-
Belastungs- und durchbrennfeste Elektromagnetwicklung Die Erfindung
betrifft eine verbesserte Elektronagnetwicklung, insbesondere eine belastungs- und
durchbrer.nXeste Elektromagnetwicklung, wie sie als Rotor- und Statorwicklung oder
dgl. in der Elektronaschine eines Eraftfahrzeugs oder eines elektrisch betriebenen
Werkzeugs verwendet wird.
-
Bei der erwähnten Belastung handelt es sich um eine mechanische Last
der Zentrifugalkräfte und Vibrationsstöße.
-
Es besteht heutzutage das Bestreben, die Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge
zu erhöhen, die in diese eingebauten Maschinen klein zu machen sowie elektrisch
betriebene Werkeuge
unter schwierigen Bedingungen zu benützen und
diese lein und leicht zu nischen. Dies erfordert eine Elestromagnetwicklung, die
nicht aufgrund der Zentrifugalkräfte und Vibrationsstöße blockiert und nicht während
des blokkierten Betriebs durchbrennt.
-
Im Hinblick aul diese Erfordernisse sind zwar ausgezeichnete hitzebeständige
Drähte entwickelt und, soweit sich ihre Herstellung auf den isolierten Draht beschränkte,
hervorragenden durchbrennfeste Elektromagnetwicklungen erzeugt worden, das Problem,
aus diesen Drähten eine Wicklung herzustellen, die belastungsfest oder in Verbindung
mit einer entsprechenden Belastungs-Widerstandsfähigkeit durchbrennfest ist, wurde
noch nicht gelöst.
-
Man hat bereits versucht, die erwähnte Elektromagnetwicklung dadurch
belastungsfest zu machen, daß man s-ffie einem Lack vom Lösungsmitteltyp als Bindemittel
zur gegenseitigen Befestigung der Drahtwindungen tränkte. Unter derartigen Bindemitteln
wird ein besonders hitzebeständiger Lack, beispielsweise ein Amidimid-Lack verkauft,
der trotz seiner überlegenen Durchbrenn-Festigkeit schlechte 3elastungsfestigkeit
aufweist. Ausserdem besteht in der Verwendung des Bindemittels ein beträchtlicher
Nachteil insofern, ajs
es infolge der Notwendigkeit, ein Herabtropfen
des Lösungsmittels zu verhindern, sowie der Zeit, die das Lösungsmittel zum Trocknen
und Wärmehärten benötigt, schlechte Verarbeitbarkeit mit sich bringt. Dementsprechend
werden neuerdings Versuche angestellt, der Wicklung eine Belastungsfestigkeit zu
vermitteln, indem man sie mit einem flüssigen Gemisch tränkt, das aus einem als
eine Art Jack vom Nichtlösungs-Mitteltyp bekannten Expoxydharz sowie einem entsprechenden
Härter besteht. Durch geeignete J'uswahi des einem solchen Lack von Nichtlösungsmitteltyp
wie den Epoxydharz zuzusetzenfen, die Wartezeit verkürzenden Harters lassen sich
somit Wicklungen mit hervorragender Belastungsfestigkeit erzielen.
-
Die Verwendung des gennannten Lacks vom Nichtlösungsmitteltyp hat
jedoch einige Nachteile, die darin bestehen, daß der Lack für umso kürzere Dauer
lagerfähig ist, je kürzer die Härter zelt ist, und daß er schwierig zu handhaben
ist. Ausserdem hat sich gezeigt, daß im Falle der Verwendung eines hitzebeständigen,
mit den Lack vom Nichtlösungsmitteltyp imprägnierten Drahtes zur Verbesserung der
Durchbrennfestigkeit der wesentlichste Nachteil darin besteht, daß beispielsweise
dann, wenn die Wicklung sich infolge Stromführung im blockierten Zustand auf höhere
Temperaturen erwärmt, die Wicklung unterhalb der Erweichungstemperatur des für den
elektrischen Draht benutzen Isolationsüberzuges durchbrennt und kurzschließt; dies
oedeutet, aaß die Verwendung
eines derartigen hitzebeständigen Drahtes
umsonst ist, während derartige Probleme bei Verwendung eines Drahtes mit geringerer
Hitzebeständigkeit nicht auftreten.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine verbesserte,
fest verbundene, isolierte Elektromagnetwicklung zu schaffen, die sowohl ausgezeichnete
Belastungsals auch Durchbrennfestigkeit besitzt.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die erwähnte Elektronagnetwicklung
mit hoher Leirrtungs fähigkeit zu versehen.
-
Bei der Untersuchung der Tatsachen, die die oben geannten Nachteile
der mit Nichtlösungsmittel-Lack gebundenen Wicklung verursachen, hat sich herausgestellt,
daß das aus dem Lack vom Nichtlösungsmitteltyp, beispielsweise flüsisigen Epoxydharz,
und dem Harter bestehendenGemisch bei erhöhter Temperatur auch nach dem Wärmehärten
trockendestilliert und daß dies zur Bildung eines Teers mit niedrigerem Nolekularzustand
fihrt, der bewirkt, daß die Isolationsschichten auf dem Draht schwellen, sich abschälen
und zum Kurzschluß bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes der Isolationsschichten
führen. Bei derartigen Untersuchungen hat sich auch gezeigt, daß der verwendete
Draht beir. Auftreten
eines Kurzschlusses zwischen. den Leitern
eine Temperatur von nicht weniger als 30000 aufweist, wenn die isolierten Drahtlagen
einander rechtwinklig kreuzen, und mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 3°C pro
Minute aufheizt, wenn dem isolierten Draht unter einer Belastung von 200 g an der
Kreuzungsstelle eine Wechselspannung von 100 Volt zugeführt wird.
-
Diese Tatsachen wurden auch dadurch bestätigt, daß dann, wenn der
mit einem hitzebeständigen Isolationsmaterial beschichtete Draht in ein flüssiges
monomeres Epoxydharz eingetaucht und in diesen Zustand erhitzt wurde, der Überzug
bei einer Temperatur anschwoll, die um 100° bis 15000 unter ihrem Erweichungspunkt
lag. Diesem Phänomen ist zu entnehmen, d der oben erwähnte trockendestillierte Teer
eine dem flüssigen monomeren Epoxydharz gleiche Komponente enthält, die dazu führt,
daß die Isolationsschicht schwillt und sich abschält.
-
Bekanntlich hat ein gewöhnliches flüssiges Epoxydharz im allgemeinen
ein verhältnismäßig geringes durchschnittliches Molekulargewicht von beispielsweise
unter 700, gewöhnlich sogar unter 400. Der obige Versuch wurde auch unter Verwendung
eines Epoxydharzes mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von nicht weniger
als 800 durchgeführt,
wobei sic die Tatsache herausstcllte, daß
ein derartiges Anschwellen und Abschälen selbst bei einem Draht mit hitzebeständiger
Isolationsschicht nicht bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes des Überzugs
auftrat. Dabei wurde selbstverständlich festgestellt, daß bei einer Elektromagnetwicklung,
deren Drahtlagen mit einem aus einem Epoxydharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von mindestens 800 und einem Härter bestehender Gemisch gegenseitig verbunden waren,
auch kein Durchbrenren und kein Kurzschluß zu beobachten waren. Wurde jedoch ein
auf einem Säureanhydrid aufgebauter Härter verwendet, so wurde beobachtet, daß die
Wicklung selbst bei Verwendung eines Epoxydharzes mit einem mittleren Molekulargewicht
von mindestens 800 durchbrannte und Kurzschluß erzeugte.
-
Härter eines solchen "yps nüssen deshalb be-. der vorliegenden Erfinuung
ausgeschlossen werden; Verwendung finden dagegen Aminarten, wie z.B. Diaminodiphenylmethan,
Methaphenylendiamin, Diaminodiphenylsulfon usw.; nmidarten, wie z.B. Dicyandianin
usw.; sowie Säurearten, wie beispielsweise BF3-Monoäthylamin usw.
-
Die Verwendung eines derartigen Epoxydharzes mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von mindestens 300 und einem Zusatz des oben erwähnten Härters
als Bindemittel für isolierte Drähte macht die verbundene Elektromagnetwicklung
nicht nur durchbrennfest und verhindert Kurzschlüße zwischen den Windungen, sondern
vermittelt natürlicherweise eine Belastungsfestigkeit, die derjenigen bei Verwendung
eines flüssigen Epoxydharzes mit einer.
-
entsprechenden härtenden Zusatz gleichwertig oder überlegen ist.
-
Eine der Eigenschaften der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß
in einer belastungsfesten Elektromagnetwicklung mit fest verbundenen Windungen sowie
mit einer Durchbrennfestigkeit, die derjenigen des eigens verwendeten hitzebeständigen
isolierten Drahtes selbst gleichwertig oder überlegen ist; diese Wicklung wird aus
Draht mit einem ein- oder mehrschichtigen Isolationsüberzug aus Polyester, Polyesterimid,
Polyamidimid, Polyimidazolon, Polyimid oder einem aus di.esen Stoffen modifizierten
Naterial hergestellt, wobei der Draht bei Kurzschluß zwischen zwei einander rechtwinklig
kreuzenden Leitern eine Temperatur von über 300°C aufweist und sich unter einer
Wechselspannung von 100 Volt und einer Belastung an der Kreuzungsstelle
von
200 g mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 3°C pro Minute aufheizt; die Wicklung
wird mit einem Gemisch verbunden, das ein Enoxydharz mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht über 800 als Hauptbestandteil sowie einen nicht auf einem Säureanhydrid
aufgebauten Härter enthält.
-
Ausserdem hat sich herausgestellt, daß sich ein rasch aushärtendes,
leicht zu handhabendes und lange lagerfhiges Bindegemisch erzeugen läßt, inden man
das oben erwähnte verhältnismäßig hochmolekulare Epoxydharz mit einem Imidazol-Schnellhärter
kombiniert, der bei Zimmertemperatur fest ist und bisher ;ls ungeeignet zuin rten
Von flässigen Epoxydharzen angesehen worden ist. Die Verwendung eines solchen Bindemittels
ergab sich aus der Überlegung, daß beide Komponenten fest sind. Bei Verwendung eines
Imid-@zolhärters zeigt das Epoxydharz, wie oben erwähnt, weitere beachtliche Eigenschaften.
-
Ein Beisiel für einen solchen Imidazol-Schnellhärter läßt sich z.B.
durch die folgende Formel wiedergeben:
Darin sind R1, R2 und R3 gleich oder verschieden und oezeichnen
ein Wasserstoffatom und/oder ins Alkylgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen. Derartige
Verbindungsgen sind 2-Methylimidazol, 2-Undecylimidazol, 2-Äthyl-4-methylimidazol,
1-Butylimidazol und dgl.
-
Ein zweites Merkmal der Erfindung besteht somit In einer Elektromagnetwicklung,
die nicht nur die gleichen günstigen Eigenschaften wie die oben erwähnte Elektromagnetwicklung
besitzt, sondern auch noch eine hönere Leistungsfähigkeit, und die dadurch hergestellt
wird, daß man das das Epoxydharz mit einem Molekulargewicht von mindestens 800 und
den Imidazol-Härter enthaltende Bindegemisch bei einer elektrischen Wicklung verwendet,
die aus einen Draht mit hitzebeständigem Überzug besteht.
-
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Elektromagnetwicklung wird
im folgenden genauer erklärt. Zunächst wird als Grundelement die Wicklung in der
gewünschten Form ausgebildet, indem der Draht mit dem einschichtigen Isolationsüberzug
aus Polyester, Polyesterimid, Polyamidimid, Polar imidazol, Polyimid oder einem
aus diesen Stoffen modifizierten Material oder auch mit einem mehrschichtigen Isolationsüberzug
aus einer Kombination dieser Stoffe aufgewickelt wird; der isolierte Draht weist
bei Kurzschluß zwischen zwei einander
rechtwinklig kreuzenden
Leitern eine Temperatur von über 00 0 auf und heizt sich unter einer Wechselspannung
von 100 Volt und einer Belastung an der Kreuzunggstelle von 200 g mit einer Geschwindigkeit
von 20 bis 300 Drr, Minute auf. Daneben wird das Bindegemisch durch Mischen einer
entsprechenden Menge des nicht auf einem Säureanhydrid aufgebauten Härters mit dem
Epoxydharz von einem Molekulargewicht über 800 zubereitet und auf geeignete Teilchengröße
pulverisiert. Sodann ru die Wicklung vorgeheizt und mit dem vorgesehenen Pulver
durch Eintauchen in ein Fließbett oder Aufsprüchen versehen.
-
Wahlweise wird die Wicklung nochmals erhitzt, um die Masse auszuhärten
und die Drahtwindungen damit zu binden. Auf diese Weise erhalt man die erfindungsgemäße
belastungs-und durchbrennfeste Elektromagnetwicklung.
-
Das Verfahren zur Herstellung einer für höhere leistungen geeigneten
Elektromagnetwicklung gemäß einen Merkmal der Erfindung wird genauso wie oben ausgerührt
mit der Ausnzhme, daß das Bindegemisch zubereitet wird, indem das auf geeignete
Teilchengröße pulverisierte Epoxydharz von einem Molekulargewicht über 8,00 mit
den ebenfalls auf entsprechende Teilchengröße pulverisierten festen Imidazol-Härter,
beispielsweise 2-Methylimidazol, 2-Undecylimidazol
und dgl., vermischt
wird, indem ferner das Gemisch geschmolzen und nur so stark geknetet wird, da; nicht
dle Aushärtungsreaktion ausgelöst wird, und indem schließsich das geschmolzene Gemisch
abgekühlt und auf die für die Verwendung benötigte Teilchengröße pulverisiert wird.
-
Die folgenden Beispiele veranschaulischen die Erfindung, ohne sie
jedoc einzuschränken.
-
T.oelle I zeigt de Belastungs- und Durchbrennfestigkeit sowie die
Leistungsfähigkeit von Elektromagnetwicklungen nach der vorliegenden Erfindung sowie
zum Vergleich von solchen nach herkömmlicher Technik. Die Elektromagnetwicklungen
sind als Rotorwicklungen eines 12-Volt-Scheibenwischermotors für ein Kraftfahrzeug
bestimmt und bestehen aus einem in 28 Windungen auf einem Rotorkern mit 12 Nuten
aufgewickelten und mit einen speziellen Lack isolierten Draht von 0,6 mm Durchmesser.
-
Tabelle II zeigt in gleicher Weise Wicklungen, die als Rotorwicklungen
eines 12-Volt-Waschermotors für ein Kraftfahrzeug bestimmt sind und aus einem in
55 Windungen stuf einen Rotorkern mit 5 Nuten aufgebrachten und mit einem speziellen
Lack isolierten Draht von 0,22 m Durchmesser bestehen.
-
In den Tabellen und II sind sowohl bei den Erfindungsbeispielen als
auch bei den Vergleichsbeispielen der isolierte Draht und die Befestigungsmasse
eigens angegeben.
-
Das Vorfahren zur Verbindung der Drahtwindungen wird nicht in einzelnen
erklärt. ei den Beispielen 1, 2 und 3 der Tabelle I sowie bei den Beispielen 5,
6, 7 und 8 der Tabelle lT werden die Elektromagnetwicklungen jeweils folgendermaßen
hergestellt: 100 Gewichsteile eines Epoxydharzes mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von 1400 (wie es von der Shell Chemical Company unter dem Waren namen Epicote 1004
vertrieben wird) wurden mit 17 Gelichtsteilen Diaminodiphenylmethan (als DDM bezeichnet)
versetzt,das Gemisch wurde dann unter Kneten geschmolzen und nach Kühlung zu einem
Pulver mit einer Teilchengröße von 80 mesh (etwa 200 Mikron Durchmesser) zerkleinert.
Jede der so hergestellten Wicklungen wurden auf 160°C aufgeheizt, lurch Eintauchen
in ein Fließbett dieses Pulvers mit dem so entstandenen Bindegemisch beschichtet
und imprägniert und schließlich in einem Ofen 30 Minuten lang bei 180°C ausgehärtet.
In den Beispiel 4 der Tabelle I und in Beispiel 9 der Tabelle II wurde ein Bindegemisch
zubereitet, in dem 100 Gewichtsteile des gleichen Epoxydharzes wie oben (Epicote
1004), das vorher auf eine zum Mischen geeignete Tcilhengröße grob pulverisiert
worden war, mit einem Gewichtsteil
2-Methylimidazol (als 2-MI
bezeichnet), das ebenfalls auf die gleiche Weise pulverisiert worden war, gemischt
wurden, inden ferner das Gemisch unter Kneten geschmolzen wurde, wobei jedoch nur
so stark geknetet wurde, daß nicht die Aushärtereaktion ausgelöst wurde, und indem
das Gewisch abgekühlt und zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von 80 mesh zerkleinert
wurde. In beiden Fällen wurden die Elektromagnetwicklungen wie oben durch Eintauchen
in das Fließbett des Pulvers mit dem Bindegemisch beschichtet und imprägniert und
im Anschluß daran im Ofen zwei Minuten lang bei 180°C ausgehärtet. Bei den Elektromagnetwicklungen
der Vergleichsbeispiele 1, 2, 3 und 4 der Tabelle I sowie der Beispiele 6, 7, 3
und 9 der Tabelle II handelte es sich um herkömmliche Wicklungen. Dabei wurde in
dem Vergleichsbeispiel 4 ein Amidimid-Lack, der bekanntlich unter den Lacken vom
Lösungsmitteltyp eine überlegene Hitzebestädigkeit aufweist, sowie ein Gemisch aus
einen flüssigen Epoxydharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen
350 und 400 (mit dem Warennammen Epicote 828) sowie einem entsprechenden Härter
verwendet, wobei gegenüber dem in den übrigen Beispielen verwendeten Lack vom Nichtlösungsmitteltyp
anerkanntermaßen eine überlegene Belastungsfestigkeit gegeben ist. In den Vergleichsbeispielen
5 und 10 sind ausserdem Wicklungen ohne Lackbehandlung gezeigt.
-
Die so hergestellten Elektromagnetwicklungen wurden auf ihre Eigenschaften
hinsichtlich Belastungs- und Durchbrennfestigkeit untersucht. Als Maß für die Belastungsfestigkeit
sind eine Drehzahl und die Zeit angegeben, die erforderlich ist, damit eine Windung
bricht, wenn die Wick-;ung einer Zentrifugalkraft ausgesetzt wird. Als daß für die
Durchbrenn-Festigkeit sind die bis zum Druchbrennen benötigte Zeit, der Durchbrennzyklus,
sowie die Temperatur des Kerns beim Durchbrennen angegeben, wobei im Falle des Scheibenwischermotors
der Tabelle I die Wicklung einer kontinuierlichen Blockierung unterworfen war, und
dabei eine Gleichspannung von 145 Volt angelegt wurden während im Falle des Waschermotors
der Tabelle II die Wicklung einer intermittierenden Blockierung unterworfen wurde,
indem die gleiche Spannung zyklisch jeweils für 10 Sekunden angelegt und für 5 Sekunden
abgeschaltet wurde. Als Maß für die Leistungsfähigkeit sind in beiden Tabellen die
Aushärtungsbedingungen und die Lagerhaltbarkeit des verwendeten Bindegenisches angegeben.
-
Tabelle I
| Beispiel verwende- Bindege- Belastungs- Durchbrenn-Festigkeit
Leistungsfähigkeit |
| Nr. ter iso- misch festigkeit |
| lierter (Zentrifugal- benötigte Kerntempera- Aushärtungs- Lager- |
| Draht test) Zeit (Min.) tur beim bedingungen haltbar- |
| Upm (Min.) Durchbrennen keit des |
| (°C) Bindege- |
| misches |
| Beispiel Polyester- Epicote 25 000 42 380 180°C >3 Monate |
| 1 isoliert 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| DDM lang |
| Beispiel Polyamid- Epicote 25 000 186 400 180°C >3 Monate |
| 2 imid-iso- 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| liert DDM lang |
| Beispiel Polyimid- Epicote 25 000 >300 >403 180°C >3
Monate |
| 3 azolon- 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| isoliert DDM lang |
| Beispiel Polyamid- Epicote 25 000 187 400 180°C >3 Monate |
| 4 imid-iso- 1004 (5) O.K. 2 Minuten |
| liert 2MI lang |
| 8 Stun- |
| Vergleichs- Poly- Epicote 25 000 20 350 180°C |
| den |
| beispiel ester- 828 (5) O.K. 6 Minuten |
| 1 isoliert Z* |
| lang |
| Vergleichs- Poly- Epicote 25 000 180°C 8 Stun- |
| beispiel amidimid- 828 (5) O.K. 28 365 6 Minuten den |
| 2 isoliert Z lang |
Tabelle I (Fortsetzung)
| Vergleichs- Polyimid- Epicote 25 000 37 375 180°C 8 Stunden |
| beispiel azolon- 828 (5) O.K. 6 Minuten |
| 3 isoliert Z lang |
| Vergleichs- Polyamid- Amid- 23 000 185 400 >200°C |
| beispiel isoliert lack gebrochen >2 Stunden >3 Monate |
| 4 lang |
| Vergleichs- Polyamid- ohne 14 000 189 400 -- -- |
| beispiel isoliert gebrochen |
| 5 |
* Warenzeichen eines Härters (modifiziertes aromatisches Amin)
Tabelle
II
| Beispiel verwende- Bindege- Belastungs- Durchbrenn-Festigkeit
Leistungsfähigkeit |
| Nr. ter iso- misch festigkeit |
| lierter (Zentrifu- benötigte Kerntempera- Aushär- Lagerhalt- |
| Draht galtest) Zeit (Min.) tur beim tungsbe- barkeit des |
| Upm (Min.) Durchbrennen dingungen Bindege- |
| (°C) misches |
| Beispiel Polyester- Epicote 30 000 12 360 180°C >3 Monate |
| 5 isoliert 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| DDM lang |
| Beispiel Polyamid- Epicote 30 000 42 465 180°C >3 Monate |
| 6 imid-iso- 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| liert DDM lang |
| Beispiel Polyester- Epicote 30 000 >50 >466 180°C >3
Monate |
| 7 polyimid- 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| isoliert DDM lang |
| in zwei |
| Schichten |
| Beispiel Polyimid- Epicote 30 000 >50 >466 180°C >3
Monate |
| 8 isoliert 1004 (5) O.K. 30 Minuten |
| DDM lang |
| Beispiel Polyamid- Epicote 30 000 |
| 9 imid-iso- 1004 (5) O.K. 42 465 180°C >3 Monate |
| liert 2MI 2 Minuten |
| lang |
Tabelle II (Fortsetzung)
| Vergleichs- Polyester- Epicote 30 000 6 270 180°C 7 Stunden |
| beispiel isoliert 828 (5) O.K. 4 Minuten |
| 6 EMI* lang |
| Vergleichs- Polyamid- Epicote 30 000 7 276 180°C 7 Stunden |
| beispiel imid-iso- 828 (5) O.K. 4 Minuten |
| 7 liert EMI lang |
| Vergleichs- Polyester- Epicote 30 000 17 390 180°C 7 Stunden |
| beispiel polyimid 828 (5) O.K. 4 Minuten |
| 8 in zwei EMI lang |
| Schichten |
| Vergleichs- Polyimid- Epicote 30 000 32 460 180°C 7 Stunden |
| beispiel isoliert 828 (5) O.K. 4 Minuten |
| 9 EMI lang |
| Vergleichs- Polyamid- ohne 28 000 42 465 -- -- |
| beispiel imid-iso- Bewegung |
| 10 liert der oberen |
| Lage |
* 2-Äthyl-4-methylimidazol
Wie aus den Tabellenklar hervorgeht,
sind die erfindungsgemäßen Elektromagnetwicklungen der Beispiele 1, 2, 3, 5, 6,
7 und 8 denjenigen der Vergleichsbeispiele 1, 2, 3, 6, 7, U und 9 hinsichtlich der
Druchbrennfestigkelt erheblich überlegen, jedoch in ihrer Belastungsfestigeit beinahe
gleich. Ferner ist zu entnehmen, daß die Wicklungen der Beispiele 4 und 9 nicht
nur hinsichtlich der Leistungsfähigkeit, sondern auch der Belastungs- un Durchbrennfestigkeit
erheblich überlegen sind.
-
In den Beispielen wurde ein Epoxydharz mit einendurchschnittlichen
Molekulargewicht von 1400 verwendet; selbstverständlich werden die erfindungsgemäßen
Eigonsohaften auch bei Verwendung eines Epoxydharzes mit einem Molekulargewicht
huber 850 erreicht. ;ndererseits macht die Verwendung eines Epoxydharzes mit einem
durchschnittlichen Molekulargewicht über 3800 die Imprägnierung der Wicklung mit
dem Bindegemisch schwierig und wird deshalb als ungeeignet zum Binden der inneren
Wicklungsteile betrachtet.
-
Natürlich ist es nicht beabsichtigt, die Verwendung derartiter hochmolekularer
Harze bei der vorliegenden Erfindung auszuschließen, da die erfindungsgemäßen Eigenschaften
auch hervorgerufen werden können, wenn in den 100 Gewichtsteilen des resultierenden
Bindegemisches eine Mischung aus einem geringeren Anteil von beispielsweise höchstens
30 Gewlchtsteilen eines derartigen Harzes mit einem Epoxydharz
von
eine Molekulargewicht unter <,00 verwendet wird. Perner wurde bei allen Beispielen
Diaminophenylmethan verwendet; jedoch lassen sich bei der Elektromagnetwicklung
die gleichen Eigenschaften wie oben bei Verwendung irgendeines anderen nicht aus
einem Säureanhydrid aufgebauten Härters erreichen. Vorzugsweise wird jedoch ein
Härter ausgewWhlt, von dem eine Menge von nicht mehr als 30 Teilen des Gemisches
genügt, um das Bindegemisch auszuhärten.
-
Andernfalls zeigt die Elektromagnetwicklung eine Neigung zu etwas
geringerer Durchbrenn-Festigkeit.
-
Das Bindegemisch kann zusatzlich Füll- oder Farbstoffe bis zu einer
solchen Menge enthalten, daß die Bindung der Windungen nicht beeinträchtigt wird.
-
Bei den 3-ispielen der Tabelle II wurde als ein für hohe Leistungen
geeignetes Bindegemisch nur bei gewöhnlicher Temperatur pulverisierbares 2-Methylimidazol
in Verbindung mit dem festen Epoxydharz verwendet. Es können jedoch auch andere
feste Imidazol-Härter verwendet werden, die sich entwender so, wie sie sind, bei
normaler Temperatur oder unter den Bedingungen, entsprechend denen sie hergestellt
sind, pulverisieren lassen, und auch mit ihnen die in den Beispielen gezeigten Eigenschaften
herbeigeführt werden. So kann
beispielsweise ein Imidazol-Schnellhärter,
der sich bei normaler Temperatur nicht pulverisieren läßt, wie z.B.
-
2-Äthyl-4-methylimidazol, 1-Butylimidazol und dgl. beispielsweise
dadurch pulverisiert werden, daß er mit einer kleineren Menge von festem Epoxidharz
oder Füllstoff vermischt wird oder daß er auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei
der er pulverisierbar wird; die erfindungsgemäßen Eigenschaften la-ssen sich also
auch bei Verwendung eines solchen Härters herbeiführen. Vorzugsweise wird allerdings
der in den Beispielen genannte Härter verwendet, Qa er leicht erhältlich ist.
-
Im Sinne dieser Überlegungen sollten in der 3eschreibung und in den
Ansprüchen die orte "fester, pulverisierbarer Imidazol-Härter" als "Imidazol-Härter,
der im festen Zustand pulverisierbar ist, wobei beliebige Verfahren zur Überführung
in den festen Zustand angewandt werden" gelesen werden. Jedenfalls ist es wichtig,
daß der Harter in fesbcm, pulverisierbarem Zustand vorliegt, da das Härter-Pulver
die gleichmäßige Dispersion des Härters in dem verwendeten festen Epoxydharz ermöglicht.
-
Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, kann nach der vorliegenden
Erfindung in erster Linie eine Elektromagnetwicklung nit fester Bindung zwischen
den Windungen sowie einer Durchbrenn-Festigkeit, die derjenigen des isolierten
Drahtes
selbst gleichwertig oder überlegen ist, erzielt werden, indem eine Wicklung aus
einem isolierten Draht hergestellt wird, der bei Kurzschluß zwischen zwei einander
rechtwinklig kreuzenden Leitern eine Temperatur von ber ))00 0 aufweist und sich
unter einer Wechselspannung von 100 Volt und einer Belastung an der.Kreuzungsstelle
von 200 g mit einer Geschwindigkeit von 2D bis 300 pro Minute aufheizt, und indem
die Wicklung mit einen Gemisch gebunden wird, das ein Epoxydharz mit einem Molekulargewicht
von über 800 als Hauptbestandteil sowie einen nicht auf einem Säureanhydrid aufgebauten
Härter enthält. Dies f@hrt zu einer Bindung zwischen den Windungen, ohne daß ein
Durchbrennen bei eIner Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes der Drahtisolation
auftritt.
-
In zweiter Linie läßt sich erfindungsgemäß ferner eine Elektromagnetwicklung
mit den gleichen Eigenschaften sowie zusätzlich höherer Leistungsfähigkeit und geringeren
Herstellungskosten erreichen, was sich aus der Verwendung eines pulverisierten Bindegemisches
ergibt, das dasselbe Epoxydharz sowie einen festen, pulverisierbaren Imidazol-Härter
als schnellwirkendes Härtemittel mit verlängerter Lagerhaltbarkeit enthält.