DE1665121B1 - Investment material - Google Patents
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- DE1665121B1 DE1665121B1 DE19671665121 DE1665121A DE1665121B1 DE 1665121 B1 DE1665121 B1 DE 1665121B1 DE 19671665121 DE19671665121 DE 19671665121 DE 1665121 A DE1665121 A DE 1665121A DE 1665121 B1 DE1665121 B1 DE 1665121B1
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Description
1 21 2
Die Erfindung betrifft eine Einbettungsmasse für F i g. 1 eine Darstellung des Temperaturverlaufs desThe invention relates to an embedding compound for F i g. 1 shows the temperature profile of the
die elektrischen Bauteile elektrischer Geräte, die Verlustfaktors d für zwei verschiedene Substanzen,the electrical components of electrical devices, the loss factor d for two different substances,
aus einem Gsmisch mindestens zweier verschiedsner F i g. 2 eine Darstellung des Temperaturverlaufs desfrom a mixture of at least two different figures. 2 shows the temperature profile of the
organischer Stoffe und eines anorganischen Stoffes Verlustfaktors für eine erfindiingsgemäße Masse,organic substances and an inorganic substance loss factor for a mass according to the invention,
besteht. 5 F i g. 3 eine Darstellung des Temperaturverlaufs desconsists. 5 F i g. 3 shows the temperature profile of the
Bisher sind elektrische Geräte, insbesondere Vor- Verlustfaktors für eine andere erfindungsjemäßeSo far, electrical devices, in particular a loss factor for another, are according to the invention
schaltdrosseln, in eine Masse eingebettet worden, die Masse,switching chokes, embedded in a mass, the mass,
aus organischen Stoffen, wie Asphalt, ungesättigtem F i g. 4 bis 6 Darstellungen des Temperaturverlaufsfrom organic materials such as asphalt, unsaturated F i g. 4 to 6 representations of the temperature profile
Polyesterharz, Poiyurethanharz, Öl und Fett und an- der Schallübertragung bekannter Einbettungsmassen,Polyester resin, polyurethane resin, oil and grease and other sound transmission of known embedding compounds,
organischen Substanzen, wie Ton, Ssnd, Quarzmehl io Fig. 7 eine Darstellung der Beziehung zwischenorganic substances such as clay, sand, quartz powder io Fig. 7 shows the relationship between
und Kalk -besteht, um die Gerätetemperatur durch Verlustfaktor und Schallübertragung,and lime - exists to reduce the device temperature by loss factor and sound transmission,
Abführung der im Betrieb entstehenden Wärme herab- F i g. 8 bis 10 Darstellungen des Temperaturver-Dissipation of the heat generated during operation. F i g. 8 to 10 representations of the temperature
zusetzen und die von dem Gerät ausgehenden Geräu- laufs der Schallübertragung verschiedener erfindimgs-add and the noises emanating from the device of the sound transmission of various inventions
sche zu dämpfen. Es wurde festgestellt, daß die er- gemäßer Massen undto dampen. It was found that the more appropriate masses and
zeugten Geräusche sich im Betrieb ändern, und zwar 15 Fig. 11 bis 13 Darstellungen des Temperaturverlaufsgenerated noises change during operation, namely 15 FIGS. 11 to 13 representations of the temperature profile
nehmen die Geräusche nach dem Einschalten allmäh- der Schallübertragung für weitere Ausführungsformenthe noises gradually take the sound transmission after switching on for further embodiments
lieh zu, wenn die Einbettungsmasse aus Asphalt oder der Erfindung.borrowed to when the asphalt embedding compound or the invention.
Polyurethanharz besteht, während eine Verminderung Die in einem elektrischen Gerät, insbesondere einerPolyurethane resin exists while reducing die in electrical equipment, especially one
der Geräusche nach dem Einschalten beobachtet Wicklung mit Eisenkern erzeugten Geräusche rührenof the noises observed after turning on winding with iron core stirring noises generated
wird, wenn die Einbettungsmasse ungesättigtes Poly- ?o von Schwingungen her, die durch Magnetostriktionwhen the embedding material becomes unsaturated poly? o from vibrations caused by magnetostriction
esterharz enthält. und elektromagnetische Kräfte angeregt werden. Gehtcontains ester resin. and electromagnetic forces are excited. Goes
Es wurde nun gefunden, daß dieser Unterschied die Schwingungsenergie durch die EinbettungsmasseIt has now been found that this difference is the vibration energy through the embedding compound
hauptsächlich daher rührt, daß bei zunehmender hindurch, so wird ein Teil der Energie in Wärme ver-is mainly due to the fact that as it increases, part of the energy is converted into heat
Erwärmung der Wicklung und des Eisenkerns der wandelt, wodurch die nach außen abgestrahlte Schwin-Warming of the winding and the iron core that converts, whereby the outwardly radiated vibration
Drossel mit längerer Betriebszeit die Temperatur der s*5 gungsenergie verringert wird. Die Umwandlung inThrottle with longer operating time the temperature of the s * 5 supply energy is reduced. The conversion to
Einbettungsmasse ebenfalls ansteigt. Diese Tatsache Wärmeenergie beruht auf der inneren Reibung desEmbedding mass also increases. This fact is based on the internal friction of the heat energy
konnte bestätigt werden, indem das erzeugte Geräusch Materials und kann durch den elastomechanischencould be confirmed by the generated sound material and can be confirmed by the elastomechanical
unmittelbar nach dem Einschalten gemessen wurde, Verlustfaktor d ausgedrückt werden,was measured immediately after switching on, loss factor d can be expressed,
wobei jedoch die Temperatur der Einbettungsmasse Bei der statischen Verformung eines elastischen Ma-where, however, the temperature of the embedding material. During the static deformation of an elastic material
durch Heizen oder Kühlen einer Drossel von außen 3° terials innerhalb der Elastizitätsgrenze wird bekannt-by heating or cooling a throttle from outside 3 ° terials within the elastic limit becomes known-
ohne Rücksicht auf die Einschaltdauer verändert lieh die mechanische Spannung als proportional zurregardless of the duty cycle changed the mechanical tension as proportional to the borrowed
wurde. Verzerrung angesehen, alsobecame. Distortion viewed, so
Aufgabe der Erfindung ist demgemäß die SchaffungThe object of the invention is accordingly to provide
einer Einbettungsmasse für die elektrischen Bauteile σ = Ee.
elektrischer Geräte, die unabhängig von der Betriebs- 35an embedding mass for the electrical components σ = Ee.
electrical devices that are independent of the operating 35
zeit großes Wärmeleitvermögen und gute Schall- Hierbei sind σ die Spannung, ε die Verzerrung und E time high thermal conductivity and good sound Here σ is the tension, ε is the distortion and E
dämpfung aufweist. der Youngsche Elastizitätsmodul.having attenuation. the Young's modulus of elasticity.
Die zahlreichen bekannten Einbettungsmassen, auch Bei einer kinetischen Verformung läßt sich dagegenThe numerous known embedding compounds, even in the case of kinetic deformation, can, however, be used
diejenigen, die aus einem Gemisch mindestens zweier die Spannung wie folgt ausdrücken:
verschiedener organischer Stoffe und eines anorgani- 40those which, from a mixture of at least two, express the tension as follows:
various organic substances and one inorganic 40
sehen Stoffes bestehen, konnten diese Aufgabe nicht σ = E(I -}-jd)s.
lösen. Es sind auch keine Untersuchungen über denseeing the material exist, this task could not σ = E (I -} - jd) s.
to solve. There are also no studies on the
Verlauf des elastomechanischen Verlustfaktors solcher Hierin ist d der imaginäre Anteil der Schwingungs-Course of the elastomechanical loss factor such that where d is the imaginary part of the vibration
Einbettungsmassen mit der Temperatur bekanntge- energie, der auch als Verlustfaktor d — tan δ bezeich-Embedding materials bekanntge- energy with temperature, the d as a loss factor - tan δ designated
worden; bisher hat man vielmehr die Einbettungs- 45 net wird und ein Maß für den in Wärmeenergie um-been; so far one has rather the embedding net and a measure for the heat energy converted
massen stets nach ihrer mechanischen Festigkeit gewandelten Anteil der Schwingungsenergie darstellt,mass always represents the proportion of vibration energy converted according to its mechanical strength,
und Stabilität ausgewählt. δ ist der Phasenwinkel zwischen Spannung und Ver-and stability selected. δ is the phase angle between voltage and voltage
Es wurde nun gefunden, daß die obige Aufgabe da- Zerrung.It has now been found that the above problem can be performed.
durch gelöst werden kann, daß erfindungsgemäß das Diese Wärmeenergie hängt von der Viskosität ab
für die Einbettungsmasse verwendete Gemisch aus 5° und ist annähernd proportional zum Geschwindigkeitseinem
ungesättigten Polyester, einem Polyurethan oder vektor. Es kann nun ein dynamischer Elastizitäts-Asphalt
und einem anorganischen Füllmittel besteht, modul E* definiert werden, der durch folgende komwobei
der ungesättigte Polyester und das Polyurethan plexe Zahl dargestellt wird:
getrennt voneinander vernetzt sindv This heat energy depends on the viscosity of the mixture of 5 ° used for the embedding compound and is approximately proportional to the speed of its unsaturated polyester, a polyurethane or vector. A dynamic elastic asphalt and an inorganic filler can now be defined, module E * , which is represented by the following number: the unsaturated polyester and the polyurethane:
are networked separately from each other v
Bei Verwendung dieser Stoffe läßt sich leicht er- 55 E* = E(I + jd),
reichen, daß der elastomechanische Verlustfaktor rfWhen using these substances it is easy to find 55 E * = E (I + jd),
suffice that the elastomechanical loss factor rf
der Einbettungsmasse in zwei unabhängigen Tempe- Je größer also der Anteil der in Wärme umgewan-of the embedding mass in two independent tempe-
raturbereichen von etwa 0 bis 300C und etwa 70 bis delten Schwingungsenergie ist, desto geringer ist dertemperature ranges from about 0 to 30 0 C and about 70 to delten vibration energy, the lower the
1300C ein relatives oder absolutes Maximum aufweist. Anteil der durch die Einbettungsschicht übertragenen130 0 C has a relative or absolute maximum. Proportion of transferred through the embedding layer
Es hat sich gezeigt, daß eine befriedigende Schall- 60 Schwingungsenergie und desto höher die Schwin-It has been shown that a satisfactory sound vibration energy and the higher the vibration
dämpfung erzielt wird, wenn der Verlustfaktor in gungsdämpfung des elektrischen Geräts und destoAttenuation is achieved when the loss factor in attenuation of the electrical device and the like
diesen Temperaturbereichen mehr als 0,06 be- besser ist also die Schalldämpfung,These temperature ranges are more than 0.06 better, so the soundproofing is better,
trägt. Der Verlustfaktor hängt vom Werkstoff ab undwearing. The loss factor depends on the material and
Unter dem elastomechanischen Verlustfaktor d wird ändert sich mit der Temperatur. So ist in F i g. 1 der hierbei der in Wärmeenergie umgewandelte Anteil e5 Temperaturverlauf des Verlustfaktors d für ein ther-The elastomechanical loss factor d will change with temperature. Thus, in FIG. 1 the part e converted into thermal energy 5 temperature curve of the loss factor d for a thermal
der mechanischen Schwingungsenergie verstanden. moplastisches Kunstharz (Kurve A) und für ein hitze-understood the mechanical vibration energy. thermoplastic resin (curve A) and for a heat-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeich- härtbares Kunstharz (Kurve B) dargestellt. Wie manThe invention is illustrated below with reference to the drawing-hardenable synthetic resin (curve B) . How one
nung beschrieben. Hierin zeigt sieht, hat Kurve Λ ein absolutes Maximum bei 20"C,described below. Herein shows, curve Λ has an absolute maximum at 20 "C,
3 43 4
und Kurve B hat ein relatives Maximum bei 1300C. Hörsinn stark reagiert. Der letztere Eindruck beruhtand curve B has a relative maximum at 130 ° C. The sense of hearing reacts strongly. The latter impression is based
Die betreffenden Temperaturen sind für den jeweiligen - auf der langen Einwirkungsdauer der Geräusche.The temperatures in question are for the respective - on the long duration of exposure to the noise.
Werkstoff charakteristisch und stimmen für die unter- Während der Übergangszeit steigt die Temperatur derMaterial characteristic and agree for the under- During the transition period, the temperature rises
suchten Massen Letwa mit der Einfrieriemperatur des Einbettungsmasse von einem Temperaturbereich zwi-looked for masses L approximately with the freezing temperature of the embedding mass from a temperature range between
betreffenden Werkstoffs überein. Im Falle einer Ein- 5 sehen 0 und 3O0C auf die ßitriebstsmperatur zwischenmaterial in question. In case of a single 5 see 0 and 3O 0 C to ßitriebstsmperatur between
bettungsmasse mit Füllstoff hängt das relative oder 70 und 1300C. Die Übergangszeit ist jedoch im allge-bedding compound with filler depends on the relative or 70 and 130 0 C. However, the transition period is generally
absolute Maximum fast nur von dem organischen meinen so kurz, daß die Geräuschänderungen währendabsolute maximum almost only of the organic mean so briefly that the noise changes during
Anteil ab und wird von Art und Menge des anorgani- dieser Zeit psychologisch nicht ins Gewicht fallen,Proportion from and will not have any psychological impact on the type and amount of inorganic matter at this time,
sehen Füllstoffs kaum beeinflußt. Die Einbettungsmasse wird so gewählt, daß dersee filler hardly affected. The embedding compound is chosen so that the
Allgemein kann gesagt werden, daß bei jedem 10 mechanische Verlustfaktor sowohl im Einschaltzeitorganischen Stoff in einem bestimmten Temperatur- punkt als auch im stationären Betriebszustand mög-In general it can be said that for every 10 mechanical loss factor both in the on-time organic Substance possible at a certain temperature point as well as in steady-state
bereich die Schalldämpfung am stärksten in der Um- liehst stark gemacht wird. Dies wird dadurch erreicht,area the soundproofing is strongest in the surrounding area. This is achieved by
gebung derjenigen Temperatur ist, bei welcher der daß die Einbeitungsmasse ein Gemisch mehrerer orga-the temperature at which the incorporation mass is a mixture of several organic
Verlustfaktor d ein relatives oder absolutes Maximum nischer Stoffe enthält, die so gewählt sind, daß derLoss factor d contains a relative or absolute maximum nischer substances that are chosen so that the
aufweist 15 mechanische Verlustfaktor ein erstes Maximum bei15 mechanical loss factor has a first maximum at
Nach Meßergebnissen besteht bei einer Vorschalt- Zimmertemperatur (zwischen 0 und 300C) und einAccording to the results of the measurements, there is an upstream room temperature (between 0 and 30 ° C.) and a
drossel eine Differenz von 5 bis 6 Phon zwischen der zweites Maximum bei der Betriebstemperatur (70 bisthrottle a difference of 5 to 6 Phon between the second maximum at the operating temperature (70 to
Schallabgabe in der Umgebung derjenigen Terapera- 1300C) hat. Ein Beispiel hierfür ist in F i g. 2 gezeigt,Sound emission in the vicinity of those Terapera 130 0 C) has. An example of this is shown in FIG. 2 shown
tür, bei welcher die verwendete Einbettungsniasse die den Temperaturverlauf des Verlustfaktors für einedoor, in which the embedding mass used determines the temperature profile of the loss factor for a
ein Maximum des Verlustfaktors aufweist, und 20 Masse angibt, die aus den Bestandteilen A und B inhas a maximum of the dissipation factor, and 20 indicates the mass of the components A and B in
anderen Temperaturen, bei welchen dies nicht der F i g. 1 in passenden Anteilen zusammengesetzt ist.other temperatures at which this is not the case in FIG. 1 is composed in appropriate proportions.
Fall ist. " Die Kurve besitzt ein relatives Maximum bei etwaCase is. "The curve has a relative maximum at about
Bei fast allen einheitlichen organischen Feststoffen 10°C und ein absolutes Maximum bei etwa 1000C.For almost all uniform organic solids 10 ° C and an absolute maximum at around 100 0 C.
hat der Verlustfaktor dan einziges Maximum in Ab- Es werden nun einige Ausführungsbeispiele für diethe loss factor has dan single maximum in the absence There are now some embodiments for the
hängigkeit von der Temperatur. Die bekannten Ein- 25 Erfindung angegeben. Sämtliche Teile sind nach Ge-dependence on temperature. The known one 25 invention indicated. All parts are
bettungsmassen enthalten fast stets einen einzigen or- wicht angegeben,Bedding compounds almost always contain a single weight given,
ganischen Anteil, so daß die Temperaturen der maxi- R-1Iiganic proportion, so that the temperatures of the maximum R -1 Ii
malen Schalldämpfung entweder nur gleich nach dem Beispiel 1paint soundproofing either just immediately after example 1
Einschalten oder erst nach längerer Betriebsdauer er- 100 Teile ungesättigtes Polyesterharz:, 20 Teile PoIy-Switch on or only after a long period of operation. 100 parts unsaturated polyester resin :, 20 parts poly-
reicht wird. Selbst bei Einbettungsmassen, die durch 30 öl (Hydroxylwert 500), 20 Teile Toluylen-Diisocyanatis enough. Even with embedding compounds that are oil (hydroxyl value 500), 20 parts of toluene diisocyanate
Vermischen von zwei oder mehr Kunststoffen erhalten und 0,5 Teile einer 6%igen Lösung von Kobaltnaph-Mixing two or more plastics and adding 0.5 parts of a 6% solution of cobalt naph-
werden, ergibt sich nur ein Maximum bei der Betriebs- thenat wurden miteinander vermischt,- dann wurdenthere is only a maximum when the operating thenat were mixed with each other, - then were
temperatur oder bei einer ganz ungünstigen Tempera- 0,5 Teile Dimethyläthanolamin zugefügt und unter-temperature or at a very unfavorable temperature - 0.5 parts of dimethylethanolamine are added and
tur. Deshalb war bisher die Schalldämpfungswirkung gemischt, woraufhin 1 Teil Methyläthyiketon-Peroxiddoor. For this reason, the soundproofing effect was previously mixed, whereupon 1 part of methyl ethyl ketone peroxide
ineinemgrößerenTemperaturbereichnichtausreichend. 35 zugefügt und gemischt wurde.Not sufficient in a larger temperature range. 35 was added and mixed.
Ferner ist der Verlustfaktor d nicht unmittelbar mit Der ungesättigte Polyester und das Polyurethan-Furthermore, the loss factor d is not directly related to the unsaturated polyester and the polyurethane
der Werkstoffhärte verknüpft, wie schon der Um- harz werden getrennt voneinandervernetzt, so daß beimlinked to the hardness of the material, like the resin, are linked separately from one another, so that at
stand zeigt, daß, wie erwähnt, das Maximum des Ver- Aushärten keine Kopolymerisation eintritt unddasaus-shows that, as mentioned, the maximum hardening does not occur and
lustfaktors sich häufig in der Nähe der Einfriertem- gehärtete Erzeugnis aus einem chemisch nicht einheit-The lust factor is often found in the vicinity of the freeze-hardened product made of a chemically non-uniform
peratur befindet. Überschreitet also der thermoplaste 40 liehen Gemisch des ungesättigten Polyesters und destemperature is. So exceeds the thermoplastic 40 borrowed mixture of unsaturated polyester and
sehe Stoff dieses Maximum und wird gummiartig, so Polyurethanharzes besteht.see fabric this maximum and become rubbery if there is polyurethane resin.
geht die Schalldämpfung eher zurück. Wird ein solcher Während der Säurewert (und Hydroxylwert) der nor-Stoff
als Einbettungsmasse verwendet, so werden die malen Polyester 50 bis 30 beträgt, sollen die verwendeabgestrahlten
Geräusche in gewissen Fällen sogar ten ungesättigten Polyester einen Säurewertvon weniger
höher. Es trifft also nicht immer zu, daß die Schall- 45 als 7 (am besten etwa 5) haben,
dämpfung um so besser ist, je weicher das Material Das verwendete ungesättigte Polyesterharz kann wie
ist, wie bisher stets behauptet wurde. Wenn z. B. eine folgt hergestellt werden:the sound attenuation tends to decrease. If the acid value (and hydroxyl value) of the nor-material is used as an embedding compound, the paint polyester is 50 to 30, and in certain cases the emitted noises should even have an acid value less than the unsaturated polyester. So it is not always true that the sonic 45s have a 7 (preferably about 5),
The softer the material, the better the damping. The unsaturated polyester resin used can be as is, as has always been claimed. If z. B. one can be made as follows:
Vorschaltdrossel mit Pech vergossen ist, nehmen die 1 Mol Maleinsäureanhydrid und 1 Mol Pröpylen-Ballast is potted with pitch, take the 1 mole of maleic anhydride and 1 mole of propylene
Geräusche nach dem Einschalten allmählich zu und glykol werden zur Reaktion gebracht, so daß einNoises gradually decrease after switching on and glycol are made to react, so that a
sind im stationären Zustand um mehrere Phon höher 50 Polyester mit dem Säurewert 100 erhalten wird, derare in the steady state several Phon higher 50 polyester with the acid value 100 is obtained, which
als unmittelbar nach dem Einschalten. Da Pech sich in nachstehend als Polyester A bezeichnet wird,than immediately after switching on. Since pitch is hereinafter referred to as polyester A,
der Wärme erweicht, wird das Material umso weicher, 200 g Polyester A, 800 g Xylolharz (Handelsbe-softened by the heat, the material becomes all the softer, 200 g polyester A, 800 g xylene resin (commercial
je länger die Einschaltdauer ist.'Die gleiche Beobach- zeichnung J-10) und 1 g p-ToluolsuIfonsäure werdenthe longer the on-time is. The same observation drawing J-10) and 1 g of p-toluene sulfonic acid become
tung kann bei Polyurethanen gemacht werden. 1 Stunde lang bei 1400C und weitere P/2 Stunden beiThis can be done with polyurethanes. 1 hour at 140 0 C and a further P / 2 hours at
Demnach kann die Schalldämpfung einer Verguß- 55 von 140 auf 200°C steigender Temperatur zur Reak-According to this, the sound attenuation of a potting 55 rising from 140 to 200 ° C temperature to react
masse nur durch Messung des Verlustfaktors d be- tion gebracht. Es ergibt sich ein denaturierter PoIy-The mass can only be obtained by measuring the loss factor d . A denatured poly-
urteilt werden. Unter denjenigen Stoffen, die das Ma- ester mit dem Säurewert 5,3 und dem Hydroxylwertto be judged. Among those substances that the maester has with the acid value 5.3 and the hydroxyl value
ximum des Verlustfaktors zwischen 0 und 3O0C ha- 5,0.ximum of the loss factor between 0 and 3O 0 C ha-5.0.
ben, sind Asphalte, Polyurethanharze, Öle und Fette. 600 g dieses denaturierten Polyesters und 0,2 gben, are asphalt, polyurethane resins, oils and fats. 600 g of this denatured polyester and 0.2 g
Unter denjenigen Stoffen, die ein Maximum oder einen 60 Hydrochinon v/erden dann in 400 g Styrol gelöst, wo-Among those substances that have a maximum or a 60 hydroquinone then dissolved in 400 g of styrene, where-
starken Anstieg bei höheren Temperaturen zeigen, sind durch das im obigen Beispiel verwendete ungesättigteshow strong increases at higher temperatures are due to the unsaturated used in the above example
ungesättigte Polyester. Polyesterharz erhalten wird. Die Viskosität dieses Pro-unsaturated polyester. Polyester resin is obtained. The viscosity of this pro-
Im allgemeinen macht sich die Schallentwicklung duktes beträgt 40 cP,In general, the noise level is 40 cP,
elektrischer Geräte am stärksten bemerkbar, wenn das Das Xylolharz reagiert mit den endständigen Hy-electrical devices are most noticeable when the xylene resin reacts with the terminal hy-
Gerät eingeschaltet wird und wenn es seinen stationä- 65 droxyl- und Carboxylgruppen des Polyesters, wodurchDevice is switched on and when it has its stationary 65 hydroxyl and carboxyl groups of the polyester, which
ren Zustand erreicht hat. Der erstere Eindruck beruht der Hydroxylwert und der Säurewert des letzterenhas reached a higher state. The former impression is based on the hydroxyl value and the acid value of the latter
auf der plötzlichen Änderung der Umgebungsbedin- verringert wird,is reduced on the sudden change in environmental conditions,
gungen beim Einschalten des Gerätes, auf welche der 200g Quarzsand Nr. 6 und lOffTeile QuarzmehlWhen switching on the device, on which the 200g quartz sand No. 6 and lOffTeile quartz powder
mil Korngröße 5 μ wurden beigegeben und untergemischt. Das so hergestellte Gemisch wurde in eine Vorschaltdrossel für 40-W-Fluoreszenzlampen gegossen, und die vergossene Drossel wurde zum Aushärten 1 Stunde lang auf 50cC erhitzt. Die von dieser Drossel erzeugten Geräusche waren weit geringer als bei handelsüblichen Drosseln, und zwar sowohl im Einschaltzeitpunkt der Fluoreszenzlampen (2O0C) als auch nach Erreichen des stationären Betriebszustandes (60° C). Der Verlauf des Verlustfaktors d mit der Temperatur ergibt sich aus F i g. 3. Der Maximalwert des Urelhans tritt also in der Nähe von 0°C auf, während der Größtwert des ungesättigten Pollsters bei 1000C erscheint. With a grain size of 5 μ were added and mixed in. The mixture produced in this way was poured into a series choke for 40 W fluorescent lamps, and the cast choke was heated at 50 ° C. for 1 hour to cure. The noise generated by this throttle were far lower than with conventional reactors, both at the activation of the fluorescent lamps (2O 0 C) as well as after reaching the steady operating state (60 ° C). The course of the loss factor d with the temperature results from F i g. 3. So close to 0 ° C, the maximum value of the Urelhans occurs while the maximum value of the unsaturated ester polls appear at 100 0 C.
Es wurde das Temperaturverhalten eines Gemischs aus einem ungesättigten Polyesterharz P mit großem Verlustfaktor i/bei hoher Temperatur und einem elastomeren Polyurethan U mit großem Verlustfaktor bei einer niedrigen Temperatur näher untersucht. Hierzu wurden Vorschaltdrosseln mit einem Gemisch P -f U aus 50 Gewichtsprozent jedes Bestandteils vergossen und die im Betrieb erzeugten Geräusche gemessen sowie mit Drosseln verglichen, die mit den Massen PH-U allein vergossen waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.The temperature behavior of a mixture of an unsaturated polyester resin P with a large Loss factor i / at high temperature and an elastomeric polyurethane U with a large loss factor at a low temperature. For this purpose, series chokes with a mixture P -f U Cast from 50 percent by weight of each component and the noise generated during operation was measured as well as with chokes that were potted with the masses PH-U alone. The results are in Table 1 compiled.
Tabelle 1
Einheit.. .PhonTable 1
Unit ... Phon
j36
j
verschiedener Harze sind in Tabelle 2 zusammen^ gestellt.various resins are listed in Table 2.
Tabelle 2
Verlustfaktor d Table 2
Loss factor d
tempe
raturroom
tempe
rature
Pech ίο polyurethane
bad luck
0,08
0,040.13
0.08
0.04
0,10
0,060.10
0.10
0.06
0,05
0,070.02
0.05
0.07
Polyester Unsaturated
polyester
F i g. 4 bis 6 zeigen die Geräusche einer Reihendrossel für zwei Fluoreszenzlampen von 40 W, die in eine
bekannte Vergußmasse eingebettet ist, an einer 2 m entfernten Meßstelle. F i g. 4 gilt für eine derartige
Drossel mit einer Vergußmasse, die aus einem Gemisch von Quarzsand und Polyurethanharz besteht.
Wie man sieht, nehmen mit wachsender Einschaltdauer, wenn die Temperatur der Vergußmasse steigt,
die Geräusche zu.
F i g. 5 gilt für eine Vergußmasse aus Pech. Die gemessenen Geräusche waren bei Zimmertemperatur
am geringsten, stiegen jedoch bei niedrigeren und höheren Temperaturen an.F i g. 4 to 6 show the noises of a series throttle for two fluorescent lamps of 40 W, which is embedded in a known potting compound, at a measuring point 2 m away. F i g. 4 applies to such a throttle with a casting compound which consists of a mixture of quartz sand and polyurethane resin. As you can see, the longer the duty cycle increases, as the temperature of the potting compound increases, so does the noise.
F i g. 5 applies to a casting compound made of pitch. The measured noises were lowest at room temperature, but increased at lower and higher temperatures.
F i g. 6 gilt für einen ungesättigten Polyester. Hier verringerte sich das Geräusch etwas bei höherer Temperatur. F i g. 6 applies to an unsaturated polyester. here the noise decreased a little at a higher temperature.
Diese Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.These results are shown in Table 3.
35 Tabelle 3
Einheit. ..Phon35 Table 3
Unit. ..Phon
temperaturroom
temperature
F ig. 5
Fig. 6Fig. 4th
Fig. 5
Fig. 6
12
188th
12th
18th
10
1610
10
16
14
1315th
14th
13th
16
1219th
16
12th
4545
Man erkennt, daß die Geräuscherzeugung im ganzen Temperaturbereich weitgehend gleichmäßig verläuft.It can be seen that the generation of noise is largely uniform over the entire temperature range.
Die bisherigen Beispiele beruhten auf der Annahme, daß bei Zusammensetzung der Vergußmasse aus zwei Bestandteilen mit Größtwerten des Verlustfaktors in den beiden unabhängigen Temperaturbereichen von 0 bis 30°C und 70 bis 130'C eine Masse erhalten wird, welche Höchstwerte des Verlustfaktors in diesen Bereichen zeigt. Es wurde jedoch gefunden, daß diese Regel nicht immer gilt. Es kann also nicht immer gesagt werden, daß die Verbundmasse die Eigenschaften der Einzelbestandteile erbt und somit sowohl bei hohen als auch bei niederen Temperaturen einen großen Verlustfaktor aufweist. Gemessene Verlustfaktoren d Vergleicht man die Temperaturänderungen der Geräusche in Tabelle 2 mit denjenigen in Tabelle 3, so findet man, daß die Geräusche um so geringer werden, je größer der Verlustfaktor ist.The previous examples were based on the assumption that when the casting compound is composed of two components with maximum values of the loss factor in the two independent temperature ranges from 0 to 30 ° C and 70 to 130 ° C, a compound is obtained which shows maximum values of the loss factor in these areas . However, it has been found that this rule does not always hold true. It can therefore not always be said that the composite material inherits the properties of the individual components and thus has a large loss factor both at high and at low temperatures. Measured loss factors d Comparing the temperature changes of the noises in Table 2 with those in Table 3, it is found that the greater the loss factor, the lower the noise.
Bei der Untersuchung des genaueren Zusammenhangs zwischen Verlustfaktor und Schallübertragung ergaben sich Beziehungen wie in Fig. 7. Diese gibt die Meßergebnisse für einen fest eingebauten Beleuchtungskörper wieder, der mit einer Reihendrossel für zwei Fluoreszenzlampen von 40 W ausgerüstet war und mit einer Netzspannung von 100 V und 60 Hz betrieben wurde. Die Geräuschentwicklung wurde mit einem Präzisionsgeräuschmesser in einem Abstand von 2 m gemessen. Die Kurve in F i g. 7 zeigt den Mittelwert von drei derartigen Geräten.When examining the more precise relationship between loss factor and sound transmission Relationships as in FIG. 7 resulted. This gives the measurement results for a permanently installed lighting fixture again, which was equipped with a series choke for two fluorescent lamps of 40 W and was operated with a mains voltage of 100 V and 60 Hz. The noise development was with a Precision noise meter measured at a distance of 2 m. The curve in FIG. 7 shows the mean value of three such devices.
Aus praktischen Erfahrungen ergibt sich, daß ein Geräuschpegel von weniger als 16 Phon als zulässig angesehen werden kann. Wie man sjeht, muß hierzu der Verlustfaktor der Vergußmasse einen Wert von mehr als 0,06 haben.Practical experience shows that a noise level of less than 16 Phon is acceptable can be viewed. As you can see, the loss factor of the casting compound must have a value of have more than 0.06.
Es folgen einige Ausführungsbeispiele für Verbundmassen, die diese Bedingung erfüllen.A few exemplary embodiments of composite materials which meet this requirement follow.
80 Teile eines ungesättigten Polyesters (40°/0 Styrol), 10 Teile Polyol (Hydroxylwert 500), 9 Teile Toluylen-80 parts of an unsaturated polyester (40 ° / 0 styrene), 10 parts of polyol (hydroxyl value 500), 9 parts of toluene
7 87 8
Diisocyanat, 1 Teil Benzoylperoxid und 300 Teile bestandteils beobachtet man häufig ein Aufschäumen. Quarzmehl (Siebweite 150 bis 200) wurden mitein- Da dieses Aufschäumen im vorliegenden Falle unander vermischt. Wenn das Gemisch 30 Minuten lang erwünscht ist, kann man es verhindern, indem man das auf 600C erhitzt wurde, härtete es aus. Mischungsverhältnis des Polyesterbestandteils und desFoaming is often observed as a component of diisocyanate, 1 part of benzoyl peroxide and 300 parts. Quartz flour (mesh size 150 to 200) were mixed with one another because this foaming in the present case. If the mixture is desired for 30 minutes, it can be prevented by heating it to 60 ° C., it cured. Mixing ratio of the polyester component and the
Wenn eine Reihendrossel für zwei Fluoreszenz- 5 Polyurethanbestandteils abändert, sowie indem ArtIf a series choke is modified for two fluorescent 5 polyurethane components, as well as by Art
lampen von 40 W mit diesem Gemisch vergossen oder Menge des zugefügten Härtungsmittels verändert40 W lamps are potted with this mixture or the amount of hardening agent added is changed
wurde und die Geräusche im Einschaltzeitpunkt ge- wird oder Wasser entzogen wird.and the noises are made when the device is switched on or water is withdrawn.
messen wurden, ergab sich die Temperaturkurve nach Die Härtung des Urethanbestandteils beruht aufwere measured, the temperature curve was obtained after The curing of the urethane component is based on
F i g. 8. Im Vergleich mit den Kurven für bekannte der Reaktion einer Substanz mit mindestens zweiF i g. 8. Compared with the curves for known the reaction of a substance with at least two
Massen in F i g. 4 bis 6 findet man, daß die Abhängig- io OH-Radikalen und von Diisocyanat. Vermischt manMasses in FIG. 4 to 6 one finds that the dependent io OH radicals and of diisocyanate. Mix it up
keit der Geräusche von der Temperatur geringer und z. B. Rizinusöl mit einem Diisocyanat, so ergibt sichspeed of noise from the temperature lower and z. B. castor oil with a diisocyanate, it results
der Pegel niedriger war. eine dreidimensional vernetzte Struktur, wobei die er-the level was lower. a three-dimensional networked structure, whereby the
R . . haltene Substanz bereits halb gehärtet ist. R. . retained substance is already half hardened.
Beispiel 4 Dem mehrwertigen Alkohol kann gegebenenfallsExample 4 The polyhydric alcohol can optionally
Ein Gemisch von 90 Teilen ungesättigtem Poly- 15 ein einwertiger Alkohol (Polyester oder Polyäther) zurA mixture of 90 parts of unsaturated poly-15 a monohydric alcohol (polyester or polyether) for
ester (55 % Styrol), 10 Teilen Petrolasphalt, 2 Teilen Dichteeinstellung beigefügt werden.
Methyläthylketon-Peroxid (60% Dimethylphthalat),ester (55% styrene), 10 parts petroleum phalt, 2 parts density adjustment can be added.
Methyl ethyl ketone peroxide (60% dimethyl phthalate),
1 Teil Kobaltnaphthenat (Styrollösung mit 60% Co) B e 1 s ρ 1 e 1 6
und 250 Teilen Calciumcarbonatpulver (Siebweite 200) Es wurde eine Masse hergestellt, indem 250 Teile
wurde 40 Minuten lang auf 900C erhitzt, bis es ge- 20 Quarzmehl (Siebweite 100 bis 250) mit 100 Teilen
härtet war. Der Asphalt war vorher in dem Styrol des eines Gemisches von 75 Teilen ungesättigtem Polyungesättigten
Polyesters gelöst worden. esterharz und 15 Teilen Polyätherharz (Molekular-1 part cobalt naphthenate (styrene solution with 60% Co) B e 1 s ρ 1 e 1 6
and 250 parts of calcium carbonate powder (mesh size 200) was prepared mass by 250 parts was heated for 40 minutes at 90 0 C until it was overall 20 quartz powder (mesh size 100 to 250) are cured with 100 parts. The asphalt had previously been dissolved in the styrene of a mixture of 75 parts of unsaturated polyunsaturated polyester. ester resin and 15 parts of polyether resin (molecular
Wenn eine Drossel der oben angegebenen Art mit gewicht 500), 10 Teilen Toluoldiisocyanat, 0,1 TeilenIf a throttle of the type specified above with a weight of 500), 10 parts of toluene diisocyanate, 0.1 parts
dem Gemisch vergossen wurde und die Geräusche beim Dimethylanilin und 1,5 Teilen Benzoylperoxid ver-the mixture was poured and the noises with dimethylaniline and 1.5 parts of benzoyl peroxide
Einschalten gemessen wurden, ergab sich die Kurve 25 mischt wurden.Turning on were measured, resulted in the curve 25 were mixed.
der F i g. 9. Diese Masse wurde in eine Drossel für eine Queck-the F i g. 9. This mass was converted into a throttle for a mercury
D · · r .r silberdampflampe von 250 W gegossen und zwecksCast for a silver vapor lamp of 250 W and for the purpose
p Härtung 30 Minuten lang bei 6O0C erhitzt. p curing heated for 30 minutes at 6O 0 C.
Ein Gemisch von 100J0 ungesättigtem Polyester Der Temperaturverlauf des erzeugten Geräuschs (45 % Styrol), 22 Teilen Rizinusöl, 7 Teilen Toluylen- 30 im Abstand von 2 m von dem Gerät, an dem die Diisocyanat, 1,5 Teilen Benzoylperoxid, 1 Teil Di- Drossel befestigt war, ist in F i g. 11 gezeigt. Wie man methylanilin und 300 Teilen Quarzmehl (Siebweite 200) sieht, ist der Geräuschpegel in einem breiten Temperawurde 30 Minuten auf 6O0C erhitzt, bis es ausgehärtet turbereich weitgehend konstant und bemerkenswert war. niedrig.A mixture of 10 0 J 0 unsaturated polyester The temperature profile of the noise generated (45% styrene), 22 parts of castor oil, 7 parts of toluene-30 at a distance of 2 m from the device on which the diisocyanate, 1.5 parts of benzoyl peroxide, 1 Part of the throttle that was attached is shown in FIG. 11 shown. How to methylaniline and 300 parts of quartz powder provides (mesh 200), the noise level is heated in a wide temperature was 30 minutes 6O 0 C until cured turbereich largely constant and was remarkable. low.
Wenn eine Drossel der oben angegebenen Art mit 35 BeisDiel7
dem Gemisch vergossen wurde und die Geräusche nachIf a choke of the type specified above with 35 BeisDiel7
the mixture was poured and the noises after
dem Einschalten gemessen wurden, ergab sich die Kurve = Es wurde eine Masse durch Vermischung vonwere measured after switching on, the result was the curve = There was a mass by mixing
der F i g. 10. 350 Teilen Quarzmehl (Siebweite 100 bis 250) mitthe F i g. 10. 350 parts of quartz powder (mesh size 100 to 250) with
Zur Herstellung des ungesättigten Polyesters kann 100 Teilen eines Gemischs von 40 Teilen ungesättigbeispielsweise ein mehrwertiger Alkohol wie Äthylen- 40 tem Polyester, 50 Teilen Rizinusöl, 10 Teilen Toluolglykol, Diäthylenglykol oder Propylenglykol mit einer diisocyanat, 1 Teil Benzoylperoxid und V15 Teil Dimehrbasischen Säure wie Maleinsäure-Anhydrid, Adi- methylanilin hergestellt und in eine Reihendrossel für pinsäure, Bernsteinsäure oder Phthalsäureanhydrid 40 W gegossen. Dann wurde sie bei 500C 60 Minuten polymerisiert weden, woraufhin dem Polymer ein lang erhitzt.To produce the unsaturated polyester, 100 parts of a mixture of 40 parts unsaturated, for example, a polyhydric alcohol such as ethylene polyester, 50 parts castor oil, 10 parts toluene glycol, diethylene glycol or propylene glycol with a diisocyanate, 1 part benzoyl peroxide and V15 part dibasic acid such as maleic acid can be used. Anhydride, adimethylaniline produced and poured into a series throttle for pinic acid, succinic acid or phthalic anhydride 40 W. Then, it was Weden polymerized at 50 0 C for 60 minutes, after which the polymer is heated long.
Vinylmonomer wie Styrol oder Vinyltoluol als Ver- 45 Der an der fertigen Drossel gemessene Temperatur-Vinyl monomer such as styrene or vinyl toluene as a 45 The temperature measured on the finished throttle
netzungsmittel zugefügt wird. verlauf der Geräusche ist in F i g. 12 dargestellt. Wiewetting agent is added. The course of the noises is shown in FIG. 12 shown. As
Für den Polyurethanbestandteil wird eine organische man sieht, waren die Geräusche für niedrige Tempera-Verbindung
mit zwei oder mehr Hydroxylradikalen in türen etwas stark, jedoch im Temperaturbereich zwieinem
Molekül eines Additionspolymers oder Poly- sehen 20 und 1000C im wesentlichen konstant,
esterharzes od. dgl., eines Isocyanats wie Toluoldiiso- 5°For the polyurethane component is an organic one will see the sounds for low tempera compound having two or more hydroxyl radicals in doors were a little strong, but in the temperature range zwieinem molecule an addition polymer or poly- see 20 and 100 0 C is substantially constant,
ester resin or the like, an isocyanate such as toluene diiso- 5 °
cyanat oder Naphthalendiisocyanat, einem Polyol, Beispiel 8
z. B. einem mehrwertigen Alkohol wie Rizinusöl,cyanate or naphthalene diisocyanate, a polyol, example 8
z. B. a polyhydric alcohol such as castor oil,
Glyzerin oder Pentaerythrit, oder einem Polyäther, Ein Gemisch von 270 Teilen Quarzmehl (SiebweiteGlycerine or pentaerythritol, or a polyether, a mixture of 270 parts quartz flour (mesh size
wie Polyäthylenglykol oder Polypropylenglykol oder 100 bis 250) mit 100 Teilen einer Mischung vonsuch as polyethylene glycol or polypropylene glycol or 100 to 250) with 100 parts of a mixture of
Propylenoxid, verwendet. 55 90 Teilen ungesättigtem Polyester (55 % Styrol),Propylene oxide is used. 55 90 parts of unsaturated polyester (55% styrene),
Für das anorganische Füllmittel wird Calcium- 5 Teilen Polyol (Molekulargewicht 500), 5 Teilen To-For the inorganic filler, calcium 5 parts polyol (molecular weight 500), 5 parts to-
karbonat, Ton, Quarzsand oder Quarzmehl verwen- luoldiisocyanat, 1,5 Teilen Benzoylperoxid und 0,2 Tei-carbonate, clay, quartz sand or quartz powder use luene diisocyanate, 1.5 parts benzoyl peroxide and 0.2 part
det. len Diäthylanilin wurde in eine Folgedrossel für 40 Wdet. len diethylaniline was converted into a sequential throttle for 40 W
Als Katalysator zum Härten des ungesättigten Poly- gegossen und dann 2 Stunden lang bei 20° C gehalten,
esters kann ein Peroxid wie Methyläthylketon-Peroxid 60 um auszuhärten. Die Meßergebnisse des Temperaturoder
Benzoylperoxid allein oder in Kombination mit Verlaufs der Geräuschentwicklung sind in Fig. 13
einem Beschleuniger wie Dimethylanilin oder Diäthyl- dargestellt. Wie man sieht, war der Geräuschpegel in
anilin verwendet werden, während als Reaktionsbe- einem breiten Temperaturbereich von 0 bis 1000C
schleuniger für das Polyurethan ein Amin wie konstant und bemerkenswert gering.
N,N,N',N'-Tetramethyl-1,3-Butandiamin oder Dirne- 65 .
thyläthanolamin dienen kann. Beispiel 9Cast as a catalyst to harden the unsaturated poly- ester and then kept at 20 ° C for 2 hours, a peroxide such as methyl ethyl ketone peroxide can be hardened to 60 degrees. The measurement results of the temperature or benzoyl peroxide alone or in combination with the course of the noise development are shown in FIG. 13 for an accelerator such as dimethylaniline or diethyl. As you can see, the noise level used in aniline was constant and remarkably low as an amine as a reaction be- a wide temperature range from 0 to 100 0 C accelerated for the polyurethane an amine.
N, N, N ', N'-tetramethyl-1,3-butanediamine or dirne-6 5 .
can serve thylethanolamine. Example 9
Beim Härten der Massen durch Vermischen des un- Ein Gemisch von 70 Teilen ungesättigtem Polygesättigten Polyesterharzes und des Polyurethan- ester, 20 Teilen Rizinusöl, 10 Teilen Toluoldiisocyanat,When hardening the masses by mixing the un- A mixture of 70 parts of unsaturated poly-saturated Polyester resin and the polyurethane ester, 20 parts of castor oil, 10 parts of toluene diisocyanate,
1,5 Teilen Benzoylperoxid (50°/0ige Paste), 0,2 Teilen Dimethylanilin, 120 Teilen Al2O3 -3 H2O (mittlerer Korndurchmesser 20 μ) und 180 Teilen Quarzsand wurde als Vergußmasse benutzt und bei 55° C gehärtet. Diese Masse hatte eine gute Schalldämpfung zwischen 0 und 1000C und war nicht entflammbar.1.5 parts benzoyl peroxide (50 ° / 0 strength paste), 0.2 parts of dimethylaniline, 120 parts of Al 2 O 3 -3 H 2 O (average particle diameter 20 μ) and 180 parts of silica sand was used as a sealing compound and at 55 ° C hardened. This mass had good soundproofing between 0 and 100 ° C. and was not flammable.
Ferner wurde festgestellt, daß in gleicher Weise ein Gemisch eines ungesättigten Polyesterharzes, von Asphalt und einem anorganischen Füllstoff ebenfalls eine gute Schalldämpfung ergibt.It was also found that, in the same way, a mixture of an unsaturated polyester resin, of asphalt and an inorganic filler also gives good soundproofing.
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