DE2613814C2

DE2613814C2 - Verfahren zur Beschichtung elektrischer Spulenkörper

Info

Publication number: DE2613814C2
Application number: DE2613814A
Authority: DE
Inventors: Mamoru Amagasaki Hyogo Naitho; Fumihiko Satho; Kyoichi Shibayama
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1975-03-31
Filing date: 1976-03-31
Publication date: 1984-03-01
Also published as: GB1518456A; DE2613814A1; FR2306281A1; FR2306281B1; US4058444A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung elektrischer Spulenkörper durch elektrophoretische Abscheidung von Glimmerpulver und ggf. weiterem anorganischem Pulver aus einer wäßrigen, ein Harz enthaltenden Dispersion auf den Spulenkörper, anschließende Hitzebehandlung und Tränken mit einem organischen oder anorganischen Isolierlack.

Es ist bekannt, isolierte Spulenkörper dadurch herzustellen, daß man diese mit einem organischen oder einem anorganischen Material beschichtet, z. B. mit einem Bandmaterial oder einem Hülsenmaterial aus gewebtem oder nicht gewebtem Tuch umwickelt und danach das erhaltene Produkt einer Elektrotauchlackierung mit einem Wasserdispersionslack unterzieht Bei to diesem Verfahren hängen die verschiedensten Eigenschaften des Isolierfilms von den charakteristischen Eigenschaften des Wasserdispersionslacks ab. Insbesondere sind die Hitzebeständigkeit, die mechanischen Eigenschaften und die elektrischen Isoliereigenschaften es wie insbesondere die Höhe der Durchschlagsspannung nicht befriedigend, und xv/ar insbesondere bei hohen Arbeitstemperaturen.

Es ist ferner aus der DE-AS 10 07 593 bekannt, zur Erzeugung von isolierenden Schichten anorganische Pulver elektrophoretisch abzuscheiden, wobei das Pulver, insbesondere Glimmer, in einem temperaturbeständigen, wäßrigen Bindemittel zur Anwendung gelangt Der bei der elektrophoretischen Abscheidung erhaltene Glünmerüberzug wird anschließend mit einem Lack oder Tränkmittel behandelt

Aus der DE-OS 14 96 986 ist femer die elektrophoretische Behandlung von elektrischen Bauteilen wie Spulen mit einer wäßrigen Glimmerdispersion mit verschiedenen Bindemitteln bekannt Durch die elektrophoretische Behandlung werden isolierende Glimmerschichten erhalten. In der Praxis weisen jedoch die so erzeugten Isolierschichten insbesondere bei hohen Arbeitstemperaturen nicht die erforderlichen hohen Isoliereigenschaften auf.

Es ist Aufgabe der vorliegenden E*~indung, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die erhaltenen Erzeugnisse eine verbesserte Isolation aufweisen, die sich in einer Erhöhung der Durchschlagsspannung, insbesondere bei hohen Arbeitstemperaturen äußert

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer vorgeschalteten Stufe der Spulenkörper mit einem Faservlies oder -tuch umwickelt wird oder mit einem Gemisch aus 75 bis 98Gew.-% Glimmerpu'ver oder Gemischen von Giimmerpulver mit weite.-em anorganischem Pulver und 25 bis 2 Gew.-°/o Harz durch elektrophoretische Abscheidung aus einer wäßrigen, das Harz enthaltenden Dispersion des Glimmerpulvers oder Gemischen von Giimmerpulver mit weiterem anorganischem Pulver und anschließender Hitzebehandlung beschichtet wird, wobei ein Wasserdispersionslack für die elektrophoretische(n) Abscheidung(en) verwendet wird.

Bevorzugt wird ein Wasserdispersionslack verwendet, welcher ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Epoxyharz, ein Epoxyesterharz, ein Polyimidharz, ein Polyamidimidharz, ein Polyesterimidharz oder ein Acrylharz enthält

Zum nachfolgenden Tränken wird vorzugsweise ein organischer Isolierlack verwendet, welcher ein Epoxyharz, ein Polyamidimidharz, ein Siliconharz oder ein Polyimidharz enthält

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können in vorteilhafter Weise auch eine Vielzahl elektrischer Spulen, weiche in der vorgeschalteten Stufe mit dem Faservlies oder -tuch umwickelt oder der elektrophoretischen Beschichtung unterzogen wurden, gebündelt % srden, worauf das Spulenbündel, gegebenenfalls nach Umwicklung mit einer Faservlies oder -tuch der weiteren eiektrophoretischen Beschichtung unterzogen wird.

Nachfolgend werden die praktische Durchführung des sowie die durch das Verfahren erzielten Vorteile näher erläutert

Bei einer ersten Alternative des Verfahrens ist als Vorbehandlung des Spulenkörpers in der vorgeschalteten Stufe eine Umwicklung des Spulenkörpers mit einem Faservlies oder -tuch vorgesehen. Als Faservlies oder -tuch kommt ein anorganisches oder organisches Fasermaterial, z. B. ein Glasfasertuch, ein nicht gewebter Polyestervliss oder ein gewebtes Poiyestertuch in Frage. Sodann wird ggf. eine Vielzahl der Spulenkörper, die alle eine Umwicklung aus Faservlies oder -tuch aufweisen unter Ausbildung eines Bündels von einander

zugeordneten Spulen gebündelt Dieses ganz§ Bündel wird gegebenenfalls noch einmal mit einem Faservlies oder -tuch umwickelt und anschließend einer Elektrotauchlackierung in einem Wasserdispersionslack, der ein Glimmerpulver enthält, unterworfen. Schließlich erfolgt ein Tränken der Beschichtung mit einem organischen oder anorganischen Isolierlack, wobei dieser sowohl in die Zwischenräume der Elektrotauchlackierungsschicht als auch in die Zwischenräume des Fasermaterials der Umwicklung aus Faservlies oder -tuch eindringt Dabei kommt es zu einer Bindung des Fasermaterials und der Glimmerschicht, welche durch die Elektrotauchlackierung der vorbehandelten Spulenbündel ausgebildet wurde und es wird eine Isolierungsbeschichtung großer Festigkeit erhalten. Die beim Tränken erfolgende Einimprägnierung des organischen oder anorganischen Isolierlacks in die Elektrotauchlakkierungsschicht und in die Zwischenräume des Fasermaterials unter Ausbildung einer Verbundisolierstruktur hängt ab von den Bedingungen der E'ektrotauchiackierungsschicht und insbesondere dem Verhältnis des Glimmerpulvergehal'^s zum Harzgehalt Der Harzgehalt in der zur eleküophoretischen Glimmerabscheidung verwendeten Dispersion sollte dabei nicht höher als 30 Gew.-% sein, da sonst die Zwischenräume in der durch Elektrotauchlackierung erzeugten Schicht unzureichend sind und keine ausreichende Imprägnierung mit dem Isolierlack erreicht wird. Es verbleiben in diesem Fall Zwischenräume in dem Faservlies- oder -tuchmaterial und man erhält eine unbefriedigende isolierstruktur. Wenn andererseits der Harzgehalt geringer als 1 Gew.-°/o ist, so ist die mechanische Festigkeit der Elektrotauchlackierungsschicht zu gering, und demzufolge ist es erforderlich, die Behandlung der nachfolgenden Stufen mit g;ößter "ersieht vorzunehmen. Unter dem Gesichtspunkt c'ir Taucheigenschaften und der Verarbeitbarkeit is, daher der Harzgehalt in der zur Elektrotauchlackierung der erfindungsgemäß durch Umwicklung vorbehandelten Spulenkörper verwendeten Dispersion im Bereich von 2 bis 25 Gew.-% bevorzugt

Die Qualität der bei der Elektrotauchlackierung der in erfindungsgemäßer Weise umwickelten Spulenkörper erhaltenen Schicht hängt auch von der Größe des Glimmerpulvers ab, das bei der Elektrotauchlackierung abgeschieden wird. Wenn die Größe der Glimmerpulverteilchen oberhalb eines bestimmten Bereichs (kleiner als 20 Maschfcn/2,5 cm) liegt, so verursacht das bei der Elektrotauchlackierung abgeschiedene Glimmerpulver eine elektrische Unterbrechung, so daß die gewünschte Schichtdicke nicht erreicht werden kann, und eine weitere elektrische Abscheidung verhindert wird. Ferner ist in diesem Falle die Oberfläche der Elektrotauchlackierungssciiicht nicht glatt, und man erzielt insgesamt keine optimalen Ergebnisse.

Beim Tränken der in erfindungsgemäßer Weise vorbehandelten und danach durch Elektrotauchlackierung mit einer Glimmerschicht versehenen Spulenkörper kann ein organischer Isolierlack verwendet werden, der vorzugsweise ein hoch hitzefester Epoxyharzlack, Polyamidimidharzlack, Siliconharzlack, Polyimidharzlack oder dgl, ist Wenn man die vorbehandelten Produkte mit einem anorganischen Isolierlack tränkt, kann man einen Phosphorsäure enthaltenden Lack öder einen Siliciumoxid enthaltenden Lack verwenden.

Es ist erforderlich, daß der für die Imprägnierung verwendete Lack ausreichende Taucheigenschaften aufweist

Somit sollte die Viskosität des für die Imprägnierung verwendeten Isolierungslacks gewöhnlich geringer als etwa 1000 mPA - s sein, und vorzugsweise im Bereich von 50 bis 800 mPA - s liegen.

Bei der zweiten Ausführungsfonn des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anstelle der Umwicklung des Spulenkörpers mit einem Faservlies oder -tuch in der vorgeschalteten Stufe eine erste, durch elektrophoretische Abscheidung erzeugte Schicht mit einem hohen Glimmergehalt auf dem Spulenkörper abgeschieden, die anschließend erhitzt wird, wonach eine zweite elektrrphoretische Abscheidung eines glimmerhaltigen Dispersionslacks erfolgt, nach dessen Härtung schließlich das Tränken mit dem organischen oder anorganischen Isolierlack erfolgt Dabei w^:rd ein Isolierfilm mit einer grüßen Festigkeit gebildet, der eine feste Grundierungsschicht auf Glimmerbasis aufweist Bei der Ausbildung der ersten Glimmerschicht durch Elektrotauchlackierung ist es wichtig, daß eine Schicht gebildet wird, die eine weitere Elektrotauchlackierung ermöglicht Wenn der Glimmergehalt in der zuerst abgeschiedenen Schicht geringer als 80 Gew.-°/o ist, so bedarf die weitere Elektrotauchlackierung einer äußert hohen Spannung. Wenn der Glimmergehalt geringer als 75 Gew.-% ist so wird es unmöglich, diese weitere Elektrotauchlackierung durchzuführen. Die Dicke der Elektrotauchlackierungsschicht wird je nach der Durchschlagsspannung zwischen den blanken Drähten gewählt und liegt gewöhnlich im Bereich von 80 bis 120 μπι, wenn eine Stehspannung von mehr als 20 kV erforderlich ist Die bei der weiteren Elektrotauchlackierung gebildete Schicht muß die Bedingung erfüllen, daß der nachfolgend durch Tränken aufgebrachte organische oder anorganische Isolierungslack in die Zwischenräume in der Elektrotauchlackierungsschicht eindringen kann und zwischen die blanken Drähte einimprägniert wird. Wenn der Glimmergehalt in der nach der zweiten Abscheidung erhaltenen Schicht geringer als 70 Gew.-°/o ist, so sind die Zwischenräume zwischen den Glimmerpulverteilchen zu klein, so daß es schwierig ist den organischen oder anorganischen Lolierungslack einzuimprägnieren. Wenn andererseits der Glimmergehalt oberhalb 99% liegt, so ist die mechanische Festigkeit der vorläufigen Elektrotauchlackierungsüchicht zu gering. Demgemäß sollte der Glimmergehalt der Isolierungsschicht, weiche zur Isolierung gegen Erde vorgesehen ist, vorzugsweise im Bereich von 75 bis 98% liegen. Die Größe der Glimmerpulverteilchen der Elektrotauchlackierungsschicht im Isolierungsteil zwischen den blanken Drähten und dem Isolierungsteil zur Erde hin, wird je nach der gewünschten mechanischen Fes'igkeit der Elektrotauchlackierungsschicht gewählt, so wie je nach den Taucheigenschaften des isoiierungslackcs und nach der Elektroabscheidbarkeit Wenn die Größe der Glimmerpulverteilchen oberhalb eines bestimmten Bereichs liegt (vorzugsweise größer als 20 Maschen/23 cm), so verursacht das bei der Elektrotauchlackierung abgeschiedene Glimmerpulver eine elektrische Unterbrechung, so daß die gewünschte Schichtdicke nicht erhalten werden kann. Demgemäß ist ein Glimmerpulver mit einer Teilchengröße von weniger als 20 Maschen/2,5 cm gewöhnlich bevorzugt.

Die Spannung der Elektrotauchlackierung Hegt gewöhnlich im Bereich von lÖ bis i00 V bei der vorläufigen Elektrotauchlackierung (vor dem Bündeln), und gewöhnlich im Bereich von 50 bis 300 V bei der zweiten Tauchlackierung (nach der Bündelung). Die letztere Spannung Ut wesentlich höher als die. Spannung

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bei der vorgeschalteten Elektrotauchlackierung, da die zuerst abgeschiedene Elektrotauchlackierungsschicht eine elektrische Unterbrechupgsschicht bildet, weiche eine elektrophoretische Abscheidung des Glimmerpulvers unter Anwendung geringer Spannung verhindert

Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Isolierung durch Elektrotauchlackierung sind die Eigenschaften der erhaltenen Isolierschicht ganz von dem verwendeten Wasserdispersionsiack abhängig. Um eine gute Isolierung zu erhalten ist es daher bei den herkömmlichen Verfahren erforderlich, einen qualitativ hochwertigen Lack zur Verfügung zu haben, der der abgeschiedenen Schicht die gewünschten Eigenschaften verleiht Bisher ist jedoch kein geeigneter V- asserdispersionslack bekanntgeworden, welcher der Isolier jFschicht eine hohe Hitzefestigkeit verleiht u^d weiche- sur Isolierung einer Ankerspule verwendet werde· '■?>«-_

Bei dem erfindungsgemäiLn Ver._iren wird durch die elektrophoretische Absch ^! "'ing eines glimmerhaltigen Wasserdispersionsipckr eine Grundierungsschicht geschaffen, die relativ .·:' k and dabei porös ist, so daß bei dem nachfolgenden Tranken mit Isolierlack dieser eine dicke Isolierschicht bilden kan;j, so daß Isoiierungsfilme mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten werden können, insbesondere, wenn man auch den Isolierlack nach der angestrebten Verwendung speziell auswählt

Bei herkömmlichen Verfahren ist ferner auch ein organisches Lösungsmittel als filmbildender Hilfsstoff bei der Bildung des Films erforderlich. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Verwendung eines organischen Lösungsmittels dagegen nicht erforderlich, so daß die Stufe der sonst noch notwendigen Härtung ausgelassen und die Zeitdauer der Trocknung wesentlich verkürzt werden kann, nämlich auf ¹Ao bis V5 der Zeitdauer der Trocknung des herkömmlichen Verfahrens.

Bei der erfindungsgemäß durchzuführenden Elektrotauchlackierung wird Glimmerpulver verwendet, das wegen der mechanischen Festigkeit und Biegsamkeit zur Hc -stellung von Spulen für rotierende elektrische Maschinen, aber auch zur Herstellung von hitzefesten Drähten und flammfesten Drähten besondere Vorteile aufweist. Man kann jedoch auch Mischungen von Glimmerpulver mit einem anderen anorganischen Pulver verwenden, wobei diese anderen anorganischen Pulver typischerweise Glasfaserabschnitte, Glaspulver, Silicium«-xidpulver, oder Alumin'imoxidpulver umfassen.

Der bei der eben geschilderten Ausführungsform verwendbare Isolierlack in der Imprägnier- oder Tränkstufe kann dabei derselbe sein, wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform.

Bei dir zuerst abgehandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Elektrotauchlackieningsschicht mit einem hohen Glimmergehalt auf einen, £«*""*■"*' nluvan^kuHiin titainhac mit e*in&m anorganischen oder organischen Faservlies oder -tuch bedeckt ist, wonach die Elektrotauchlackierung durchgeführt und der Isolierlack in die erzeugte Elektrotauchlackierungsschicht einimprägniert wird. Man erhält dabei ein isoliertes Erzeugnis, dessen durch Elektro- '·■ tauchlackierung abgeschiedener Isolierfilm ausgezeichnete thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist, eine gewünschte Dicke hat und mit 65' hoher Produktivität erzeugt werden kann. Bei der als zweite beschrisbsnen Ausführungsform des erfindungsgemäßen VerfahrLns wird in einer vorgeschalteten

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35 Stufe eine Elektrotauchlackierungsschicht mit einem hohen Glimraergehalt auf dem Substrat ausgebildet wonach eine zweite Elektrotauchlackierungsschicht ausgebildet wird, und in die gebildete Eiektrotauchlakkierungsschicht wird der Isolierlack einimprägniert wobei man isolierte Spulenkörper mit einem elektrophoretisch abgeschiedenen Isolierungsfilm erhält der ausgezeichnete thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften aufweist und der die gewünschte Dicke aufweist Der erfindungsgemäß ausgebildete Isolierfilm kann mit großer Produktivität erzeugt werden. Besonders vorteilhaft ist es, die mit eirer ersten elektrophoretisch abgeschiedenen Glimmerschicht versehenen Spulenkörper zu bündeln und danach mit einer zweiten elektrophoretisch abgeschiedenen Glimmerschicht zu überziehen, woran sich dann das Tränken mit Isolierlack anschließt

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die Teilangaben und Prozentangaben sich auf das Gewicht beziehen. Die ersten Beispiele 1 bis 5 betreffen dabei die zweite Ausführungsform, während die Beispiele 6 bis 9 die zuerst abgehandelte Ausführungsf ..■: m betreffen.

Beispiel i

Glimmerpulver, welches durch ein Sieb mit 100 Masciien/2,5 cm paßt wird mit Wasser gewaschen und mit einer.; Acrylepoxyharz-Wasserdispersionslack ver mischt, und zwar im Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpulver zu 1 Teil der Harzkomponente. Die Mischung wird gerührt, wobei man einen gleichförmig dispergierten Elektrotauchlackierungslack erhäit

Eine Ankerspule für eine drehbare elektrische Maschine dient als Anode und eine Edelstahlplatte als Kathode. Diese werden in den Elektrotauchlackierungslack eingetaucht und zwar mit einem Abstand von 15 cm zwischen Anode und Kathode. Während 8 s wird eine Gleichspannung von 50 Volt angelegt wobei eine Glimmerschicht auf der Ankerspule oder Ankerwicklung abgeschieden wird. Das durch Elektrotauchlackierung beschichtete Produkt wird sodann aus dem Elektrotauchlackierungslack genommen und während 15 min auf 230° C erhitzt Dabei wird ein Film mit einer Dicke von 0,10 mm ausgebildet Sechs der so erhaltenen elektrotauchlackierten Spulen wurden gebündelt und in den gleichen Elektrotauchlackierurgsiack getaucht, und zwar mit einem Spalt von 15 cm. Sodann wird eine Gleichspannung von 150VoIt während 10 s angelegt, wobei eine Glimmerschicht auf dem Substrat durch Elektrophorese ausgebildet wird. Das elektrotauchlakkierte Produkt wird aus dem Lack herausgenommen und während 30 min auf 230°C erhitzt Sodann wird das Elektrotauchlackierungsprodukt in einen Ep&xyharzlack während 1 h unter vermindertem Druck eingetaucht Das Produkt wird danach entnommen und während 15 h auf 150° C erhitzt Dabei wird

migen Dicke von 0,45 mm erhalten. Die Durchschlagsspannung (Stehspannung) des Isolierungsfilms beträgt zwischen de" Spulen 9,5 KV und zur Erde hin mehr ab 23KV.

Beispiel 2

Ein Glimmerpulver mit einer Teilchengröße von 48—80 Maschen/2,5 cm wird mit Wasser gewaschen und mit dem Wasserdispersionslack gemäß Beispiel ί vermischt, und 7.war im Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpuivef zu ί Teil der Harzkomponente. Die

Mischung wird sodann mit reinem Wasser unter Röhren verdünnt, wobei ein Elektrotauchlackierungs.'ack mit insgesamt 13% nicht-flüchtigen Bestandteilen in Form einer gleichförmigen Dispersion erhalten wird. Die Ankerspüle einer drehbaren elektrischen Maschine wird s als Anode geschaltet und eine Edelsiahlplatte wird als Kathode geschaltet. Dazwischen wird ein Spalt von 15 cm vorgesehen. Es wird sodann eine Gleichspannung von 70 Volt während 15 s angelegt, um die Glimmerschicht auf der Spule abzuscheiden. Das Elektrotauch- to lackienjngsprodukt wird danach während 15 min auf 230° C erhitzt, wobei ein FiJm mit einer Dicke von 0,08 mm erhalten wird

Vier elektrotauchlackierte Spulen werden gebündelt und in den gleichen Elektrotauchlackierungslack mit einer Spaltweite von 15 cm eingetaucht und es wird während 55 s eine Gleichspannung von 100 Volt angelegt, wobei auf dem Spulensubstrat eine Glimmerschicht ausgebildet wird. Danach wird das Elektrotauchlackierungsprodukt erhitzt und dann in einen Isolierlack 2f> (Poiyamidimidharz) getaucht Danach wird das Produkt entnommen und erhitzt, wobei man einen Elektrotauchlackierungsisolierfilm einer gleichförmigen Dicke von 1 mm erhält. Die Durchschlagsspannung des Elektrotauchlackierungs-isolierfilms beträgt zwischen den Spulen 9 KV und zur Erde 50 KV.

Beispiel 3

Glimmerpulver, welches durch ein Sieb mit 100 Maschen/2,5 cm paßt, wird mit Wasser gewaschen und jo dann mit einem Wasserdispersionslack vermischt, welcher als Hauptkomponenten 77 Teile Epoxyharz vom Bisphenoltyp. 3 Teile Äthylengiycol und 20 Teile Tetrahydrophthalsäureanhydrid enthält, wobei 9 Gew.-TeiJe des Glimmerpufvers auf I Gew.-Teil der Harz- J5 komponenten kommen. Die Mischung wird sodann unter Rühren mit reinem Wasser verdünnt, wobei man einen Elektrotauchlackierungslack mit insgesamt 15% nicht-flüchtigen Bestandteilen in Form einer gleichförmigen Dispersion erhält.

Die Ankerspule einer elektrischen Maschine wird als Anode und eine Edelstahlplatte wird als Kathode in den Elektrotauchlackierungslack eingetaucht, wobei die Spaltweite 15 cm beträgt Sodann wird eine Gleichspannung von 20 Volt während 25 s angelegt, wobei eine Glimrnerschicht durch Elektrotauchlackierung auf der Spule abgeschieden wird. Das Elektrotauchlackierungsprodukt w: d während 15 s auf 230⁰C erhitzt, wobei ein Film mit einer Dicke von 0,11 mm erhalten wird. Sechs der Elektrotauchlackierungsspulen werden gebündelt und in den gleichen Elektrotauchlackierungslack mit einem Spalt von 15 cm eingetaucht, worauf 200VoIt Gleichspannung während 60s angelegt werden. Dabei wird eine Glimmerschicht abgeschieden. Das Elektrotauchlackierungserzeugm. wird erhitzt und dann in einen Polyimidharzlack eingetaucht Nach der Entnahme wird das Produkt erhitzt wobei ein Elektrotauchlakkierungsisolierfihn mit einer gleichförmigen Filmdicke von etwa 3 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung des Elektrotauchlackienings-Isolierfilms beträgt zwischen den Spulen 8 K V und zur Erde mehr als 80 KV.

Beispie! 4

Glimmerpulver, welches durch ein Sieb von 100 Maschen/2^ cm paßt, wird mit Wasser gewaschen und mit einem Wasserdispersions-Acrylharzlack vermischt, und zwar in einem Verhältnis von 9 Teilen Glrmmerpulver auf 1 Teil der Harzkomponente. Die Mischung wird gerührt, wobei ein gleichförmig dispergierter Elektrotauchlackierungslack mit 30% nicht-flüchtigen Bestandteilen erhalten wird.

Eine Ankerspulc für eine elektrische Maschine wird als Anode und eine Edelstahlplatte wird als Kathode in den Elektrotauchlackierungslack eingetaucht, und zwar mit einer Spaltweite von 15 cm- Sodann wird eine Gleichspannung von 50 Volt während 9 s angelegt, wobei eine Glimmerschicht durch Elektrotauchlackierung abgeschieden wird. Das elektrotauchlackierte Erzeugnis wird danach während 15 min auf 23O⁰C erhitzt wobei ein Film mit einer Dicke von 0.) mm erhalten wird. Sechs der Elektrotauchlackierungsspulen werden gebündelt und mit einer Spaltweite von 15 cm in den gleichen Elektrotauchlackierungslack eingetaucht. Danach wird eine Gleichspannung von 30OVoIt während 25 s angelegt, wobei eine Glimmerschicht auf dem Substrat ausgebildet wird. Das Elektrotauchlackierungserzeugnis wird erhitzt und dann in einen Epoxyharzlack eingetaucht Danach wird das Produkt erhitzt wobei ein Elektrotauchlackierungs-Isolierfilm mit einer gleichförmigen Dicke von etwa 2 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung des Elektrotauchlakkierungs-fsolierfilms beträgt zwischen den Spulen 10 KV und zur Erde mehr als 65 KV.

Beispiel 5

Eine Ankerwicklung einer elektrischen Maschine wird in das Eh, ^trotauchlacJcierungsbad des Beispiels 1 eingetaucht wobei eine Spaltweite von 15 cm vorgesehen wird. Sodann wird eine Gleichspannung von 100 Volt während 4 s angelegt, wobei sine Glimmerschicht auf der Spule ausgebildet wird. Das Elektrotauchiackierungserzeugnis wird während 15 min auf 230⁰C erhitzt, wobei man einen Fifm mit einer Dicke von 0,1 mm erhält Vier Elektrotauchlackierungsspulen werden gebündelt und mit einer Spaltweite von 15 cm in den gleichen Elektrotauchlackierungslack getaucht wobei man eine Gleichspannung von 150 Volt während 45 s anlegt Dabei wird eine Glimmerschicht auf dem Substrat ausgebildet Das Elektrotauchlackierungserzeugnis wird erhitzt und in Tec-Coat-Lack eingetaucht und danach entnommen und erhitzt wobei ein Elektrotauchlackieningsisolierfilin mit einer gleichförmigen Dicke von etwa: 2 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung des ElektrotauchJackierungs-Isolierfilms beträgt zwischen den Spulen 8 KV und zur Erde h'n mehr als 60 KV. Wenn man anstelle des in den Beispielen 1 bis 5 verwendeten Isolierlacks einen anderen Wasserdisperaonslack, z. B. einen Polyurethanharzlack, einen Polyesterharzlack oder einen Polyiml·"' harzlack verwendet so werden ähnliche Eigenschaften erzielt

Im folgenden seien einige Beispiele für die andere Ausführungsform angegeben.

Beispiel 6

Glimmerpulver, welches durch ein Sieb von 100 Maschen/2^5cm paßt wird mit Wasser gewaschen und dann mit einem Wasserdispersionslack vermischt welcher als Hauptkomponenten 77 Teile Epoxyharz vom Bisphenoltyp, 3 Teile Äthylengiycol und 20 Teile Tetrahydrophthalsäureanhydrid enthält und zwar im Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpulver zu 1 Teil der Harzkomponenten. Dabei erhält man einen gleichförmig dispergierten Elektrotauchlackierungslack.

Ein nkht-gewebtes bandförmiges Vlies aus Polyesterfasern mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von

19 mm wird unter teilweiser Überlappung um eine Ankerwicklung einer elektrischen Maschine gewickelt Vier der umwickelten Ankerspulen werden gebündelt und mit dem nicht-gewebten bandförmigen Polyestervlies unter ieilVMser Überlappung umwickelt. Das gebündelte Ergebnis wird als Anode und eine Edelstahlplatte wird als Kathode mit einem Spalt von 15 cm in den Elektrotauchlackierungslack eingetaucht und eine Gleichspannung von 150 VoIi wird während 15 n. angelegt, um das Glimmerpulver durch Elektropho- _t0 rese auf dem Band aus nicht-gcwebtem Polyestervlies abzuscheiden, Das ElektrotauchlacHerungserzeugnis wird aus dem Elektrotauchlackierungslack genommen und dann während 20 min auf 230°C erhitzt und danach in einen Epoxyharzlack während 1 h unter einem verminderten Druck getaucht Das Produkt wird danach entnommen und während 15 h auf 150°C erhitzt, wobei eine Elektrotauchlackierungsisolierfilm mit einer gleichförmigen Dicke von 0,5 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung der mit dem Lack imprägnierten Umwicklungsisolierung beträgt zwischen den Spulen 7 KV und zur Erde hin mehr als 25 KV.

Beispiel 7

Glimmerpulver mit einer Teilchengröße von 48—80 Maschen/23 cm wird mit Wasser gewaschen und mit dem Wasserdispersionslack des Beispiels 6 vermischt und zwar in einem Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpulver zu 1 Teil der Harzkomponente. Die Mischung wird sodann mit reinem Wasser unter Rühren verdünnt wobei ein Elektrotauchlackierungslack mit i -sgesamt 13% nicht-flüchtigen Bestandteilen in Form einer gleichförmigen Dispersion erhalten wird. Ein Glasfaserband mit einer Dicke von 0,1 mm und einer Breite von 19 mm wird um eine Ankerwicklung einer elektrischen Maschine unter teilweiser Überlappung gewickelt Sechs umwundene Ankerwicklungen werden gebündelt und unter teilweiser Überlappung mit einem Glasfaserband umwickelt

Das gebündelte Erzeugnis wird als Anode und eine Edelstahlplatte wird als Kathode in den Elektrotauchlackierungslack mit einer Spaltweite von 15 cm eingetaucht und eine Gleichspannung von 70 Volt wird während 60 s angelegt um das Glimmerpulver durch Elektrophorese auf dem GJasfaserband durch Elektrotauchlackierung abzuscheiden. Das Elektrotauchlackierungserzeugnis wird aus dem Elektrotauchlackierungsiack genommen und während 20 min auf 230⁰C erhitzt und dann in einen Polyamidimidhandack eingetaucht

Das Produkt wird entnommen und erhitzt wobei ein Elektrotauchlackierungs-Isolierfilm mit einer gleichförmigen Dicke von 1 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung der mit dem Lack imprägnierten Umwicklungsisoiierung beträgt zwischen den Spulen 10 KV und zur Erde hin mehr als 45 KV.

Beispiel 8

Ein Glimmerpulver, welches durch ein Sieb mit 48 Maschen/2^ cm paßt wird mit Wasser gewaschen und mit dem Wasserdispersionslack gemäß Beispiel 6 vermischt und zwar im Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpulver zu 1 Teil der Harzkomponente und die Mischung wird mit reinem Wasser unter Rühren verdünnt, wobei man einen Elektrotauchlackierungslack mit 16% Gesamtfeststoff-Gehalt erhält, und zwar in Form einer gleichförmigen Dispersion. Ein Glasfaserband mit einer Breite von 25 mm und einer Dicke von 0,13 mm wird unter teüweiser Überlappung um eine Ankerwicklung einer elektrischen Maschine gewickelt. Vier umwundene Ankerwicklungen werden gebündelt und mit dem Glasfäserband unter teilweiser Überlappung umwickelt Das gebündelte Erzeugnis wird als Anode und eine Edelstahlplatte wird als Kathode in den Elektrotauchlackierungslack mit einer Spaltweite von 15 cm eingetaucht und eine Gleichspannung von 100 Volt wird während 90 s angelegt wobei man eine Glimmerschicht durch Elektrophorese auf dem Glasfaserband abscheidet Das Elektrotauchlackierungsprodukt wird aus dem Elektrotauchlackierungslack genommen und während 20 min auf 230°C erhitzt und dann in einen Polyimidharzlack eingetaucht Das Erzeugnis wird entnommen und erhitzt, wobei ein Elektrotaurhlackierungs-Isolierfilm mit einer gleichförmigen Dicke von 3 mm erhalten wird. Die Durchschlagsspannung der mit dem Lack imprägnierten Umwicklungsisoiierung beträgt zwischen den Spulen 10 KV und zur Erde hin mehr als 70 KV.

Beispiel 9

Ein Glimmerpulver, welches durch ein Sieb mit 100 Maschen/23 cm paßt wird mit Wasser gewaschen und mit einem Wasserdispersionsacrylharzlack vermischt und zwar in einem Verhältnis von 9 Teilen Glimmerpulver zu 1 Teil der Harzkomponenten und die Mischung wird gerührt wobei ein gleichförmig dispergierter Elektrotauchlackierungslack mit 30% nichtflüchtigen Bestandteilen erhalten wird. Ein nicht-gewebtes Polyestervliesband mit einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite von 19 mm wird um eine Ankerspule für eine elektrische Maschine unter teilweiser Überlappung gewickelt Sechs, der umwickelten Ankerspulen werden gebündelt und unter teüweiser Überlappung mit dem nicht-gewebten Polyestervlies umv/ickelt Das gebündelte Erzeugnis wird als Anode und eine Edelstahlpiatte wird als Kathode in den Elektrotauchlackierungslack mit einem Spalt von 15 cm eingetaucht und eine Gleichspannung von 150VoIt wird während 50 s angelegt, um die Glimmerschicht durch Elektrophorese auf dem nicht-gewebten bandförmigen Polyestervlies abzuscheiden. Das Elektrotauchlackierungsprodukt wird aus dem Elektrotauchlackierungslack genommen und dann während 20 min auf 230⁰C erhitzt und danach in ein Epoxyharz eingetaucht und danach entnommen und erhitzt wobei man einen Elektrotauchlackierungs-Isolierfilm mit einer gleichförmigen Dicke von 2 mm erhält Die Durchschlagsspannung der mit dem Lack imprägnierten Umwicklungsisolierung beträgt zwischen den Spulen 7 KV und zur Erde hin mehr als 65 KV.

Wenn man anstelle des Isolierlacks der Beispiele 6 bis 9 einen anderen Wasserdispersionslack, z.B. einen Polyurethanharzlack, einen Polyesterharzlack oder einen Polyimidharzlack einsetzt so erhält man ähnliche Ergebnisse.

Claims

Patentansprüche:

!. Verfahren zur Beschichtung elektrischer Spulenkörper durch elektrophoretische Abscheidung von Glimmerpulver und ggf. weiterem anorganischeut Pulver aus einer wäßrigen, ein Harz enthaltenden Dispersion auf den Spulenkörper, anschließende Hitzebeliandlung und Tränken mit einem organischen oder anorganischen Isolierlack, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vorgeschalteten Stufe der Spulenkörper mit einem Faservlies oder -tuch umwickelt wird oder mit einem Gemisch aus 7.^c bis 98 Gew-% Glimrnerpulver oder Gemischen von Giimmerpulver mit weiterem anorganischem Pulver und 25 bis 2Gew.-% Harz durch elektrophoretische Abscheidung aus einer wäßrigen, das Harz enthaltenden Dispersion des Glimmerpulvers oder Gemischen von Glimmerpulver mit weiterem anorganischem Pulver und anschließender Hitzebehandlung beschichtet wird, wobei ein Wasserdispersionslack für die elektrophoretische(n) Abscheidung(en) verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserdispersionslack verwendet wird, welcher ein Polyurethanharz, ein Polyesterharz, ein Epoxyharz, ein Epoxyesterharz, ein Polyimidharz, ein Polyamidimidharz, ein Polyesterimidharz oder ein Acrylharz enthält
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein organischer Isolierlack verwendet wird, der ein Epoxyharz, ein Polyamidimidharz, ein Siliconharz oder ein Polyimidharz enthält
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl elektrischer Spulen, weiche in der vorgeschalteten Stufe mit dem Faservlies oder -tuch umwickelt oder der elektrophoretischen Beschichtung unterzogen wurden, gebündelt werden, worauf das Spulenbündel, ggf. nach Umwicklung mit einem Faservlies oder -tuch, der weiteren elektrophoretischen Beschichtung unterzogen wird.