Isolierband und Verwendung desselben
Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch Wärme schlmpfbares Isolierband, das mittels eines wärmehärtbaren synthetischen Bindemittel-Harzes, das in erstarrtem, aber nicht vollständig ausgehärtetem Zustand vorliegt, an eine Kunststoffunterlage gebundenen Glimmer enthält, und dessen Verwendung zum Versehen eines elektrischen Leiters, wie beispielsweise die Ständerstäbe oder Ständerspulen von rotierenden elektrischen Maschinen, mit einer isolierenden Umhüllung.
Es ist allgemein üblich, zum Isolieren elektrischer Leiter, wie beispielsweise der Ständerstäbe von elektrischen Maschinen, ein mit Harz imprägniertes glimmerhaltiges Band zu verwenden. In gewissen bekannten Ausführungsformen derartiger Bänder ist Glimmer in Form von Glimmerflocken oder Glimmersplittings oder in Form von Glimmerpapier an ein Trägermaterial gebunden (beispielsweise mittels eines Epoxyharzes); das Trägermaterial besteht aus einem wärmebeständigen Gewebe, das entweder aus Glasfilamenten oder aus wärmegehärteten Filamenten aus Kunststoffmaterial, wie beispielsweise der unter der Markenbezeichnung Terylene bekannten Äthylenglycolterephthalat-Polyesterfaser, oder Gemischen derselben hergestellt ist.
Nach dem Wickeln auf die zu isolierenden Leiter wird ein solches Band unter dem Einfluss von Wärme und Druck verfestigt, wobei eine feste Isolierung gebildet wird, die im wesentlichen hohlraumfrei sein sollte. Die geraden Teile von Ständerspulen, d.h. diejenigen Teile, die in die Schlitze in der Maschine eingesetzt werden, können auf diese Weise ziemlich leicht mit Erfolg isoliert werden, wobei aber das Vorhandensein einer geeigneten Pressenvorrichtung erforderlich ist. Die Endteile derartiger Spulen sind, da sie gekrümmt sind, nicht leicht pressbar.
Es wurde bereits vorgeschlagen, zu dem gleichen Zwecke unter Spannung ein Band aufzuwickeln, das aus an ein elastisch dehnbares Textilgewebe gebundenem Glimmer besteht, wobei das Gewebe mindestens als Längskomponente (Kette) Nylongarn enthält; beim Aufwickeln dieses Bandes unter Spannung spielt seine Elastizität eine Rolle und erzeugt eine dichte Wicklung ohne Pressen, aber das Aufrechterhalten einer angemessenen und gleichmässigen Spannung während des Wickelns ist eine etwas schwierige oder mindestens unbequeme Angelegenheit.
Es ist auch eine Ausführungsform eines Isolierbandes bekannt, das aus Glimmerpapier mit einem Träger aus der unter der Markenbezeichnung < eMelinex bekannten Äthylenglycolterephthalat-Polyesterfolie besteht.
Das für den vorstehend beschriebenen Zweck bestimmte Isolierband gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffunterlage ganz oder teilweise aus einem synthetischen Harz besteht, das beim Erhitzen auf die Härtungstemperatur des Bindemittelharzes mindestens in Längsrichtung schrumpft.
Unter einem erstarrten, aber nicht vollständig ausgehärteten Zustand wird ein Zustand verstanden, in welchem das Harz fest oder halbfest ist, wobei es teilweise gehärtet sein kann, aber noch nicht vollständig polymerisiert worden ist. Nachdem ein derartiges Band auf beispielsweise eine Ständerspule oder mindestens einen Endteil davon gewickelt worden ist, kann es erhitzt werden, um die Schrumpfung des Bandes und die Bindung von überlappenden Lagen desselben aneinander durch das bindend wirkende Harz herbeizuführen. Durch das Erhitzen wird auch das Harz gehärtet, so dass es mit dem geschrumpften, in der Hitze schrumpfbaren Material ohne Anwendung eines äusseren Drucks eine verfestigte Bedeckung aus einer mit Harz gebundenen Isolation auf der Ständerspule bildet.
Unter einem in der Wärme schrumpfbaren Kunststoffmaterial wird ein polymeres Material verstanden, das, selbst wenn keine äusseren Kräfte auf dasselbe ausgeübt werden, doch innere elastische Spannung aufweist, die durch Erhitzen beseitigt werden können, so dass das Material daraufhin schrumpft. Daraus ergibt sich, dass beim Band gemäss vorliegender Erfindung im Gegensatz zu den bereits bekannten Ausführungsformen von Isolierband mit Kunststoffträger das Kunststoffmaterial nicht vorher bei einer Temperatur oberhalb der Härtungstemperatur des bindend wirkenden Harzes wärmegehärtet oder stabilisiert worden sein muss.
Jedoch kann das Material bei einer Temperatur unterhalb der Härtungstemperatur des Harzes teilweise wärmegehärtet worden sein: dies kann erwünscht sein, um die anschliessende Schrumpfung des Materials zu verringern, falls das Material, wenn es keine Wärmehärtungsbehandlung erfahren hat und sich in dem Zustand befindet, in dem es erhältlich ist, eine übermässige potentielle Schrumpfung aufweist.
Das durch Wärme schrumpfbare Isolierband gemäss der vorliegenden Erfindung enthält auch Glimmer, der an das durch Wärme schrumpfbare Material durch das bindend wirkende Harz gebunden ist. Der Glimmer kann in Form von Glimmerflocken oder Glimmersplittings oder in Form von Glimmerpapier vorliegen. Das in der Wärme schrumpfbare Material kann in Form einer perforierten oder nicht perforierten Folie oder in Form eines Gewebes oder eines Nonwovens vorliegen. Im Falle eines Gewebes kann dieses vollständig aus fadenförmigem, in der Wärme schrumpfbarem Kunststoffmaterial oder aus einer Kette aus derartigem Material mit einem Schuss aus Glas oder einem anderen nicht schrumpfenden fadenförmigen Material gewebt sein.
Es braucht sich jedoch nicht um ein Gewebe zu handeln, sondern es kann beispielsweise ein < (Papier -Gewebe (d.h. ein aus zusammenhängenden, aber nicht verwebten Fasern bestehendes Gebilde) mit oder ohne verstärkende Stränge sein. Auf dem Gebiet der Kunststoffe sind viele polymere Materialien bekannt, die in in der Wärme schrumpfbarer Form erhältlich sind oder in diese Form übergeführt werden können und daher für die vorliegende Erfindung potentiell geeignet sind. Zu diesen Materialien gehören gewisse Polyvinylharze, wie beispielsweise durch Bestrahlung modifiziertes Polyvinylchlorid, Vinylcopolymere mit Polyvinylidenchlorid oder Polyvinylacetat, durch Bestrahlung modifizierte Olefine, wie beispielsweise Polyäthylen und Polypropylen, und durch Bestrahlung modifiziertes
Neopren.
Aufgrund der Verbindungseigenschaften, insbesondere bei Verwendung eines bindend wirkenden Epoxyharzes, wird es jedoch zur Zeit bevorzugt, ein in der Wärme schrumpfbares Polyesterharz zu verwenden.
Terylene wird für Gewebe und Melinex für Folien bevorzugt.
Obgleich bei Verwendung eines in der Wärme schrumpfbaren Gewebes dieses mit dem Glimmer in einer einzigen. mit Harz imprägnierten Schicht in das
Band einverleibt sein kann, wird es auch in Betracht gezogen, dass ein glimmerhaltiges Isolierband gemäss der
Erfindung vorzugsweise eine Schicht von Glimmer (Flok ken, Splittings oder Papier) aufweist, die unter Berührung an eine Bahn des in der Wärme schrumpfbaren Materials in Form von Folie oder Gewebe gebunden ist. In den Zeichnungen sind drei der zahlreichen Möglichkeiten zur
Herstellung derartiger in der Wärme schrumpfbarer glimmerhaltiger Bänder erläutert.
Fig. 1 und 2 erläutern alternative Ausführungsformen von glimmerhaltigen Isolierbändern gemäss der Erfin dung,
Fig. 3 erläutert beispielsweise eine Ständerspule, die mit Isolierband gemäss der Erfindung umwickelt ist, und
Fig. 4 bis 6 erläutern schematisch drei mögliche Ver fahren zur Herstellung des Isolierbandes von Fig. 1 oder
Fig. 2.
Das in Fig. 1 dargestellte Band weist eine Trägerbahn
1 auf, die vollständig oder teilweise aus Fasern oder Garn aus einem in der Wärme schrumpfbaren Polyester, vorzugsweise < (Terylene , hergestellt ist, wobei die Fasern oder das Garn so in die Bahn eingebaut sind, dass sie diese in der Längsrichtung des Bandes durch Wärme schrumpfbar machen. Daher kann die Bahn 1, falls sie gewebt ist, eine Kette aus Terylene -Garn und einen Schuss aus einem ähnlichen Garn oder aus Glasfilamenten oder -garn haben. In dem Band von Fig. 2 besteht der Träger 1 aus einer Polyesterfolie, vorzugsweise < (Meli- nex . In beiden Fällen ist eine haftende permeable Schicht 2 aus Glimmer mittels eines Epoxyharzes an den Träger 1 gebunden. Diese Schicht kann aus Glimmerflokken oder -splittings, die entsprechend angeordnet sind.
oder aus einer Bahn von Glimmerpapier bestehen. Das resultierende zusammengesetzte Band 3 kann, wenn das bindend wirkende Harz getrocknet und erstarrt, aber noch nicht vollständig ausgehärtet ist, gelagert werden, bis es für die Verwendung benötigt wird. Bei der Verwendung wird es auf einen Leiter (oder ein Leiterbündel), der bzw. das isoliert werden soll - beispielsweise eine Ständerspule 4, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist gewickelt, und die Spule wird dann auf eine Temperatur erhitzt, die sowohl das Schrumpfen des Trägermaterials herbeiführt, so dass das Band 3 auf der Spule 4 fest angezogen wird, als auch das bindend wirkende Harz vollständig aushärtet. Weil das letztere die Glimmerschicht durchdrungen hat, werden benachbarte Wicklungen des gewickelten Bandes in der resultierenden Isolation auf der Spule fest aneinander gebunden.
Das in Fig. 4 erläuterte Herstellungsverfahren für das Band ist für Bänder anwendbar, bei denen das in der Wärme schrumpfbare Material in eine permeable Trägerbahn einverleibt wird, die entweder ein Gewebe oder ein Nonwoven sein kann. Eine Trägerbahn 5 aus beispielsweise gewöhnlichem Papier wird von einer Rolle 7 über einen Tisch 6 zugeführt. Auf diese Bahn werden sich überlappende Glimmersplittings 8 gelegt, die die ganze Oberfläche der Bahn bedecken. Die den Glimmer tragende Bahn 5 und eine Bahn von in der Wärme schrumpfbarem Gewebe oder Nonwoven 9 von einer Rolle 10 werden bei der Walze 11 in Berührung gebracht. An einer Stelle vor dieser Walze 11 wird die Gewebebahn oder Nonwovenbahn 9 mit Epoxyharz in flüssiger Form imprägniert, wobei das Harz beispielsweise durch Auftropfen aus einem Trog 12 aufgebracht wird.
Die Trägerbahn 5 und die schrumpfbare Gewebebahn oder Nonwovenbahn 9, zwischen denen die Glimmersplittings 8 sandwichartig angeordnet sind, werden durch einen beheizten Ofen 13 geführt, in welchem das Epoxyharz erstarrt, aber nicht vollständig ausgehärtet wird. Die Glimmersplittings werden durch das Epoxyharz an die Gewebebahn oder Nonwovenbahn 9 gebunden, und die Trägerbahn 5 wird, wie bei 14 angegeben, von dem Band getrennt. Das schrumpfbare glimmerhaltige Band 15, das aus dem mit Harz imprägnierten schrumpfbaren Gewebe oder Nonwoven mit an dasselbe gebundenen Glimmersplittings besteht, kann nun auf eine Vorratsrolle 16 gewickelt werden.
Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Bahnen bei der Ausführung der vorstehend beschriebenen Verfahrensweisen (und gleichfalls der folgenden Verfahrensweisen) eine Breite haben können, die ein
Mehrfaches der erforderlichen Bandbreite ist, und dass die Bahnen entweder vor oder nach dem letzten Aufwik keln in Bänder mit der erforderlichen Breite zerschnitten werden können.
Die in Fig. 5 erläuterte Verfahrensweise ist anwend bar für die Herstellung aus Band aus Glimmerpapier, das als Träger eine in der Wärme schrumpfbare Gewebebahn oder Nonwovenbahn aufweist. Es kann vermutlich au'ch angewendet werden, wenn die Trägerbahn eine in der Wärme schrumpfbare Folie ist, aber in diesem Falle wäre die in Fig. 6 erläuterte Verfahrensweise vorzuziehen. In Fig. 5 werden eine Glimmerpapierbahn 17 von einer Rolle 18 und eine in der Wärme schrumpfbare Bahn 19 von einer Rolle 20 zusammen um eine Walze 21 in einem Epoxyharz 23 in flüssiger Form enthaltenden Bad oder Trog 22 geführt. Das Epoxyharz imprägniert das Glimmerpapier 17 und auch die in der Wärme schrumpfbare Bahn 19, wenn die letztere in Form eines porösen Gewebes oder Nonwovens vorliegt.
Die sich nun berührenden harzhaltigen Bahnen 17 und 19 werden durch einen beheizten Ofen 24 geführt, um das Epoxyharz, das die beiden Bahnen aneinander bindet, erstarren zu lassen, aber nicht vollständig auszuhärten. Die resultierende zusammengesetzte Bahn kann wie zuvor auf eine Vorratsrolle 25 gewickelt werden.
Bei der in Fig. 6 erläuterten Verfahrensweise wird eine in der Wärme schrumpfbare Bahn 26 von einer Rolle 27 über eine Walze 28 geführt, welch letztere, indem sie in Epoxyharz taucht, das in flüssiger Form in einem Trog 29 enthalten ist, dieses Harz auf die Bahn aufbringt. Die Bahn 26 durchläuft dann einen beheizten
Ofen 30, in welchem das Harz erstarrt, aber nicht vollständig ausgehärtet wird. Sie wird dann zusammen mit einer Bahn 32 aus Glimmerpapier von einer Rolle 33 durch ein Walzenpaar 31 geführt. Eine der Walzen des
Walzenpaares 31 ist genügend beheizt, um das Epoxyharz zum Fliessen und zum Eindringen in das Glimmerpapier zu bringen, ohne dass es jedoch ausgehärtet wird.
Beim Verlassen des Walzenpaares 31 erstarrt das Harz wieder und bindet das Glimmerpapier an die in der Wärme schrumpfbare Bahn; die zusammengesetzte Bahn wird dann auf eine Vorratsrolle 34 gewickelt.
Bei einer alternativen Verfahrensweise unter Anwendung ähnlicher Vorrichtungen, wie sie in Fig. 6 dargestellt sind, bringt die Walze 28 aus einem Trog 29 irgendeinen geeigneten Klebstoff, z.B. einen Epoxyklebstoff, auf die Bahn 26 auf: dadurch wird am Walzenpaar
31 die Haftung der Bahn 26 an der Glimmerpapierbahn
32 sichergestellt. In diesem Falle ist das Glimmerpapier mit dem bindend wirkenden Harz für das (zusammenge setzte) Bandendprodukt vorbehandelt worden.
Es versteht sich, dass bei der Ausführung der vorstehend beschriebenen Verfahrensweisen die Temperatur in den beheizten Trocknungsöfen 13, 24 bzw. 30 unterhalb der Schrumpfungstemperatur für das in der Wärme schrumpfbare Material (d.h. der Aushärtungstemperatur des Harzes) liegen muss, so dass das Material in den erzeugten Bändern noch seine Schrumpfbarkeit durch Wärmeanwendung aufweist. Um eine übermässige
Schrumpfung in den Trocknungsöfen zu vermeiden und auch eine übermässige potentielle Schrumpfung bei den
Bandendprodukten, wie sie vorstehend erwähnt wurde, zu beseitigen, befindet sich das in der Wärme schrumpfbare
Material vorzugsweise entweder zu Anfang im teilweise wärmegehärteten oder wärmestabilisierten Zustand oder wird zu Anfang bei einer entsprechenden Temperatur behandelt, um den erwähnten Zustand zu erreichen.
Wenn man beispielsweise annimmt, dass das in der
Wärme schrumpfbare Material ein Terylene enthalten des Gewebe oder eine Melinex -Folie ist und dass es bei einer Temperatur von 1200C teilweise wärmegehärtet worden ist, wäre eine geeignete Temperatur in den
Trocknungsöfen 1 100C, und eine geeignete Temperatur für die endgültige Aushärtung und Schrumpfung des
Bandes nach dem Aufwickeln wäre 150au.
Es wurde bereits erwähnt, dass als bindend wirkendes
Harz für das Band vorzugsweise ein Epoxyharz verwendet wird. Ein bevorzugtes Epoxyharz weist Glycidylphenyläthergruppen in seiner Molekülstruktur auf; derartige Harze sind unter dem Namen Epoxynovolake bekannt.
PATENTANSPRUCH 1
Durch Wärme schrumpfbares Isolierband, das mittels eines wärmehärtbaren synthetischen Bindemittel-Harzes, das in erstarrtem, aber nicht vollständig ausgehärtetem Zustand vorliegt, an eine Kunststoffunterlage gebundenen Glimmer enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffunterlage ganz oder teilweise aus einem synthetischen Harz besteht, das beim Erhitzen auf die Härtungstemperatur des Bindemittelharzes mindestens in Längsrichtung schrumpft.
UNTERANSPRÜCHE
1. Isolierband nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wärme schrumpfbare Material in Form eines Gewebes oder Nonwovens vorliegt.
2. Isolierband nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wärme schrumpfbare Material in Form eines Gewebes vorliegt, bei dem mindestens die Kette aus Garn aus dem in der Wärme schrumpfbaren Material besteht.
3. Isolierband nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuss des Gewebes aus Glasfasergarn besteht.
4. Isolierband nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wärme schrumpfbare Material in Form eines Papiers vorliegt, das aus zusammenhängenden Fasern des in der Wärme schrumpfbaren Materials besteht.
5. Isolierband nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wärme schrumpfbare Material in Form einer Folie vorliegt.
6. Isolierband nach Patentanspruch I oder einem der Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Wärme schrumpfbare Material ein Polyesterharz, vorzugsweise Äthylenglycolterephthalat-Polyester, ist.
7. Isolierband nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Glimmer in Form von Glimmerflocken oder -splittings vorliegt, die an eine sie berührende Gewebe-, Nonwoven- oder Folienbahn aus dem in der Wärme schrumpfbaren Material gebunden sind.
8. Isolierband nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Glimmer in Form von Glimmerpapier vorliegt, das an eine dasselbe berührende Gewebe-,
Nonwoven- oder Folienbahn aus dem in der Wärme schrumpfbaren Material gebunden ist.
9. Isolierband nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel-Harz ein Epoxyharz vorzugsweise ein solches mit Glycidylphenyläthergruppen in seiner Molekülstruktur, ist.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung des Isolierbandes nach Patentanspruch I zum Versehen eines elektrischen Leiters mit einer isolie renden Umhüllung, dadurch gekennzeichnet, dass man das Isolierband auf den elektrischen Leiter wickelt und danach erhitzt, um das Band zu schrumpfen und das Harz auszuhärten.
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Electrical tape and using the same
The present invention relates to a heat-slippable insulating tape which contains mica bonded to a plastic substrate by means of a thermosetting synthetic binder resin which is present in a solidified but not fully hardened state, and its use for providing an electrical conductor such as the stator bars or stator coils of rotating electrical machines, with an insulating cover.
It is common practice to use a resin-impregnated micaceous tape to insulate electrical conductors such as the stator bars of electrical machines. In certain known embodiments of such tapes, mica is bound to a carrier material in the form of mica flakes or mica splits or in the form of mica paper (for example by means of an epoxy resin); the carrier material consists of a heat-resistant fabric made either from glass filaments or from thermoset filaments of plastic material, such as the ethylene glycol terephthalate polyester fiber known under the brand name Terylene, or mixtures thereof.
After winding on the conductors to be insulated, such a tape is solidified under the influence of heat and pressure, a solid insulation being formed which should be essentially free of voids. The straight parts of stator coils, i.e. those parts which are inserted into the slots in the machine can be isolated in this way quite easily with success, but the presence of suitable press equipment is required. The end portions of such coils, because they are curved, are not easily pressable.
It has already been proposed, for the same purpose, to wind up a tape under tension which consists of mica bound to an elastically stretchable textile fabric, the fabric containing nylon yarn at least as a longitudinal component (warp); when this tape is wound under tension, its elasticity plays a role and creates a tight winding without compression, but maintaining adequate and even tension during winding is a somewhat difficult, or at least inconvenient, affair.
An embodiment of an insulating tape is also known which consists of mica paper with a carrier made of the ethylene glycol terephthalate polyester film known under the brand name eMelinex.
The insulating tape according to the invention intended for the purpose described above is characterized in that the plastic base consists wholly or partly of a synthetic resin which, when heated to the curing temperature of the binder resin, shrinks at least in the longitudinal direction.
A solidified but not completely hardened state is understood to mean a state in which the resin is solid or semi-solid, it being possible for it to be partially hardened but not yet fully polymerized. After such a tape has been wound onto, for example, a stator spool or at least one end portion thereof, it may be heated to cause the tape to shrink and the binding resin to bond overlapping layers thereof to one another. The heating also cures the resin, so that it forms a solidified covering of a resin-bonded insulation on the stator coil with the shrunk, heat-shrinkable material without the application of external pressure.
A heat-shrinkable plastic material is understood to be a polymeric material which, even if no external forces are exerted on it, nevertheless has internal elastic tension which can be removed by heating, so that the material then shrinks. It follows that in the case of the tape according to the present invention, in contrast to the already known embodiments of insulating tape with a plastic carrier, the plastic material does not have to have previously been thermoset or stabilized at a temperature above the hardening temperature of the binding resin.
However, the material may have been partially thermoset at a temperature below the hardening temperature of the resin: this may be desirable in order to reduce the subsequent shrinkage of the material if the material, when it has not undergone a thermosetting treatment and is in the state in which it is available has excessive potential shrinkage.
The heat-shrinkable insulating tape according to the present invention also contains mica bonded to the heat-shrinkable material by the binding resin. The mica can be in the form of mica flakes or mica splits or in the form of mica paper. The heat-shrinkable material can be in the form of a perforated or imperforate film or in the form of a woven fabric or a nonwoven. In the case of a fabric, this can be woven entirely from thread-like plastic material that can be shrinked in the heat or from a warp of such a material with a weft of glass or another non-shrinking thread-like material.
However, it does not have to be a fabric, but can be, for example, a <(paper fabric (ie a structure consisting of contiguous but not woven fibers) with or without reinforcing strands. In the field of plastics there are many polymeric materials which are available in or can be converted into heat-shrinkable form and are therefore potentially suitable for the present invention. These materials include certain polyvinyl resins such as, for example, polyvinyl chloride modified by radiation, vinyl copolymers with polyvinylidene chloride or polyvinyl acetate, by radiation modified olefins such as polyethylene and polypropylene, and modified by radiation
Neoprene.
However, it is currently preferred to use a heat-shrinkable polyester resin because of the bonding properties, particularly when a binding epoxy resin is used.
Terylene is preferred for fabrics and Melinex for films.
Although a heat-shrinkable fabric is used, this with the mica in a single fabric. with resin impregnated layer into the
Tape can be incorporated, it is also contemplated that a micaceous insulating tape according to the
Invention preferably has a layer of mica (flakes, splits or paper) which is bonded to a web of the heat-shrinkable material in the form of film or fabric with contact. In the drawings are three of the numerous possibilities for
Manufacture of such heat-shrinkable mica-containing tapes explained.
Fig. 1 and 2 explain alternative embodiments of mica-containing insulating tapes according to the inven tion,
Fig. 3 illustrates, for example, a stator coil which is wrapped with insulating tape according to the invention, and
Fig. 4 to 6 schematically explain three possible Ver drive for the production of the insulating tape of Fig. 1 or
Fig. 2.
The tape shown in Fig. 1 has a carrier web
1, which is made wholly or partly of fibers or yarn from a heat-shrinkable polyester, preferably <(Terylene, wherein the fibers or the yarn are built into the web in such a way that they heat them in the longitudinal direction of the tape Therefore, if the web 1 is woven, it can have a warp of Terylene yarn and a weft of a similar yarn or of glass filaments or yarn. In the tape of Figure 2, the carrier 1 consists of a polyester film, preferably <(Melinex. In both cases, an adhesive permeable layer 2 made of mica is bonded to the carrier 1 by means of an epoxy resin. This layer can consist of mica flakes or splits, which are arranged accordingly.
or consist of a sheet of mica paper. The resulting composite tape 3, when the binding resin has dried and set but not fully cured, can be stored until needed for use. In use, it is wound around a conductor (or bundle of conductors) to be insulated - for example a stator coil 4 as shown in Fig. 3, and the coil is then heated to a temperature that is equal to both Shrinkage of the carrier material brings about so that the tape 3 is tightened on the spool 4, as well as the binding resin hardens completely. Because the latter has penetrated the mica layer, adjacent turns of the wound tape are tightly bound together in the resulting insulation on the spool.
The manufacturing method for the tape illustrated in FIG. 4 is applicable to tapes in which the heat-shrinkable material is incorporated into a permeable carrier web which can be either a woven or a nonwoven. A carrier web 5 made of, for example, ordinary paper is fed from a roll 7 via a table 6. Overlapping mica splits 8 are placed on this web and cover the entire surface of the web. The web 5 carrying the mica and a web of heat-shrinkable fabric or nonwoven 9 from a roll 10 are brought into contact at the roller 11. At a point in front of this roller 11, the fabric web or nonwoven web 9 is impregnated with epoxy resin in liquid form, the resin being applied, for example, by dripping from a trough 12.
The carrier web 5 and the shrinkable fabric web or nonwoven web 9, between which the mica splits 8 are sandwiched, are passed through a heated oven 13 in which the epoxy resin solidifies but is not completely cured. The mica splits are bonded to the fabric web or nonwoven web 9 by the epoxy resin, and the carrier web 5 is separated from the tape as indicated at 14. The shrinkable mica-containing tape 15, which consists of the resin-impregnated shrinkable fabric or nonwoven with mica splits bonded to it, can now be wound onto a supply roll 16.
It is also contemplated that when practicing the procedures described above (and likewise the procedures below), the webs can have a width that is equal to or greater than a width
It is a multiple of the required bandwidth and that the webs can be cut into strips of the required width either before or after the last winding.
The procedure explained in Fig. 5 is applicable bar for the production of tape made of mica paper, which has a heat-shrinkable fabric web or nonwoven web as a carrier. It can presumably also be used when the carrier web is a heat-shrinkable film, but in this case the procedure illustrated in FIG. 6 would be preferred. In Fig. 5, a mica paper web 17 from a roll 18 and a heat-shrinkable web 19 from a roll 20 are fed together around a roller 21 in a bath or trough 22 containing epoxy resin 23 in liquid form. The epoxy resin impregnates the mica paper 17 and also the heat-shrinkable sheet 19 when the latter is in the form of a porous fabric or nonwoven.
The now touching resinous webs 17 and 19 are passed through a heated oven 24 in order to allow the epoxy resin, which binds the two webs to one another, to solidify, but not to cure completely. The resulting composite web can be wound onto a supply roll 25 as before.
In the procedure illustrated in FIG. 6, a heat-shrinkable web 26 is guided from a roll 27 over a roller 28, the latter by being dipped in epoxy resin, which is contained in liquid form in a trough 29, this resin on the Web applies. The path 26 then runs through a heated one
Oven 30 in which the resin solidifies but is not completely cured. It is then guided from a roll 33 through a pair of rollers 31 together with a web 32 of mica paper. One of the reels of the
The pair of rollers 31 is heated sufficiently to cause the epoxy resin to flow and penetrate the mica paper without it being cured.
When it leaves the pair of rollers 31, the resin solidifies again and binds the mica paper to the heat-shrinkable web; the composite web is then wound onto a supply roll 34.
In an alternative procedure using similar devices as shown in Fig. 6, the roller 28 applies any suitable adhesive from a trough 29, e.g. an epoxy adhesive, on the web 26: this causes the roller pair
31 shows the adhesion of the web 26 to the mica paper web
32 ensured. In this case, the mica paper has been pretreated with the binding resin for the (composite) end product.
It goes without saying that when carrying out the procedures described above, the temperature in the heated drying ovens 13, 24 or 30 must be below the shrinkage temperature for the heat-shrinkable material (ie the curing temperature of the resin), so that the material in the tapes produced still has its shrinkability through the application of heat. To an excessive
To avoid shrinkage in the drying ovens and also an excessive potential shrinkage in the
To eliminate end-of-line products as mentioned above is what is heat shrinkable
Material preferably either initially in the partially thermoset or thermally stabilized state or is initially treated at an appropriate temperature in order to achieve the mentioned state.
For example, assuming that the
Heat shrinkable material containing a terylene fabric or a Melinex film and that it has been partially thermoset at a temperature of 1200C would be a suitable temperature in the
Drying ovens 1 100C, and a suitable temperature for the final hardening and shrinkage of the
After winding the tape would be 150au.
It has already been mentioned that as binding
Resin for the tape is preferably used an epoxy resin. A preferred epoxy resin has glycidyl phenyl ether groups in its molecular structure; Such resins are known under the name epoxy novolaks.
PATENT CLAIM 1
Thermally shrinkable insulating tape which contains mica bonded to a plastic base by means of a thermosetting synthetic binder resin which is present in a solidified but not fully hardened state, characterized in that the plastic base consists wholly or partially of a synthetic resin which when heated shrinks to the curing temperature of the binder resin at least in the longitudinal direction.
SUBCLAIMS
1. Insulating tape according to claim I, characterized in that the heat-shrinkable material is in the form of a fabric or nonwoven.
2. Insulating tape according to dependent claim 1, characterized in that the heat-shrinkable material is in the form of a fabric in which at least the warp of yarn consists of the heat-shrinkable material.
3. Insulating tape according to dependent claim 2, characterized in that the weft of the fabric consists of glass fiber yarn.
4. Insulating tape according to dependent claim 1, characterized in that the heat-shrinkable material is in the form of a paper which consists of coherent fibers of the heat-shrinkable material.
5. Insulating tape according to claim I, characterized in that the heat-shrinkable material is in the form of a film.
6. Insulating tape according to claim I or one of the dependent claims 1 to 5, characterized in that the heat-shrinkable material is a polyester resin, preferably ethylene glycol terephthalate polyester.
7. Insulating tape according to claim I, characterized in that the mica is in the form of mica flakes or splits which are bonded to a web of fabric, nonwoven or film made of the heat-shrinkable material in contact with them.
8. insulating tape according to claim I, characterized in that the mica is in the form of mica paper, which is attached to a tissue touching the same,
Nonwoven or film web from the heat-shrinkable material is bound.
9. insulating tape according to claim I, characterized in that the binder resin is an epoxy resin, preferably one with glycidylphenyl ether groups in its molecular structure.
PATENT CLAIM II
Use of the insulating tape according to claim I for providing an electrical conductor with an insulating sheathing, characterized in that the insulating tape is wound onto the electrical conductor and then heated in order to shrink the tape and harden the resin.
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