DE3146124A1 - Isolierteil oder elektrisch isoliertes bauteil - Google Patents
Isolierteil oder elektrisch isoliertes bauteilInfo
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Description
-
- Isolierteil oder elektrisch isoliertes Bauteil
- Die Erfindung betrifft ein Isolierteil oder ein elektrisch isoliertes Bauteil, welches aus härtbarem Harz, insbesondere faserverstärktem Reaktionsharz besteht und/oder mit Reaktionsharz oder faserverstärktem Reaktionsharz abgedeckt ist.
- In der Elektroindustrie finden bei der Herstellung von Isolierteilen oder zur isolierenden Beschichtung elektrischer Bauteile Reaktionsharzformstoffe Anwendung.
- Diese Reaktionsharzformstoffe sind durch Härten von Reaktionsharzen ggf. unter Zugabe von Reaktionsmitteln wie Härtern, Beschleunigern u.dgl. durch Polyaddition oder Polymerisation hergestellt.
- Die Härtung kann durch Erwärmung des Harzes oder der daraus hergestellten Masse herbeigeführt werden. Hierbei sinkt jedoch in der Regel zunächst die Viskosität des Harzes. Dies kann zum Abtropfen oder Auslaufen des Harzes aus undichten Formbehältern oder ggf. aus einem Faserverbund führen bevor die Angelierung eintritt.
- Ferner können Einzelkomponenten wie Lösungsmittel oder Weichmacher während der Härtungszeit verdunsten. Die Härtuflgszeiten sind relativ lang und erfordern einen hohen Energieaufwand. Die Formen zur Herstellung der Bauteile und die Reaktionsmassen müßen erwärmt werden.
- Hierfür werden Ofen oder andere Heizanlagen benötigt.
- Bei einer Reihe von Reaktionsharzen kann die Härtung nach Zugabe geeigneter Härter auch bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Die Festigkeit kaltgehärteter Harze, ihre Temperaturbeständigkeit sowie ihre Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, organische Lösungsmittel oder Chemikalien entsprechen nicht immer der von heißgehärteten Harzen und sind nicht immer befriedigend.
- Darüber hinaus wird die Verarbeitung durch eine relativ kurze Gebrauchsdauer der Harzmischung erschwert. Die Harzmischung muß kurz vor der Verarbeitung hergestellt werden. Hierbei maßen die vorgeschriebenen Mischungsverhältnisse der Harzkomponenten eingehalten werden. Wegen fehlender geeigneter Meßgeräte, wegen Unachtsamkeit u.dgl. können sich bei der Mischung der Harze Fehler einschleichen, die zu einer Beeinträchtigung der Harzeigenschaften führen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Isolierteile oder elektrisch isolierte Bauteile zu schaffen, die die eingangs genannten Nachteile und Probleme vermeiden. Die Isolierteile oder elektrisch isolierten Bauteile sollen einfach und kostengünstig herstellbar sein. Sie sollen eine hohe Festigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und gute Transparenz ohne die Tendenz sich zu Verfärben oder zu Vergilben aufweisen. Eine Härtung durch Erwärmung soll weitgehend vermeidbar sein. Dennoch soll der Härtevorgang nicht schon mit der Vermischung der Harzkomponenten einsetzen.
- Die Aufgabe wird erCindungsgemäß dadurch gelöst, daß ds härtbare Harz ein Lichtinitiatorsystem enthält, welches bei Belichtung eine rasche Aushärtung des Harzs bewirkt.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteranspruchen hervor.
- Die Erfindung nutzt die Erkenntnis aus, daß die Härtung von Kunstharzen, insbes. Reaktionsharzen wie ungesättigte Polyesterharze oder Methacrylharze bei Raumtemperatur durch lichtinduzierten Zerfall von dem Harz beigemischten Photo-Initiatoren herbeigeführt werden kann. Die Harzformulierungen sind unter Lichtausschluß monatelang lagerfähig. Der Härtungsablauf kann über Lichtquellen (UV-Licht, sichtbares Licht, IR-Strahlung) gesteuert werden. Es ist ein rascher Reaktionsablauf (schnelle Aushärtung) möglich, bei dem auch in dicken Schichten eine vollständige Durchhärtung erzielt wird.
- Die Verwendung lichthärtender Harze in der Elektroindustrie bietet besondere Vorteile. Beispielsweise werden für die Wickelkopfabstützungen an Generatoren harzimprägnierte Glasfaser- oder Kunststoffaserkordeln (Distanzierung und Verfestigung) verwendet. Dabei werden die Kordeln entweder mit einemXReaktionsharz imprägniert und naß montiert oder trocken gewickelt und direkt an der Maschine durch Injektionsverfahren mit Harz behandelt. Wegen der erforderlichen mechanischen und elektrischen Eigenschaften wurden bisher vorwiegend warmhärthare Harze eingesetzt. Nach einigen Tagen Wartezeit (Lagerung) müssen die imprägnierten Objekte bei erhöhten Temperaturen (in der Regel bei mehr als 1000C) für mehrere Tage ausgehärtet werden. Die Wartezeit ist notwendig, damit das Harz angelieren kann und das Absinken der Viskosität bei Erwärmung nicht zum Ab- tropfen des Harzes führt.
- Bei Verwendung lichthärtender Harze können diese Nachteile vermieden werden. Insbes. kann auf den Temperiervorgang, der einen großen Ofen erfordert, verzichtet werden. Das Harz wird fertig gemflscht beliebig 1auge b zur Verarbeitung unter Lichtausschluß gelagert. Als dann erfolgt die Imprägierung der Glasfaser- oder Kunststofffaserkordeln, wie sie in der Generatorfertigung bisher üblich war. Bei Tauchimprägnierung und Zwischenlagerung (im Dunkeln) unter Lichtausschluß ist für mehrere Monate Vorratsfertigung möglich. Die Härtung erfolgt nach Komplettierung der Wickelkopfabstützung mit Leuchtstoffröhren und/oder IR-Hellstrahlern unter Abstimmung der Strahlungsquellen auf Laminatdicke und Flächengröße bzw.
- -geometrie der Wickelkopfabstützung. Da die Harzoberflächen bei lichthärtenden Harzen bei der Reaktion sehr schnell härten, kann das Harz nicht mehr aus dem Faserverband herauslaufen.
- Ferner können zur Isolierung elektrischer Leiter (Spulen aller Art, Leiterstäbe usw.) Faserstoffe verwendet werden, die mit lichthärtenden Reaktionsharzen imprägniert werden (Naßwickel- oder Tauchbadverfahren). Es können vorteilhaft Streich- oder Tauchüberzüge von elektrischen Spulen (für Motoren, physikalische Magnete, Transformatoren usw.) mit lichthärtenden Harzen hergestellt werden. Die Härtung der Harzschichten kann bei Rotation des Leiters oder der Spule unter abgestimmten Lichtquellen erfolgen. Auch zur Herstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen für elektrische Maschinen und Geräte (Abdeckungen, Isolierkappen u.a. Bauteile) ist die Verwendung von lichthärtenden Reaktionsharzen vorteilhaft.
- Die Verwendung von Reaktionsharzen mit Lichtinitiator- systemen, welche auf sichtbares Licht oder Infrarotstrahlung ansprechen, ist von besonderem Vorteil. Solche Harze wurden von W. Nicolaus et.al. "Lichthärtung dickwandiger CF-IJP-twamlnate mit Leuchtstoffröhren" auf der 16. öPfentliche7 Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft Verstärkte Kunststoffe e.V., Freudenstadt 7.-9,11.1980, 27. Vortrag, Seite 1 bis 9 vorgestellt. Sie haben gegenüber UV-Härtung den Vorteil hoher Transparenz, da keine Verfärbungen und nachträgliche Vergilbungen auftreten.
- Die hohen Anschaffungs- und Betriebskosten von Quecksilberdampf-Hochdrucklampen zur Erzeugung der UV-Strahlung entfallen. Eine Gefährdung von Augen und Haut des Betriebspersonals sowie die Bildung hochgiftigen Ozons durch die UV-Strahlung kann vermieden werden. Die Härtung kann durch Belichten mit umweltfreundlichen Strahlungsquellen wie handelsüblichen Leuchtstofflampen oder durch Sonnenlicht erfolgen.
- An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
- Es zeigt: Fig. 1 eine Distanzierung von Wicklungsverbindungen; Fig. 2 eine Distanzierung gemäß Fig. 1 im Schnitt II-II.
- In Fig. 1 und Fig 2 ist eine Distanzierung von Wicklungsverbindungen dargestellt, wie sie bsw. bei einer Wickelkopfabstützung an Turbogeneratoren Anwendung findet. Zwei Hohlleiter 10, 11 sind mit drei Windungen einer Glasfaserkor-del 12 umwickelt. Um die Kräfte der Glasfaserkordel 12, die beide Hohlleiter 10,11 aufeinander zu drücken, abzufangen, ist die Glasfaserkordel 12 zwischen den Hohlleitern 10, 11 mit einer weiteren Glasfaserkordel 13 mit 6 Windungen umwickelt. Die Glasfaserkordel 13 füllt den Zwischenraum zwischen den beiden Hohlleitern 10,11 aus. Ihre äußeren Windungen stützen sich an den Hohlleitern 10, 11 ab. Die um die Hohlleiter 10, 11 gewickelte Glasfaserkordel 12 wird durch die weitere Glasfaserkordel 13 zusammengeschnürt.
- Die Glasfaserkordeln 12, 13 sind nach dem Umwickeln der Hohlleiter 10,11 mit härtbarem Harz, welches ein Lichtinitiatorsystem enthält,getränkt (injiziert). Das Tränken erfolgt unter Lichtausschluß bzw. unter einer Lichtquelle auf deren Wellenlänge und/oder Intensität das Lichtinitiatorsystem nicht anspricht. Nach erfolgter Montage und Tränkung der Glasfaserkordeln 12, 13 werden diese belichtet und zwar mit einer Lichtquelle, deren Wellenlänge und Intensität eine rasche Aushärtung des Harzes bewirkt. Die in Harz gebetteten Glasfaserkordeln 12,13 stellen nunmehr eine starre isolierende Verbindung zwischen den beiden Hohlleitern 10, 11 dar.
- Leerseite
Claims (6)
- Ansprüche Isolierteil oder elektrisch isoliertes Bauteil, welches aus härtbarem Harz insbes. faserverstärktem Reaktionsharz besteht und/oder mit Reaktionsharz oder faserverstärktem Reaktionsharz abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Harz ein Lichtinitiatorsystem enthält, welches bei Belichtung eine rasche Aushärtung des Harzes bewirkt.
- 2. Isolierteil oder Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtinitiatorsystem auf sichtbares Licht und/oder Infrarotsrahlung anspricht.
- 3. Isolierteil oder Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das aushärtbare Harz ein ungesättigtes Polyesterharz ist.
- 4. Isolierteil oder Bauteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das härtbare Harz ein Methacrylharz ist.
- 5. Isolierteil oder Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierteil eine mit härtbarem Harz getränkte Glasfaserkordel für eine Wickelkopfabstützung eines Turbogenerators o.dgl. ist.
- 6. Elektrisch isoliertes Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil ein elektrischer Leiter bsw. eine Spule oder ein Leiterstab, ist, der mit härtbarem Harz getränktem Faserstoff isolierend abgedeckt ist.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001300A1 (de) * | 1990-07-12 | 1992-01-23 | Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur herstellung von flexiblen schutz-, hilfs- und isoliermaterialien auf faserbasis, für elektrische zwecke unter verwendung von durch energiereiche strahlung härtbaren imprägniermassen |
| DE4426695A1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-06-29 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Isolation |
| DE102016209146A1 (de) | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Robert Bosch Gmbh | Rotor einer elektrischen Maschine |
-
1981
- 1981-11-21 DE DE19813146124 patent/DE3146124A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992001300A1 (de) * | 1990-07-12 | 1992-01-23 | Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur herstellung von flexiblen schutz-, hilfs- und isoliermaterialien auf faserbasis, für elektrische zwecke unter verwendung von durch energiereiche strahlung härtbaren imprägniermassen |
| DE4426695A1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-06-29 | Abb Patent Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Isolation |
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Legal Events
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