DE2230645A1

DE2230645A1 - Verfahren zur Herstellung einer in Harz eingekapselten elektrischen Spule

Info

Publication number: DE2230645A1
Application number: DE19722230645
Authority: DE
Inventors: Masatake; Yamashita Kazuo; Kadoma Osaka Akao (Japan). P
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-06-22
Filing date: 1972-06-22
Publication date: 1972-12-28
Also published as: DE2230645C3; FR2147943B1; CA1033936A; AU4368072A; GB1347599A; DE2230645B2; FR2147943A1; AU444790B2

Description

PATENTANWÄLTE

2230645 München: Frankfurt/M.:

Dlpl.-Chem.Dr.D.Thomsen Dlpl.-Ing. W. Welnktuff Dipl.-Ing. H. Tledtke (Fuchihohl 71)

Dipl.-Chem. Q. Bühling Dlpl.-Ing. R. Kinne Dlpl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 München 2 KaUer-Ludwlg-Platz6 22. Juni 1972

Matsushita Electric Industrial Company, Limited

Osaka (Japan)

Verfahren zur Herstellung einer in Harz eingekapselten elektrischen Spille

Dio Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer oder rehrorer in Harz eingekapselter, elektrischer Spulen.

Ilorkömmliche Methoden zur Herstellung einer in Harz einqnkc-inselton elektrischen Hnule bestehen darin, daß man eine elektrische ^pule, welche vorarbeitet v/erden soll, mit einer metal 11 schon ^nrn verkoppelt, und daΠ man die mit der metallischen "orn verkoppelte Snulc in eine ^lUssirfkeit eintaucht, welcho in einer evakniorten Kammer behalten ist. niese Methoden

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BAD ORIGINAL

besitzen keinen Wirkungsgrad, da es viel Zeit erfordert, die Spule mit der metallischen Form zu verkoppeln und zu entkoppeln. Ferner ist es erforderlich, die innere Oberfläche der metallischen Form mit einem Trenn- bzw. Freisetzungsitiittel zu überziehen, um zu verhindern, daß das gehärtete Harz an der inneren Oberfläche der metallischen Form anhaftet. Ein ^üro>fem besteht auch darin, daß eine .Anzahl metallischer dornen in der Praxis vorbereitet werden müssen, weil es aewöhnlich eine lange Zeit erfordert, um das härtbare Harz vollständig zu härten. Langwierige Arbeitsgänge müssen zur Lagerung und zum Halten der Anzahl metallischer Formen in eineri gewünschten Zustand, ausgebildet werden.

Erfindungsgemäß soll nun ein Verfahren zur Herstellung einer in Harz eingekapselten, elektrischen Spule geschaffen werden, welches darin besteht, daß man eine Spule in ein Gemisch eines flüssigen, härtbaren Harzes und eines ftelierungsmittels eintaucht; daß man das Gemisch erwärmt, um das Gelierungsmittel aufzulösen, wodurch eine Steigerung der Viskosität des Harzes verursacht wird; daß man die eingetauchte Spule aus dem Gemisch heraus hochzieht; und daß man die hochgezogene Spule sich selbst überläßt, bis das in der Spule enthaltene Harz härtet.

Alle Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die art und Weise Lhres F.rreichens, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung, welche eine Beziehung der

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Temperatur zur Viskosität eines härtbaren Harzes, welches beim erfindungsgemaßen Verfahren verwendet wird, veranschaulicht.

Im allgemeinen besteht eine Methode gemäß der Erfindung darin, daß man ein flüssiges,, härtbares Harz bereitet, welches , zusätzlich zu einem Härtungsmittel, ein Gelierungsmittel enthält; daß man eine oder mehrere elektrische Spulen in das Harz eintaucht, während man die Temperatur des Harzes unterhalb des Gelierungspunktes des Harzes hält; daß man das Harz auf oberhalb des Gelierungspunktes des Harzes erhitzt; daß man die eingetauchte Spule hochzieht; und daß man das Harz, welches auf der hochgezogenen Spule getragen wird, härtet. T.s ist in diesem Falle zu verstehen, daß die elektrische Spule vorzugsweise mit dem Harz imprägniert ist, da sich das Harz in flüssiger Form befindet. Es soll auch verstanden werden, daß die Temperatur des Har2es sich während des Härtens unterhalb der Solationstemperatur des Harzes befinden sollte.

In der Zeichnung ist eine graphische Darstellung wiedergegeben, welche eine Beziehung zwischen der Temperatur und der Viskosität des Harzes zeigt, wobei die Abszisse und die Ordinate die* Temperatur bzw. die Viskosität des Harzes darstellen. Aus der graphischen Darstellung ist ersichtlich, daß das Harz eine niedrige Viskosität besitzt, nämlich im SoI-stadiui" verbleibt, solange das Harz bei einer Temperatur t unterhalb des Schmelzpunktes t₁ des mit dem Harz vermischten nelinrungsir..i ttels. gehalten wird. Uenn die Temperatur des Harzes den Schmelzpunkt t.. fiborrschroi tet, so schmilzt: das Golierungs-

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mittel und löst sich in Harz auf, wodurch die Viskosität des Harzes rasch ansteigt und das Harz geliert. Wenn danach die Temperatur des Harzes gesteigert wird» so liegt das Harz im Gelstadiun vor, bis es beginnt, am Solationspunkt (Solbildungspunkt) t ein Sol zu bilden. Wenn dabei die Temperatur des Harzes auf den Gelieruncspunkt t„ herabgesetzt wird, so beginnt das Harz, wio gezeigt, zu gelieren, ^s ist nun zu bemerken, daß das Harz noch in flüssiacm "Zustand vorliegt, selbst wenn die Temperatur des Harzes bis auf den Solationspunkt t, herabgesetzt wird. Wenn die Temperatur des Harzrs weiter vermindet wird, so schreitet das Gelieren des Harzes fort und das Harz lieqt in Gelstadium vor, selbst wenn die Temperatur des Harzes auf unterhalb des Schmelzpunktes herabgesetzt wird. Danach ändert sich der Zustand des Harzes vom Gelstadium zum Sol und, umgekehrt, wenn die Temperatur des Harzes über dip Gelierungs- und Solbil-•dungspunkte hinweg variiert. Es soll verstanden werden, daß der Schmelzpunkt des Gelierungsrittcls niedriger gemacht v/erden kann, als der Arbeitspunkt des Härtungsmittels. Eine bevorzugte erfindungsgemäße .Methode besteht darin, daß man ein Gemisch eines härtbaren Harzes, eines ungeschmolzenen Gelierungsmittels und eines Härtungsmittels bereitet; daß man eine oder mehrere elektrische Spulen in das härtbare Harz eintaucht; daß man das Gemisch auf eine Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt des Gelierungsmittels und der Arbeitstemperatur des Härtungsmittels erhitzt, so daß das Gelierungsmittel schmilzt und das Harz zum Gelieren veranlaßt; daß man die Spule aus dem crelierten Harz hochzieht; und daß man die hochgezogene Spule auf eine Temperatur zwischen

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der Arbeitstemperatur des Härtungsmittels und dem Solationspunkt öfes Harzes erhitzt, damit das Harz härtet. Es ist bevorzugt, das Harz in der Spule zu erhitzen, indem man durch die Spule einen Strom hindurch fließen läßt, da das verbleibende Harz im Solstadium verbleibt und wiederholt verwendet werden kann.

Eine andere erfindungsgemäße Methode besteht darin, daß man ein Gemisch eines härtbaren Harzes, eines ungeschmolzencn Gelierungsmittels und eines Härtungsmlttels bereitet; daß man eine oder mehrere elektrische Spulen in das Gemisch eintaucht; daß man die eingetauchte Spule aus dem Gemisch in eine Atmosphäre hoher Temperatur abzioht, so daß das an der Spule anhaftende Harz geliert, ohne von der Spule abzutropfen; und daß man das von der Spule getragene Harz bei einer Temperatur härtet, welche geringer ist als die Solationstemperatur des Harzes.

Eine weitere erfindungsgemäße Methode besteht darin, daß man ein Gemisch aus einem härtbaren Harz, einem Gelierungsmittel und einem Härtungsmittel bereitet; daß man das Gemisch auf eine Tornnratur crt-v'rmt, v/nlchp» höher ist als der Solationspunkt des Harzes, so daß das Gelierungsmittel schmilzt und das härtbare Harz im Solstadium vorliegt; daß man eine oder mehrere Snulen in das erhitzte Gemisch eintaucht; daß man die eingetauchte Spule aus dem Gomisch heraus in eine Atmosphäre einer Tempera-

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tür hineinzieht, welche geringer ist als der Gelierungsnunkt des Harzes, so daß das in der Spule enthaltene Harz geliert; und daß man das gelierte Harz hei einer Temperatur, welche niedriger ist als der Solationspunkt des Harzes, härtet. Es ist in diesen Falle zu bemerken, daß es möglich ist, die Gelierurid Solationspunkte des Gerisches niedriger zu machen als die Arbeitstemperatur des Kärtungsmittels, inder; man ein geeignetes Härtungsmittel auswählt oder indem man die Konzentration des Gelierunasmittels im Genisch reguliert. Das Genisch ist in diesem Falle ein Gel oder Sol, während das Gemisch nicht härtet.

Aus der obigen Beschreibung i^t ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren insoweit vorteilhaft ist, als die elektrischen Spulen in das flüssige Gemisch eingetaucht v/erden, welchletzteres in eirer evakuierten Kammer enthalten ist, wobei die Imprägnierung der Spulen mit dem Gemisch ohne ungewollte Luftblasen oder Lücken in den Spulen vollzogen werden kann. Ferner kann das Härten des gelierten Genisches ohne ungev;olltes Abtroffen gelierten Ger.isches von der Smile vollzogen¹ werden. Ausserden kann das erfindungsgonäße Verfahren ohne Vervrendung metallischer Formen durchgeführt vrerden, welche bei der herkömmlichen Methode erforderlich sind. Daher können die Schritte des Verkoppeins und Entkoppeins der Spulen mit den metallischen Formen fortgelassen werden und das Halten der metallischen Formen in einem gewünschten Zustand ist unnötig. Offensichtlich kann das erfindungsgemäße Verfahren eine bedeutend hohe Produktivität

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schaffen, weil eine Anzahl in Harz eingekapselter elektrischer Spulen unterschiedlicher Typen zu einer Zeit in einem ansatzmäßigen System hergestellt werden kann. Das.Eintauchen der elektrischen Spulen in das Gemisch, kann natürlich unter normalem Druck vollzogen werden, wenn die Erfordernisse an die elektrische Eigenschaft der sich ergebenden Spule nicht so hart sind.

Die Erfindung sei durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

loo g Epoxydharz als härtbares Harz, 1 bis 3 Gew.-Teile Härtungsmittel, und 1,5 Gew.-Teile Geliermittel, werden miteinander vermischt. Das.Gemisch bringt man in eine evakuierte Kammer und hält es bei 7o°C. Nachdem man eine elektrische Spule in das Gemisch eingetaucht hat, wird die Temperatur des Gemisches
auf etwa 9o C gesteigert, so daß das Geliermittel schmilzt und
dadurch eine Steigerung der Viskosität des Harzes herbeigeführt wird. Daraufhin zieht man die Spule aus dem Gemisch heraus. Die herausgezogene Spule hält man 16 Stunden bei loo°C, so daß das Gemisch halbfest wird. Das Gemisch im halbfesten Zustand ist nicht deformierbar. Die Spule mit halbfestem Gemisch erhitzt man weiter für zwei Stunden bei 2oo°C, wobei man die sich ergebende,
in Harz eingekapselte Spule erhält.

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Beispiel 2

loo g Epoxydharz, 1 bis 3 Gew.-Teile Rortrifluorid-Monoäthylamin, und 2 Gew.-Teile Geliermittel werden miteinander vermischt. Das Gemisch ist in einer evakuierten Kammer enthalten und es wird bei 7o C gehalten. Nach dem Eintauchen einer elektrischen Snule in das Genisch, wird die Snule aus dem Gemisch herausgezogen und in eine Atnosnhäre mit einer Temperatur von loo°C gebracht, so daß das Gemisch, welches auf der Spule getragen wird, geliert \ind nicht von der Spule herabtropft. Das gelierte Gemisch härtet man in der gleichen Weise wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

loo g Epoxydharz, 1 bis 3 Gew.-Teile Bortrifluorid-Monoäthylamin und 8 Gew.-Teile Geliermittel, werden miteinander vermischt. Die Gelier- und Solationsnunkte des Gemisches betragen 7o C bzw. Ho C. Eine elektrische Spule wird in das Gemisch eingetaucht, welchlctzteres sich in einer evakuierten Kammer befindet, während die Temperatur des Genisches, welches das geschmolzene Geliermittel enthält, 8o°C beträgt. Die Spule zieht man aus dem Gemisch heraus und in eine Atmosphäre von 5o°C um das in der Spule enthaltene Gemisch in ein Gel überzufahren. Das gelierte Gemisch in der Snule härtet man in der gleichen Weise wie in Bcisnicl 1 und man erhält die sich oraebcnde, in Hc.rz eingekapselte, elektrische Spule. Das Gemisch, welches in der evakuierten Kammer verbleibt, kann erneut verwendet werden.

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Claims

Patentansprüche

1.Werfahren zur Herstellung einer in Harz eingekapselten elektrischen Spule, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spule in ein Gemisch eines flüssigen härtbaren Harzes und eines Gelierungsmittels eintaucht; daß nan dieses Gemisch so erhitzt., daß sich das Gelierungsmittel auflöst, wodurch eine Steigerung der Viskosität des Harzes herbeigeführt wird; daß man die eingetauchte Spule aus diesem Gemisch abzieht; und daß man die abgezogene Spule sich selbst überläßt, bis das in der Spule enthaltene Harz härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Erhitzen das Fließen eines Stromes durch die Spule hindurch gehört.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung einer Spule, welche et¹ t einem gehorteten Harz imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spule in ein Gemisch eines flüssigen härtbaren Harzes und einen Gelierungsmittels eintaucht, wobei das Gemisch in einem evakuierten Behälter gehalten wird; daß man die Spule aus dem Gemisch herauszieht; und daß man die herausgezogene Spule in einer Atmosphäre hoher Temperatur beläßt, so daßclas nclierungsmittel sich im Harz auflöst, wodurch das in der Spule enthaltene Harz zum Härten veranlaßt wird.

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- Io -

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Spule in ein Gemisch eines flüssigen härtbaren Γ Harzes und eines geschmolzenen Geliermittels eintaucht, v/obei das Gemisch in einem evakuierten Behälter gehalten wird; c'aß man die Spule aus dem Genisch herauszieht; und daß man die herausaezogene Spule af unterhalb der Gelierunastemperatur de^ Harzes abkühlt, um das in der Spule enthaltene Harz gelieren zu lassen.

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