DE745728C

DE745728C - Isolierung von Kommutatoren fuer elektrische Maschinen

Info

Publication number: DE745728C
Application number: DEN40027D
Authority: DE
Inventors: Fred J Baird
Original assignee: NAAMLOOZE VENNOTSCHAP MIJ TOT
Current assignee: NAAMLOOZE VENNOTSCHAP MIJ TOT
Priority date: 1933-08-22
Filing date: 1936-11-12
Publication date: 1944-05-19
Also published as: CH201086A; NL48368C; GB482608A; US2202820A; FR817108A

Description

Als Material für die Isolationslamellen in den Kommutatoren elektrischer Maschinen hat man schon die verschiedensten Stoffe, z. B. Karton, Fiber, Asbest, Glimmer, verwendet, von denen sich Glimmer am besten eignet. Aber auch Glimmer besitzt für den genannten Zweck immer noch unerwünschte Eigenschaften. Glimmer, ein Mineral, ent-• hält stets unsichtbare metallische Körperchen und mikroskopisch, kleine Spalten, die die Isoliereigenschaften des Glimmers herabsetzen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Glimmer aus dünnen Blättern zusammengesetzt ist, die sich bei hohem Druck während des Zusammenbaus des Kommutators gegeneinander verschieben. Außerdem ist es während des Betriebes des Kommutators . nicht möglich, die- Isolationslamellen aus Glimmer mit den leitenden Kupferlamellen in gleicher Höhe zu halten, weil die Kupferlamellen schneller abgenutzt werden als die Glitnmerlamellen.

Erfindungsgemäß bestehen nun die Isolationslamellen von Kommutatoren elektrischer Maschinen aus gefilzten oder gewebten Lagen von Glasfasern, die zweckmäßigerweise _v von einem isolierenden Bindemittel, z. B. Natur- oder Kunstharz, durchsetzt sind.

An sich ist schon der Vorschlag gemacht worden, Glaswolle oder Glasgewebe mit Bindemitteln zu durchsetzen und diese Stoffe als Isoliermaterial in der Elektrotechnik zu verwenden. Es ist aber bislang noch nicht erkannt worden, daß gerade durch Isolationslamellen gemäß der Erfindung die Kommu- 3ä tatoren elektrischer 'Maschinen wesentlich verbessert werden können. Diese Isolationslaimellen besitzen nämlich einen hohen dielek-

irischen Wert und trotz großer Festigkeit einen wünschenswerten Grad von Elastizität. Sie sind unhygroskopisch und daher feuchtigkeitsbeständig, ferner besitzen sie die nötige Temperaturbeständigkeit, so daß raft ihnen ausgerüstete Kommutatoren mit hoher Geschwindigkeit laufen können, ohne daß Schaden durch Erwärmung zu befürchten wären. Die Isolationslamellen lassen sich leicht und ίο mit scharfen sauberen Kanten aus entsprechenden Mässestreifen oder -platten herausschneiden. Die Biegsamkeit und Zusammendrückbarkeit der Isolationslamellen erlaubt eine verhältnismäßig große Toleranz in der Stärke der Kommutatorteile. Der Isolierstoff. . kann sich auch leicht Unregelmäßigkeiten in den Oberflächen, die er berührt, anpassen. Hierdurch ist es möglich, eine vollständig feste Anlage zwischen dem Isolierstoff und den anstoßenden Flächen zu schaffen. Auf diese Weise wird auch verhütet, daß der rs~öfiefsförTsich beim Einbau verschiebt oder beim fertigen Kommutator durch die Zentrifugalkraft herausgeschleudert wird. Praktische Versuche haben ergeben, daß die Isolationslamellen sich in gleichem Maße abnutzen wie die leitenden Lamellen aus Kupfer o. dgl.

Nach der weiteren Erfindung können die Isolationslamellen mit einem dünnen Überzug aus regenerierter Cellulose versehen sein. Ein derartiger Überzug erhöht die Durchschlagsfestigkeit. Die Isolationslamelle wird hierdurch außerdem versteift und geschützt. Ferner erleichtert der Überzug das Stanzen 3.5 oder Schneiden der Lamellen und ihre Handhabung beim Zusammenbau des Kommutators.

Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der Isolierung eines Kommutators mit Isolationslamellen aus Glasfasern besteht gemäß der Erfindung darin, daß zu einem unfertigen Kommutator zusammengesetzte, miteinander abwechselnde Leitlamellen und Isolationslamellen aus Glasfaserschichten, -geweben oder -gewirken zunächst in bekannter Weise unter Druck gesetzt werden, dann unter Erhitzen in ein Bad isolierenden-Lacks o. dgl. getaucht werden, so daß der Lack durch Kapillarwirkung die Isolationslamellen durchdringt, und schließlich der so behandelte Kommutator aus dem Bad genommen, zum Abtropfen aufgehängt und an der Luft und weiter in einem Ofen getrocknet wird. Das Trocknen im Ofen erfolgt bei einer Temperatür von etwa 175⁰C so lange, bis alle Lösungsmittel des Lacks ausgetrieben sind und die in ihm enthaltenen Klebstoffe die Kommutatorteile zu einer festen Masse vereinigen. Statt des Lacks kann als Bindemittel auch Kautschuklösung, Gummilösung, Wasserglas, Sehellack oder Kunstharz verwendet werden.

Die Feinheit der Glasfasern für die Isolationslamellen kann je nach den Verhältnissen geändert werden. Gute Ergebnisse werden erzielt mit Fasern, die einen Durchmesser von weniger als 10 Mikron, vorzugsweise 3 bis 5 Mikron, und eine Länge von mehr als 1,25 cm haben.

Bei Kommutatoren für kleine Spannungen kann man mit Isolationslamellen ohne Bindemittel auskommen. Bei höheren Spannungen ist es jedoch stets zweckmäßig, die Isolationslamellen ganz oder wenigstens die äußeren Schichten derselben mit einem isolierenden Bindemittel zu durchsetzen, weil dadurch ihr dielektrischer Widerstand erhöht wird.

Die Lamellen der Kommutatoren werden meistens von einer Metallbüchse getragen, wobei zwischen dieser und den Lamellen eine Isolierschicht vorgesehen ist. Diese Isolierschicht besteht erfindungsgemäß aiis demselben Material wie die Isolationslamellen.

Claims

Patentansprüche:

1. Isolierung von Kommutatoren für elektrische Maschinen, bei der für die zwischen den leitenden Lamellen vorgesehenen Isolationslamellen nichtleitender Faserstoff verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationslamellen g₀ aus gefilzten oder gewebten Lagen von Glasfasern bestehen, die zweckmäßigerweise von einem isolierenden Bindemittel,

z. B. Natur- oder Kunstharz, durchsetzt sind.

2. Kommutatorisolierung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationslamellen mit einem dünnen Überzug aus regenerierter Cellulose versehen sind. too

3. Kommutatorisolierung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Isolationslamellen verwendeten Glasfasern einen Durchmesser von weniger als 10 Mikron, vorzugsweise 3 bis 5 Mikron, und eine durchschnittliche Länge von mehr als 1,25 cm haben.

4. Kommutatorisolierung nach Anspruch ι für einen Kommutator, bei dem die Leit- und Isolationslamellen von einer 110-Metallbüchse getragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Metallbüchse und den Lamellen eine Isolierschicht vorgesehen ist, die aus demselben Material besteht wie die Isolationslamellen.

5. Verfahren zur Herstellung der Kommutatorisolierung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem unfertigen Kommutator zusammengesetzte, miteinander abwechselnde Leitlamellen und Isolationslamellen aus Glas-

faserschichten, -geweben oder -gewirken zunächst unter Druck gesetzt werden, dann unter Erhitzen in ein Bad isolierenden Lacks o. dgl. getaucht werden, so daß der Lack durch Kapillarwirkung die Isolationslamellen durchdringt, und schließlich der so behandelte Kommutator aus dem Bad genommen, zum Abtropfen aufgehängt und an der Luft und weiter in einem Ofen getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch Sj dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknen im Ofen bei einer Temperatur von etwa 175° C so lange erfolgt, bis alle Lösungsmittel ' des Lacks ausgetrieben sind und die in ihm enthaltenen Klebstoffe die Kommutatorteile zu einer festen Masse vereinigen.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

deutsche Patentschriften .... Nr. 193 254, 350680, 414080, 556702;

britische Patentschrift Nr. 204068; ^5

Turner und Hobart, Die Isolierung elektrischer Maschinen (1906), Berlin, S. 118, 3. Abs.