DE1248152B

DE1248152B - Commutator for electrical machines with hub and pressure rings and mica as lamellar insulation, in which an electrically insulating filler material is poured into the cavities between the lamellar ring, hub and pressure rings

Info

Publication number: DE1248152B
Application number: DE1960S0071417
Authority: DE
Inventors: Dr Ingo Iglisch; Carl Reimer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1960-11-25
Filing date: 1960-11-25
Publication date: 1967-08-24

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIrHOIr

H02k
Deutsche KI.: 21dl-59H02k
German KI .: 21dl-59

Nummer:Number:

Aktenzeichen:File number:

Anmeldetag:Registration date:

P 12 48 152.6-32 (S 71417)P 12 48 152.6-32 (S 71417)

25. November I960November 25, 1960

24. August 1967August 24, 1967

20. August 197020th August 1970

Auslegetäg:Display day:

Ausgabetag:Issue date:

Patentschrift weicht von der Auslegeschrift abThe patent specification differs from the patent specification

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kommutator für elektrische Maschinen mit Nabe und Druckringen und Glimmer als Lamellenisolation, bei dem in die Hohlräume zwischen Lamellenkranz, Nabe und Druckringen ein elektrisch isolierendes Füllmaterial eingegossen ist. -"··..The invention relates to a commutator for electrical machines with a hub and pressure rings and mica as lamellar insulation, in which in the cavities between the lamellar rim, hub and An electrically insulating filler material is cast in pressure rings. - "·· ..

Es ist bekannt, bei Kommutatoren elektrischer Maschinen die Lamellen in aushärtendes Kunstharz einzubetten und dadurch die stromführenden Teile allseitig zu isolieren. Bei derartigen Kommutatoren er_T folgt außer der Isolierung des Lamellenkranzes gegen eine Nabe durch das Kunstharz auch eine Isolierung der Anschlußfahnen gegen die Nabe und ein Einbetten der Lötstellen der Anschlußfahnen. Derartige Kommutatoren sind gegen Wassereinwirkung jedoch infolge des Wasseraufnahmevermögens der verwendeten Kunstharze empfindlich. Dieses Wasseraufnahmevermögen wird außerdem mit der betriebsmäßigen Erwärmung bei den üblicherweise verwendeten Kunstharzen, wie Phenol. Harnstoff, Melamin usw., größer, so daß es zu Rißbildungen und als Folge davon zu Betriebsstörungen kommen kann. Außerdem sind derartige Kommutatoren nur für kleine Maschinen brauchbar, da die Kunstharzeinbettung nicht nur elektrisch, sondern auch niechanisch beansprucht wird.In commutators of electrical machines, it is known to embed the lamellae in hardening synthetic resin and thereby insulate the current-carrying parts on all sides. In such commutators he _T follows not only the insulation of the lamellar ring from a hub by the synthetic resin, but also an insulation of the connection lugs from the hub and an embedding of the soldering points of the connection lugs. Such commutators are sensitive to the action of water due to the water absorption capacity of the synthetic resins used. This water absorption capacity is also increased with the operational heating of the synthetic resins commonly used, such as phenol. Urea, melamine, etc., larger, so that cracks can form and, as a result, malfunctions. In addition, such commutators can only be used for small machines, since the synthetic resin embedding is not only stressed electrically but also mechanically.

Eine solche mechanische Beanspruchung von isolierendem Kunstharz ist bei bekannten Kommutatoren mit Nabe und Druckringen wesentlich herabgesetzt, bei denen die Druckringe durch die als Niethülse ausgebildete Nabe gegen die Lamellen gedrückt sind. Solche Kommutatoren sind ebenfalls nur für kleinere Maschinen brauchbar, da auf diese Weise über die Druckringe kein so großer Druck übertragen werden kann, wie er bei größeren Maschinen für einen zentrischen Sitz der Lamellen benötigt wird. Hierfür ist bekanntlich bei größeren Maschinen ein Aufbau der Kommutatoren mit durch Schraubverbindung verspannten Druckringen erforderlich. Die Lamellen- und Nabenisolation dieser Kommutatoren besteht im allgemeinen aus schellackgebundenem Glimmer. Bei Überflutungen kann Wasser durch die üblicherweise aus geschichteten und nur mit wenig Binder verklebten GlimmerplättcKen bestehende Lamellenisolation sowie durch die nicht wasserdichte Pressung in die freien Hohlräume eindringen. Das eingedrungene Wasser kann bei diesen bekannten Kommutatoren mit durch Schraubverbindung verspannten Druckringen, deren Hohlräume nicht mit Füllmaterial ausgefüllt sind, nur durch intensive Trocknung ausgetrieben werden, wobei bei Eindringen von Seewasscr abgelagerte Salzrückstände nicht entfernt werden können.Such a mechanical stress of insulating Synthetic resin is significantly reduced in known commutators with hub and pressure rings, in which the pressure rings are pressed against the lamellae by the hub, which is designed as a rivet sleeve. Such commutators are also only usable for smaller machines, since in this way over the Pressure rings cannot transmit as great a pressure as it is for a centric one on larger machines Seat of the slats is required. This is known to be a structure of the larger machines Commutators with pressure rings clamped by screw connections required. The lamellar and the hub insulation of these commutators generally consists of shellac-bonded mica. at Flooding can water through the usually layered and glued with little binder Mica platelets existing lamellar insulation as well as the non-watertight pressing into the penetrate free cavities. The penetrated water can with these known commutators with pressure rings clamped by screw connections, the cavities of which are not filled with filler material can only be driven out by intensive drying, with the ingress of seawater Salt residues cannot be removed.

Kommutator für elektrische Maschinen mit Nabe und Druckringen und Glimmer als Lamellenisolation, bei dem in die Hohlräume zwischen Lamellenkranz, Nabe und Druckringen ein elektrisch isolierendes Füllmaterial eingegossen istCommutator for electrical machines with hub and pressure rings and mica as Lamella insulation, in which in the cavities between the lamellar ring, hub and pressure rings an electrically insulating filler material is cast

Patentiert für:Patented for:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München. 8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich. 8520 Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Carl Reimer, 8500 Nürnberg;Carl Reimer, 8500 Nuremberg;

Dr. Ingo Iglisch, 8502 ZirndorfDr. Ingo Iglisch, 8502 Zirndorf

Aufgabe der Erfindung ist es. bei Kommutatoren mit durch Schraubverbindung verspannten Druckringen das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Dies gelingt nach der Erfindung dadurch, daß bei Kommutatoren mit durch Schraubverbindung verspannten Druckringen zumindest zusätzlich ein elastisches Füllmaterial von geringem Wasseraufnahmevermögen. aber hoher Wärmebeständigkeit zum Eingießen auch in die Hohlräume zwischen der Nabe und den Anschlußfahnen sowie den Lamellen und zum Verkitten der Lötstellen der Anschlußfahnen verwendet ist. Zur Verbesserung der Haftfähigkeit des Füllmaterials an den metallischen Flächen des Kommutators ist es vorteilhaft, die metallischen Flächen in an sich bekannter Weise mit einer entsprechenden Grundierung zu versehen.It is the object of the invention. for commutators with pressure rings clamped by screw connections to prevent moisture penetration. This is achieved according to the invention in that with commutators with pressure rings braced by screw connections, at least an additional elastic filling material with a low water absorption capacity. but high heat resistance for pouring into the cavities between the hub and the terminal lugs as well as the lamellae and is used for cementing the soldering points of the connecting lugs. To the It is to improve the adhesion of the filler material to the metallic surfaces of the commutator advantageous, the metallic surfaces in per se known Way to provide an appropriate primer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt einen Kommutator im Längsschnitt.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows a commutator in longitudinal section.

Zwischen der Kommutatornabe 1 und dem Druckring 2 ist der Lamellenkranz 3 mittels der Schrauben 4 eingepreßt. Die den Lamellen 3 zugekehrten Flächen der Nabe 1 und des Druckringes 2 sind mit einer Isolation aus Glimmer 5 (z. B. Glimmerfolien) belegt. Auch die Lamellenisolation besteht z. B. aus Glimmerfolien. Es sind hierzu feinste Glimmerteilchen verwendet, deren Durchmesser nicht größer als 2 mm ist und die allseitig von einem Binder auf der Basis von Schellack, Epoxyd. Terephthalsäureester, vorzugsweise aber aus Silicon, eingeschlossen sind.Between the commutator hub 1 and the pressure ring 2 is the disk ring 3 by means of the screws 4 pressed in. The surfaces of the hub 1 and the pressure ring 2 facing the lamellae 3 are with an insulation made of mica 5 (e.g. mica foils). The lamellar insulation is also made, for. B. off Mica foils. For this purpose, the finest mica particles are used, the diameter of which is no greater than 2 mm and covered on all sides by a binder on the basis of shellac, epoxy. Terephthalic acid ester, but preferably made of silicone are included.

009 634 155009 634 155

Die durch den mechanischen Aufbau des Kommutators bedingten Hohlräume zwischen dem Lamellenkranz einerseits und der isolierten Nabe und dem isolierten Druckring andererseits sind mit Siliconkautschuk 6 ausgegossen. Auch der Raum zwischen den Anschlußfahnen 7 und der Nabe 1 ist mit Siliconkautschuk 8 ausgefüllt. Der Raum zwischen den Lötstellen 9 der Anschlußfahnen ist ebenfalls mit diesem Material ausgekittet. Zur Erzielung langer Kriechwege ist es vorteilhaft, auch die Stirnseite der to Nabe 10 mit der Füllmasse abzudecken. An den Stellen, an denen die Füllmasse mit Metall in Berührung kommt, sind die entsprechenden Teile mit einer Grundierung versehen, um die Haftfestigkeit des Füllmaterial an den Metallwänden zu gewährleisten. Es wird dazu beispielsweise eine Siliconharzlösung verwendet. 'The cavities between the disk ring caused by the mechanical structure of the commutator on the one hand and the insulated hub and the insulated pressure ring on the other hand are made with silicone rubber 6 poured out. The space between the connecting lugs 7 and the hub 1 is also made of silicone rubber 8 completed. The space between the soldering points 9 of the terminal lugs is also with this Material cemented out. To achieve long creepage distances, it is advantageous to also use the face of the to Cover hub 10 with the filling compound. At the points where the filling compound comes into contact with metal comes, the corresponding parts are provided with a primer to ensure the adhesive strength of the Ensure filler material on the metal walls. A silicone resin solution is used for this purpose, for example used. '

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß das Eindringen des Wassers in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kommutatqrteilen auch bei hoher und langer Wärmeeinwirkung weitgehend verhindert ist, so daß der Isolationswiderstand nach einer Überflutung nur unwesentlich absinkt. Die Elastizität des Füllmaterials gibt die Gewähr, daß einerseits die mechanischen Kräfteverhältnisse zwischen Lamellenkranz, Driickring und Nabe nicht beeinflußt werden und damit eine einwandfreie Zentrierung erhalten bleibt und daß sie andererseits allen Wärmedehnungen ohne neue Hohlraumbildung folgen kann.The invention offers the advantage that the penetration of the water in the spaces between the individual commutation parts even at high and long exposure to heat is largely prevented, so that the insulation resistance after flooding drops only insignificantly. The elasticity of the filling material ensures that on the one hand the mechanical force relationships between the disk ring, thrust ring and hub are not influenced and thus a perfect centering is maintained and that on the other hand all thermal expansions can follow without new cavitation.

Claims

30 claims:

1. Commutator for electrical machines with hub and pressure rings and mica as lamellar insulation, in the case of the in dfö: cavities between the lamellar ring, hub and pressure rings an electrical insulating filler material is poured in, characterized in that at Commutators with pressure rings braced by screw connections at least additionally elastic filler material with low water absorption capacity but high heat resistance for pouring into the cavities between the hub and the terminal lugs and the Lamellae and is used for cementing the soldering points of the connecting lugs.

2. Commutator according to claim 1, characterized in that that the metallic ones coming into contact with the elastic filling material Surfaces of the commutator are provided with a primer.

Considered publications:

German patent specifications No. 741 287, 840 862,
708;

German explanatory documents No. 1 023 806,
030 919, 1,083 417;

German utility model No. I 774 891,
774,893, 1,775,278;

British Patent No. 163,675;

U.S. Patent No. 1,354,005,1357,016,

925 891, 2 390 130, 2 550 574, 2 648 018,

2,887,764;

Electrical Review, Nov. 1960, p. 772;
Eleklro-Post, 1955, No. 8/9, pp. 222 and 223;
Elektrie, 1960, No. 9, pp. 302, 303 and 334;
Plastic Lexicon, 1958, Carl Haiiser Verlag, Munich, S, 93.

1 sheet of drawings