DE1299357B - Magnetischer Nutverschluss fuer elektrische Maschinen - Google Patents
Magnetischer Nutverschluss fuer elektrische MaschinenInfo
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Description
1 2
Nach der Hauptpatentanmeldung besteht ein haftende Oxyde zu reduzieren. Dabei erfolgt auch
magnetischer Nutverschluß für elektrische Ma- die mechanische Entspannung der Eisenteilchen,
schinen aus einer aus härtbarem Kunstharz mit Die Brauchbarkeit der beschriebenen Massen für Eisenpulver gemischten Masse, die durch die Nut- Nutverschlüsse beruht auch darauf, daß sie nach mündung unter Druck im verformbaren pastenförmi- 5 dem Einbringen in die Nut durch die nachfolgende gen Zustand in den bei eingelegter Wicklung ver- Behandlung ihr Volumen praktisch nicht verändern, bleibenden freien Raum oberhalb der Wicklung bis so daß die innige Verzahnung der Masse mit den Unzur Nutmündung gefüllt ist und in der Nut aushärtet. ebenheiten der Nutwände nach dem Aushärten und Solche Nutverschlüsse sind mit besonderem Vorteil auch weiterhin im Betrieb erhalten bleibt,
für Nuten im Läufer verwendbar, da sie den magne- io Die Massen nach den folgenden Beispielen enttisch bedingten Rüttelkräften und den Fliehkräften halten keine physiologisch bedenklichen Bestandteile, sicher standhalten, so daß kein Lockern und Herausfallen der Nutverschlüsse mehr eintreten wird. Bei Beispiel 1
den bei normaler Temperatur pastenförmigen Massen
schinen aus einer aus härtbarem Kunstharz mit Die Brauchbarkeit der beschriebenen Massen für Eisenpulver gemischten Masse, die durch die Nut- Nutverschlüsse beruht auch darauf, daß sie nach mündung unter Druck im verformbaren pastenförmi- 5 dem Einbringen in die Nut durch die nachfolgende gen Zustand in den bei eingelegter Wicklung ver- Behandlung ihr Volumen praktisch nicht verändern, bleibenden freien Raum oberhalb der Wicklung bis so daß die innige Verzahnung der Masse mit den Unzur Nutmündung gefüllt ist und in der Nut aushärtet. ebenheiten der Nutwände nach dem Aushärten und Solche Nutverschlüsse sind mit besonderem Vorteil auch weiterhin im Betrieb erhalten bleibt,
für Nuten im Läufer verwendbar, da sie den magne- io Die Massen nach den folgenden Beispielen enttisch bedingten Rüttelkräften und den Fliehkräften halten keine physiologisch bedenklichen Bestandteile, sicher standhalten, so daß kein Lockern und Herausfallen der Nutverschlüsse mehr eintreten wird. Bei Beispiel 1
den bei normaler Temperatur pastenförmigen Massen
kann es jedoch vorkommen, daß sie bei der zum 15 90,7 g Methylhexahydrophthalsäureanhydrid,
Aushärten notwendigen Temperatur in einen fließ- 121,2 g eines flüssigen Diepoxydharzes der Basis Bisfähigen
Zustand geraten und unter Umständen aus phenol A (Epoxydäquivalent 190), 36,4 g hochder
Nut wieder auslaufen können, bevor der Aus- disperses Siliciumdioxyd und 751,7 g Schwammhärtungsprozeß
beendet ist. eisenpulver mit einer Korngröße von 40 bis 100 μΐη
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Möglichkeit 20 ergeben nach 15minütiger inniger Vermischung in
auszuschalten, was nach der Erfindung dadurch ge- einem Kneter eine sehr gut streichfähige Masse, die
lingt, daß der Masse ein sie versteifender Stoff (Steif- auch bei erhöhter Temperatur ihre Standfestigkeit
macher) beigemengt ist. Der Steifmacher sichert die beibehält und auf geneigten Flächen nicht abläuft,
pastenförmige Konsistenz der Masse auch bei der Diese Standfestigkeit wird durch das Siliciumdioxyd
Aushärtungstemperatur. Bei der Auswahl der Steif- 25 als Steifmacher bewirkt. Außer dem Siliciumdioxyd
macher ist so zu verfahren, daß sich die erforder- hat hier auch das Eisenpulver noch eine beschleulichen
Eigenschaften der Masse hinsichtlich ihrer rügende Wirkung auf die Härtung, die bei 130° C
Standfestigkeit bei Erhalt einer für die Bearbeitung etwa 10 Stunden dauert, wonach eine Warmformgünstigen
Konsistenz verbessern lassen. Je nach der beständigkeit nach Martens von 85° C erreicht
Art der für die Masse verwendeten Stoffe ergeben 30 wird. Durch Tempern der Mischung bei 130° C läßt
sich dann unterschiedliche Zeiten für die leichte sich nach 70 Stunden Temperzeit eine Warmform-Verarbeitbarkeit
der Masse und unterschiedliche beständigkeit von 140° C erreichen.
Härtungszeiten sowie unterschiedliche Warmform- Diese Masse hat im ausgehärteten Zustand eine beständigkeiten. maximale Permeabilität von 6 [G/Oe] und einen
Härtungszeiten sowie unterschiedliche Warmform- Diese Masse hat im ausgehärteten Zustand eine beständigkeiten. maximale Permeabilität von 6 [G/Oe] und einen
Für eine pastenförmige, gut verarbeitungsfähige 35 spezifischen elektrischen Widerstand von etwa
Masse zum leichten Herstellen eines Nutverschlusses 15 [Ω · cm] sowie einen hohen positiven Temperaturnach
der Erfindung muß auch berücksichtigt werden, koeffizienten des elektrischen Widerstandes,
daß eine gute magnetische Leitfähigkeit bei möglichst Eine Beschleunigung der Aushärtung läßt sich bei niedriger elektrischer Leitfähigkeit und leichter Ver- diesem Beispiel durch den sonst üblichen Zusatz von formbarkeit bei ausreichend hoher Standfestigkeit 40 tertiären Aminen, z. B. Benzyldimethylamin, wegen und letztlich auch eine hohe mechanische und ther- des Siliciumdioxyds nicht erreichen. Wenn eine mische Festigkeit gegeben ist. Die gute magnetische schnellere Aushärtung erwünscht ist, kann besser Leitfähigkeit hängt dabei von der Art und Menge des eine Masse nach Beispiel 2 verwendet werden,
in die Masse einbringbaren magnetisch leitenden
daß eine gute magnetische Leitfähigkeit bei möglichst Eine Beschleunigung der Aushärtung läßt sich bei niedriger elektrischer Leitfähigkeit und leichter Ver- diesem Beispiel durch den sonst üblichen Zusatz von formbarkeit bei ausreichend hoher Standfestigkeit 40 tertiären Aminen, z. B. Benzyldimethylamin, wegen und letztlich auch eine hohe mechanische und ther- des Siliciumdioxyds nicht erreichen. Wenn eine mische Festigkeit gegeben ist. Die gute magnetische schnellere Aushärtung erwünscht ist, kann besser Leitfähigkeit hängt dabei von der Art und Menge des eine Masse nach Beispiel 2 verwendet werden,
in die Masse einbringbaren magnetisch leitenden
Pulvers ab. Die möglichst geringe elektrische Leit- 45 Beispiel 2
fähigkeit zwecks Verminderung der Wirbelstromverluste wird im Zusammenwirken mit dem isolieren- 250 g Epoxydharz nach Beispiel 1, 187 g Anhydrid den Epoxydharz dadurch noch unterstützt, daß der nach Beispiel 1, 1780 g Eisenpulver nach Beispiel 1 Masse magnetisch leitfähige, elektrisch isolierende und 150 g Aluminiumsilikat (spezifisches Gewicht anorganische Stoffe in Pulverform beigemengt wer- 50 1,9 bis 2,0; Schüttgewicht 70 bis 80 g/l) werden den, die die Eisenteilchen voneinander trennen. Bei 20 Minuten in einem Kneter gut vermischt und dabei Verwendung von Ferritpulver mit der allgemeinen eine leicht verstreichbare Masse gleicher magne-Formel MeO · Fe2O3 (Me = zweiwertiges Metall) tischer und elektrischer Eigenschaften wie bei Beioder elektrisch isolierendem Magnetpulver anderer spiel 1 erhalten. Die gute Streichfähigkeit dieser Art allein oder in Verbindung mit hochdispersen 55 Masse ist auf die Verwendung von Aluminiumsilikat anorganischen Füllstoffen oder organischen Steif- zurückzuführen.
fähigkeit zwecks Verminderung der Wirbelstromverluste wird im Zusammenwirken mit dem isolieren- 250 g Epoxydharz nach Beispiel 1, 187 g Anhydrid den Epoxydharz dadurch noch unterstützt, daß der nach Beispiel 1, 1780 g Eisenpulver nach Beispiel 1 Masse magnetisch leitfähige, elektrisch isolierende und 150 g Aluminiumsilikat (spezifisches Gewicht anorganische Stoffe in Pulverform beigemengt wer- 50 1,9 bis 2,0; Schüttgewicht 70 bis 80 g/l) werden den, die die Eisenteilchen voneinander trennen. Bei 20 Minuten in einem Kneter gut vermischt und dabei Verwendung von Ferritpulver mit der allgemeinen eine leicht verstreichbare Masse gleicher magne-Formel MeO · Fe2O3 (Me = zweiwertiges Metall) tischer und elektrischer Eigenschaften wie bei Beioder elektrisch isolierendem Magnetpulver anderer spiel 1 erhalten. Die gute Streichfähigkeit dieser Art allein oder in Verbindung mit hochdispersen 55 Masse ist auf die Verwendung von Aluminiumsilikat anorganischen Füllstoffen oder organischen Steif- zurückzuführen.
machern, insbesondere in Form von Metallseifen, Nach einer Härtezeit von 10 Stunden bei 130° C
werden diese magnetisch leitfähigen Füllstoffe als ergibt sich eine Warmformbeständigkeit von 107° C,
elektrische Isolierung der Eisenteilchen als magne- die auch durch ein anschließendes Tempern bei der
tisch leitfähige Substanz und als Steifmacher aus- 60 Temperatur von 130° C nur geringfügig auf 111° C
genutzt. erhöht werden kann. Die Härtung wird durch das
Besonders hohe Permeabilität der ausgehärteten bereits erwähnte Aluminiumsilikat beschleunigt, so
Masse läßt sich dadurch erreichen, daß die Eisen- daß hier im Gegensatz zum Beispiel 1 schon nach
teilchen in reduzierender Atmosphäre geglüht und in einer Stunde bei 130° C Härtungstemperatur eine
an sich bekannter Weise mechanisch entspannt wer- 65 solche Festigkeit erreicht wird, daß die Masse nicht
den. Hierzu kann das Eisenpulver vorzugsweise in mehr eindrückbar ist.
einem Temperaturbereich von 700 bis 850° C in Zur Steuerung der Härtungsbeschleunigung durch
trockenem Wasserstoff geglüht werden, um an- Aluminiumsilikat kann ein Teil des Aluminium-
silikats durch einen völlig inerten Stoff, beispielsweise
Specksteinpulver, ersetzt sein, wie dies im Beispiel 3 gebracht ist.
250 g Epoxydharz nach Beispiel 1, 187 g Anhydrid nach Beispiel 1, 1780 g Eisenpulver nach Beispiel 1,
90 g Aluminiumsilikat und 60 g Specksteinpulver werden 20 Minuten in einem Kneter innig vermischt.
Diese Mischung ergibt nach 3 Stunden bei Härtungstemperatur von 130° C bereits eine völlig ausreichende
Festigkeit von mindestens 400kp/cm2. Diese Masse hat den Vorteil, daß sie wesentlich
langer verarbeitungsfähig als die Masse nach Beispiel 2 ist, bei gleichen magnetischen und elektrischen
Eigenschaften wie bei Beispiel 1. So muß die Masse nach Beispiel 2 innerhalb etwa 10 Stunden
verarbeitet, d. h. in den Nuten eingebracht werden, wogegen dies bei der Masse nach Beispiel 3 noch
nach 4 Tagen möglich ist.
Um die nicht immer vorhersehbaren Einflüsse der nicht gleichbleibenden alkalischen Reaktionen des
Aluminiumsilikats auf die Härtung auszuschließen, kann die Verwendung von Calciumsilikat vorteilhaft
sein.
250 g Epoxydharz nach Beispiel 1, 187 g Anhydrid nach Beispiel 1, 1780 g Eisenpulver nach
Beispiel 1 und 150 g Calciumsilikat werden 20 Minuten in einem Kneter gut vermischt. Diese Masse
ist nach 10 Stunden bei 130° C ausgehärtet. Durch die Beimengung von 1,2 g Benzyldimethylamin als
Beschleuniger läßt sich die so erhaltene Masse bei 130° C in 75 Minuten aushärten. Die magnetischen
und elektrischen Eigenschaften sind die gleichen wie bei Beispiel 1.
An Stelle der hochdispersen anorganischen Füllstoffe, wie Siliciumdioxyd, Titandioxyd, Aluminiumsilikat,
Calciumsilikat, Specksteinpulver oder elektrisch isolierendes Magnetpulver aus Eisenoxyd oder
aus Ferrit, ist es auch möglich, organische Steifmacher zu verwenden. Hierzu eignen sich Metallseifen,
wie das folgende Beispiel zeigt.
250 g Epoxydharz nach Beispiel 1, 187 g Anhydrid nach Beispiel 1, 2720 g Eisenpulver nach
Beispiel 1 und 82 g Zinknaphthenat werden 15 Minuten in einem Kneter innig vermischt, wobei sich
eine gut streichfähige Masse ergibt, die nach 10 Stunden bei 130° C ausgehärtet ist. Durch die Verwendung
der genannten Metallseife läßt sich ohne Verschlechterung der Verarbeitungseigenschaften der
Masse der Anteil an Magnetpulver und damit der Permeabilität noch beträchtlich (etwa 10 bis 12
[G/02]) erhöhen. Wenn z. B. eine hohe Warmformbeständigkeit erwünscht ist, wird man eine Masse
nach Beispiel 6 nehmen.
210 g eines bei Raumtemperatur flüssigen cycloaliphatischen
Epoxydharzes (Epoxydäquivalent 170), 180 g Methylhexahydrophthalsäureanhydrid, 1600 g
Eisenpulver nach Beispiel 1, 137 g eines aus gleichen Gewichtsteilen bestehenden Gemisches aus Aluminium-
und Calciumsilikat und 5 g eines Beschleunigers, der aus einer Lösung von Natriumhydroxyd
in zwei- und dreiwertigen Alkoholen besteht, werden in einem Kneter 20 Minuten gut vermischt, wodurch
sich eine gut verstreichbare Masse hoher Standfestigkeit erreichen läßt, die nach 10 Stunden bei 130° C
ausgehärtet ist und eine Warmformbeständigkeit von 1400C hat. Durch Nachtempern bei 150° C kann
nach 6 Stunden diese Warmformbeständigkeit auf
ίο 190° C erhöht werden. Magnetische und elektrische
Eigenschaften entsprechen der Masse nach Beispiel 1 bis 4.
Eine in den wesentlichsten Punkten der geforderten Eigenschaften besonders günstige Masse, die eine
hohe Warmformbeständigkeit und eine überaus große Gebrauchsdauer aufweist, ist im Beispiel 7 angegeben.
In 138,9 g eines bei Raumtemperatur flüssigen cycloaliphatischen Epoxydharzes (Epoxydäquivalent
153) werden unter Erwärmen auf 60° C 11,1 g Bortrifluorid-Piperidin-Komplex
aufgelöst. Dann werden in diese Harz-Härter-Mischung 70 g Titandioxyd (Schüttgewicht 120 g/l) und 780 g Eisenpulver nach
Beispiel 1 eingearbeitet und 15 Minuten in einem Kneter gut durcheinandergeknetet. Hierbei erhält
man eine Masse, die nach 10 Stunden bei 130° C eine Warmformbeständigkeit von 140° C hat. Durch
Nachtempem bei 130° C steigt sie nach 72 Stunden auf 170° C an. Diese Masse hat eine Gebrauchsdauer von mehreren Wochen, innerhalb deren sie bei
üblicher Lagerung leicht und gut verarbeitet, d. h.
in die Nuten eingebracht werden kann. Durch die Verwendung von Titandioxyd wird die Masse bis
zu einem Maße thixotrop, so daß die in die Nuten eingefüllte und noch ungehärtete Masse durch
Rüttelkräfte vorübergehend in einen zähflüssigen Zustand gebracht werden kann, wodurch sie besonders
gut in die Unebenheiten der Nutwände eindringt. Auf diese Weise hat der ausgehärtete Nutverschluß
einen besonders festen Sitz in der Nut.
Außer den genannten Epoxydharzen lassen sich auch andere Epoxydharze, wie z. B. solche auf der Basis von Cyanursäure oder Isocyanursäure, verwenden. Je nach den geforderten Endeigenschaften wird man entsprechende Bindemittel auswählen.
Als Steifmacher können auch Polyamide verwendet werden. Man kann auch die magnetischen Eigenschaften der in Beispielen 1 bis 7 genannten plastischen Massen durch die Wahl des magnetisch leitfähigen Pulvers beeinflussen.
Außer den genannten Epoxydharzen lassen sich auch andere Epoxydharze, wie z. B. solche auf der Basis von Cyanursäure oder Isocyanursäure, verwenden. Je nach den geforderten Endeigenschaften wird man entsprechende Bindemittel auswählen.
Als Steifmacher können auch Polyamide verwendet werden. Man kann auch die magnetischen Eigenschaften der in Beispielen 1 bis 7 genannten plastischen Massen durch die Wahl des magnetisch leitfähigen Pulvers beeinflussen.
Durch Verwendung eines feinkörnigen Eisenpulvers läßt sich der Eisengehalt und damit die
Permeabilität beträchtlich erhöhen, wobei allerdings der spezifische elektrische Widerstand absinkt. In die
Harz-Härter-Mischung nach Beispiel 7 werden 70 g Titandioxyd und 930 g eines feinkörnigen Schwammeisenpulver
mit einer Teilchengröße <Ξ 40 μπα eingearbeitet.
Es ergibt sich eine Masse mit erhöhtem Eisengehalt, die ebenso leicht zu verarbeiten ist wie
die Masse nach Beispiel 7. Die Maximalpermeabilität wird durch die Erhöhung des Eisengehalts auf etwa
10 erhöht.
Bringt man eine plastische Masse nach den Beispielen 1 bis 8 unter hohem Druck, beispielsweise
100 kp/cm2, in die Nuten der Maschine ein, so wird ein Teil des Bindemittels ausgetrieben und in die
Hohlräume zwischen den Blechen des Blechpakets und die sonstigen in der Nut vorhandenen Hohlräume
gedrückt. Hierdurch wird die Verzahnung zwischen Nutverschluß und Blechpaket noch inniger
und die Permeabilität des Nutverschlusses selbst auf das Zwei- bis Dreifache erhöht. Der spezifische
elektrische Widerstand sinkt dabei ab.
Eine weitere Verbesserung der mechanischen und magnetischen Eigenschaften der Masse nach der Erfindung
läßt sich dadurch erreichen, daß der Kentvorgang unter Vakuum erfolgt. Es hat sich gezeigt,
daß dadurch die ausgehärtete Masse eine um mindestens 50% höhere Biegefestigkeit aufweist.
Claims (7)
1. Magnetischer Nutverschluß für elektrische Maschinen, bestehend aus einer aus härtbarem
Kunstharz mit Eisenpulver gemischten Masse, die durch die Nutmündung unter Druck im verformbaren
pastenförmigen Zustand in den bei eingelegter Wicklung verbleibenden freien Raum
oberhalb der Wicklung bis zur Nutmündung diesen füllend eingebracht und in der Nut ausgehärtet
ist, nach Patentanmeldung P 12 88 186.-6-32, dadurch gekennzeichnet, daß der Masse ein sie versteifender Stoff (Steifmacher)
beigemengt ist.
2. Nutverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steifmacher hochdisperse
anorganische Füllstoffe, wie Siliciumdioxyd, Titandioxyd, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat,
Specksteinpulver oder elektrisch isolierendes Magnetpulver oder Mischungen dieser Stoffe der
Masse aus Harz und Eisenpulver beigegeben sind.
3. Nutverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß organische Stoffe in
Form von Metallseifen der Masse beigemengt sind.
4. Nutverschluß nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch isolierende Magnetpulver als Isolierkörper zwischen den Teilchen
des elektrisch leitenden Magnetpulvers mitbenutzt ist.
5. Nutverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitendes Magnetpulver
in reduzierender Atmosphäre geglühte und entspannte Eisenteilchen dienen.
6. Nutverschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß Härtungsbeschleuniger der Masse zugesetzt sind.
7. Nutverschluß nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Komponenten der Masse unter Vakuum durcheinandergeknetet sind.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
DE1965S0098328 DE1299357B (de) | 1965-07-21 | 1965-07-21 | Magnetischer Nutverschluss fuer elektrische Maschinen |
AT371366A AT257739B (de) | 1965-07-21 | 1966-04-20 | Verfahren zum Verschließen der Nuten von elektrischen Maschinen |
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SE672066A SE307988B (de) | 1965-07-21 | 1966-05-16 | |
CH719166A CH446506A (de) | 1964-03-13 | 1966-05-17 | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Nutverschlusses für elektrische Maschinen |
NL6606970A NL146658B (nl) | 1965-07-21 | 1966-05-20 | Verbetering van een werkwijze voor het aanbrengen van ferromagnetische gleufsluitingen in elektrische machines en elektrische machine, voorzien van gleufsluitingen door toepassing van deze werkwijze. |
GB3247566A GB1107485A (en) | 1965-07-21 | 1966-07-19 | Improvements in or relating to the manufacture of electric machines |
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Family Applications (1)
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Cited By (3)
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- 1966-05-05 DK DK229666A patent/DK114634B/da unknown
- 1966-05-16 SE SE672066A patent/SE307988B/xx unknown
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RU2638563C1 (ru) * | 2013-11-14 | 2017-12-14 | Сименс Акциенгезелльшафт | Масса для пазовой заглушки, пазовая заглушка и способ изготовления пазовой заглушки |
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