DE2408738C3 - Method and device for pressing and curing an insulated coil - Google Patents
Method and device for pressing and curing an insulated coilInfo
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Description
soweit die linearen Teile der Spule betroffen sind. Jedoch treten Schwierigkeiten beim Formen von Teilen mit komplizierten Umrisser, wie z. B. den Wickelkopfteilen einer Rhombenspule und auch bei der Herstellung einer metallischen Form mit einer solch komplizierten Konfiguration auf, und es ist nicht möglich, mit einer metallischen Form überall die gleiche Druckwirkung zu entfalten. Außerdem eignet s;rh die Verwendung einer Metallform nicht zur Massenproduktion.as far as the linear parts of the coil are concerned. However, difficulties arise in molding parts with complicated outlines, such as B. the winding head parts of a diamond coil and also in the production of a metallic shape with such a complicated configuration, and it is not possible to develop the same pressure everywhere with a metallic shape. In addition, s ; rh the use of a metal mold not for mass production.
(2) Die lackbehandelte isolierte Spule wird in die in einem Behälter angeordnete Druckflüssigkeit eingetaucht, um einem Formen unter Druck von etwa 7 at und der Kompression von darin enthaltenen Luftblasen ausgesetzt zu werden. Im Fall der Verwendung eines wärmehärtenden Lackes wird die Druckflüssigkeit auch als Heizmittel verwendet (DT-PS 914 867).(2) The lacquer-treated insulated coil is immersed in the hydraulic fluid arranged in a container, around a molding under pressure of about 7 at and the compression of contained therein Getting exposed to air bubbles. In the case of using a thermosetting varnish, the Hydraulic fluid also used as a heating medium (DT-PS 914 867).
Bei diesem Verfahren wird die zu formende Spule, um da? Eindringen der Druckflüssigkeit in die Isolierschicht zu verhindern, völlig mit einem eine hohe Luftdichtheit aufweisenden Film umwickelt, es ist eine Anlage großen Ausmaßes erforderlich, und die Verwendung der Flüssigkeit unter hohem Druck und hoher Temperatur führt häufig zu Gefahren während des Betriebs.In this process, the coil to be formed is there? Penetration of the hydraulic fluid into the insulating layer to prevent being completely wrapped with a high airtightness film, it is large-scale equipment is required, and the use of the liquid under high pressure and high temperature often leads to hazards during operation.
Es ist auch eine Abwandlung des Verfahrens (2) bekannt, bei dem an Stelle der Druckflüssigkeit Dampf bei einem Druck von 8,8 bis 9,5 at und bei wenigstens 13O0C verwendet wird (US-PS 3202558). Für ohne Erwärmung härtende Imprägniermittel eignet sich dieses abgewandelte Verfahren nicht.There is also known a modification of the method (2), steam at where in place of the hydraulic fluid at a pressure from 8.8 to 9.5 and is used at least 13O 0 C (U.S. Patent 3,202,558). This modified method is not suitable for impregnating agents that harden without heating.
(3) Ein Band, das sich in einem bestimmten Temperaturbereich zum Schrumpfen eignet, wird um die mit Lack versehene Isolierschicht aufgewickelt und anschließend einer Erhitzung ausgesetzt. Die Schrumpfung des Bandes wird ausgenutzt, um die Isolierschicht rings um die Spule fest anzudrücken und sie gleichzeitig zu pressen und zu formen (DT-AS 10 15 526).(3) A tape that is suitable for shrinking within a certain temperature range is wrapped around the Coiled with an insulating layer provided with varnish and then subjected to heating. The shrinkage of the tape is used to firmly press the insulating layer around the reel and it pressing and forming at the same time (DT-AS 10 15 526).
Dieses Verfahren eignet sich jedoch nicht, den erforderlichen Druck zu erzeugen, um die Isolierschicht in vollem Maß zu verfestigen und die Abmessungsgenauigkeit sowie die gewünschten Isoliereigenschaften der isolierten Spule zu erreichen.However, this method is not suitable for generating the necessary pressure around the insulating layer to solidify to the full extent and the dimensional accuracy and the desired insulating properties to achieve the isolated coil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem Verfahren (2) ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pressen und Aushärten einei solchen isolierten Spule anzugeben, womit die Abmessungsgenauigkeit der isolierten Spule auch im Fall einer komplizierten Gestalt derselben stark verbessert und die elektrische Durchschlagsfestigkeit gesteigert werden, wobei die Vorrichtung ein verbessertes Arbeiten und eine verbesserte Betriebssicherheit ermöglichen und auch für komplizierte Spulengestalten keine speziell ausgelegten Heiz- und Formeinrichtungen benötigen soll.The invention is based on the object, based on the method (2), a method and to specify a device for pressing and curing such an insulated coil, thus increasing the dimensional accuracy of the insulated coil is greatly improved even in the case of a complicated shape thereof and the dielectric strength can be increased, the device being an improved Work and enable improved operational safety and also for complicated ones Coil shapes should not require specially designed heating and shaping devices.
Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe verfahrensmäßig gelöst wird, ist ein Verfahren zum Pressen und Aushärten einer aus einem Leiter oder einem Leiterbündel und einer lackimprägnierten Isolierschicht bestehenden Spule, bei dem die Spule in einem Behälter angeordnet wird, ein Medium in den Behälter eingefüllt wird, die Spule für eine bestimmte Zeit in dem Behälter mit dem Medium belassen und anschließend aus dem Behälter entnommen wird, mit dem Kennzeichen, daß als Medium Sand in den Behälter mindestens bis zur völligen Bedeckung der gesamten Oberfläche der Spule eingefüllt wird.The invention, with which this object is achieved in terms of the method, is a method for Pressing and curing one of a conductor or a bundle of conductors and a lacquer-impregnated one Insulating layer consisting of a coil, in which the coil is placed in a container, a medium is filled into the container, the coil for a certain time in the container with the medium left and then removed from the container, with the indication that as a medium Put sand into the container at least until it completely covers the entire surface of the coil will.
Das erfindungsgemäße Prinzip beruht darauf, daß, wenn die Tiefe von in einem Behälter gefülltem Sand einen bestimmten Wert übersteigt, der Sand auf einen darin angeordneten Gegenstand einen konstanten Druckpegel zu übertragen vermag und daß dementsprechend eine isolierte Spule mit einer um ein Leiterbündel oder einen Einzelleiter gewickelten und mit ίο Isolierlack imprägnierten Isolierschicht in dem in einen Behälter gefüllten Sand angeordnet wird, um die Isolierschicht auszuhärten und gleichzeitig die isolierte Spule zu ihren gewünschten Abmessungen zu pressen, wodurch mit relativ einfachen Mitteln und gegenüber der Verwendung von Druckflüssigkeiten größerer Betriebssicherheit fertige Spulen guter elektrischer Durchschlagsfestigkeit auch im Fall komplizierter Spulengestalten erhältlich sind.The principle of the invention is based on the fact that when the depth of sand filled in a container exceeds a certain value, the sand on an object placed in it is constant Able to transmit pressure level and that accordingly an insulated coil with one around a bundle of conductors or a single conductor wound and impregnated with ίο insulating varnish in the in a container filled sand is arranged to harden the insulating layer and at the same time the to press the insulated coil to its desired dimensions, using relatively simple means and Compared to the use of pressure fluids greater operational reliability, finished coils of good electrical quality Dielectric strength are also available in the case of complex coil shapes.
Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet.Further refinements of the method are characterized in subclaims 2 to 10.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die durch einen Behälter in den der Sand einfüllbar ist, ein Ventil zum Ablassen des Sandes aus dem Behälter und Mittel zum Erhitzen der Isolierschicht der isolierten Spule im Sand im Behälter gekennzeichnet ist. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Spulentrageinrichtung, z. B. einen Käfig zur Aufnahme einer Mehrzahl von Spulen auf, und ein kontinuierlicher Betrieb zur Herstellung der isolierten Spulen läßt sich durch abwechselnde Verwendung eines Paares von Behältern, in die der Sand einzufüllen ist, durchführen. The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, which is carried out by a container into which the sand can be filled, a valve for draining the sand from the container and means for heating the insulating layer of the insulated coil in the sand in the container is characterized. Preferably, the device has a coil support device, e.g. B. a cage for receiving a A plurality of coils, and a continuous operation for producing the insulated coils can be by alternately using a pair of containers into which the sand is to be poured.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert; darin zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing; in it shows
F i g. 1 eine Perspektivansicht einer Rhombenspule, die aus einem Elementleiter und einem Isolierband besteht, das um diesen herum aufgewickelt und mit Isolierlack imprägniert ist,F i g. 1 is a perspective view of a rhombic coil consisting of an element conductor and an insulating tape consists, which is wound around this and impregnated with insulating varnish,
Fig. 2A einen Querschnitt nach der Linie II-II in F i g. 1 zur Darstellung des Zustandes einer Rhombenspule vor dem Formen und Aushärten,Fig. 2A shows a cross section along the line II-II in F i g. 1 to show the state of a diamond coil before molding and hardening,
F i g. 2 B einen entsprechenden Querschnitt des Teils in Fi g. 2 A nach Abschluß des Aushärtens und Formens,F i g. 2 B shows a corresponding cross section of the part in FIG. 2 A after curing is complete and Formens,
Fig. 3 schematische Skizzen zur Veranschaulichung der einzelnen Schritte des erfindungsgemäßer Verfahrens,Fig. 3 schematic sketches to illustrate the individual steps of the invention Procedure,
Fig. 4 ein Diagramm zur Das stellung der Abhängigkeit zwischen deni Druck des Sandes und der Tiefe des Sandes, der in einen Behälter gefüllt ist, aul Grund von Versuchen, undFig. 4 is a diagram for the position of the dependency between the pressure of the sand and the depth of the sand filled in a container aul Reason of trying, and
F i g. 5 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
F i g. 1 zeigt eine Rhombenspule 20 zur Verwendung ein einer rotierenden Maschine großer Abmessungen
als typisches Beispiel von Spulen, auf die siel das erfindungsgemäße Verfahren anwenden läßt. DU
Rhombenspule 20 besteht, wie Fig. 2A zeigt, au:
einem Leiter oder Leiterbündel 22 (im folgenden einfachheitshalber stets mit Leiter bezeichnet) und einerr
Isolierband 21, das um den Leiter 22 herumgewickel ist, wobei sich die benachbarten Längs- oder Seiten
kanten überlappen. Das Isolierband 21 besteht aui einem isolierenden Fasermaterial, das mit Isolierlacl
vorimprägniert ist, bevor das Band um den Leiter 2i herumgewickelt wird. Der verwendete Isolierlack is
ein wärmehärtendes Harz. Das Isolierband 21 winF i g. 5 shows a longitudinal section of a preferred embodiment of the device according to the invention.
F i g. Fig. 1 shows a rhombus coil 20 for use in a large-sized rotating machine as a typical example of coils to which the method of the present invention can be applied. The diamond coil 20 consists, as FIG. 2A shows, of: a conductor or conductor bundle 22 (always referred to as conductor in the following for the sake of simplicity) and an insulating tape 21 which is wrapped around the conductor 22, the adjacent longitudinal or side edges overlapping . The insulating tape 21 consists of an insulating fiber material which is pre-impregnated with insulating lacquer before the tape is wound around the conductor 2i. The insulating varnish used is a thermosetting resin. The insulating tape 21 win
um den Leiter 22 in mehreren Lagen übcrcinandcrgewickelt, um eine entsprechend starke Isolierschicht 23 zu bilden. Die so erhaltene Isolierschicht weist zunächst ein aufgeblasenes oder sperriges Aussehen auf, anstatt eng an der Leiteroberfläche anzuliegen. Dies kommt daher, daß die Isolierschicht 23 in diesem Stadium eine Menge von Luftblasen enthält und daher von geringer Isolationsfestigkeit sowie mechanischer Festigkeit relativ zu ihrer Dicke ist.wrapped around the conductor 22 in several layers in order to form a correspondingly thick insulating layer 23 . The insulating layer obtained in this way initially has an inflated or bulky appearance instead of lying close to the conductor surface. This is because the insulating layer 23 contains a lot of air bubbles at this stage and is therefore poor in insulating strength and mechanical strength relative to its thickness.
Die um den Leiter gewickelte Isolierschicht 23 nach Fig. 2A wird nun einem durch Sand übertragenen Druck derart ausgesetzt, daß die Isolierschicht 23 eng an den Leiter 22 angepreßt wird, wie in Fig. 2B veranschaulicht ist, ohne daß in der Isolierschicht 23 noch Luftblasen enthalten sind, wodurch man ein befriedigendes Aushärten und gleichzeitig eine Formung der isolierten Spule in die gewünschte Gestalt erreicht.The insulating layer 23 wound around the conductor according to Fig. 2A is now transferred to one by sand Subjected to pressure such that the insulating layer 23 is pressed closely against the conductor 22, as in FIG Fig. 2B is illustrated without being in the insulating layer 23 still contain air bubbles, whereby one a satisfactory curing and at the same time achieved shaping of the insulated coil into the desired shape.
Es sollen nun die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand der Fig. 3 erläutert werden.The individual method steps of the method according to the invention will now be described with reference to FIG. 3 explained.
Schritt I: Die isolierte Spule 20 wird durch Bewickeln des Leiters 22 mit einem Isolierband hergestellt, das mit Isolierlack imprägniert wurde, und zwecks Vermeidens des Anhaftens von Sand wird ein Film um die isolierte Spule 20 gewickelt, der sich zum leichten Trennen der Isolierschicht vom Sand eignet und gegenüber erhöhter Temperatur beständig ist. Eine Mehrzahl auf diese Weise hergestellter isolierter Spulen werden dann auf Netzgcstellflächen abgelegt, die übereinander in einem Käfig 24 angebracht sind.Step I: The insulated coil 20 is made by winding the conductor 22 with an insulating tape, which has been impregnated with insulating varnish, and to prevent sand from sticking, a Film wound around the insulated spool 20, which is used to easily separate the insulating layer from the sand suitable and resistant to elevated temperatures. A plurality of isolated ones made in this way Coils are then placed on mesh shelves which are placed one above the other in a cage 24 are.
Schritt II: Der Käfig 24, in dem sich mehrere isolierte Spulen befinden, wird in einen Behälter 25 eingebracht. Der Behälter 25 weist einen trichterförmig sich verengenden Boden auf, um das Entleeren von Sand daraus zu erleichtern, und an dem trichterförmigen Boden ist in der Mitte ein Ventil 28 vorgesehen. Der Behälter 25 ist außerdem mit einer Dampfheizeinrichlung ausgerüstet, die am besten in F i g. 5 zu erkennen ist.Step II: The cage 24, in which there are several insulated coils, is placed in a container 25. The container 25 has a funnel-shaped narrowing bottom to the emptying of To lighten sand therefrom, and on the funnel-shaped bottom a valve 28 is provided in the middle. The container 25 is also equipped with a steam heating device, which is best shown in FIG. 5 can be seen.
Schritt III: Sand 27 wird durch ein Ventil 30 in den Behälter 25 eingelassen, in dem die isolierten Spulen 20 angeordnet sind, wobei das Ventil 28 des Behälters 25 geschlossen gehalten wird.Step III: Sand 27 is admitted through a valve 30 into the container 25, in which the isolated Coils 20 are arranged, the valve 28 of the container 25 being kept closed.
Schritt IV: Die isolierten Spulen 20 läßt man nun für eine bestimmte Zeitdauer im Sand 27, der in den Behälter eingefüllt wurde, stehen. Der Sand 27 wird mittels einer Heizeinrichtung auf eine Temperatur oberhalb der Aushärtungstemperatur des verwendeten Isolierlacks erhitzt, wodurch die Isolierschicht 23 infolge der Hitze und gleichzeitig des Gewichts des Sandes ausgehärtet und auf die für die jeweilige isolierte Spule bestimmten Abmessungen geformt wird.Step IV: The insulated coils 20 are now left for a certain period of time in the sand 27, which is in the Container has been filled. The sand 27 is heated to a temperature by means of a heating device heated above the curing temperature of the insulating varnish used, creating the insulating layer 23 as a result of the heat and at the same time the weight of the sand hardened and applied to the respective insulated coil is molded of certain dimensions.
Schritt V: Der Sand 27 wird nach Verstreichen der bestimmten Zeitdauer, während der die isolierten Spulen darin gehalten werden, durch das Ventil 28 in einen anderen Behälter 26 darunter abgelassen, der getrennt vorgesehen und zur Aufnahme von Sand unter gleichen Umständen wie beim Schritt II bereit ist. Die im Behälter 26 angeordneten unausgehärteten und ungeformten isolierten Spulen 20 werden dann hier den Vorgängen nach den Verfahrensschritten III and IV wie die vorher im Behälter 25 angeordneten Spulen unterworfen, um dadurch weitere Spulen auszuhärten und zu formen.Step V: The sand 27 is after a certain period of time during which the isolated Coils held therein are discharged through valve 28 into another container 26 below, the provided separately and ready to receive sand under the same circumstances as in step II is. The uncured and unshaped insulated coils 20 disposed in the container 26 are then here the processes according to process steps III and IV as those previously arranged in container 25 Subjected coils to thereby harden and shape more coils.
Schritt VI: Die isolierten Spulen 20, die bereits ausgehärtet und zur bestimmten Gestalt geformt sind werden aus dem Behälter 25 entfernt, aus welchen der Sand abgelassen wurde, wobei sie auf den Ge Stellflächen des Käfigs 24 verbleiben, und anschlie ßend der Abkühlung unterworfen.Step VI: The insulated coils 20, which are already cured and shaped into a specific shape are removed from the container 25 from which the sand was drained, placing them on the Ge Footprints of the cage 24 remain, and then ßend subjected to cooling.
Wie sich aus vorstehender Erläuterung ergibt, be treibt man vorzugsweise ein Paar von Behältern 2f und 26 abwechselnd in der Weise, daß Sand au; einem Behälter 26 nach dem Aushärten und FormerAs can be seen from the above explanation, it is preferable to operate a pair of containers 2f and 26 alternate in such a way that sand au; a container 26 after curing and former
ίο der isolierten Spulen durch das Ventil 29 abgelassen und mittels einer Sandpumpe 31 durch ein Rohr 32 und das Ventil 30 zum anderen Behälter 25 gefördert wird, in dem weitere unausgehärtete und ungeformte isolierte Spulen angeordnet .sind. Dies ermöglicht dieίο the isolated coils drained through valve 29 and conveyed by means of a sand pump 31 through a pipe 32 and the valve 30 to the other container 25 is, in which further uncured and unshaped insulated coils .sind are arranged. This enables the
kontinuierliche Herstellung der isolierten Spulen sowie die wirksame Ausnutzung der Wärme des Sandes, so daß sich eine wirtschaftliche Wärmebilanz ergibt. F i g. 4 ist ein Diagramm auf Basis von Versuchsergebnissen und zeigt, daß Druck ab einer relativ continuous production of the insulated coils as well as the effective use of the heat of the sand, so that there is an economic heat balance. F i g. 4 is a diagram based on experimental results and shows that pressure from a relative
so geringen Tiefe, z. B. 20 cm, gleichmäßig über den gesamten Körper einer isolierten Spule einwirkt, die auszuhärten und zu formen ist, wobei nur vom Gewicht des Sandes Gebrauch gemacht wurde.so shallow depth, e.g. B. 20 cm, evenly over the acts on the entire body of an insulated coil, which is to be hardened and shaped, with only the weight the sand was used.
Die Druckversuche, deren Ergebnisse in F i g. 4The printing tests, the results of which are shown in FIG. 4th
dargestellt sind, wurden derart durchgeführt, daß Sand (Korndurchmesser 0,285 mm, spezifisches Gewicht 2,7) in einen abgedichteten Behälter (26 cm Durchmesser) gefüllt wurde, wonach man einen Gummifilm auf die glatte Oberfläche des eingefülltenare shown were carried out in such a way that sand (grain diameter 0.285 mm, specific gravity 2.7) was filled into a sealed container (26 cm diameter), after which a Rubber film on the smooth surface of the filled
Sandes auflegte, Druckluft (5 kg/cm2) einführte und den sich im Sand nach dem Einführen der Druckluft ergebenden Druck mit einem im Sand eingegrabenen Druckmesser maß. Im Diagramm der die Meßergebnisse wiedergebenden Fig. 4 stellt die Ordinate denSand, introduced compressed air (5 kg / cm 2 ) and measured the pressure resulting in the sand after the introduction of the compressed air with a pressure gauge buried in the sand. In the diagram of FIG. 4 showing the measurement results, the ordinate represents the
Sanddruck und die Abszisse die Tiefe des Sandes dar. Das Diagramm läßt erkennen, daß der Sanddruck, wenn die Sandtiefe einen gewissen Wert, d. h. etwa 20 cm, übersteigt, an jedem Punkt konstant wird. Das gleiche Ergebnis ist erhältlich, auch wennSand pressure and the abscissa represents the depth of the sand. The diagram shows that the sand pressure, if the sand depth has a certain value, d. H. exceeds about 20 cm, constant at each point will. The same result is obtainable, too, though
kein zusätzlicher Druck auf den Sand einwirkt und nur das Eigengewicht des Sandes zur Wirkung kommt. Dies macht deutlich, daß Sand ein von Flüssigkeiten verschiedenes Verhalten aufweist und sich zur Übertragung von Druck gleichzeitig und gleichmäßigno additional pressure acts on the sand and only the weight of the sand has an effect. This makes it clear that sand has a different behavior from liquids and is to Transfer of pressure simultaneously and evenly
über eine Anzahl von in einem Behälter angeordneten isolierten Spulen eignet.via a number of insulated coils arranged in a container.
F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der zur Verwendung bei den einzelnen in F i g. 3 veranschaulichten Verfahrensschritten geeigneten Vorrichtung.F i g. FIG. 5 shows an embodiment of the for use with the individual in FIG. 3 illustrated Process steps suitable device.
In Fig. 5 enthält ein oberer Behälter40 die isolierten Spulen 20, die bereits den Aushärtungs- und Formgebungsschritten unterworfen wurden, während ein unterer Behälter 41 die isolierten Spulen 20 enthält, die zur Durchführung der Anzahl aufeinander-In Fig. 5, an upper container 40 contains the isolated Coils 20, which have already been subjected to the curing and shaping steps, during a lower container 41 contains the insulated coils 20, to carry out the number of successive
folgender Verfahrensschritte bereit sind. Sand 27 im oberen Behälter 40, der durch Dampf erhitzt wurde, der von der an diesem Behälter vorgesehenen Heizeinrichtung 42 kommt, wird durch ein Ventil 44 abgelassen und auf Grund des Druckgefälles zwischenthe following process steps are ready. Sand 27 in upper container 40 heated by steam from the heater provided on that container 42 comes, is drained through a valve 44 and due to the pressure drop between
beiden Behältern durch ein Verbindnngsrohr 45 zum unteren Behälter 41 gefördert. Der in den unteren Behälter 41 eingefüllte Sand 27 wird durch eine hier vorgesehene Heizeinrichtung 43 erneut erhitzttwo containers through a connecting pipe 45 to the lower container 41 promoted. The sand 27 filled in the lower container 41 is here provided heating device 43 is heated again
Nacb Abschluß der Aushärtungs- und Form-After completion of the curing and molding
gebungsschritte der im unteren Behälter 41 angeordneten isolierten Spulen 29 wird der Behälter 41 nach oben in der Richtung des Pfefls 101 verschoben, während der obere Behälter 4·, in dem nun weiteresteps of the arranged in the lower container 41 insulated coils 29, the container 41 is displaced upwards in the direction of the arrow 101, while the upper container 4 ·, in which now further
zu härtende und zu formende isolierte Spulen angeordnet werden bzw. sind, dann in der Richtung des Pfeils 102 abgesenkt wird. Anschließend wird der Sand im Behälter 41 durch ein Ventil 46 abgelassen und durch ein Verbindungsrohr 47 wieder auf Grund des Druckgefälles zum Behälter 40 gefördert.insulated coils to be hardened and shaped are arranged, then lowered in the direction of arrow 102. The sand in the container 41 is then drained through a valve 46 and conveyed through a connecting pipe 47 to the container 40 again due to the pressure gradient.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der verwendete Isolierlack ein wärmehärtcndes Harz. Solche Arten von Lack sind als ein aushärtbarcs Material lediglich unter Zusatz eines Katalysators oder Härters auch ohne die Verwendung von Hitze beim Aushärtungsprozeß anwendbar, wobei der Lack getrocknet und ein Film gebildet wird.In the embodiment described, the insulating varnish used is a thermosetting resin. Such types of varnish are curable as a curable Material only with the addition of a catalyst or hardener without the use of heat applicable in the curing process, whereby the lacquer is dried and a film is formed.
Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel trägt die isolierte Spule ein Band, das mit Isolierlack impnigniert wurde, bevor man das Band um den Leiter wickelte. Als eine Alternative kann die Spule mit einer als Grundisolierschicht darum gewickelten Isolierschicht auch unter Druck mit Isolierlack imprägniert werden. In diesem Fall muß die Isolierschicht mit einem besonderen Film abgedeckt werden, so daß sich die Schicht nachher vom Sand trennen läßt. Eine Luftdichtheit des Films ist hierbei zum abdeckenden Bewickeln der Schicht entgegen dem Fall, wo von einer Druckflüssigkeit Gebrauch gemacht wird, nicht erforderlich.In the above embodiment, the insulated coil carries a tape that is impnigned with insulating varnish before wrapping the tape around the ladder. As an alternative, the coil can be used with an insulating layer wrapped around it as a basic insulating layer, also impregnated with insulating varnish under pressure will. In this case, the insulating layer must be covered with a special film so that the layer can be separated from the sand afterwards. An airtightness of the film is here to the covering Wrapping of the layer contrary to the case where a pressure fluid is used, not necessary.
Zum Erhitzen des als Isolierlack verwendeten wärmeh'irtenden Harzes kann man neben bzw. statt der Verwendung einer am Behälter vorgesehenen Dampfheizeinrichtung zum Erhitzen des Sandes auf die Aushärtungstemperatur des Lacks oder auf eine Temperatur oberhalb dieser Aushärtungstemperatur eine elektrische Heizung im bzw. am Behälter vorsehen, und es kann auch Joule-Wärme von Strom, der durch einen bzw. den Leiter der isolierten Spule fließt, zum direkten Erhitzen der Isolierschicht ausgenutzt werden, oder ansonsten kann auch außerhalb des Behälters vorerhitzter Sand in den Behälter gefüllt werden.To heat the thermosetting resin used as an insulating varnish, one can use in addition to or instead of the use of a steam heater provided on the container to heat the sand the curing temperature of the lacquer or to a temperature above this curing temperature provide electrical heating in or on the container, and Joule heat from electricity, which flows through one or the conductor of the insulated coil, is used for direct heating of the insulating layer or preheated sand outside the container can also be filled into the container will.
Unter den Verfahren zum Übertragen von Druck auf die Isolierschicht gibt es eines, bei dem Druck auf den die isolierten Spulen umgebenden Sand von dessen Oberfläche aus einwirken kann, oder es kann auch ein Druckgas unter Druck einem abgedichteten Behälter zugeführt werden, statt nur das Gewicht des Sandes selbst auszunutzen. Als Druckgas läßt sich vorteilhaft Inertgas verwenden, so daß das Inertgas in der Isolierschicht entstandene Luftblasen ersetzen und dadurch die Isolationseigenschaften· verbessern kann.Among the methods of applying pressure to the insulating layer, there is one in which pressure can act on the sand surrounding the insulated coils from its surface, or it can a pressurized gas can also be supplied to a sealed container instead of just the weight of the sand itself. Inert gas can advantageously be used as the compressed gas, so that the Inert gas replace air bubbles that have formed in the insulation layer and thereby improve the insulation properties can improve.
Um zu erreichen, daß Sand und die damit abgedeckten isolierten Spulen in engem Kontakt gehalten werden können, läßt sich ein dazu verwendeter Behälter abdichten, wobei die Luft aus dem Sand abgesaugt wird, um ein Vakuum im Behälter zu erzeugen. Dies trägt zur Erleichterung des festen Andrückens der Isolierschicht an die Spule sowie zur Entfernung in der Isolierschicht enthaltener Luftblasen bei.To achieve that sand and the insulated coils covered with it are kept in close contact a container used for this purpose can be sealed, the air being sucked out of the sand to create a vacuum in the container. This helps to make it easier to press firmly the insulating layer to the coil and to remove air bubbles contained in the insulating layer at.
Falls Vibration im Sand hervorgerufen wird, um eine Maximalmenge von Sand in den Behälter einzubringen, wird der DruckefTekt erheblich gesteigert.If vibration is created in the sand in order to bring a maximum amount of sand into the container, the printing effect is increased considerably.
Am besten zur Verwendung beim erfindungsgemäßen Verfahren geeigneter Sand ist der inaktive, anorganische Sand mit großem spezifischem Gewicht. Beispiele für inaktiven, anorganischen Sand sind in der Tabelle 1 angegeben. Es wurde gefunden, daß australischer Zirkonsand mit einem spezifischen Gewicht von 4,7 gut geeignet ist.The most suitable sand for use in the method according to the invention is the inactive, inorganic sand with a large specific weight. Examples of inactive, inorganic sand are given in Table 1. It has been found that Australian zircon sand with a specific Weight of 4.7 is well suited.
Falls der Korndurchmesser des Sandes zu groß ist, ergibt sich ein Mangel der Erzeugung gleichmäßigen Drucks. Dies führt zu einer Ungleichmäßigkeit der Oberfläche einer Isolierschicht mit entsprechend niedrigen Isolationscigcnschaften.If the grain diameter of the sand is too large, there will be a lack of production uniform Pressure. This leads to an unevenness of the surface of an insulating layer with corresponding low isolation conditions.
GewichtSpecific
Weight
leitfähigkeit
(cal/cm · see,
0C)warmth
conductivity
(cal / cm see,
0 C)
bereich
(mm)Grain sizes
Area
(mm)
Drei Beispiele sind im folgenden aufgeführt, die Änderung in der Abmessung der isolierten Spule undThree examples are given below, the change in the dimension of the insulated coil and
nach dem Verfahren entsprechend F i g. 3 durch- die dielektrische Durchschlagsfestigkeit (kV/mm) deraccording to the method according to FIG. 3 due to the dielectric strength (kV / mm) of the
geführt wurden, wobei verschiedene Arten von Iso- so erzeugten Isolierschichten sind in der TabellenDifferent types of insulating layers produced in this way are shown in the tables
lierstoffen und/oder Sand verwendet wurden, sowie 60 angegeben.materials and / or sand were used, and 60 indicated.
drei Beispiele, die nach den bekannten Verfahren Die Definition des Grades der Abmessungsände-three examples, which are carried out according to the known methods The definition of the degree of dimensional change-
für Vergleichszwecke durchgeführt wurden. Eine rung ist:for comparison purposes. One option is:
Abmessungsänderungsgrad —Dimensional Change Degree -
(Dicke der Isolierschicht nach dem Aushärten und Formen)(Thickness of the insulating layer after curing and molding)
(Dicke der Isolierschicht
— vor dem Aushärten und
Formen)(Thickness of the insulating layer
- before curing and
To form)
(Dicke der Isolierschicht vor dem Aushärten und Formen)(Thickness of the insulating layer before curing and molding)
•100°/o.
609 635/293• 100 per cent.
609 635/293
'f-'f-
ίοίο
jeder isolierten Spule gewickelt, um ihre gesamti Oberfläche abzudecken und eine Trennung der iso licrten Schicht vom Sand zu erleichtern. Die st hergestellten isolierten Spulen ließ man in austra lischem Zirkonsand bei 12O0C eine Suinde stehen Folgende Beispiele beruhen auf Versuchen nacleach insulated coil is wound to cover its entire surface and to facilitate separation of the insulated layer from the sand. The isolated coil st produced was allowed in austra lischem zircon at 12O 0 C a Suinde are following examples are based on tests nacl
bekannten Verfahren.known procedures.
Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3example 1
Example 2
Example 3
Verglcichsbeispiel 1
Vergleichsbcispiel 2
Vergleichsbeispiel 3 Comparative example 1
Comparative example 2
Comparative example 3
5
65
6th
3
303
30th
7
9
67th
9
6th
20
30
1920th
30th
19th
32
31
3032
31
30th
35
16
3735
16
37
30
29
3030th
29
30th
15
15
18 Vergleichsbeispiel I15th
15th
18 Comparative Example I.
Ein Band (0,18 mm dick), das aus Glimmer und Glasgewebe als Abdeckmaterial bestand, wurde mit Epoxyharz als Isolierlack imprägniert und dann um eine Rhombenspulc entsprechend Fig. 1 gewickelt, wobei die Seitenkante!! benachbarter Bandladen jeweils halb überlappt aufgebracht wurden, bis eine sechsfach übcrcinandcrgeschichtetc Wicklung erhalten war. Ein Sandtrennfilm wurde um die Isolierschicht herumgewickelt, um ihre gesamte Oberfläche abzudecken und so das Trennen der Isolierschicht vom Sand zu erleichtern. So wurden fünf isclicrte Spulen hergestellt. Diese Spulen wurden übet einander im Behälter angebracht. Auf 1 30 ' C, der Aushärtungstemperatur des verwendeten Lacks, erhitzter australischer Zirkonsand wurde in den Behälter eingefüllt, und man ließ die isolierten Spulen in dem Sand im Behälter bei 130 C drei Stunden stehen.A tape (0.18 mm thick), which consisted of mica and glass fabric as a cover material, was with Epoxy resin impregnated as an insulating varnish and then wrapped around a rhomb coil according to FIG. 1, where the side edge !! adjacent tape drawer each half-lap until a six-fold layered winding is obtained was. A sand release film was wrapped around the insulating layer to cover its entire surface and so make it easier to separate the insulating layer from the sand. So five coils were clicked manufactured. These coils were attached to each other in the container. At 1 30 'C, the curing temperature of the paint used, heated Australian zircon sand was poured into the container, and the insulated coils were allowed to stand in the sand in the container at 130 ° C. for three hours.
Die mit dem nach Beispiel I ähnlichen Isolierband umwickelten isolierten Spulen wurden unter gleichen Aushärtungsbcdingungcn wie im Beispiel I mit der Ausnahme gehalten, daß Glasperlen (Korngröße 0,297 mm) an Stelle von Sand verwendet wurden.The one with the insulating tape similar to Example I. Wound insulated coils were hardened under the same curing conditions as in Example I with the Except that glass beads (grain size 0.297 mm) were used instead of sand.
Ein Band (0,18 mm dick), das aus nicht gewebtem Polyesterfaiermaterial (»Bylecn«. Produkt dtr Japan Bylecn Company) als Abdeckmaterial bestand, wurde um Rhombenspulen entsprechend Fig. 1 gewickelt, wobei die Seitenkanten angrenzender Bandlagen halb überlappt wurden, bis jeweils eine sechsfach übereinandergeschichtete Wicklung gebildet war, um isolierte Spulen herzustellen. Diese isolierten Spulen wurden bei 60° C zehn Stunden bei einem Druck von 0,01 mm Hg getrocknet, worauf sie mit lösungsmittelfreiem Epoxyharz (Hafrungskocffizient 1,5 dyn. see/ cm2) bei dem Druck von 0,05 mm Hg imprägniert wurden. Anschließend wurde ein Film aus Kunstharz (»Torayfan«, Produkt der Toyo Rayon Company) um die Isolierschicht Das dem nach Beispiel 1 ähnliche Isolierbanc wurde um eine Rhombenspule entsprechend Fig. 1 gewickelt, wobei die Seitenkanten benachbarte! Bandlagen überlappt wurden und man sechs Lager übereinander aufbrachte. Die so hergestellte isolierte Spule wurde in einer auf 80' C erhitzten metallischer Form angeordnet, und man ließ Druck auf den geraden Teil der isolierten Spule einwirken, während sie auf 1101C mit einer Temperaturansliegsgcschwindigkcit von 5" C/min erhitzt wurde. Zu diesem Zeitpunkt ließ man einen Druck von 10 kg/cm- von vier Seiten auf die metallische Form einwirken, worauf ein Erhitzen auf 130° C folgte und der Druck in der Form auf dieser Höhe drei Stunden gehalten wurde.A tape (0.18 mm thick), which consisted of non-woven polyester fiber material ("Bylecn". Product of the Japan Bylecn Company) as a covering material, was wound around diamond spools as shown in FIG a six-ply winding was formed to make insulated coils. These insulated coils were dried at 60 ° C. for ten hours at a pressure of 0.01 mm Hg, after which they were impregnated with solvent-free epoxy resin (adhesion coefficient 1.5 dyn. See / cm 2 ) at the pressure of 0.05 mm Hg. Then a film made of synthetic resin ("Torayfan", product of the Toyo Rayon Company) was wrapped around the insulating layer. The insulating sheet similar to that of Example 1 was wound around a diamond coil as shown in FIG. Tape layers were overlapped and six bearings were placed one on top of the other. The insulated coil thus prepared was placed in a metallic mold heated to 80 ° C, and pressure was applied to the straight part of the insulated coil while it was heated to 110 ° C at a temperature of 5 ° C / min At this point, a pressure of 10 kg / cm- was applied to the metallic mold from four sides, which was followed by heating to 130 ° C. and the pressure in the mold was held at this level for three hours.
Danach wurde die metallische Form nach und nach auf 80° C abgekühlt, und dann wurde die isolierte Spule daraus entfernt.Thereafter, the metallic mold was gradually cooled to 80 ° C, and then the isolated coil removed from it.
Vergleichsbeispiel 2Comparative example 2
Eine der nach dem Vergleichsbeispiel 1 ähnliche isolierte Spule wurde in einem auf 80° C erhitzten elektrischen Ofen an Stelle der metallischen Form angeordnet, dann mit einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit von 5 ' C/mra auf 1300C erhitzt und anschließend darin drei Stunden stehengelassen.One of the most similar to Comparative Example 1, insulated coil was placed in a heated to 80 ° C electric furnace instead of the metal mold, then heated to 130 0 C at a temperature rising rate of 5 'C / MRA and then allowed to stand for three hours therein.
Vergleichsbeispiel 3Comparative example 3
Eine der nach Beispiel 3 ähnliche isolierte Spule wurde in der metallischen Form unter Druck eine Stunde bei 120° C gelassen.An insulated coil similar to that of Example 3 was made into the metallic mold under pressure Left at 120 ° C for one hour.
Die Tabelle II zeigt das Ausmaß der Abmessungsänderung und die elektrische Durchschlagsfestigkeit im linearen Teil der isolierten Spule und in ihrem gekrümmten Teil für die isolierten Spulen, die nach diesen sechs Beispielen erhalten wurden.Table II shows the amount of dimensional change and dielectric strength in the linear part of the insulated coil and in its curved part for the insulated coils following these six examples were obtained.
Es ist aus der Tabelle II ersichtlich, daß, soweit die geraden Teile der isolierten Spulen betroffen sind, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten isolierten Spulen sowohl hinsichtlich des Grades der Abmessungsänderung als auch hinsichtlich der dielektrischen Durchschlagsfestigkeit günstige Eigenschaften zeigen, die im wesentlichen denen der Spulen nach den bekannten Verfahren gleichen, während in den gekrümmten Teilen die isolierten Spulen gemäß der Erfindung sowohl hinsichtlich des GradesIt can be seen from Table II that, as far as the straight parts of the insulated coils are concerned, the isolated coils produced by the method according to the invention both in terms of degree the dimensional change as well as the dielectric breakdown strength properties show, which are essentially the same as those of the coils according to the known method, while in the curved parts the insulated coils according to the invention both in terms of degree
der Abmessungsänderung als auch hinsichtlich der dielektrischen Durchschlagsfestigkeit im Vergleich mit den nach den bekannten Verfahren hergestellten isolierten Spulen sehr erheblich verbessert sind. Weiterhin ist festzustellen, daß sowohl die geraden Teilethe dimensional change as well as with regard to the dielectric breakdown strength in comparison with the insulated coils produced by the known method are very significantly improved. Farther it is noted that both the straight parts
als auch die gekrümmten Teile eine überlegene Verarbeitbarkeit und überlegene elektrische Eigenschaften aufweisen.as well as the curved parts have superior workability and electrical properties exhibit.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (13)
verwendeten Lacks vorerhitzt wird. Um die Isolationseigenschaften einer isolierten4. The method according to claim 1, characterized in that the sand prior to its filling a device for pressing and curing a in the container to a temperature above 25 from a conductor or conductor bundle and a paint -Curing temperature of the existing coil for the insulating layer impregnated,
used paint is preheated. To improve the insulation properties of an isolated
einem Trennfilm umwickelt wird. Die mit Lack imprägnierte Schicht wird unter Ver-5. The method according to any one of claims 1 to 4, to improve the coil, provides the usual practice, characterized in that the insulating layer to impregnate an insulating layer of the insulated coil with paint or before the arrangement of the coil in the container with 30 other impregnation materials,
is wrapped in a release film. The layer impregnated with lacquer is applied
gekennzeichnet, daß ein Paar von Behältern (25, Nach diesem Verfahren lassen sich gute Isolations-26) vorgesehen ist und daß das Ventil (28) zum eigenschaften der isolierten Spule und auch eine Ablassen von Sand aus einem ersten Behälter Genauigkeit an Gestalt und Abmessungen erreichen,13. The apparatus according to claim 11, characterized in that 65 is flowed through (GB-PS 9 67 235).
characterized in that a pair of containers (25, according to this method can be good insulation 26) is provided and that the valve (28) for properties of the insulated coil and also a discharge of sand from a first container achieve accuracy in shape and dimensions ,
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2122173 | 1973-02-23 | ||
JP2122173A JPS49109824A (en) | 1973-02-23 | 1973-02-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2408738A1 DE2408738A1 (en) | 1974-09-05 |
DE2408738B2 DE2408738B2 (en) | 1976-01-15 |
DE2408738C3 true DE2408738C3 (en) | 1976-08-26 |
Family
ID=
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