DE1213937B

DE1213937B - Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets

Info

Publication number: DE1213937B
Application number: DEM43803A
Authority: DE
Inventors: Dr Habib Brechna
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1959-01-15
Filing date: 1959-12-23
Publication date: 1966-04-07

Description

Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets, insbesondere für Transformatoren und elektrische Maschinen, wobei auf mindestens eine Schichtseite des Pakets bei vermindertem Preßdruck ein Harzgemisch aufgebracht wird, so daß das Harz selbsttätig zwischen die Blechschichten drin-t und nach der Durchtränkunc, des Pakets der volle Preßdruck wiederhergestellt wird, worauf eine Trocknung erfolgt.
Es sind bereits Verfahren bekanntgeworden, die zur Erzielung einer Binde- und Isolierschicht zwischen den Einzelblechen von Magnetkernen unter Verwendung von Klebeharzen dienen. Es handelt sich hierbei um Imprägnierprozesse, die den Nachteg haben, daß sie sehr viele Arbeitsgänge erfordern und nur bei -anz kleinen Kernen an-ewandt werden können, da für größere Blechpakete die notwendigen Imprägniereinrichtungen viel zu teuer würden. Weiterhin ist der Verlust an Isolierharz beträchtlich. Es gehört auch schon zum Stand der Technik, die Stoßstelle eines aufgeschnittenen Magnetkerns mit einem Lacküberzug zu versehen, der in erster Linie die Trennstelle verstärken und isolieren soll. Obwohl der Lack hierbei auch zwischen die Einzelbleche dringt, lassen sich diese nicht einwandfrei gegeneinander isolieren, weil stets vom Klebemittel unbenetzte kleine Blechpartien bestehenbleiben, welche zu Blechkurzschlüssen führen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung benutzt man ein aus bereits isolierten, handelsüblichen Blechen aufgebautes Paket, das durch eine Preßvorrichtung gehalten wird. Es ist auf solche Weise möglich, Blechkörper herzustellen, die sich gegenüber den bisher üblichen infol-e des We-falles von Preßbolzen und Preßplatten durch eine wirksame Reduktion der Eisenverluste und die Erhöhung des Eisenfüllfaktors auszeichnen.
Um das vorbeschriebene Verfahren auch bei Blechpaketen mit sehr großen Abmessungen erfolgreich anwenden zu können, ist es notwendig, daß erfindungsgemäß die Verminderung des Preßdruckes nur stellenweise durchgeführt und somit auch das Aufbringen des dünnflüssigen Harzgemisches und die & ZD Herstellun- des vollen Preßdruckes schrittweise an verschiedenen Stellen des Pakets vorgenommen wird. Der Vorteil der Erfindun- besteht zunächst darin, daß infol-e der nur stellenweisen Aufhebung des Preßdruckes jede Verschiebung der Einzelbleche C t' b Cle-eneinander verhindert werden kann, so daß das Blechpaket die vorgegebene Form unverändert bei-C behält. Ferner ist eine einwandfreie Durchtränkung des Pakets gewährleistet, da man lokal den Preßdruck ohne weiteres so weit aufheben darf, daß das Harz mit Sicherheit zwischen alle Blechschichten dringt. Hierzu muß die Preßvorrichtung so konstruiert sein, daß sie sich an entsprechenden Stellen elastisch deformiert.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfinduno, ist es vorteilhaft, das Blechpaket etwa auf die verarbeitungstemperatur des Harz ' g' emisches vorzuwärmen. Ferner ist es zweckmäßig, nach Beendigung des schrittweisen Klebeprozesses das Paket insbesondere bei Verwendun- der weiter unten beschriebenen neuen Kunststoffe vorzuhärten und schließlich auszuhärten.
Die Blechpakete elektrischer Maschinen und Transformatoren erreichen normalerweise Betriebstemperaturen von 100 bis 1201 C. Diese Erwärmung ist auch bei geklebten Paketen ohne weiteres zulässig, besonders dann, wenn keine Zug-, Scher- und Biegebeanspruchungen auftreten. Sobald jedoch die Temperaturen über 120' C steigen, sinkt die Festigkeit der bisher üblichen Kunstharze etwa auf d#e Hälfte, und selbsttragende Konstruktionen sind dann gefährdet. Bei magnetisch schwach ausgenutzten Maschinen lassen sich zwar Temperaturen von 120' C vermeiden, doch sind solche Konstruktionen schwer und teuer. Eine Verbesserung hinsichtlich der Dimensionen und des Preises kann nur durch Erhöhung der magnetischen Beanspruchung erzielt werden. Dies bedeutet, daß die Temperatur im Blechpaket stellenweise noch höhere Werte annimmt als 120' C. In diesem Fall wer-den die heute zur Verfügung stehenden, weitgehend benutzten Äthoxyhnharze plastisch. Ein weiterer Nachteil der bekannten Harzgemische liegt in ihrer relativ niedrigen Topfzeit, die bei den hier vorliegenden Verarbeitungstemperaturen etwa 1 bis 2 Stunden beträgt. Größere Blechpakete erfordem wegen dieser kurzen Verarbeitungsdauer die Verwendung von kleinen Harzmengen, was den fabrikatorischen Aufwand erheblich erhöht.
Sämtliche vorgenannten Mängel lassen sich vermeiden, wenn weiteren Erfindungsmerkmalen entsprechend für das Einstreichen das Pakets ein härtbares, metallmodifiziertes Epoxyharz Verwendung findet, welches eine Verbindung aus einem höchstens eine Hydroxylgruppe im Molekül enthaltenden Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von 165 bis 400 und aus einem o-Titansäuretetraalkylester darstellt. Mt gleichem Vorteil kann man aber auch einen metallorganischen Glycidylpolyäther verwenden, welcher eine Verbindung aus 0,1 bis 4,0 Gewichtsteilen des Esters einer Halbmetallsäure mit 100 Gewichtsteilen eines Glycidylpolyäthers darstellt, der eine unter 400 liegende Epoxyäquivalenz und weniger als 1 Hydroxyläquivalent je Kilogramm aufweist. Diese Stoffe sind ohne Beimischung irgendwelcher Stabilisierungsmittel während einiger Monate bei Raumtemperatur haltbar, ohne zu gelatinieren-. Sie besitzen eine hohe Wärmefestigkeit, gute Alterungsbeständigkeit und sehr geringe dielektrische Verluste bei Temperaturen bis zu 2001 C. Die Härtezeit läßt sich bei Verwendung der neuen Materialien erheblich vermindern, ohne daß der gefährliche Härteschwund eintritt, wenn das durchtränkte Paket während einer Zeit von 5 bis 15 Stunden bei Temperaturen von 60 bis 1201 C vorgehärtet und darauf während einer Zeit von 6 bis 24 Stunden bei Temperaturen von 60 bis 1601 C ausgehärtet wird.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes Blechpakete von Transformatoren und elektrischen Maschinen wiedergegeben.
F i g. 1 zeigt einen zweischenkligen Transformator. Mit 1 ist ein Kein, mit 2' das obere, mit 2" das untere Joch des gestrichelt angedeuteten Blechkörpers bezeichnet. Die Preßvorrichtung 3, die nach Beendigung des Klebe- und Härteprozesses wieder entfernt wird, ist so konstruiert, daß das Paket um die eigene Achse geschwenkt werden kann. Die Preßbolzen tragen die Bezugsziffer 4. 5 kennzeichnet die Fläche, welche mit Harz zu bestreichen ist, und 6 gibt strichpunktiert die Zone an, in der der Preßdruck lokal vermindert wird.
In F i g. 2, inder gleiche Teile mit denselben Zahlen wie in F i g. 1 bezeichnet sind, ist ein dreischenkliger Transformator dargestellt.
Der F i g. 3 ist ein mittels Führungsbolzen 8 gehaltenes Blechseginent 9 einer elektrischen Maschine zu entnehmen, wobei wiederum mit 4 ein Preßbolzen, mit 5 die zu bestreichende Fläche und mit 6 die Zone verminderten Preßdruckes bezeichnet wird. 7 stellt die Preßvorrichtung dar.
In F i g. 4 sind für gleiche Teile dieselben Bezugsziffern verwendet wie in F i g. 3. Von der Preßvorrichtung 10 wird ein kompletter Blechschnitt 11 einer elektrischen Maschine aehalten.
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Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Blechpakets, insbesondere für Transformatoren und elektrische Maschinen, wobei auf mindestens eine Schichtseite des Pakets bei vermindertem Preßdruck ein Harzgemisch aufgebracht wird, so daß. das Harz selbsttätig zwischen die Blechschichten dringt und nach der Durchtränkung des Pakets -der volle Preßdruck wiederhergestellt wird, worauf eine Trocknung erfolgt, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß bei großen Blechpaketen die Verminderung des Preßdruckes nur stellenweise durchgeführt und somit auch das Aufbringen des dünnflüssigen Harzgemisches und die Herstellung des vollen Preßdruckes schrittweise an verschiedenen Stellen des Pakets vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechpaket etwa auf die Verarbeitungstemperaturdes Harzgemisches vorgewärmt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß für das Einstreichen des Pakets ein härtbares, metallmodifiziertes Epoxyharz Verwendung findet, welches eine Verbindung aus einem höchstens eine Hydroxylgrtippe im Molekül enthaltenden Epoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von 165 bis 400 und aus einem o-Titansäuretetraalkylester darstellt. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einstreichen des Pakets ein metallorganischer Glycidylpolyäther Verwendung findet, welcher eine Verbindung aus 0,1 bis 40 Gewichtsteilen des Esters einer Halbmetallsäure mit 100 Gewichtsteilen eines Glycidylpolyäthers darstellt, der eine unter 400 liegende Epoxyäquivalenz und weniger als ein Hydroxyläquivalent je Kilogramm aufweist. 5. Verfahren nach Ansprach 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durchtränkte Paket während einer Zeit von 5 bis 15 Stunden bei Temperaturen von 60 bis 1201 C vorgehärtet wird. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das durchtränkte Paket während einer Zeit von 6 bis 24 Stunden bei Temperaturen von 60 bis 1601 C ausgehärtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 262 559; USA.-Patentschrift Nr. 2 478 030.