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Verfahren zur Herstellung von mikanitgegenständen. Das sogenannte
Mikanit besteht bekanntlich aus übereinandergelegten Platten und Schichten von Glimmer
mit einem Bindemittel aus natürlichem Cummi, Schellack, Kopal o. dgl. Von allen
Bindemitteln hat sich aber keines so bewährt wie Schellack. Indessen erweicht Schellack
bei verhältnismäßig niedriger Temperatur (etwa, 65 bis 7o° C) und zersetzt sich
bei höherer Temperatur. Die Zersetzung geht bei 175 bis aoo° C schnell vor sich,
was natürlich einen großen Nachteil bei seiner Verwendung hat.
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So werden beim Zusammenbau von Kommutatoren, z. B. wenn Kommutatoren
beim Verzinnungsverfahren in geschmolzenes Zinn getaucht werden, die Mikanitplatten
und Konusse, wie sie beim Kommutatorenzusammenbau verwendet werden, derart hohen
Temperaturen ausgesetzt, daß der Schellack aus dem Schellackbindemittel zwischen
den Kupfersegmenten auslaufen kann. Bei höheren Temperaturen verursacht der ausgelaufene
Schellack, wenn er verkohlt oder sich zersetzt, gegebenenfalls Kurzschluß. Wenn
er nicht ganz verkohlt, so bringt doch die teilweise Zersetzung des Schellacks-Zersetzungsprodukte
durch destruktive Destillation hervor, die ihre Wirkung auf verschiedene Teile des
Kommutators ausüben, und die nicht nur leitfähig in sich selbst sind, sondern auch
das Kupfer und die nicht isolierten Teile in Mitleidenschaft ziehen. Selbst wenn
der Schellack nicht ausläuft, kann durch sein Aufweichen ein Verschieben der Glimmerplatten
bei hoher Temperatur verursacht werden, so daß in den Kommutatoren hierdurch Störungen
verursacht werden. Man hat diesen Schwierigkeiten zu begegnen versucht durch die
Verwendung von Phencrlkondensationsprodukten als Bindemittel für Mikanit; es hat
sich aber herausgestellt, daß dieses Bindemittel sich nicht mit genügender Festigkeit
mit Glimmer verbindet, auch konnten die Mikanitplatten unter sich nicht genügend
fest verbunden werden, um eine dichte und feste Isolation zu erxeichen;ferner verkohlen
auch die Phenolkondensationsprodukte ziemlich schnell.
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Es wurde nun festgestellt, daß Ester mehrwertiger Alkohole alle die
erforderlichen Bedingungen für Mikanitverbindungen sowohl physikalisch als elektrisch
erfüllen und sich mit dem Glimmer sehr eng verbinden, so daß aus so geklebtem Mikanit
geformte Ringe bei einem Anschlagen wie Stahl klingen. Die Erfindung bezieht sich
daher auf ein Bindemittel für Glimmer, welches .aus dem Ester mehrwertiger Alkohole
besteht, und auf ein Verfahren zur Herstellung von Mikanitgegenständen daraus.
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Es ist zweckmäßig, das Reaktionsprodukt von Glyzerin und Phthalsäureanhydrid
zu gebrauchen, und zwar in löslichem und achmelzbarem
Zustande,
d, h. .im ersten Stadium der Reaktion. Zweckmäßig wird der Ester als eine Azetonlösung
auf der Oberfläche von.Glim@merplatten oder zwischen den Glimmerplatten haarfein
aufgetragen. In gewissen Fällen können die Mikanitplatten mit trockenen Glimmerschichten
zu der gewünschten Stärkeaufgebaut werden und das Bindemittel dann zwischen die
Lamellen durch Eintauchen der Platten in die Lösung eingeführt werden. Die Verteilung
des Bindemittels hängt dabei ganz von der Kapillarkraft ab.
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Die aus Mikanit hergestellten Gegenstände werden z. B. als Kommutatorkonusse
oder als Schichtmaterial fabriziert. Nach Verdunstung der Azetonlösung wird das
Schichtmaterial z. B. bis zu einer Temperatur von etwa r75° C erhitzt. Bei Fortsetzung
des Prozesses verwandelt sich der Ester in eine unlösliche und unschmelzbare Masse.
Wenn es nicht erwünscht ist, daß der Ester diesen unschmelzbaren Zustand annimmt,
ehe der Mikanitgegenstand geformt ist, wird dieErhitzung nötigenfalls unterbrochen.
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In diesem Zustande sind die Platten zur Verarbeitung zu Mikanitgegenständen
in jede beliebige Form geeignet. Die so vorbereiteten Teile werden in Fonmen bei
25o° Hitze weiterverarbeitet und dann durch Pressen in die endgültige Form gebracht.
Die Formen und Mikanitverbindung «-erden darauf aus denPressen herausgenommen und
in einen Ofen gebracht, der auf eine Temperatur von ungefähr 300° C erhitzt wird.
Hier verbleiben sie genügend lange Zeit, damit das Bindemittel polymerisiert. Eine
genaue Temperatur für diesen Prozeß kann nicht angegeben werden, jedoch schwankt
diese gewöhnlich zwischen roo und 300° C; die niedrige Temperatur ist anzuwenden
für die ersten Stadien und die höhere Temperatur für den endgültigen Härteprozeß.
Die Formen werden dann wieder herausgenommen, wieder in eine'Presseigebracht, in
der sie bis zur natürlichen oder künstlichen Abkühlung verbleiben. In einigenFällen
werden nichtgeformteGegenstände einem besonderen Trockenprozeß unterworfen. Der
so hergestellte Gegenstand ist fester als der mit Schellack geklebte, auch kommt
es nicht vor, daß die Glimmerplatten sich gegeneinander verschieben, wenn das zusammengeschichtete
Mikanit einer hohen Temperatur ausgesetzt ist; ebenso lassen sich aus diesem Mikanit
hergestellte Röhren nicht zusammendrücken, wie dies bei Schellackmikanit torgekommen
ist.
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Das vorstehend beschriebene Bindemittel ist, nachdem es in der richtigen
Art und Weise unter Hitze und Druck gehärtet ist, in Wasser und Mineralöl unlöslich.
Die hiermit hergestellte Isolierung ist daher gegen Wasser und Mineralöl widerstandsfähig.
j Die elektrischen Isolationseigenschaften sind besser als die bei der Schellackmikanitmasse.
Die nach der Erfindung hergestellten Gegenstände können einer hohen Temperatur ausgesetzt
werden, wie sie bei der Herstellung und dem Gebrauch in elektrischen Apparaten auftreten,
ohne daß das Bindemittel zerstört oder zersetzt wird.
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Werden z. B. solche elektrischen Teile der Hitze von geschmolzenem
Zinn ausgesetzt, so hält das neue Mikanit, wie sich herausgestellt hat, ein Zinnbad
von 300° C oder noch mehr für die Dauer von 7 Minuten ohne Beschädigung aus. Bei
diesen hohen Temperaturen wird das Glyzerinharz oder der Ester anstatt zu erweichen
und sich vom Mikanit zu lockern, härter und fester, falls er nicht bereits in seinen
endgültigen, unschmelzbaren Zustand übergegangen ist.
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An Stelle der Mikanitgegenstände aus Glimmerschichten mit dem angegebenen
Bindemittel herzustellen, kann man auch z. B. Glimmerpulver oder feine Glimmerschuppen
mit Glyzerinester mischen, wodurch ein fester, harter und zäher Stoff von hoher
Isolierfähigkeit erzielt wird. In diesem Falle wird das Bindemittel mit den äußerst
fein verteilten Glimmerbestandteilen gemischt, wobei das Verhältnis von dem dem
Erzeugnis endgültig zu gebenden Kennzeichen abhängt. Die Mischung muß ferner der
Hitze und dem Druck ausgesetzt werden, um das Harz in einen harten unschmelzbaren
Zustand zu versetzen. Es ist vorteilhaft, das Harz teilweise in seinen endgültigen
Zustand zu bringen, bevor es mit dem Glimmerpulver zerrieben und gemischt wird,
wodurch die Zeit des Trocknens entsprechend verkürzt wird.
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In verschiedenen Fällen kann die Mischung von gepulvertem Mikanit
mit gepulvertem Harz mit oder ohne eine kleine Menge der Lösung zu kleinen Klötzchen
oder Tafeln kalt gepreßt werden. Diese Klötze können in zur Pressung geeigneten
Scheiben geschnitten und bei genügend hoher, das Bindemittel erweichender Temperatur
endgültig gepreßt oder geformt werden.
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An Stelle der obenerwähnten Verwendung von Phthalsäureharz können
auch Harze, , welche andere mehrbasische Säuren enthalten, angewendet werden, was
ganz davon abhängt, welche Eigenschaften dem Erzeugnis in seinem endgültigen Zustande
gegeben werden sollen. Z. B. kann ein mehr biegsames Erzeugnis bei Verwendung eines
apfelsauren Harzes hergestellt werden. Ebenso können die Harze aus einer Reaktionssubstanz
von einer Mischung von mehrbasischen Säuren und Glyzerin oder einem mehrwertigen
Alkohol oder 1 einer Mischung von mehreren mehrwertigen Alkoholen bestehen.