DE1438304B2

DE1438304B2 - PROCESS FOR MANUFACTURING AND FASTENING INSULATED ELECTRICAL LADDER LUMBS

Info

Publication number: DE1438304B2
Application number: DE19611438304
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr.-Ing.; Foth Siegfried; 1000 Berlin Schad
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-08-25
Filing date: 1961-08-25
Publication date: 1971-11-11
Also published as: DE1438304A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mit Wasser, auch nur in Spuren in Verbindung zu j Herstellung und Verfestigung isolierter elektrischer bringen. Es treten dann nämlich unkontrollierbare ) Leiterbündel für elektrische Maschinen, bei dem die Reaktionen ein, die oft ein vollkommenes Aushärten \ Leiterbündel mit Isoliermaterial durchgehend um- der Harze verhindern können. Aus diesem Grunde i wickelt werden, lösungsmittelfreies Harz entweder 5 und insbesondere, weil für den Kernteil von Wick- ' lagenweise mit eingestrichen oder nach dem voll- Jungen genaue Abmessungen zum Einlegen in Nuten i ständigen Wickeln mittels eines besonderen Im- erforderlich sind, hat sich dieses Verfahren nicht prägnierungsarbeitsganges in die Bewickelung einge- durchsetzen können.The invention relates to a method for bringing water, even only in traces, in connection with the production and solidification of isolated electrical. It then occurred namely uncontrollable) conductor bundles of electrical machines, in which the reactions that often a perfect cure \ conductor bundle with insulating environmentally consistently can prevent the resins. For this reason i will winds, solvent-free resin either 5 and in particular because for the core part of winding 'layers coated with or after the full boy exact dimensions for insertion in grooves i constant winding by means of a special im- is necessary cannot use this process of impregnation in the wrapping.

bracht wird, dann die Kernteile der Leiterbündel In der genannten britischen Patentschrift 673 335is brought, then the core parts of the conductor bundle in said British patent specification 673 335

mit Auflagestücken und einer Umbandelung aus bei io ist auch die Verwendung von Metallschienen beim Erwärmung schrumpfenden Gewebebändern ver- Pressen der Leiterbündel angegeben, jedoch nicht im sehen werden, das lösungsmittelfreie Harz bei Zusammenhang mit schrumpfenden Bändern. jwith support pieces and a banding from io, the use of metal rails is also possible with Heating shrinking fabric tapes compressing the conductor bundle indicated, but not in the will see the solvent-free resin in connection with shrinking tapes. j

erhöhter Temperatur ausgehärtet wird und die Auf- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzu- 'elevated temperature is cured and the task of the invention is to provide a method to '

lagestücke und Schrumpfgewebebänder nach der geben, bei welchem die Formhaltigkeit der Kernteile : Aushärtebehandlung wieder entfernt werden, wäh- 15 isolierter elektrischer Leiterbündel durch sehr _: rend die Wickelkopfteile der Leiterbündel unter Aus- genaues Einhalten der Abmessungen der Außenform härtung des lösungsmittelfreien Harzes ihre Ver- der Leiterbündel unter Verwendung geeigneter Preßfestigung erfahren. formteile bei der Herstellung und Verfestigung ge-give ply pieces and shrink tissue strips after the, wherein the shape retention of the core parts: curing treatment are removed, currency 15 insulated electrical conductor bundle by _very: rend the winding head portions of the conductor bundle with the exclusion Exact compliance with the dimensions of the outer shape of cure of the solventless resin their comparison of the Experienced conductor bundles using suitable compression bonding. molded parts in the production and consolidation

Es ist bekannt, für Hochspannungs-Leiterisola- währleistet ist.It is known for high voltage conductor insulation is guaranteed.

tionen in elektrischen Maschinen Bandwickellagen 20 Diese Aufgabe wird beim Verfahren der eingangs zu verwenden, sie anschließend in Formen zu eva- genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß kuieren, mit Imprägnierharzen durchzutränken und unmittelbar auf jeden Kernteil zwei Blechschienen gegebenenfalls zu härten. Es ist auch schon vorge- mit L-Profil derart gelegt werden, daß sie den Kernteil schlagen worden, Bandwickellagen, die ungehärtetes von allen vier Seiten umschließen, diese Schienen Kunstharz als Bindemittel enthalten, lagenweise anzu- 25 Anschläge tragen, die ein Zusammendrücken des bügeln, mit lösungsmittelfreiem Kunstharz einzustrei- Kernteils sowohl in der Höhe als auch in der Breite chen und nachher beide Harzanteile unter Preßform- nur bis zu dem gewünschten Querschnitt zulassen, druck auf die Leiterbündel auszuhärten, ohne daß eine daß die Auflagen aus Metallschienen mit Recht-Vakuumimprägnierung erforderlich ist. Bei einer eckprofil bestehen und auf die Breitseiten der durchgehenden Isolation von Wickelkopf über Kern- 30 Blechschienen mit L-Profil aufgelegt werden und daß teil zu Wickelkopf bedingt jedoch die Herstellung als Schrumpfband ein Kunststoffband verwendetfunctions in electrical machines tape wrapping layers 20 This task is performed in the method of the opening to use, they are then solved according to the invention in forms to eva- mentioned type in that kuieren, soak them with impregnating resin and place two sheet metal rails directly on each core part to harden if necessary. It has also already been laid with an L-profile in such a way that it forms the core part have been hit, tape wrapping layers that enclose uncured material on all four sides, these rails Contain synthetic resin as a binding agent, to wear layers of 25 stops that prevent compression of the iron, line the core with solvent-free synthetic resin both vertically and horizontally Chen and afterwards both resin parts under compression molding - only allow up to the desired cross-section, pressure on the bundle of conductors to cure without causing the metal rails with right vacuum impregnation is required. In the case of a corner profile and on the broad sides of the continuous insulation of the winding head over core 30 sheet metal rails with an L-profile and that Partly to the end winding, however, the manufacture uses a plastic band as a shrink band

der dazu passenden Form erhebliche Kosten, die wird. the matching form will cost a considerable amount of money.

vor allem auf die räumlich komplizierte Gestaltung Das Verfahren nach der Erfindung bringt gegender Wickelköpfe zurückzuführen sind. über den oben beschriebenen bekannten Verfahrenespecially on the spatially complicated design. The method according to the invention brings against Winding heads are due. via the known method described above

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 113 017 ist es 35 den Vorteil einer absolut zuverlässigen Maßhaltigkeit bekannt, über die mit Isolierbändern umwickelten der Kernteile der Leiterbündel, ohne daß die sonst elektrischen Leiter einen Schrumpfschlauch zu ziehen für starre Formen üblichen hohen Kosten anfallen, und diesen vor oder nach der Imprägnierung der Die für das Schrumpfband verwendeten Kunst-The German Auslegeschrift 1 113 017 gives it the advantage of an absolutely reliable dimensional accuracy known about the core parts of the conductor bundle wrapped with insulating tape, without the otherwise electrical conductor to pull a heat shrink tube for rigid forms usually high costs are incurred, and this before or after the impregnation of the plastic used for the shrink tape

Wicklung mit Harz auf die Wicklung aufzu- stoffe sind an sich bekannt. In Hinblick auf ~den zu schrumpfen. Derartige Schrumpfschläuche sind für 40 erzielenden Preßdruck ist es hier besonders günstig, die erforderlichen Durchmesser recht teuer, und vor wenn ein Schrumpfband aus gesättigten Estern, wie allen Dingen ist eine Maßhaltigkeit der gepreßten Terephthalsäureester, verwendet wird.
Teile nie zu garantieren. Vielfach wird auch der Beim Bewickeln der mit den Auflagen versehenenApplying resin to the winding is known per se. In terms of ~ to shrink. Such shrink tubes are for the compression pressure achieved, it is particularly favorable here, the required diameter is quite expensive, and above all when a shrink tape made of saturated esters, like all things a dimensional accuracy of the pressed terephthalic acid ester, is used.
Parts never to be guaranteed. In many cases, the When wrapping the with the pads is also used

erforderliche Preßdruck mit einem Schrumpfschlauch Kernteile der Leiterbündel mit dem Schrumpfband nicht erreicht. 45 geht man zweckmäßigerweise so vor, daß die Be-required pressure with a shrink tube core parts of the conductor bundle with the shrink tape not reached. 45 it is advisable to proceed in such a way that the

Ferner ist es durch die britische Patentschrift 673 335 wickelungsdichte von den Enden zu den mittleren bekannt (vgl. insbesondere Fig. 2), mit Isolier- Zonen der Kernteile gesteigert wird. Diese Maßnahme material umwickelte und mit einem lösungsmittel- bewirkt, daß beim Erreichen der Schrumpftemperatur freien Harz imprägnierte elektrische Leiterbündel der Schrumpfvorgang und damit die Verdichtung von zwecks Aufbringung eines Preßdruckes mit Auflage- 5° den mittleren Zonen zu den Enden der Kernteile stücken zu umgeben und die Auflagestücke dann mit fortschreitet und etwaige Lufteinschlüsse ausgetrieben einem schrumpfenden Gewebeband zu umwickeln. werden.Furthermore, by British patent specification 673 335 it is winding density from the ends to the middle known (see. In particular Fig. 2), is increased with insulating zones of the core parts. This measure material wrapped and with a solvent-causes that when it reaches the shrinking temperature Free resin-impregnated electrical conductor bundles the shrinking process and thus the compaction of for the purpose of applying a pressure with contact 5 ° the middle zones to the ends of the core parts to surround pieces and the support pieces then progresses and expelled any air inclusions wrapped in a shrinking fabric tape. will.

Als.Auflagestücke werden dabei elastische Kunststoff- Damit sich die beim Schrumpfen ergebendenAs.auflagestücke are elastic plastic so that the resulting shrinkage

stücke und als Gewebeband ein mit Wasser ange- Torsionskräfte gegenseitig aufheben, werden die mit feuchtetes Baumwollband verwendet. Das fest ange- 55 den Auflagen versehenen Kernteile mindestens zweizogene Baumwollband drückt die Kunststoffstücke lagig gegenläufig umwickelt.Pieces and as a fabric tape one with water mutually cancel torsional forces, the with Moist cotton tape used. The core parts, which are firmly attached to the supports, have at least two drawn parts Cotton tape presses the plastic pieces wrapped in layers in opposite directions.

zusammen, so daß infolge deren Elastizität ein Druck Zur Verfestigung des Kernteiles wird in Weiterauf das Paket der Leiterbündel ausgeübt wird. Die bildung des Verfahrens nach der Erfindung vorge-Kunststoffstücke sind wegen ihrer elastischen Eigen- schlagen, daß die rait den Auflagen versehenen und schäften nicht formhaltig. Dadurch können keine 60 mit Schrumpfband umwickelten Leiterbündel in einer genauen Abmessungen beim gepreßten Leiterbündel geschlossenen Heilvorrichtung zunächst auf eine eingehalten werden. Auch ist der aufgebrachte Druck Temperatur gebracht werden, bei welcher das örtlich jeweils vom Gegendruck des Leiterbündels lösungsmittelfreie Harz erweicht, nach einer beabhängig und mithin schlecht einstellbar. Die ange- stimmten Haltezeit von dieser Temperatur auf eine feuchteten Baumwollbänder schrumpfen zwar bei der 65 höhere Temperatur gebracht werden, bei welcher das Trocknung, jedoch ist der dadurch erzielte zusätzliche Schrumpfband schrumpft, und nach einer bestimmten Druck sehr gering. Außerdem ist es von außerordent- Haltezeit schließlich auf eine Temperatur aufgeheizt lichem Nachteil, Harze beim Aushärten oder davor werden, bei welcher das Harz aushärtet, und nachtogether, so that due to their elasticity a pressure to solidify the core part is in Weiterauf the package of conductor bundles is exercised. The formation of the method according to the invention pre-plastic pieces are because of their elastic intrinsic impact that the rait are provided with and shafts do not retain their shape. As a result, 60 conductor bundles wrapped with shrink tape cannot be used in one exact dimensions in the pressed conductor bundle closed healing device initially on a be respected. Also the applied pressure is brought to the temperature at which the locally each softened by the counter pressure of the conductor bundle solvent-free resin, depending on a and therefore difficult to adjust. The agreed holding time from this temperature to a Moist cotton ribbons shrink at the 65 higher temperature at which the Drying, however, the resulting additional shrink band shrinks, and after a certain Very little pressure. In addition, it is finally heated to a temperature from an extraordinary holding time Lich disadvantage that become resins during curing or before, at which the resin cures, and after

genügend langem Halten bei der Aushärttemperatur abgekühlt werden.be cooled down sufficiently long at the curing temperature.

Während der Haltezeiten bei der Erweichnungstemperatur des Harzes und der Schrumpftemperatur des Schrumpf bandes wirkt Unterdruck auf die Leiterbündel ein. Auch mit dieser Maßnahme können eventuelle Gaseinschlüsse verhindert werden. Der Unterdruck wird dabei so bemessen, daß der Dampfdruck keiner Harzkomponente unterschritten wird.During the holding times at the softening temperature of the resin and the shrinkage temperature of the shrink band, negative pressure acts on the bundle of conductors. Even with this measure you can possible gas inclusions are prevented. The negative pressure is measured so that the vapor pressure does not fall below any resin component.

Während der Haltezeiten bei der Erweichungs-Heizvorrichtung sind die Enden der Wickelköpfe und der Kernteil des Stabes räumlich so auf dem Traggestell festgespannt, wie es der für das nachherige Einlegen der Wicklung in die Maschine gewünschten Stellung entspricht. Somit entfällt vorteilhaft eine Verformung nach der Wärmebehandlung, der Stab besitzt also in wünschenswerter Weise gleich seine endgültige Form.During the dwell times at the softening heater, the ends of the end windings are and the core part of the rod clamped spatially on the support frame, as it is for the subsequent one Insertion of the winding in the machine corresponds to the desired position. Thus, one is advantageously omitted Deformation after the heat treatment, so the rod desirably has its same final shape.

Bei Verwendung von Epoxydharz als Imprägnierbarz wird z. B. zunächst eine Erwärmung auf 80° C vorgenommen, diese Temperatur unter Evakuierung auf 25 Torr etwa eine Stunde gehalten, dann eine Weitererwärmung auf 120° C angeschlossen, diese Temperatur wieder unter Evakuierung auf 25 Torr ebenfalls etwa eine Stunde gehalten, schließlich eine Aufheizung auf 160° C vorgenommen und diese Temperatur zwecks vollständiger Aushärtung des Harzes für etwa 16 Stunden gehalten.When using epoxy resin as impregnation z. B. first a warming to 80 ° C made, this temperature held at 25 torr for about an hour with evacuation, then one Further heating to 120 ° C connected, this temperature again with evacuation to 25 Torr also held for about an hour, and finally heating to 160 ° C. and this temperature held for about 16 hours to allow the resin to cure completely.

Das Verfahren wird im folgenden an Hand der Zeichnung, welche einen Querschnitt durch den Kernteil eines Roebelstabes für elektrische Maschinen darstellt, näher erläutert:The method is described below with reference to the drawing, which shows a cross section through the core part of a Roebel bar for electrical machines, explained in more detail:

Bei dem mit Isoliermaterial durchgehend umwickelten Leiterbündel 1 ist entweder lösungsmittelfreies Harz lagenweise mit eingestrichen oder aber nach dem vollständigen Wickeln mittels eines besonderen Imprägnierungsarbeitsganges in die Bewicklung eingebracht worden. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung werden bei dem Leiterbündel 1 unmittelbar auf den Kernteil, d. h. den geraden Teil des Leiterbündels 1, welcher später in einer Nut der elektrischen Maschine zu liegen kommt, zwei Blechschienen 2 mit L-Profil derart gelegt, daß der Kernteil von allen vier Seiten umschlossen ist. Auf die Breitseiten der Blechschienen 2 werden dann Auflagen 3 aus Metallschienen mit rechteckigem Profil gelegt, worauf um diese Anordnung ein Schrumpfband 4 aus Kunststoff gewickelt wird, welches im weiteren Verfestigungsverfahren durch entsprechend starke Schrumpfung infolge Erwärmung über die Auflagen 3 auf die Breitseiten und direkt auf die Schmalseiten der Blechschienen 2 den gewünschten Preßdruck aufbringt. Über die Höhe der Auflagen 3 ist der Preßdruck auf die Breitseiten der Blechschienen 2 vorher festlegbar, wobei die Auflagen 3 nicht auf die volle Ausdehnung der Blechschienen 2, sondern wegen deren Steifigkeit nur auf deren mittleren Teil zu drücken brauchen. Damit der Kernteil maßhaltig aushärtet, sind an den Bleichschienen 2 die Anschläge 5 vorgesehen, welche ein Zusammendrücken des Leiterbündels 1 sowohl in der Höhe wie auch in der Breite nur bis zu dem gewünschten Querschnitt zulassen.The conductor bundle 1, which is continuously wrapped with insulating material, is either solvent-free Resin coated in layers or after the complete winding with a special one Impregnation work step has been introduced into the wrapping. According to the procedure according to the invention are in the conductor bundle 1 directly on the core part, d. H. the straight part of the conductor bundle 1, which later comes to lie in a groove of the electrical machine, two sheet metal rails 2 placed with an L-profile in such a way that the core part is enclosed on all four sides. On the Broad sides of the sheet metal rails 2 are then supports 3 made of metal rails with a rectangular profile placed, whereupon a shrink band 4 made of plastic is wrapped around this arrangement, which is in further consolidation process through correspondingly strong shrinkage as a result of heating over the supports 3 on the broad sides and directly on the narrow sides of the sheet metal rails 2 the desired pressure brings up. The pressure on the broad sides of the sheet metal rails 2 is greater than the height of the supports 3 can be determined beforehand, with the supports 3 not extending to the full extent of the sheet metal rails 2, but rather because of their stiffness only need to press on their central part. So that the core part is true to size hardens, the stops 5 are provided on the bleaching rails 2, which compress of the conductor bundle 1 both in height and in width only up to the desired cross section allow.

In Ergänzung der bisher beschriebenen Verfahren können die Kernteile auch vor Anordnung der Auflagen 3 bereits mit Schrumpfband umwickelt werden, dessen Schrumpfwirkung vor allem den Schmalseiten der Kernteile zugute kommt. Nach der darauffolgenden Anordnung der Auflagen 3 wird dann die weitere Umwicklung mit dem Schrumpfband 4 vorgenommen. In addition to the method described so far, the core parts can also be arranged before the Supports 3 are already wrapped with shrink tape, the shrinking effect of which mainly affects the narrow sides which benefits core parts. After the subsequent arrangement of the conditions 3 is then the further wrapping made with the shrink tape 4.

Claims

Patent claims:

1. Process for the production and consolidation of insulated electrical conductor bundles for electrical Machines in which the conductor bundles are continuously wrapped with insulating material, solvent-free Resin either coated in layers or after complete winding by means of a special impregnation process is introduced into the wrapping, then the core parts of the conductor bundle with support pieces and a Umbandelung from at Warming shrinking fabric tapes are provided, the solvent-free resin at increased Temperature is cured and the support pieces and shrink fabric tapes after Hardening treatment can be removed again while the winding head parts of the conductor bundle undergo solidification when the solvent-free resin hardens, characterized that immediately placed on each core part two sheet metal rails (2) with L-profile in such a way that they enclose the core part on all four sides, these rails (2) stops

(5) Bear that a compression of the core part both in height and in width only allow up to the desired cross-section that the supports (3) made of metal rails with a rectangular profile and are placed on the broad sides of the sheet metal rails (2) with an L-profile and that a plastic tape is used as the shrink band (4).

2. The method according to claim 1, characterized in that a shrink band (4) made of saturated Esters such as terephthalic acid ester is used.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the winding density when wrapping with shrink tape (4) is increased from the ends to the central zones of the core parts.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that with the Supports (3) provided core parts are wrapped in at least two layers in opposite directions.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that with the Supports (3) provided and with shrink tape (4) wrapped conductor bundle (1) in a closed Heating device are first brought to a temperature at which the solvent-free Resin softens, after a certain holding time, it can be brought from this temperature to a higher temperature at which the shrink band (4) shrinks, and after a certain holding time finally to one The temperature at which the resin hardens, and after a long enough hold be cooled down at the hardening temperature.

6. The method according to claim 5, characterized in that during the holding times the softening temperature of the resin and the shrinking temperature of the shrink tape (4) Negative pressure acts on the conductor bundle (1).

7. The method according to claim 6, characterized in that the negative pressure is dimensioned is that the vapor pressure is not fallen below any resin component.

8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that during the Stay of the conductor bundle (1) in the heating device, the ends of the winding heads and the The core part are spatially clamped on the support frame in such a way as it is for the subsequent insertion the winding corresponds to the desired position in the machine.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that with the Sheet metal rails (2) with L-profile provided core parts of the conductor bundle (1) additionally before arrangement of the supports (3) are wrapped with shrink tape.

1 sheet of drawings