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Elektrotechnische Konstruktionselemente Die Elektroindustrie ist bekanntlich
einer der ältesten Verarbeiter von Kunstharzpreßmassen für die Herstellung zahlreicher
Vorrichtungen und Konstruktionselemente. Auch die Tragkörper von Kollektoren sind
aus Preßmasse erzeugt worden. Man verwendete hierfür Kunstharzpreßmassen, die Asbestfasern
als Füllstoff enthalten. Dem dringenden Bedürfnis, diesen Füllstoff durch andere
anorganische Stoffe zu ersetzen, konnte man bisher nicht nachkommen. Preßmassen,
die als Ersatz für faserigen Asbest andere bekannte pulver-, fasen- oder schuppenförmige
Mineralstoffe als Füllmittel enthalten, sind nämlich den Beanspruchungen nicht gewachsen,
die infolge des unterschiedlichen Schwindinaßes bei Preßstoffen und Metallen, insbesondere
Kupfer und Messing, an Preßkörpern auftreten, bei denen, wie bei den Kollektoren
und Schalterwalzen, erhebliche Mengen Metall eingepreßt sind. Größere Kollektoren
lassen sich selbst aus Preßmassen, die langfaserigen Asbest als Füllstoff enthalten,
nicht befriedigend herstellen, weil die bei der Schwindung auftretenden Spannungen
häufig zur Bildung von Rissen im Preßstoffkörper führen.
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Es wurde nun gefunden, daß rißfreie Preßstoffkörper bei elektrotechnischen
Konstruktionselementen, wie z. B. in Kollektoren und Schalterwalzen, sogar unter
gleichzeitiger Einsparung von langfaserigem Asbest aus Phenolharzpreßmassen hergestellt
werden können, deren Füllstoff aus einem Gemisch aus feinfaserigem Asbest und langen
Zellstoffasern
besteht, wobei vorzugsweise neben etwa 3o bis 5oo/o
Phenolharz ein Gemenge aus etwa 2 Teilen feinfaserigem Asbest und r Teil Zellstofffasern
verwendet wird. Eine weitere Besserung der 1?igenschaften der elektrotechnischen
Fertigerzeugnisse läßt sich erfindungsgemäß noch dadurch erzielen, daß man neben
den vorstehend genannten beiden Füllstoffen noch einen Zusatz von Glimmerniehl verwendet,
so daß das zu verwendende Füllstoffgemisch also aus kurzfaserigem Asbest, Glmmermehi
und langen Zellstoffasern besteht. Insbesondere haben sich für die Herstellung von
Kollektoren und Schalterwalzen Preßmassen bewährt, die neben 3o bis 5oo/o Phenolharz
ein Genenge aus etwa 2 Teilen feinfaserigem Asbest, 3 Teilen Glimmermehl und i Teil
langfaserigem Zellstoff in zerfaserter Form enthalten.
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Dieses Ergebnis ist überraschend, -weil man erwarten mu.ßte, daß Preßstoffe
der genannten Zusammensetzung infolge ihres Gehaltes an Zellstoff die für die Herstellung
und den Betrieb von-Kollektoren und Schalterwalzen erforderlichen elektrischen und
thermischen Eigenschaften gegenüber den bekannten, ausschließlich mineralische Füllstoffe
enthaltenden Preßmassen einbüßen -würden. Diese Preßstoffteile müssen eine hohe
Durchschlagsfestigkeit aufweisen, weil Kollektoren und Schalterwalzen auch für hohe
Spannungen eingesetzt werden. Sie dürfen nicht zur Bildung von Kriechfunkenstrecken
oder Köhlebrücken neigen, -weil an den Kollektoren während des Betriebes eine mehr
oder -weniger starke Funkenbildung stattfindet und bei den Schalter-valzen beim
Übergang des Kontaktes vom laetallsegment auf den Preßstoff durch den Üffnungsfunken
ähnliche Beanspruchungen auftreten. Eine hohe Wärmebeständigkeit von Preßstofftragkörpern
für Kommutatoren und Kollektoren ist nicht nur erforderlich wegen der Erwärmung
-während des Betriebes, sondern auch wegen der starken Wärmebeanspruchung während
der Herstellung. Die Kollektoren -werden nämlich vor dem Einlöten der Kontaktfahnen
einige Zeit in ein auf 25o bis 22ö° erhitztes Zinnbad eingetaucht und auf diese
Weise verzinnt. Es zeigt sich, daß aus den Preßmassen gemäß der Erfindung I,#'-ollektoren
gepreßt werden können, die diesen hohen Beanspruchungen wider Erwarten gut standhalten.
Noch wichtiger ist jedoch die Feststellung, daß aus diesen Massen gepreßte Formkörper
infolge ihrer Zähigkeit den durch die Schwindung auftretenden Spannungen in solchem
Maße widerstehen, daß die Gefahr der Rißbildung auch bei der Herstellung größerer
Kollektoren oder Schalterwalzen nicht mehr besteht. Als weiterer Vorteil kommt hinzu,
daß diese Preßkörper infolge ihrer hohen Kerbzähigkeit und ihrer guten Zugfestigkeit
den beträchtlichen mechanischen Beanspruchungen gewachsen sind, die bei Kollektoren
und Kommutatoren im Betriebe infolge der hohen Umfangsgeschwindigkeit auftreten.
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Die Herstellung der Preßmasse gemäß der Erfindung erfolgt in bekannter
Weise unter Verwendung von Resolen oder Novolaken und Hexamethylentetramin als Bindemittel,
dem erfindungsgemäßen Füllstoffgemisch und anderen üblichen Zusatzstoffen.
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Beispiel r Aus 2o Teilen Phenolnovolak; 3 Teilen Hexarnethylentetramin,
io Teilen Zellstoff in zerfaserter Form, 2o Teilen feinfaserigem Asbest, o,5 Teilen
Schmiermittel wird in bekannter Weise durch Heißwalzen eine Preßmasse hergestellt.
Sie ist zum Heißpressen oder Heißspritzen von Konstruktionselementen geeignet, die
bei normaler elektrischer Beanspruchung hohe Wärmefestigkeit aufweisen müssen, z.
B. Schalterwalzen oder Spezialgerätestecker.
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Beispiele Eine in üblicher Weise aus 35 Teilen Phenolnovo-Jak, 5,2
Teilen Hexamethylentetramin, io Teilen zerfasertem Zellstoff, 2o Teilen feinfaserigem
Asbest, 3o Teilen Glimmermehl, r Teil Schmiermittel hergestellte Preßmasse wird
in bekannter Weise durch Heißpressen oder -spritzen zur Herstellung ülektrotechnischer
Konstruktionselemente mit hoher \@T ärmebeständigkeit und guter Durchschlagsfestigkeit,
z. B. Kollektoren oder Kabelschuhe für Zündkerzen, verwendet.
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1n der Zeichnung ist in Fig. i ein Kollektor, in Fig.2 eine Schaltwalze
dargestellt, wie sie erfindungsgemäß beispielsweise hergestellt werden können. Die
mit Buchstaben bezeichneten Teile sind hei Fig. i : a Kupferlamellen; b Glimmerplättchen,
e Preßstoff, d Metalleinlage, bei Fig. 2: e Preßstoff, f Stahlwelle.
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Es ist bereits aus der französischen Patentschrift 697 436 bekannt,
ein aus faserigem oder pulverförmigem Asbest und Papierfasern bestehendes Füllstoffgemisch
zur Herstellung phenolhärzhaltiger Preßmassen zu verwenden. Die in dieser Patentschrift
beschriebenen Preißmassen sollen z. B. zur Herstellung schlagfester Schilder oder
anderer schwer zerbrechlicher Gegenstände dienen, die in der Bildhauerei verwendet
werden oder unter anderem als Ersatz für Eisenblechgegenstände dienen sollen, denen
gegenüber sie sich durch ihre Leichtigkeit und Rostfestigkeit auszeichnen. Aus diesen
Hinweisen, die sich ausschließlich auf mechanische Eigenschaften der Preß'körper
beziehen, konnte in keiner Weise entnommen oder abgeleitet werden, daß sich ein
aus feinfaserigem Asbest und Zellstofffasern bestehendes Füllstoffgemisch hervorragend
zur Herstellung elektrotechnischer Konstruktionselemente unter Erzielung der verlangten
elektrischen und thermischen Eigenschaften eignen würde, obwohl hieran von vornherein
wegen der Gegenwart von Zellstoffasern aus den bereits vorstehend angegebenen Gründen
starke Zweifel gehegt werden mußten.
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Die -Verwendung von Glimmermehl als Füllstoff für Phenolharzmassen,
welche elektrotechnischen Zwecken dienen sollen, ist bereits aus der Zeitschrift
»Kunststofftechnik und Kunststoffanwendung« 1939, S- 2a-5, rechte Spalte,
2. Abs., bekannt.
Das vorliegend beanspruchte, aus feinfaserigem
Asbest. Zellstoffasern und Glimmermehl bestehende I#üllstofigemiscli stellt demgegenüber
eine .Neuerung dar, deren vorzügliche Brauchbarkeit nicht ohne weiteres vorausgesehen
werden konnte. Die Fortschrittlichkeit des neuen Gemisches gegenüber der blolaen
Verwendung von Glimmermehl ist insbesondere in der wesentlichen Verbesserung der
mechanischen Eigenschaften der Preßkörper zu erblicken, ohne daß andererseits die
elektrischen oder thermischen Eigenschaften eine Verschlechterung erfahren.