DE1015915B

DE1015915B - Anordnung zur Verhinderung der die Lebensdauer von Kohlebuersten von elektrischen Maschinen herabsetzenden Einfluesse von Silikondaempfen

Info

Publication number: DE1015915B
Application number: DEW17812A
Authority: DE
Inventors: Lawrence E Moberly
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1955-04-21
Filing date: 1955-11-09
Publication date: 1957-09-19
Also published as: US2748300A; CA541332A

Description

DEUTSCHES

Bei elektrischen Maschinen, bei denen Silikone beispielsweise zur Isolierung von Wicklungen verwendet sind oder welche in mit Silikondämpfen erfüllten Räumen, arbeiten, ist die Lebensdauer der Kohlebürsten der elektrischen Maschinen äußerst kurz. Die Bürsten werden sehr schnell abgenutzt und zerfallen unter Staubbildung. Die Erfindung hat eine Anordnung· zum Gegenstand, welche die die Lebensdauer der Kohlebürsten herabsetzenden Einflüsse der Silikone verhindert. Gemäß der Erfindung werden die Kohlebürsten der Einwirkung von Diallylphthalat (Phthalsäurediallylester) ausgesetzt. Das Diallylphthalat kann, dabei teilweise polymerisiert sein,. Es wird in der Nähe der Kohlebürsten angeordnet, beispielsweise indem der die Bürsten umgebende Teil des Gehäuses mit einem Überzug von Diallylphthalat versehen ist oder indem in unmittelbarer Nähe der Bürsten ein zu den Bürsten hin, offener Behälter mit Diallylphthalat angeordnet ist. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens können die Kohlebürsten auch mit Diallylphthalat getränkt werden, wobei das Diallylphthalat gegebenenfalls, teilweise polymerisiert wird.

In den, Fig. 1 bis 4 sind gemäß der Erfindung ausgebildete Ausführungsbeispiele wiedergegeben.

Fig. 1 stellt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer elektrischen Maschine mit geschlossenem Gehäuse dar;

Fig. 2 gibt eine gemäß der Erfindung behandelte Kohlebürste wieder, während die

Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsbeispiele von elektrischem Maschinen: im. Schnitt zeigen,.

Die elektrische Maschine 10 der Fig. 1 ist in einem geschlossenem Gehäuse 11 untergebracht. Ihre Wicklungen weisen eine Silikonisolierung 12 auf. Mit 13 ist die Kohlebürste bezeichnet, welche auf dem z. B. aus Kupfer bestehenden, Kommutator oder Schleifring 14 läuft. Die Kohlebürste wird in dem mit Gewinde versehenen, Halter 15 geführt.

Versuche haben ergeben, daß die Lebensdauer der üblichen Kohlebürsten, welche in derartigen, elektrischem, Maschinen mit geschlossenem Gehäuse verwendet werden, kurz ist, wenn die Isolation, dieser Maschine aus Silikonen, oder Mischungen von Silikonen besteht. Während des Betriebes wird die Bürste ⁴S schlecht, nutzt sich schnell ab und zerfällt unter Staubbildung.

Die Atmosphäre innerhalb des geschlossenen Gehäuses der Maschine wird in Form von Dämpfen durch die verwendeten Silikonverbindungen verunreinigt. Diese mit Silikondampf verunreinigte Atmosphäre wird in, dem geschlossenen Gehäuse der elektrischen. Maschine zurückgehalten und setzt demzufolge die Lebensdauer der Kohlebürsten, sehr Anordnung zur Verhinderung

der die Lebensdauer von Kohlebürsten

von elektrischen Maschinen

herabsetzenden Einflüsse

von Silikondämpfen

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. April 1955

Lawrence E. Moberly, Unity, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

wesentlich herab. Versuche haben ergeben, daß die Lebensdauer der Kohlebürsten, verglichen mit ähnlichen. Maschinen ohne Silikonisolatiom,, auf weniger als einem Zehntel ihrer üblichen Betriebslebensdauer herabgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese Verschlechterung der Kohlebürsten bei Maschinen, in denen Silikone verwendet sind oder welche in Silikonatmosphäre arbeiten, durch die Verwendung von, Diallylphthalat bzw. teilweise polymerisiertem Diallylphthalat vermieden, wird.

Wenn eine bestimmte Menge von gegebenenfalls teilweise polymerisiertem Diallylphthalat entweder in der Bürste, beispielsweise durch Tränkung, enthalten ist oder so angebracht ist, daß es der Atmosphäre im Innern des geschlossenen Gehäuses einer elektrischen Maschine ausgesetzt ist, so wird die für die Kohlebürsten schädliche Einwirkung der durch die Silikone verunreinigten Atmosphäre aufgehoben. Das gemäß der Erfindung verwendete teilweise polymerisierte Diallylphthalat enthält im wesentlichen, monomerisches Diallylphthalat und relativ flüchtige niedrige Polymere, wie z. B. das Dimer, Trimer usw.

Die Tränkung von Kohlebürsten, mit Diallylphthalat gemäß der Erfindung kann beispielsweise auf folgende Weise durchgeführt werden:

709 697/148

Claims

Die Bürste wird in ein Gefäß getan, welches evakuiert wird. Dann wird in das Gefäß eine genügende Menge einer Mischung aus monomerischem Diallylphthalat und etwa 4% Benzoylperoxyd als Katalysator gegeben, so· daß die Kohlebürste bedeckt ist. Dann wird in das Gefäß Luft eingelassen bis Atmosphärendruck herrscht und die Mischung aus Diallylphthalat und Katalysator in die Poren der Bürsten eingedrungen ist. Nachdem die Bürste in, ausreichendem Maße getränkt ist, wird sie einer Wärmebeihandlung unterworfen, um das Diallylphthalat teilweise zu polymerisieren.. Die Bürste wird beispielsweise zunächst 16 Stunden, lang auf 80° C erhitzt, dann 5 Stunden lang auf 135° C und anschließend 4 Stunden lang auf 150° C. Diese thermische Behandlungsweise kann je nach dem Grad der gewünschten Polymerisation, entsprechend abgewandelt werden. In keinem Fall jedoch darf das Diallylphthalat vollständig polymerisiert werden. Die in der Fig. 2 dargestellte Kohlebürste ist mit teilweise polymerisiertem Diallylphthalat beispielsweise in der angegebenen Weise getränkt worden. Versuche mit derartig behandelten Kohlebürsten, welche, wie in Fig. 1 veranschaulicht, in geschlossenen Maschinen mit Silikonisolierung eingesetzt sind, haben ergeben, daß die Lebensdauer dieser Bürsten mindestens ebenso groß und manchmal noch besser ist als die Lebensdauer von ungetränkten Kohlebürsten, die in nicht durch die Anwesenheit von Silikonen verunreinigter Atmosphäre laufen. Das monomerische Diallylphthalat, welches im wesentlichen in dem teilweise polymerisierten Diallylphthalat enthalten ist, hebt offensichtlich die schädlichen Einwirkungen der Silikondämpfe bezüglich der Lebensdauer der Bürsten auf. Um einen zufriedenstellenden Schutz für die Bürsten zu erhalten, genügt es auch, monomerisch.es Diallylphthalat allein, d. h. nichtpolymerisiertes Diallylphthalat, zu verwenden. Vorzugsweise wird man jedoch teilweise polymerisiertes Diallylphthalat verwenden, welches in der beschriebenen Weise hergestellt worden ist. Weiterhin hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, das teilweise polymerisierte Diallylphthalat derart anzubringen, daß es einer Übertemperatur ausgesetzt wird. Hierzu kann die Erwärmung der Maschine herangezogen werden. Auf diese Weise wird das teilweise polymerisierte Diallylphthalat veranlaßt, in stärkerem Maße Dämpfe abzugeben, welche die schädliche Wirkung der Silikone neutralisieren. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben. Es hat sich nämlich gezeigt, daß es genügt, das teilweise polymerisierte Diallylphthalat auf der inneren Oberfläche des geschlossenen Gehäuses 11 oder zumindest einem Teil desselben aufzubringen. Wie die Fig. 3 erkennen läßt, ist das teilweise polymerisierte Diallylphthalat als Schicht 16 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 11 in unmittelbarer Nähe der Bürsten 13 und des Kommutators 14 aufge>bracht. Durch die Erwärmung der Maschine wird das Diallylphthalat genügend wirksam gemacht. . Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung ist das monomerische Diallylphthalat in einer zur Kohlebürste 13 hin offenen Patrone 17 untergebracht, welche in eine öffnung 18 des geschlossenen Gehäuses 11 eingepaßt ist. Diese Anbringung des Diallylphthalats bietet den Vorteil, daß dasselbe leicht ersetzt werden kann. Außerdem kann es auf diese Weise dicht an die Kohlebürste 13 herangeführt werden, um so die schädliche Wirkung der mit Silikonen verunreinigten Atmosphäre aufzuheben. In den bisherigen Beispielen sind Maschinen mit geschlossenem Gehäuse dargestellt worden. Versuche haben jedoch ergeben, daß die teilweise zur Reaktion gekommenen Diallylphthalatmonomeren auch in offenen Maschinen mit Silikonisolierung wirksam sind. Auch bei diesen Älaschinen wird die Lebensdauer der Kohlebürste, welche durch die Silikone an sich herabgesetzt würde, stark verlängert. FateNTANsρrC cη ε:

1. Anordnung zur Verhinderung der die Lebensdauer von Kohlebürsten von elektrischen Maschinen herabsetzenden Einflüsse von Silikondämpfen, beispielsweise in Maschinen mit Silikonisolation, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürsten der Einwirkung von Diallylphthalat ausgesetzt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diallylphthalat teilweise polymerisiert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Bürsten umgebenden Teile des Gehäuses mit einem Überzug von gegebenenfalls teilweise polymerisiertem Diallylphthalat versehen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe der Bürsten ein zu diesen hin offener Behälter mit gegebenenfalls teilweise polymerisiertem Diallylphthalat angeordnet ist.

5. Kohlebürsten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlebürsten mit gegebenenfalls teilweise polymerisiertem Diallylphthalat getränkt sind.

6. Kohlebürsten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem zur Tränkung der Bürsten verwendeten Monomer des Diallylphthalats etwa 4% Benzoylperoxyd als Katalysator zugesetzt ist.

7. Kohlebürsten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürsten einer thermischen Behandlung unterworfen werden, um das Diallylphthalat zu polymerisieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

■ ! Ij