DE1271259B - Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen allseitig isolierten Feindrahtspule, insbesondere Spannungsspule fuer Elektrizitaetszaehler - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung einer rnehrlagigen allseitig isolierten Feindrahtspule, insbesondere Spannungsspule für Elektrizitätszähler Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer rnehrlagigen allseitig isolierten Feindrahtspule, insbesondere Spannungsspule für Elektrizitätszähler, mit durch je eine Lagenisolation aus dünnem Papier oder einer Folie aus schwer erweichbarem Kunststoff voneinander elektrisch isolierten Windungslagen von in thermoplastischem Isoliermaterial allseitig eingebetteten Feindrahtwindungen, wobei die Lagenisolation als Trägerfolie für eine beidseitig aufgebrachte Schicht aus thermoplastischem Werkstoff dient.
• Diese bekannte und an sich durchaus vorteilhafte Arbeitsweise erfordert jedoch noch einige weitere, gesondert auszuführende Maßnahmen, nämlich zuvor die Herstellung des zu bewickelnden Spulenkörpers und nach dem Aufwickeln der Windungslagen noch das Aufbringen eines Spulenmantels und zweier Spulenflansche, beispielsweise durch Spritzguß, Tauchen, Warmpressen usw.
• Ausgehend von der neuen Erkenntnis, daß man in einem einheitlichen, aus mehreren aufeinanderfolgenden Maßnahmen bestehenden Verfahren die erwähnten Trägerfolien auch noch zur Herstellung des Spulenkörpers, des Spulenmantels und der Spulenflansche verwenden kann, und daß auf diese Weise Feindrahtspulen mit vorzüglicher äußerer und innerer Stoßspannungsfestigkeit hergestellt werden können, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß vorerst auf einem Wickeldorn ein aus mehreren Windungen einer beidseitig mit thermoplastischem Werkstoff beschichteten Trägerfolie bestehender Spulenkörper unter Wärmezufuhr hergestellt wird, dann eine erste Feindrahtlage unter ständiger Wärmezufuhr auf den Spulenkörper aufgewickelt wird, wobei der Feindraht unter Wirkung des Drahtzuges in die erweichte thermoplastische Schicht bis zur Trägerfolie eindringt und sich in der erweichten thermoplastischen Schicht einbettet, worauf nach der Herstellung der ersten Windungslage eine Windung einer zweiten beidseitig beschichteten Trägerfolie aufgewickelt wird, wodurch die erste Feindrahtlage vollständig in erweichtem thermoplastischen Werkstoff eingebettet wird und die anschließend unter ständiger Wärmezufuhr aufgewikkelte zweite Feindrahtlage sich in die erweichte äußere Schicht der zweiten Trägerfolie eingräbt, und daß in gleicher Weise bis zur letzten Feindrahtlage fortgefahren wird, worauf auf dieser durch Aufwickeln von mehreren Windungen von beidseitig beschichteten Trägerfolien ein Spulenmantel hergestellt wird und anschließend die seitlich vorstehenden, beidseitig beschichteten Trägerfolienränder, unter Zwischenlage von Kreisringen aus beidseitig beschichteten Trägerfolien, durch Wärme- und Druckeinwirkung zu Spulenflanschen geformt werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine mehrlagige, allseitig isolierte Feindrahtspule in perspektivischer Ansicht, teilweise aufgeschnitten, F i g. 2 einen Schnitt durch eine Trägerfolie, beschichtet mit zwei Folien aus einem thermoplastischen Werkstoff und F i g. 3 einen Schnitt durch eine Feindrahtspule in größerem Maßstab.
• Die in F i g. 1 dargestellte Feindrahtspule besteht aus Drahtwindungen 1, einem Isolationswerkstoff 2, in welchem die Drahtwindungen allseitig eingebettet sind, Lagenisolationen 3, einem Spulenkörper 4, Spulenflanschen 5 und 6 und einem Spulenmantel 7. Der Spulenkörper 4, die Spulenflanschen 5, 6 und der Spulenmantel 7 sind an ihren Berührungsstellen miteinander und teilweise auch mit den Lagenisolationen 3 und mit dem Isolationswerkstoff 2 fest verbunden.
• Die in F i g. 2 dargestellte Trägerfolie 8 besteht aus dünnem Papier oder aus einem verhältnismäßig schwer erweichbaren Kunststoff, z. B. Polyäthylenglykolterephthalat, Pölybisphenolcarbonat, in der Ausführungsform als Dreischichtfolie, d. h. zusammen mit einer oberen Beschichtung 9 aus einem thermoplastischen Werkstoff von verhältnismäßig niedriger Erweichungstemperatur, wie z. B. Polyäthylen, Polyisobutylen, Polystyrol, Polypropylen, und mit einer unteren Beschichtung 10 aus dem gleichen thermoplastischen Werkstoff.
• Bei der in F i g. 3 dargestellten Feindrahtspule sind Dreischichtträgerfolien gemäß der F i g. 2 verwendet worden. Außerdem sind der Spulenkem, die beiden Spulenflansche und der Spulenmantel ebenfalls aus solchen Dreischichtträgerfolien hergestellt.
• Die Herstellung des Spulenkörpers 11 erfolgt durch Aufwickeln von mehreren Windungen einer Dreischichtträgerfolie 8, 9, l0 von geeigneter Breite auf einen Wickeldorn, wobei dieselbe vorübergehend so stark erwärmt wird, daß die Beschichtungen 9,10 erweichen und sich miteinander fest verbinden.
• Die erste Drahtlage 12 wird nun auf den so hergestellten Spulenkörper 11 aufgewickelt, wobei der Draht sich in den erweichten Werkstoff eingräbt. Auf die erste Drahtlage 12 wird eine erwärmte Dreischichtträgerfolie 13 aufgewickelt, wodurch der Draht vollständig in den Erweichten Werkstoff eingebettet wird und die anschließend aufgewickelte zweite Drahtlage 14 sich in die erweichte äußere Schicht der Dreischichtträgerfolie 13 eingräbt. Statt die Dreischichtträgerfolie zu erwärmen, kann auch der Draht oder dieser zusammen mit der Folie erwärmt werden. Auf diese Weise wird fortgefahren, bis die letzte Drahtlage 15 aufgewickelt ist.
• Die Verbindungsflächen der aneinandergrenzenden Dreischichtträgerfolien sind durch gestrichelte Linien 16 angedeutet. Auf der letzten Drahtlage 15 wird in ähnlicher Weise wie bei der Herstellung des Spulenkörpers 11 ein Spulenmantel 17 hergestellt. Anschließend werden die seitlich vorstehenden Ränder der Trägerfolien unter Wärme- und Druckeinwirkung so umgebogen, wie es bei 18 angedeutet ist, und dann miteinander fest verbunden. Zusätzlich werden noch beidseitig an den beiden Enden der Drahtlagen Kreisringe 19 aus Dreischichtträgerfolien angebracht, die unter Wärme- und Druckeinwirkung zu Spulenflanschen geformt werden. Dabei wird darauf geachtet, daß die Kreisringe 19 der Spulenflansche mit dem Spulenkörper 11, dem Spulenmantel 17 und den an den beiden Spulenenden aus dem Bereich der Drahtwindungen herausragenden und dort umgebogenen Trägerfolien 18 unter Wärme- und Druckeinwirkung fest verbunden werden.
• In der F i g. 3 wurde der Zwischenraum zwischen en .einzelnen Drahtwindungen der Deutlichkeit halber verhältnismäßig groß dargestellt. Diese Zwischenräume können aber auch viel kleiner sein oder ganz entfallen.
• Der Abstand zwischen den einzelnen Drahtlagen ist allein durch die Stärke der Trägerfolie 8 gegeben, die verhältnismäßig sehr dünn sein kann, ohne daß beim Wickeln Faltenbildung zu befürchten ist, Die Drahtlagen können bis sehr nahe an den Rand der Trägerfolie 8 gewickelt werden, ohne daß zu befürchten wäre, daß am Anfang und am Ende jeder Drahtlage Windungen abrutschen würden.
• Da Spulenkörper, Spulenmantel und Spulenflansche wegen ihrer Schichtung eine gegenüber gleichen, aber nach anderem Verfahren, z. B. Spritzguß, Warmpressen usw., hergestellten Teilen eine wesentlich höhere dielektrische Durchschlagsfestigkeit aufweisen, können geringere Wandstärken gewählt oder die Anforderungen an die Isolation entsprechend gesteigert werden.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen allseitig isolierten Feindrahtspule, insbesondere Spannungsspule für Elektrizitätszähler, mit durch je eine Lagenisolation aus dünnem Papier oder einer Folie aus schwer erweichbarem Kunststoff voneinander elektrisch isolierten Windungslagen von in thermoplastischem Isoliermaterial allseitig eingebetteten Feindrahtwindungen, wobei die Lagenisolation als Trägerfolie für eine beidseitig aufgebrachte Schicht aus thermoplastischem Werkstoff dient, dadurch gekennzeichn e t, daß vorerst auf einem Wickeldorn ein aus mehreren Windungen einer beidseitig mit thermoplastischem Werkstoff beschichteten Trägerfolie bestehender Spulenkörper (11) unter Wärmezufuhr hergestellt wird, dann. eine erste Feindrahtlage (12) unter ständiger Wärmezufuhr auf den Spulenkörper (11) aufgewickelt wird, wobei der Feindraht unter Wirkung des Drahtzuges in die erweichte thermoplastische Schicht bis zur Trägerfolie eindringt und sich in der erweichten thermoplastischen Schicht einbettet, worauf nach der Herstellung der ersten Windungslage eine Windung einer zweiten beidseitig beschichteten Trägerfolie (13) aufgewickelt wird, wodurch die erste Feindrahtlage vollständig in erweichtem thermoplastischen Werkstoff eingebettet wird und die anschließend unter ständiger Wärmezufuhr aufgewickelte zweite Feindrahtlage (14) sich in die. erweichte äußere Schicht der zweiten Trägerfolie (13) eingräbt, und daß in gleicher Weise bis zur letzten Feindrahtlage (15) fortgefahren wird, worauf auf dieser durch Aufwickeln von mehreren Windungen von beidseitig beschichteten Trägerfolien ein Spulenmantel (17) hergestellt wird und anschließend die seitlich vorstehenden beidseitig beschichteten Trägerfolienränder, unter Zwischenlage von Kreisringen (19) aus beidseitig beschichteten Trägerfolien, durch Wärme- und Druckeinwirkung zu Spulenflanschen geformt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung der thermoplastischen Schichten der Trägerfolien an der Aufwickelstelle direkt durch Einwirkung von Heißluft, Wärmestrahlung oder Hochfrequenz und/oder durch V orerwärmung des Feindrahtes erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Wickeln noch warme Drahtspule in eine Preßform eingesetzt und auf die für die Erweichung der thermöplasti-,schen Schicht der Trägerfolie benötigte Temperatur erwärmt und dann auf genaue Außenabmessungen gepreßt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig beschichtete Trägerfolie aus Cellulosepapier besteht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig beschichtete Trägerfolie aus Poiyäthyienglykolterephthaiat besteht.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht der Trägerfolie aus Polyäthylen besteht.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfolie bereits vor dem Einlegen beidseitig je mit einer Folie aus thermoplastischem Werkstoff von verhältnismäßig niedriger Erweichungstemperatur zu einer Dreischichtfolie fest verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 606 363.