DE2060779A1

DE2060779A1 - Verfahren zum UEberziehen von elektrischen Leitern mit einer isolierenden Lackschicht

Info

Publication number: DE2060779A1
Application number: DE19702060779
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ruppert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1972-06-29

Description

^l!!ψ!^l!lm||;ιΠM!!MH!!!!Ί!l!||jl!;|!|l!ljll:Hj!;ι||πιl!n[||i!;■!!!¹!ι::;!;.iii!!:!!i!!π:^l:!!!ii!l·:i "^s !ii'siiiiingifrp» z-fi

16. 10. 1970 IG/po

Wilhelm Ruppert

5038 Hahnwald, Osterriethweg k

Verfahren zum Überziehen von elektrischen Leitern mit einer isolierenden Lackschicht.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen von elektrischen Leitern, insbesondere von Drähten und Bändern aus Kupfer, mit einer isolierenden, lösungsmittelarmen Lackschicht.

Eine solche isolierende Lackschicht bezweckt, die in elektrischen Wicklungen eng nebeneinander liegenden elektrischen Leiter so abzuschirmen, daß die Leiter den hohen mechanischen-, chemischen-, elektrischen-und Wärmebeanspruchungen widerstehen können.

Die in elektrischen Geräten als Spulenwicklungen bestimmten Drähte werden regelmäßig in Spulenwickelmaschinen bearbeitet, wodurch der isolierte Draht einer Beanspruchung durch Recken, Biegen oder Verdrehen ausgesetzt ist. Deshalb ist es notwendig, die Spulen beim Weiterverarbeiter zu tränken bzw. zu imprägnieren, d. h., nach erfolgtem Wickeln mit einer Lacklösung zu überziehen, um die Isolierung zu gewährleisten. Dies ist um so mehr erforderlich, als aus Raumgründen eine enge Packung von nahe nebeneinander liegenden Wicklungen angestrebt wird, wobei von Wicklung zu Wicklung ein relativ hoher Potentialabfall vorliegen kann. Ferner sind die

2 098 27/0769

Lackschichten ζ. B. in Motorenwicklungen, starker thermischer Beanspruchung ausgesetzt, ggfs. noch mechanischen Erschütterungen oder Vibrationen. Zwar ist es bereits bekannt, weitgehend lösungsmittelfreie Lacke, nämlich Polyesteramide, Epoxydharze und ungesättigte Polyesterharze auf Drähte aufzubringen, wobei der Lackauftrag auch durch Schmelzen oder Extrusion erfolgen kann (z. B. britische Patentschrift 559 858). Jedoch wird hierbei der Lack vollständig ausgehärtet, d. h. in den sog. C-Zustand überführt. Bei Anwendung der bekannten Drähte muß nach wie vor ein mehrfaches Tränken der Spulen mit der Lacklösung erfolgen, was zusätzliche Arbeitsgänge und zusätzliches Material erfordert. Hierbei werden auch Lösungsmittel nutzlos verdampft, die geruchsintensiv sind und unangenehm riechen können. . . _ ^s ist aber, insbesondere für die untersten Lagen der Spulenwicklung, nicht mit Sicherheit vermieden, daß weniger gut isolierte Drähte nebeneinader zu liegen kommen, und dort einer hohen Potentialdifferenz ausgesetzt sind, was zu Kriechströmen oder sogar einem Kurzschluß Anlaß geben kann, es sei denn, daß eine größere Anzahl von Tauchungen vorgenommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überziehen von elektrischen Leitern anzugeben, wobei das Nachtauchen der Spulen vermieden oder zumindest die Anzahl der Tauchungen herabgesetzt wird, sodaß weniger Arbeitsgänge und weniger Lack benötigt und auch die Luftverschmutzung besser vermieden wird.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Leiter mit einem 50-90 $ Feststoffgehalt aufweisenden Kunstharzlacklösung durch Aufspritzen, Tauchen odgl. überzogen und dann nur so weit getrocknet oder beheizt wird, daß der Lacküberzug noch nicht ausgehärtet und somit weich elastisch ist, und der Leiter dann im weich elastischen Zustand aufgewickelt wird.

209827/0769

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die in einem elektrischen Gerät odgl. aufgebrachte Leiterwicklung beheizt bzw. getempert, insbesondere einenkurzzeitigen Temperaturstoß zwecks Aushärtung des Lackes ausgesetzt wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf eine besondere Zusammensetzung der Har<fcisolierung hinsichtlich der Feststoffbestandteile und der Lösungsmittel, die ein nachträgliches Verbacken, d.h. den Übergang von dem weich-elastischen B-Zustand in den ausgehärteten C-Zustand einer Spule des elektrischen Gerätes vorteilhaft ermöglichen. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Harasisolierung aus 336 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels aus Furfurol oder eines Kresol-Solventnaphtagemisches, aus 107 Gewichtsteilen Polyvinylformalharz und 53 Gewichtsteilen Phenolharz besteht. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden für die Harzisolierung 550 Gewichtsteile eines Lösungsmittels aus Furfurol oder eines Kresel-Solventnaphtagemisches, 171»5 Gewichtsteile Polyvinylformalharz und 86,5 Gewichtsteile Phenolharz verwendet, wobei vorteilhaft ist, wenn das Lösungsmittel lediglich bis 50 Gewichtsprozent Festbestandteile aufnimmt, daß nach Versetzung der Bestandteile und Kochung des Gemisches das Lösungsmittel hinreichend lang verkocht wird, bis der notwendige Gehalt von z.B. 80$ Festkörperbestandteilen durch einen an sich bekannten Standardversuch ermittelt worden ist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß statt des Phenolharzes Kresolharz verwendet wird. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann aber auch so abgewandelt werden, daß ein Isolierharzlack auf Polyurethan-, Melamin- oder PoIyesterimidbasis verwendet wird.

209827/0769
BAD ORIGINAL

H H-

Beispiel 1 / ι

336 Gewicht steile Furfurol , ~ ,',

Jl ι * (

η- ^c-_x ':.<■'■ ~^c ^^c >

171 Teile Polyvinylformalharz und 86 Gewichtsteile Phenolharz werden in einem Kessel vermischt und unter Rückfluß gekocht, bis Trübung eintritt. Nach Eintritt der Trübung wird weiter gekocht, bis die Mischung hochviskos wird. Vorzugswelse wird danach das ganze Wasser mittels Vakuumdestillation entfernt, bis die Temperatur auf ca. 80 C gestiegen ist. Mit diesem hochviskosen Harz wird der elektrische Leiter überzogen, sei es durch Tauchung, durch Aufbringen des Lackes in erhitztem Zustand bei Temperaturen von 100 - 120 C bzw. im Schmelzzustand, durch pasten- bzw. pulverförmigen Auftrag auf dem Draht oder einen. Bandleiter bzw. durch einen Preßvorgang bzw. Extrusion. Hierbei wird das Harz teilweise ausgehärtet. Die Aushärtung wird nur teilweise durchgeführt, und die durch Erhitzung bzw. Trocknung erfolgende Aushärtung bei Erreichen der B-Zeit unterbrochen, d. h. in einem Zustand des Isolierharzes, in welchem dieser in einem weich-elastischen Zustand verbleibt und noch einer abschließenden Aushärtung, dem Übergang in den sog. C-Zustand bedarf. Die. zugehörige Härtungsgeschwindigkeit für die Bestimmung der B-Zeit kann wie folgt ermittelt werden! Eine vorbestimmte Menge wie 0,k Milliliter des Flüssigharzes werden mit der Pipette abgezogen und in die Vertiefung der auf einem Elektrokocher liegenden Heizplatte gefügt, die auf vorbestimmter Temperatur z. B. 130 C ί 1° konstant gehalten wird. Nach Aufbringen wird ein Zeitmesser eingeschaltet. Durch kreiselnde Bewegungen wird das Flüssigharz konstant gemischt. Wenn das Harz gummiartig abreißt bzw. das Rühren unmöglich wird, ist der B-Zustand des Harzes erreicht. Die zugehörige Zeit wird abgelesen und stellt die B-Zeit dar.

209877/0769
BAD ORIGINAL

Zu beachten ist, daß die Viskosität des Isolierharzes mit dem Drahtdurchmesser abgestimmt wird. Die Lackauftragung kann auch durch Doppeldüsen erfolgen. Die Aushärtung bzw. Abweichungen von der B-Zeit können gem. weiterer Ausgestaltung der Erfindung so getroffen werden, daß der weich-elastische Zustand lediglich für die oberen Lackschich-

b e i
ten gegeben ist, sodaß entsprechendem Temperaturschock gefertigte Wicklungen ohne zusätzliche Tränkung ausreichend stark verbacken.

Hieraus ist, ersichtlich, daß durch das neue Verfahren eine gute Auflagefreudigkeit durch hohen Festkörperanteil, unter Einsparung an Lösungsmitteln erreicht wird, eine geringere Anzahl von Tauchungen und somit eine guteuWickelraumausnutzung möglich wird, daß wesentlich weniger Lösungsmitteln eelieh sind, auch die Abdampfung sich verringert, eine Energieereparnis zur Verbrennung der Lösungsmittel gegeben ist, als auch die Luftverschmutzung sich verringert.

209827/0769

Claims

Wilhelm Ruppert
Patentansprüche
¹ 1.] Verfahren zum Überziehen von elektrischen Leitern,

L-

insbesondere von Drähten und Bändern aus Kupfer, mit einer isolierenden, lösungsmittelarmen Lackschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter mit einer 50 - 90 % Feststoffgehalt aufweisenden

ψ Kunstharzlacklösung durch Aufspritzen, Tauchen odgl.

überzogen und dann nur soweit getrocknet oder beheizt wird, daß der Lacküberzug noch nicht ausgehärtet und weich-elastisch ist, und der Leiter dann im weichelastischen Zustand aufgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterwicklung im elektrischen Gerät odgl. beheizt bzw. getempert, insbesondere einem kurzzeitigen Temperaturstoß zwecks Aushärtung des Lackes ausgesetzt wird.

k 3· Isolierlack zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 336 Gewichtsteilen eines Lösungsmittels aus Furfurol oder eines Kresol-Solventnaphtagemisches, aus 107 Gewichtsteilen Polyvinylformalharz und 53 Gewichtsteilen Phenolharz besteht.

k. Isolierlack zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus 55Ο Gewichtsteilen eines Lösungsmittels aus Furfurol oder eines Kresol-Solventnaphtagemisches, aus I7I Gewichtsteilen Polyvinylformalhai-z und 86 Gewichtsteilen Phenolharz besteht.

209827/0769 BAD ORIGINAL

BR""¹'" ¹V¹¹W¹¹¹I I?""

5. Isolierlack nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß statt Phenolharz Kresolharz verwendet wird.

6. Isolierlack nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Isolierharzlack auf Polymethan-, Melamin- oder Polyesterimidbasis enthält. .

7. Verfahren zur Verwendung einer der vorstehenden Isolierlacke, insbesondere nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel durch hinreichend starkes Einkochen Zweckes Erreichen des hohen Festkörpergehaltes entzogen wird.

2 Q 9 87.7-