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Isolierwicklung für elektrische Maschinen und Apparate.
Ein wichtiges Problem im Bau von elektrischen Maschinen und Apparaten ist die Aufgabe, die Wärme aus den Wicklungen ohne Wärmestauung nach aussen zu führen.
Es ist bekannt, dass die organischen Isolierstoffe als amorphe Produkte zwar elektrisch gut isolieren, aber dem Bestreben der Wärmeabführung entgegenstehen und zu Wärmestauungen Anlass geben. Man hat die Wärmeableitung bei Isolierstoffen nach aussen dadurch verbessert, dass man den amorphen Stoffen kristalline Stoffe, wie Quarz in feinverteilter Form einmischte. Die Wärmeleitfähigkeit der Kristalle, insbesondere des Quarzkristalles, ist sehr gut und erreicht ein Viertel der Wärmeleitfähigkeit des Eisens. Die mit den anorganischen Teilchen, wie Quarz, Metalloxyden u. dgl., versetzten schmelzbaren Stoffe, wie Asphalt, Bitumen, Naturharze, Wachse und andere thermoplastischen Stoffe, dienen als Vergussmasse und werden in geschmolzenem Zustande um die zu isolierenden stromführenden Teile gegossen.
Weiterhin hat man Drähte, um sie gegen hohe Temperaturen beständig und abreibfest zu machen, mit Überzügen versehen, die Metalloxyde, wie Antimonoxyd, Zinkoxyd u. dgl., oder auch Chromoxyd neben harz-bzw. ölhaltigen Lacken enthalten.
Bei der Herstellung von isolierten Spulen, Wiekelköpfen und andern elektrisch isolierten Teilen hat man die Bewicklung meistens mit Faserstoffen bzw. Geweben, die mit Ölen bzw. Isolierlacken getränkt waren, bewerkstelligt. Diese Umwicklungen erfüllen wohl die Aufgabe. die Wicklungen gegen aussen und gegeneinander hochwertig zu isolieren, sind aber in bezug auf die Wärmeableitung denkbar ungünstig.
Gemäss der Erfindung erhält man Isolierbänder, welche gut elektrisch isolieren und ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeitbesitzen dadurch, dass man das aus einem zugfesten Gewebe oder Geflecht bestehende Band mit einer gut wärmeleitenden Isoliermasse bedeckt, die aus einem weitgehend mit hochwärme- leitenden, anorganischen, kristallinen, elektrischen Isolierstoffen gefüllten Polymerisat von Acrylsäurederivaten besteht.
Als hochwärmeleitende Stoffe kommen insbesondere Quarzmehl, Mikroasbest, Aluminiumoxyd und andere mehr in Frage. Von den Polymerisaten der Acrylsäurederivate eignet sich besonders der Polyacrylsäureäthylester, der sich äusserst weitgehend mit den anorganischen Stoffen füllen lässt und, bei 80-85% Quarzgehalt auf das Gewebe aufgebracht, eine noch biegsame Isolation ergibt.
Die auf das Band aufzubringende Isoliermasse ist beispielsweise folgendermassen zusammengesetzt :
170 g polymerisierter Acrylsäureäthylester, 5 g ss-Naphthol, 415 g Quarzmehl, 410 9 Mikroasbest.
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In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführung einer Isolierschicht gemäss der Erfindung dargestellt. Die etwa mit Quarzmehl gefüllten polymerisierten Acrylsäurederivate sind zu einem Felll ausgewalzt, dr. s auf seinen beiden Seiten fest mit Fäden 2 verbunden ist, die parallel neben-
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Verwendung finden.
Die Masse soll zweckmässig im wesentlichen den anorganischen Füllstoff in einer Korngrösse von 0'3 bis bis M : m enthalten, da bei der Feinheit eines solchen Kornes die einzelnen wärmeleitenden Teilchen näher aneinandergerückt werden, so dass recht gute Wärmeübertragung nach aussen gewährleistet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Isolierwicklung für elektrische Maschinen und Apparate aus einem aus zugfestel1l Gewebe oder Geflecht bestehenden Band, dadurch gekennzeichnet, dass das Band mit einer gut wärmeleitenden Isoliermasse bedeckt ist, die aus einem weitgehend mit hochwärmeleitenden anorganischen, kristallinen, elektrischen Isolierstoffen gefüllten Polymerisat von Acrylsäureverbindungen besteht.
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Insulating winding for electrical machines and apparatus.
An important problem in the construction of electrical machines and apparatus is the task of leading the heat out of the windings without accumulating heat.
It is known that, as amorphous products, organic insulating materials insulate well electrically, but they oppose the effort to dissipate heat and give rise to heat build-up. The heat dissipation of insulating materials to the outside has been improved by adding crystalline materials such as quartz in finely divided form to the amorphous materials. The thermal conductivity of the crystals, especially the quartz crystal, is very good and reaches a quarter of the thermal conductivity of iron. The with the inorganic particles, such as quartz, metal oxides and. Like., Meltable substances added to it, such as asphalt, bitumen, natural resins, waxes and other thermoplastic substances, serve as potting compounds and are poured in a molten state around the current-carrying parts to be insulated.
Furthermore, in order to make them resistant to high temperatures and resistant to abrasion, wires have been provided with coatings containing metal oxides such as antimony oxide, zinc oxide and the like. Like., Or chromium oxide in addition to resin or. Contain oil-based paints.
In the manufacture of insulated coils, rocker heads and other electrically insulated parts, the wrapping has mostly been done with fibers or fabrics that have been soaked with oils or insulating varnishes. These wraps probably do the job. Insulating the windings from the outside and from one another in a high-quality manner is, however, extremely unfavorable in terms of heat dissipation.
According to the invention, insulating tapes are obtained which provide good electrical insulation and excellent thermal conductivity by covering the tape, which consists of a tensile fabric or braid, with a highly thermally conductive insulating compound, which is largely filled with highly thermally conductive, inorganic, crystalline, electrical insulating materials Polymer of acrylic acid derivatives consists.
Quartz powder, micro asbestos, aluminum oxide and others are particularly suitable as highly thermally conductive substances. Of the polymers of the acrylic acid derivatives, the polyacrylic acid ethyl ester is particularly suitable, which can be filled to a great extent with the inorganic substances and, when applied to the fabric with 80-85% quartz content, results in a flexible insulation.
The insulation compound to be applied to the tape is composed as follows, for example:
170 g of polymerized ethyl acrylate, 5 g of ss-naphthol, 415 g of quartz powder, 410 9 microasbestos.
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The figure shows an example of an embodiment of an insulating layer according to the invention. The polymerized acrylic acid derivatives filled with quartz flour are rolled out to form a skin, dr. s is firmly connected on both sides with threads 2, which are parallel
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Find use.
The mass should essentially contain the inorganic filler in a grain size from 0.3 to M: m, since with the fineness of such a grain the individual thermally conductive particles are brought closer together so that very good heat transfer to the outside is guaranteed.
PATENT CLAIMS:
1. Insulating winding for electrical machines and apparatus made of a tape consisting of zugfestel1l fabric or braid, characterized in that the tape is covered with a highly thermally conductive insulating compound, which consists of a polymer of acrylic acid compounds largely filled with highly thermally conductive inorganic, crystalline, electrical insulating materials.