Kommutator-Reinigungsstift: Kleines Werkzeug, große Wirkung auf die Lebensdauer der Bürsten
Bei richtiger Anwendung frischt ein Kommutator-Reinigungsstift lediglich das Kupfer auf, hält den Graphitfilm in Stand und bietet neuen Bürsten eine saubere, maßhaltige Oberfläche, auf der sie arbeiten können. Das ist alles. Wenn Sie erwarten, dass er tiefere elektrische oder mechanische Fehler behebt, werden Sie stillschweigend enttäuscht sein.
Inhaltsverzeichnis
Wozu ein Kommutator-Reinigungsstift wirklich dient
Die Hersteller beschreiben diese Stifte als sehr feine, nicht kontaminierende Schleifmittel, die dazu dienen, die Kommutatoroberfläche unmittelbar vor oder nach der Bearbeitung mit Kohlebürsten “aufzufrischen”. Sie sollen leichte Kohlenstoffablagerungen und kleinere Flecken entfernen, ohne die Stäbe abzuschleifen oder die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche zu verändern.
Mit anderen Worten: Dies ist ein Werkzeug für die Endbearbeitung und Reinigung, kein Rettungswerkzeug. Es glänzt, wenn: die Stäbe noch rund sind, der Glimmer bereits korrekt unterschnitten ist und die Maschine nur leichte Streifen oder Verunreinigungen aufweist. Bei einem solchen Kommutator kann eine kurze Behandlung mit dem Stick die Lebensdauer des nächsten Bürstensatzes deutlich verlängern, indem der Kontakt verbessert und lokale Hotspots reduziert werden.
Wenn die Oberfläche stark gerillt ist, die Stäbe locker sind oder Sie Verbrennungen an den Stabkanten, Kupferabrieb oder charakteristische Schlitz-Stab-Markierungen feststellen, ist der Stab das falsche Werkzeug. Diese Muster deuten in der Regel auf Probleme mit der Bürstenausrichtung, dem Federdruck oder der Wicklung hin, die eine Bearbeitung, eine Einstellung des Bürstengetriebes oder eine vollständige Reparatur erfordern, nicht nur eine kosmetische Behandlung.
Lesen Sie den Kommutator, bevor Sie ihn berühren.
Viele Kommutatoren werden “gereinigt”, obwohl sie eigentlich in Ruhe gelassen werden sollten. Erfahrene Techniker lesen zuerst den Film.
Hersteller von Kohlebürsten und Motoren weisen immer wieder darauf hin, dass eine gleichmäßige hell- bis mittelbraune Schicht der ideale Zustand für eine gute Lebensdauer von Bürsten und Kommutatoren ist. Diese dünne Schicht aus Kupferoxiden und Graphit wirkt wie ein Trockenschmiermittel und stabilisiert den Übergangswiderstand. Wenn sie gleichmäßig ist, läuft die Maschine in der Regel einwandfrei. Sie nur deshalb zu entfernen, weil das Kupfer nicht schön aussieht, ist ein Rückschritt.
Technische Handbücher gehen sogar so weit zu sagen, dass man die Maschine in Ruhe lassen sollte, wenn sie gut funktioniert und der Kommutator sich nicht zunehmend abnutzt, selbst wenn die Oberfläche etwas fleckig oder nicht “buchstabenmäßig glatt” aussieht. Der Reinigungsstift ist für den Fall gedacht, dass diese Schicht verschmutzt oder uneben ist oder bald auf einen neuen Satz Bürsten trifft, die eine faire Chance verdienen.
Die erste Frage lautet also nicht “Welche Körnung?”, sondern “Muss das überhaupt bearbeitet werden?”
Wie man einen Kommutator-Reinigungsstift verwendet, ohne den Film zu beschädigen
Sie kennen bereits die Routine zum Verriegeln und Kennzeichnen und wissen, wie Sie den Kommutator sicher freilegen können. Daher kommen wir direkt zu dem Punkt, der normalerweise übersehen wird: wie der Stift tatsächlich auf das Kupfer trifft.
Bei kleinen Motoren, die im Hobbybereich oder in der Leichtindustrie eingesetzt werden, ist es üblich, den Kommutator mit Motorspray oder Kontaktreiniger zu reinigen, ihn trocknen zu lassen und dann den Stick aufzutragen, während die Welle gedreht wird. RC-Anleitungen beschreiben genau dies: Aus verschiedenen Winkeln sprühen, trocknen lassen, dann das quadratische Ende des Sticks vorsichtig auf den Kommutator halten, während die Welle gedreht wird, oft gefolgt von einem feineren “Polierstift”. Diese grundlegende Geometrie funktioniert fast überall.
Für Industriestifte, wie sie für die Wartung von Gleichstrommaschinen verkauft werden, sagen die Herstelleranweisungen dasselbe mit anderen Worten: Halten Sie den Stift in Drehrichtung, üben Sie mäßigen Druck aus und streichen Sie während der Drehung des Kommutators von links nach rechts über die Bahn. Betrachten Sie es als Handbearbeitung, nicht als Schleifen. Sie versuchen, Stellen mit hohem Widerstand abzuwischen und kleinere Oberflächenrauheiten zu glätten, nicht die Welt zu ebnen.
Einige Details sind wichtiger, als man zugeben möchte:
Sie möchten den geringstmöglichen Druck, der dennoch ein gleichmäßiges mattes Finish auf der Bahn erzeugt. Ein stärkerer Druck erzeugt nur Wärme, birgt die Gefahr, dass die Kupferoberfläche weich wird, und fördert den Kupferwiderstand, bei dem Metall über die Schlitze verschmiert.
Sie möchten Bewegung. Wenn Sie den Stick an einer Stelle halten, während sich der Rotor darunter dreht, entsteht ein lokalisierter Streifen, der das Filmmuster stört. Wenn Sie den Stick sanft um den Umfang oder über die Spur bewegen, verteilt sich die Arbeit und der Film bleibt gleichmäßiger.
Sie sollten nach der Arbeit unbedingt reinigen. Technische Anleitungen zum Einbau von Kommutatoren und Bürsten bestehen darauf, dass nach Abschluss der Arbeiten alle Spuren von Schleif- und Kupferrückständen weggeblasen oder abgesaugt werden, insbesondere aus den Glimmerzwischenräumen. Ein Reinigungsstab ist weniger aggressiv als ein Schleifstein, aber der Staub ist dennoch abrasiv und sollte nicht in den Schlitzen zurückbleiben.
Wenn Sie versucht sind, den Stick in ein Elektrowerkzeug einzusetzen, um “die Arbeit zu beschleunigen”, halten Sie inne. Sticks sind so konzipiert, dass sie bei der Verwendung von Hand oder gegen einen normal laufenden Rotor schonend sind. Durch Hinzufügen einer Hochgeschwindigkeitsspindel verändert sich das gesamte thermische Bild und es kommt leichter zu einer Überhitzung von Teilen der Kommutatoroberfläche.
Den Stock auswählen, nicht einfach einen nehmen
Die meisten Industriezulieferer bieten Reinigungsstäbe in verschiedenen Durchmessern und Profilen an, damit Sie den Kommutator erreichen können, während der Motor an seinem Platz bleibt. Das ist nicht nur eine Frage der Bequemlichkeit: Wenn der Stab nicht flach in der Schiene sitzt, neigt er dazu, die Krone der Stäbe zu polieren und die Kanten zu ignorieren, wo Sie gerade einen stabilen Kontakt benötigen.
Hinter der Marketing-Sprache wählen Sie in der Regel zwischen:
Ein relativ weiches, feines Schleifmittel, das in einer Harzmatrix oder einer ähnlichen Matrix gebunden ist. Der Stab sollte weicher als die Kupferstangen sein, damit er sich abnutzt, anstatt den Kommutator zu beschädigen, wenn Sie etwas zu stark schleifen.
Eine Zusammensetzung, die keine leitfähigen Rückstände hinterlässt. Die EASA-Richtlinien zur Reinigung von Kommutatoren und Schleifringen weisen darauf hin, dass Aluminiumoxid-Schleifleinen eine schlechte Wahl ist, da sich seine leitfähigen Partikel in der Oberfläche festsetzen und Lichtbögen verursachen können. Kommerzielle Kommutatorstifte wurden speziell entwickelt, um dieses Problem zu vermeiden. Sie sind so konzipiert, dass sie reinigen, ohne das elektrische Verhalten der Schiene zu verändern.
Bei kleinen Motoren für den Hobbygebrauch findet man oft farbcodierte Stäbchen: gröbere zum Reinigen, feinere zum Polieren. Bei größeren Gleichstrommaschinen kommt es in der Regel zuerst auf Durchmesser und Länge an, dann auf die Körnung. In beiden Fällen gilt: Wenn Sie mehr als nur eine sehr dünne Materialschicht abtragen, benötigen Sie eher einen Kommutatorkornstein als Reinigungsstäbchen.
Wo der Reinigungsstab tatsächlich unter anderen Methoden passt
Hier ist ein kompakter Vergleich, der zeigt, wofür Ihr Stick gut geeignet ist und wo andere Methoden sinnvoller sind.
| Verfahren | Material / Werkzeug | Typischer Anwendungsfall | Risiko für Kupfer und Glimmer | Auswirkung auf den Pinsel Film | Ausfallzeit & Aufwand | Wenn es die falsche Wahl ist |
| Kommutator-Reinigungsstab | Feiner, nicht kontaminierender Schleifstab | Leichte Kohlenstoffablagerungen, vor dem Bürstenwechsel reinigen, geringfügige Fleckenbildung | Sehr gering bei kurzer Verwendung mit leichtem Druck | Stört den Film leicht, gleicht ihn in der Regel aus | Kurz; kann mit eingebautem Motor durchgeführt werden | Tiefe Rillen, lockere Stäbe, starkes Brennen, starke Unrundheit |
| Kommutatorkerbe | Handstein oder Schleifstein vor Ort | Entfernen kleiner Grate nach der Bearbeitung, Korrigieren ungleichmäßiger Abnutzung | Mäßig; kann bei übermäßiger Verwendung Metall schnell entfernen | Kann den Film vollständig zurücksetzen, erfordert kontrollierten Einlauf | Mittel; mehr Einrichtung, mehr Aufräumen | Routinemäßige Reinigung “zwischen den Läufen” auf ansonsten gesunden Oberflächen |
| Siliziumkarbid-/Granatpapier | Schleifpapier oder Schleifleinen mit einer Körnung von 150–200 | Endbearbeitung nach Drehen, Festlegen der Oberflächenrauheit | Mäßig; sicher, wenn Körnung und Zeit kontrolliert werden | Film zurücksetzen; hilft beim gleichmäßigen Aufbringen des ersten Films | Höher; normalerweise während der Überholung durchgeführt | Schnelle Ausbesserungen vor Ort, wo Staubentfernung schwierig ist |
| Gewöhnliches Schmirgelpapier / Schleifpapier | Aluminiumoxid-Schleifleinen/-papier | Allgemeine Metallarbeiten, nicht wirklich für Kommutatoren gedacht | Hoch; leitfähiger Sand kann sich festsetzen und Lichtbögen verursachen | Neigt dazu, den Film zu beschädigen, erhöht das Risiko von Spurfehlern | Irreführend niedrig; Probleme treten später auf | Jeder Kommutator oder Schleifring, sofern er nicht ausdrücklich vom Hersteller zugelassen ist |
| Nur Lösungsmittel-/Kontaktreiniger | Kontaktreiniger oder Alkohol | Öl-, Staub- oder Feuchtigkeitsverschmutzung bei gutem Film | Sehr gering; kein Schleifmittel | Lässt einen Tonfilm weitgehend intakt | Sehr kurz; erster Schritt in den meisten Arbeitsabläufen | Verbrannte, zerkratzte oder unebene Oberflächen, bei denen Material tatsächlich entfernt werden muss |
| Reinigung von Kohlebürsten | Bürsten zum Reinigen während des Betriebs | Entfernen lokaler Brandflecken und Verunreinigungen während des Betriebs | Gering bei vorübergehender Verwendung; sie verschleißen jedoch die Folie. | Kann Folie kontrolliert abziehen und wieder aufbauen | Unter Last durchgeführt, minimale zusätzliche Ausfallzeit | Langfristige Verwendung als “normale” Bürsten oder auf bereits unterschnittener Folie |
Hier kommt der Reinigungstab zum Einsatz: wenn Sie weniger Störungen als bei einem Stein, mehr als bei einem Lösungsmittel und eine Methode wünschen, bei der Sie weder den Rotor herausnehmen noch eine Drehmaschine aufstellen müssen.
Verwendung des Ersatzpinsels mit Stiel
Die meisten Anbieter, die Kommutatorstäbe verkaufen, empfehlen stillschweigend dieselbe einfache Regel: Reinigen Sie den Kommutator immer dann, wenn Sie die Bürsten austauschen. Dies gilt insbesondere für Gerätemotoren und Antriebe mit geringer Leistung, bei denen die mechanischen Toleranzen gering sind und Kohlenstoffablagerungen einen spürbaren Einfluss auf das Drehmoment haben.
Eine praktische Abfolge ohne Umstände sieht in der Regel so aus:
Bürsten herausnehmen. Federn entspannen. Vorhandenen Staub wegblasen oder absaugen, damit Sie die Folie und die Kanten der Leiste tatsächlich sehen können. Wenn die Folie in gutem Zustand und gleichmäßig ist, beschränkt sich die Reinigung möglicherweise auf das Abwischen mit einem Lösungsmittel und leichtes Bearbeiten offensichtlicher Stellen mit hohem Widerstand mit einem Stick.
Üben Sie kontrollierten Druck aus, während Sie den Rotor langsam drehen. Sie sollten eine gleichmäßig matte Oberfläche anstreben, auf der die Bürste gleitet, und nicht überall makellos glänzendes Kupfer. Sobald Sie dieses Ergebnis erreicht haben, hören Sie auf; weitere Durchgänge bringen keinen zusätzlichen Nutzen.
Eine sorgfältige Reinigung, um den feinen Schleifstaub und Kupferstaub zu entfernen, vor dem in jeder technischen Anleitung gewarnt wird. An dieser Stelle ist die Überprüfung der Glimmerunterschnitte und die Kontrolle auf Rückstände, die die Lücken überbrücken, schnell und kostengünstig im Vergleich zu einer erneuten Überprüfung, nachdem die Verfolgung bereits begonnen hat.
Dann werden die neuen Bürsten eingesetzt, gemäß den Anweisungen des Bürstenherstellers eingepasst und eingefahren, wobei der Federdruck auf den für die Anwendung empfohlenen Bereich eingestellt wird. Die Leitfäden von Helwig zum Zustand des Kommutators machen deutlich, dass ein falscher Federdruck neben einer schlechten Bürstenqualität und einem schlechten Oberflächenzustand eine der Hauptursachen für den Ausfall von Bürsten und Kommutatoren ist. Die Reinigung des Kommutators unter Vernachlässigung der Federn ist nur die halbe Miete.
Fehler, die gute Reinigungsarbeit stillschweigend zunichte machen
Der Reinigungsstab ist relativ unempfindlich, weshalb er wahrscheinlich so häufig missbraucht wird. Einige Gewohnheiten machen die Vorteile jedoch zunichte:
Entfernen Sie alle Filmspuren, weil “glänzendes Kupfer besser aussieht”. Filmbewertungstabellen verschiedener Hersteller betrachten einen mittelbraunen Film als Ziel und nicht als Fehler. Wenn Sie ihn jedes Mal bis auf das blanke Metall entfernen, müssen die Bürsten ihn von Grund auf neu aufbauen, was die Lebensdauer der Bürsten verkürzen kann.
Verwendung des Stifts als Ersatz für die maschinelle Bearbeitung. Wenn Sie mit dem Fingernagel Unebenheiten spüren können, wenn die Stäbe sichtbar unrund sind oder wenn Sie sich wiederholende Muster wie starke Streifenbildung oder Verbrennungen an den Stabkanten sehen, handelt es sich nicht mehr um ein rein optisches Problem. Anleitungen zum Verschleiß von Kommutatoren bringen diese Muster nicht nur mit Verschmutzung in Verbindung, sondern auch mit Belastung, Bürstenausrichtung und elektrischen Problemen. In diesem Fall verbessert der Stift lediglich das Aussehen der Oberfläche, während der zugrunde liegende Fehler bestehen bleibt.
Kombination des Stifts mit ungeeigneten Schleifmitteln. Es kommt häufig vor, dass jemand vor der Verwendung des Stifts zu einem handelsüblichen Schmirgelpapier greift, um “eine schnelle Ausbesserung” vorzunehmen. Die Empfehlung der EASA gegen Aluminiumoxid-Schmirgelpapier ist eindeutig: Zurückbleibende leitfähige Körner können Lichtbögen und Schäden verursachen. Der einzige Grund für die Existenz des Reinigungsstifts ist es, genau diese Gefahr zu vermeiden.
Die Reinigung überspringen. In technischen Dokumenten wird überraschend viel Platz darauf verwendet, Sie daran zu erinnern, nach jedem Abrichten oder Einlaufen abrasiven Staub und Kohlenstaub zu entfernen. Ein Kommutator kann perfekt aussehen und dennoch leitfähigen Schlamm aufweisen, der die Glimmerlücken überbrückt und sich unter den Bürsten befindet. Der Reinigungsstab hat hier nicht versagt, sondern die Reinigung.
Wo bleibt da nun der Kommutator-Reinigungsstab?
Der Stick ist ein kleines, sehr spezifisches Werkzeug: Mit ihm können Sie leichte Oberflächenprobleme beheben, die Spur für neue Bürsten auffrischen und einen anständigen Film in gutem Zustand halten, ohne die Maschine jedes Mal wieder auf die Drehbank zu stellen. Er funktioniert am besten, wenn Sie seine Grenzen respektieren, den Film lesen, bevor Sie etwas anfassen, und die Reinigungsphase als Teil der Arbeit betrachten und nicht als nachträglichen Einfall.
Wenn Sie das tun, wird der Kommutator-Reinigungsstab weniger zu einem neuartigen Zubehörteil als vielmehr zu einem Routineinstrument: zu etwas, das Motoren leise effizient hält, Bürsten vorhersehbar macht und Überholungen seltener erforderlich macht – und das alles in einem kurzen und leicht staubigen Wartungsfenster.
