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Isolierband und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Isolierband mit einer mehr oder weniger elektrisch leitenden Beschichtung für elektrostatische Abschirmungen oder leitende Einlagen in der Isolation von Teilen elektrischer Anlagen oder Apparate, z. B. Transformatoren, Messwandler, elektrische Maschinen u. dgl., das aus einem aus Kunststoffolie oder Textilien hergestellten Tragkörper besteht, der mit einer aus einer ein-oder beidseitig aufgebrachten, elektrisch leitenden, vorzugsweise graphithaltigen Schicht versehen ist.
Es sind bereits mit Metallfolien beklebte Papierbänder (sogenanntes Höchstädter-Papier) bekannt, die beispielsweise zur Umbandelung von elektrischen Kabelsträngen verwendet werden, um diesen auf ihrer Oberfläche ein definiertes elektrisches Potential, meist Erdpotential, zu geben. Will man kleinere, z. B. ringförmige Gebilde, wie etwa Ringkerne von Messwandlern, elektrostatisch abschirmen, so ergeben sich insofern Schwierigkeiten, als das metallisierte Papier nicht genügend schmiegsam ist, so dass es beim Aufwickeln reisst oder geknickt wird, wobei scharfe Kanten entstehen, die ja gerad vermieden werden sollen. Auch ist bei diesen bekannten metallisierten Papierbändern in manchen Anwendungsfällen die Leitfähigkeit der aufgeklebten Metallfolien zu hoch.
Ausserdem ist das Höchstädter-Papier, auch wenn es wie üblich mit Löchern versehen ist, nur für in bei jedem Betriebszustand dünnflüssigen Isoliermitteln untergebrachte elektrische Apparate od. dgl. verwendbar.
Ferner sind auch schon mit einer elektrisch mehr oder weniger leitenden Schicht versehene Isolierbänder bekannt, die einen Tragkörper aus Textilien, Papier od. dgl. aufweisen und bei denen sich die Beschichtung aus einem in Alkohol löslichen Superpolyamid und aus Kohlenstoff zusammensetzt. Auch hat man als Beschichtung für solche Isolierbänder schon einen Anstrich oder Lack verwendet, der durch Kohlenstoff-,
Graphit-, Silikonkarbid- oder Metallpulver leitend oder halbleitend gemacht wird.
Bei der
Einbettung solcher bekannter Isolierbänder in
Giessharz treten jedoch besondere Schwierigkeiten auf, die vor allem in einer mangelhaften mechani- schen Festigkeit der Bindung zwischen dem leitenden Band und dem Giessharz bei Tempera- turwechsel und in einer Verschlechterung oder völligen Aufhebung der beabsichtigten Leitfähigkeit infolge Anlösung und bzw. oder Auflösung der Beschichtung durch das für die Einbettung verwendete Umgussharz bestehen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Isolierband für elektrostatische Abschirmungen zu schaffen, das besonders zur Anwendung von in Giessharz einzubettenden Teilen elektrischer Anlagen oder Apparate geeignet ist.
Erfindunggemäss wird dies durch die Verwendung eines härtbaren Kunststoffes auf Epoxy- oder Poly- esterharz-Basis in der Beschichtung erreicht, wodurch beim Eingiessen von mit dem Isolierband umwickelten Teilen in Giessharz nach der Härtung eine unlösbare, glimmfreie Verbindung zwischen dem Isolierband und dem Giessharz gewährleistet ist. Bei dem Isolierband gemäss der Erfindung treten die geschilderten Nachteile der bekannten Ausführungen infolge der chemischphysikalischen Eigenschaften sowohl der Beschichtungsmasse als auch des dabei aus Kunststoffolie oder Textilien bestehenden Tragkörpers nicht auf.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Isolierbandes gemäss der Erfindung besteht darin, dass man auch kleine Ringkörper, Spulen oder andere Gegenstände zur Erzielung einer guten elektrostatischen Abschirmung einwandfrei umwickeln sowie auch leitende Einlagen (Kondensatorbeläge) in der Isolation solcher Teile herstellen kann. Ferner ist hervorzuheben, dass die mechanische Festigkeit der Umbandelung bzw. der die Einlagen enthaltenden Isolation wesentlich erhöht wird.
Bei Verwendung eines textilhaltigen Bandes kann wegen der Porosität beim Einbetten der mit dem Isolierband umwickelten Teile in Giessharz dieses vor der Härtung, also im flüssigen Zustand, in das Band gut eindringen, so dass eine glimmfreie Verbindung zwischen dem gehärteten Giessharzkörper und der leitenden Beschichtung entsteht. Bei Verwendung eines Bandes aus Kunststoffolie verbindet sich beim Einbetten der mit dem Band umwickelten Teile in Giessharz dieses mit der Kunststoffolie, z. B. durch Anlösen der Folie, so dass auch hier wieder eine glimmfreie Verbindung zwischen dem Giess- harzkörper und der leitenden Schicht ent- steht.
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Als Beschichtungsmasse kann eine Lösung kolloidalen Graphits in Polyester- oder Epoxyharz mit weniger als 100% Festkörpergehalt Verwendung finden. Die Verwendung von Graphit im kolloidalen Zustand zur Herstellung von elektrischen Abschirmungen ist an sich schon bekannt gewesen.
Als Beschichtungsmasse für ein Isolierband gemäss der Erfindung kann aber auch ein mit Feingraphit versetztes Polyester- oder Epoxyharz mit 100% Festkörpergehalt verwendet werden. Insbesondere in diesem Fall ist das Isolierband gemäss der Erfindung auch für die elektrostatische Abschirmung bzw. für die Herstellung leitender Einlagen bei in Luft oder Öl unterzubringenden Teilen geeignet, da es das verwendete Isoliermittel (Luft oder Öl) nicht verschlechtert und selbst durch das Isoliermittel auch nicht angegriffen wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zur Herstellung des Isolierbandes die Beschichtungsmasse mittels Druckwalzen, wie sie z. B. bei Druckmaschinen verwendet werden, auf den aus Textilien oder aus Kunststoffolie hergestellten Tragkörper des Isolierbandes aufgebracht werden. Auch kann sie mittels einer Rakel auf das Isolierband aufgestrichen werden, wie dies an sich bei der Herstellung von sogenannten ausgerüsteten Geweben z. B. Schreibleinen, Kaliko, Kunstleder u. dgl., üblich ist.
Besonders empfehlenswert ist es, wenn ein breites Band (z. B. eine breite Stoffbahn) in der beschriebenen Art und Weise mit der leitenden Beschichtung versehen wird und nach dem Aufbringen und Fertigstellen der leitenden Beschichtung zu einer Rolle aufgewickelt wird.
Diese breite Rolle kann dann in eine Mehrzahl von schmalen Rollen zerschnitten werden, so dass man von diesen Rollen Bänder in der für die Verwendung benötigten Breite abwickeln kann.
Das Isolierband gemäss der Erfindung wird vorzugsweise derart auf die elektrostatisch abzuschirmenden Teile aufgewickelt, dass die die leitende Beschichtungsmasse aufweisende Seite dem geerdeten, bzw. spannungführenden zu umwickelnden Teil zugekehrt und mit ihm in an sich bekannter Weise leitend verbunden ist. Die Verbindung des geerdeten oder Spannung führenden Teiles mit der leitenden Beschichtung des Isolierbandes gemäss der Erfindung kann besonders vorteilhaft in der Weise hergestellt werden, dass das freie Ende einer an den betreffenden Teil angeschlossenen Litze (z. B.
Kupferlitze) aufgedreht wird, so dass die Enden der einzelnen feinen Litzendrähte sozusagen einen Pinsel oder Fächer bilden, der an der leitenden Beschichtung des Isolierbandes mittels eines leitenden Harzes, vorzugsweise gleicher Zusammensetzung wie die Beschichtungsmasse, festgeldebt wird. Wenn es sich um die Herstellung leitender Einlagen oder Beläge handelt, hängt es von der jeweiligen Konstruktion bzw. von den jeweils vorliegenden Verhältnissen ab, wie die die leitende Beschichtung aufweisende Seite des Bandes gegenüber den betreffenden Teilen angeordnet wird.
Die genaue Zusammensetzung der jeweils verwendeten Beschichtung hängt natürlich von dem verwendeten Giessharz sowie von dem Material des Tragkörpers ab und kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gewählt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Isolierband mit einer mehr oder weniger elektrisch leitenden Beschichtung für elektrostatische Abschirmungen oder leitende Einlagen in der Isolation von Teilen elektrischer Anlagen oder Apparate, z. B. Transformatoren, Messwandler, elektrische Maschinen u. dgl., bestehend aus einem aus Kunststoffolie oder Textilien hergestellten Tragkörper, der mit einer aus einer ein-oder beidseitig aufgebrachten, elektrisch leitenden, vorzugsweise graphithaltigen Schicht versehen ist, gekennzeichnet durch die Verwendung eines härtbaren Kunststoffes auf Epoxyoder Polyesterharz-Basis in der Beschichtung, wodurch beim Eingiessen von mit dem Isolierband umwickelten Teilen in Giessharz nach der Härtung eine unlösbare, glimmfreie Verbindung zwischen dem Isolierband und dem Giessharz gewährleistet ist.