DE2641371A1

DE2641371A1 - Masse zum einbetten mit einer modifizierten asphaltit-grundlage

Info

Publication number: DE2641371A1
Application number: DE19762641371
Authority: DE
Inventors: Mason Humphrey Earing
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1975-09-17
Filing date: 1976-09-15
Publication date: 1977-03-24
Also published as: US4022635A; JPS5259624A; GB1559504A

Description

Masse zum Einbetten mit einer modifizierten Asphaltit-Grundlage

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Masse zum Einbetten oder Einkapseln, die für induktive elektrische Geräte brauchbar ist, und sie bezieht sich im besonderen auf eine Masse zui- Einbetten und zum Imprägnieren einer Spule, die brauchbar ist in einem Ballast für mindestens eine Gasentladungslampe.

Asphalt-Materialien, und zwar üblicherweise solche in Form geblasener Asphalte, sind als Massen zum Einbetten und als Imprägnierungsmittel von Spulen anerkannt und befinden sich derzeit in allgemeiner Anwendung. Während diese Asphalt-Materialien in vielen Anwendi .igen zufriedenstellen, haben sie doch für viele andere Anwendungen Begrenzungen und sind daher für die letztgenannten eindeutig unzulänglich.

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Eine Masse zum Einbetten wird häufig zusammen mit einem Metallbehälter zum Einkapseln von Transformatoren, Induktoren und ähnlichen Geräten eingesetzt, die im allgemeinen Komponenten charakteristischer kleiner Abmessungen sind. Die Anforderungen an die physikalischen Eigenschaften und die Erwägungen hinsichtlich solcher Massen zum Einbetten sind verschiedenartig. Währen.1 hinsichtlich einiger wesentlicher Eigenschaften ein Kompromiß möglich ist, muß eine erfolgreiche Masse zum Einbetten doch mindestens den minimalen und vorzugsweise den höchsten Standard in jedtr der folgenden Bereiche aufweisen:

1. Geräuschunterdrückurig - sehr wichtig ist die Fähigkeit Geräusche zu unterdrücken. Das Material sollte einen hohen Grad der Geräuschunterdrückung für das Geräuschniveau haben, das den normalen Betrieb des elektrischen Gerätes begleiten könnte.

Der Zweck ist es, die Betriebsgeräusche des Gerätes in Wärme umzuwandeln, die dann wiederum dui'-h die Masse zum Einbetten zerstreut wird. Dies ist z. B. e.-.,ιβ wichtige Eigenschaft, wenn die Masse für einen Ballast für Pluoreszenzbeleuchtung eingesetzt wird.

2. Thermische Leitfähigkeit - die Masse zum Einbetten sollte eine hohe Wärmeübertragungsgeschwindigkeit aufweisen, da sie die Wärme so rasch und wirksam wie möglich von den arbeitenden Komponenten des elektrischen Gerätes, die eingekapselt worden sind, wegleiten muß.

3. Wasserundurchlässigkeit - die Masse zum Einbetten sollte durch Wasser relativ unbeeinflußt bleiben und die eingebetteten Komponenten vor den nacnteiligen Wirkungen des Wasser schützen.

4. Rheologische Eigenschaften - die Masse zum Einbetten sollte anfänglich eine geringe Viskosität haben und gi Sbar sein, um den Behälter vollständig auszufüllen und die elektrische Komponente vollständig einzukapseln. Fast unmittelbar nach in Berührung kommen mit der kälteren Oberfläche der Komponente und des Behälters sollte die Viskosität anstoIgen, so daß die Masse zum Einbetten nicht aus den Öffnungen herausläuft_/ und während des normalen Betriebes sollte sie nicht aus dem Behälter herausschwitzen.

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5. Dielektrische Stabilität - nachdem die Masse zum Einhüllen einmal um die elektrischen Komponenten herum angeordnet ist, sollte die Masse gegenüber der Atmosphäre, der Feuchtigkeit und Temperaturänderungen einen hohen Grad an Inertheit zeigen, damit die eingekapselten elektrischen Bestandteile angemessen geschützt sind. Obwohl die dielektrischen Eigenschaften nicht hervorragend zu sein brauchen, sollten sie denen geblasenen Asphalts vergleichbar sein.

6. Kosten - die Masse zum Einbetten muß sowohl als Rohmaterial als auch in der fertigen Form einen vernünftigen Preis haben.

7· Reparaturleichtigkeit - die Masse zum Einbetten sollte durch Kratzen oder Graben entfernbar sein, wenn Reparaturen an den elektrischen Komponenten erforderlich sind.

8. Energiebetrachtung - geblasene Asphalte werden aus Petroleum nach bekannten Verfahren hergestellt. In Anbetracht des raschen Weltverbrauches an Petroleum und der schwindenden Reserven daran und im Hinblick auf ökologische Bedenken ist es erwünscht, daß die Masse zum Einbetten entweder vollständig oder zumindest teilweise ein Material als Grundlage hat, das kein Petroleumderivat ist.

Ein Imprägnierungsmittel für eine Spule sollte zusätzlich zu den oben unter 1-6 und 8 genannten Eigenschaften die folgenden haben:

1. Es sollte die Spulen benetzen und zwischen den Laminierungen und und Spulenwicklungen hindurchfließen, um keine Luftblasen zu hinterlassen.

2. Es sollte mit Harzflußmittel lötbar sein, d. h. ohne daß das Imprägnierungsmaterial von den zu lötenden Anschlüssen und Drähten mechanisch oder chemisch entfernt wird,und

3. es sollte während der Herstellung des Gerätes keine photochemisch aktiven oder in anderer Weise für die Umgebung nachteiligen Dämpfe bilden.

Zieht man diese Anforderungen in die Betrachtung ein, so wird offensichtlich, warum nur selten ein verbessertes System zum Ein-

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gefunden wurde, und warum die Asphaltmaterialien so lange in so hohem Maße Anklang gefunden haben. Das Problem, wie ein verbessertes System zum Einkapseln zu erhalten ist, d. h. eine Masse zum Einbetten und ein Imprägnierungsmittel für eine Spule mit verbesserten Eigenschaften zur Geräuschunterdrückung blieb daher für lange Zeit bestehen und ist ein Anzeichen für die Erfindungshöhe der vorliegenden Erfindung.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein System zum Einkapseln mit einer Masse zum Einbetten und einem Imprägnierungsmittel für eine Spule zu schaffen, bei dem die obigen Eigenschaften in möglichst hohem Maße erreicht sind.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Masse zum Einbetten geschaffen, die eine modifizierte Asphaltit-Zusammensetzung einschließt. Der modifizierte Asphaltit hat die folgenden Eigenschaften:

RuK (Ring und Kugel) Erweichungspunkt von 90 - 125⁰C, eine Penetration bzw. Eindringtiefe bei 25⁰C mit einer 100 g Masse nach 5 Sekunden von 0 - 5 mm und einen rheologischen Wert, gemessen bei 200⁰C auf einem Stornier Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse von 10 bis 100 Sek. für 100 Umdrehungen. Die Zusammensetzung enthält auch ein inertes Füllstoffmaterial mit einer Teilchengröße im Bereich von 44 bis 840 um in einer Menge von 45 bis 80 Gew.-% der Mischung.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kombination aus einem induktiven elektrischen Gerät mit mehreren elektrischen Komponenten, die innerhalb eines Behälters montiert sind, und einer Masse zum Einbetten der Komponenten in dem Behälter geschaffen. Die Masse zum Einbetten schließt eine modifizierte Asphaltit-Zusammensetzung mit den vorgenannten Eigenschaften ein, und der Füllstoff ist vorzugsweise ein Siliziumdioxid-Füllstoff der vorstehend angegebenen Teilchengröße und Menge.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird -eine

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Masse zum Imprägnieren elektrischer Spulen geschaffen. Diese Masse schließt etwa 75 bis 85 Gew.-% einer modifizierten Asphal-■tit-Zusammensetzung mit einem RuK Erweichungspunkt von 90 bis 105°C ein und sie enthält weiter 15 bis 25 Gew.-% eines Wachses oder ähnlichen Materials, so daß eine Mischung mit den folgenden Eigenschaften erhalten wird:

RuK-Erweichungspunkt von 125 - 135°C₅ Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse nach 5 Sek. von 5 bis 20 mm und eine Viskosität bei 7O⁰C von 70 bis 125 Centipoise.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Figur 1 eine Querschnittsansicht eines Ballastes für eine Gasentladungslampe , wobei der Ballast eine Masse zum Einbetten und ein Spulenimprägnierungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthält,

Figur 2 eine graphische Darstellung der Vibrationsdämpfung, in der die kritische Dämpfung von Öl-modifiziertem Gilsonit in % gegen die Temperatur aufgetragen ist, und

Figur 3 eine graphische Darstellung der Vibrationsdämpfung, in der die kritische Dämpfung einer Masse zum Einbetten auf der Grundlage geblasenen Asphalts in % gegen die Temperatur aufgetragen ist.

In Figur 1 ist ein induktives elektrischer Gerät, nämlich ein Ballast 10 dargestellt, der geeignet ist zur Verwendung in einer elektrischen und elektronischen Ausrüstung und insbesondere als Ballast für mindestens eine Gasentladungslampe. Der Ballast 10 schließt einen Transformator 13 ein, der einen Kern 15 und eine Spule 17 umfaßt. Kern 15 und Spule 17 sind innerhalb eines äußeren Ballastgehäuses 19 angeordnet und aus einem geeigneten Material, wie Metall, hergestellt, und die elektrischen Komponenten sind von diesem Gehäuse durch die Masse 18 zum einbetten ent-

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fernt gehalten. Das Ballastgehäuse 19, ein behälter, hat die Gestalt einer Schachtel aus Magnetblech. Die Schachtel ist üblicherweise mit einem Deckel 20 versehen, der entfernt werden kai,;i, um zu den Komponenten zu gelangen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Masse zum Einbetten geschaffen, die für solche induktiven elektrischen Geräte brauchbar ^st und in der der Grundbestandteil eine modifizierte Asphaltit-Zusammensetzung ist, wie z. B. Gilsonit, zu der inerter Füllstoff hinzugegeben wurde. Asphaltite sind natürliche asphaltartige Substanzen, die durch ihren hohen Schmelzpunkt, d. h. einen oberhalb von 100⁰C charakterisiert sind. Sie werden in drei Klassen eingeteilt, nämlich Gilsonit, Glanzpech und GrahuHiit. Sie sind wahrscheinlich durch eine Umwandlung von Petroleum entstanden. Gilsonit wird nur in einem Gebiet, nämlich dem Uinta Basin gefunden, das sich von etwa fünf Meilen östlich der Grenze von Colorado bis zu 60 Meilen westlich nach Utah erstreckt.

Unglücklicherweise weist das Gilsonit im gefundenen Zustand nicht die richtigen physikalischen Eigenschaften zur Verwendung als Einbettmasse auf. Dies ist in der folgenden Tabelle I veranschaulicht, in der ausgewählte Qualitäten von Gilsonit mit geblasenem Asphalt einer Art verglichen sind, wie sie üblicherweise zur Herstellung von Einbettmassen verwendet wird.

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Tabelle I

Physikalische Eigenschaften von unmodifiziertem Gilsonit und geblasenem Asphalt

RuK-Erweichungspunkt in C gemäß ASTM-E28-58T

Eindringtiefe in mm gemäß ASTM-D5-52 bei 25°C mxt 100 g in 5 Sek. 0,1 mm

ausgewählter Gilsonit

152

0-3

geblasener Asphalt

107 - 114

24 - 32

Viskosität bei 200°C bei 100 Umdrehungen auf dem Stormer-Viskosimeter in see.

200 g 400 g 700 g (a) zu viskos für eine Messung.

Ca)	26 -	55
(a)	13 -	2 7
(a)	1 —	15

Der geblasene Asphalt hatte zusätzlich die Eigenschaften eines Flammpunktes von 274 C min. und eines Brennpunktes von 293°C min,

Die vorstehende Tabelle zeigt, daß unmodifiziertes Gilsonit zu viskos ist und einen zu hohen Erweichungspunkt hat, um zu einer befriedigenden Masse zum Einbetten verarbeitet werden zu können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Gilsonit in den bevorzugten Ausführungsformen nach einem von zwei Verfahren modifiziert, um eine Zusammensetzung der folgenden physikalischen Eigenschaften zu ergeben:
einen gemäß ASTM-E28-58T gemessenen Erweichungspunkt von 90 -

125°C,

-O

eine Eindringtiefe bei 25 C mit einer 100 g Masse und einer 0,1 mm Nadel von 0 - 5 mm nach 5 Sek. gemäß ASTM-D5-52 und einen Theologischen Wert, gemessen bei 200⁰C auf einem Stormer-Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse von 10 bis 100 Sek, für|lOO Umdrehungen.

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Bei einer Form der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zugabe eines geeigneten Öles, wie eines Verarbextungsöles. Um für diesen Zweck brauchbar zu sein, muß das Öl eine geringe Flüchtigkeit haben und mit dem GiIsonit vollkommen verträglich sein. D. h. das Öl sollte während des Imprägnierens oder Einbettens und beim Gebrauch danach nicht verdampfen und sich auf den umgebenden Materialien und Vorrichtungen kondensieren. Weiter sollte beim Altern kein Ausschwitzen auftreten. Ein für diesen Zweck geeignetes Öl ist ein von der Shell-Öl Company hergestelltes aromatisches Verarbeitungsöl, das unter dem Handelsnamen Dutrex 357 vertrieben wird. Die Zugabe eines solchen Öles in einer Menge von 15 bis 30 Gew.-% der Öl-Gilsonit-Mischung ist ausreichend, ura ein Produkt zu schaffen, das die Eigenschaften eines geeigneten geblasenen Asphaltes annähernd erreicht.

Im folgenden sind einige typische Eigenschaften des vorgenannten Verarbextungsöles Shell-Dutrex 357 aufgeführt:

Viskosität bei 38⁰C 459 universelle Saybolt-Sekunden, Viskosität bei 99⁰C 48,4 universelle Saybolt-Sekunden

spezifisches Gewicht

bei 16°C 0,9972

Flammpunkt

Fließpunkt Flüchtigkeit in 22 Std. bei 107°C Viskosität/Gewichts-Konstante Brechungsindex bei 20⁰C

Ein Verarbextungs- oder ähnliches Öl mit einer Viskosität/Gewichts-Konstante größer als 0,90 und einer Viskosität bei 100⁰C von 40 bis 55 universellen Saybolt-Sekunden gestattet in einer Menge von 15 - 30 Gew.-% der Öl-Gilsonit-Mischung bei der Zugabe zu Gilsonit die Herstellung einer Zusammensetzung mit geeigneten physikalischen Eigenschaften zur Verwendung als Masse zum Einbetten.

Eine andere Form der bevorzugten Ausführungsform zur Modifikation des Gilsonits besteht in dessen thermischer Depolymerisa-

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	202	970	O	C
	2	5720	O	C
	0	j	4 Gew.-
0,
1,

'is

tion oder Crackung. Beim Erhitzen des Gilsonits auf eine Temperatur von 350 bis 4GO°C für eine Dauer von 80 bis 120 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre wird ein Produkt erhalten, dessen Eigenschaften denen eines geeigneten geblasenen Asphalts angenähert sind.

Neben den genannten Verfahren gibt es natürlich noch weitere, um die Viskosität des Uilsonits so zu verändern, daß er für die Zwecke der vorliegenden Erfindung brauchbar ist.

Proben von Gilsonit wurden durch Zugabe des Shell-Dutrex 357~Öles bis zu einer Menge von etwa 21 Gew.-% von der Öl-Gilsonit-Mischung sowie durch Depolymerisxeren durch Erhitzen des Gilsonits auf 36O - 38O⁰C für 90 bis 100 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre modifiziert. Die physikalischen Eigenschaften der beiden Arten erhaltener modifizierter Gilsonite sind in der folgenden Tabelle II mit den Eigenschaften eines geeigneten geblasenen Asphaltes verglichen.

Tabelle II

Physikalische Eigenschaften modifizierter Gilsonite und geblasenen Asphalts

Depolyirierisie-r- öl-modifizierr .geblasener ter Gilsonit ter Gilsonit Asphalt

RuK-Erwei chungs ρ unkt gemäß ASTM-E28 in ⁰C

Eindringtiefe in mm gemäß ASTM-D5 bei 25°C mit 100 g Gewicht nach 5 Sek. und einer 0,1 mm Nadel

Viskosität bei 200⁰C auf dem Stormer-Viskosimeter bei 100 Umdrehungen in Sek.

200 g 400 g 700 g

110

0-1

IO3

0-1

107 -

24 - 32

50	84	26	- 55
23	41	13	- 27
12	21	7	- 15.

7 0 9 8 12/ 10 0 S .

Um geringere Kosten zu erzielen und die thermische Leitfähigkeit zu verbessern, wird der als Einbettmasse zu verwendende modifizierte Gilsonit z. B. für Gasentladungslampen mit einem inerten Füllstoff vermischt, der vorzugsweise ein feinverteiltes Siliziumdioxid mit einer Teilchengröße von 44 bis 840 um ist, wobei eine Füllstoffmenge von 45 bis 80 Gew.-% von der Mischung aus modifiziertem Gilsonit und Siliziumdioxid-Füllstoff verwendet wird. Es kann jedes Füllstoff-Material verwendet werden, das sich gegenüber uem Asphaltic und dem Öl inert verhält und das ein elektrischer Isolator und ein thermischer Leiter ist. So können besonders Fullers-Erde, Diatomeen-Erde, Aluminiumoxid und ähnliche Materialien verwendet werden.

Es wurden Proben hergestellt, in denen der depolymerisierte Gilsonit und der Öl-modifizierte Gilsonit mit 54 Gew.-% eines Siliziumdioxids mit einer Teilchengröße von 44 um vermischt wurden. Der RuK-Erweichungspunkt der depolymerisierten Mischung wurde zu 117°C und der Öl-modifizierten Mischung zu 120⁰C gemessen. Diese Werte befinden sich am unteren Ende des Bereiches von 110 - 135⁰C, der typisch ist für geeignete geblasene Asphalte, die mit dieser Siliziumdioxidmenge vt.rmischt sind.

Fünf Ballast-Tranformatoren Modell 1022 der General Electric (die zur Verwendung mit Fluorenszenzlampen des Modelies F4OT12 vorgesehen sind) wurden, wie in Figur 1 gezeigt, mit der Ölmodifizierten Gilsonitmasse und fünf der genannten Ballast-Transformatoren mit der depolymerisierten Ülsonitmasse eingebettet, wobei der übliche Metallbehälter für solche Ballast-Transforma-

toren verwendet wurde. Kern/Spulen waren mit einem Asphalt/Wachs-Imprägnierungsmittel auf der Grundlage eines geblasenen Asphaltes imprägniert, wobei das Imprägnierungsmittel die folgenden Eigenschaften hatte:
RuK-Erweichungspunkt 127 - 135°C

Eindringtiefe mit 100 g bei 25°C 30 - 40 mm und

eine Viskosität bei 170⁰C von maximal 70 Centipoise.

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Die Ballast-Transformatoren wurden in einer Standard-Befestigung für Fluoreszenzlampen bei 102°C auf die Geräuschdämpfung getestet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle III gezeigt.

Tabelle III

Geräuschtests-Dezibel von Ballast-Transformatoren Modell 1022, eingebettet in modifizierte Gilsonite bei 102⁰C

öl-modifizierter Gilsonit

12 13

J. 7 16 10

Depolymerisierter Gilsonit

11,5 16,5 17,5 14,0 12,0

Durchschnitt 13,6

Durchschnitt

Statistische Tests, zeigten keinen merklichen Unterschied bei diesen Durchschnxttswerten und dies zeigt, daß die öl-modifizierten und die depolymerisierten Gilsonite hinsichtlich ihrer Geräusch-unterdrückenden Eigenschaften ausreichend gleich sind. Aus diesen Durchschnittswerten kann ein neuer Durchschnittswert errechnet werden und man erhält dann 13,95 Dezibel für alle 10 Proben, und dieser Wert kann mit den etwa 19,5 Dezibel des monatlichen Durchschnittswertes der Qualitätskontroll-Tests bei den oben genannten Ballast-Transformatoren Modell 1022 der General Electric verglichen werden, die mit Massen auf der Grundlage geblasenen Asphaltes eingebettet und imprägniert sind. Die Verbesserung bei der Dämpfung um 5,55 Dezibel entspricht einer fast 4-fachen Abnahme in der Geräuschleistung. Die statistische Datenanalyse zeigte, daß ein drei-Dezibel-Unterschied bei diesen Durchschnxttswerten mit einer 95 #igen Zuverlässigkextsrate erwartet werden kann, und dies entspricht einer zweifachen Abnahme der Geräuschenergie.

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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung , wird ein Imprägnierungsmittel für elektrische Spuxen auf der Grundlage eines Asphaltits und insbesondere von Gilsonit geschaffen.

In einer Form der bevorzugten Ausführungsform wird der Gilsonit durch Depolymerisation modifiziert, wobei dies durch Erhitzen des Materials für 4-5 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre auf 350 - 38O⁰C bewerkstelligt wird, um einen modifizierten Gilsonit zu ergeben, der gemäß ASTM-E28-58T gemessen, einen Erweichungspunkt von 97⁰C hat. Dann werden etwa 15 - 25 Gew.-% eines Wachses, wie ACRAWAX CT, (einem Handelsnamen für das von der Glyco Chemical Co. hergestellte Äthylendiaminbistearamid) oder eines ähnlichen Materials, mit dem die oben angegebenen Ergebnisse erzielt werden können, zu 75 bis 85 Gew.-% des depolymerisierten Gilsonits hinzugegeben. In einer Probe ergaben,

einer 80 Gew.-? durch 4 1/2-stündiges Erhitzen inYStickstoffatmosphäre auf 300⁰C modifizierter. Gilsonit, zu dem etwa 20 Gew.-% ACRAWAX CT hinzugegeben worden waren, ein Imprägnierungsmittel mit einer Viskosität von 83 Centipoise bei 17O⁰C , gemessen nach ASTM-E28, und einer kurzzeitigen Durchschlagsfestigkeit von II50 Volt/ 0,25 mm, gemessen nach ASTM-DI76-56T.

In einer anderen Form der bevorzugten Ausführungsform wird der Gilsonit durch Zugabe eines geeigneten Öles modifiziert. Hierbei ist ein öl mit einer Viskositäts/Gewichts-Konstante größer als 0.,9O und einer Viskosität von 45 bis 55 universellen Saybolt-Sekunden bei 100⁰C, zugegeben in einer Menge von 29 bis 36 Gew.-% von der Öl-Gilsonit-Mischung, zur Herstellung eines Imprägnierungsmittels geeignet, das die vorgenannten erwünschten Eigenschaften aufweist, und zu dem wie oben beschrieben ein geeignetes Wachs hinzugegeben wird.

Das Shell-Öl Dutrex 357 wurde für diese Verwendung auch eingesetzt. In der folgenden Tabelle IV sind verschiedene Ansätze und deren Eigenschaften zusammengefaßt.

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	Gilsonit α ; in Gew.-#	Tabelle IV	Wachs : Gew.-% (b)	Viskosität, Ln bei 17O⁰C in Centipoise (c)	Eindring tiefe in mm (d)	Erwei chungs punkt in ⁰C (e)
	56		20	118	9	128
Öl-modifizierte	54	Imprägnierungsmittel-Formulierungen	23	110	9	129
Formu lierung	52	(a)	25	105	7	130
1	51	24	25	93	10	128
2	50	23	25	88	12	129
3	49	23	25	83	15	129
4	48	24	25	78	16	129
5		25
6	26
7	27

a)Dutrex 357-01

b)ACRAWAX CT

c)gemessen mit dem Brookfield Modell HBT und der Spindel Nr. 1 d)nach ASTM-D5-52

e)ASTM-E28-58T.

Diese Formulierungen entsprechen etwa einem Öl-modifizierten Gilsonit unter Zugabe des gleichen Wachstyps, wie er mit einem geeigneten Imprägnierungsmittel auf der Grundlage geblasenen Asphaltes verwendet wird.

Auch für die Verwendung in einem Imprägnierungsmittel können auch andere Verfahren zur Verringerung der Viskosität des Gilsonits angewendet werden.

Es wurden Tests mit Ballast-Transformatoren Modell 1022 der General-Electric verwendet, deren Spulen 17 (vgl. Figur 1) gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren mit einem Imprägnierungsmittel der folgenden Zusammensetzung imprägniert worden waren: Spulenimprägnierungsmittel auf Gilsonitbasis: Gilsonit 49 Gew.-%
Dutrex 357-01 26,6 Gew.-?
ACRAWAX CT 23,7 Gew.-#

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Die zu imprägnierenden Spulen wurden auf I70 - 175°C erhitzt und dann in das bei einer Temperatur von 18O°C gehaltene flüssige Imprägnierungsmittel eingetaucht. Der Druck im Imprägnator wurde auf weniger als 6 mm Hg verringert und bei diesem Wert 4 Minuten gehalten. Das Vakuum wurde dann beseitigt und man ließ sich die Spulen 6 Minuten bei atmosphärischem Druck vollsaugen. Danach nahm man sie aus dem Imprägnierungsbad heraus und ließ sie abtropfen. Die Ballast-Transformatoren wurden dann in der Öl-modifizierten Gilsonitmasse, wie rie oben in ihrer Zusammensetzung beschrieben ist, eingebettet. Nach dem Einbetten wurden die Geräuschwerte auf einer Standardbefestigung für eine Fluoreszenzlampe sowohl bei Umgebungstemperatur als auch bei 107,5°C gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt .

Tabelle V

Vergleich der Geräuschwerte von mit Öl-modifiziertem Gilsonit eingebetteten Ballast-Transformatoren Modell 1022 in Dezibel

Zimmertemperatur 107,5⁰C

22 8

19 4 24 · 13 22 12

20 7

21 5

22 6

24 13

25 12

Q ~Z. ι ι Ί111- 1

Durch- 22,2 Durch- 9,4

schnitt schnitt

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Übliche Ballast-Tranformatoren

Zimmertemperatur 107 ₃5°C

21 15

21 24 19 15 19 18

22 14

19 16

20 14 19 16 - . 17

Durch- 20 Durch- l6,6

schnitt schnitt

Bei der höheren Temperatur, so ergibt sich aus der vorstehenden Tabelle, ist die Verbesserung bei den Gilsonit-imprägnierten und eingebetteten Ballast-Transformatoren durchschnittlich 7₅2 Dezibel oder 4-fache Abnahme der Schallenergie. Bei Zimmertemperatur zeigten die Gilsonit-eingebetteten Ballast-Transformatoren jedoch eine leichte Zunahme bei den Geräuschwerten von im Durchschnitt 0,2 Dezibel.

Aufgrund der Standard-Vibrationstheorie könnte man erwarten, daß die Abnahme in den Geräuschwerten bei der höheren Temperatur aus einer Zunahme des Vibrations-Dämpfungskoeffizienten des GiI-sonits und des geblasenen Petroleum-Asphaltes vorhersagbar ist. Beide Proben enthielten 54 Gew.-% Siliziumdioxid mit einer Teilchengröße von etwa 44 um als Füllstoff. Das verwendete Verfahren ist in der Militarspezifikation MIL-P22581A (für Schiffe) beschrieben. Bei diesem Test wird das Dämpfungsmaterial auf Stahlplatten mit einem Durchmesser von etwa 20 cm und einer Grundfrequenz von 2000 Hz gegossen. Der Dämpfungsfaktor wird in % des kritischen Dämpfens errechnet. Graphische Darstellungen dieser Werte für Öl-modifi^ierten Gilsonit und geblasenen Asphalt sind

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in den Figuren 2 und 3 gegeben. Überraschenderweise zeigt der Dämpfungsfaktor für das modifizierte Gilsonit eine deutliche Abnahme mit der Temperatur, während der geblasene Asphalt in diesem Temperaturbereich eine geringe Veränderung zeigt. Dieses Ergebnis betont den vollkommenen unerwarteten Aspekt der Ger'Luschverringerung, der durch den Einsatz des modifizierten Gilsoriits als Einbettmasse und Imprägnierungsmaterial für Fluoreszenzlampen-Ballast-Transformatoren erzielt wird.

Da die Verträglichkeit der Asphalt-Materialien in dem Imprägnierungsmittel und der Einbettmasse von großer Bedeutung ist, wurden KIeinschmidt-Tests gemäß dem Journal οΓ Research of the National Bureau of Standards, Band 54, Nr. 3, März 1955, Seiten 163 ~ 166 ausgeführt, um abzuschätzen, ob dies ein Problem wäre. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle VI zusammengefaßt.

Tabelle VI

Weiß- dunkle Asphalt- löslich in ChIc-Asphaltene öle Öle harz roform/Aceton

Geblasener Asphalt	31,5	41,7	20,8	5,2	1,0
unmo di fi ζ i e r- ter Gilsonit	62,0	7,7	4,9	22,3	0,4
De ρ 0lymerisier- ter Gilsonit	65,7	10,6	5,7	10,8	2,8
öl-modifizier- ter Gilsonit	60,9	25,1	6,4	6,2	1,8

Die Ergebnisse zeigen, daß eine Unverträglichkeit eintreten könnte, wenn die Gilsonit-Materialien mit einem Asphalt-Spulenimprägnierungsmittel verwendet werden würden, das aus einem geeigneten geblasenen Asphalt hergestd.lt ist.

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Claims

Ansprüche

. Masse zum Einbetten gekennzeichnet durch eine modifizierte Asphaltit-Zusammensetzung mit den Eigenschaften:

RuK-Erweichungspunkt von 90 - 125°C, Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse nach 5 Sek. von 0-5 mm und

einem rheologischen Wert, gemessen bei 200⁰C auf einem Stormer-Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse von 10 bis 100 Sek. für 100 Umdrehungen und einen inerten Füllstoff

mit einer Teilchengröße im Bereich von 44 bis 840 um und in einer Menge von 45 - 80 Gew.-% der Mischung aus Asphaltit und Füllstoff.
2. Masse zum Einbetten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, die durch Erhitzen in einer Stickstoffatmosphäre für 80 bis Minuten auf 350 bis 400⁰C modifiziert worden ist.
3. Masse :.um Einbetten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, die durch die Zugabe von 15- - 30 Gew. -% von der Mischung aus Öl und Gilsonit eines Öles mit den folgenden Eigenschaften modifiziert worden ist,

Viskositäts/Gewichts-Konstante größer als 0,90 und eine Viskosität bei 100⁰C im Bereich von 45 - 55 universellen Saybolt-Sekunden.

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INSPECTED

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4. Masse zum Einbetten nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet , daß

in der Asphaltit-Zusammensetzung ein modifizierter GiIsonitmit den folgenden Eigenschaften:

einem RuK-Erweichungspunkt von 105 - 115°C,

einer Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse von

0-2 mm nach 5 Sekunden und

einem rheologischen. Wert, gemessen bei 200⁰C auf einem

Stormer-Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse, von 20 - 25 Sekunden bei 100 Umdrehungen und

ej.n Silifciumdioxid-FülIstoff,

in einer Menge von 50 bis 55 Gew.-JS von der Mischung aus Gilsonit und Siliziumdioxid-Füllstoff und

in einer Teilchengrößenverteilung von 44 bis 840 um

vorliegt.
5. Masse zum Einbetten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Gilsonit- durch Erhitzen
in einer Stickstoffatmosphäre für 90 - 100 Minuten auf eine
Temperatur von 36O - 38O⁰C durch thermische Depolymerisation modifiziert ist.
6. Masse zum Einbetten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Gilsonit durch Zugabe von 20 - 25 Gew.-% von der Mischung aus Öl und Gilsonit eines
Verarbeitungsöls mit den folgenden Eigenschaften modifiziert ist,

einer Viskositäts/Gewichts-Konstante von 0,95 - 0,99 und einer Viskosität bei 100⁰C von 48 - 49 universellen Saybolt-Sekunden.
7. Induktives elektrisches Gerät mit mehreren in einem Behälter montierten elektrischen Komponenten und einer Masse zum Einbetten der Komponenten in dem Behälter, gekennzeichnet durch, daß die Masse zum Einbetten
eine modifizierte Asphaltit-Zusammensetzung mit den folgenden Eigenschaften:

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RuK-Erweichungspunkt von 90 bis 125°C₅ Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse nach 5 Sek. von 0-5 .nun und

einem rheologischen Wert, gemessen bei 200⁰C und einem Stormer-Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse von 10 - 100 Sek. für 100 Umdrehungen und weiter einen inerten Füllstoff enthält,

der Teilchengrößen von 44 bis 840 um aufweist und in einer Menge von 45 bis 80 Gew.-% der Asphalt-Füllstoff-Mischung vorhanden ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus magnetischem Material besteht.
9. Gerät nach Anspruch J₃ dadurch gekennzeichnet, daß die Asphaltib-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Erhitzen in einer Stickstoffatmosphäre für 80 bis 120 Minuten auf 350 bis 400°C durch thermische Depolymerisation modifiziert ist.
10. Gerät nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Zugabe von 15 bis 30 Gew.-% der Mischung aus Öl und Gilsonit eines Öls mit den folgenden Eigenschaften modifiziert ist,

einer Viskositäts/Gewichtskonstante größer als 0,90 und einer Viskosität bei 100°C von 45 bis 55 universellen SaybοIt-Sekunden.
11. Gerät nach Anspruch 7_a dadurch gekennzeichnet, daß es ein Ballast für mindestens eine Gasentladungslampe ist, der mehrere elektrische Komponenten in einem . as magnetischem Material bestehenden Behälter montiert enthält, wobei die Masse zum Einbetten der Komponenten in dem Behälter eine modifizierte Gilsonit-Zusammensetzung mit

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den folgenden Eigenschaften:

einen RuK-Erweichungspunkt von 105 bis 115 C, eine Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse von 0 - 2 mm nach 5 Sek. und

einem rheologischen Wert bei 200⁰C auf einem Storrner-Viskosimeter unter Verwendung einer 400 g Masse für 100 Umdrehungen von 20 bis 25 Sek. und

einen Siliziumdioxid-Füllstoff

in einer Menge von 50 bis 55 Gew.-% von der Mischung und mit Teilchengrößen im Bereich von 44 bis 74

enthält.
12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Gilsonit durch Erhitzen in einer Stickstoffatmosphäre für 90 bis 100 Minuten auf eine Temperatur von 36O - 38O⁰C durch thermische Depolymerisation modifiziert ist.
13. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Gilsonit durch Zugabe von 20-25 Gewichts-% der Mischung aus Öl und Gilsonit eines Verarbeitungsöles mit den folgenden Eigenschaften modifiziert ist, eine Viskositäts/Gewichts-Konstante von 0,95 - 0,99 und eine Viskosität bei 100⁰C von 48 - 49 universellen Saybolt-Sekunden und in einer Menge.
14. Imprägnierungsmittel für elektrische Spulen, gekennzeichnet durch

75 - 85 Gew.-% einer modifizierten Asphaltit-Zusammensetzung mit einem RuK-Erweichungspunkt von 90 bis 105 C, und 15 - 25 Gew.-% eines Wachses,

wobei die Mischung folgende Eigenschaften hat:

RuK-Erweichungspunkt von 127 bis 135°C, eine Eindringtiefe bei 25⁰C mit einer 100 g Masse nach 5 Sek. von 5 bis 20 mm und

eine Viskosität bei 17O⁰C von 70 bis 125 Centipoise.

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15. Imprägnierungsmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß

die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Erhitzen für 4-5 Stunden in einer Stickstoffatmosphäre auf 350 - 38O°C modifiziert ist.
16. Imprägnierungsmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß

die AsphaMt-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Zugabe von 29 bis 36 Gew.~% von der Mischung aus öl und Gilsonit eines Öles mit den folgenden Eigenschaften modifiziert ist, einer Viskositäts/Gewichts-Konstante größer als 0,90 und

einer Viskosität bei 100⁰C von 45 - 55 universellen Saybolt-Sekunden.
17. Elektrische Spule mit mehreren Drahtwicklungen und einem Mittel zum Imprägnieren der Drahtwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägnierungsmittel 75 - 80 Gew.-% einer modifizierten Asphaltit-Zusammensetzung mit einem RuK-Erweichungspunkt von 90 bis 105°C und

20 - 25 Gew.-% eines Wachses enthält, wobei cferen Mischung die folgenden Eigenschaften hat: ·. "einen RuK-Erweichungspunkt von 127 - 135°C, eine Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse von 5-20 mm nach 5 Sek. und

eine Viskosität bei 170⁰C von 70 - 125 Centipoise.
18. Elektrische Spule nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Erhitzen in einer Stickstoffatmosphäre für 4-5 Stunden auf 35Ο - 38O⁰C modifiziert ist.
19. Elektrische Spule nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichne t, daß

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die Asphaltit-Zusammensetzung Gilsonit ist, der durch Zugabe von 29 - 36 Gew.-% von der Mischung aus Öl und Gilsonit eines Öles mit folgenden Eigenschaften modifiziert i3t,

einer Viskositäts/Gewichts-Konstante von mehr als

0,90 und

einer Viskosität bei 100⁰C von 45 - 55 universellen

Saybolt-Sekunden.
20. Imprägnierungsmittel für elektrische Spulen, gekennzeichnet durch:
- 56 Gew.-% Gilsonit,
- 30 Gew.-% eines aromatischen Verarbeitungsöles mit einer Viskositäts/Gewichts-Konstante von 0,95 ~

0,99 und

einer Viskosität bei 100 C von 48 - 49 universellen

Saybolt-Sekunden und

- 25 Gew.-% Athylendiaminbistearamid, wobei die Mischung folgende Eigenschaften hat:

einen RuK-Erweichungspunkt von 125 - 130°C,

eine Eindringtiefe bei 25°C mit einer 100 g Masse nach 5 Sek. von 7 - l6 mm und

eine Viskosität bei 170°C von 78 - II8 Centipoise.

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