů. Než přistoupíme k postupu, řekněme si několik podstatných faktů.
Kartáč a komutátor musí být „v symbióze“ – znamená to, že musí „patřit k sobě“. K danému typu motoru patří kartáče přesného typu a složení, ne jen „nějaké“ kartáče, které jsou právě po ruce. Například tvrdost kartáčů je často zmiňovaným, avšak ne jediným důležitým parametrem. Jistě, příliš tvrdé kartáče ničí komutátor, otěr z příliš měkkých kartáčů zase rychle zaplní drážku mezi lamelami komutátoru a snadno může nastat zkrat. Avšak hustota činného proudu, obvodová rychlost komutátoru, úbytek napětí, součinitel tření a další parametry – to vše „nějakými“ kartáči neumíte dodržet.
Vycházejme proto z toho, že nářadí osadíme originálními kartáči. Vyhneme se problémům, o kterých ani netušíme a můžeme zapomenout na takové požadavky, jako jsou komutační schopnosti, minimální ztráty na kartáčích, mechanická pevnost, odolnost vůči jiskření, velikost přechodového odporu, schopnost snášet dlouhodobé přetížení či podtížení (např. dlouhodobý chod naprázdno), požadavek na rovnoměrné rozložení proudu, dobrá leštící schopnost atd. Pouze kartáče, které optimálně splňují tyto požadavky, nám pomohou na komutátoru vytvořit tak potřebný film.
Ušetření malé částky nám může způsobit velké škody. Co udělat v případě, kdy není jiné východisko, jen použít „nějaké kartáče“? I na to je recept, ale povíme si o něm jindy.
Kartáče se mohou vyměnit dvěma způsoby. Výměnou a „výměnou“. Na internetu naleznete jejich různé verze. My se budeme zabývat tím prvním způsobem, a to důkladně a (i) na základě zkušeností tak, aby výsledkem byla co nejlépe odvedená práce. Některé následující body budou krátké a možná známé, ale patří do postupu práce. A u některých se zastavíme déle.
Obr. 2. Plastové zátky kartáčů starších modelů nářadí
Elektrické ruční nářadí odpojte od zdroje energie. Pokud je síťové, odpojte jej od sítě a je-li akumulátorové, vyjměte akumulátor. Nářadí očistěte pouze lehce tak, abyste nesmazali stopy, které po rozebrání naleznete. Mohou tam být důležité signály.
Odstraňte příslušnou část krytu, abyste se dostali k uhlíkovým kartáčům. Některá starší nářadí a dnes zejména nářadí v kategorii „hobby“ mohou mít dvě plastové zátky se závitem a s přítlačnými pružinami na obou stranách plastového pláště. Stačí je uvolnit a získáte přístup ke kartáčům (obr. 2). Je to sice praktické řešení, ale například ke komutátoru se nedostanete a tudíž nezjistíte jeho stav. Samozřejmě můžete vyměnit pouze uhlíkové kartáče a nic jiného neudělat, avšak od důslednosti jste v takovém případě velmi daleko.
Uhlíkové kartáče odpojte. Je třeba uvolnit pružinový držák a (nebo) příslušné šrouby. Zaznamenejte si jakékoli neobvyklé stavy kartáčů a důkladně – nejlépe pomocí lupy – se soustřeďte zejména na jejich kontaktní plochu. Bude se velmi pravděpodobně podobat některému z příkladů uvedených v článku o častých nebo méně častých signálech na kontaktní ploše. Podle tohoto se umíte zorientovat a stanovit případný závěr, v jakém stavu se Vaše nářadí nachází.
Zkontrolujte stav držáků kartáčů a přítlačných pružin, zda nevidíte něco neobvyklého. Například zda nejsou vychýlené, deformované nebo jinak mechanicky poškozené držáky kartáčů, zda není do strany vychýlená nebo deformovaná přítlačná pružina, zda nejsou některé části kontaminovány mazadly a podobně. Pokud najdete takové nebo podobné anomálie, zamyslete se, co je mohlo způsobit. Zde Vám může pomoci právě to, že jste hned na začátku nářadí záměrně neočistili.
Buďte důslední. Nestačí jen něco napravit nebo očistit. Důležité je hledat a najít příčinu, proč „něco“ nastalo a nečistoty uvnitř Vám mohou pomoci. Do nářadí mohl například zapadnout cizí předmět, který způsobil taková poškození. Třeba ho najít a odstranit. Kontaminace oleji nebo tuky? Nemají tam co hledat! Odkud jsou? Unikli z blízkého ložiska? Netřeba ho vyměnit, aby se nezadřelo? Nebo byla úhlová bruska na stole a někdo z neopatrnosti stříkl mazací olej na závit, který chtěl hned vedle řezat a olej se nedopatřením přes ventilační štěrbiny dostal do nářadí? Pouze na okraj – i takové mastné nečistoty narušují správnou činnost kartáčů tím, že se vytvoří lepkavá směs oleje a uhlíkového prachu, která mohou mít určitý stupeň vodivosti a způsobit zkrat. Nebo jinak – má-li něco určitý stupeň vodivosti, pak to má i určitý stupeň „ nevodivosti “ a může působit jako „nedokonalý izolant“ tam, kde to vůbec nepotřebujeme. Zvyšuje se přechodový odpor, tím klesá účinnost a roste teplota a... začíná spirála negativních příčin a následků.
Záměrně neočištěné nářadí nám umožní vidět realitu. Pokud se Vám naskytne podobný pohled, jako je na obr. 3., musí Vám být jasné, že pružina se nepohybuje lehce ve své dráze a musí překonávat odpor vzniklý nahromaděním prachu na okrajích nebo kolem držáku. Takové odkrytí reality vytvoří alespoň věrný obraz o péči o nářadí a máte důvod vytahat za uši kompetentní osobu.
U přítlačných pružin ještě zůstaneme. Jejich správná funkčnost – rovnoměrný přítlak předepsané hodnoty – je velmi důležitá. Nedostatečný přítlak je příčinou nedostatečného kontaktu a způsobuje jiskření, příliš velký přítlak zase způsobí rychlejší opotřebení kartáčů a také komutátoru. Pružiny z kvalitního materiálu mají však dlouhou životnost. Kromě toho je důležité to, aby tlačily na kartáče rovnoměrně. Rozdíl v přítlaku pod 10% je vyhovující.
Obr. 3. Nečistotou zanesené kartáče
Obr. 4. Měření přítlaku pružin
Přítlak si můžete změřit i sami jednoduchým siloměrem. Není to super přesná metoda, ale má smysl – s jistotou umíte vyloučit pružiny s výrazně odlišnými vlastnostmi. Vložíte mezi kartáč a komutátor jemný cigaretový papírek, pomalu zvyšujete tah siloměru až do momentu jeho uvolnění a odečtete hodnotu na displeji. Třeba si uvědomit, že pružina tlačí na kartáč vždy, i když se nářadí nepoužívá, proto je logické, že zde může být řeč o její únavě a z toho plynoucí změny vlastností.
Na obr. 4 A je nová pružina u nového kladiva BX-1200, na obr. 4 B je šestileté kladivo s třikrát měněnými kartáči. Dále vidíme výsledek měření úhlové brusky WX-12501. Nová je na obr. 4 C a tříletá po šesti výměnách kartáčů na obr. 4 D. Závěr si udělejte sami.
Překontrolujte a ošetřete komutátor. Pokud jste to dosud neudělali, nyní je nejvyšší čas - je to velmi důležité. Podrobný postup naleznete zde.
Pokud jste v „útrobách“ nářadí nic nenašli, nadešla chvíle důkladně jej vyčistit. Proveďte to stlačeným vzduchem a po vyčištění nářadí znovu prohlédněte. Možná nyní najdete něco, co naopak ve znečištěném stavu nebylo možno zjistit. Při čištění se soustřeďte zejména na motorový prostor a držáky uhlíkových kartáčů. Nové kartáče se v nich musí pohybovat naprosto snadno.
Při vkládání nových kartáčů pouze jedna poznámka. Pozor na jejich nesprávnou polohu, jsou-li v průřezu čtvercové. Jedná se sice u elektrických nářadí o vzácný jev, ale někde se i s ním můžete setkat. Naše kartáče mají všechny obdélníkový průřez, jinak než správně se ani nedají namontovat.
Nové uhlíkové kartáče by měly být předpřipraveny se správným rádiusem. To „měli by být“ jsem nenapsal náhodou. Opotřebováním komutátoru se totiž nepatrně zmenšuje jeho průměr, proto ani nové originální kartáče nemusí mít naprosto přesný rádius.
Na obr. 5 A je zachycen stav, kdy kartáče nemají žádný rádius a dotýkají se komutátoru jednou přímkou (přesněji úsečkou, která má délku rovnou délce kartáče). Obr. 5 B znázorňuje kartáč, který má téměř totožný rádius jako komutátor. Téměř je téměř, tedy je to podstatně lepší než v prvním případě, ale pořád je to téměř, i když se kartáč a komutátor na kluzném kontaktu navzájem dotýkají podstatně větší plochou.
Obr. 5. Žádný rádius kartáče (A), nepřesnost způsobená opotřebením komutátoru (B)
Obr. 6. Kontaktní plocha nového kartáče pro
úhlové brusky WX-23001
Právě na takové případy jsou naše kartáče dobře připraveny, a to zejména ty do motorů s velkým příkonem. Na kontaktní ploše mají rovnoběžné drážky hloubky asi 0,1mm (obr. 6.) – to proto, aby si „sedly“ s povrchem komutátoru co nejdříve a aby se z „téměř“ stalo „perfekt“.
Posledním krokem je záběh motoru, který je tou pověstnou tečkou na písmenu „i“. U elektromotorů je to poněkud zvláštní problematika, zdaleka ne tak složitá jako například záběh spalovacího motoru, ale vyplatí se o ní něco vědět. Příště. Proces výměny uhlíkových kartáčů v úhlové brusce si můžete prohlédnout v krátkém videu.
Video: Proces výměny uhlíkových kartáčů
Závěr
Pokud byl v nářadí správný, již opotřebovaný uhlíkový kartáč včas vyměněn za správný nový uhlíkový kartáč se správným rádiusem a instalován v čistém držáku, pak spolu s pravidelně ošetřovaným komutátorem jsou splněny po stránce elektrotechnické všechny předpoklady pro dlouhou životnost elektrického ručního nářadí. Proto, a to mi promiňte, nerozumím, proč chce někdo porušit fyzikální zákony a zároveň způsobit sám sobě škodu? Že by lenost? Nebo nevědomost? Nebo zkouší, co to vydrží?
Nešetřete na nesprávném místě – pořiďte si originální uhlíkové kartáče. Když máte nářadí Bosch, pořiďte si uhlíkové kartáče Bosch , když Metabo, pořiďte si kartáče Metabo. Když máte HERMAN, kupte si HERMAN. Ale kupte si je originální.
Klíčová slova: uhlíkové kartáče, uhlíky, výměna uhlíkových kartáčů, návod na výměnu uhlíků, zásady správné výměny, periodická kontrola komutátoru, elektrické nářadí, akumulátorové nářadí, úhlové brusky výměna uhlíků, jiskřící uhlíky
Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
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
Ján Boháč –
Zaujímavé a poučné informácie pre cloveka
Andrej Katona –
Zaujimave info.
Michal Marcinčák –
Poučný článok
Ladislav Király –
zaujimavy clanol s mnozstvom infomacii
Viktor Menyhert –
Zaujimave info
Ondrej Staňo –
ZAUJIMAVE INFORMACIE
Viera Glajzová –
Dobrý článok
Monika Dicová –
zaujímavé čítanie
Mikulas Tóth –
zaujimavy clanok
Ľudmila Brnová –
zaujimave info
Radoslav Jenča –
Dakujem.Zaujimave informacie.
Pavel Kulik –
Dobre napísaný článok.
Martin –
Zrozumiteľne poskytnuté informácie.Ďakujem.
Marek Špak –
dobrý článok poučný
Peter Pilip –
Dobrý článok
Iveta Šestáková –
claok je velmi zaujimavo napisany
Zdenko Farbár –
zaujímavé informácie
Silvia Hanzelová –
zaujímavý a poučný článok o kefách
Josef Marek –
Super článek, až je budu měnit určitě si vzpomenu na všechny rady tady napsané :o)
Ján Cirák –
Dobrý článok.
DORY Zsolt –
Zaujimavé info
Oliver –
Zaujímavý článok
Iveta Potočná –
zaujimavy clanok
Mária Vajda Susányi –
vela veci som nevedela
Ladislav Fazekaš –
Cenné informácie, Perfektný článok ktorý stojí za to si ho prečítať.
Bohuš –
dobre informacie
Sándor Szűcs –
.
.
Přeložit text Zobrazit originálJanka Gajdošová –
Super článok
Juraj –
Perfektne spracovaný, náučný a praktický článok.