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Verfahren zur Isolierung und Distanzierung der Leiter
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von Spulen und Isolier- und Distanziermittel zur Durchführung des
Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Isolieruiig
und Distanzierung der Leiter von Spule, insbesondere von Spulen für Induktionstiegelöfen,
und auf Isolier- und Distanziermittel zur Durchführung des Verfahrens.
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Es ist bereits bekannt, die Leiter von grossen Spulen, insbesondere
von zylindrischen Spulen für lnduktionstiegelschmelzöfen, mit einzelnen Isolierklötzen
in axialer Richtung zu distanzieren, die in bestimmten Abständen zwischen die Leiter
eingelegt werden (s. z.B. Prospekt: "Induktives Schmelzen BBC Brown, Boveri &
Cie., AktiengesellschaCt Mannheim - Dortmund, undatiert, Seite 6, Fig. 7). Das Einbringen
der Bötze wird mit einer üblichen Umwicklung der Leiter mit einem Isolierband kombiniert.
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Die Klötze ;olletl axiale Drückkräfte aufnehem und gleichzeitz radialen
Durchtritt von Stoffe,n in flüssigen, dampf-oder gasförmigen Zustand, insbesondere
Feuchtigkeit, ermöglichen. Das Einbringen der einzelnen Klötze zwischen die Leiter
ist jedoch aufwendig und man muss zusätzliche Massnahmen treffen, um die Lage der
Klötze zu sichern, z.B. indem die Klötze mit den Leitern bzw. deren Isolation verklebt
werden.
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Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Isolierung
und Distanzierung der Leiter von Spulen, insbesondere von Spulen für Induktionstiegelöfen,
und Iso-lier- und Distanziermittel zur Durchführung-des Verfahrens zu schaffen,
die die Nachteile des Bekannten nicht aufweisen und mit einfachen Mitteln eine Isolierung
der ganzen Ob-erfläche der Leiter und eine die Durchlässigkeit sichernde Distanzierung
der Leiter ermöglichen.
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Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
der Leiter mit einem Isolierband und einem Distanzierband bzw. einer Kombination
beider Bandtypen umwickelt wird, wobei die Umwickluig mit dem Isolierband mit einer
Ueberlappung und die Umwicklung mit dem Distanzierband mit in axialer Richtung des
Leiters liegenden Zwischenräumen durchgeführt wird.
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Der Vorteil der Erfindung besteht insbesorllere darin, dass die genanrlte
Umwicklung mit dem Isolierband eine Isolierung der Leiter mit Ueberlappung und die
Umwicklung mit dem Distanzierbaiid eine durchlässige Distanzierung ULl Leitet sichern,
weil zwischen den nicht überlappten Umwicklungen mit dem Distanzierband Zwischenräume
frei bleiben, die dem Durchtritt der Gase, Dänipfe oder Flüssigkeiten dienen und
dass ferner in axialer Richtung der Spule weniger Platz benötigt wird, ohne dass
sich die Isolationseigenschaften nachteilig verändern.
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Nach einer Ausgestaltung wird der Leiter zuerst mit dem Isolierband
und in einem weiteren Wickelvorgang mit dem Distanzierband gleich- oder gegensinnig
umwickelt. Dieses Verfahren kann mit den einfachsten an sich bekannten Umwickelmaschinen
durchgeführt werden, und zwar am zweckmässigsten gerade unmittelbar vor dem Formen
der Leiter zu einer Spule. Nach einer weiteren Ausführungsform wird der Leiter mit
dem Isolierband und dem Distanzierband gleichzeitig umwickelt. Dieses Verfahren
ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Umwickelmaschine zur Verfügung steht,
die ein gleichzeitiges Umwickeln mit zwei oder mehreren Bändern ermöglicht, die
auf zwei oder meheren Vorratsrollen getrennt an dem Wickelkopf der Maschine angeordnet
sind.
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Es ist zweckmässig, wenn der Leiter mit dem Isolierband umwickelt
wird, das mit dem Distanzierband verbunden ist, vorzugsweise sind die beiden Bandtypen
zusammen zu verkleben. Dieses VerLallrerl ist auch für ein manuellel Ullwickeln
geeignet, wobei für das Isolierband und das Distanzierbarl(i verschiedne Materialien
verwendet werden können. Nach einer weiteren Ausführungsform wird der Leiter mit
dem einstückig mit dem Distanzierband ausgeführten Isolierband umwickelt.
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Isolier- und Distanziermittel zur Durchführung des Verfahrens sind
zweckmässig durch ein Isolierband und ein Distanzierband gebildet, die vorteilhaft
verbunden, vorzugsweise mittels Bindemittel zusammengeklebt sind.- Nach einer Weiteren
Ausführungsform bestehen sie aus einem vorzugsweise glasfaserverstärkten Kunststoff,
mit Imprägnier-bzw. Biridenittel auf der Basis von Polyester-, Epoxid-oder Silikonharz,
wobei das Bindemittel bereits ausgehärtet oder sich im B-Zustand befindet. Diese
Materialien sichern gute elektrische und mechanische Eigenschaften der Bänder. Das
Isolierband und das Distanzierband können aus verschiedenen Materialien bestehen.
Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass für das Distanzierband ein weniger elastisches
Material gewählt werden kann, als das Material des Isolierbandes.
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In der Zeichrlur,g sind AusführunEsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
vereinfacht wiedergegeben.
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Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Leiter, der zuerst
mit einem Isolierband und danach rnit einem Distanzierband urnwickelt ist, Fig.
2 einen Längsschnitt durch einen Leiter, der gleichzeitig mit einem Isolierband
und einem-Distanzierband umwickelt ist, Fig. 3 einen Längsschnitt durch zwei aufeinander
liegende Windungen eines Leiters, der mit zusainnjengeklebt Isolier- und Distanzierbändern
umwickelt ist und Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Leiter, der mit einem einstückig
ausgeführten Isolier- und Distanzierband umwickelt ist.
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Gemäss Fig. 1 ist ein Leiter 1 einer Spule, vorzugsweise einer Spule
für Induktionstiegelöfen, mit einem Isolierband 2 umwickelt. Die Steigung a der
Umwicklung mit dem Isolierband 2 ist kleiner als die in axialer Richtung des Leiters
1 gemessene Breite b des Isolierbandes 2. Somit erreicht man die Ueberlappung c
des Isolierbandes 2, sodass der Leiter 1 vorteilhaft in einerll Wickelvorgang auf
der
ganzen Oberfläche isoliert ist. In einem weiteren Wickelvorgang, wird auf dem isolierten
leiter 1 ein Distanzierband 3 ko-ntinuieilich in bezug auf den Wickelsinn des Isolierbandes
2 gleich- oder gegensiiix1ig aufgewickelt. Die Steigung d der Umwicklung mit dem
Distanzierband 3 ist grösser als die in axialer Richtung des Leiters 1 geinessene
Breite e des Distanzierbandes 3. Auf diese Weise erreicht man zwischen den einzelnen
Umwicklungen mit dem Distanzierband 3 Zwischenräunle 5, deren in axialer Richtung.
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des Leiters 1 gemessene Breite f gemäss den Anforderungen auf die
Durchlässigkeit gewählt werden kann. Es ist selbstverständlich, dass die Breite
f der Zwischenräume 5 nicht zu gross sein darf, damit keine Gefahr besteht, dass
die Zwischenräume 5 mit der nächsten Umwicklung mit dem Distanzierband 3 verstopft
werden.
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Fig. 2 zeigt den Leiter 1, der mit dem Isolierband 2 und einem Distanzierband
3' gleichzeitig umwickelt wurde. Die Steigungen a des Isolierbandes 2 und d des
Distanzierbandes 3' sind also gemäss Pig. 2 gleich.
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Die Ausführungsform gemäss Fig. 3 zeigt ein Isolierband 2' und ein
Distanzierband 3 ", die zusammengeklebt sind. Das Isolierband 2' besteht z.B. aus
einem Polyester- oder Poly-.
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carbonatfilm und das Distanzierband 3'' aus einem dichten Glasgewebe.
Beide Bänder 2', 311 sind mit einem Epoxidharz
zusammengeklebt.
In Fig. 3 sind zwei aufeinander liegende Windungen des Leiters 1 dargestellt, so
elass auch die gegenseitige Abstützung der Umwicklungen mit dem Distanzierband 3''
gut sichtbar ist.
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Fig. 4 zeigt eine Umwicklung mit einem einstückig ausgeführten Isolier-
und Distanzierband 4. Es besteht aus einem Isolierteil 4' und einem Distanzierteil
4'. Die beispielsweise Ausführungsform des Isolier- und Distanzierbandes 4 gemss
Fig. 4 besteht aus einem Glasgewebeband mit einseitig eingewebtem Wulst.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf das in der Zeichnung Dargestellte
selbstverständlich nicht beschränkt. So könnte an Stelle einer einfachen Umwicklung
mit dem Isolierband 2 gemäss Fig. 1 auch eine mehrfache Umwicklung Verwendung finden.
Die Isolier- und Distanzierbänder 2, 3' (Fig. 2), 2'; 3" (Fig. 3) bzw. LI (Fig.
4) können auch auf einen schon isolierten Leiter 1 aufgewickelt werden. Die Isolier-
und Distanzierbänder 2, 2', 3, 3', 3" und 4 können auch aus anderen an sich bekannten
Materialien bestehen als beschrieben.
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Bezeichnungsliste 1 = Leiter einer Spule 2, 2' = Isolierband 3, 3',
3" = Distanzierband 4 = Isolier- und Distanzierband 4' = Isolierteil des Bandes
4 4" = Distanzierteil des Bandes 4 5 = Zwischenräume a = Steigung des Isolierbandes
2 b = Breite des Isolierbandes 2 c = Ueberlappung des Isolierbandes 2 d = Steigung
des Distanzierbandes .3, 3' e = Breite des Distanzierbandes 3, 3' f = Breite der
Zwischenräume 5 (b, c, e, f in axialer Richtung des Leiters 1 gemessen)