DE2653315A1 - INSULATION AND DISTANCE BODY FOR AXIAL INSULATION AND DISTANCING OF THE CONDUCTORS FROM COILS AND THE PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
INSULATION AND DISTANCE BODY FOR AXIAL INSULATION AND DISTANCING OF THE CONDUCTORS FROM COILS AND THE PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOFInfo
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Description
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BBC Aktiengesellschaft Brown., Boveri & Cie., Baden (Schweiz)BBC Aktiengesellschaft Brown., Boveri & Cie., Baden (Switzerland)
Isolations- und Distanzierungskörper zur axialen Isolierung und Distanzierung der Leiter von Spulen und Verfahren zu dessen Herstellung.Insulation and spacer bodies for axial insulation and spacing of the conductors from coils and processes for its production.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Isolationsund Distanzierungskörper zur axialen· Isolierung und Distanzierung der Leiter von Spulen, insbesondere von zylindrischen Spulen für Induktionstiegelöfen3 und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.The present invention relates to an insulating and spacing body for the axial insulation and spacing of the conductors of coils, in particular of cylindrical coils for induction crucible furnaces 3, and to a method for its production.
Es ist bereits bekannt^ die Leiter von grossen Spulen, insbesondere von zylindrischen Spulen für Induktionstiegelschmelzöfen5 mit einzelnen Isolierklötzen in axialer Richtung zu distanzierens die in bestimmten Abständen zwischen die Leiter eingelegt werden. Es werden auch Isolierplättchen verwendet j die entweder teilweise überlappt angeordnet werden oder mit einem flexiblen Trägerband verbunden sind (s. z.B. Prospekt: "Induktives Schmelzen"s BBC Browns Boveri & Cie. Aktiengesellschaft Mannheim - Dortmunds undatiert, Seite6,FiE. 7). 8og81g/o6„It is already known ^ the conductor of large coils, in particular of cylindrical coils for distancing 5 Induktionstiegelschmelzöfen with individual Isolierklötzen in the axial direction s which are inserted in certain distances between the conductors. There are also insulating plate used j either be arranged to partially overlap or to a flexible carrier tape are connected (see for example brochure. "Induction melting" s BBC Brown s Boveri & Cie Aktiengesellschaft Mannheim - Dortmund undated, page6, Fi E 7.). 8og81 g / o6 "
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Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, einen Isolations- und Distanzierungskörper so auszubilden, dass neben ■ der Erfüllung der technischen Anforderungen ein kostengünstiges und problemloses Herstellen des genannten Körpers und dessen Einbringen in die Spule möglichst während des WieklungsVorgangs erreicht wird. Unter die technischen Anforderungen gehören vor allem: geringer axialer Platzbedarf j die Möglichkeit, die Leiter über die Isolation zu verkleben, eine gute Aufnahme axialer Druckkräfte, radiale Durchlässigkeit für Feuchtigkeit, leichtes Instandstellen nach Beschädigungen an Leitern, Anzapfungen oder Isolation im Betrieb und Unempfindlichkeit gegen radiale Dehnung der Spule (Streckung der Leiter).It is a particular object of the invention to design an insulation and spacing body so that in addition to ■ the fulfillment of the technical requirements an inexpensive and problem-free manufacture of the said body and its introduction into the coil is achieved as possible during the weighing process. Under the technical Requirements include above all: low axial space requirement j the possibility of connecting the conductors via the insulation stick together, good absorption of axial compressive forces, radial permeability for moisture, easy repair after damage to conductors, taps or insulation during operation and insensitivity to radial expansion of the Coil (extension of the conductor).
Die vorgenannte Aufgabe wird bei einem Isolations- und Distanzierungskörper der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Isolations- und Distanzierungskörper durch X'fenigstens einen, den Zwischenraum zwischen den zu isolierenden und zu distanzierenden Leitern nur teilweise ausfüllenden und der Krümmung der Leiter PQ hochkant!R nnpn.onbn.rcn Tsnlatlonnni.roi Ten firbildot. iiifc.The aforementioned object is achieved according to the invention in an insulation and spacing body of the type mentioned at the outset in that the insulation and spacing body is edgewise by at least one, the space between the conductors to be insulated and spaced, and the curvature of the conductors PQ ! R nnpn.onbn.rcn Tsnlatlonnni.roi Ten firbildot. iiifc.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere dariris dass der vorgenannte Isolations- und Distanzierungskörper als ein endloser Streifen kostengünstig und einfach herstellbar ii;t und daos dessen Einbringen in die iJpulc cehoti während des Wicklungsvorganges möglich ist. Der axiale Platzbedarf ist geringe, weil der Isolationsstreif on eineThe advantage of the invention is in particular s dariri that the aforesaid insulation and spacer bodies as an endless strip inexpensive and easy to manufacture ii; t and its introduction into the iJpulc cehoti during the winding process is daos possible. The axial space requirement is low because the insulation strip is on a
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kontinuierliche Zwischenschicht zwischen den zu isolierenden und zu distanzierenden Leitern bildet. Die radiale Durchlässigkeit für Feuchtigkeit ist ebenfalls gesichert.forms a continuous intermediate layer between the conductors to be isolated and to be distanced. The radial Permeability to moisture is also ensured.
Es ist zweckmässig, wenn der Isolationsstreifen aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyester-, Epoxi- oder Silikonharz, besteht. Durch diese Zusammensetzung werden gute mechanische und elektrische Eigenschaften gesichert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Isolationsstreifen aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Polyester-,' Epoxi- oder Silikonharz, besteht. Durch die Glasfaserverstärkung erreicht man eine höhere mechanische Festigkeit.It is useful if the insulation strip consists of a Plastic, preferably made of polyester, epoxy or silicone resin. This composition makes them good mechanical and electrical properties secured. It is particularly advantageous if the insulation strip made of a glass fiber reinforced plastic, preferably made of glass fiber reinforced polyester, epoxy or silicone resin. Achieved by the glass fiber reinforcement one has a higher mechanical strength.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Isolationsstreifen aus Klötzen, die mit dünneren, gegenüber denAccording to a preferred embodiment, there is the insulating strip from blocks, those with thinner ones, opposite the
»-er
Klötzen nachgiebigen Verbindungsteilen verbunden und mit
ihnen einstückig sind. Die Klötze nehmen axiale Druckkräfte auf und die dünneren Verbindungsteile ermöglichen eine
einfache Anpassung des Isolationsstreifens der Krümmung
der Leiter. Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die dünneren Verbindungsteile gewellt. Diese Ausführungsform
sichert eine noch leichtere Anpassung des Isolationsstreifens. Gemäss einer weiteren Ausführungsform ist der
Isolationsstreifen als ein gewellter Streifen ausgeführt, wobei, die Nachgi obigke-it dor. fJtrodConn in Richtung der
Krümmung der Leiter grosser ist als diejenige in Axial-"-he
Blocks compliant connecting parts connected and integral with them. The blocks absorb axial compressive forces and the thinner connecting parts allow the insulation strip to be easily adapted to the curvature of the conductor. According to a further embodiment, the thinner connecting parts are corrugated. This embodiment ensures an even easier adaptation of the insulation strip. According to a further embodiment, the insulation strip is designed as a corrugated strip, with the above mentioned. fJtrodConn in the direction of the curvature of the conductor is greater than that in the axial
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richtung der Spule. Diese konstruktive Lösung ist einfach herstellbar.direction of the coil. This constructive solution is easy to produce.
Es ist vorteilhaft j wenn der Isolationsstreifen eine der Krümmung der Leiter hochkantig wenigstens im wesentlichen angepasste Form aufweist. Diese Ausführungsform ermöglicht ein noch leichteres Einbringen des Isolationsstreifens in die Spule. Es ist zweckmässig, wenn sich die Dicke des Isolationsstreifens an den Kontaktflächen mit den Leitern gemessen von äusserem zu innerem Rand ändert, vorzugsweise abnimmt. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass man die durch die Deformation der Leiter entstandenen verschiedenen Abstände der Leiter am inneren und äusseren Rand ausgleichen kann..It is advantageous if the insulation strip is one of the Curvature of the conductors edgewise at least substantially adapted shape. This embodiment enables an even easier introduction of the insulation strip into the coil. It is useful if the thickness of the insulation strip at the contact surfaces with the conductors measured from the outer to the inner edge changes, preferably decreases. The advantage of this embodiment lies in the fact that the deformation of the conductors can be avoided can compensate for different distances between the conductors on the inner and outer edge.
Es ist vorteilhaft, wenn der Isolationsstreifen breiter ist als die zu isolierenden und zu distanzierenden Leiter. • Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass die axialen Distanzen der einzelnen Leiter kleiner sein können, weil der_Isolationsstreifen seitlich die Distanzen zwischen den Leitern vergrössert. Nach einer weiteren Ausführungsform weist wenigstens eine, vorzugsweise beide Kontaktflächen des -InolafcioHonlrerfcni". mil, don f.eiUTii tiiil.onförmige, in Längsrichtung des Isolationsstreifens sich erstreckende Vertiefungen auf, deren Breite wenigstens im wesentlichen der Breite der zu isolierenden und zu distanzierenden Leiter entspricht. Diese nutenförmigen Vertiefungen sichern die Lage der Leiter gegenüber dem Isolationsstreifen. 809818/0654It is advantageous if the insulation strip is wider than the conductor to be isolated and spaced. • The advantage of this configuration is that the axial distances between the individual conductors can be smaller because the insulation strips laterally increase the distances between the conductors. According to a further embodiment, at least one, preferably both, contact surfaces of the -InolafcioHonlrerfcni ". Mil, don f.eiUTii tiiil.on-shaped depressions extending in the longitudinal direction of the insulation strip, the width of which corresponds at least substantially to the width of the conductor to be insulated and spaced These groove-shaped recesses secure the position of the conductors in relation to the insulation strip
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Der Isolations- und Distanzierungskörper kann erfindungsgemäss so hergestellt werden, dass ein Kunststoff, vorzugsweise Polyester-, Epoxi- oder Silikonharzs zwischen geheizten Walzen in die gewünschte Form des Isolations-Streifens geformt und wenigstens teilweise polymerisiert wird. Diese Herstellungsweise des Isolationsstreifens istsehr einfach und wirtschaftlich. Nach einer Ausführungsform werden die Kontaktflächen des Isolationsstreifens mit den Leitern wenigstens teilweise mit einem Klebstoff versehen. Diese Massnahme ermöglicht die gegenseitige Lage der Leiter und des Isolationsstreifens zu sichern, insbesondere "wenn keine nutenförmigen Vertiefungen im Isolationsstreifen verwendet werden. The insulation and spacer bodies according to the invention can be prepared so that a plastic, preferably polyester, epoxy or silicone resin s is formed between heated rolls to the desired shape of the insulation strip and at least partially polymerized. This way of manufacturing the insulation strip is very simple and economical. According to one embodiment, the contact surfaces of the insulation strip with the conductors are at least partially provided with an adhesive. This measure enables the mutual position of the conductors and the insulation strip to be secured, especially if no groove-shaped depressions are used in the insulation strip.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes perspektivisch dargestellt.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown in perspective.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform der Erfindung,1 shows a first exemplary embodiment of the invention,
Fig. 2 die Ausführungsform gemäss Fig. 1, gekrümmt,FIG. 2 shows the embodiment according to FIG. 1, curved,
Fig. 3 eine zweite beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, ■Fig. 3 shows a second exemplary embodiment of the Invention, ■
Fig. 1I eine dritte beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, 1 I shows a third exemplary embodiment of the invention,
Fig. 5 die Ausführungsform gemäss Fig. 4, gekrümmt und mit einem Teil eines Leiters,5 shows the embodiment according to FIG. 4, curved and with part of a ladder,
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Fig. 6 eine vierte beispielsweise Ausführungsform der Erfindung und6 shows a fourth exemplary embodiment of the invention and
Fig. 7 eine fünfte beispielsweise Ausführungsform der Erfindung mit Teilen der Leiter.7 shows a fifth exemplary embodiment of the invention with parts of the ladder.
Gemäss Fig. 1 besteht ein Isolationsstreifen 1 aus Klötzen 2, die mit Verbindungsteilen 3 verbunden sind. Die Verbindungsteile 3sind mit den Klötzen 2 einstückig ausgeführt und sind wesentlich dünner als die Klötze 2. Diese Ausführung gemäss Fig. 1 zeigt eine Lösung, bei der der Isolationsstreifen 1 als ein nicht gekrümmter Streifen mit ebenen dünnen Verbindungsteilen 3 hergestellt ist. Fig. 2 zeigt denselben Isolationsstreifen 1, der jedoch der Krümmung der nicht dargestellten Leiter hochkantig angepasst ist. Es haben sich Falten gebildet, die von innerem 3' zu äusserem Rand 3" der dünnen Verbindungsteile 3 verlaufen.. In diesem Beispiel (Fig. 1 und 2) sind die Verbindungsteile 3 mit unteren Teilen der Klötze 2 verbunden. Der Isolationsstreifen 1 ist aus Polyesterharz hergestellt.According to FIG. 1, an insulation strip 1 consists of blocks 2 connected to connecting parts 3. The connecting parts 3 are made in one piece with the blocks 2 and are much thinner than the blocks 2. This embodiment according to FIG. 1 shows a solution in which the insulating strip 1 is made as a non-curved strip with flat, thin connecting parts 3. Fig. 2 shows the same insulation strip 1, but which is adapted on edge to the curvature of the conductor, not shown is. Creases have formed which run from the inner 3 'to the outer edge 3 "of the thin connecting parts 3. In this example (FIGS. 1 and 2) the connecting parts 3 are connected to lower parts of the blocks 2. Of the Insulation strip 1 is made of polyester resin.
Fig. 3 zeigt einen Isolationsstreifen 4, dessen Verbindungsteile 5 zwischen den Klötzen 2 im wo:;ont;l i «hon diagonal verlaufen und gewellt ausgeführt sind. Die oberen (und unteren) Flächen 2f der Klötze 2 sind mit einem an sich bekannten Klebstoff versehen.Fig. 3 shows an insulation strip 4, the connecting parts 5 between the blocks 2 in where:; ont; li «hon run diagonally and are designed to be corrugated. The upper (and lower) surfaces 2 f of the blocks 2 are provided with an adhesive known per se.
Ein Isolationsstreifen 6 gemäss Fig. 4 und 5 weist Klötze 7 auf, die mit nutenförmigen Vertiefungen 8 versehen sind.An insulation strip 6 according to FIGS. 4 and 5 has blocks 7, which are provided with groove-shaped depressions 8.
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Dadurch entstehen überragende Teile 71 der Klötze 7» die zur seitlichen Halterung von Leitern 11 (Pig. 5) dienen. Der Isolationsstreifen 6 weist Verbindungsteile 9 auf, die etwa in der Mittelebene der Klötze 7 verlaufen. In Fig. 4 ist eine Glasfaserverstärkung des Isolationsstreifens' 6 schematisch dargestellt. Mit der Bezugsziffer 10 ist ein beispielsweiser Verlauf eines Glasfasergewebes gezeigt, mit der Bezügsziffer 10* ein anderer. Fig. 5 stellt den Isolationsstreifen 6 in der der Krümmung des Leiters 11 angepassten Form dar. Am inneren Rand 9' der Verbindungsteile- 9 bilden sich Falten, wobei der äussere Rand 9" gestreckt ist. Der Leiter 11 ist mit einem Kühlkanal 12 versehen. . ■This results in protruding parts 7 1 of the blocks 7 »which serve to hold conductors 11 (Pig. 5) at the side. The insulation strip 6 has connecting parts 9 which run approximately in the center plane of the blocks 7. In Fig. 4, a glass fiber reinforcement of the insulation strip '6 is shown schematically. The reference number 10 shows an example of a course of a glass fiber fabric, the reference number 10 * a different one. 5 shows the insulation strip 6 in the shape adapted to the curvature of the conductor 11. Creases form on the inner edge 9 'of the connecting parts 9, the outer edge 9 "being stretched. The conductor 11 is provided with a cooling channel 12. . ■
Fig. 6 zeigt eine andere beispielsweise Ausführungsform.Fig. 6 shows another exemplary embodiment.
Ein Isolätionsstreifen 13 weist eine Form auf, die der vorausgesetzten Krümmung der Leiter hochkantig angepasst ist. Die Klötze 2 sind mit gewellten Verbindungsteilen Hl verbunden, so dass auch der Isolationsstreifen 13 der Krümmung der Leiter leicht anpassbar ist. Man kann ihn also auch für Spulen mit einem grösseren oder einem kleineren Radius verwenden, als der eigene Radius des Isolationsstreifen 13 ist. Z.B. bei einer Verwendung für eine Spule mit einem kleineren Radius werden sich die Falten am inneren Rand 14f der Verbindungsteile 1*1 yergröesern An insulating strip 13 has a shape which is adapted on edge to the assumed curvature of the conductor. The blocks 2 are connected to corrugated connecting parts Hl, so that the insulation strip 13 can also be easily adapted to the curvature of the conductor. It can therefore also be used for coils with a larger or smaller radius than the own radius of the insulation strip 13. For example, when used for a coil with a smaller radius, the folds on the inner edge 14 f of the connecting parts 1 * 1 yergröesern
und die Falten am aus s er en Rand 1*1" werden wenigstens teilweise gestreckt. -, and the folds on the outer edge 1 * 1 "are at least partially stretched.
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HRC HadenHRC Haden
loH/70loH / 70
AlAl
In Fig. 7 ist ein Isolationsstreifen 16 veranschaulicht, der als ein gewellter Streifen ausgeführt ist. Der Isolationsstreifen l6 ist zwischen zwei Teilen des Leiters einer Spule dargestellt. Die Höhe des Leiters 15 ist am inneren Rand 15' wegen der durch das Biegen des Leiters entstandenen Deformation grosser, als am äusseren Rand 15"· Die Abstände zwischen den inneren Rändern 15' des Leiters 15 sind also kleiner als diejenigen zwischen den äusseren Rändern 15"· Der Isolationsstreifen 16 ist so ausgeführt, dass seine Dicke an den Kontaktflächen mit dem Leiter 15 von äusserem Rand zu innerem Rand 16' abnimmt. Damit wird die sich in radialer Richtung ändernde Höhe des Zwischenraumes zwischen den Teilen des Leiters 15 ausgeglichen. Der Isolationsstreifen 16 ist so ausgeführt, dass er (ähnlieh wie der Isolationsstreifen 13 gemäss Fig. 6) der Krümmung des Leiters 15 wenigstens im wesentlichen, angepasst ist. Die gewellte Form sichert jedoch auch eine leichte Anpassung für den Fall, dass der Radius des Leiters 15 und des vorgefertigten Isolationsstreifens 16 verschieden sind. Die nötige Deformation des Isolationsstroi l'onn 16 int -beim lilnbt'in/'cMi in die ,'!pille wrnoiil. 1 i eh kleiner, als bei einem nicht gekrümmt hergestellten lsolationsstreifen. In Fig. 7, an insulation strip 16 is illustrated, which is designed as a corrugated strip. The insulation strip 16 is shown between two parts of the conductor of a coil. The height of the conductor 15 is greater at the inner edge 15 'than on the outer edge 15 "because of the deformation caused by the bending of the conductor. The distances between the inner edges 15' of the conductor 15 are therefore smaller than those between the outer edges 15 "· The insulation strip 16 is designed in such a way that its thickness at the contact surfaces with the conductor 15 decreases from the outer edge to the inner edge 16 '. The height of the space between the parts of the conductor 15, which changes in the radial direction, is thus compensated for. The insulation strip 16 is designed in such a way that it (similar to the insulation strip 13 according to FIG. 6) is at least essentially adapted to the curvature of the conductor 15. However, the corrugated shape also ensures easy adaptation in the event that the radius of the conductor 15 and the prefabricated insulation strip 16 are different. The necessary deformation of the Isolationsstroi l'onn 16 int -beim lilnbt'in / 'cMi in die,'! Pill wrnoiil. 1 anyway smaller than with a non-curved insulation strip .
Es ist selbstverständlich, dass der Erfindungsgegenstand auf das in der Zeichnung Dargestellte nicht beschränkt ist und dass einzelne Merkmale beliebig kombiniert werden It goes without saying that the subject matter of the invention is not limited to what is shown in the drawing and that individual features can be combined as desired
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können. Die GlasfaserverStärkung kann auch anders ausgeführt sein als in Fig. 4 gezeigt. Anstelle der gezeigten blanken Leiter können auch isolierte Leiter verwendet werden. can. The fiberglass reinforcement can also be carried out differently as shown in FIG. Instead of the bare conductors shown, insulated conductors can also be used.
Zur axialen Isolierung und Distanzierung der Leiter von Spulenj insbesondere von zylindrischen Spulen für Induk- ■ tionstiegelöfen, kann man erfindungsgemäss auch zwei oder mehrere Isolationsstreifen verwenden, die gleichartig öder verschieden ausgeführt und nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sind.· Der gewellte Streifen 16 kann selbstverständlich auch eine andere Form aufweisen als dargestellt. For the axial insulation and spacing of the conductors from coils, in particular from cylindrical coils for induction ■ tion crucible furnaces, you can according to the invention also two or use several insulation strips that are equally desolate differently designed and arranged side by side and / or one above the other. The corrugated strip 16 can of course also have a different shape than shown.
Die Herstellung des Isolationsstreifens erfolgt vorteilhaft durch an sich bekanntes Walzen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Glasgewebeband oder mehrere Glasgewebebänder mit Harz (z.B. mit Polyester-, Epoxi- oder Silikonharz) getränkt und dann zwischen geheizten Walzen geformt und wenigstens teilweise polymerisiert. Die Polymerisation kann in einem geheizten Raum beendet werden.The production of the insulation strip is advantageous by rolling known per se. According to a preferred embodiment, a glass fabric tape or several glass fabric tapes are used impregnated with resin (e.g. with polyester, epoxy or silicone resin) and then between heated rollers molded and at least partially polymerized. The polymerization can be completed in a heated room.
Die Verbindung des Isolationsstreifens mit den Leitern mittels eines Klebstoffs sichert die gegenseitige Lage in den Kontaktflächen.The connection of the insulation strip with the conductors by means of an adhesive secures the mutual position in the contact surfaces.
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