DE1490256A1 - Keramische Formmasse zur Herstellung von elektrisch isolierenden Formteilen mit einer lichtbogenausgesetzten Oberflaeche - Google Patents
Keramische Formmasse zur Herstellung von elektrisch isolierenden Formteilen mit einer lichtbogenausgesetzten OberflaecheInfo
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Description
unser Zeichen; R 596
Dr.Ha/KÜ
Keramische Formmasse zur Herstellung von elektrisch isolierenden Formteilen mit einer lichfbogenausgesetzten
Oberfläche
Die Erfindung betrifft keramische Formmassen zur Herstellung
von elektrisch isolierenden Formteilen in elektrischen Apparaten, die verbesserte Eigenschaften
bezüglich der Lichtbogenunterbrechung und der Bildung einer leitenden Spur für die Entstehung von
Lichtbögen besitzen; die Erfindung betrifft die Zusammensetzung der Formmassen, die in an sich bekannter
Weise grössere Mengen hydratisiertes Aluminiumoxyd enthalten, denen jedoch erfindungsgemäss Zusatzelemente
beigegeben wurden, welche die Fähigkeit zur Lichtbogenunterbrechung fördern.
Unter i;
Heue Unterlagen (Art 7 § ι At^ 2 Nr. ι satz 3 dee »--—·-rmmt.T.i. \
80981 1/0793
Unter Liehtbogenunt erbre cliung ist die Lichtbogenunterdrückung
und die Lichtbogenlöschung zu verstehen, d.h. die Unterbrechung verschiedener Lichtbogenerscheinungen,
sowohl in Form tatsächlicher Lichtbögen, wie sie zwischen getrennten Teilen von elektrischen Schaltern
oder als zwischen Isolatoren überspringende Lichtbögen auftreten; es sind auch entlang isolierender Oberflächen
kriechende Lichtbögen oder solche in Form elektrischer Koronaentladungen und dergl. zu verstehen.
In der US. Patentschrift Nr. 2 768 264 ist die Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxyd in elektrischen
Formkörpern, die als elektrische Isolierkörper verwendet werden sollen beschrieben, wobei diese Körper eine
gute physikalische Festigkeit und gute elektrische Isoliereigenschaften aufweisen und beim Auftreten von Lichtbögen
diese in äusserst vorteilhafter Weise unterdrücken und löschen und ferner die Neigung organischer Stoffe
zum Verkohlen auf der Oberfläche des Materials unter Bildung eines leitenden Wegs-herabsetzen.
Die Verwendung von hydratisiertem Aluminiumoxyd in elektrischen
Formkörpern ist weit verbreitet und ermöglichte einer?weitgehende Verbesserung elektrischer Apparate, in
denen
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_ 3 —
denen oder bei deren Verwendung eine Lichtbogenbildung und andere elektrische Entladungen auftreten und kontrolliert
werden müssen. Eine solche Verwendung ist beispielsweise allgemein üblich in Schalteinrichtungen,
insbesondere für starke Ströme bei hohen Spannungen und in verschiedenen Stromunterbrechungsvorrichtungen, und
zwar sowohl in solchen die durch einmaliges Durchschmelzen wirksam werden als auch in solchen die einen erneuten Anschluss
gestatten und wobei die Sicherheit des Betriebes vollständig von der wirksamen Unterbrechung und Auslöschung
des zwischen getrennten leitenden Teilen auftretenden Lichtbogens abhängt. Hydratisiertes Aluminiumoxyd wird
auch in elektrisch isolierenden Teilen verwendet, bei denen äussere Lichtbogenerscheinungen auftreten, z.B. in
den isolierenden Trägern für Leiter und in Transformatorgehäusen.
Die Rolle und die Wirkung von hydratisiertem Aluminiumoxyd
wurde bereits mehrfach untersucht. So ist z.B. in der US-Patentschrift 2 997 526 eine Testeinrichtung und
ein Testverfahren zur Bestimmung der lichtbogenunterdrückenden und insbesondere der einer lichtbogenleitenden
Spur widerstehenden Eigenschaften von hydratisiertes Alu miniumoxyd enthaltenden Zusammensetzungen beschrieben und
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es wird dort die Erklärung gegeben, dass die Eigenschaften
von hydratisiertem Aluminiumoxyd, der Bildung einer leitenden Spur zu widerstehen, auf eine
Oxydation zurückzuführen sind, bei welcher das in dem hydratisiertem Aluminiumoxyd vorliegende Aluminiumoxyd
katalytisch die Oxydation von kohlenstoffhaltigem Material fördert. In der US-Patentschrift Fr. 3 071 671
wird das in der US-Patentschrift 2 768 264 beschriebene Material als Träger für die Metallplatten von Funkenkammern
in einem Stromunterbrecher verwendet und es wird vermerkt, das seine Eigenschaft, Gas zu entwickeln, die
Geschwindigkeit der Lichtbogenunterbrechung erhöht und eine Erosion herabsetzt, was alles eine Verbesserung der
lichtbogenunterdrückenden Eigenschaften und der Leistung der Apparatur zur Folge hat.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung, dass die lichtbogenunterbrechenden Eigenschaften von
hydratisiertes Aluminiumoxyd und einen kleineren Anteil
eines Bindemittels und gegebenenfalls eines Füllstoffs oder verstärkender Faserstoffe enthaltenden Formmassen wesentlich
durch Zugabe verhältnismässig kleiner Mengen lichtbogenunterdrückender
zusätzlicher Verbindungen verbessert werden können und sie kennzeichnet sich dadurch, dass die
Formmassen noch einen zur Verbesserung der lichtbogenunterdrückenden Eigenschaften des hydratisierten
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Aluminiumoxyds ausreichenden kleineren Anteil einer bei Raumtemperatur stabilen, mit den übrigen Bestandteilen
der Zusammensetzung verträglichen und in den anwesenden Mengen nicht-leitenden Verbindung mit
einem stark negativen, in der Verbindung überwiegend durch Kovalenz gebundenen Element, nämlich Fluor, Chlor,
Brom, Jod, Schwefel, Phosphor und Bor, enthalten.
Hauptaufgabe der Erfindung ist somit die Verbesserung der lichtbogenunterbrechenden Eigenschaften elektrisch
isolierender Formteile, z.B. der Formteile elektrischer Apparate, durch Zusatz kleiner Mengen von lichtbogenunterbrechenden
Verbindungen, wodurch die elektrische Leistung der Formteile und der sie verwendenden elektrischen
Apparatur verbessert wird. Gemäss der Erfindung werden die den grosseren Mengen hydratisiertes Aluminiumoxyd
enthaltenden Zusammensetzungen bereits anhaftenden guten Eigenschaften noch verbessert. Gemäss der Erfindung
erzielt man eine Verbesserung der Lichtbogenunterbrechung, wobei gleichzeitig der Widerstand gegen die Entstehung
von die Lichtbogenbildung fördernden Oberflächenspuren beibehalten wird.
Die Formmassen, denen die erfindungsgemässen Zusätze zugegeben werden, umfassen ganz allgemein bekannte
elektrisch isolierende Formmassen und zwar sowohl
kalt-
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kalt- als auch, warmverformte. Insbesondere findet die
Erfindung Anwendung auf 25 bis 80 Gew.?6 oder mehr hydratisiertes
Aluminiumoxyd und 10 bis 50 Gew.# eines Bindemittels enthaltende Zusammensetzungen. In bekannter Weise
können solche Zusammensetzungen auch noch grössere Mengen, und zwar bis zu etwa 60$, Füllstoffe wie Ton und
dergl. enthalten; zu diesen gehören Stoffe mit günstigen elektrischen Eigenschaften, z.B. das Aluminiumoxyd
und das Magnesiumoxyd und die entsprechenden Hydrate. Als Teil der Füllstoffe oder anstelle der
!füllstoffe können die Zusammensetzungen auch faserige, verstärkende Stoffe, z.B. Glasfasern, Asbestfasern und
dergl. enthalten.
Als Bindemittel kommen verschiedene bekannte organische Bindemittel, einschl. wärmehärtender, in Frage; es sind
dies beispielsweise Melamin-, Epoxy-, Harnstoff-, Polyesterharze, phenolische Harze und andere bekannte wärmehärtende
Harze; kautschukartige Verbindungen, z.B. Butylelastomere und andere synthetische Elastomere. Auch thermoplastische
Bindemittel, z.B. Polyäthylenharze, Polypropylenharze, Polyamide, Azetatharze, Acrylharze und andere bekannte
thermoplastische Harze können verwendet werden. Die ver- !
wendeten Bindemittel können auch anorganische Bindemittel, z.B. Portlandzement und Mischungen von .Schiefer, !Tonen ■:
und
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und Kalk enthalten, wie dies z.B. in der US-Patentschrift ITr. 1 852 672 beschrieben ist.
Sie Herstellung der Zusammensetzung und die Verformung
der Formmassen kann in üblicher Weise erfolgen. So soll z.B. in -warmzuverformenden Massen der Anteil des Bindemittels
zur Erzielung der für den Formvorgang erforderlichen Fliesefähigkeit ausreichen.
Die verwendeten, lichtbogenunterbrechenden Zusätze sind Verbindungen, welche in der dem Lichtbogen ausgesetzten
Oberfläche des isolierenden Formkörpers eine Zusammensetzung ergeben, welche in den Lichtbogenbereich lichtbogenunterbrechende
Stoffe einführt, unter "dem Lichtbogen
auegesetzte Oberfläche" ist eine Oberfläche eines isolierenden Teils zu verstehen, an welcher zur Lichtbogenbildung
geeignete Bedingungen herrschen. Es kann dies eine Innenfläche sein, z.B. die Innenseite eines Schaltgehäuses
oder von Funkenkammern oder dergl. oder die Oberfläche eines Isolierstegs zwischen einem Schalterpaar oder
es kann eine Aussenfläche sein, entlang welcher zwischen leitenden Seilen ein Lichtbogen auftreten kann. Eine
verbesserte Lichtbogenunterbrechung ist in der Regel bei einen Lichtbogen umschliessenden Teilen von grösster
Bedeutung, wo die "dem Lichtbogen ausgesetzten Oberflächen"
solche sind, welche einen Lichtbogenraum begrenzen oder umschliessen.
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Im Lichtbogenbereich variieren die Bedingungen von einer einfachen Erwärmung in einem gewissen Abstand
vom Weg des Lichtbogens bis zu extremen und drastischen
Bedingungen entlang und innerhalb des Lichtbogens «Wost; diese Bedingungen können verschiedene chemische
reaktionen erzeugen und begünstigen, und zwar eine Verdampfung niedrigsiedender Stoffe oder von Hydratwasser
bis zu einer vollständigen Ionisierung, Dissoziation und Zersetzung chemischer Verbindungen und ihrer Komponenten.
Obwohl die mit der Erfindung erzielten Verbesserungen
nicht eindeutig erklärt werden können, haben doch Versuche angezeigt, dass in der Regel die verwendeten
Zusätze Elemente ( oder Radikale) mit hohen elektronegativen
Werten enthalten sollen, zweckmässig Werten in
der Gkrössenordnung von 2,0 oder mehr, und dass diese
Komponenten in den sie enthaltenden Verbindungen überwiegend durch Kovalenz-und nicht durch Ionenbindung
gebunden sein sollen. Gemäss den Lehren von Linua
Pauling ( die Art der chemischen Bindung) wurden die Bindungen in monomolekularen, aus zwei Elementen bestehenden
Verbindungen als überwiegend kovalent angesehen,
wenn
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wenn die Differenz der elektronegativen Werte zwischen den gebundenen Elementen weniger als etwa
1,7 beträgt und die Bindung wird als im wesentlichen
ionisch bezeichnet, wenn diese Differenz grosser ist, wie dies beispielsweise in ALF der Fall ist. Die Bindungen
können jedoch auch als überwiegend kovalent oder als kovalent wirkend auf Grund anderer Kriterien angesehen
werden, z.B. im Fall von Verbindungen, die mehr als zwei Elemente enthalten und im Fall von aus zwei
Elementen bestehenden Verbindungen, welche Dimere oder Polymere bilden, z.B. Al2F^, welche dann überwiegend
kovalent sind.
Die erfindungsgemässen Verbindungen werden vorzugsweise
Zusammensetzungen zugegeben, die auch grössere oder grosse Mengen an Aluminiumoxyd-Hydrat enthalten. Wenn
solches hydratisiertes Aluminiumoxyd in bekannter Weise
in Lichtbogen ausgesetzten Oberflächen zugegen ist, sind im Lichtbogenbereich unter lichtbogenbildenden Bedingungen
bereits bestimmte Elemente mit verhältnismässig hohen elektronegativen Werten zugegen. Diese bereits zugegenen
Elemente sind die nicht-metallischen Elemente Stickstoff und Sauerstoff aus der Luft, deren elektronegative Werte
3,0 bzw. 3,5 betragen. Ein solches Element ist auch Kohlenstoff BAD ORlG1NAL
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- ίο -
stoff mit einem elektronegativen Wert von 2,5 > der
aus Kohlendioxyd in der Luft oder aus organischen Bindemitteln oder aus anderen anwesenden kohlenstoffhaltigen
Stoffen stammt. Zu diesen Elementen gehört auch aus dem Hydratwasser des hydratisieren Aluminiumoxyds
stammender Wasserdampf sowie die Ionisationsund Dissoziationsprodukte des Wassers, einschliesslich
Wasserstoff, dessen elektronegativer Wert 2,1 beträgt.
Die Erfindung bezweckt nicht die Zugabe von noch mehr dieser elektronegativen Elemente, die bereits unter den
bekannten Bedingungen zugegen sind, da Versuche gezeigt haben, dass die Zugabe von solchen Elementen über einen
bestimmten Punkt hinaus keine merkliche Verbesserung der ι Lichtbogenunterbrechung ergibt. Die Erfindung umfasst
vielmehr die Zugabe anderer stark elektronegativer Elemente, wodurch Verbesserungen erzielt werden, die man
bei Zusatz einer grösseren Menge eines bereits anwesenden elektronegativen Elements nicht erzielt. Diese erfindungsgemässen
Zusätze können jedoch auch noch ohne Störung weitere der bereits anwesenden Elemente, z.B. Hydratwasser,
enthalten.
: ' - Paa ;:
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14S02SS
- ii -
Das stark electronegative Zusatzelement kann in der
Zusammensetzung der dem Lichtbogen ausgesetzten Oberfläche
als Teil einer chemischen Verbindung vorliegen und es kommen hierfür zu viele verschiedene Verbindungen
in Präge*- Die Verbindung muss natürlich so beschaffen
sein» dass sie die bei der Formgebung zur Anwendung kommenden Bedingungen aushält und sie darf diese Formgebung
nicht stören. So soll beispielsweise die in einer bestimmten Formmasse verwendete Zusatzverbindung eine
über der Formtemperatur liegende Zersetzungstemperatur aufweisen. Auch Flüssigkeiten können verwendet werden
und ihre Zugabe kann durch Absorption an geeigneten absorbierenden Trägern oder Füllstoffen erfolgen, wobei
letztere bereits anwesend sein können oder speziell für
diesen Zweck zugegeben werden. Beispielsweise wurde Tetrachlorkohlenstoff an in der Formmasse enthaltenem
Sägmehl oder Molekularsieben absorbiert und es wurde gefunden,
dass während dee Formvorgange selbst bei über dem normalen Siedepunkt der Flüssigkeit liegenden Temperaturen
nur so geringe Mengen der absorbierten Flüssigkeit verloren gingen, dass noch ein wirksamer Rückstand
in dor Zusammensetzung der dem Lichtbogen ausgesetzten
Oberflächen dee Formteil3 verblieb.
Der
Der erfindungsgemässe Zusatz muss auch, mit dem Harz
und anderen Bestandteilen de:? Formmasse verträglich.
sein und er soll unter diesem Gesichtspunkt ausgewählt werden. So sollen "beispielsweise Ammoniumverbindungen
nicht in wasserhaltigen Formmassen zusammen mit einem Melaminbinderaittel zur Anwendung kommen, da
in Anwesenheit von Wasser das Ammonium mit dem Melamin reagiert.
Die erfinäung3gemäasen Zusätze dürfen in den zur Anwendung
kommenden Mengen auch nicht die isolierenden Eigenschaften des JOrinkörpers zerstören.
Da bezweckt ist, einen lichtbogenunterbrechenden Stoff in den Lichtbogenbereich einzuführen, müssen die verwendeten
Verbindungen unter Lichtbogenbedingungen verändert, d.h. verdampft oder ganz oder teilweise dissoziiert
werden.
Wenn die Zusätze ausser den gewünschten stark elektronegativen Elementen noch andere Elemente enthalten, dürfen
diese in der Verbindung oder im Lichtbogenbereich nicht störend wirken. Somit sind Verbindungen ausgeschlossen
BAD ORIGINAL
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sen, die Elemente wie die Alkalimetalle, Natrium und Kalium enthalten, mit denen die stark elektronegativen
Elemente Verbindungen mit im wesentlichen ionischer Bindung bilden. Solche Alkalimetallverbindungen
verringern die Eigenschaften der Formmassen zur Lichtbogenunterbrechung eher als dass sie sie verbessern.
Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen sind somit erfindungsgemäss zu verwendende, lichtbogenunterdrückende
Zusätze Verbindungen der folgenden Gruppen:
I. Anorganische Verbindungen bestehend aus:
a) Atomen und Ionen der folgenden stark elektronegativen Elemente:
Fluor 4,0
Chlor 3,0
Brom 2,8
Jod 2,5
Schwefel 2,5
Phosphor 2,1
Bor 2,0
und
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und aus Kombinationen dieser Elemente bestehende Radikaie, z.B. -BI?/ usw. sowie Radikale mit anderen
nicht-metallischen Elementen, z.B. -SO., -PQ-,
-Β.Ογ usw. kombiniert mit
b) einem Glied der aus dem Ammoniumradikal UH. - und
Atomen und Ionen der vorstehenden Elemente und der folgenden Elemente bestehenden Gruppe:
Element elektronegativer Wert Magnesium 1,2
Aluminium 1,4
Zirkonium 1,6
Zink 1,0
Molybdän 2,2 und
II. Organische Verbindungen der aus halogenierten Kohlenwasserstoffen,
einschl. der halogenlerten niedrigaliphatischen Kohlenwasserstoffe wie !Tetrachlorkohlenstoff,
Perchloräthylen, Tetrabromäthylen usw. und halogenierten
Paraffinwachsen bestehenden Gruppe; diese Verbindungen sind bei den Formtemperaturen im wesentlichen stabile
Feststoffe oder Flüssigkeiten, sie reagieren bei den während der Formgebung herrschenden Bedingungen in der
Formmasse
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Formmasse nioht und sind in den zur Anwendung kommenden
Mengen so weit elektrisch nicht-leitend, dass die isolierenden Eigenschaften der Formmasse erhalten bleiben.
Die geeignete Menge der Zusatzverbindung kann mit der Art der verwendeten Zusatzverbindung, mit den Anteilen
anderer Komponenten der Zusammensetzung, mit dem beabsichtigten Verwendungszweck des Formkörpers und mit ande:- ·
ren ähnlichen Faktoren variieren. Ss wurde gefunden, dass
in der Regel verhältnismäßig kleine Mengen in der Grössenordnung
von ein Prozent (1$) oder mehr eine wirksame Verbesserung ergeben, dass jedoch bei Zusatz grosser
Mengen nur eine geringe oder gar keine weitere Verbesserung erzielt wird. In der Regel erzielt man keine weitere Verbesserung
der Lichtbogenunterbrechung bei Verwendung von mehr als etwa zehn Prozent (10$) des erfindungsgemässen
Zusatzes? grossere Mengen üben jedoch auch keinen störenden
Einfluss auf die Lichtbogenunterbrechung aus und können gegebenenfalls für andere Zwecke oder als Füllstoffe zugesetzt
werden.
Die Zusätze kommen zweckmässig in Zusammensetzungen zur
Anwendung, die ausserdem grosse Mengen Aluminiumoxyd-Bydrat
zur Erzielung der bekannten Verbesserung der Lichtbogenunterbrechung
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"brechung und des Widerstands gegen eine Spurenbildung
enthalten. Wahrscheinlich "besteht ein Zusammenhang zwischen
der Wirkung des hydratisieren Aluminiumoxyds und der der erfindungsgemässen Zusätze, indem jedes
die Wirkung des anderen, fördert. Vorzugsweise ist der
erfindungsgemässe Zusatz in einer kleineren Menge wie
das hydratisierte Alumxniumoxyd, und zwar in einer Menge
von etwa 25$ oder weniger desselben zugegen.
Die Zeichnung zeigt elektrische Apparate, die erfindungsgemässe elektrische Formkörper enthalten. In der Zeichnung zeigen:
Pig. I eine isometrische Darstellung eines typischen
Schalters mit in einem warmverformten Gehäuse eingeschlossenen Schaltkontakten, welches einen
Träger für einige der Kontakte bildet und dessen Innenflächen lichtbogenausgesetzte Oberflächen
bilden, welche einen etwa zwischen den Kontakten entstandenen Lichtbogen umschliessen, während die
Aussenflächen des Gehäuses lichtbogenausgesetzte Oberflächen bilden, an denen Lichtbögen überspringen
können und auf denen sich Kriechspuren ausbilden können;
. 2
809811/0793 · BAD
Pig. 2 eine isometrische Darstellung eines Unterbrechers, in welchem eine Wand aus Isoliermaterial
zwischen umschlossenen Pederkontakten beim öffnen des Stromkreises gezogen wird, wobei
diese Wand und die umschliessenden Wände einen erfindungsgemässen Zusatz enthalten können;
Pig. 3 eine isometrische Darstellung eines Unterbrechers, bei welchem der Lichtbogen, der sich bei Trennung
der Metallkontakte bildet, zwischen dicht aneinandersitzende Oberflächen elektrisch isolierender
Formkörper gezogen wird;
Pig. 4 eine Schnittansicht einer Schmelzsicherung, bei welcher der beim Durchbrennen der Sicherung gebildete
Lichtbogen sich innerhalb eines isolierenden, geformten Gehäuses befindet und
Pig. 5 eine schematische Darstellung einer Testapparatur.
Der in Pig. 1 dargestellte Schalter ist ein typischer 3-Phasensehalter mit drei abgeschlossenen Schalträumen.
Sein Gehäuse besteht aus einer Basis 10, die auf einer Montageplatte 14 befestigt ist und Seitenwände 16 mit ':
einem
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_J .jx
elnem im Abstand von der Montageplatte 14 befindlichen
Boden 18 besitzt. Über dem Boden 18 sind die Seitenwände durch zwei voneinander im Abstand befindliche
Trennwände 20 verbunden, die zusammen mit den Seiten und der Abschlusswand die unteren Teile der drei Schalträume
begrenzen. Jeder Raum besitzt eine zentrale Bodenöffnung, die durch Elanschs 24 begrenzt ist, so dass ein
Träger 22 gleitbar hindurchgeführt werden kann. Der Deckel 12 besitzt die Form eines umgekehrten Kastens
mit Seitenwänden 26, die einen Randflansch 27 aufweisen, der auf die Seitenwände 16 der Basis 10 passt. Der Deckel
12 besitzt zwei Trennwände 30, die mit den Trennwänden 20 der Basis zusammenpassen und die zusammen mit den Seitenwänden
26 und der Oberseite 28 des Deckels den oberen Teil der drei Schalträume bilden. In jedem Schaltraum
trägt die Oberseite 28 ein Paar voneinander in Abstand
, befindliche Kontakte 32, die an Stiften 34 sitzen, deren
obere Enden mit einem Anschlusspaar 36 verschraubt sind. Die Oberseite des Deckels 12 besitzt eine Längsrippe 38,
welche die Anschlüsse 36 jedes Paars trennt, sowie Querrippen 40, welche die drei Anschlusspaare voneinander
trennen. Diese Rippen bilden isolierende Stege und vergrössern die Oberflächen zwischen den Leitern und somit j
den Kriechweg an der Oberfläche. ,
In ii
809811/0793 bad ofhg.nal
In jedem Schalterabteil trägt der Träger 22 einen
Querteil 22 mit Schaltkontakten 44 an seinen Enden, die
mit den ortsfesten Kontakten 34 beim Anheben des Trägers 22 in Kontakt kommen. Die Träger 22 der
drei Schalter sind untereinander mittels des Teils 46
verbunden, an dem ein Betätigungsarm 48 sitzt, der nach unten durch eine öffnung in der Montageplatte 14 hin
durchragt. Eine Aufwärtsbewegung des Trägers 22 durch Betätigung des Arms 48 bringt die Eontakte 44 mit den
ortsfesten Kontakten 42 unter Schliessung der drei Phasen des Schalters in Kontakt, während eine Abwärtsbewegung den Schalter öffnet.
Der Schalter von Fig. 1 ist typisch für Schaltvorrich
tungen, bei welchen trennbare Kontakte in Räumen eingeschlossen sind, welche beim öffnen und Schliessen der
Schalterkontakte etwa auftretende Lichtbögen begrenzen. Die Oberfläche der Wände dieser Bäume stellen lichtbogenausgesetzte Oberflächen dar, denen die erfindungsgemässen
Zusätze einverleibt werden können.
Ein weiterer typischer Schaltmechanismus ist in Fig. 2 dargestellt. Er besteht aus einer geformten Basis 50, welche
zwei phasentrennende Wände 52 trägt und sowohl eine
zentrale
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zentrale Längstrennwand 54 als auch Quertrennwände (nicht gezeigt) enthält, die in gleicher Richtung
wie die Wände 52 verlaufen. In jedem Phasenabschnitt trägt die Basis ein Paar L-förinige Schaltkontakte 56,
deren Längsschenkel durch Öffnungen an entgegengesetzten Seiten der zentralen Trennwand 54 hindurchragen und
paralelle Schaltlamellen 57 bilden, die elastisch ein ander gegenüber liegen. Die kurzen Schenkel jedes Kontaktpaars
56 sind an Leitungsanschlüsse 58 bzw, einer
Sieherungsklemme 59 angeschlossen.
Die Verbindung zwischen den Schaltlamellen 57 wird durch
eine bewegliche Quersteganordnung 60 geregelt, die aus
einem Betätigungssteg 62 besteht, der mit drei getrennten Ansätzen 64 für die drei Phasenabschnitte des Schalters
verbunden ist. Jeder dieser Schenkel besteht äuö einem
gehäuseartigen !Teil 66, das ein Paar Schaltlamellen 57 umschliesst und eine zentrale !Trennwand besitzt, die an
dem geschlossenen Ende des Gehäuses auf einer Kurzschlussplatte 68 zum Schliessen des Stromkreises zwischen den
Lamellen 57 und am offenen Ende des Gehäuses aus einer
Isolierwand 70 besteht. Beim Zurückziehen der Anordnung wird die Kurzschlussplatte 68 zwischen den Lamellen 57
herausgezogen
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herausgezogen und die Isolierwand 70 wird zwischen sie hineingezogen, so dass der Stromfluss zwischen
ihnen unterbrochen ist. Die Oberflächen des Gehäuses 66 und der Trennwand 70 stellen lichtfbogenausgesetzte
Oberflächen dar. welche die erfindungsgemässen Zusätze
enthalten können.
Der in Fig. 3 dargestellte Stromunterbrecher dient zur Unterbrechung von Starlcstromkreisen. Er besteht
aus einer äusseren zylindrischen Hülle 80 aus einer Formmasse mit grosser physikalischer Festigkeit, die
mit einer rohrförmigen Auskleidung 82 versehen ist, die lichtbogenunterbrechende Eigenschaften aufweist.
An bestimmten Stellen entlang ihrer Länge trägt diese rohrförmige Anordnung ein Paar Kontakteinheiten, die
jeweils aus einem ortsfesten hohlen Stift 84 bestehen
in welchem ein Eontakt 86 federnd nach innen gepresst
wird. Zum Schliessen eines Stromkreises zwischen den Kontakten enthält die Anordnung 80-82 einen gleitbaren
Stab 88, der verhältnismässig dicht in die Auskleidung 82 eingepasst ist. Dieser Stab besitzt eine Kurzschlussspule
90 mit Ansätzen 92, die einen solchen Abstand voneinander haben, dass sie die unter Federdruck stehenden
Kontakte
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Kontakte 86 ergreifen; der Mittelteil des Stabs ist von einer Isolierinuffe 94 umgeben und seine Enden sind
in den Teilen 96 gelagert. Die Muffe und die Endteile "bestellen ebenso wie die Auskleidung 82 aus einer Zusammensetzung
mit lichtbogenunterbrechenden Eigenschaften,
welche die erfindungsgeinässen Zusätze enthalten
Wenn der Stab 88 so bewegt wird, dass die Ansätze 92
mit den Kontakten 86 in Übereinstimmung kommen, wird zwischen den beiden Kontakten 86 ein Starkstromkreis
geschlossen. Zur !Trennung dieses Stromkreises wird die Stabanordnung axial so herausgezogen, dass die Ansätze
mit den Kontakten 86 sich nicht mehr decken. Dabei werden die sich zwischen den trennenden Ansätzen und den
Kontakten gebildeten Lichtbögen zwischen die eng aneinanderansitzenden
Oberflächen der Auskleidung 82 und der isolierenden Teile 94 und 96 des Stabs gezogen, so dass
diese physikalische Begrenzung der Lichtbögen und die lichtbogenunterbrechenden Eigenschaften des Materials'
dieser Oberflächen zur Unterbrechung des Lichtbogens zusammen wirken.
Fig. 4-
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Pig. 4 erläutert eine übliche Schmelzsicherungsvorrichtung,
bei welcher ein Schmelzdraht 100 zwischen einem Anschinsspaar verläuft, welches hier als Kappe
102 und Muffe 104 dargestellt ist, die sich an den Enden eines geformten Isolierrohrs 105 befinden, welches
den Schmelzdraht 100 umgibt. Das untere Ende des Isolierrohrs ist offen, damit beim Durchbrennen der
Sicherung gebildete Gase entweichen können. Die Innenseite des Isolierrohrs 106 stellt eine lichtbogenausgesetzte
Oberfläche dar, welche die erfindungsgemässen Zusätze enthalten kann.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:
Beispiel 1
Polyesterbindemittel und Ammoniumfluoborat als Zusatz
Die in diesem Beispiel verwendete Schaltvorrichtung eignete sich für 600-Volt-Stromkreise und besass einen
auswechselbaren, isolierenden Formteil mit einer OTaerfläche,
die entlang und dicht neben dem Lichtbogenweg zwischen den elektrischen Kontakten verläuft.
Isolierende
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Isolierende Formteile für diese Vorrichtung wurden durch. Warmverformung einmal unter Verwendung einer
genormten Formmasse und einmal unter Verwendung der gleichen Formmasse jedoch unter Zusatz von 2 Gew.?£
Ammoniumfluoborat erhalten. Die Komponenten und die Gewichtsanteile der genormten Zusammensetzung waren
die folgenden:
Polyesterharzbindemittel
verstärkende Glasfasern
hydratisiertes Aluminiumoxid 6O56
Das Bindemittel und das Aluminiumoxyd wurden genau abgewogen und gründlich in einem mechanischen Mischer
gemischt. Dann gab man die Glasfasern zu und mischte bis zur gründlichen Benetzung der Glasfasern durch.
Abgewogene Anteile der Mischung wurden dann in eine erhitzte Form gegeben, diese wurde geschlossen und bis
zur vollständigen Aushärtung der Masse unter Druck und auf hoher Temperatur gehalten. Der Formkörper wurde dann
aus der Form entnommen und gegebenenfalls abschliessend behandelt, z.B. zur Entfernung von Pressgraten, auf bestimmte
Abmessungen abgeschliffen usw. ..
Schaltteste
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Schaltteste wurden dann in der Schaltanordnung bei
600 Volt unter Verwendung der verschiedenen Formkörper durchgeführt. Bei jedem Test wurde der durch die Schaltvorrichtung
unterbrochene Strom zunächst auf einen geringen Wert von etwa 100 Ampere angesetzt und der Schalter
wurde mehrere Male zur Unterbrechung des Stromkreises betätigt. Dann wurde die Stromstärke erhöht und der
Betrieb des Schalters wurde bei verschiedenen Stromstärken wiederholt. Das Verfahren wurde solange fortgesetzt,
bis der Strom einen Wert erreichte, bei welchem der Schalter beim Öffnen seiner elektrischen Zontakte
nicht mehr den Strom unterbrach. Bei den aus der genormten Zusammensetzung bestehenden Formkörpern, die kein
Ammoniumfluoborat enthielten, konnte der Schalter den Stromkreis bei einem Strom von 530 Ampere bereits nicht
mehr unterbrechen. Wurde jedoch der Formkörper mit der genormten Zusammensetzung durch einen Formkörper der
gleichen Zusammensetzung, jedoch zusätzlich mit 2 $>
Ammoniumfluoborat zusammen mit hydratisiertem Aluminiumoxyd
ersetzt und wurde der Test wiederholt, so unterbrach der Schalter den Stromkreis noch bei Strömen bis
zu einem Maximum von 700 Ampdre. Die Kapazität des Schalters zur Stromunterbrechung wurde somit um 32$ erhöht,
wobei ;
809811/0793
wobei diese Erhöhung durch Zusatz von nur Ammoniumfluoborat zur Zusammensetzung des Isolierkörpers
erzielt wurde. Das erhöhte die Kapazität des Schalters, so dass er "bei höheren Nennleistungen ververwendet
werden konnte oder ermöglichte die Herstellung eines Schalters, der bei gleicher Nennleistung wesentlich
kleiner war.
Polyesterbindemittel ATnmoniumiTu.oborat als Zusatz
In diesem Beispiel wurde als Testapparatur die in Pig. 3 dargestellte verwendet, die zum Schalten von
Starkströmen in der Grössenordnung von 15 Kilovolt geeignet ist. In einer solchen Vorrichtung wird der
zwischen den Metallelektroden gebildete lichtbogen ein beträchtliches Stück zwischen die Innenfläche des
zylindrischen Rohrs 80-82 und die Aussenseite eines
dicht ansitzenden Stabs 88 im Innern des Rohrs gezogen, wobei der Unterschied zwischen der lichten
Weite des Rohrs und dem Durchmesser des Stabs nur
einige
809811/0793
einige wenige !Tausendstel Zoll "beträgt. Bei dieser Art
von Stromunterbrecher können die lichtbogenunterdrückenden Eigenschaften des Isoliermaterial, aus welchem der
Stab und das Rohr "bestehen, durch die Materialmenge bestimmt
werden, die bei einer bestimmten Anzahl von Schaltvorgängen oder Stromunterbrechungen von dem Rohr
und dem Stab durch Erosion entfernt werden; d.h. die Messung erfolgt aufgrund der Anzahl der Lichtbogenauslöschungen.
Um die Erfindung bei Anwendung auf Hochspannungs-Stromunterbrecher
zu testen,.wurden Unterbrecher der vorstehend beschriebenen Art unter Verwendung verschiedener Formmassen
für das Rohr und den Stab, zwischen welche der Lichtbogen gezogen wird, hergestellt. Als G-rundzusammensetzung wurde
die gleiche wie in Beispiel 1 verwendet, da diese Zusammensetzung für derartige Lichtbogenunterbrecher handelsüblich
ist. Identische Lichtbogenunterbrecher wurde hergestellt, bei welchen das Rohr und der Stab einmal aus
dieser Grundzusammensetzung und einmal aus der Grundzusammensetzung und zusätzlich 5 % Ammoniumfluoborat bestanden.
Die Lichtbogenunterbrecher wurden dann unter den gleichen Bedingungen zur Erzielung der gleichen Anzahl
von
80981 1/0793
UÖ0256
von Stromunterbrechungen, d.h. zur Auslöschung der gleichen Anzahl von Lichtbögen betrieben. Die Stromunterbrecher
wurden dann zur Bestimmung der Materialmenge
untersucht, die auf dem Stab und dem Rohr durch Erosion entfernt worden war. Bei dem Unterbrecher,
bei welchem der Stab und daa Rohr aus der genormten
Zusammensetzung "bestanden, wurden 18 mg Material entfernt. Bei dem Lichtbogenunterbrecher, in welchem der
Stab und das Rohr 5 $> Anünoniuinfluoborat als erfindungsgemässen
Zusatz enthielten, wurden nur 4,6 mg entfernt. Die Ergebnisse dieser Teste zeigen, dass der Zusatz von
5 $> Ammoniumfluoborat zu der Formmasse eine wesentliche
Verbesserung der Qualität und der Leistung des Lichtbogenunterbrechers
bewirkt und eine wirksamere, schnellere und auf einem kürzeren Weg erfolgende Auslöschung des
Lichtbogens bedingt.
Polyesterharzbindemittel
Ammoniumfluoborat als Zusatz
Es wurde die in Fig. 5 dargestellte Prüfeinrichtung verwendet. Ein feststehender Träger 110 wurde zur Aufnahme
einer Testprobe 112 so angeordnet, dass die Oberseite
8098 11/0793 bad obk*nal
seite der Probe mit einem ortsfesten Kontakt 114 iind einem beweglichen Kontakt 116 in Eingriff kam,
wobei der Kontakt 116 durch den von einem verstellbaren Exzenter 120 angetriebenen Stab 118 in hin
und her gehende Bewegung versetzt werden kann. Die beiden Kontakte 114 und IIS wurden an eine 110 Voltstromquelle
mittels Zuführungsdrähten 122 und 124 angeschlossen, wobei die Kontakte mit einer verstellbaren
Belastung 126 und einem empfindlichen Wattstundenmeter 128 in Reihe geschaltet waren, und letzteres
zur Messung der elektrischen Energien des Stromkreises diente. Im Betrieb wurde die hin und her gehende Anordnung
120 so eingestellt, dass die Kontakte 114 und 116 so nahe zueinander bewegt wurden, dass sich zwischen
ihnen ein Lichtbogen ausbildete, worauf man den beweglichen Kontakt 116 von dem feststehenden Kontakt
114 trennte, um den Lichtbogen so weit über die Oberfläche der Probe 112 zu ziehen, bis er auslöschte.
Beim Testen jeder Probe wurde die von dem Lichtbogen gelieferte Energie über 10 Zyklen aufgezeichnet und es
wurde dann der Durchschnittswert genommen. Verschiedene Proben wurden unter den gleichen Bedingungen getestet.
Der Unterschied der Energie, der bei den verschiedenen
Tests
809811/0793
Tests gemessen wurde, wurde als Anzeichen für die lichtbogenunterbrechenden Eigenschaften des Materials
der Eroben genommen. Proben mit besseren lichtbogenunterbrechenden
Eigenschaften verursachten eine schnellere Auslöschung des Lichtbogens auf einer kürzeren Wegstrecke,
so dass die für den Lichtbogen mit kürzerer Länge und Dauer gemessene Energie verbesserte lichtbogenunterbrechende
Eigenschaften des Materials anzeigt.
Eine Reihe von Testproben wurden unter Verwendung der
Zusammensetzung von Beispiel 1 allein und unter Verwendung der gleichen Zusammensetzung unter Zugabe von
Airnnoniumfluoborat in verschiedenen zwischen 2 und 10
Gew.# variierenden Mengen geformt; die so hergestellten Testproben wurden dann auf der in Pig. 5 dargestellten
Apparatur getestet. Alle Ammoniumfluoborat enthaltenden Testproben zeigten eine Verbesserung der Unterbreoherkapazität
der Schaltvorrichtung und es zeigte sich, dass 2 i» Ammoniumfluoborat oder weniger bereits eine wirksame
Verbesserung der Unterbrechereigenschaft der Formmasse
bewirkten.
Beispiel 4 ί
809811/0793
- 31 Beispiel 4
PolyesterharzMndemittel Verschiedene Zusätze
Eine Formmasse üblicher Zusammensetzung, bestehend aus 285^ Polyesterharz als Bindemittel und 72# hydratisiertem
Aluminiumoxyd wurde hergestellt und Testproben wurden aus dieser Grundmasse allein und aus der gleichen
GrundmasBe jedoch unter Zusatz verschiedener Prozentgehalte
der nachstehend angegebenen Zusätze geformt. Die Testproben wurden in der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung
nach dem in Beispiel 3 beschriebenen Verfahren getestet. Die elektrische Stromquelle und die Einstellungen
der variablen Belastung 26 und des hin und her gehenden Antriebs 20 waren bei allen Vergleichsversuchen dieselben.
Sie Grundmasse wurde als Vergleich für die mit den die verschiedenen Zusätze enthaltenden Massen erzielten
Ergebniese verwendet und diese Ergebnisse sind die folgenden:
809811/0793
Zusammensetzung
28$ Polyesterharz und 72$ hydratisier te 3 Aluminiumoxyd
Grundmasse plus 10 $ Ammoniuinfluorid
Grundmasse plus 1/2 $ Magnesiuiafluosilikat
Grundmasse plus 1/2 $ Aminonium.-fluosilikat
Grundmasse plus 10 $ Zink- £luot)orat
Grundmasse plus 10$ chloriertes Paraffinwachs
Grundmasse plus 10$ Zirkonoxychlorid
Grundmasse plus 10 $ Ammoniumfluoborat
Grundmasse plus 10 $ Zirkontetrachlorid
Wattstunden | prozentualer |
Vergleich | |
0,0719 | 100,0 |
0,0417 | 58,0 |
0,0259 | 36,0 |
0,0292 | 40,5 |
0,044 | 61,3 |
0,044 | 61,0 |
0,0435 | 60,5 |
0,309 | 53,0 |
0,044 | 61,0 |
Grundmasse plus 10 $ Ammonium-
Chlorid | plus | 10$ | Ammonium- | S Kalium- | 0 | ,0383 | BAD | 65 | ,7 |
Groindmasse ■faromid |
plus | 10 5 | £ Ammonium- | 1 1/0793 | 0 | ,0360 | 61 | ,8 | |
Grundmasse Mfluorid |
plus | 10 J | & Ammonium— | 0 | ,0456 | 78 | ,2 | ||
Grundmasse sulfit |
plus | 10 $ Hatrium- | 0 | ,0456 | 61 | ,5 | |||
Grundmasse fluorid |
plus | 10 f | 0 | ,1060 | 182 | ,0 | |||
Grundmasse xii trat |
8 | 098 | 0 | ,10800 | 150 | ,0 | |||
ORIQiNAL | |||||||||
Es
Es sei bemerkt, dass bei Verwendung der natrium-und kaliumhaltigen Verbindung die lichtbogenunterbrechenden
Eigenschaften der Zusammensetzung verringert waren. Die Anwesenheit dieser stark ionischen Elemente
übte somit einen ungünstigen Einfluss aus und sie sollten vermieden werden.
Polye sternärzbindemittel
Verschiedne Ammoniumverbindungen als Zusätze
Dieses Beispiel wurde mit der Testvorrichtung von Pig. auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise durchgeführt.
Die Grundmasse war die gleiche wie in Beispiel Ί und bestand aus 25 $>
Polyesterharz, 15 i> Glasfasern und 60 $>
hydratieiertem Aluminiumoxyd. Aus dieser Grundmasse sowie aus derselben Masse unter Zusatz von 5 # der verschiedenen,
nachstehend angegebenen Ammoniumverbindungen wurden Testproben hergestellt. Die erzielten Ergebnisse
sind die folgenden:
809811/0793
'. Λ
14902S6
Zusammensetzung
Wattstunden prozentualer Vergleich
# Polyesterharz, 15 $>
Glas
fasern, 60 $> hydratisiertes
fasern, 60 $> hydratisiertes
STd | 5 $ | > Ammonium— | 0,0740 | 100,0 | |
plus | 5 f | ί Ammonium- | 0,0565 | ||
bromid | plus | 5 * | ί Ammonium- | 0,0646 | 76,4 |
Grundmasse sulfat |
plus | 5 i | '< Ammonium- | 0,0540 | 87,4 |
Grundmasse bifluorid |
plus | 5 $> | ■ Ammonium— | 0,0540 | 73,0 |
Grundmasse pentaborat |
plus | 5$ | Ammonium- | 0,0467 | 73,0 |
Grundmasse biborat |
plus | 5 * | Ammonium- | 0,0504 | 63,1 |
Grundmasse Chlorid |
plus | Beispiel 6 | 0,0518 | 68,0 | |
Grundmasse fluoborat |
70,0 | ||||
Beispiel 3 wurde unter Verwendung von aus der gleichen Grundmasse geformten Testproben und unter Verwendung
von Testproben aus .der verschiedene Mengen Ammonium- ' fluoborat enthaltenden Grundmasse wiederholt. Sie er
zielten Ergebnisse sind die folgenden:
Tabelle 809811/0793
1490258
Zusammensetzung
Po lye s ternär ζ, 15 $> Glasfasern,
60 % hydratisiertes Aluminiumoxyd
Grundmasse plus 2 % Ammoniumfluoborat
Grundmasse plus 4 $> Ammoniumfluoborat
Grundmasse plus 6 ?6 Ammonium— fluoborat
Grundmasse plus 8 # Ammoniumfluoborat
Grundmasse plus 10 % Ammoniumfluoborat
Wattstunden | prozentualer |
Vergleich | |
0,0742 | lOOsi |
0,0444 | 60,0 |
0,0463 | 62,5 |
0,0522 | 70,6 |
0,0458 | 62,0 |
0,053 | 71,8 |
Beispiel 7
Melaminharz als Bindemittel
Dieses Beispiel wurde auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise mit der lestvorrichtung von Pig. 5 durchgeführt.
Als Grundmasse wurde eine kaltverformte Masse aus 25 f>
Melaminharz und 75 % hydratisiertem Aluminiumoxyd ver
wendet. In organische Bindemittel enthaltenden, kaltver- formten Massen werden die Bestandteile vorzugsweise zu-
näohst in trockenem Zustand gemischt. Die gemischte trok-
kene
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kene Mischung wird, dann mit einem das Bindemittel
verflüssigenden oder weichmachenden Mittel ange feuchtet und es wird weiter durchgemischt. Die feuch
te Mischung wird dann granuliert und unter Druck in die gewünschte Form gebracht. Hach der Verformung
werden die Formlinge bei allmählich auf maYimal
300 bis 400° Έ ansteigenden, erhöhten Temperaturen
in einem Ofen ausgehärtet.
Auf diese Weise wurden Testproben aus der Grundmasse allein und aus der Grundmasse unter Zusatz von
der nachstehend angegebenen Zusätze hergestellt. Die erzielten Ergebnisse waren die folgenden:
25$ Melaminharz, 75 # hydratisiertes Aluminiumoxyd
Grundmasse plus 10 # Aluminiumfluorid ()
Grundmasse plus 10 % chloriertes Paraffinwachs
Grundmasse plus 10 $> Aluminiumphosphat
Wattstunden | prozentualer |
Vergleich | |
0,0813 | 100 $ |
0,0471 | 58,0 |
0,0529 | 65,2 |
0,0656 | 81,0 |
Diese |
909811/0793
Diese Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäss
zugesetzten Verbindungen auch in ein Melaminharz als Bindemittel enthaltenden, kaltverformten Massen
wirksam sind.
Beispiel 8
Phenolharze als Bindemittel
Phenolharze als Bindemittel
Dieses Beispiel wurde mit der Testvorrichtung von Fig. 5 wie in Beispiel 3 durchgeführt. Die Grundmasse
war eine kaltverformbare Masse aus 25 % Phenolharz und 75# hydratisiertem Aluminiumoxyd. !Testproben
wurden wie in Beispiel 7 beschrieben kaltverformt,
und zwar aus der Grundmasse allein und aus der gleichen Grundmasse unter Zugabe von 10 $>
der nachstehend angegebenen Verbindungen. Man erhielt die folgenden Ergebnisse:
Zusammensetzung
28 $> Phenolharz, 72# hydratisiertes
Aluminiumoxyd
Grundmasse plus 10 $> Aluminiumfluor
id (AL)
Grundmasse plus 10 56 chloriertes Paraffinwachs
Grundmasse plus 10 i» Aluminium-Phosphat
809811/0793
Wattstunden | prozentualer Vergleich |
0,0935 | lOOji |
0,0542 | 58,0 ; I . |
0,0636 |
ι;
63,6 j| |
0,0715 | 76,5 ι |
Die ; |
- 58 -
Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemässen Zusätze auch in ein Phenolharz als Bindemittel
enthaltenden Formmassen wirksam sind.
Beispiel 9
Anorganisches Bindemittel
Anorganisches Bindemittel
Erfindungsgemässe Zusätze können auch anorganische
Bindemittel enthaltenden kaltverformbaren Massen zugegeben werden. Bei solchen Massen werden die
Bestandteile zunächst trocken gemischt, man gibt Wasser zu und mischt weiter. Fach einer Granulierung
wird die Masse zu der gewünschten Form verformt und die Formlinge werden entweder durch Alterung oder
durch Behandlung mit gesättigtem Wasserdampf unter Druck ausgehärtet. Nach dem Trocknen bei etwa 400° F
können die Formlinge zur Imprägnierung und zur Herabsetzung ihrer Neigung, Feuchtigkeit zu absorbieren,
in geschmolzenes Wachs eingetaucht werden. Sin Beispiel für eine solche Formmasse ist das folgende:
35
¥>
Portland
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35 # Portlandzement
12,5 io Asbestfasern
47,5 % hydratisiertes Aluminiumoxid 5 # Aluminiumfluorid
12,5 io Asbestfasern
47,5 % hydratisiertes Aluminiumoxid 5 # Aluminiumfluorid
Wird eine kaltverformte Masse dieser Art zur Herabsetzung der Wasserabsorption in Wache getaucht, so
können die lichfbogenunterbrechenden Zusätze in die Oberfläche des Formlinge mittels des Wachses eingebracht
werden, indem man beispielsweise ein halogeniertes
Wachs verwendet, oder dem Wachs die Zusätze zugibt.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch anstatt des Polyesterharzes als Bindemittel in einem Fall ein
Phenolharz und in einem anderen Fall ein Melaminharz in der warmverformten Masse verwendet wurde. Die erhaltenen
Formlinge ergaben wie in den anderen Beispielen eine verbesserte Lichtbogenunterbrechung.
Patentansprüche;
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Claims (11)
1) Keramische Formmasse zur Herstellung von elektrisch isolierenden Normteilen mit einer lichtbogenausgesetzten
Oberfläche, "bestehend aus einem grössereri
Anteil aus hydratisiertem Aluminiumoxyd und einem
kleineren Anteil eines Bindemittels und gegebenenfalls einem Füllstoff oder verstärkenden Faserstoffen oder
anderen üblichen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch einen zur Verbesserung der lichtbogenunterdrückenden
Eigenschaften des hydratisierten Aluminiumoxyds ausreichenden kleineren Anteil einer
bei Raumtemperatur stabilen, mit den übrigen Bestandteilen der Zusammensetzung verträglichen und in den
anwesenden Mengen nicht-leitenden Verbindung mit einem stark negativen, in der Verbindung überwiegend
durch Kovalenz gebundenen Element, nämlich Fluor, Chlor, Brom, Jod, Schwefel, Phosphor und Bor, enthält.
2)Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zugesetzte Verbindung anorganisch ist und aus
a) einem oder mehreren der stark elektronegativen Elemente oder aus einem Radikal aus einem oder meh
Neue Unterlagen : -t. · „ ■ · . 2 t. _ .^ j des ^r»der.;ne«es. v.a t.
809811/0793 · BAD
reren dieser Elemente, kombiniert mit anderen dieser Elemente oder mit anderen Nicht-Metallen in Verbindung
mit b) einem Ammoniumradikal, Magnesium, Aluminium, Zirkon, Zink oder Molybdän besteht.
3) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtbogenunterdrückende Verbindung ein
halogenierter Kohlenwasserstoff oder ein halogeniertes
Paraffinwachs ist.
4) Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der lichtbogenunterdrückenden
Verbindung nicht mehr als 25 # des Aluminiumoxydhydrats ausmacht.
5) Formmasse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelmenge
10 bis 50 Gew.^, die Aluminiumoxydhydratmenge 25 bis
80 Gew.£ und die Menge der zugesetzten Verbindung 1 bis 10 Gew.# beträgt.
6) Formmasse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der halogenierte Kohlenwasserstoff Tetrachlorkohlenstoff, Perchloräthylen oder Tetrabromäthylen
ist.
7)
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7) Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die lichfbogenunterdrückende Verbindung ein Ammoniumsalz ist.
8) Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die lichfbogenunterdrückende Verbindung ein Fluoborat ist.
9) Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lichfbogenunterdrückende Verbindung ein
Magnesiumsalz ist.
10) Formmasse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die lichtbogenunterdrückende Verbindung ein
Aluminiumsalζ ist.
11) Elektrisch isolierendes Formteil, gekennzeichnet durch eine lichtbogenausgesetzte Oberfläche aus
einer der Formmassen gemäss den vorhergehenden Ansprüchen.
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