DE1438304B2 - Verfahren zur herstellung und verfestigung isolierter elektrischer leiterbuendel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mit Wasser, auch nur in Spuren in Verbindung zu j Herstellung und Verfestigung isolierter elektrischer bringen. Es treten dann nämlich unkontrollierbare ) Leiterbündel für elektrische Maschinen, bei dem die Reaktionen ein, die oft ein vollkommenes Aushärten \ Leiterbündel mit Isoliermaterial durchgehend um- der Harze verhindern können. Aus diesem Grunde i wickelt werden, lösungsmittelfreies Harz entweder 5 und insbesondere, weil für den Kernteil von Wick- ' lagenweise mit eingestrichen oder nach dem voll- Jungen genaue Abmessungen zum Einlegen in Nuten i ständigen Wickeln mittels eines besonderen Im- erforderlich sind, hat sich dieses Verfahren nicht prägnierungsarbeitsganges in die Bewickelung einge- durchsetzen können.

bracht wird, dann die Kernteile der Leiterbündel In der genannten britischen Patentschrift 673 335

mit Auflagestücken und einer Umbandelung aus bei io ist auch die Verwendung von Metallschienen beim Erwärmung schrumpfenden Gewebebändern ver- Pressen der Leiterbündel angegeben, jedoch nicht im sehen werden, das lösungsmittelfreie Harz bei Zusammenhang mit schrumpfenden Bändern. j

erhöhter Temperatur ausgehärtet wird und die Auf- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzu- '

lagestücke und Schrumpfgewebebänder nach der geben, bei welchem die Formhaltigkeit der Kernteile : Aushärtebehandlung wieder entfernt werden, wäh- 15 isolierter elektrischer Leiterbündel durch sehr _: rend die Wickelkopfteile der Leiterbündel unter Aus- genaues Einhalten der Abmessungen der Außenform härtung des lösungsmittelfreien Harzes ihre Ver- der Leiterbündel unter Verwendung geeigneter Preßfestigung erfahren. formteile bei der Herstellung und Verfestigung ge-

Es ist bekannt, für Hochspannungs-Leiterisola- währleistet ist.

tionen in elektrischen Maschinen Bandwickellagen 20 Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs zu verwenden, sie anschließend in Formen zu eva- genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß kuieren, mit Imprägnierharzen durchzutränken und unmittelbar auf jeden Kernteil zwei Blechschienen gegebenenfalls zu härten. Es ist auch schon vorge- mit L-Profil derart gelegt werden, daß sie den Kernteil schlagen worden, Bandwickellagen, die ungehärtetes von allen vier Seiten umschließen, diese Schienen Kunstharz als Bindemittel enthalten, lagenweise anzu- 25 Anschläge tragen, die ein Zusammendrücken des bügeln, mit lösungsmittelfreiem Kunstharz einzustrei- Kernteils sowohl in der Höhe als auch in der Breite chen und nachher beide Harzanteile unter Preßform- nur bis zu dem gewünschten Querschnitt zulassen, druck auf die Leiterbündel auszuhärten, ohne daß eine daß die Auflagen aus Metallschienen mit Recht-Vakuumimprägnierung erforderlich ist. Bei einer eckprofil bestehen und auf die Breitseiten der durchgehenden Isolation von Wickelkopf über Kern- 30 Blechschienen mit L-Profil aufgelegt werden und daß teil zu Wickelkopf bedingt jedoch die Herstellung als Schrumpfband ein Kunststoffband verwendet

der dazu passenden Form erhebliche Kosten, die wird.

vor allem auf die räumlich komplizierte Gestaltung Das Verfahren nach der Erfindung bringt gegender Wickelköpfe zurückzuführen sind. über den oben beschriebenen bekannten Verfahren

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 113 017 ist es 35 den Vorteil einer absolut zuverlässigen Maßhaltigkeit bekannt, über die mit Isolierbändern umwickelten der Kernteile der Leiterbündel, ohne daß die sonst elektrischen Leiter einen Schrumpfschlauch zu ziehen für starre Formen üblichen hohen Kosten anfallen, und diesen vor oder nach der Imprägnierung der Die für das Schrumpfband verwendeten Kunst-

Wicklung mit Harz auf die Wicklung aufzu- stoffe sind an sich bekannt. In Hinblick auf ~den zu schrumpfen. Derartige Schrumpfschläuche sind für 40 erzielenden Preßdruck ist es hier besonders günstig, die erforderlichen Durchmesser recht teuer, und vor wenn ein Schrumpfband aus gesättigten Estern, wie allen Dingen ist eine Maßhaltigkeit der gepreßten Terephthalsäureester, verwendet wird.
Teile nie zu garantieren. Vielfach wird auch der Beim Bewickeln der mit den Auflagen versehenen

erforderliche Preßdruck mit einem Schrumpfschlauch Kernteile der Leiterbündel mit dem Schrumpfband nicht erreicht. 45 geht man zweckmäßigerweise so vor, daß die Be-

Ferner ist es durch die britische Patentschrift 673 335 wickelungsdichte von den Enden zu den mittleren bekannt (vgl. insbesondere Fig. 2), mit Isolier- Zonen der Kernteile gesteigert wird. Diese Maßnahme material umwickelte und mit einem lösungsmittel- bewirkt, daß beim Erreichen der Schrumpftemperatur freien Harz imprägnierte elektrische Leiterbündel der Schrumpfvorgang und damit die Verdichtung von zwecks Aufbringung eines Preßdruckes mit Auflage- 5° den mittleren Zonen zu den Enden der Kernteile stücken zu umgeben und die Auflagestücke dann mit fortschreitet und etwaige Lufteinschlüsse ausgetrieben einem schrumpfenden Gewebeband zu umwickeln. werden.

Als.Auflagestücke werden dabei elastische Kunststoff- Damit sich die beim Schrumpfen ergebenden

stücke und als Gewebeband ein mit Wasser ange- Torsionskräfte gegenseitig aufheben, werden die mit feuchtetes Baumwollband verwendet. Das fest ange- 55 den Auflagen versehenen Kernteile mindestens zweizogene Baumwollband drückt die Kunststoffstücke lagig gegenläufig umwickelt.

zusammen, so daß infolge deren Elastizität ein Druck Zur Verfestigung des Kernteiles wird in Weiterauf das Paket der Leiterbündel ausgeübt wird. Die bildung des Verfahrens nach der Erfindung vorge-Kunststoffstücke sind wegen ihrer elastischen Eigen- schlagen, daß die rait den Auflagen versehenen und schäften nicht formhaltig. Dadurch können keine 60 mit Schrumpfband umwickelten Leiterbündel in einer genauen Abmessungen beim gepreßten Leiterbündel geschlossenen Heilvorrichtung zunächst auf eine eingehalten werden. Auch ist der aufgebrachte Druck Temperatur gebracht werden, bei welcher das örtlich jeweils vom Gegendruck des Leiterbündels lösungsmittelfreie Harz erweicht, nach einer beabhängig und mithin schlecht einstellbar. Die ange- stimmten Haltezeit von dieser Temperatur auf eine feuchteten Baumwollbänder schrumpfen zwar bei der 65 höhere Temperatur gebracht werden, bei welcher das Trocknung, jedoch ist der dadurch erzielte zusätzliche Schrumpfband schrumpft, und nach einer bestimmten Druck sehr gering. Außerdem ist es von außerordent- Haltezeit schließlich auf eine Temperatur aufgeheizt lichem Nachteil, Harze beim Aushärten oder davor werden, bei welcher das Harz aushärtet, und nach

genügend langem Halten bei der Aushärttemperatur abgekühlt werden.

Während der Haltezeiten bei der Erweichnungstemperatur des Harzes und der Schrumpftemperatur des Schrumpf bandes wirkt Unterdruck auf die Leiterbündel ein. Auch mit dieser Maßnahme können eventuelle Gaseinschlüsse verhindert werden. Der Unterdruck wird dabei so bemessen, daß der Dampfdruck keiner Harzkomponente unterschritten wird.

Während der Haltezeiten bei der Erweichungs-Heizvorrichtung sind die Enden der Wickelköpfe und der Kernteil des Stabes räumlich so auf dem Traggestell festgespannt, wie es der für das nachherige Einlegen der Wicklung in die Maschine gewünschten Stellung entspricht. Somit entfällt vorteilhaft eine Verformung nach der Wärmebehandlung, der Stab besitzt also in wünschenswerter Weise gleich seine endgültige Form.

Bei Verwendung von Epoxydharz als Imprägnierbarz wird z. B. zunächst eine Erwärmung auf 80° C vorgenommen, diese Temperatur unter Evakuierung auf 25 Torr etwa eine Stunde gehalten, dann eine Weitererwärmung auf 120° C angeschlossen, diese Temperatur wieder unter Evakuierung auf 25 Torr ebenfalls etwa eine Stunde gehalten, schließlich eine Aufheizung auf 160° C vorgenommen und diese Temperatur zwecks vollständiger Aushärtung des Harzes für etwa 16 Stunden gehalten.

Das Verfahren wird im folgenden an Hand der Zeichnung, welche einen Querschnitt durch den Kernteil eines Roebelstabes für elektrische Maschinen darstellt, näher erläutert:

Bei dem mit Isoliermaterial durchgehend umwickelten Leiterbündel 1 ist entweder lösungsmittelfreies Harz lagenweise mit eingestrichen oder aber nach dem vollständigen Wickeln mittels eines besonderen Imprägnierungsarbeitsganges in die Bewicklung eingebracht worden. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung werden bei dem Leiterbündel 1 unmittelbar auf den Kernteil, d. h. den geraden Teil des Leiterbündels 1, welcher später in einer Nut der elektrischen Maschine zu liegen kommt, zwei Blechschienen 2 mit L-Profil derart gelegt, daß der Kernteil von allen vier Seiten umschlossen ist. Auf die Breitseiten der Blechschienen 2 werden dann Auflagen 3 aus Metallschienen mit rechteckigem Profil gelegt, worauf um diese Anordnung ein Schrumpfband 4 aus Kunststoff gewickelt wird, welches im weiteren Verfestigungsverfahren durch entsprechend starke Schrumpfung infolge Erwärmung über die Auflagen 3 auf die Breitseiten und direkt auf die Schmalseiten der Blechschienen 2 den gewünschten Preßdruck aufbringt. Über die Höhe der Auflagen 3 ist der Preßdruck auf die Breitseiten der Blechschienen 2 vorher festlegbar, wobei die Auflagen 3 nicht auf die volle Ausdehnung der Blechschienen 2, sondern wegen deren Steifigkeit nur auf deren mittleren Teil zu drücken brauchen. Damit der Kernteil maßhaltig aushärtet, sind an den Bleichschienen 2 die Anschläge 5 vorgesehen, welche ein Zusammendrücken des Leiterbündels 1 sowohl in der Höhe wie auch in der Breite nur bis zu dem gewünschten Querschnitt zulassen.

In Ergänzung der bisher beschriebenen Verfahren können die Kernteile auch vor Anordnung der Auflagen 3 bereits mit Schrumpfband umwickelt werden, dessen Schrumpfwirkung vor allem den Schmalseiten der Kernteile zugute kommt. Nach der darauffolgenden Anordnung der Auflagen 3 wird dann die weitere Umwicklung mit dem Schrumpfband 4 vorgenommen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung und Verfestigung isolierter elektrischer Leiterbündel für elektrische Maschinen, bei dem die Leiterbündel mit Isoliermaterial durchgehend umwickelt werden, lösungsmittelfreies Harz entweder lagenweise mit eingestrichen oder nach dem vollständigen Wickeln mittels eines besonderen Imprägnierungsarbeitsganges in die Bewicklung eingebracht wird, dann die Kernteile der Leiterbündel mit Auflagestücken und einer Umbandelung aus bei Erwärmung schrumpfenden Gewebebändern versehen werden, das lösungsmittelfreie Harz bei erhöhter Temperatur ausgehärtet wird und die Auflagestücke und Schrumpfgewebebänder nach der Aushärtebehandlung wieder entfernt werden, während die Wickelkopfteile der Leiterbündel unter Aushärtung des lösungsmittelfreien Harzes ihre Verfestigung erfahren,dadurchgekennzeichnet, daß unmittelbar auf jeden Kernteil zwei Blechschienen (2) mit L-Profil derart gelegt werden, daß sie den Kernteil von allen vier Seiten umschließen, diese Schienen (2) Anschläge

(5) tragen, die ein Zusammendrücken des Kernteils sowohl in der Höhe als auch in der Breite nur bis zu dem gewünschten Querschnitt zulassen, daß die Auflagen (3) aus Metallschienen mit Rechteckprofil bestehen und auf die Breitseiten der Blechschienen (2) mit L-Profil aufgelegt werden und daß als Schrumpf band (4) ein Kunststoffband verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrumpfband (4) aus gesättigten Estern, wie Terephthalsäureester, verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklungsdichte beim Umwickeln mit Schrumpfband (4) von den Enden zu den mittleren Zonen der Kernteile gesteigert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Auflagen (3) versehenen Kernteile mindestens zweilagig gegenläufig umwickelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Auflagen (3) versehenen und mit Schrumpfband (4) umwickelten Leiterbündel (1) in einer geschlossenen Heizvorrichtung zunächst auf eine Temperatur gebracht werden, bei welcher das lösungsmittelfreie Harz erweicht, nach einer bestimmten Haltezeit von dieser Temperatur auf eine höhere Temperatur gebracht werden, bei welcher das Schrumpfband (4) schrumpft, und nach einer bestimmten Haltezeit schließlich auf eine Temperatur aufgeheizt werden, bei welcher das Harz aushärtet, und nach genügend langem Halten bei der Aushärtetemperatur abgekühlt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Haltezeiten bei der Erweichungstemperatur des Harzes und der Schrumpftemperatur des Schrumpfbandes (4) Unterdruck auf die Leiterbündel (1) einwirkt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck so bemessen wird, daß der Dampfdruck keiner Harzkomponente unterschritten wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufenthalts der Leiterbündel (1) in der Heizvorrichtung die Enden der Wickelköpfe und des Kernteils räumlich so auf dem Traggestell festgespannt sind, wie es der für das nachherige Einlegen der Wicklung in die Maschine gewünschten Stellung entspricht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Blechschienen (2) mit L-Profil versehenen Kernteile der Leiterbündel (1) zusätzlich vor Anordnung der Auflagen (3) mit Schrumpfband umwickelt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen