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Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern und bezweckt, die Leiter mit
einer gleichförmigen Isolierung zu umgeben und bei deren Herstellung den Verlust
von Isolierstoff durch Verdampfen dieses Stoffes zu vermeiden.
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Soweit polymerisierbare Stoffe zum Tränken von mit Faserstoffbändern
umwickelten elektrischen Leitern verwendet worden sind, um den Leiter zu isolieren,
hat es sich als schwierig herausgestellt, eine gleichförtnigc Leiterisolierung herzustellen.
Dies kommt daher; daß beim Erhitzen -der mit der getränkten Faserstoffisolierung
versehenen elektrischen Leiter ein Teil des gebundenen Tränkstoffes in Form von
Dampf verlorenseht, bevor der Stoff zu einem nichtflüchtigen Zustand genüend polymerisiert
ist. Der entweichende Dampf hat zur Folge, daß in der Isolierung schädliche Hohlräume
entstehen.
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Gemäß der Erfindung erhalten beim Isolieren von elektrischen' Leitern
deren Isolierung aus Faserstoffschichten . oder -bandlagen aufgebaut wird, die mit
durch Polymerisation härtbaren Stoffen getränkt sind, die äußere Schicht der Isolierung
einen die Polymerisation beschleunigenden Zusatz und die innere Schicht einen die
Polymerisation verzögernden Zusatz, und es werden die Faserstoffhüllen oder -bandlagen
vor der Polymerisation, insbesondere unmittelbar nach ihrer Tränkung aufgebracht
und anschließend zunächst -die äußere Schicht und dann die innere Schicht polymerisiert.
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Um eine einwandfreie Tränkung der zum Isolieren von elektrischen Leitern
gewöhnlich verwendeten .1: aserstoifbänder zu sichern,
ist es vorteilhaft,
das Band von Harzen und anderen zu befreien, bevor der polymerisierbare Stoff angewendet
wird. Das gereinigte Band wird mit einem polymerisierenden Isolierstoff getränkt,
der in genügender `"eise gehärtet werden kann. Polymerisierbare Stoffe. die zufriedenstellend
als Isolierstoffe verwendet werden können, sind Styrol, z. B. Monostyrol, oder ein
wenig zähes oder flüssiges Produkt aus Styrol, z. B. eine Lösung von polymerisierten
Produkten des Styrols in flüssigem Styrol. Andere polymerisierbare Stolte, die ebenfalls
verwendet werden können, sind Derivate der Acrylsäure oder Alphametliylacr5-lsäure,
z. B. solche Derivate der genannten Acrylsäuren, die nur schwach polymerisiert und
flüssig sind und eine geringe Viscosität haben.
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Um das Isolieren des Leiters vorzubereiten, wird das Faserstofband
in geeigneter Weise getränkt, z. B. durch Tauchen in einen oder durch Bestreichen-mit
einem der obener wähnten polymerisierbaren Stoffe. Um das Tränkmittel beständig
zu machen und die Polyinerisation bis zum gewünschten Grad zu verzögern, wird in
den polymerisierbaren Stoff ein Verzögerer, z. B. Hydrochinon, elementarer Schwefel
oder schwefelhaltige organische Verbindungen, wie Thioäther und Mercaptane, eingemischt.
Wie in der Zeichnung dargestellt, wird das mit den polymerisierbaren Stoffen getränkte
Faserstoffband, das den V erzögerer enthält, so um den Leiter i gewickelt, daß es
eine innere Schicht oder Hülle a bildet. Der Grund dieser Maßnahme wird im folgenden
ausführlicher erklärt.
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Da das Tränkmittel flüchtig ist und es erwünscht ist, den Verlust
von _Isolierstoff "durch Verdampfen zu verhindern, wird ein zusätzliches Band mit
dem polymerisierbaren Stoff getränkt und zur Bildung der äußeren Schicht oder Hülle
3 um den Leiter geiiickelt. Um die Polymerisation des Isolierstoffes in der äußeren
Schicht 3 zu beschleunigen und um eine Polymerisation dieser Schicht ohne starke
Verluste durch Verdampfen von Isolierstoff zu erhalten, wird dem polymerisierbaren
Stoff vor dem Tränken des Faserstoffbandes in an sich bekannter Weise ein Beschleuniger
zugesetzt. Hierfür kommt beispielsweise Benzoylperoxyd, die Peroxyde der Fettsäurereilie
oder gemischte Peroxyde der *Benzoesätire und der Fettsäuren in Betracht. Uni die
äußere Schicht 3 zu härten und dadurch Verluste bei der Wärmebehandlung der Tränkung
der Schicht z zti verhindern, wird das um die Leiter ge-Rickelte Band auf eine entsprechende
Temperatur erhitzt, wodurch die Polymerisation des Tränkmittels der äußeren Schicht
3, das den Beschleuniger enthält, veranlaßt wird. l?rfahrungsgemälvird der polymerisierbare
Stoff in der äußeren Schicht 3 dann hart, wenn der mit dem Band umwickelte Leiter
für eine Zeitspanne von wenigen Stunden der Zimmertemperatur ausgesetzt wird. Die
Polymerisation des Isolierstoffes in der äußeren Schicht 3 kann weiter beschleunigt
werden durch kurzes Erhitzen auf eine etwas höhere Temperatur als die Zimmertemperatur.
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Um die Bandwicklungen des Leiters i zu schützen, -reim sie zwecks
Polymerisation des Isolierstoffes der inneren Bandschicht der Hitze und dem Druck
ausgesetzt werden, wird in an sich bekannter Weise eine Schutzhülle .1 um die gefährdete
Oberfläche der gehärteten äußeren Schicht 3 gewickelt. Diese Schutzhülle besteht
aus zugfestem, biegsamem Stoff, wie z. B. Baumwollbändern, die gegebenenfalls an
der der äußeren Schicht 3 zugekehrten Oberfläche mit Kaolin oder anderen pulverförmigen
Stoffen gepudert worden sind. Auch andere weiche und biegsame Stoffe, die leicht
um den Leiter gewickelt oder auf die Leiteroberfläche aufgelegt oder festgehalten
werden können, können als Schutzhülle verwendet werden.
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Zur Polymerisierung bzw. Härtung des Isolierstoffes der inneren Schicht,
welches den Verzögerer enthält, wird der umwickelte Leiter in an sich zur Härtung
von Gummi bekannter Weise mit seiner Schutzhülle in einem Autoklaren in heißen Asphalt,
heißes Harz oder in eine andere heiße Flüssigkeit getaucht und während einer bestimmten
Zeitspanne, die zur Polymerisierung der Tränkung ausreicht, Hitze und Druck ausgesetzt.
Dadurch, daß die äußere Bandschicht gehärtet ist, bevor der Leiter in den heißen
Asphalt getaucht und Hitze und Druck unterworfen worden ist, wirkt der volle, im
Autoklaren entwickelte hydrostatische Druck mit gleicher Kraft auf die ganze äußere
Oberfläche der Umwicklungen des Leiters und erzeugt um den Leiter ein dichtes und
gleichförmiges Gefüge der Isolierung: Nach dem Herausnehmen des Leiters aus dem
Härtekessel kann die Schutzhülle, falls gewünscht, von dem isolierten Leiter entfernt
werden.
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Bei der Anwendung der Erfindung können die Faser, stoffbänder, die
die verschiedenen Schichten um den Leiter bilden, zunächst vollständig mit den polymerisierbaren,
den Verzögerer oder Beschleuniger enthaltenden Stoffen getränkt- werden, -vorauf
die Bänder um den Leiter gewickelt werden. Anstatt die Bänder vor dem Aufwickeln
auf den Leiter zu tränken, kann der Leiter auch mit einer nicht getränkten Faserstoffbandschicht
umgeben und dann in polymerisierbaren Stoff, der den Verzögerer enthält, getaucht
oder
i damit bestrich:n werden.'um die Bandschicht # vollständig
zu tränken. Darauf wird eine läußere Schielt !aus einem nicht getränkten Taserstoffbatid
üm die innere getränkte Schicht gewiclelt, worauf schließlich der bewickelte Leite-
mit polymerisierbarem Stoff, der den Deslileuniger enthält, bestrichen oder in de:is:l@en
getaucht wird, um die äußere Bandscücht zu tränken.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß durch Anwendung fieses Verfahrens nur
ein sehr geringer Verhst des flüchtigen polymerisierbaren Stoffesi durch Verdampfen
während des Polymerisier'' -fahrens eintritt. Dies kommt daher. daß dgehärtete äußere
Bandschicht das Entweich -t i des Tränkstoles der inneren Bandschicht verhindert,
wenn Hitze und Druck anget@ .idet werden.
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Es hat sie jauch gezeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten isolierten
Leiter eine sehr gle KFörmige Isolierung aufweisen. Ferner hat 'e so hergestellte
Isolierung einen kleinen @'erlust\vlllkcl und eine große: Härte bei Temperaturen
zwischen cgo- C und 130" C.