DE868013C - Elektrotechnische Konstruktionselemente - Google Patents

Description

• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (3)

1. PATL:XTANSPRCCHE: i. Elektrotechnische Konstruktionselemente, wie insbesondere Kommutatoren, Kollektoren, Schalterwalzen, bestehend aus heißverpreßter bzw. heißverspritzter füllstofflialtiger Phenolliarzinasse mit darin eingelagerten -Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff der Phenolharzmasse aus einem Gemenge von feinfaserigem Asbest und Zellstoffasern sowie gegebenenfalls sonstigen üblichen Zusatzstoffen besteht.
2. 2. Elektrische Konstruktionselemente gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der feinfaserige Asbest und der langfaserige Zellstoff, letzterer in zerfaserter Form, etwa im Verhältnis von 2 : i Gewichtsteilen im Füllstoffgeinisch der Preßmasse vorliegen.
3. 3. Elektrotechnische Konstruktionselemente nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Ffillstoftgemisch aus feinfaserigem Asbest und Zellstoffasern noch Glimmerinehl vorhanden ist. . Elektrische Konstruktionselemente gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feinfaserige Asbest, das Glimmermehl und der langfaserige Zellstoff, letzterer in zerfaserter Form, etwa im Verhältnis von 2 : 3 : i Gewichtsteilen im Füllstoffgemisch der Preßmasse vorliegen.