DE1267737B

DE1267737B - Impraegnier-Umgiessverfahren fuer elektrische Geraete

Info

Publication number: DE1267737B
Application number: DE19631267737
Authority: DE
Inventors: Heinz Bollin; Robert Tschuk; Werner Wagner
Original assignee: May & Christe Transfor GmbH
Current assignee: May & Christe Transfor GmbH
Priority date: 1963-10-01
Filing date: 1963-10-01
Publication date: 1968-05-09

Description

Imprägnier-Umgießverfahren für elektrische Geräte Die Erfindung betrifft ein Imprägnier-Umgießverfahren zum Imprägnieren und Umgießen von elektrischen Geräten, wie Transformatoren, Drosselspulen u. dgl., mit einem härtbaren Gießharz in Formen oder Gehäusen in einem Arbeitsgang.
Seit geraumer Zeit werden elektrische Geräte mit Gießharzen umgossen. Hierbei tritt jedoch folgendes Problem auf: Um eine sichere Durchimprägnierung der Spule zu gewährleisten - was aus Gründen der Isolation notwendig ist -, muß ein Harz von geringer Viskosität Verwendung finden, das in die feinen Windungen eindringen kann. Die aus reinem Gießharz - welches die geringe Viskosität besitzt - hergestellten Gießlinge neigen jedoch bei größeren Ab- messungen und größeren Wandstärken infolge der Schrumpfung beim Aushärtungsprozeß zu Rißbildungen. Es kommt hinzu, daß weitere Rißbildungen bei einem Betrieb der elektrischen Geräte auftreten, weil das ausgehärtete reine Harz und das Wickelmaterial bzw. auch die Eisenteile des elektrischen Gerätes unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
Die Rißbildung beim Aushärten und die Inkongruenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten kann durch den Zusatz von Füllstoffen gemindert werden. Durch den Zusatz von Füllstoffen vergrößert sich jedoch die Viskosität des Harzes, so daß eine sichere Durchimprägnierung der Spulen in Frage gestellt ist.
Um dieses Problem zu lösen, ist es bekannt, nur die Spule mit reinem Gießharz zu imprägnieren, dieses dann auszuhärten und dann in einem zweiten Arbeitsgang mit Füllstoff versetztes Harz um den Gießling zu gießen. Bei Anwendung dieses Verfahrens wird jedoch die Rißanfälligkeit an den Trennflächen zwischen dem reinen Gießharz und dem gefüllten Gießharz nicht wesentlich vermindert.
Die Bindung zwischen dem gefüllten und dem nicht gefüllten Harz ist nicht genügend, so daß eine für die elektrische Beanspruchung schädliche Trennschicht entsteht. Darüber hinaus ist der zweite Arbeitsgang als großer Nachteil anzusehen, weil nach dem Imprägnieren beim Transport zum Härteofen und während der ersten Aushärtung infolge der zunächst abnehmenden Viskosität bei der Aushärtetemperatur das Imprägnierharz aus dem Tränkgut wieder entweichen kann, so daß schädliche Hohlräume entstehen.
Um diese Nachteile, die beim Imprägnieren mit niedrigviskosem Harz und bei einem nach erfolgter Aushärtung durchgeführten Umgießen mit gefülltem Harz entstehen, zu umgehen, sind verschiedene Verfahren bekannt. Diese erfordern jedoch einen beträchtlichen zusätzlichen Aufwand in der Fertigung und räumen die Gefahren der Grenzschichten nicht aus: So ist es bekannt, lediglich die Spule mit ungefülltem Harz zu umgießen und vor der Aushärtung die äußeren Teile des elektrischen Gerätes mit gefülltem Harz einzuschließen. Die Trennung zwischen dem reinen und dem gefüllten Harz wird nach einem Verfahren durch eine Trennform, die während der Polymerisation entfernt wird, herbeigeführt. Nach einem anderen Verfahren wird die Trennung durch eine Filtersubstanz versucht. Nach einem dritten Verfahren wird das außerhalb der Wicklung befindliche Reinharz durch das gefüllte Gießharz infolge der unterschiedlichen spezifischen Gewichte verdrängt.
Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie sehr arbeitsaufwendig sind, weil zwei verschiedene Harze, nämlich ein ungefülltes und ein gefülltes, verwendet werden müssen und weil ein Aufwand zur Trennung dieser beiden Harze während des Gießprozesses betrieben werden muß.
Es ist auch bekannt bzw. versucht worden, mit mineralischen Füllstoffen verstreckte Gießharze zum Imprägnieren und Umgießen von elektrischen Spulen in einem Arbeitsgang zu verwenden. Bei einem derart versetzten Gießharz wird wegen der mangelnden Dünnflüssigkeit des Stoffes keine Gewähr gegeben, daß auch wirklich alle Hohlräume vom Gießharz ausgefüllt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Imprägnieren der Spule oder des Gerätes und den Umguß in einem Arbeitsgang mit einem Harz durchzuführen, ohne daß Rißbildungen auftreten oder Grenzschichten entstehen. Diese Aufgabe wird bei einem eingangs angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Raum zwischen dem elektrischen Gerät oder der Spule und der Gehäusewand oder der Gießform mit einem Füllstoff ausgefüllt und danach reMes Gießharz eingefüllt wird.
Das Einfüllen des Reinharzes erfolgt - je nach Erfordernissen - ohne oder nach erfolgter Vakuumbehandlung im Vakuum oder bei atmosphärischem Druck.
Der Füllstoffgehalt läßt sich durch die Korngröße des Streckmittels variieren. So wird durch feinkömigen Füllstoff ein hoher Füllstoffanteil, durch grobkörnigen ein niedriger Füllstoffanteil des Umgusses erzielt. Selbstverständlich wird bei der Durchtränkung auch der mit Füllstoffen gefüllte Raum völlig mit Harz angefüllt.
Nach dem Ausfüllen mit Harz erfolgt die Aushärtung des Gießlings in bekannter Weise. Grenzschichten sind ausgeschlossen. Die Spule wird durch das dünnflüssige Gießharz vollständig aus-efüllt und der übergang zu dem Bereich, in dem sich ein Gießharz-Füllstoff-Gemisch befindet, ist kontinuierlich.
In den F i g. 1 und 2 sind zwei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren imprägnierte und umgossene elektrische Geräte dargestellt.
Die Figuren zeigen den Aktivteil, Kein 1 und Wicklung 2, z. B. eines Transformators mit Gehäuse 3. Der zwischen Wicklung 2 bzw. Kern 1 und dem Gehäuse 3 vorhandene freie Raum ist mit Füllstoff 4, in diesem Fall durch die öffnung 5, ausgefüllt.
Besteht der Gießling aus einem Transformator oder einer Drossel mit allseitiger Kapselung, so kann diese gleichzeitig als Gießform dienen. Durch zusätzliche Farbpigmente im Harz kann außerdem der Anstrich erspart werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich neben der Gewährleistung der vollständigen Imprägnierung der Spule auch durch die hohe Wirtschaftlichkeit aus. Es wird nämlich nur ein Harz in einem Arbeitsgang verwendet, und jeglicher Aufwand zur Trennung des Imprägnier- und Umgußharzes wird vermieden. Das Verfahren ist daher besonders auch für Massenfertigungen geeignet.

Claims

Patentansprüche: 1. Imprägnier-Umgießverfahren zum Imprägnieren und Umgießen von elektrischen Geräten, wie Transformatoren, Drosselspulen usw., mit einem härtbaren Gießharz in Formen oder Gehäusen in einem Arbeitsgang, dadurch gek c n n z e i c h n e t, daß der Raum zwischen dem elektrischen Gerät (1, 2) oder einer Wicklung und der Gehäusewand (3) oder Gießform mit einem Füllstoff ausgefüllt und danach reines Gießharz eingefüllt wird.
2. Imprägnier - Umgießverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das reine Gießbarz mit Pigmenten gefärbt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehriften Nr. 1058 592, 1018 490; Patentschrift Nr. 20 698 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in Ost-Berlin; deutsche Patentanmeldung L 15149 VIII d/71 c (bekanntgemacht am 28. 6. 1956); österreichische Patentschrift Nr. 188 389.