Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft elektrisch isolierte Spulen,
die in rotierenden elektrischen Maschinen und Transformatoren
verwendet werden und insbesondere elektrisch isolierte
Spulen, bei denen ein imprägnierender Lack wiederholt für die
Isolierschicht verwendet wird.
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Der Bedarf an kleineren und leichteren rotierenden
elektrischen Maschinen für Fahrzeuge und allgemeine
industrielle Anwendungen ist größer denn je. Die bei diesen Maschinen
verwendeten elektrisch isolierten Spulen müssen
Hochspannungen isolieren können und eine hohe Wärmebeständigkeit
aufweisen.
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Die Isolierschichten dieses Typs elektrisch isolierter
Spulen enthalten einen aus anorganischen oder organischen
Webstoffen (wie Glasfasern oder Polyamid) hergestellten
gewebten oder nicht gewebten Stoff und ein aus Glimmer, einem
organischen hochpolymeren Film und Bindemittelharzen
hergestelltes Isolierbandmaterial. Diese Materialien werden bis
zur angegebenen Dicke um den Leiter gewickelt, um die
Deckschicht zu bilden. Als nächstes wird ein wärmehärtender Lack
mit einer geringen Viskosität (wie ein ungesättigtes
Polyesterharz, Epoxidharz oder Siliconharz) in die Deckschicht
vakuum- oder druckimprägniert und härten gelassen.
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Epoxidharze werden weitverbreitet als imprägnierender
Lack verwendet, weil sie insgesamt gute Eigenschaften
aufweisen. Wenngleich Epoxidharze viele verschiedene
Härteigenschaften aufweisen, weisen sie alle eine geringe Viskosität
und gute Imprägniereigenschaften auf, und sie sind leicht zu
handhaben. Weil die verschiedenen Eigenschaften der
gehärteten Harze weiterhin gut sind, werden Säureanhydrid-Epoxidharze
geringer Viskosität und härtende Epoxidharze
weitverbreitet verwendet.
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Wenngleich die Gebrauchsdauer von
säureanhydrid-härtenden Epoxidharzen lang ist, ist ihre Härtezeit auch lang, so
daß Härtebeschleuniger verwendet werden. Im allgemeinen
steigt die Viskositätserhöhungsrate an, wenn
Härtebeschleuniger direkt zu Harzen hinzugefügt werden, so daß die Zeit, in
der die Harze zum Imprägnieren verwendet werden können
(Gebrauchsdauer) verkürzt ist. Daher wurden verschiedene
Typen von Härtebeschleunigern mit hohem Potential entwickelt,
so daß die Gebrauchsdauer imprägnierender Lacke selbst nach
dem Hinzufügen der Beschleuniger lang bleibt.
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Beispielsweise sind die folgenden Beschleuniger
wohlbekannt: Imidazolverbindungen, Bortrifluoridaminverbindungen,
quaternäre Phosphoniumverbindungen, tertiäre Amine und
Epoxidadditions-Reaktionsprodukte, Tetraphenylborkomplexe,
verschiedene Metallacetylacetonate, Naphthensäuremetallsalze und
Octansäuremetallsalze.
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Ein weiteres vorgeschlagenes Verfahren besteht darin,
Beschleuniger in Kapseln einzubringen und diese Kapseln dann
in das Harz zu geben. Diese Kapseln werden aufgelöst, wenn
das Harz auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird, und der
Beschleuniger wird dann in dem Harz aufgelöst. Die Kapseln
neigen zum Brechen, wenn das Harz gerührt wird, wodurch
jedoch die Gebrauchsdauer verringert wird, und sie neigen
auch dazu, auf den Boden des Harzes zu sinken, wenn sie
gelagert werden, so daß die Wirksamkeit des Beschleunigers
verringert ist. Dieses Verfahren war wegen dieser
unerwünschten Eigenschaften für den praktischen Gebrauch nicht
zufriedenstellend.
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Wenn Härtebeschleuniger mit hohem Potential zu
imprägnierenden Lacken hinzugefügt werden, werden die Härtzeiten
wegen der niedrigen Härtfähigkeit der Beschleuniger länger.
Wenn diese Beschleuniger mit einem herkömmlichen Wärmehärten
verwendet werden, neigt das in die Isolierschicht
imprägnierte Harz dazu, herauszulecken.
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Beispielsweise haben die verschiedenen
Metallacetylacetonate, Naphthensäuremetallsalze und Octansäuremetallsalze
ein sehr gutes Potential, jedoch schlechtere
Härteigenschaften. Beim oben beschriebenen Wärmehärten leckt das in die
Isolierschicht imprägnierte Harz während des Härtens heraus,
so daß die Leistungsfähigkeit der Isolierschicht nicht immer
ausreichend ist.
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Aus diesen Gründen werden Härtebeschleuniger gewöhnlich
auf der Isolierbandseite hinzugefügt, statt daß sie zu den
imprägnierenden Lacken hinzugefügt werden. Die weiter unten
beschriebenen drei Verfahren werden zum Erreichen dieses
"Streichens" verwendet.
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(1) Hinzufügen von Härtebeschleuniger zum
Bindemittelharz, wenn das Isolierband hergestellt wird.
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(2) Hinzufügen von Härtebeschleuniger zum Isolierband
durch Eintauchen des Bands in die Härtebeschleunigerlösung.
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(3) Nach dem Wickeln des Isolierbands um den
Spulenleiter erfolgendes Hinzufügen von Härtebeschleuniger zur
Isolierbandschicht durch Imprägnieren der Isolierbandschicht
mit Härtebeschleuniger.
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Wenn eine isolierende Spule mit einem der oben
angegebenen Verfahren hergestellt wird, wird der Härtebeschleuniger
jedoch mit dem Lack von der Oberfläche der Isolierschicht der
Spule gemischt, so daß die Beschleunigermenge gering ist.
Daher härtet der Lack auf der Oberfläche der Isolierschicht
nicht ausreichend, und die Oberfläche der Spule bleibt
abhängig von den Umständen mit ungehärtetem Lack klebrig.
Weiterhin steigt die Menge des aus der Isolierschichtoberfläche
herausleckenden Lacks an, so daß die Leistungsfähigkeit der
isolierenden Spule nicht ausreichend sein wird.
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Daher ist es zum Erreichen der Diversifikation, der
erhöhten Produktivität und der Rationalisierung elektrisch
isolierter Spulen mit imprägniertem Lack einfacher,
imprägnierenden Lack mit hinzugefügtem Härtebeschleuniger zu
verwenden, statt Härtebeschleuniger zu der Isolierschicht
hinzuzufügen.
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Beispiele bekannter Verfahren zum Herstellen elektrisch
isolierter Spulen sind beispielsweise in US 4 254 351 A und
US 4 113 791 A offenbart.
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Bei den erwähnten herkömmlichen Verfahren zum Herstellen
elektrisch isolierter Spulen durch imprägnierenden Lack in
der Isolierschicht konnte weder das Verfahren zum Aufbringen
von Härtebeschleuniger auf das Isolierband noch das Verfahren
zum Hinzufügen von Beschleunigern mit hohem Potential, wie
verschiedene Metallacetylacetonate, Naphthensäuremetallsalze
und Octansäuremetallsalze, zum imprägnierenden Lack die
Anforderungen an die Gebrauchsdauer des imprägnierenden Lacks
und die Leistungsanforderungen der isolierenden Spule nach
dem Härten erfüllen.
Zusammenfassung der Erfindung
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Der Zweck dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Herstellung einer sehr zuverlässigen elektrisch
isolierenden Spule bereitzustellen, bei dem eine lange
Gebrauchsdauer des imprägnierenden Lacks erhalten bleibt und die Menge
des aus den isolierenden Spulen herausleckenden
imprägnierenden Lacks verringert wird und bei dem die isolierenden Spulen
mit einer gleichmäßigen Isolierschicht versehen werden.
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Die wesentlichen Punkte dieser Erfindung zum Erreichen
des oben angegebenen Zwecks sind die folgenden:
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Bei der Herstellung Isolierschichten aufweisender
elektrisch isolierter Spulen wird ein isolierendes Material zur
Bildung eines isolierenden Substrats um einen elektrischen
Leiter gewickelt, und es wird dann aus wärmehärtendem Harz
bestehender imprägnierender Lack auf das isolierende Substrat
aufgebracht und gehärtet.
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Bei diesem Verfahren zur Herstellung elektrisch
isolierender Spulen besteht der imprägnierende Lack aus
säureanhydrid-härtenden Epoxidharzelementen, die latente
Beschleuniger aufweisen. Diese Beschleuniger benötigen mehr als 30
Tage, damit sich ihre ursprüngliche Viskosität während des
Lagerns bei 25ºC um das Dreifache erhöht. Nach dem Imprägnieren
des isolierenden Substrats mit dem Lack wird das
Substrat auf eine Temperatur erwärmt, bei der bewirkt wird,
daß der imprägnierende Lack an der Oberfläche des
isolierenden Substrats in weniger als 30 Minuten seine Fließfähigkeit
verliert, um den Lack vorzuhärten. Als nächstes wird der Lack
bei einer Temperatur gehärtet, die um mindestens 10ºC
niedriger ist als die Vorhärtetemperatur. Dies ist das Merkmal
dieses Herstellungsverfahrens.
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Die Vorhärtetemperatur liegt vorzugsweise zwischen 170
und 250ºC.
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Der oben erwähnte imprägnierende Lack besteht aus
säureanhydrid-härtenden Epoxidharzkomponenten, denen ein
hochlatenter Beschleuniger hinzugefügt ist. Zusätzlich wird die
Oberfläche der Isolierschicht bei einer Temperatur
vorgehärtet, bei der bewirkt wird, daß der imprägnierende Lack
innerhalb von 30 Minuten nach dem Aufbringen seine Fließfähigkeit
verliert, und das restliche Härten wird bei einer Temperatur
stattfinden gelassen, die um mindestens 10ºC niedriger ist
als die Vorhärtetemperatur. Hierdurch wird eine lange
Gebrauchsdauer des imprägnierenden Lacks und eine gute
Leistungsfähigkeit der elektrisch isolierenden Spule ermöglicht.
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Der latente Beschleuniger wird aus
Metallacetylacetonaten, Metallbenzoylacetonat, Metallnaphthenaten und
Metalloctanaten ausgewählt. Zu 100 Teilen imprägnierenden Lacks
werden 0,05 bis 2 Teile latenten Beschleunigers (vorzugsweise
0,1 bis 0,5 Teile) hinzugefügt. Dieser latente Beschleuniger
wird in warmem Säureanhydrid aufgelöst und dann zur Bildung
von Lack mit Epoxidharz gemischt. Das isolierende Material
des elektrischen Leiters wird mit diesem Lack imprägniert,
und es wird zum Vorhärten des Lacks erwärmt, so daß der Lack
auf der Oberfläche der Isolierschicht innerhalb von 30
Minuten seine Fließfähigkeit verliert. Die Erwärmungstemperatur
liegt zu dieser Zeit zwischen 170 und 250ºC, vorzugsweise
zwischen 180 und 230ºC.
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Nach dem Vorhärten wird die Isolierschicht bei einer
Temperatur härten gelassen, die um mindestens 10ºC niedriger
als die Vorhärtetemperatur ist.
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Bei dieser Erfindung verliert der imprägnierende Lack
seine Fließfähigkeit wegen der Vorhärtetemperatur, die höher
als die Härtetemperatur ist. Hierdurch wird verhindert, daß
der in die Isolierschicht imprägnierte Lack herausleckt, und
es wird dadurch die Leistungsfähigkeit der Isolierschicht
verbessert, so daß eine sehr zuverlässige elektrisch
isolierte Spule hergestellt werden kann.
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Weiterhin kann die Gebrauchsdauer des Lacks durch die
Verwendung latenter Beschleuniger verbessert werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die Eigenheiten dieser Erfindung werden durch
Ausführungsformen erklärt. Die Abkürzungen der bei den
Ausführungsformen verwendeten Epoxidharze, Härtemittel und
Härtebeschleuniger sind weiter unten aufgelistet.
[Epoxidharze]
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1) YL-932 (Mitsubishi Petrochemical/Shell-Epoxidharz-
Produktname): 1,1,3-Trismethan [p-(2,3-Epoxypropoxy)-Phenyl]
(trifunktionell): Epoxidharz-Äquivalent 161
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2) L-2832 (Mitsubishi Petrochemical/Shell-Epoxidharz-
Produktname): Mischung von trifunktionellem und
bifunktionellem Bisphenol-A-Epoxidharz: Epoxidharz-Äquivalent 180
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3) DER-332 (Produktname von Dow Chemical):
Bifunktionelles Bisphenol-A-Epoxidharz: Epoxidharz-Äquivalent 175
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4) EXA-4750 (Dai Nippon Ink & Chemicals Inc.):
Trifunktionelles Naphthalen-Ring-Epoxidharz: Epoxidharz-Äquivalent
187
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5) HP-4032 (Dai Nippon Ink & Chemicals Inc.): Bifunktionelles Naphthalen-Ring-Epoxidharz: Epoxidharz-Äquivalent 151
[Säureanhydrid-Härtemittel]
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1) MHAC-P (Produktname von Hitachi Kasei Kogyo):
Methylhymicsäureanhydrid: Anhydrid-Äquivalent 178
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[Malaymid]
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2) MP-2000X (Produktname von Mitsubishi Petrochemical):
Multifunktionelles Malaymid
[Härtebeschleuniger]
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1) Co(III)AA (Aldrich): Kobalt(III)acetylacetonat
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2) Mn(III)AA (Wako Junyaku Kogyo):
Mangan(III)acetylacetonat
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3) MnNA (Nippon Kagaku Sangyo): Naphthensäuremangan
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4) ZnNA (Nippon Kagaku Sangyo): Naphthensäurezink
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5) MnOC (Nippon Kagaku Sangyo): Octansäuremangan
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6) 2E4MZ (Produktname von Shikoku Kasei Kogyo): 2-Ethyl-
4-methylimidazol
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7) 2PZ-CN (Produktname von Shikoku Kasei Kogyo):
1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol
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8) TPP-K (Tokyo Ohka Kogyo): Tetraphenylphosphin,
Tetraphenylborat
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9) BF&sub3;-MEA (Hashimoto Kasei Kogyo):
Bortrifluoridmonoethylamin
(1) Herstellen des Isolierbands
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Die Bindemittellösung zum Herstellen von Isolierband war
eine Methylethylketon-(MEK)- und Tetrahydrofuran-(THF)-Lösung
(Mischungsverhältnis: 50 : 50 auf einer Gewichtsbasis), wobei
YL-932 und MP-2000X (Mischungsverhältnis: 70 : 30 auf einer
Gewichtsbasis) darin aufgelöst waren, so daß die Dichte des
nichtflüchtigen Teils etwa 20 Prozent des Gewichts betrug.
Die Bindemittellösung wurde verwendet, um ein
ungebranntes weiches laminiertes Glimmerplättchen und ein Glasgewebe
zu verkitten, und die Lösungsmittel wurden verdampfen
gelassen. Das glasverstärkte Glimmerband (Isoliermaterial) wurde
so hergestellt, daß die nichtflüchtigen Elemente des
Bindemittels etwa 10 Gewichtsprozent betrugen (auf der Basis des
Gesamtgewichts des Isoliermaterials). Dieses Isoliermaterial
wurde zerteilt, um ein 25 mm breites Band herzustellen.
(2) Herstellen eines isolierenden Spulen-Imprägnierlacks
Epoxidharzmischung (A)
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Die verschiedenen Härtebeschleuniger wurden dem
Säureanhydrid-Härtemittel (MHAC-P) hinzugefügt, so daß ihr Anteil
(in Gewichtsprozent) in bezug auf den Gesamtharzanteil so
war, wie in Tabelle 1 dargestellt ist, und das Härtemittel
wurde dann erwärmt und gemischt, um es aufzulösen (nicht
aufgelöster Stoff wurde unverändert gelassen). Nachdem das
Härtemittel wieder auf die Zimmertemperatur zurückgekehrt
war, wurde die L-2832- und DER-332-Epoxidharzmischung mit
einem Verhältnis 30 : 70 (Gewichtsverhältnis) gemischt. Das
Mischungsverhältnis zwischen dem Säureanhydrid-Härtemittel
(MHAC-P) und der Epoxidharzmischung betrug 1,05 : 1.
Epoxidharzmischung (B)
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Die verschiedenen Härtebeschleuniger wurden dem
Säureanhydrid-Härtemittel (MHAC-P) hinzugefügt, so daß ihr Anteil
(in Gewichtsprozent) in bezug auf den Gesamtharzanteil so
war, wie in Tabelle 1 dargestellt ist, und das Härtemittel
wurde dann erwärmt und gemischt, um es aufzulösen. Nachdem es
wieder auf die Zimmertemperatur zurückgekehrt war, wurde die
EXA-4750- und HP-4032-Mischung mit einem Verhältnis 20 : 80
(Gewichtsverhältnis) gemischt. Das Mischungsverhältnis
zwischen dem Säureanhydrid-Härtemittel (MHAC-P) und der
Epoxidharzmischung betrug 1, 1 : 1.
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(a) Messen der Zeit, in der der imprägnierende Lack
aufhört, flüssig zu sein: Die Zeit, die erforderlich war,
damit der Lack in einem Prüfröhrchen seine Fließfähigkeit
verlor, wenn er in ein Ölbad konstanter Temperatur gegeben
war, wurde gemessen.
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(b) Zustand und Gebrauchsdauer des imprägnierenden
Lacks:
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Achtzig ml imprägnierenden Lacks wurden in eine 100-ml-
Schraubflasche gegeben, und der Zustand des bei einer
konstanten Temperatur von 25ºC gelagerten Harzes wurde
überwacht. Falls der Härtebeschleuniger gut verteilt war und
nicht auf den Boden gesunken ist, wurde er als
zufriedenstellend angesehen. Falls das Harz mehr als 30 Tage
benötigte, um seine Viskosität auf das Dreifache zu erhöhen,
wurde die Gebrauchsdauer nach oben korrigiert, und falls es
weniger als 30 Tage benötigte, wurde sie nach unten
korrigiert.
(3) Herstellen der elektrisch isolierenden Spule
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Das oben in (I) erwähnte Isolierband wurde fünfmal um
50 mm breite, 10 mm dicke und 250 mm lange Kupferleiter
gewickelt und dann bei 110ºC für fünf Stunden vorgetrocknet.
Als nächstes wurden die Bänder in einem Vakuum mit dem oben
in (2) erwähnten imprägnierenden Lack imprägniert. Diese
imprägnierten Spulen wurden in einen Wärmehärtofen gegeben,
wobei die langen Seiten nach oben und nach unten und nach
links zeigten, so daß sie bei den in den Tabellen 2 bis 5
angegebenen Härtbedingungen härteten, um die Isolierschichten
für die Modellspulen herzustellen. Die Temperatur der
Isolierschichtflächen wurde durch Befestigen der Enden von
Thermoelementen an der oberen Fläche der Isolierschichten
gemessen.
[Ausführungsformen 1 bis 5, Vergleiche 1 bis 5]
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Die Ofentemperatur wurde als 210ºC vorgegeben. Die mit
Lack imprägnierten isolierten Spulen wurden für eine Stunde
in den Ofen gegeben. Die Temperatur wurde dann über 30
Minuten auf 180ºC verringert, und die isolierten Spulen wurden
dann für 15 Stunden bei dieser Temperatur härten gelassen.
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Die Härtbedingungen der isolierten Spulen, das Aussehen
der Isolierschicht und die Harzanteilsverhältnisse in der
oberen und der unteren Isolierschicht sind in Tabelle 2
dargestellt.
[Ausführungsformen 6 bis 10, Vergleiche 6 bis 10]
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Die isolierten Spulen wurden in den Ofen gegeben, und
die Ofentemperatur wurde dann in zwei Stunden von der
Zimmertemperatur auf 230ºC erhöht, und die isolierten Spulen
wurden bei dieser Temperatur für eine Stunde im Ofen
gehalten. Daraufhin wurde die Temperatur über 30 Minuten auf
210ºC verringert, und die isolierten Spulen wurden dann für
15 Stunden bei dieser Temperatur härten gelassen.
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Die Härtbedingungen der isolierten Spulen, das Aussehen
der Isolierschicht und die Harzanteilsverhältnisse in der
oberen und der unteren Isolierschicht sind in Tabelle 3
dargestellt.
[Ausführungsformen 11 bis 15, Vergleiche 11 bis 15]
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Die isolierten Spulen wurden in den Ofen gegeben, und
die Ofentemperatur wurde in 1,5 Stunden von der
Zimmertemperatur auf 210ºC erhöht, und die isolierten Spulen wurden
dann für 15 Stunden bei 210ºC härten gelassen.
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Die Härtbedingungen der isolierten Spulen, das Aussehen
der Isolierschicht und die Harzanteilsverhältnisse in der
oberen und der unteren Isolierschicht sind in Tabelle 4
dargestellt.
[Vergleiche 16 bis 25]
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Die isolierten Spulen wurden in den Ofen gegeben, und
die Ofentemperatur wurde in einer Stunde von der
Zimmertemperatur auf 130ºC erhöht. Nach dem für fünf Stunden
erfolgenden Erwärmen auf 130ºC wurde die Temperatur in 30 Minuten
auf 150ºC erhöht. Die isolierten Spulen wurden für fünf
Stunden auf diese Temperatur erwärmt, die Temperatur wurde
dann in 30 Minuten auf 180ºC erhöht, und die Spulen wurden
dann für 15 Stunden bei dieser Temperatur härten gelassen
(herkömmliches abgestuftes Härten). Nach dem Härten wurden
die Öfen in allen Fällen in fünf Stunden bis auf die
Zimmertemperatur abkühlen gelassen.
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Die Härtbedingungen der isolierten Spulen, das Aussehen
der Isolierschicht und die Harzanteilsverhältnisse in der
oberen und der unteren Isolierschicht sind in Tabelle 5
dargestellt.
(a) Harzanteil in den isolierten Spulen
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Nach dem Härten wurden die isolierten Schichten
ausgeschnitten, in Gefäße gegeben und dann in elektrischen Öfen
auf 700ºC erwärmt. Der Harzanteil wurde anhand der Glimmer-
und Glasgewebereste berechnet. Falls der Harzanteil in der
oberen Isolierschicht über 95 Prozent derjenigen in der
unteren Isolierschicht war, wurde das Teil durchgelassen, und
falls dies nicht der Fall war, war es fehlerhaft.
(b) Untersuchung des Aussehens der Isolierschicht
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Die Oberflächen der Isolierschichten der Modellspule
wurden nach den oben erwähnten Aushärtprozessen durch
Betrachten auf eine Fehlfärbung und eine Faltenbildung
geprüft. Dieser Test wurde bestanden, falls es keine
Schwärzung, keine Blasenbildung und keine Faltenbildung gab.
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Durch Hinzufügen von Metallacetylacetonaten,
Naphthensäuremetallsalzen und Octansäuremetallsalzen zum
imprägnierenden Lack und durch Verwenden der Härtungsverfahren gemäß
dieser Erfindung werden klar elektrisch isolierte
Spulenschichten hergestellt, die eine bessere Funktionsweise
aufweisen als dies bei herkömmlichen Techniken der Fall ist.
Dies ist besonders bei einem statischen Wärmehärten der Fall,
bei dem der Unterschied zwischen dem Harzanteil in der oberen
und der unteren Isolierschicht kleiner ist als bei
herkömmlichen Verfahren, so daß sehr zuverlässige Isolierschichten
erzeugt werden können. Weiterhin wurden die
Aushärteigenschaften verbessert und ist auch das Aussehen besser.
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Die Modellspulen bei diesen Tests wurden in einem
statischen Zustand gehärtet, falls sie jedoch beim Aushärten
gedreht werden, ist der Harzanteil in den Isolierschichten
sogar noch gleichmäßiger, so daß dieses Verfahren
wünschenswert ist.
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Die Anstiegsrate der Anfangstemperatur und die maximale
zum Härten isolierter Spulen verwendete Temperatur hängen vom
Typ und von der Menge des verwendeten Härtebeschleunigers ab,
so daß diese so festgelegt werden können, daß die
Fließfähigkeit im imprägnierenden Lack in der Isolierschicht in 30
Minuten verlorengeht. Zusätzlich zu den hier angeführten
Beispielen können Infrarotlampen zum sogar in noch kürzerer
Zeit erfolgenden Aushärten der Oberfläche der
Isolierschichten verwendet werden.
Tabelle 1
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* O: Gut x: Segmente, fehlerhafte Verteilung
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** O: 30 Tage oder länger x: Weniger als 30 Tage
Tabelle 2
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* (Oberseite/Unterseite) · 100
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O: 95 Prozent oder mehr x: Weniger als 95 Prozent
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** O: Gut
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x: Isolierschichtoberfläche geschwärzt, weist Blasen oder Falten auf.
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
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Falls der Anteil des Härtebeschleunigers gering ist, muß
die Rate der Erhöhung der Anfangstemperatur im allgemeinen
beschleunigt und erhöht werden, bei säureanhydrid-härtenden
Epoxidharzen ist jedoch eine maximale Härtetemperatur von
unter 250ºC wünschenswert. Weiterhin ist die Gebrauchsdauer
im allgemeinen länger, falls weniger Härtebeschleuniger
verwendet wird, die Härtezeit wird jedoch länger und die
verschiedenen Eigenschaften des härtenden Materials
verschlechtern sich leicht.
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Falls die Anfangstemperatur überdies höher als 200ºC
ist, haben herkömmliche Härtebeschleuniger bewirkt, daß das
Harz schwarz wird und Blasen bildet. Die latenten
Beschleuniger bei dieser Entdeckung rufen keine Schwärzung oder
Blasenbildung hervor, und sie können gute Isolierschichten
erzeugen.
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Wenngleich dies bei dieser Erfindung von der
ursprünglichen Härtetemperatur und dem Typ und dem Anteil des
Härtebeschleunigers abhängt, wird das Härten bei einer Temperatur
vorgenommen, die mindestens 10 Grad niedriger als die
Anfangstemperatur ist, wenn die Fließfähigkeit des Lacks auf
der Spulenoberfläche verlorengegangen ist.
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Wenngleich es viele verschiedene säureanhydrid-härtende
imprägnierende Epoxidharze gibt, ist es erforderlich, daß das
Harz beim Härten nicht abgebaut wird, wenn die Tatsache
berücksichtigt wird, daß sie gehärtet werden, indem sie
schnell hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Daher ist ein
Harz mit einer hohen Abbautemperatur wünschenswert. Falls die
Säureanhydridmischung innerhalb eines herkömmlichen
Verhältnisses liegt, ist sie nicht auf jene aus den
Ausführungsformen beschränkt.
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Als Härtebeschleuniger, die direkt zu imprägnierenden
Lacken hinzugefügt werden können, ermöglichen
Metallacetylacetonate, Naphthensäuremetallsalze und Octansäuremetallsalze
eine lange Gebrauchsdauer des Harzes und stabile
Lagereigenschaften, sie weisen jedoch schlechtere Härtungseigenschaften
auf. Selbst dann, wenn diese mit dieser Erfindung verwendet
werden, kann jedoch verhindert werden, daß sie aus der
imprägnierten Isolierschicht auslecken, so daß eine
gleichmäßige Harzschicht erhalten werden kann und eine gute
isolierende Spule möglich ist.
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In den Ausführungsformen sind Beispiele angegeben, bei
denen Härtebeschleuniger mit isolierendem Lack gemischt
wurden, die Zwecke dieser Erfindung können jedoch auch durch
Hinzufügen von Härtebeschleunigern zum isolierenden Material
erreicht werden.
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Diese Erfindung kann das Herauslecken aus mit Lack
imprägnierten Isolierschichten verhindern, so daß das
Herstellen isolierender Spulen mit einem gleichmäßigen
Harzanteil in den oberen und unteren Teilen möglich ist und
elektrisch isolierte Spulen mit einer hohen Zuverlässigkeit
erhalten werden können.