Flächiges elektrisches Isoliermaterial. Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges elektrisches Isoliermaterial.
Es existiert bereits lackiertes Ölleinen oder lackiertes Tuch als elektrisches Isolier- inaterial, insbesondere Isolierband, wobei die Stoffunterlage aus Fasern (meist aus Baum wolle) besteht, die zu einem Gewebe mit sich senkrecht kreuzenden Fäden verwoben und anschliessend, zwecks Ausfüllung der Lücken zwischen den sieh überkreuzenden Fäden des Gewebes, mit.
einem geeigneten elektrischen Isolierlack überzogen und/oder getränkt sind, wodurch ein zusammenhängendes Blatt ent steht, das anschliessend in Bänder zersehnit- ten wird, deren Breite zum Beispiel von 0,6 bis<B>7</B>,5 ein variiert. Dieses Band wird spiral förmig um elektrische Leiter, beispielsweise um ein Kabel, gewickelt, um die gewünschte Dicke an elektrischer Isolation zu erzielen.
Die normale industrielle Praxis erfordert, dass derartiges Isolierband mit gegenseitiger Über lappung aufgewickelt wird, damit das Kabel vollständig bedeckt ist. Bei dieser Handha bung ist es offensichtlich, dass das lackierte Band um zwei verschiedene Durchmesser ge wickelt wird, nämlich an der einen Kante überlappend über die anschliessende Band windung, dagegen an der andern Kante L1n- mittelbar auf das Kabel.
Um ein derartiges Band ohne Falten, Lücken oder Kantenrisse, die für die Qualität des Kabels von Nachteil sind, glatt aufzubringen, ist es erforderlich, dass das Band eine gewisse prozentuelle Ver- längerung oder Dehnung zulässt. Dies ist eine bei öllackbändern vorhandene Eigenschaft, infolge der natürlichen Elastizität der Stoff unterlage, die eine gewisse Dehnbarkeit ge währleistet.
Anderseits weist ein Stoffband der ge nannten. Art neben dieser erwünschten Dehn barkeit gewisse Nachteile auf, da es Feuchtig keit aufsaugt und durch längere Einwirkung hoher 'Temperaturen zerstört wird. Deshalb ist in der Technik ein Bedarf für einen Ersatz der Baumwolle durch Fasern vorhanden, die weder Feuchtigkeit aufsaugen noch 'Schädi gungen durch Hitze unterliegen.
Ferner muss berücksichtigt werden, dass der Preis für Baumwolle zeitweise hoch und es aus wirtschaftlichenGründen erwünscht ist, ein weniger teures Material als Unterlage für elektrische Isolierbänder zu besitzen.
Während Glasfasern an und für sich für elektrische Isolierzwecke mit und ohne Lackie- rung bekannt sind, weist das bisher bekannt gewordene Glasisolationsmaterial nicht die Vorteile der genannten 'Stoffisolationen auf, da die Glasfasern nicht die natürliche Dehn barkeit besitzen, die für fehlerfreies Aufbrin gen eines Isolierbandes über zwei verschiedene Durchmesser erforderlich ist.
Infolgedessen treten Öffnungen, .Spalten und Kantenrisse in der bisherigen 'Technik der Bandisolierung mit Glas auf, wodurch die dielektrischen Werte des elektrischen Isoliermaterials ver- mindert werden, was zur Verschlechterung der Kabelgüte führt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines derartigen Isoliermate rials auf Glasgrundlage, bei welchem die ge nannten Nachteile beseitigt sind. Das flächige elektrische Isoliermaterial gemäss der Erfin dung besteht aus einem Drehergewebe aus Glasfäden, welches mit einem. elektrischen Iso- lierlack überzogen ist, der die Zwischenräume des Gewebes ausfüllt. Unter einem Dreher gewebe soll dabei ein Gewebe verstanden sein,
bei welchem die Kettfäden paarweise so ange ordnet sind, dass die Fäden jedes Paares ein ; arider überkreuzen und offene, zusammenzieh- bare'Schlingen bilden, durch welcheSchlingen clie 'Schussfäden hindurchgefädelt sind.
Auf beiliegender ZeichnLUng ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Frontansicht eines Teils eines Kabels, das mit elektrischem Isolierband um wickelt ist, Fig. 2. in grösserem Massstab einen Aus ; schnitt des Gewebes in seiner normalen Lage und Fig. 3 denselben Ausschnitt in ausgestreck ter Lage.
Die Fig.1 zeigt ein elektrisches Kabel 1 während der Umwickli-ing mit einem elektri schen Isolierband 2-, wobei aufeinanderfol- gende Windungen des Bandes ÜberlappL-Lugen 3 bilden. Es ist ersichtlich, dass die Überlap penden Teile 3 einen grösseren Durchmesser aufweisen, als das Kabel 1 selbst.
Zum Aus gleich dieser Überlapp Lmgen ist eine Dehnbar keit des Bandes ?" notwendig, da nur durch eine solche eine dichte Umhüllung ohne Lük- ken oder Risse beim Aufwickeln. des Bandes auf das Kabel erzielt werden kann.
Das zunächst flächige Isoliermaterial 2 ist aus einem Drehergewebe nach Fig. 2 aus Glas fasern hergestellt. Dieses Drehergewebe ist dann mit einem elektrischen Isolierlack über ; zogen bzw. getränkt, um alle Zwisehenräimze zwischen den Fäden aus Glasfasern auszu- füllen und so ein einheitliches flächiges Blatt zu ergeben.
Vorzugsweise wird, wie bei Öllack- band, das Band 2 als Blatt von beliebiger Breite hergestellt und später auf die ge wünschte Breite, beispielsweise <B>0;6</B> bis 7,5 cm, zugeschnitten. In derartigen Breiten ist das Band zur Aufwicklung in Rollenform zur leichteren Anbringung auf einem Kabel geeig net.
Das genannte Dreh;ergewebe umfasst dabei alle Gewebe, wie Gaze, bei denen, wie in Fig. 2 dargestellt, die Kettfäden oder -garne 4 bzw. 5 paarweise untereinander verschränkt sind, während die Schussfäden oder -garne ge streckt verlaufen, was Effekte ergibt., die zwi- sehen einem Normal- und einem Tressen gewebe gelegen sind.
Dadurch ergeben sieh grosse Zwischenräiune, sowohl zwischen den Kettfadenpaaren wie auch den Schussfäden. Gazegewebe sind, obwohl leicht und offen in der Webart, die haltbarsten, die aus einem bestimmten, in Menge und Qualität gegebenen Material hergestellt werden können.
Ein Fa den 5 jedes Kettfadenpaares ist mit dem an dern, 4, abwechselnd nach rechts und nach links gekreuzt, so dass die gleichen Fäden 5 über jeden derSchussfäden,6 geführtsind. Beim Kreuzen von der einen zur andern Seite ver laufen die Kettfäden 5 unterhalb der andern Kettfäden 4, die ihrerseits unter jeden der Schussfäden 6 hindurchgeführt sind, was zur Folge hat, dass alle Fäden, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, fest zusammengebunden sind.
Es ist von Wichtigkeit, dass die öffnun- gen der Länge- oder Kettfädenpaare 4 und 5 und der Kreuz- oder Schussfäden 6 so gewählt werden, dass nach dem Überziehen des Glas gewebes mit dem elektrischen Isolierlack der Lackfilm keinen so grossen Druck erhält, dass derselbe durch die Öffnungen bricht. Gleich zeitig muss der verwendete Lack einen Film bilden,
der eine gewisse Dehnung ohne mecha nische oder elektrische Beschädigung aushält. Im -Idealfall sollte ein solcher Lackfilm eine dünne Schicht eines der handelsüblichen erst klassigen elektrischen Isolierlacke sein, bei denen ein ohne Träger gebildeter Lackfilm eine Dehnung von ungefähr 101/o ohne Brüche und -Verlust an elektrischen Eigenschaften er trägt.
Ohne Beschränkung der vorliegenden Er findung hierauf, sei bemerkt, dass in einer bei spielsweisen Ausführung eine so viel grössere Festigkeit von Glasgewebe gegenüber Baum wollgewebe festgestellt wurde, dass eine Un terlage aus '2'4X12 Glasgewebe ausreichende physikalische Festigkeit für Kabelanwendun gen besitzt. Jedoch zeigen Versuche mit der fertiggestellten Glasisolation, dass dieses spe zielle Gewebe zu weitmaschig ist, um eine genügende Unterlage für den Lackfilm zu bieten, Ein 32X116=Glasgewebe hat. sich als ge eigneter in dieser Hinsicht erwiesen.
Jedoch können auch andere Gewebe, wie 32X20 usw., verwendet werden. Durch die Bezeichnung 32X16 soll ein Gewebe mit 312 Kettfäden und 16 Sehussfäden pro @6,15@ em2 bezeichnet sein.. Von einem solchen Glasgewebe kann ein Lack film getragen werden, der einer Dehnung von etwa 10- "/o ohne Brüche oder Verluste an elek trischen Eigenschaften widersteht.
Es sei darauf hingewiesen, dass infolge der hohen Festigkeit der Glasfäden eine lockerere GlasgewebeLmterlage verwendet werden kann, als bei dem bekannten öllackband. Diese er wünschte physikalische Eigenschaft ergibt wirtschaftliche Vorzüge, da die erforderliche Menge an Glasfäden entsprechend kleiner ist.
Vorzugsweise werden Glasfäden 4 bzw. 5 bzw. 6 von der in der Industrie unter 150-110 bekannten Qualität verwendet. Die Zahl 150-.1/0 gibt dabei ein endloses Glasgarn von etwa 25 000 m pro kg an. Dies ist, verglichen mit andern Typen von Glasgarn, ein billiges Material, das für die Herstellung eines ferti gen Glasgewebes der erforderlichen Dicke etwa 0,15 mm -gut geeignet ist.
Während ein gewöhnliches Glasgewebe praktisch keine Längsdehnbarkeit und wegen der gestreckteniSchussfäden auch keine Quer dehnung aufweist, zeigt das beschriebene Dre- her-iGlasgewebe eine gewisse Längsdehnbar keit infolge der besonderen Anordnung der Fäden 4 und 5, Lund zwar dann, wenn es der Länge nach in Bänder geschnitten ist, also parallel zu den Kettfäden 4 und 5, die eine gewisse Längendehnung ermöglichen.
Eine so genannte unechte Dehnung liegt vor, weil die Kettfäden 4 und 5, wenn ein Zug an ihren Enden auftritt, dazu neigen, sieh in die in Fig. 3 dargestellte 'Stellung zu verengen, ob wohl keine tatsächliche Dehnung der einzel nen Fäden aus Glasgarn erfolgt.
Es hat sich gezeigt, dass bei Verwendung des 'beschriebenen Dreher-Glasgewebes eine Längsdehnung in der Grössenordnung von 4 bis 6 1/o erhalten wird, also mehr als erfor derlich für die Verwendung desselben zur Umwicklung von Kabeln oder andern elektri schen Teilen, bei denen sich überlappende Windungen erforderlich sind.
Wie Versuche ergeben haben, liegt dieses Material völlig flach über dem Kabel und weist keine Lücken, Spalten oder Kantennisse auf, welche die elek trischen oder physikalischen Eigenschaften des fertigen Kabels beeinträchtigen würden.
Obwohl sich die vorstehende Beschreibung vor allem auf überlapptes Band bezieht, das um zwei verschiedene Durchmesser aufge wickelt ist, sei betont, dass das beschriebene Material auch für Anwendungen brauchbar ist, wo die Windungskanten wie .Stossfugen nebeneinanderliegen und eine Dehnbarkeit des Bandes normalerweise nicht nötig ist.
Jedoch ist dessen Dehnbarkeit auch von Vorteil für solche stossfugenähnliche Anwendungen, weil sie das Biegen des Kabels ohne Beschädigung der Isolation ermöglicht.
Flat electrical insulating material. The present invention relates to a flat electrical insulating material.
There is already lacquered oil linen or lacquered cloth as electrical insulating material, in particular insulating tape, whereby the material underlay consists of fibers (mostly made of cotton), which are woven into a fabric with vertically crossing threads and then to fill in the gaps between the see crossing threads of the fabric, with.
are coated and / or impregnated with a suitable electrical insulating varnish, as a result of which a coherent sheet is created, which is then divided into strips, the width of which varies, for example, from 0.6 to 7.5 a. This tape is spirally wrapped around electrical conductors, such as a cable, in order to achieve the desired thickness of electrical insulation.
Normal industrial practice requires that such insulating tape be wound with a mutual overlap so that the cable is completely covered. With this handling it is obvious that the lacquered tape is wound around two different diameters, namely on one edge overlapping over the subsequent tape winding, on the other hand on the other edge directly onto the cable.
In order to apply such a tape smoothly without folds, gaps or edge cracks, which are detrimental to the quality of the cable, it is necessary for the tape to allow a certain percentage lengthening or stretching. This is a property of oil varnish tapes, due to the natural elasticity of the fabric, which guarantees a certain elasticity.
On the other hand, a band of fabric has the named. Art in addition to this desired elasticity, certain disadvantages, since it absorbs moisture and is destroyed by prolonged exposure to high 'temperatures. Therefore, there is a need in the art to replace cotton with fibers that neither absorb moisture nor are subject to heat damage.
It must also be taken into account that the price of cotton is high at times and it is desirable for economic reasons to have a less expensive material as a base for electrical insulating tapes.
While glass fibers are known per se for electrical insulation purposes with and without painting, the previously known glass insulation material does not have the advantages of the above-mentioned 'fabric insulation, since the glass fibers do not have the natural elasticity required for error-free application of an insulating tape over two different diameters is required.
As a result, openings, "gaps and edge cracks" occur in the previous technology of tape insulation with glass, as a result of which the dielectric values of the electrical insulation material are reduced, which leads to a deterioration in the quality of the cable.
The present invention now aims to create such an insulating mate rials based on glass, in which the mentioned disadvantages are eliminated. The flat electrical insulating material according to the inven tion consists of a leno fabric made of glass threads, which with a. electrical insulating varnish is coated, which fills the interstices of the fabric. A leno fabric should be understood to mean a fabric
in which the warp threads are arranged in pairs so that the threads of each pair are a; Cross arider and form open, contractible loops, through which loops the weft threads are threaded.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown on the accompanying drawing. They show: FIG. 1 a front view of part of a cable which is wrapped with electrical insulating tape, FIG. 2 shows an enlarged view; cut of the tissue in its normal position and Fig. 3 the same section in stretched ter position.
FIG. 1 shows an electrical cable 1 while it is being wrapped with an electrical insulating tape 2-, successive turns of the tape forming overlapping holes 3. It can be seen that the overlapping parts 3 have a larger diameter than the cable 1 itself.
To compensate for these overlapping lengths, the tape must be stretchable, since only such a tight covering can be achieved without gaps or tears when the tape is wound onto the cable.
The initially flat insulating material 2 is made of a leno fabric according to FIG. 2 made of glass fibers. This leno fabric is then covered with an electrical insulating varnish; pulled or soaked in order to fill in all the spaces between the threads made of glass fibers and thus result in a uniform, flat sheet.
As with oil varnish tape, tape 2 is preferably produced as a sheet of any width and is later cut to the desired width, for example <B> 0.6 </B> to 7.5 cm. In such widths, the tape is suitable for winding in roll form for easier attachment to a cable.
Said twisting fabric includes all fabrics, such as gauze, in which, as shown in FIG. 2, the warp threads or yarns 4 or 5 are interlaced in pairs, while the weft threads or yarns are stretched, which results in effects . Which are located between a normal and a weft weave.
This results in large intermediate tears, both between the warp thread pairs and the weft threads. Gauze fabrics, although light and open in weave, are the most durable that can be made from any given material in terms of quantity and quality.
One thread 5 of each warp thread pair is crossed with the other, 4, alternately to the right and to the left, so that the same threads 5 are passed over each of the weft threads 6, 6. When crossing from one side to the other, the warp threads 5 run below the other warp threads 4, which in turn are passed under each of the weft threads 6, with the result that all threads, as shown in FIGS. 2 and 3, are firmly tied together .
It is important that the openings of the length or warp thread pairs 4 and 5 and the cross or weft threads 6 are chosen so that after the glass fabric has been coated with the electrical insulating lacquer, the lacquer film does not receive such a high pressure that the same breaks through the openings. At the same time, the paint used must form a film,
that can withstand a certain amount of stretching without mechanical or electrical damage. In the ideal case, such a lacquer film should be a thin layer of one of the commercially available first-class electrical insulating lacquers, in which a lacquer film formed without a carrier has an elongation of about 101 / o without breaks or loss of electrical properties.
Without limiting the present invention to this, it should be noted that in an exemplary embodiment, a so much greater strength of glass fabric compared to cotton fabric was found that a base made of '2'4X12 glass fabric has sufficient physical strength for cable applications. However, tests with the completed glass insulation show that this special fabric is too wide-meshed to provide a sufficient base for the paint film. A 32X116 = glass fabric has. proved to be more suitable in this regard.
However, other fabrics such as 32X20 etc. can be used. The designation 32X16 is intended to designate a fabric with 312 warp threads and 16 eye threads per @ 6.15 @ em2. A lacquer film can be worn from such a glass fabric, which can elongate about 10 "/ o without breaks or losses electrical properties withstands.
It should be noted that, due to the high strength of the glass threads, a looser glass fabric liner can be used than with the known oil varnish tape. This he desired physical property gives economic benefits, since the required amount of glass threads is correspondingly smaller.
Preferably, glass threads 4 or 5 or 6 of the quality known in the industry under 150-110 are used. The number 150-1 / 0 indicates an endless glass yarn of around 25,000 m per kg. Compared to other types of glass yarn, this is an inexpensive material which is well suited for the production of a finished glass fabric of the required thickness of about 0.15 mm.
While an ordinary glass fabric has practically no longitudinal stretchability and also no transverse stretch due to the stretched weft threads, the Dreher glass fabric described shows a certain longitudinal stretchability due to the special arrangement of threads 4 and 5, namely when it is lengthwise into ribbons is cut, so parallel to the warp threads 4 and 5, which allow a certain elongation.
A so-called spurious elongation is present because the warp threads 4 and 5, when tension occurs at their ends, tend to narrow into the position shown in FIG. 3, although there is no actual elongation of the individual threads of glass yarn he follows.
It has been shown that when using the 'Dreher glass fabric described, a longitudinal expansion in the order of magnitude of 4 to 6 1 / o is obtained, that is more than necessary for the use of the same for wrapping cables or other electrical parts where overlapping turns are required.
As tests have shown, this material lies completely flat over the cable and has no gaps, gaps or edges that would affect the electrical or physical properties of the finished cable.
Although the above description relates primarily to overlapped tape that is wound around two different diameters, it should be emphasized that the material described can also be used for applications where the winding edges such as butt joints are adjacent and the tape does not normally need to be stretchable .
However, its elasticity is also an advantage for such butt joint-like applications because it allows the cable to be bent without damaging the insulation.