Verfahren zum Herstellen von isolierten elektrischen Leitern und nach diesem Verfahren hergestellter Leiter Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von isolierten elektrischen Leitern, z. B. formgewickelten Spulen für elektrische Ma schinen, und nach diesem Verfahren hergestellter Leiter.
Die Herstellung von formgewickelten Spulen für elektrische Maschinen erfolgt oft derart, dass ein aus einzelnen Leitern zusammengesetztes Leiterbündel in mehreren Schichten mit einem band- oder bogen förmigen Isoliermaterial, z. B. Glimmerband, Glas faserband, Papier, umwickelt wird, wonach das um wickelte Leiterbündel, oft unter Verwendung eines Vakuumdruckverfahrens, mit einem flüssigen härt- baren Imprägnierungsharz imprägniert wird, das dann - unter gleichzeitiger Formung der Isolierung in gehärteten Zustand übergeführt wird.
Diese For mung der isolierenden Hülle des Leiterbündels erfolgt gewöhnlich in einem Formwerkzeug, und da die Här tung in vielen Fällen eine beträchtliche Zeit, mehrere Stunden bis zu einem Tage, erfordert, ist das Form werkzeug eine lange Zeit für die Formung jeder Isolierung gebunden.
Man ist nämlich oft gezwungen, als Imprägnierungsharze Material mit einer langen Härtungszeit anzuwenden, teils mit Rücksicht auf die Forderungen, die an die thermischen und elektri schen Eigenschaften des gehärteten Produkts gestellt werden, und teils mit Rücksicht auf die erforderliche lange Lagerungszeit, damit das flüssige Harz wäh rend seiner Aufbewahrung in der Imprägnierungs- anlage keine Veränderungen erleidet.
Der genannte Nachteil bei früheren Verfahren, dass das Formwerkzeug eine lange Zeit für die Her stellung jedes isolierten Leiters gebunden ist, wird gemäss der vorliegenden Erfindung vermieden. Das neue Verfahren weist auch noch andere Vorteile; auf. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von isolierten elektrischen Leitern, z. B.
formgewickelten Spulen für elektrische Maschinen, bei dem ein Leiter oder ein aus einzelnen Leitern zu sammengesetztes Leiterbündel in mehreren Schichten mit einem band- oder bogenförmigen Isoliermaterial umwickelt wird und der umwickelte Leiter oder das umwickelte Leiterbündel danach mit einem flüssigen, härtbaren Imprägnierungsharz, das später gehärtet wird, imprägniert wird.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem flüssigen Harz unlös liches oder schwerlösliches Thermoplastmaterial, vor zugsweise eine dünne Thermoplastfolie, zwischen auf einanderfolgenden Schichten von Isoliermaterial an gebracht wird, und dass das umwickelte Isoliermate rial mit einverleibtem Thermoplastmaterial unter Druck auf eine Temperatur erwärmt wird, die er forderlich ist,
damit das Thermoplastmaterial an angrenzenden Schichten von Isoliermaterial haftet und das Isoliermaterial bei einer nachfolgenden Ab kühlung eine formfeste Hülle um den Leiter oder das Leiterbündel bildet, bevor die Hülle mit dem Imprägnierungsharz imprägniert wird.
Die Erwärmung unter Druck, die eventuell in einem Formwerkzeug stattfinden kann, ist zweck mässig kurzzeitig, da ihr Zweck nur der ist, das Thermoplastmaterial zu schmelzen oder durch eine beginnende Schmelzung seine Oberfläche klebrig zu machen.
Durch diese Erwärmung und die darauf folgende Abkühlung wird wenigstens ein punktweises Anhaften zwischen den Schichten des Isoliermaterials erreicht, so -dass die Isolierung nun eine formfeste Hülle um den Leiter bildet. Damit die Bindung zwischen den Schichten sich nicht während der Im- prägnierung lockert, muss das Thermoplastmaterial in dem flüssigen Imprägnierungsharz unlöslich oder schwerlöslich sein.
Das Härten des Harzes in der imprägnierten Isolierung kann dann erfolgen, ohne dass der isolierte Leiter in ein Formwerkzeug placiert wird. Sie kann z. B. in einem gewöhnlichen Ofen raum stattfinden. Damit die Isolierung auch während des Härtungsprozesses ihre Form behält, ist es in der Regel notwendig, dass das Thermoplastmaterial bei der für die Härtung erforderlichen Temperatur ganz fest ist. Eine Schmelzung oder eine beginnende Schmelzung hat nämlich zur Folge, dass die Bindung zwischen den Isoliermaterial-Schichten aufhört oder in hohem Grad geschwächt wird, was zu einer De formierung der Isolierung führt.
Das band- oder bogenförmige Isoliermaterial kann u. a. aus Glimmerband oder Glimmerbogen bestehen. Diese können aus grossen Glimmerschup- pen gewöhnlicher Art gebildet sein, die z. B. mit einem Lackbindemittel am Trägermaterial aus Pa pier, Glasfaser oder dergleichen befestigt worden sind. Die Glimmerprodukte können auch aus selbst tragenden Bändern oder Bögen aus einander über lappenden Glimmerschüppchen bestehen, die nach bekannten Methoden, z.
B. durch Spalten von ge wöhnlichem Glimmer, hergestellt sind, wobei der Glimmer erst erwärmt und dann nacheinander der Einwirkung von zwei Lösungen ausgesetzt wird, die unter Entwickeln von Gas miteinander reagieren, wonach der dabei gespaltene Glimmer mit Wasser zu einem Brei angerührt und schliesslich zu einem bogenförmigen Material nach einer Methode ge formt wird, die der bei der Herstellung von Papier verwendeten ähnlich ist. Auch diese letztgenannten Glimmerprodukte können z. B. mit einem Lack bindemittel an einem Trägermaterial wie Papier, Glasfasern oder dergleichen befestigt sein.
Ausser Glimmerprodukten können mehrere andere band- und bogenförmige Isoliermaterialien verwendet wer den, z. B. Papier, Glasband, Glasgewebe, Band oder Gewebe von anderen Fibermaterialien wie Asbest, Baumwolle, Seide.
Als besonders geeignetes Thermoplastmaterial können Folien aus Polyäthylenglykolterephthalat und Polykarbonat genannt werden, weiter Folien aus Polyamid, Polystyren, Polypropylen, Zelluloseacetat, Zelluloseatriacetat, Zelluloseacetatbutyrat, Zellulose- anitrat, Zellulosepropionat, regenerierte Zellulose, Polyvinylbutyral, Polyvinylchlorid,
Polyvinylchlorid- acetat und Polyvinylidenchlorid. Welche Folie in jedem besonderen Fall gewählt wird, hängt in hohem Grad vom verwendeten Imprägnierungsharz ab, was aus dem Vorhergesagten hervorgeht, in dem die For derungen genannt sind, die erfüllt werden müssen, um eine effektive Bindung während -der Imprägnierung und Härtung des Imprägnierungsharzes aufrechter halten zu können.
Besonders geeignet als Impräg- nierungsharze sind lösungsmittelfreie Epoxyharze und ungesättigte Polyesterharze.
Die Erfindung wird durch Beschreibung einer Anzahl von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in der die Figuren ein Leiterbündel bei seiner Herstellung nach dem erfindungsgemässen Verfahren zeigen. <I>Beispiel 1</I> Das Leiterbündel 10 nadh Fig. 1, das z. B. ein Teil einer Hochspannungsspule einer elektrischen Maschine sein kann, besteht aus mehreren einzelnen Leitern 11. Die Isolierhülle des Leiterbündels ist teilweise entfernt, damit sein Aufbau deutlicher aus der Figur hervorgeht. Die Leiter 11 sind dadurch voneinander isoliert, dass sie mit Glasgarn 12 um sponnen und mit einem Bindemittel imprägniert sind, z.
B. einem Epoxyharz, einem Alkydharz oder einem Phenolharz, das danach gehärtet worden ist. Bei der Isolierung des Leiterbündels 10 wird dieses erst mit halber Überlappung mit einer Schicht eines Glimmer bandes 13 umwickelt, das aus einer z. B. 0,09 mm dicken selbsttragenden Folie von einander überlap penden Glimmerschüppchen besteht, die mit einem Bindemittel, z. B. einem Epoxyharz, Alkydharz oder Phenolharz, an einem Trägermaterial in der Form eines gewebten Glasbandes, z. B. mit der Dicke von 0,04 mm, befestigt ist. Das Glimmerband 13 kann z.
B. eine Breite von 25 mm haben. Danach wird eine Schicht einer dünnen Polyäthylenglykoltere- phthalatfolie 14 ohne überlappung aufgebracht. Diese Thermoplastfolie kann eine Dicke von 0,006 Millimeter und eine Breite von 50 mm haben. Es folgt dann eine neue Schicht Glimmerband 13 und darauf wieder eine Schicht der Thermoplastfolie 14. Diese Prozedur mit abwechselndem Aufbringen von Glimmerband und Thermoplastfolie wird wiederholt, bis eine gewünschte Dicke der Isolierung erreicht ist, die z.
B. etwa dreissig übereinanderliegende Glimmer bandschichten enthalten kann. Danach wird die Iso lierung in einem Formwerkzeug auf eine Temperatur von 260 C während einer Zeit von 5 min erwärmt, wobei sie einem Druck von 5 kp/cm2 ausgesetzt wird. Die Isolierung darf dann abkühlen. Durch diese Behandlung erreicht man ein Anhaften zwischen den Schichten von Glimmerband, so dass die Isolie rung bei einer Temperatur unter der Schmelztempe ratur des Thermoplastes eine formfeste Hülle um das Leiterbündel bildet.
Die Isolierung wird dann gemäss Fig. 2 mit einer dichten äusseren Schicht eines umwickelten Dich tungsbandes 15 versehen, das die Oberfläche der ganzen Isolierung mit Ausnahme einiger Öffnungen 16 deckt, durch welche flüssiges Harz in die Iso lierung eindringen kann. Die Wicklung wird bei einem niedrigeren Druck als 1 mm Hg getrocknet, wonach das Imprägnie- rungsharz bei dem genannten Druck zugeführt und das umwickelte Bündel einem Druck von z. B. 10 kp/cm2 ausgesetzt wird. Das Imprägnierungs- harz kann z.
B. ein Polyesterharz sein, das aus Adipinsäure (11 Molprozent), Phthalsäureanhydrid (11 Molprozent), Maleinsäureanhydrid (23 Molpro- zent) und Äthylenglykol (55 Molprozent) hergestellt und teils mit Diallylphthalat in einer solchen Menge versetzt ist, dass das Diallylphthalat 40 % der zu sammengelegten Menge des Esterharzes und Diallyl- phtalats ausmacht,
und teils mit Benzoylperoxyd in einer Menge, die 1 % des Gewichts der Mischung entspricht. Das Polyesterharz selbst wird durch Reak tion einer Mischung der genannten Säuren und Al kohole in inerter Atmosphäre hergestellt durch Er höhung der Temperatur auf 220 C und Beibehalten dieser Temperatur, bis die Säurezahl des Reaktions produkts etwa 30 ist. Unter Vakuumdruckbehandlung dringt das Imprägnierungsharz durch die Öffnungen 16 in die äussere dichtende Schicht ein und füllt die Poren und Hohlräume in der Isolierung aus.
Die Öffnungen 16 werden dann durch Umwicklung mit weiterem Dichtungsband 15 gedichtet, wonach die imprägnierte Wicklung in einem Ofen mit einer Temperatur von 130 C eine Stunde lang zwecks Härtung des Polyesterharzes aufbewahrt wird.
<I>Beispiel 2</I> Ein Leiterbündel nach Fig. 1 wird in derselben Weise und unter Anwendung desselben Materials wie in Beispiel 1 isoliert, mit der Ausnahme, dass anstatt des beschriebenen Polyesterharzes ein Epoxyharz ver wendet wird, das aus 85 Gewichtsteilen Araldit F (eingetragene Marke), 100 Gewichtsteilen Härter 905 (eingetragene Marke) und 15 Gewichtsteilen Phenylglycidyläther besteht. Die Härtung des Epoxy- harzes erfolgt dadurch, dass die imprägnierte Wick lung in einem Ofen mit einer Temperatur von 160 C 6 Stunden lang verwahrt wird.
<I>Beispiel 3</I> Ein Leiterbündel nach Fig. 1 wird in derselben Weise wie in Beispiel 1 und unter Verwendung des selben Materials wie in Beispiel 1 isoliert mit der Ausnahme, dass anstelle des beschriebenen Glimmer- band'es ein 0,15 mm dickes und 25 mm breites Glimmerband verwendet wird, das aus gewöhnlichen grossen Glimmerschuppen besteht, die an einem Trä ger aus 0,03 mm dickem Papier mit einem Binde mittel aus demselben ungesättigten Esterharz wie dem bei der Imprägnierung verwendeten befestigt sind.
<I>Beispiel 4</I> Ein Leiterbündel nach Fig. 1 wird in der in Bei spiel 1 beschriebenen Weise und unter Verwendung desselben Materials isoliert mit der Ausnahme, dass anstelle des beschriebenen Glimmerbandes ein Glim- merbogen verwendet wird, der aus einer selbsttragen den breiten Glimmerfolie und einem Glasgewebe besteht. Die Breite des Glimmerbogens ist gleich gross wie die Länge des Leiterbündels.
<I>Beispiel 5</I> Ein Leiterbündel nach Fig. 1 wird in derselben Weise und unter Verwendung desselben Materials wie in Beispiel 1 isoliert mit der Ausnahme, dass anstelle des beschriebenen Glimmerbandes ein 0,15 mm dik- ker Glimmerbogen verwendet wird, der aus gewöhn lichen grossen Glimmerschuppen besteht, die an einem Träger aus 0,
03 mm dickem Papier mit einem Bindemittel aus demselben ungesättigten Esterharz wie dem bei der Imprägnierung benutzten befestigt sind.
<I>Beispiel 6</I> Ein Leiterbündel wird in der in Beispiel 1<B>be-</B> schriebenen. Weise isoliert. Anstelle des beschriebenen Glimmerbandes wird jedoch ein gewebtes Glasband mit einer Breite von 25 mm und einer Dicke von 0,04 mm als Isoliermaterial verwendet und anstelle der Polyäthylenglykolterephthalat-Folie eine 0,05 mm dicke und 50 mm breite Zelluloseatriacetatfolie. Wei ter erfolgt die Erwärmung der Isolierung im Form werkzeug bei einer Temperatur von 230 C während einer Zeit von 5 min, und anstelle des beschriebenen Polyesterharzes wird als Imprägnierungsmittel ein Polyesterharz verwendet,
das aus 60 Gewichtsteilen eines Reaktionsproduktes von 3 Mol Maleinsäure- anhydrid, 1 Mol Adipinsäure, 4,4 Mol Äthylenglykol, das nach dem vorhin beschriebenen Prozess hergestellt wird, besteht, mit einer Säurezahl von 30, welchem 40 Gewichtsteile Diallylphthalat und 0,75 Gewichts teilen Benzoylperoxyd beigefügt sind:
Die imprägnierte Wicklung wird eine Stunde lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 120 C zur Härtung des Imprägnierungsharzes verwahrt.
<I>Beispiel 7</I> Eine Leiterbündel wird in derselben Weise und mit demselben Material wie in Beispiel 6 isoliert, mit der Ausnahme, dass statt des angegebenen Im prägnierungsharzes ein Epoxyharz verwendet wird, das aus 100 Gewichtsteilen Epon 820 (eingetra gene Marke) besteht und 65 Gewichtsteilen Hexa- hydrophthalatsäurehydrid. Die imprägnierte Wick lung wird 24 Stunden lang in einem Ofen bei einer Temperatur von 120 C zwecks Härtung des Epoxy- harzes verwahrt.
<I>Beispiel 8</I> Ein Leiterbündel wird in der in Beispiel 1 be schriebenen Weise isoliert. Anstelle der beschriebenen Polyäthylenglykolterephthalat-Folie wird jedoch eine 0,01 mm dicke und 50 mm breite Polykarbonatfolie verwendet.
Weiter erfolgt die Erwärmung der Iso lierung bei einer Temperatur von 250 C während einer Zeit von 5 min, und anstelle des beschriebenen Imprägnierungsharzes wird ein Epoxyharz verwendet, das aus 100 Gewichtsteilen Dow <B>331 </B> (eingetragene Marke) und 65 Gewichtsteilen Tetrahydrophthal- säureanhydrid besteht.
Die imprägnierte Wicklung wird 24 Stunden lang in:- einem Ofen bei einer Temperatur von 130 C zwecks Härtung des Epoxy- harzes aufbewahrt.
Ausser den beschriebenen vollständig polymeri- sierbaren Imprägnierungsmitteln können ü. a. meh rere andere im Handel zugängliche ungesättigte Poly- esterharze und Epoxyharze verwendet werden. An dere Polyesterharze und Epoxyharze, die zur Ver wirklichung der Erfindung verwendbar ,sind, sind u. a. in den amerikanischen Patentschriften Nm. 2 656 290 und 2 324 483 beschrieben.
Das Aufbringen des Thermoplastmaterials kann in vielen anderen Arten geschehen als in den be- schriebenen Beispielen. So brauchen Schichten aus Thermoplastfolien nicht zwischen jeder Schicht aus Isoliermaterial angebracht zu sein. Man kann sie u. a. vorzugsweise zwischen den äusseren Schichten des Isoliermaterials anbringen. Die Folienbänder brau chen auch nicht Kante an Kante in derselben Schicht gewickelt zu sein, sondern können mit Zwischen räumen aufgebracht werden.
Wenn sie mit Zwischen räumen gewickelt werden, erreicht man den Vorteil, dass das Eindringen des Imprägnierungsharzes in die Isolierung :erleichtert wird. Das Thermoplast material kann der Leiterisolierung in anderer Weise als durch Umwickeln einer Folie in Form eines Bandes zugeführt werden. Es kann z. B. in Form von dünnen Blättern geeigneter Grösse zwischen an grenzenden Schichten des Isoliermaterials während des Aufwickelns desselben gelegt werden. Ferner kann das Thermoplastmaterial wie eine Komponente im Isoliermaterial angeordnet sein.
In einem ge webten Isoliermaterial, z. B. einem Glasband oder Glasgewebe, kann das Thermoplastmaterial in Form von Fiberfasern in das Produkt eingewebt sein. Ge wisse Glasfaserfäden können dabei beim Weben gegen Fäden aus z. B. Polyäthylenglykolterephthalat oder Polyamid ausgetauscht werden. Das nermo- plastmaterial kann auch auf der einen Fläche des Isoliermaterials angeordnet sein. So kann z.
B. Poly- äthylenglykolterephthalat oder Polyamid in Form einer Folie an der einen Seite eines Glasban des oder Glimmerbandes befestigt sein. Das Auf bringen der Folie kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass die Folie oder das Isoliermaterial erwärmte Walzen passiert, wobei das Thermo- plastmaterial klebrig wird und am Isoliermate- rial haftet.
Der einen Seite des Isoliermaterials kann man auch einen dünnen Belag aus dem Thermo- plastmaterial geben, indem das Thermoplastmaterial in einem Lösungsmittel aufgelöst auf das Isolier material gestrichen wird. Das Zelluloseatriacetat kann somit z. B. auf ein Glimmerband, Glasband oder Papier in dieser Weise aus einer Lösung in Aceton oder Äthylenacetat aufgebracht werden.
Method for producing insulated electrical conductors and conductors produced by this method. The present invention relates to a method for producing insulated electrical conductors, e.g. B. form-wound coils for electrical Ma machines, and conductors made by this method.
The manufacture of form-wound coils for electrical machines is often carried out in such a way that a conductor bundle composed of individual conductors is in several layers with a strip-shaped or arc-shaped insulating material, e.g. B. mica tape, fiberglass tape, paper, is wrapped, after which the wrapped conductor bundle, often using a vacuum pressure process, is impregnated with a liquid, curable impregnation resin, which is then - while forming the insulation in the hardened state.
This shaping of the insulating sheath of the conductor bundle is usually done in a mold, and since the hardening in many cases takes considerable time, several hours to a day, the mold is bound for a long time to form each insulation.
In fact, one is often forced to use material with a long curing time as impregnation resin, partly with consideration of the demands placed on the thermal and electrical properties of the cured product, and partly with consideration of the long storage time required for the liquid resin does not suffer any changes while it is stored in the impregnation plant.
The mentioned disadvantage in previous processes that the mold is bound for a long time for the manufacture of each insulated conductor is avoided according to the present invention. The new process also has other advantages; on. The invention relates to a method for the manufacture of insulated electrical conductors such. B.
Form-wound coils for electrical machines, in which a conductor or a conductor bundle composed of individual conductors is wrapped in several layers with a tape or sheet-like insulating material and the wrapped conductor or the wrapped conductor bundle is then covered with a liquid, curable impregnation resin that is later cured , is impregnated.
The invention is characterized in that insoluble or sparingly soluble thermoplastic material in the liquid resin, preferably a thin thermoplastic film, is placed between successive layers of insulating material, and that the wrapped insulating material with incorporated thermoplastic material is heated under pressure to a temperature, which he is required,
so that the thermoplastic material adheres to adjacent layers of insulating material and the insulating material forms a dimensionally stable sheath around the conductor or the conductor bundle during a subsequent cooling before the sheath is impregnated with the impregnation resin.
The heating under pressure, which can possibly take place in a mold, is expediently short-term, since its purpose is only to melt the thermoplastic material or to make its surface sticky by beginning to melt.
As a result of this heating and the subsequent cooling, at least point-wise adherence between the layers of the insulating material is achieved, so that the insulation now forms a dimensionally stable envelope around the conductor. So that the bond between the layers does not loosen during the impregnation, the thermoplastic material must be insoluble or sparingly soluble in the liquid impregnation resin.
The curing of the resin in the impregnated insulation can then take place without the insulated conductor being placed in a mold. You can z. B. take place in an ordinary furnace space. In order for the insulation to retain its shape during the curing process, it is usually necessary for the thermoplastic material to be quite solid at the temperature required for curing. A melting or a beginning melting has the consequence that the bond between the insulating material layers ceases or is weakened to a high degree, which leads to a deformation of the insulation.
The tape or sheet-shaped insulating material can u. a. consist of mica tape or mica sheet. These can be formed from large mica flakes of the usual type, which z. B. with a lacquer binder on the carrier material made of Pa pier, fiberglass or the like have been attached. The mica products can also consist of self-supporting bands or sheets of overlapping mica flakes, which are made by known methods, e.g.
B. are made by splitting ge ordinary mica, the mica is first heated and then successively exposed to the action of two solutions that react with the development of gas, after which the split mica mixed with water to a pulp and finally to a sheet material is formed by a method similar to that used in the manufacture of paper. These last-mentioned mica products can, for. B. be attached with a paint binder on a carrier material such as paper, glass fibers or the like.
In addition to mica products, several other tape and sheet-like insulating materials can be used who, for. B. paper, glass tape, glass fabric, tape or fabric of other fiber materials such as asbestos, cotton, silk.
Films made of polyethylene glycol terephthalate and polycarbonate can be mentioned as particularly suitable thermoplastic materials, as well as films made of polyamide, polystyrene, polypropylene, cellulose acetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose anitrate, cellulose propionate, regenerated cellulose, polyvinyl butyral, polyvinyl
Polyvinyl chloride acetate and polyvinylidene chloride. Which film is chosen in each particular case depends to a large extent on the impregnation resin used, which is evident from the foregoing, in which the requirements are specified that must be met in order to maintain an effective bond during the impregnation and curing of the impregnation resin to be able to hold.
Solvent-free epoxy resins and unsaturated polyester resins are particularly suitable as impregnation resins.
The invention is explained in more detail by describing a number of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing, in which the figures show a conductor bundle being produced by the method according to the invention. <I> Example 1 </I> The conductor bundle 10 according to FIG. B. can be part of a high-voltage coil of an electrical machine, consists of several individual conductors 11. The insulating sleeve of the conductor bundle is partially removed so that its structure can be seen more clearly from the figure. The conductors 11 are insulated from one another in that they are spun with glass yarn 12 and impregnated with a binder, e.g.
B. an epoxy resin, an alkyd resin or a phenolic resin that has been cured thereafter. When isolating the bundle of conductors 10 this is only wrapped with a half overlap with a layer of mica tape 13, which consists of a z. B. 0.09 mm thick self-supporting film from each other overlap penden mica flakes, which with a binder, z. B. an epoxy resin, alkyd resin or phenolic resin, on a carrier material in the form of a woven glass ribbon, e.g. B. with the thickness of 0.04 mm attached. The mica tape 13 can, for.
B. have a width of 25 mm. Then a layer of a thin polyethylene glycol terephthalate film 14 is applied without overlapping. This thermoplastic film can have a thickness of 0.006 millimeters and a width of 50 mm. This is then followed by a new layer of mica tape 13 and then another layer of thermoplastic film 14. This procedure with alternating application of mica tape and thermoplastic film is repeated until a desired thickness of the insulation is reached, which z.
B. may contain about thirty superimposed mica tape layers. The insulation is then heated in a mold to a temperature of 260 ° C. for a period of 5 minutes, while it is exposed to a pressure of 5 kgf / cm 2. The insulation is then allowed to cool down. This treatment achieves adhesion between the layers of mica tape so that the insulation forms a dimensionally stable sheath around the conductor bundle at a temperature below the melting temperature of the thermoplastic.
The insulation is then provided according to FIG. 2 with a dense outer layer of a wrapped up device tape 15 that covers the surface of the entire insulation with the exception of a few openings 16 through which liquid resin can penetrate the insulation. The winding is dried at a pressure lower than 1 mm Hg, after which the impregnation resin is supplied at the said pressure and the wrapped bundle is subjected to a pressure of e.g. B. 10 kp / cm2 is exposed. The impregnation resin can z.
B. be a polyester resin made from adipic acid (11 mol percent), phthalic anhydride (11 mol percent), maleic anhydride (23 mol percent) and ethylene glycol (55 mol percent) and partly mixed with diallyl phthalate in such an amount that the diallyl phthalate 40% the combined amount of ester resin and diallyl phthalate,
and partly with benzoyl peroxide in an amount corresponding to 1% of the weight of the mixture. The polyester resin itself is produced by reacting a mixture of the acids and alcohols mentioned in an inert atmosphere by increasing the temperature to 220 ° C. and maintaining this temperature until the acid number of the reaction product is about 30. Under vacuum pressure treatment, the impregnation resin penetrates through the openings 16 into the outer sealing layer and fills the pores and cavities in the insulation.
The openings 16 are then sealed by wrapping further sealing tape 15, after which the impregnated winding is kept in an oven at a temperature of 130 ° C. for one hour for the purpose of curing the polyester resin.
<I> Example 2 </I> A conductor bundle according to FIG. 1 is insulated in the same way and using the same material as in Example 1, with the exception that instead of the polyester resin described, an epoxy resin is used which is composed of 85 parts by weight of araldite F (registered trademark), 100 parts by weight of hardener 905 (registered trademark) and 15 parts by weight of phenyl glycidyl ether. The curing of the epoxy resin takes place in that the impregnated winding is kept in an oven at a temperature of 160 C for 6 hours.
<I> Example 3 </I> A conductor bundle according to FIG. 1 is isolated in the same way as in Example 1 and using the same material as in Example 1, with the exception that instead of the described mica tape, a 0, 15 mm thick and 25 mm wide mica tape is used, which consists of ordinary large mica flakes, which are attached to a carrier made of 0.03 mm thick paper with a binder made of the same unsaturated ester resin as that used in the impregnation.
<I> Example 4 </I> A conductor bundle according to FIG. 1 is insulated in the manner described in Example 1 and using the same material, with the exception that, instead of the described mica tape, a mica sheet is used which is self-supporting the wide mica foil and a glass fabric. The width of the mica sheet is the same as the length of the conductor bundle.
<I> Example 5 </I> A conductor bundle according to FIG. 1 is insulated in the same way and using the same material as in Example 1, with the exception that a 0.15 mm thick mica sheet is used instead of the mica tape described, which consists of ordinary large mica flakes attached to a support of 0,
03 mm thick paper are fastened with a binder made from the same unsaturated ester resin as that used for the impregnation.
<I> Example 6 </I> A conductor bundle is described in example 1 <B> </B>. Way isolated. Instead of the described mica tape, however, a woven glass tape with a width of 25 mm and a thickness of 0.04 mm is used as the insulating material and instead of the polyethylene glycol terephthalate film, a 0.05 mm thick and 50 mm wide cellulose triacetate film is used. Furthermore, the insulation is heated in the molding tool at a temperature of 230 C for a period of 5 minutes, and instead of the polyester resin described, a polyester resin is used as the impregnation agent.
which consists of 60 parts by weight of a reaction product of 3 moles of maleic anhydride, 1 mole of adipic acid, 4.4 moles of ethylene glycol, which is produced according to the process described above, with an acid number of 30, which 40 parts by weight of diallyl phthalate and 0.75 parts by weight Benzoyl peroxide are attached:
The impregnated winding is kept in an oven at a temperature of 120 ° C. for one hour to harden the impregnation resin.
<I> Example 7 </I> A conductor bundle is insulated in the same way and with the same material as in Example 6, with the exception that instead of the specified impregnation resin, an epoxy resin is used, which is composed of 100 parts by weight Epon 820 (registered trademark ) and 65 parts by weight of hexahydrophthalate hydride. The impregnated winding is kept for 24 hours in an oven at a temperature of 120 C to harden the epoxy resin.
<I> Example 8 </I> A conductor bundle is isolated in the manner described in Example 1. Instead of the polyethylene glycol terephthalate film described, however, a 0.01 mm thick and 50 mm wide polycarbonate film is used.
The insulation is also heated at a temperature of 250 ° C. for 5 minutes, and instead of the impregnation resin described, an epoxy resin is used which is composed of 100 parts by weight of Dow 331 (registered trademark) and 65 parts by weight Tetrahydrophthalic anhydride consists.
The impregnated winding is kept for 24 hours in: - an oven at a temperature of 130 C to allow the epoxy resin to harden.
In addition to the fully polymerizable impregnating agents described, ü. a. several other commercially available unsaturated polyester resins and epoxy resins can be used. At other polyester resins and epoxy resins, which are really useful for Ver realization of the invention, are u. a. in the American patents Nm. 2,656,290 and 2,324,483.
The thermoplastic material can be applied in many other ways than in the examples described. For example, layers of thermoplastic films need not be attached between each layer of insulating material. You can u. a. preferably apply between the outer layers of the insulating material. The foil strips do not need to be wound edge to edge in the same layer, but can be applied with spaces in between.
If they are wrapped with spaces in between, the advantage is achieved that the penetration of the impregnation resin into the insulation is facilitated. The thermoplastic material can be fed to the conductor insulation in other ways than by wrapping a film in the form of a tape. It can e.g. B. be placed in the form of thin sheets of suitable size between adjacent layers of the insulating material during winding of the same. Furthermore, the thermoplastic material can be arranged like a component in the insulating material.
In a ge woven insulating material, e.g. B. a glass ribbon or glass fabric, the thermoplastic material can be woven into the product in the form of fiber fibers. Ge certain glass fiber threads can weave against threads from z. B. polyethylene glycol terephthalate or polyamide are exchanged. The thermoplastic material can also be arranged on one surface of the insulating material. So z.
B. polyethylene glycol terephthalate or polyamide in the form of a film on one side of a Glasban or mica tape. The film can be applied, for example, by passing the film or the insulating material through heated rollers, the thermoplastic material becoming sticky and adhering to the insulating material.
One side of the insulating material can also be given a thin coating of the thermoplastic material, in that the thermoplastic material, dissolved in a solvent, is brushed onto the insulating material. The cellulose triacetate can thus, for. B. be applied to a mica tape, glass tape or paper in this way from a solution in acetone or ethylene acetate.