DE102012111372A1 - Lackdraht - Google Patents

Lackdraht Download PDF

Info

Publication number
DE102012111372A1
DE102012111372A1 DE102012111372.6A DE102012111372A DE102012111372A1 DE 102012111372 A1 DE102012111372 A1 DE 102012111372A1 DE 102012111372 A DE102012111372 A DE 102012111372A DE 102012111372 A1 DE102012111372 A1 DE 102012111372A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wire
nanofiller
platelets
winding wire
lacquer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102012111372.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Roxana Haase
Johann Reicher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwering and Hasse Elektrodraht GmbH
Original Assignee
Schwering and Hasse Elektrodraht GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schwering and Hasse Elektrodraht GmbH filed Critical Schwering and Hasse Elektrodraht GmbH
Priority to DE102012111372.6A priority Critical patent/DE102012111372A1/de
Priority to EP13783319.0A priority patent/EP2923362B1/de
Priority to PCT/EP2013/072291 priority patent/WO2014079647A1/de
Priority to ES13783319.0T priority patent/ES2608786T3/es
Priority to US14/646,401 priority patent/US20150279507A1/en
Publication of DE102012111372A1 publication Critical patent/DE102012111372A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/308Wires with resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/002Inhomogeneous material in general
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/0016Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for heat treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2927Rod, strand, filament or fiber including structurally defined particulate matter

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Lackdraht, insbesondere Kupferlackdraht oder Aluminiumlackdraht, wobei eine Oberfläche eines eine Seele des Lackdrahts bildenden Wickeldrahts vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig mit einem Elektroisolierlack aus zumindest einem Lackpolymer beschichtet ist. Der Elektroisolierlack enthält zumindest einen Nanofüllstoff, wobei der Nanofüllstoff von einer Vielzahl von Plättchen gebildet ist. Ein von dem Nanofüllstoff gebildeter Plättchenmantel umgibt den Wickeldraht vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lackdraht, insbesondere Kupferlackdraht oder Aluminiumlackdraht.
  • Kupferlackdrähte und/oder Aluminiumlackdrähte sind aus der Praxis grundsätzlich bekannt. Diese Lackdrähte werden in elektrischen Maschinen zur Erzeugung elektrischer Felder eingesetzt. Dazu wird eine Vielzahl von Wicklungen des Lackdrahts beispielsweise in einer Nut angeordnet. Der Wirkungsgrad der aus der Praxis bekannten Maschinen hängt von der zur Verfügung stehenden Ausnutzung der Nutfläche und dem Anteil der Aktivfläche (Nutfüllfaktor) ab. Um die notwendige elektrische Festigkeit zu erreichen, sind die Lackdrähte mit einer Isolationsschicht überzogen. Bei den aus der Praxis bekannten lackisolierten Drähten muss die Isolationsschicht eine vorgeschriebene Mindestdicke aufweisen, um die erforderlichen elektrischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Durchschlagsfestigkeit, zu erreichen. Die vorgeschriebene Mindestschichtdicke ist somit einer der begrenzenden Faktoren zur Erzielung höherer Nutfüllfaktoren.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen Lackdraht der eingangs bezeichneten Art anzugeben, der sich durch eine vorteilhaft dünne Isolationsschicht auszeichnet, mit dem eine Nutfläche optimal ausnutzbar ist und mit dem die aus der Praxis bekannten Füllfaktoren verbessert werden können. Weiterhin liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Lackdrahts anzugeben, das sich durch eine einfache Ausführbarkeit und hohe Umweltverträglichkeit sowie Energieeffizienz auszeichnet.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung einen Lackdraht, insbesondere Kupferlackdraht oder Aluminiumlackdraht, wobei eine Oberfläche eines eine Seele des Lackdrahts bildenden Wickeldrahts vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig mit einem Elektroisolierlack aus zumindest einem Lackpolymer beschichtet ist, wobei der Elektroisolierlack zumindest einen Nanofüllstoff enthält, wobei der Nanofüllstoff von einer Vielzahl von Plättchen gebildet ist, wobei ein von dem Nanofüllstoff gebildeter Plättchenmantel den Wickeldraht vorzugsweise vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig umgibt.
  • Der Lackdraht kann in Wickelkörpern beispielsweise in elektrischen Maschinen zur Erzeugung elektrischer Felder eingesetzt werden. Vorteilhafterweise besteht der Wickeldraht im Wesentlichen bzw. vollständig aus Kupfer oder Aluminium. Grundsätzlich ist der Einsatz beliebiger, elektrisch leitender Materialien, vorzugsweise Metalle als Wickeldraht möglich. Das Lackpolymer ist bevorzugt eine Matrix, in der der Nanofüllstoff bzw. die Plättchen angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind die Plättchen bzw. ist der Nanofüllstoff ausschließlich in der Polymermatrix angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Plättchen eine einheitliche bzw. im Wesentlichen einheitliche Ausrichtung auf. Es empfiehlt sich, dass parallel bzw. im Wesentlichen parallel zum Wickeldraht orientierte Oberflächen der Plättchen einer Plättchenschicht in eine vorzugsweise zylindrische Mantelfläche bilden.
  • Zweckmäßigerweise sind die Plättchen vorzugsweise überlappungsfrei bzw. im Wesentlichen überlappungsfrei entlang einer Längsachse des Wickeldrahts in dem Plättchenmantel angeordnet und/oder sind die Plättchen vorzugsweise überlappungsfrei bzw. im Wesentlichen überlappungsfrei den Wickeldraht umlaufend in dem Plättchenmantel angeordnet. Es empfiehlt sich, dass benachbarte Plättchen in einem Plättchenmantel beabstandet zueinander angeordnet sind. Gemäß einer Ausführungsform stoßen benachbarte Plättchen unmittelbar aneinander, wobei es möglich ist, dass bereichsweise ein vorzugsweise mit dem Lackpolymer verfüllter Freiraum zwischen benachbarten Plättchen ausgebildet ist. Es empfiehlt sich, dass zumindest zwei Plättchenmäntel und vorzugsweise zumindest drei Plättchenmäntel den Wickeldraht umgeben. Besonders bevorzugt sind die zumindest zwei Plättchenmäntel derart vorteilhafterweise zueinander versetzt um den Wickeldraht angeordnet, dass Plättchen einer äußeren Plättchenschicht in radialer Richtung oberhalb von Plättchenzwischenräumen positioniert sind, welche Plättchenzwischenräume zwischen benachbarten Plättchen einer inneren Plättchenschicht ausgebildet sind. Gemäß einer Ausführungsform bilden zumindest zwei Plättchenmäntel bzw. der innere Plättchenmantel und der äußere Plättchenmantel vorzugsweise in deren Projektion auf den Wickeldraht einen lückenfreien bzw. im Wesentlichen lückenfreien Mantel um den Wickeldraht aus. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Plättchen in einer von dem Lackpolymer angeordneten Polymermatrix angeordnet sind. Es ist möglich, dass zumindest ein Teil der Plättchen unmittelbar auf dem Wickeldraht aufliegt. Gemäß einer Ausführungsform sind die Plättchen größtenteils und besonders bevorzugt vollständig derart in die Polymermatrix eingebettet, dass zwischen den Plättchen und dem Wickeldraht Lackpolymer angeordnet ist.
  • Bevorzugt ist ein Aspektverhältnis des Nanofüllstoffs bzw. der Plättchen größer als 100. Aspektverhältnis meint im Rahmen der Erfindung insbesondere das Verhältnis aus einer Dicke der Plättchen zu einer lateralen Ausdehnung der Plättchen. Laterale Ausdehnung ist vorzugsweise die längstmögliche Sehne durch eine Querschnittsfläche eines Plättchens. Bei einem Plättchen mit kreisförmiger Querschnittsfläche ist die laterale Ausdehnung beispielsweise der Durchmesser der kreisförmigen Querschnittsfläche des Plättchens. Die Dicke eines Plättchens ist im Rahmen der Erfindung quer zur Querschnittsfläche orientiert. Bevorzugt ist das Aspektverhältnis größer als 1000. Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Aspektverhältnis 500 bis 1000, bevorzugt 100 bis 5000 und besonders bevorzugt 100 bis 10000.
  • Vorteilhafterweise weisen die Plättchen eine Dicke von bis zu 20 nm auf. Es empfiehlt sich, dass die Plättchen eine Dicke von einigen Nanometern, beispielsweise von 1 bis 15 nm, bevorzugt von 1 bis 10 nm und besonders bevorzugt von bis zu 5 nm aufweisen.
  • Zweckmäßigerweise weisen die Plättchen eine laterale Ausdehnung von zumindest 100 nm auf. Es ist möglich, dass die Plättchen eine laterale Ausdehnung von zumindest 300 nm und bevorzugt von zumindest 500 nm aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der laterale Durchmesser der Plättchen ungefähr 100 bis 100000 nm und bevorzugt 100 bis 50000 nm.
  • Es empfiehlt sich, dass der Nanofüllstoff ein Schichtsilikat ist. Gemäß einer Ausführungsform wird eine Mischung aus verschiedenen Schichtsilikaten als Nanofüllstoff eingesetzt. Vorzugsweise bestehen die Plättchen aus dem Schichtsilikat bzw. im Wesentlichen aus dem Schichtsilikat. Es ist möglich, dass Plättchen aus verschiedenen Schichtsilikaten in dem Elektroisolierlack enthalten sind. Besonders bevorzugt sind die Plättchen durch Exfolieren erhältlich. Zweckmäßigerweise ist das Schichtsilikat zumindest eine aus der Gruppe "Talk, Hektorit, Montmorillonit, Bentonit" ausgewählte Komponente. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Nanofüllstoff im Wesentlichen aus einem beliebigen Schichtsilikat besteht.
  • Empfohlenermaßen ist das Schichtsilikat organisch modifiziert, wobei ein organisch modifiziertes Schichtsilikat zumindest ein vorzugsweise kationisches Tensid enthält. Das organisch modifizierte Schichtsilikat ist beispielsweise durch Ionenaustausch erhältlich, wobei in das Schichtsilikat eingelagerte Kationen durch das vorzugsweise kationische Tensid ausgetauscht werden. Als kationische Tenside können beispielsweise Ammonium-, Sulfonium- oder Phosphoniumsalze verwendet werden. Bevorzugt sind Ammoniumsalze, insbesondere quarternäre Ammoniumsalze der folgenden allgemeinen Formel:
    Figure DE102012111372A1_0002
    wobei R1 bis R4 organische Reste, ausgewählt aus der Gruppe "Alkyl-, Acyl-, Aryl-, Arylalkyl-, Ester- oder Fettsäuregruppen", darstellen. Die Reste R1, R2, R3 und R4 können gleich oder voneinander verschieden sein. Bei dem Anion X kann es sich um ein anorganisches oder organisches Anion, beispielsweise Cl, Methylsulfonat CH3OSO3 , handeln. Ein Beispiel für ein Tensid ist in der nachfolgenden Formel angegeben:
    Figure DE102012111372A1_0003
  • Zweckmäßigerweise ist n eine natürliche Zahl zwischen 0 und 20.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Elektroisolierlack bis zu 10 Vol.-% des Nanofüllstoffs. Die Volumenprozentangaben beziehen sich auf das Volumen des Elektroisolierlacks mit dem darin enthaltenen Nanofüllstoff. Zweckmäßigerweise enthält der Elektrosiolierlack 0,5 bis 8 Vol.-%, vorzugsweise 1 bis 7 Vol.-% und besonders bevorzugt 1 bis 5 Vol.-% des Nanofüllstoffs.
  • Vorzugsweise ist das Verhältnis des Durchmessers des Wickeldrahts zum Quadrat einer Dicke des Elektroisolierlacks größer oder gleich 1,0 µm–1. Zweckmäßigerweise ist das Verhältnis des Durchmessers des Wickeldrahts zum Quadrat der Dicke des Elektroisolierlacks größer oder gleich 2,5 µm–1, bevorzugt größer oder gleich 3,5 µm–1 und besonders bevorzugt größer oder gleich 4,2 µm–1. Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis aus der Dicke des Wickeldrahts zum Quadrat der Dicke des Elektroisolierlacks zumindest 5,1 µm–1, vorzugsweise zumindest 6,3 µm–1 und gemäß einer Ausführungsform zumindest 8,1 µm–1. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Durchmesser des Wickeldrahts zum Quadrat der Dicke des Elektroisolierlacks zumindest 4,2 µm–1, wenn der Durchmesser des Wickeldrahtes vorzugsweise zwischen 100 µm und 1000 µm liegt. Gemäß einer Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Dicke des Wickeldrahts zu dem Quadrat der Dicke des Elektroisolierlacks mehr als 8,1 µm–1, wenn der Wickeldraht eine Dicke von vorzugsweise mehr als 1000 µm aufweist. Zweckmäßigerweise weist der Wickeldraht einen Durchmesser von zumindest 100 µm, bevorzugt von zumindest 150 µm und besonders bevorzugt von zumindest 200 µm auf. Die Dicke des Elektroisolierlacks beträgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest 3,5 µm.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Elektroisolierlack von zumindest zwei, vorteilhafterweise identischen bzw. im Wesentlichen identischen Elektroisolierlackschichten gebildet. Es ist möglich, dass der Elektroisolierlack aus mehr als zwei bzw. einer Mehrzahl von Elektroisolierlackschichten gebildet ist. Eine Elektroisolierlackschicht enthält zumindest das Lackpolymer und den Nanofüllstoff. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass auf dem Elektroisolierlack zumindest eine weitere, vorzugsweise von dem Elektroisolierlack verschiedene Schicht angeordnet ist.
  • Zweckmäßigerweise umfasst das Lackpolymer zumindest eine aus der Gruppe "Polyester, Polyesterimid, Polyamidimid, Polyimid, Polyurethan, Polyesteramidimid, Polyamid, Polyvinylformal" ausgewählte Komponente. Beispielsweise ist das Polyester ein THEIC-Polyester. Das Polyesterimid kann ein THEIC-Polyesterimid sein. THEIC meint im Rahmen der Erfindung vor allem Tris-Hydroxyethyl Isocyanurate. Gemäß einer Ausführungsform ist das Polyamid ein aliphatisches und/oder aromatisches Polyamid. Das Polyamid kann ein Polyamid sein, dass aliphatische Struktureinheiten und/oder aromatische Struktureinheiten aufweist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Lackpolymer Modifizierungseinheiten aufweist. Beispielsweise kann das Polyester THEIC-Modifizierungseinheiten oder unpolare Alkylketten (Endgruppenmodifizierung) enthalten. Das Polyesterimid kann THEIC-modifiziert sein. Das Polyurethan kann z. B. Isocyanurat-, Silan- oder Siloxan-modifiziert sein. Für Polyamid oder Polyamidimid können zum Beispiel Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Siloxane, bevorzugt Polysiloxane, insbesondere Polydimethylsiloxane, als Modifizierungseinheiten eingesetzt werden. Es ist möglich, dass auf einer Außenseite bzw. der äußeren Oberfläche des Elektroisolierlacks zumindest eine weitere Funktionsschicht angeordnet ist. Durch die auf der äußeren Oberfläche angeordnete Funktionsschicht ist beispielsweise das Gleitverhalten des Lackdrahts optimiert. Gemäß einer Ausführungsform ist auf der äußeren Oberfläche des Elektroisolierlacks eine Gleitschicht angeordnet. Ein Reibungskoeffizient der Gleitschicht ist vorzugsweise kleiner als ein Reibungskoeffizient des Elektroisolierlacks. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei der Herstellung eines Wickelkörpers aus dem Lackdraht eine optimalere Raumausnutzung erfolgt.
  • Weiterhin lehrt die Erfindung zur Lösung des technischen Problems ein Verfahren zur Herstellung eines Lackdrahtes, wobei ein eine Vielzahl von Plättchen aufweisender Nanofüllstoff in einem Lackpolymer und/oder Lackpolymervorläufer dispergiert wird, wobei ein Wickeldraht mit einer Beschichtung aus dem Lackpolymer mit dem darin dispergierten Nanofüllstoff und/oder aus dem Lackpolymervorläufer mit dem darin dispergierten Nanofüllstoff beschichtet wird, wobei der mit der Beschichtung beschichtete Wickeldraht durch eine Lackierdüse geführt wird, so dass die Plättchen des Nanofüllstoffs einen den Wickeldraht umgebenden Plättchenmantel bilden, wobei die Beschichtung auf dem Wickeldraht zur Ausbildung eines Elektroisolierlacks vorzugsweise durch Erwärmen ausgehärtet wird. Zweckmäßigerweise wird ein Mantel auf dem Wickeldraht in dem Elektroisolierlack ausgebildet, welcher Mantel eine Mehrzahl von Plättchenmänteln beinhaltet.
  • Lackpolymervorläufer sind beispielsweise polymerisierbare Verbindungen, aus denen ein Lackpolymer synthetisierbar ist. Zweckmäßigerweise wird der Wickeldraht vor dem Aufbringen des den Nanofüllstoff enthaltenden Lackpolymers und/oder des den Nanofüllstoff enthaltenden Lackpolymervorläufers gereinigt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Wickeldraht zur Reinigung durch eine Glühe geführt wird. Glühe meint im Rahmen der Erfindung insbesondere ein mit Wasserdampf geflutetes Rohr. Bevorzugt wird die Schicht aus dem Elektroisolierlack auf dem Wickeldraht gebildet, indem beispielsweise ein Nasslack auf den Wickeldraht bevorzugt in einem Lackbad aufgetragen wird. Der Nasslack kann von dem Lackpolymer mit dem besonders bevorzugt homogen in dem Lackpolymer dispergierten Nanofüllstoff sowie zumindest einem Lösungsmittel gebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform wird das den Nanofüllstoff beinhaltende Lackpolymer bzw. der den Nanofüllstoff aufweisende Lackpolymervorläufer vorzugsweise lösungsmittelfrei auf den Wickeldraht aufgetragen. Vorteilhafterweise wird überschüssiger, von dem Wickeldraht aufgenommener Nasslack oder aufgenommenes, den Nanofüllstoff enthaltendes Lackpolymer bzw. aufgenommener, den Nanofüllstoff enthaltender Lackpolymervorläufer im Rahmen der Erfindung mittels der Lackierdüse von dem Wickeldraht abgestriffen. Gemäß einer Ausführungsform wird durch den Applikationsprozess des Nasslacks oder des den Nanofüllstoff aufweisenden Lackpolymers bzw. den Nanofüllstoff beinhaltenden Lackpolymervorläufers über die Lackierdüse und die dabei auftretenden, vorzugsweise laminaren Strömungen und Scherkräfte eine Ausrichtung des Nanofüllstoffs bzw. der Plättchen des Nanofüllstoffs entlang des Wickeldrahts begünstigt. Zweckmäßigerweise werden die Plättchen des Nanofüllstoffs bzw. der Nanofüllstoff durch das Führen des mit dem Nasslack oder dem plättchenhaltigen Lackpolymer bzw. den die Plättchen aufweisenden Lackpolymervorstufen beschichteten Wickeldrahts derart ausgerichtet, dass der Nanofüllstoff bzw. die Plättchen des Nanofüllstoffs einen Plättchenmantel ausbildet bzw. ausbilden, welcher Plättchenmantel den Wickeldraht umgibt. Besonders bevorzugt umgibt der von dem Nanofüllstoff gebildete Plättchenmantel den Wickeldraht vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig. Beim Fördern des Wickeldrahts durch die Lackierdüse wird insbesondere durch die Strömungsverhältnisse erreicht, dass die Plättchen des Nanofüllstoffs überlappungsfrei in dem Plättchenmantel um den Wickeldraht angeordnet werden. Vorzugsweise werden die Plättchen mit der Maßgabe ausgerichtete, dass ein von einer Mehrzahl von Plättchenmänteln gebildeter Mantel entsteht, in welchem Mantel die Plättchen vorzugsweise versetzt zueinander bzw. in einer Ziegelsteinstruktur angeordnet sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird der mit dem Nasslack oder mit dem den Nanofüllstoff enthaltenen Lackpolymer bzw. Lackpolymervorläufer beschichtete Wickeldraht erwärmt, wobei bevorzugt das in dem Nasslack enthaltende Lösungsmittel entfernt und/oder das Lackpolymer bzw. der Lackpolymervorläufer auspolymerisiert wird. Zweckmäßigerweise wird das Lackpolymer durch eine beispielsweise wärmeinduzierte Reaktion der Lackpolymervorläufer erhalten. Es ist möglich, dass der auf dem Wickeldraht angeordnete Elektroisolierlack aus einer Mehrzahl bzw. Vielzahl von Schichten aus dem Elektroisolierlack bzw. Elektroisolierlackschichten gebildet wird. Zur Ausbildung einer weiteren Schicht des Isolierlacks auf dem Wickeldraht wird besonders bevorzugt eine weitere Beschichtung auf dem Wickeldraht bzw. auf einer bereits auf dem Wickeldraht befindlichen Elektroisolierlackschicht angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich ein erfindungsgemäßer Lackdraht durch eine vorteilhaft geringe Dicke eines auf den Wickeldraht aufgetragenen Elektroisolierlacks auszeichnet. Dadurch lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Lackdraht gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbesserte Nutfüllfaktoren bei der Herstellung von Wickelkörpern aus dem erfindungsgemäßen Lackdraht erzielen. Wesentlich dabei ist die Reduktion der Schichtdicke des Elektroisolierlacks, die bei dem erfindungsgemäßen Lackdraht lediglich 20 bis 80% der aus der Praxis bekannten Schichtdicken von Elektroisolierlacken beträgt. Durch die mit dem erfindungsgemäßen Wickeldraht erzielbaren Wicklungsdichten von Wickelkörpern kann die Energieeffizienz von Vorrichtungen zur Erzeugung von elektrischen Feldern vorteilhaft gesteigert werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich bedingt durch den geringen Materialeinsatz durch einen umweltfreundlichen, wenig Emissionen verursachenden, geringen Lösungsmittelverbrauch bei der Herstellung des Lackdrahts aus. Dadurch, dass zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Lackdrahts lediglich eine geringe Anzahl verschiedener Elektroisolierlackschichten erforderlich ist, zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen geringen Energieverbrauch und der erfindungsgemäße Lackdraht somit durch eine hohe Nachhaltigkeit aus.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Lackdraht und
  • 2 eine vereinfachte, schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lackdrahts.
  • In 1 ist ein Lackdraht 1 dargestellt, der einen Wickeldraht 2 enthält, welcher Wickeldraht 2 in dem Ausführungsbeispiel aus Kupfer gefertigt ist. Vorzugsweise und gemäß dem Ausführungsbeispiels hat der Wickeldraht einen Durchmesser von 200 µm. Der Wickeldraht 2 bildet eine Seele des Lackdrahts 1. Der Wickeldraht 2 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel vollständig mit einem Elektroisolierlack 3 beschichtet, welcher Elektroisolierlack eine Matrix aus einem Lackpolymer 4 und einen Nanofüllstoff in Form einer Vielzahl von Plättchen 5 enthält. Die Plättchen 5 bilden gemäß dem Ausführungsbeispiel und 1 einen Mantel aus, welcher Mantel aus drei Plättchenmänteln 8a, 8b, 8c gebildet ist und den Wickeldraht 2 vollständig umgibt. In 1 ist dargestellt, dass die Plättchen 5 des Nanofüllstoffs in eine von dem Lackpolymer 4 gebildete Matrix eingebettet sind. Weiterhin ist in der 1 erkennbar, dass die Plättchen in den Plättchenmänteln 8a, 8b, 8c überlappungsfrei um die Seele des Lackdrahts 1 bzw. um den Wickeldraht 2 angeordnet sind. Die Plättchen 5 in den Plättchenmänteln 8a, 8b, 8c sind derart um den Wickeldraht 2 angeordnet, dass sich benachbart zueinander angeordnete Plättchen 5a, 5b nicht gegenseitig überlappen.
  • In 2 ist schematisch das Aufbringen des Elektroisolierlacks 3 auf den Wickeldraht 2 dargestellt. Der Wickeldraht 2 wird durch ein Reservoir 6 geführt, in welchem Reservoir 6 das Lackpolymer 4 vorrätig gehalten wird. In das Lackpolymer 4 sind die Plättchen 5 des Nanofüllstoffs homogen dispergiert. Durch das Fördern des Wickeldrahts 2 durch das Reservoir 6 wird der Wickeldraht 2 mit dem die Plättchen 5 enthaltenen Lackpolymer 4 beschichtet. Die Förderung des Wickeldrahts 2 durch eine Lackierdüse 7 erfolgt derart, dass die dabei auftretenden Strömungen und Scherkräfte eine Ausrichtung der Plättchen 5 entlang des Wickeldrahts 2 bewirken, so dass die Plättchen 5 ziegelsteinstrukturartig um den Wickeldraht 2 angeordnet werden. Auf diese Weise wird der den Wickeldraht 2 vollständig umgebende, von den Plättchenmänteln 8a, 8b, 8c gebildete Mantel erhalten. In 2 ist nicht dargestellt, dass der Wickeldraht 2 vor der Bildung des Elektroisolierlacks 3 auf dem Wickeldraht 2 gereinigt wird und nach dem Auftrag des Lackpolymers 4 mit den darin enthaltenen Plättchen 5 erwärmt wird.

Claims (10)

  1. Lackdraht, insbesondere Kupferlackdraht oder Aluminiumlackdraht, wobei eine Oberfläche eines eine Seele des Lackdrahts (1) bildenden Wickeldrahts (2) vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig mit einem Elektroisolierlack (3) aus zumindest einem Lackpolymer (4) beschichtet ist, wobei der Elektroisolierlack (3) zumindest einen Nanofüllstoff enthält, wobei der Nanofüllstoff von einer Vielzahl von Plättchen (5) gebildet ist, wobei ein von dem Nanofüllstoff gebildeter Plättchenmantel (8a, 8b, 8c) den Wickeldraht (2) vollständig bzw. im Wesentlichen vollständig umgibt.
  2. Lackdraht nach Anspruch 1, wobei die Plättchen (5) vorzugsweise überlappungsfrei bzw. im Wesentlichen überlappungsfrei entlang einer Längsachse des Wickeldrahts (2) in dem Plättchenmantel (8a, 8b, 8c) angeordnet sind und/oder wobei die Plättchen (5) vorzugsweise überlappungsfrei bzw. im Wesentlichen überlappungsfrei den Wickeldraht umlaufend in dem Plättchenmantel (8a, 8b, 8c) angeordnet sind.
  3. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein Aspektverhältnis des Nanofüllstoffs bzw. der Plättchen (5) größer als 100 ist.
  4. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Plättchen (5) eine Dicke von bis zu 20 nm aufweisen.
  5. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Plättchen (5) eine laterale Ausdehnung von zumindest 100 nm aufweisen.
  6. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Nanofüllstoff ein Schichtsilikat ist.
  7. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektroisolierlack (3) bis zu 10 Vol.-% des Nanofüllstoffs enthält.
  8. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verhältnis des Durchmessers des Wickeldrahts zum Quadrat einer Dicke des Elektroisolierlacks (3) größer oder gleich 1 ist.
  9. Lackdraht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Elektroisolierlack (3) von zumindest zwei, vorteilhafterweise identischen bzw. im Wesentlichen identischen Elektroisolierlackschichten gebildet ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Lackdrahts, insbesondere eines Lackdrahts nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein eine Vielzahl von Plättchen (5) aufweisender Nanofüllstoff in einem Lackpolymer (4) und/oder Lackpolymervorläufer dispergiert wird, wobei ein Wickeldraht (2) mit einer Beschichtung aus dem Lackpolymer (4) mit dem darin dispergierten Nanofüllstoff und/oder aus dem Lackpolymervorläufer mit dem darin dispergierten Nanofüllstoff beschichtet wird, wobei der mit der Beschichtung beschichtete Wickeldraht (2) durch eine Lackierdüse (7) geführt wird, so dass die Plättchen (5) des Nanofüllstoffs einen den Wickeldraht (5) umgebenden Plättchenmantel bilden, wobei die Beschichtung auf dem Wickeldraht (2) zur Ausbildung eines Elektroisolierlacks (3) vorzugsweise durch Erwärmen ausgehärtet wird.
DE102012111372.6A 2012-11-23 2012-11-23 Lackdraht Withdrawn DE102012111372A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012111372.6A DE102012111372A1 (de) 2012-11-23 2012-11-23 Lackdraht
EP13783319.0A EP2923362B1 (de) 2012-11-23 2013-10-24 Lackdraht
PCT/EP2013/072291 WO2014079647A1 (de) 2012-11-23 2013-10-24 Lackdraht
ES13783319.0T ES2608786T3 (es) 2012-11-23 2013-10-24 Alambre esmaltado
US14/646,401 US20150279507A1 (en) 2012-11-23 2013-10-24 Enamelled wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012111372.6A DE102012111372A1 (de) 2012-11-23 2012-11-23 Lackdraht

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012111372A1 true DE102012111372A1 (de) 2014-05-28

Family

ID=49488582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012111372.6A Withdrawn DE102012111372A1 (de) 2012-11-23 2012-11-23 Lackdraht

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150279507A1 (de)
EP (1) EP2923362B1 (de)
DE (1) DE102012111372A1 (de)
ES (1) ES2608786T3 (de)
WO (1) WO2014079647A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594969A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-15 Schwering & Hasse Elektrodraht GmbH Verfahren zur herstellung eines mit elektroisolierlack beschichteten leiterdrahtes und elektroisolierlack

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3511950A1 (de) * 2018-01-16 2019-07-17 Schwering & Hasse Elektrodraht GmbH Lackdraht

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10335159A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Hitachi Ltd 乾式変圧器巻線
FR2815038B1 (fr) * 2000-10-09 2003-01-17 Cit Alcatel Composition de vernis , procede de fabrication de la composition , fil de bobinage revetu et bobine resultante
JP2004055185A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Toshiba Aitekku Kk エナメル線
JP5524449B2 (ja) * 2004-10-25 2014-06-18 チバ ホールディング インコーポレーテッド 機能性ナノ粒子
US7846853B2 (en) * 2005-04-15 2010-12-07 Siemens Energy, Inc. Multi-layered platelet structure
US20130035432A1 (en) * 2010-01-20 2013-02-07 Bayer Intellectual Property Gmbh Process for the production of phyllosilicate discs having a high aspect ratio
JP2013109874A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Hitachi Cable Ltd 絶縁電線

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594969A1 (de) * 2018-07-10 2020-01-15 Schwering & Hasse Elektrodraht GmbH Verfahren zur herstellung eines mit elektroisolierlack beschichteten leiterdrahtes und elektroisolierlack

Also Published As

Publication number Publication date
ES2608786T3 (es) 2017-04-17
WO2014079647A1 (de) 2014-05-30
US20150279507A1 (en) 2015-10-01
EP2923362A1 (de) 2015-09-30
EP2923362B1 (de) 2016-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2782103B1 (de) Lackdraht
US6906258B2 (en) Enameled wire
EP1811633A1 (de) Statorwicklung einer rotierenden elektrischen Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Statorwicklung
WO2006108814A1 (de) Feuchtigkeitsabweisende schutzschicht für einen wickelkopf einer elektrischen maschine
EP2914651A1 (de) Schichtstruktur auf polymerbasis mit oleophob-hydrophober oberfläche sowie elektrische maschine mit einer solchen
EP3083076B1 (de) Verfahren zur hydrophobierung und/oder oleophobierung eines werkstoffs sowie hydrophobiertes und/oder oleophobiertes bauteil
EP2923362B1 (de) Lackdraht
EP3594969B1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit elektroisolierlack beschichteten leiterdrahtes und elektroisolierlack
EP3078033A1 (de) Leitfähiges glimmschutzpapier, insbesondere für den aussenglimmschutz
DE102016222984A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung für eine poröse, isolierende Beschichtung aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial
DE102014215107A1 (de) Lackdraht mit verbesserter Beschichtung sowie Verfahren zur Herstellung eines Bauteils einer elektrischen Maschine
DE102015016584A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Stators und Stator
EP3511950A1 (de) Lackdraht
EP2742513B1 (de) Beschichtung mit hoher koronabeständigkeit, sowie herstellungsverfahren dazu
DE102021201666A1 (de) Nutisolationssystem für eine elektrische rotierende Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Nutisolationssystems
EP2705095A1 (de) Isolationslack und isolationslaminat
DE2032986A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Flach draht Erregerspulen
DE102013106529A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Wickelkörpers
WO2015176783A1 (de) Lackdraht, wickelkörper und verfahren zur herstellung eines lackdrahtes
WO2024012906A1 (de) Lackisolierter runddraht, verfahren zur herstellung und verwendung dazu
DE102019103285A1 (de) Verfahren und Stator zu einer optimierten Nutgrundisolation
DE715147C (de) Lackdraht
DE102013004659A1 (de) Schaltring, elektrische Maschine mit einem solchen und Verfahren zur Herstellung
EP4307321A1 (de) Lackisolierter runddraht, verfahren zur herstellung und verwendung dazu
DE10223354A1 (de) Teilentladungsbeständiger Draht

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee