DE2009906A1 - Process for the insulation of rotor laminations - Google Patents

Description

VAGEER-OHEHIE München, den 26. Februar VAGEER-OHEHIE Munich, February 26th

G II B H Vl/Pat. Abt. Dr. Ru/kzG II B H Vl / Pat. Dept. Dr. Ru / kz

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Verfahren zur Isolierung von RotorblechenProcess for the insulation of rotor laminations

Die verlierende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung" der eisernen Rotorbleche von Elektromotoren, insbesondere für solche Rotoren, worin der elektrische Leiter eus blankem, d.h. nicht ηit einer Isolierung versehenem Aluminium besteht.The losing invention relates to a method of isolating " the iron rotor sheets of electric motors, especially for such rotors, in which the electrical conductor is made of bare, i.e. does not consist of aluminum with an insulation.

Die Rotoren für viele im Haushalt, z.B. in Waschmaschinen oder Staubsaugern verwendeten Elektromotoren v/erden zur Verringerung des Herstellungsaufwandes nicht mehr mit einer Drahtwickelung versehen. Man presst vielmehr in die Nuten zwischen den eisernen Rotorblechen geschmolzenes Aluminium ein, das nach dem Erstarren an Stelle der früher verwendeten Drahtv/ickelung als Leiter verwendet v/ird.The rotors for many in the household, e.g. in washing machines or Electric motors used in vacuum cleaners are no longer wound with a wire to reduce manufacturing costs Mistake. Instead, molten aluminum is pressed into the grooves between the iron rotor sheets after it has solidified Used as a conductor instead of the wire wrapping previously used.

Für die Brauchbarkeit der Rotoren ist erforderlich, daS die Rotorbleche gegeneinander und gegen die den Rotorblechen benachbarten elektrischen Leiter isoliert sind.For the usability of the rotors it is necessary that the rotor laminations are insulated against each other and against the electrical conductors adjacent to the rotor laminations.

Bisher wurden zur Erfüllung dieser Forderung die Bleche nach der Entkohlung und dem »Stanzen ohne v/eitere Vorbehandlung durch Behandlung mit Wasserdampf mit einer blauen Eisenoxvdschicht überzogen. Die so erhaltene Isolierung ist jedoch sehr unbefriedigend. E= treten nämlich em fertigen Motor hohe Leistungsverluste auf. Diese versucht man durch tiberdimensionierung der Motoren auszugleichen. Trotzdem ergeben sich hohe Ausschußanteile, die bei manchen Rotorarten bis zu 13 °/° betragen*So far, in order to meet this requirement, the sheets have been coated with a blue iron oxide layer after decarburization and punching without further pretreatment by treatment with steam. However, the insulation obtained in this way is very unsatisfactory. E = in fact, high power losses occur in the finished motor. Attempts are made to compensate for this by overdimensioning the motors. Nevertheless, there are high reject rates, which amount to up to 13 ° / ° with some types of rotor *

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Isolierung der Rotorbleohe zu verbessern« «ΛηΒ/Λ/ηρ-ίΐThe invention has for its object to isolate the To improve rotor bleeds «« ΛηΒ / Λ / ηρ-ίΐ

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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Isolierung der eisernen Rotobleche von Elektromotoren, insbesondere für rolche Rotoren, worin der elektrische Leiter aus blankem Aluminium besteht, durch Behandlung der eisernen Rotorbleche mit Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet;, daß die Rotorbleche nach dem Ausstanzen und Entkohlen zunächst entfettet, dann auf die Rotorb]ech^ Lösungen, deren wesentliche Bestandteile organische Lösungsmittel und organische Siliciumverbindungen und/oder Organosiliciumverbindungen sind, aufgebracht werden und nach dem Trocknen der Lösungen die Rotorbleche in V/asserdampf-Atmosphere in Abwesenheit von anorganischen Säuren auf 550° bis 950° C erhitzt werden.The invention relates to a method for isolation the iron rotor sheets of electric motors, especially for rolche rotors, in which the electrical conductor is made of bare Aluminum is made by treating the iron rotor sheets with water vapor, characterized in that the rotor sheets After punching and decarburizing, first degreased, then on the rotor b] ech ^ solutions, their essential components organic solvents and organic silicon compounds and / or organosilicon compounds are applied and, after the solutions have been dried, the rotor laminations in a water vapor atmosphere in the absence of inorganic acids heated to 550 ° to 950 ° C.

Des Entfetten nach dem Ausstanzen kann in beliebiger, für das Entfetten von Gegenständen aus Metall an'sich bekannter Weise erfolgen, insbesondere dadurch, daß die Bleche in ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, wie Trichlorethylen, getaucht werden.Degreasing after punching can be done in any, for the degreasing of metal objects is more familiar Manner, in particular by the fact that the sheets in a volatile organic solvent, such as trichlorethylene, be dived.

Zweckmäßigerweise ist der Siedepunkt der Lösungsmitte], aus denen die erfindungsgemäß verwendeten, Siliciumverbindungen enthaltenden Lösungen hergestellt werden, nicht höher als 250° C/760 mm Hg (abs.)· Als Beispiele für solche lösungsmittel seien genannt: Kohlenwasserstoffe, wie Alkane mit Siedepunkten im Bereich von 120° bis 180° G bei 750 mm/Hg (abs.) und Toluol; Chlorkohlenwasserstoffe wie Trichlorethylen; Alkohole wie I s op i^-vl alkohol ; Ketone wie Aceton und Methylethylketon und Ester wie Äthylacetat. Es können Gemische verschiedener Lösungsmittel verwendet werden.The boiling point of the solvent is expediently], off those of the silicon compounds used according to the invention Solutions containing solutions are not higher than 250 ° C / 760 mm Hg (abs.) · As examples of such solvents may be mentioned: hydrocarbons, such as alkanes with boiling points in the range from 120 ° to 180 ° G at 750 mm / Hg (abs.) and toluene; Chlorinated hydrocarbons such as trichlorethylene; Alcohols such as I s op i ^ -vl alcohol; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone and esters such as ethyl acetate. Mixtures of different solvents can be used.

Weil besondere Maßrahmen, vie die Mi. tv^rvendimg von Kondensat.! onskatalysatoren, welche durch vorzeitige Gelierung der Lösungen die Verarbeitung erschweren könnten, erfmfterlich sein können, um eine VerflüchtigungBecause special dimensional frames, like the Mi. tv ^ rvendimg of condensate.! on catalysts, which by premature gelation of the solutions could complicate the processing, could be necessary, to a volatilization

10 9 8 4 0/0634 _owelNM.10 9 8 4 0/0634 _owelNM .

organischer Siliciumverbindungen vor Erzielung der Isoliershicht zu vermeiden, werden den organischen Siliciumverbindungen,wie Tetraäthylsilikat und den monomeren Crganosiliciumverbindungen, wie Nethyltriäthoxysilan, obwohl beim erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls geeignet, Organopolysiloxane vorgezogen. Insbesondere wegen der leichteren Zugänglichkeit und wegen der geringsten Flüchtigkeit sind von den Crganopolysiloxanen'solche mit eineE Verhältnis der Si-gebundenen organischen Reste zu den Siliciumatomett9o\9 bis 1,9 bevorzugt. Ist dieses Verhältnis niedriger als 0,9, ^s0 ist die Herstellung von Lösungen der Organopolysiloxane in organischem Lösungsmittel sehr schwer, ist dieses Verhältnis höher als 1,9, so können die Organopolysiloxane unerwünscht flüchtig sein und sind sie schwerer zugänglich.To avoid organic silicon compounds before the insulating layer is achieved, organopolysiloxanes are preferred to organic silicon compounds such as tetraethylsilicate and monomeric organosilicon compounds such as methyltriethoxysilane, although they are also suitable in the process according to the invention. Of the organopolysiloxanes, those with a ratio of Si-bonded organic radicals to silicon atoms from 9 to 1.9 are preferred, in particular because of their easier accessibility and because of their low volatility. If this ratio is lower than 0.9, ^s0 the preparation of solutions of organopolysiloxanes in an organic solvent is very difficult, this ratio is higher than 1.9, the organopolysiloxanes can be undesirably volatile and they are difficult to access.

Ausgezeichnete Ergebnisse werden mit Crgancpolysiloxanharzen erzielt, die durch weitere Kondensation eines partiell kondensierten Alkoxygruppen, z.B. Ithoxygruppen, enthaltenden Alkylpolysiloxanharzes, insbesondere Hethylpolysiloxanharzes, bei erhöhter Temperatur unter Zusatz einer aus Borsäure und einer alkoholische Hydroxylgruppen enthaltenden Substanz gebildeten Komplexverbindung hergestellt worden sind, wie z.B. in der deutschen Patentschrift 958 702 beschrieben»Excellent results are achieved with polysiloxane resins obtained by further condensation of an alkylpolysiloxane resin containing partially condensed alkoxy groups, e.g. ithoxy groups, especially Hethylpolysiloxanharzes, at elevated temperature with the addition of a complex compound formed from boric acid and a substance containing alcoholic hydroxyl groups such as in German patent specification 958 702 described »

Der Anteil der organisch'en Siliciumverbindungen und/oder Organosiliciumverbindungen am Gesamtgewicht der Lösungen beträgt vorzugsweise 5 bis 30, insbesondere 10 bis 20 Gewichtsprozent.The proportion of organic silicon compounds and / or organosilicon compounds on the total weight of the solutions is preferably 5 to 30, in particular 10 to 20 percent by weight.

Falls erwünscht, können die organischen Siliciumverbindungen und/oder Organosiliciumverbindungen im Gemisch mit Siliciumdioxyd mit einer Oberfläche von mehr als 50 m /g, wie pyrogen in der Gasphase erzeugtem Siliciundicxyd,verwendet werden. Die Menge des Siliciumdioxyds beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 % des Gewichts der anderen Siliciumverbindungen.If desired, the organic silicon compounds and / or organosilicon compounds can be mixed with silicon dioxide with a surface area of more than 50 m / g, such as pyrogenic in the Gas phase generated silicon dioxide can be used. The amount of Silica is preferably no more than 100% des Weight of other silicon compounds.

Um Komplikationen, wie Entwicklung von das Personal, belästigenden Dämpfen, zu vermeiden, sollten die Lösungen, deren wesentliche Bestandteile organische Lösungsmittel und organische Silicium-To complications, such as development of the staff, harassing ones Vapor, should be avoided, the solutions, the essential components of which are organic solvents and organic silicon

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verbindungen und/oder Organosiliciunverbindungen sind, außer diesen Bestandteilen und gegebenenf pJ Is Siliciundi oyyd, keine weiteren Bestandteile enthalten.Compounds and / or organosilicon compounds do not contain any other constituents apart from these constituents and, if applicable, pJ Is Siliciundi oyyd.

Das Aufbringen der r'evpils verwendeten Lösung auf die Rotorbleche kann durch Tauchen, Sprühen oder Streichen erfolgen.Applying the r'evpils used solution to the rotor sheets can be done by dipping, spraying or brushing.

Vorzugsweise v/erden die Siliciumverbindungen in soⁿchen Mengen auf die Bleche aufgebracht, daß die Bleche nach den Trocknen und vor der Behandlung mit Wasserdampf einen Überzug mit einer Dicke von etwa 8 bis 1C mikron aufweisen.Preferably, v / ground the silicon compounds in quantities so ⁿ chen applied to the sheets, that the sheets after the drying and before the treatment with water vapor include a coating having a thickness of about 8 to 1C microns.

Die Trocknung der Bleche kann durch Aufbewahren der Bleche über Nacht an der Luft bei Raunt eir.p era tür erfolgen. Um eine Verklebung der Bleche zu vermeiden, werden die nach dem Trocknen erhaltenen Überzüge zweckmäßig 1/2 bis 1 Stunde auf 150 bis 220° C erhitzt.The sheets can be dried by storing them in the air overnight at Raunt eir.p era door. To a bond Avoid the sheets obtained after drying Coatings are expediently heated to 150 to 220 ° C. for 1/2 to 1 hour.

Das Erhitzen der Bleche in Wasserdampf-Atmosphöre, d.h. in. einem Ofen, dem von außen Wasser oder Wasserdampf zugeführt wird, erfolgt vorzugsweise bei etwa 800° C. Wenn der Überzug vor der Behandlung mit Wasserdampf eine Dicke von etwa 8 bis ^O raikron aufwies, so weist er nach der Behandlung mit Wasserdampf eine Dicke von etwa 1 bis 2 nikron auf.The heating of the sheets in a steam atmosphere, ie in an oven to which water or steam is supplied from the outside, is preferably carried out at about 800 ° C. If the coating had a thickness of about 8 to ^ o raikron prior to the treatment with steam , it has a thickness of about 1 to 2 microns after treatment with steam.

Die Behandlung nit Wasserdampf stellt die letzte Stufe der Behandlung der 3otorbleche ζυη Zwecke der Isolierung, d.h. vor deren mechanischer Vei teigverarbeitung dar.The steam treatment is the final stage of the treatment the 3otorbleche ζυη purposes of insulation, i.e. before their mechanical processing of white dough.

Die erf indungseenä'ß erzeugten Überzüge sind sehr gut haftend, kratzfest und besitzen einer, hohen Chin¹ sehen Widerstand. Werden Organopolysiloxane ers~ nach der Erzeugung der blauen Eiseroxydschicht av.f die 31 eche aufgebrecht, so wird der gewünschte Erfolg nicht erzielThe erf indungseenä'ß coatings produced are very good adhesion, scratch resistant and offer a, high Chin ¹ see resistance. Organopolysiloxanes ers ~ after the creation of the blue Eiseroxydschicht av.f the 31 eche up brecht, the desired result is not recoverable

t.t.

Beispiel:Example:

Aus 0,6 ρτη dicken Eisenblech werden BlechFtücke mit der für Rotoren üblichen "or™ gpstpnzt und entkohlt. Die Bleche wor durch Tauchen in 7richlorUfr:.^rlen entfettet xxnd dann in eineFrom 0.6 ρτη thick sheet iron BlechFtücke be decarbonized with the standard rotors "or ™ gpstpnzt and. The sheets wor by dipping into 7richlorUfr :. ^r len degreased xxnd then in a

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ORiöiNALORiöiNAL

20 gewichtsprozentige Lösung eines Organopolysiloxar.harzes. in Aceton getaucht. (Dieses CrganopoVd.loxanharz wurde, wie folgt, hergestellt: Eine Mischung an? 90 S Kethyltrichlorsilan und 15 g Dxirethyldichlorsilan wurde unter führen tropfenweise zu 70 se Äthanol gegeben. Die so erhaltene T''ischun?r wurde mit 15 g V/asser versetzt, 10 Kanuten nach der Zugabe des Wassers mit 100 ml. Toluol und dann mit 200 ml Wasser vermischt. ITach den Auswaschen der dabei entstandenen Sau7·säure mit V/asser wurde das Toluol abdestilliert. Das bei dieser Destillation zurückgebliebene partiell kondensierte Methylpolysiloxan wurde anschließend mit einer Mischling aus 0,5 g Borsäure und Q,^ g Glycerin versetzt und unter Rühren solange auf I5O⁰ C erhitzt, bis eine Viskosität von etwa 60 OCO c"St/25° C erreicht war).20 percent by weight solution of an organopolysiloxar resin. immersed in acetone. (This CrganopoVd.loxane resin was prepared as follows: A mixture of? 90% methyltrichlorosilane and 15 g of methylethyldichlorosilane was added dropwise to 70% ethanol 10 canutes after the addition of the water with 100 ml of toluene and then mixed with 200 ml of water. After the acidic acid formed was washed out with water, the toluene was distilled off a mixed breed of 0.5 g of boric acid and Q, ^ g of glycerin were added and while heated with stirring to I5O ⁰ C, was until a viscosity of about 60 OCO c "St / 25 ° C is reached).

ρ Bei diesem Tauchen werden 9-68 g Harz ge m auf die Bleche aufgebracht. Dann werden die Bleche durch Aufbewahren über lischt bei Raumtemperatur in der Luft getrocknet, wonach die Dicke des Überzugs etwa 8 bis 10 mikron beträgt, und 1/2 Stunde auf 200° C erhitzt. Schließlich werden die Bleche in einem Ofen unter Wasserdampf-Atmosphäre auf 800° C erhitzt, wonach die Dicke des Überzugs etwa 1,5 mikron beträgt. Der so erhaltene Überzug ist sehr p~ut haftend, kratzfest und besitzt einen hohen 0hm"sehen Widerstand..ρ During this dipping process, 9-68 g of resin are placed on the sheets upset. The sheets are then air-dried by storing them over at room temperature, after which the The thickness of the coating is about 8 to 10 microns, and 1/2 hour heated to 200 ° C. Finally, the sheets are in one Oven heated to 800 ° C under a steam atmosphere, after which the The thickness of the coating is about 1.5 microns. The thus obtained The coating is very adhesive, scratch-resistant and has a high 0hm "see resistance ..

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Claims (3)

- 6 Patentansprüche- 6 claims 1. !Verfahren zur Isolierung der eisernen Rotorbleche von1.! Procedure for isolating the iron rotor laminations from Elektromotoren, insbesondere für solche Rotoren, worin der elektrische leiter aus blanken Aluminium besteht, durch Behandlung der eisernen 'Rotorbleche mit Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß die Hotorbleche nach dem Ausstanzen und Entkohlen zunächst entfettet, dann auf die Rotorb]eche lösungen, deren wesentliche Bestandteile organische Lösungsmittel und organische Siliciumverbindungen und/oder Organosiliciumverbindungen sind, aufgebracht werden und nach den Trocknen der Lösungen die Rotorbleche in Wasserdampf-in Abwesenheit von anorganischen Säuren auf 350 bis 950 G erhitzt v/erden.Electric motors, especially for rotors in which the electrical conductor is made of bare aluminum, by treating the iron 'rotor sheets with steam, characterized in that the Hotorbleche after punching and decarburizing initially degreased, then on the rotor surface solutions, their essentials Ingredients organic solvents and organic Silicon compounds and / or organosilicon compounds are applied and, after the solutions have dried, the rotor laminations in water vapor in the absence of inorganic Acids heated to 350 to 950 G v / ground. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Siliciumverbindungen Crgar.opolysiloxane mit einem Verhältnis der Si-gebundenen organischen Reste zu den Siliciumatomen von 0,9 bis 1,9 verwendet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the silicon compounds are Crgar.opolysiloxane with a ratio of the Si-bonded organic radicals to the silicon atoms of 0.9 to 1.9 can be used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Organopol^siloxane mit einem Verhältnis der Si-gebundenen organischen Reste zu den Siliciumatonen von 0.9 bis 1,9 Orgenopolvsiloxanharze verwendet v/erden, die durch Kondensation eines partiell kondensieren Alkoxypolvsiloxanharzes bei erhöhter Temperatur unter Zusatz einer aus Borsäure und einer hvdroxylgruppenhaltigen Subs+^mz gebildeten Konplexverbindung hergestellt worden sind.3. The method according to claim 2, characterized in that that as organopol ^ siloxanes with a ratio of the Si-bonded organic radicals to the silicon atoms from 0.9 to 1.9 orgenopolvsiloxane resins used v / earths, which partially condense by condensation of a Alkoxypolvsiloxanharzes at elevated temperature with addition one from boric acid and one containing hydroxyl groups Subs + ^ mz formed complex connection has been established are. 4t Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e kennzeichnet, daß die Siliciumverbindungen in solchen V.enren auf die Bleche aufgebracht werden, daß die Bleche nach dem Trocknen und vor der 3ehar.dlur.fr mit Wasserdampf einen Überzug mit einer Dicke -ναι etwa 8 bis 10 mikron4t method according to claim 1 to 3, characterized in that the silicon compounds are applied to the sheets in such V.enren that the sheets after drying and before 3ehar.dlur.fr with steam a coating with a thickness -ναι about 8 to 10 microns ^aufweisen· 109 8 AO/06 3 A ^have · 109 8 AO / 06 3 A