DE2713566C2 - - Google Patents

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DE2713566C2
DE2713566C2 DE19772713566 DE2713566A DE2713566C2 DE 2713566 C2 DE2713566 C2 DE 2713566C2 DE 19772713566 DE19772713566 DE 19772713566 DE 2713566 A DE2713566 A DE 2713566A DE 2713566 C2 DE2713566 C2 DE 2713566C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vakuum-Druck- Imprägnierung von für die Wicklungen von elektrischen Maschinen bestimmten Leitern, bestehend aus
  • a) Umwickeln des Leiters mit isolierendem Gewebe, wie Glimmerband oder dgl., das durch eingelegte Verstärkungsfasern und/oder anschließendes Umwickeln mit Verstärkungsfasern, wie Glasfasern enthaltendes Bindeband, verstärkt sein kann,
  • b) Einbringen des umwickelten Leiters in ein Vakuum,
  • c) Eintauchen des umwickelten Leiters in ein aushärtbares Isolierharz,
  • d) Unterdrucksetzen des Harzes,
  • e) Herausnehmen des Leiters aus dem Harz und
  • f) Einbringen des mit der harzgetränkten Umwicklung versehenen Leiters in eine das Harz aushärtende Umgebung bis zur Aushärtung des Harzes.
Ein derartiges Verfahren ist aus dem DE-Buch "Die Isolierstoffe der Elektrotechnik", v. W. Oburger, Springer Verlag Wien 1957, Seiten 331 bis 333 im wesentlichen bereits bekannt.
Das eingangs genannte Verfahren zur Vakuum-Druck-Imprägnierung von für die Wicklungen von elektrischen Maschinen bestimmten Leitern ist jedoch insofern noch nachteilig, als diese Leiter wegen der notwendigen Anwärmung zur Aushärtung des Harzes zum einen verhältnismäßig viel Energie erfordern, zum anderen aber auch durch die Ausdehnung des Kupfers während der Anwärmung und der nachfolgenden Kontraktion während der Abkühlung in dem Harz mechanische Überbeanspruchungen auftreten können, die dessen elektrische Eigenschaften möglicherweise nachteilig beeinflussen.
Eine ohne Erwärmung auskommende Aushärtung mit Hilfe von UV-Licht oder mit Hilfe von Elektronenstrahlen wiederum ist deshalb von Nachteil, weil sie nur begrenzte Tiefen erreicht.
Aus der US-PS 28 95 950, Spalte 1, Abs. 1 sind anaerob härtende Harze bekannt. Dabei handelt es sich um solche Harze, die bei Anwesenheit von Sauerstoff nicht aushärten, aber dann aushärten, wenn sie zwischen zwei für Sauerstoff undurchlässige Oberflächen angeordnet werden. Anaerobe Harze werden daher allgemein als Klebstoffe verwendet. Die Ver­ wendung dieser an sich bekannten anaerob härtenden Harze auf dem Gebiet der Elektro-Tränklacke und insbesondere die Verwendung derartiger Harze beim Vakuum-Druck-Imprägnieren ist jedoch nicht bekannt und auch nicht nahegelegt, zumal der Durchschnittsfachmann erwarten mußte, daß diese Harze im Vakuum, d. h. in einer Umgebung mit stark reduziertem Sauerstoffgehalt, aushärten.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, daß die für die Erwärmung notwendigen Energien eingespart werden können, das außerdem die Belastung der Isolierung durch den Aushärtewärmezyklus entfällt, und daß in allen Bereichen der Isolierung eine homogene Aushärtung erreicht wird.
Die Lösung der Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs erreicht.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Kennzeichnungsteilen der Unteransprüche zu entnehmen.
Vorteilhaft ist bei dieser Verfahrensweise, daß die Erwärmung des Harzes sowie auch des Kupfers in einem Aushärteofen entfällt, mechanische Beanspruchungen des Harzes durch Ausdehnung des Kupfers während der Aushärtung und nachfolgende Kontraktion während der Abkühlung tritt nicht mehr auf. Trotz dieser Vorteile sind die elektrischen Eigenschaften mit denen von wärmeaushärtbaren Harzen vergleichbar, mit Ausnahme von Hochspannungsanwendungen.
Im Gegensatz zu durch Elektronenstrahlen oder durch UV-Licht ausgehärteten Harzen härten anaerobe Harze unter einer Gasaushärtung bis in Tiefen von 25 cm oder mehr, so daß bei den hier vorgesehenen Anwendungsfällen in allen Bereichen der Isolierung eine homogene Aushärtung erreicht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische, geschnittene Ansicht eines mit einem anaeroben Harz imprägnierten isolierten Leiters; und
Fig. 2 ein Diagramm eines Gerätes zur fortlaufenden Beschichtung eines Drahtes unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Fig. 1 ist ein Leiter 1 mit zahlreichen Schichten aus Glimmerbandisolation 2 und einer Schicht einer gewebten organischen Bandisolation 3 bedeckt, die die Glimmerisolation an Ort und Stelle festhält. Ein anaerobes Harz 4 imprägniert die Isolation und bildet eine äußere Beschichtung.
In Fig. 2 läuft ein Leiter 5 von einer Rolle 6 in ein Bad 7 mit einem anaeroben Harz 8. Der Draht läuft dann über eine Scheibe 9 in einen geschlossenen Tank 10. Ein inertes Gas fließt von einer Leitung 11 in den Tank. Während der Draht über in dem Tank angeordnete Scheiben 12 läuft, wird er ausgehärtet. Der Draht verläßt dann den Tank und wird auf einer Rolle 13 aufgewickelt.
Ein anaerobes Harz ist ein Harz, das bei Anwesenheit von Sauerstoff nicht aushärtet, aber bei Raumtemperatur aushärtet, wenn es zwischen sauerstoffundurchlässige Oberflächen gebracht wird. Lösungsmittelfreie anaerobe Harze werden für sogennte VPI- Verfahren benötigt. Die meisten anaeroben Harze sind Acryle, die durch Hinzufügung durch eine Doppelbindung polymerisieren. Allgemein verwendete anaerobe Acrylharze umfassen Tetraäthylenglykoldimethacrylat und Tetraäthylenglykoldiacrylat. Ein anaerobes Acrylharz kann ein reaktives Comonomer enthalten, wie Äthylmethacrylat, Styrol oder 2-Äthylhexylacrylat. Ein organischer Peroxidkatalysator für freie Radikale, wie Cumenhydroperoxid oder T-butylperbenzoat wird oft verwendet, um die Aushärtung einzuleiten. Ein Beschleuniger, im allgemeinen ein tertiäres Amin wie N,N-dimethyl-p-toluidin und ein Coaccelerator, gewöhnlich ein organisches Sulfimid wie benzoisches Sulfimid kann vorhanden sein, um die Aushärtezeit zu vermindern. Der Katalysator für freie Radikale kann mit einem Stabilisator für freie Radikale wie Hydrochinon stabilisiert werden. Es gibt viele US-Patentschriften, die sich mit anaeroben Harzen befassen und viele der dort beschriebenen anaeroben Harze können gemäß der Erfindung verwendet werden. Es sei in diesem Zusammenhang auf die US-Patentschriften 36 16 040, 36 34 379, 37 75 385, 38 55 040, 38 80 956, 30 41 322, 31 25 480, 32 03 941, 33 00 547, 34 19 512, 28 95 950, 30 43 820, 30 46 262, 32 18 305, 34 35 012 und 37 20 656 verwiesen.
Der Leiter besteht vorzugsweise aus Kupfer. Dieses Material wird am häufigsten mit einer elektrischen Isolation versehen und es ist bekannt, daß Kupfer die Aushärtung von anaeroben Harzen beschleunigt. Doch können auch andere Metalle verwendet werden.
Die Hauptisolation ist vorzugsweise Glimmer, insbesondere für Hochspannungsanwendungen, da Glimmer ausgezeichnete elektrische Eigenschaften besitzt. Glas, Asbest, Nomex (ein Polyamid, das von der Firma Dupont verkauft wird und wahrscheinlich aus Metaphenyldiamin und Isophthalylchlorid besteht) und andere Isolationsarten könnten in gleicher Weise verwendet werden, entweder allein oder gemischt oder in Mischungen mit Glimmer. Die Glimmerisolation wird gewöhnlich mit einer Polyesterrückenschicht hergestellt, um das Glimmermaterial zusammenzuhalten. Die Isolation kann in Form eines Bandes vorliegen, das um den Leiter herumgewickelt wird, wobei die Menge der Isolation vom Spannungsabfall über der der Isolation abhängt. Die Glimmerisolation wird vorzugsweise mit etwa 3 - 30% (besonders günstig ist ein Gew.-%-Bereich von etwa 5 bis etwa 12, basierend auf dem Glimmergewicht) eines Polymers imprägniert, das mit dem anaeroben Harz zusammen reagiert, um eine bessere Bindung sicherzustellen. Polyester, Acryle, Polybutadiene oder andere ungesättigte Monomere können ebenfalls als koreaktive Harze verwendet werden.
Der VPI-Prozeß ist das vorzugsweise Verfahren zur Isolation eines Leiters, da dieser Prozeß sehr wenige Luftspalte in der Isolation zurückläßt, jedoch können auch andere Verfahren angewendet werden. Der umwickelte Leiter wird in einem Tank angeordnet, der dann evakuiert wird. Das anaerobe Harz wird unter Druck zugeführt, gewöhnlich unter einem Druck von zumindest etwa 3,17 bar, obwohl Drücke von etwa 6,2 bis etwa 6,9 bar vorzuziehen sind. Das Harz sollte die Isolierung sättigen. Typischerweise wird die Isolierung etwa 5 etwa 35% (Gew.-% basierend auf dem Gewicht der Isolation) an anaerobem Harz enthalten, obwohl ein Anteil von etwa 20 etwa 30% vorzuziehen ist. Dem Harz wird ermöglicht, von dem umwickelten Leiter abzulaufen und dann ausgehärtet, indem es mit einem Gas in Kontakt gebracht wird, das keinerlei wesentliche Mengen an Sauerstoff enthält. Dies kann in dem gleichen Tank erreicht werden, jedoch kann auch der umwickelte Leiter in einem anderen Tank ausgehärtet werden. Stickstoff, Kohlendioxid, oder auch Mischungen dieser zwei Gase werden besonders vorgezogen, da sie billig, sicher und leicht zu handhaben sind, jedoch sind auch andere inerte Gase (ausgenommen Sauerstoff) anwendbar. Es wurde gefunden, daß bei Anwendung von Stickstoff zum Aushärten eines Acrylharzes die Aushärteraten optimal sind bei einer Stickstoffströmungsrate von etwa 6 - 20 l/min.
Beispiel 1
Die folgende Tabelle gibt verschiedene Zusammensetzungen für anaerobe Harze, die hergestellt und dann hinsichtlich ihrer Gelzeit und Lagerstabilität getestet wurden.
Proben von den obigen Harzen wurden auf ungefähr 50 g begrenzt, und zwar wegen der während der Aushärtung erzeugten hohen exothermen Wärme. Die Lagerstabilitätsteste, die die Lagerzeit bis zum Auftreten einer sichtbaren Gelierung feststellen, wurden an Proben durchgeführt, die aus etwa 50 g des Harzes bestanden, die in Glas- oder Polyäthylenbehältern mit einem Inhalt von 0,12 l gelagert wurden. Wegen der unsicheren Effekte von fluoreszierender Beleuchtung in dem Laboratorium auf die Harzstabilitäten wurden die Proben in Dunkelheit gelagert. In periodischen Zeitabständen wurden die Gelzeiten (unter N₂-Gasströmung) an den Proben festgestellt, um die verbliebene Aushärtereaktivität während der Lagerung zu überprüfen.
Die Messungen der Gelzeit (das ist die Zeit, die erforderlich ist, damit ein sichtbares Gelieren auftritt) wurden an 10-g- Proben in Aluminiumtellern mit einem Durchmesser von 5 cm durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß das gewöhnliche Laboratoriumsvakuum nicht ausreichte, um die Proben innerhalb einer vernünftigen Zeit zu gelieren. Jedoch wurde eine schnelle Gelierung durch Anordnen der Proben in einem Trockner und durch Hindurchführen von Stickstoff durch den Trockner erreicht. Die folgende Tabelle gibt die Ergebnisse der Testung des Harzes Nr. 10 wieder
Am Ende der 24 Stunden wurde eine sehr geringe Gelierung (ungefähr 7% des Harzes) am Boden des Aluminiumtellers an der Probe, die im Vakuum angeordnet war, beobachtet.
Die folgende Tabelle gibt die Ergebnisse von ähnlichen Testen wieder, die an dem Harz Nr. 9 durchgeführt wurden.
Unter Druck stehendes CO₂ mit 3,4 bar erzeugte ebenfalls eine schnelle Aushärtung. Statischer Stickstoff oder Kohlendioxid unter Druck führten zu einer langsameren Aushärtung als sie unter einer Stickstoffströmung oder bei Kohlendioxid bei atmosphärischem Druck auftritt, erfordert aber geringere Mengen an Gas.
Bei Anwendung ähnlicher Verfahren wurde der Effekt der Stickstoffströmungsrate auf das Harz Nr. 9 festgestellt. Die folgende Tabelle gibt die Ergebnisse wieder.
Die obige Tabelle zeigt, daß eine Strömungsrate von etwa 6 - etwa 20 lpm einen kritischen Wert darstellt, um eine schnelle Aushärtung bei einem Druck von ungefähr einem bar zu erhalten.
Beispiel II
Leistungsfaktordaten wurden für Glimmerzusammensetzungen erhalten, die mit den vielversprechendsten anaeroben Harzen imprägniert waren, nämlich mit den Harzen Nr. 8 und 9. Zwei Arten von Zusammensetzungen wurden hergestellt, eine (Probe A) wurde dadurch hergestellt, daß ein anaerobes Harz auf ein Stück "rohes" Glimmerpapier ("Cogemica", verkauft von Cogebi Co.) aufgebürstet wurde, das eine Größe von etwa 20×20 cm und eine Dicke von 0,5 mm aufwies, während die andere Probe (Probe B) dadurch hergestellt wurde, daß die anaeroben Harze auf ein polyesterimprägniertes Glimmerband aufgebürstet wurden, das sechs Schichten dick (d. h., drei halbüberlappende Umwicklungen) auf Kupferrohren (20 cm lang, 1,3 cm äußerer Durchmesser) aufgewickelt war. Wegen der sehr flüssigen Eigenschaft (<3,0 · 10-3 Pa · s) dieser anaeroben Harze wurde eine schnelle und vollständige Durchdringung dieser Glimmerprodukte beobachtet.
Die Proben wurden unter einem N₂-Strom (13,0 l/min) bei Raumtemperatur geliefert und es wurde bemerkt, daß die Kupferrohrproben schnelle Gelierung unter diesen Umständen zeigten (d. h. <30 min). Um das Ausmaß der Aushärtung der aneroben Harze in diesen Zusammensetzungen und die bestehende oder nicht bestehende Notwendigkeit für eine Wärmenachbehandlung dieser Materialien zu ermitteln, wurde beschlossen, einen Satz dieser Proben vier Stunden lang bei einer Temperatur von 135°C auszuhärten, nachdem die anfängliche Aushärtung bei Raumtemperatur stattgefunden hatte. Es wurde angenommen, daß ein Vergleich der elektrischen Daten, die von diesen zwei Probensätzen erhalten würden, festlegen würden, ob eine zusätzliche Wärmebehandlung notwendig ist, um eine volle Aushärtung dieser anaeroben Materialien zu erhalten.
Leistungsfaktormessungen wurden bei 25°C und 150°C durchgeführt. Die Kupferrohrproben wurden auch bei 1, 1,5 und 2 kV bei beiden Temperaturen untersucht, um die Einflüsse der Spannung auf die Leistungsfaktorwerte dieser Glimmerzusammensetzungen zu ermitteln.
Die Leistungsfaktordaten, die bei Kupferrohren erhalten wurden, die mit dem Glimmerband der Probe B umwickelt und mit zwei der anaeroben Harze imprägniert waren, sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Die Ergebnisse mit dem Harz Nr. 9 bei 150°C zeigen, daß die Probe, die nach der anfänglichen Aushärtung keinerlei Wärmebehandlung unterworfen wurde, geringfügig höhere Leistungsfaktorwerte aufwies, als die Probe, die einer Wärmebehandlung ausgesetzt worden war. Jedoch zeigten beide Proben ähnliche Leistungsfaktorwerte bei 25°C.
Bei dem Harz Nr. 8 zeigte die Probe mit der zusätzlichen Wärmebehandlung etwas höhere Leistungsfaktorwerte bei 150°C, als die Probe, die diese zusätzliche Aushärtung nicht aufwies. Die Raumtemperaturwerte für beide Proben blieben jedoch die gleichen. Aufgrund dieser Daten ist es schwer, festzustellen, ob eine zusätzliche Wärmenachbehandlung für diese anaeroben Materialien notwendig ist, um eine volle Aushärtung zu erreichen. Jedoch mag bedeutsam sein, daß bei allen vier Proben sehr ähnliche Raumtemperatur-Leistungsfaktorwerte sich ergaben.
Obwohl kein Versuch gemacht wurde, das optimale Glimmerband für diese anaeroben Imprägnierungsmittel festzustellen, wurden die Leistungsfaktorwerte bei diesen Zusammensetzungen unter Verwendung des Glimmerbandes Probe B nicht als übermäßig hoch angesehen. Obwohl die Werte (d. h. 32-37% bei 150°C und 2 kV) für Hochspannungsanwendungen unannehmbar hoch wären, wären sie geeignet für die Isolierung von Niederspannungsanlagen (z. B.<13,8 kV).
Messungen der dielektrischen Festigkeit wurden für Glimmerzusammensetzungen durchgeführt, die mit der Probe A hergestellt und mit dem Harz Nr. 8 imprägniert wurden. Die Proben wurden unter einem aliphatischen Kohlenwasserstoff-Transformatoröl getestet, das von der Westinghouse Electric Corp. unter dem Handelsnamen "WEMCO C" verkauft wird. Die Testungen fanden bei Raumtemperatur unter Anwendung eines Spannungsanstiegs von 1 kV/s statt. Daten für Leistungsfaktor und dielektrische Konstante wurden für Zusammensetzungen der Probe A unter Anwendung des Harzes Nr. 10 erhalten und sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.
Wiederum scheint ein interessanter Unterschied zwischen der Probe, die die zusätzliche Wärmebehandlung erhielt, und der ohne die zusätzliche Wärmebehandlung vorzuliegen. Der Leistungsfaktor der bei Raumtemperatur ausgehärteten Probe, gemessen bei 150°C, war viel niedriger, als der der anderen Probe. Die Gründe für diese Unterschiede sind z. Z. noch nicht ganz klar. Jedoch besitzen beide Proben ausreichend niedrigen Leistungsfaktor sowie annehmbare Werte für die dielektrische Konstante für Isolationen bis zu Spannungen von etwa 13,8 kV.
Die folgende Tabelle zeigt die dielektrische Festigkeit für die zwei Proben, die in der vorstehenden Tabelle verwendet wurden. Die Messungen wurden bei einer N₂-Strömungsrate von 13,0 lpm unter "WEMCO C"-Öl bei 25°C bei Anwendung eines Spannungsanstieges von 1 kV/s durchgeführt. Beide Zusammensetzungsproben wurden für die vorstehenden Leistungsfaktormessungen benutzt und unterlagen vermutlich einer Temperatur von 150°C während einer Stunde, bevor sie hinsichtlich ihrer dielektrischen Festigkeit untersucht wurden.
Die Probe, die die zusätzliche Aushärtung bei erhöhter Temperatur aufwies, scheint etwas höhere dielektrische Festigkeit zu besitzen, als die bei Raumtemperatur ausgehärtete Probe. Jedoch scheinen beide Zusammensetzungen höhere dielektrische Festigkeiten aufzuweisen, als mit Epoxiharz imprägnierte Glimmerzusammensetzungen gleichartiger Dicke. Typischerweise zeigen Epoxiglimmerzusammensetzungen Werte von 15,4-23,6 kV/mm verglichen mit 27,6-35,4 kV/mm für Proben aus anaerobem Harz.
Beispiel 3
Um die Bedeutung der Aushärtung dieser Harze unter einer N₂- Strömung zu illustrieren, wurde das folgende Experiment durchgeführt. Vier Kupferröhren wurden mit Glimmerband der Probe B, wie vorstehend beschrieben, umwickelt. Ein Satz (zwei) dieser Proben wurde mit Harz Nr. 5 und der andere Satz mit Harz Nr. 8 imprägniert. Jeweils einem Rohr eines jeden Satzes wurde ermöglicht, in einer N₂-Strömung (Strömungsrate 13 lpm) während 32 Stunden auszuhärten. Danach wurden beide Sätze zwei Wochen lang in Luft belassen. Die Aushärtebedingungen und der Harzrückstand für jede dieser Proben ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
Die Harze waren zwei Monate lang bei Raumtemperatur in Polyäthylenflaschen gelagert worden, bevor sie benutzt wurden. Das "Ablaufen" des Harzes von den Proben, die unter N₂ ausgehärtet wurden, wurde als vernachlässigbar gefunden.
Leistungsfaktormessungen bei 1 kV wurden dann an diesen vier Proben bei 25°C durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Die Proben B2 und B3, die in einem N₂-Strom aushärten konnten, zeigten viel niedrigere Leistungsfaktorwerte, als die Proben, die in Luft belassen wurden. Dies ist nicht so überraschend, da die letzten zwei Proben noch sehr klebrig waren, selbst nach zwei Wochen. Die anderen Proben waren fest und klebfrei nach wenigen Stunden in N₂.
Um die mangelnde Aushärtung der Proben B1 und B4 zu erläutern, wurden alle vier Proben drei Tage lang bei 150°C nachgehärtet und die Leistungsfaktorwerte erneut bei 25°C und auch bei 150°C gemessen. Diese Daten sind ebenfalls in der obigen Tabelle wiedergegeben. Bei Raumtemperatur ergaben alle vier Proben ähnliche Werte (zwischen 1,2 und 1,8%), ebenso bei 150°C (23,1-30,2%).
Somit zeigt sich, daß die Proben, die der N₂-Strömung ausgesetzt wurden, vollständiger ausgehärtet waren, als die beiden Proben, die in Luft belassen wurden.
Für einen typischen Motor der Klasse F erschien eine zusätzliche Wärmebehandlung des Materials nicht erforderlich, da eine volle Aushärtung erreicht werden konnte, nachdem die Spulen in einen Stator gewickelt wurden, da die Betriebstemperatur des Motors hoch genug liegt, um eine volle Aushärtung zu ermöglichen.
Auch könnte das Wickeln von nur teilweise ausgehärteten Spulen (unter der Voraussetzung, daß das Harz nicht mehr klebt) von Vorteil sein, da die Glimmerisolation noch ein gewisses Maß an günstiger Flexibilität behalten würde. Herkömmlich hergestellte Spulen sind manchmal etwas steif und daher schwierig aufzuwickeln, ohne daß die Isolierung bricht.

Claims (13)

1. Verfahren zur Vakuum-Druck-Imprägnierung von für die Wicklungen von elektrischen Maschinen bestimmten Leitern, bestehend aus
  • a) Umwickeln des Leiters mit isolierendem Gewebe, wie Glimmerband oder dgl., das durch eingelegte Verstärkungsfasern und/oder anschließendes Umwickeln mit Verstärkungsfasern, wie Glasfasern enthaltendes Bindeband, verstärkt sein kann,
  • b) Einbringen des umwickelten Leiters in ein Vakuum,
  • c) Eintauchen des umwickelten Leiters in ein aushärtbares Isolierharz,
  • d) Unterdrucksetzen des Harzes,
  • e) Herausnehmen des Leiters aus dem Harz und
  • f) Einbringen des mit der harzgetränkten Umwicklung versehenen Leiters in eine das Harz aushärtende Um­ gebung bis zur Aushärtung des Harzes,
dadurch gekennzeichnet, daß ein anaerob härtendes Harz verwendet wird, die Verfahrenschritte c, d und e in Anwesenheit von Sauerstoff erfolgen, und die im Ver­ fahrensschritt f genannte Umgebung eine sauerstoffreie gasförmige Atmosphäre darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmige Atmosphäre aus Stickstoff und/oder Kohlendioxid besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das anaerobe Harz ein Acrylharz ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Verfahrensschritte d und/oder f verwendete Druck zwischen 3,2 und 7,0 bar liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das anaerobe Harz lösungsmittelfrei ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das anaerobe Harz einen Beschleuniger enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleuniger aus benzoischem Sulfimid besteht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als anaerob härtendes Harz ein mit Styrol modifiziertes Acrylharz verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des anaeroben Harzes zwischen 5 und 35%, vorzugsweise zwischen 20 und 30% (Gew.%, basierend auf dem Gewicht der Isolation) beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung Glimmer umfaßt und daß die glimmerhaltige Isolierung mit 3 bis 30%, vorzugsweise 5 bis 12% (Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Isolierung) eines mit dem anaeroben Harz koreaktiven organischen Harzes, wie Polymer oder ein ungesättigtes Monomer benutzt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das anaerobe Harz als Beschleuniger ein tertiäres Amin, z. B. N,N-dimethyl-p-toluidin enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das anaerobe Harz einen organischen Peroxid-Katalysator für freie Radikale, wie Cumenhydroperoxid oder T-butylperbenzoat, enthält, wobei der Katalysator für freie Radikale mit einem Stabilisator für freie Radikale, wie Hydrochinon, stabilisiert sein kann.
DE19772713566 1976-04-02 1977-03-28 Anaerobisch aushaertendes isolationsharzsystem Granted DE2713566A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2713566A1 DE2713566A1 (de) 1977-10-13
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DE19772713566 Granted DE2713566A1 (de) 1976-04-02 1977-03-28 Anaerobisch aushaertendes isolationsharzsystem

Country Status (8)

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JP (1) JPS52120304A (de)
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CA (1) CA1087043A (de)
CH (1) CH629397A5 (de)
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IT (1) IT1072265B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0110635A1 (de) * 1982-11-24 1984-06-13 Prutec Limited Verfahren zum Anschweissen von Drähten
JPH0334213A (ja) * 1989-06-29 1991-02-14 Totoku Electric Co Ltd 自己融着性マグネットワイヤ
DE102010036354B4 (de) 2010-07-12 2023-06-07 Axon'cable Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Drahtes mit einem Mantel auf PTFE-Basis und entsprechende Schmiermittelverdampfungs- und Sinteranlage
FR3070803A1 (fr) * 2017-09-07 2019-03-08 Moteurs Leroy-Somer Procede d'impregnation d'une machine electrique

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2674648A (en) * 1951-10-31 1954-04-06 Gen Electric Electrical insulation, insulated conductor, and method of preparation
DE1109891B (de) * 1955-08-25 1961-06-29 American Sealants Company Unter Luftausschluss polymerisierende fluessige Gemische
FR1384410A (fr) * 1964-02-25 1965-01-04 Thomson Houston Comp Francaise Perfectionnement à l'émaillage des conducteurs électriques
US3844834A (en) * 1972-04-17 1974-10-29 Westinghouse Electric Corp High temperature-stable abrasion-resistant coatings for conductors

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