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Verfahren zum Einkapseln (Isolieren) elektrischer Geräte Die Erfindung
bezieht sich auf die Isolierung elektrischer Geräte, im besonderen auf ein Verfahren
zum Einkapseln elektrischer Geräte.
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Bei der Herstellung elektrischer Geräte ist die Verwendung einer brauchbaren
elektrischen Isolation eines der wichtigsten Probleme. Die Isolation dient nicht
nur zur elektrischen Isolierung der Leiter und anderer Elemente voneinander, sondern
dient gleichermaßen dazu, das Gerät vor unerwünschten Witterungseinflüssen und Feuchtigkeit
oder Wasser zu schützen. Es ist bekannt, daB elektrische Isolationen in trockenem
Zustand einwandfrei arbeiten, daß sie aber, wenn sie der Einwirkung der Feuchtigkeit
ausgesetzt werden, diese absorbieren und ihre Widerstandseigenschaften dadurch verlieren.
In vielen Fällen wird von elektrischen Isolierungen gefordert, daß sie beim Eintauchen
in Wasser ihre isolierenden Eigenschaften nicht oder nicht wesentlich einbüßen.
Elektrische Geräte, wie Wicklungen, Transformatoren, Motoren, Kapazitäten und ähnliche
Geräte, sind häufig der Einwirkung von Witterungseinflüssen, wie Regenfällen, der
Bespülung durch Wasser, verschiedenen ätzenden Dünsten, aber auch Metallstaub u.
dgl., ausgesetzt. Es ist daher wichtig, daß die Isolation die Geräte unter
derart
ungünstigen Arbeitsbedingungen schützt und das normale Arbeiten der Geräte gewährleistet.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einkapseln elektrischer Geräte,
wie Spulen, Transformatoren, Motoren oder Kondensatoren, in eng anliegende Kunststoffhüllen
besteht darin, daß durch Tauchen ohne Verwendung einer Gießform auf die Oberfläche
des Gerätes unter Freilassung eines Teiles derselben eine dickflüssige Harzverbindung
von einer das Eindringen in die Oberfläche des Gerätes ausschließenden Konsistenz
aufgebracht und zu einer festen, den Konturen des Gerätes dicht angepaßten, nicht
völlig gesclAossenen Hülle von becherartiger Form erhärtet wird, daß in diese Hülle
eine die Zwischenräume füllende dünnflüssige, isolierende, vollkommen polymerisierbare
Harzverbindung gegossen und diese Füllung hierauf in einen nicht flüssigen Zustand
polymerisiert wird und daß anschließend die feste, becherartige Hülle durch Anbringung
von dickflüssigem Harz an die noch offene Stelle der Oberfläche des Gerätes und
durch Erhärtung dieses Harzes zu einer das Gerät auf der ganzen Oberfläche umhüllenden,
festen Kapsel geschlossen wird.
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Nach diesem Verfahren sind die elektrischen Geräte vollkommen in einem
harzartigen Isolierstoff eingekapselt, der in der Lage ist, Temperaturen in weiten
Grenzen sowie der Einwirkung verschiedener Dünste und der Einwirkung von Feuchtigkeit
Widerstand zu leisten. Die isolierende Kapselung besteht aus einem elastischen,
wasserfesten Außenüberzug, der bei der normalen Arbeitsweise des Gerätes in keiner
Weise beeinträchtigt wird und den üblichen mechanischen Beanspruchungen gewachsen
ist, ohne zu springen, abzusplittern oder abzublättern. Das Innere des elektrischen
Gerätes wird vollständig durchimprägniert, um eine gute elektrische Isolation, eine
gute Wärmeleitfähigkeit (zum Zwecke der Abführung der während des Betriebes entwickelten
Wärme) und Schutz gegen Witterung und Feuchtigkeit zu sichern.
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Die Figuren erläutern das erfindungsgemäße Verfahren, und zwar zeigen
die Fig. i bis 8 eine Folge von Arbeitsstufen zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, die Fig. g bis 15, eine andere Ausführungsform der Arbeitsweise.
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Im einzelnen stellt dar Fig. z einen Aufriß, teilweise geschnitten,
eines Behälters zur Erzeugung des Außenüberzuges, Fig. 2 das in dem Behälter der
Fig. = behandelte elektrische Gerät im Aufriß, Fig. 3 den der Durchführung der Nachbehandlungsstufe
dienenden Heizofen, Fig. q. den Behälter, in welchem das Innere des elektrischen
Elements mit einem flüssigen Imprägnierungsmittel durchimprägniert wird, Fig. 5
den der nächsten Behandlungsstufe dienenden Heizofen, Fig. 6 den Behälter, in welchem
der äußere Überzug vervollständigt wird, Fig. 7 den Trockenofen zur Behandlung des
aus dem Behälter nach Fig. 6 entnommenen Gerätes, Fig. 8 das fertige Gerät im Aufriß,
Fig. g bis 15 die den Fig. = bis 7 entsprechenden Behandlungsstufen in abgewandelter
Ausführung. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden zwei grundsätzlich
verschiedene Gattungen von harzartigen Isolierstoffen benutzt. Für die Erzeugung
der äußeren schalenähnlichen Haut oder Hülle findet ein verhältnismäßig dickflüssiger
Harzstoff mit thixotropen Eigenschaften Verwendung. Der verhältnismäßig dickflüssige
Harzstoff muß dazu geeignet sein, kleine Spalten oder Ritzen in der Größenordnung
von etwa 1,587 mm Weite zu überbrücken, ohne tief in die engen Zwischenräume, wie
sie bei normal gewickelten Spulen u. dgl. vorhanden sind, einzudringen. Im allgemeinen
enthält der dickflüssige Harzstoff Füllstoffe aus feinverteilten anorganischen Materialien;
dies zu dem Zweck, um die Bildung einer verhältnismäßig dicken äußeren Schutzschicht
von beispielsweise o,227 bis 1,587 mm und mehr zu erzielen. Ein im Verhältnis zur
Größe des elektrischen Gerätes zu dicker Überzug würde dazu neigen, unter der Einwirkung
der Wärmedehnung der verschiedenen Teile des gekapselten Gerätes zu springen, und
würde bis zu einem gewissen Grad der erforderlichen Biegsamkeit oder Elastizität
entbehren. Handelt es sich um verhältnismäßig große elektrische Geräte, wie z. B.
große Generatorwicklungen, so ist es zweckmäßig, die äußere Harzschicht durch Bänder
oder Streifen aus anorganischen Faserstoffen zu verstärken, um angemessene mechanische
Eigenschaften sicherzustellen.
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Zur Imprägnierung der Zwischenräume im Innern des elektrischen Gerätes
wird eine verhältnismäßig dünnflüssige Harzverbindung verwendet; sie ist im wesentlichen
frei von solchen Lösungsmitteln, welche während des Härteprozesses des Harzes eine
Entdampfung erfordern. Derartige Harzverbindungen Werden allgemein als »lösungsnvttelfreiea
Verbindungen bezeichnet, obwohl tatsächlich ein Lösungsmittel; das aus einer reagierenden
Substanz besteht, vorhanden ist. Die Verwendung eines Füllstoffes ist im allgemeinen
unerwünscht, weil derselbe das Eindringen der Harzlösung in die Zwischenräume verhindern
würde. Die »lösungsmittelfreiecc Harzverbindung soll während des Härteprozesses
kein Kondensations-, Feuchtigkeits- oder anderes gasförmiges Produkt abgeben, da
solche Gastaschen erzeugen oder anderweitige schädliche Einwirkung auf die Isolierung
ausüben würden. Es muß, mit anderen- Worten, bei der Herstellung der Verbindung
darauf geachtet werden, daß sie beim Polymerisieren weder Feuchtigkeit noch gasförmige
Produkte erzeugt. Die Verbindung soll ohne merkliche Änderung des Volumens, das
sie in flüssigem Zustand annimmt, erhärten oder polymerisieren. Eine Volumenschrumpfung
von bis zu =o °/o ist unschädlich.
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Es wurde eine Reihe von Harzstoffen gefunden, die mit befriedigendem
Resultat zur isolierenden Einkapselung von elektrischen Geräten Verwendung finden
kann. Nachstehend sind Beispiele von Verbindungen, die sich zur Erzeugung einer
äußeren Überzughülle eignen, aufgeführt.
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Beispiel I Eine Harzverbindung aus =ooGewichtsteilen Rizinus. öl,
3o Gewichtsteilen Mäleinanhydrid wurde unter Erhitzung der Mischung auf z2o° C während
einer Dauer
von mehreren Stunden zu einem Rizinusöl-Maleat von sirupartiger
Konsistenz verarbeitet. Ungefähr 6o Gewichtsteile des gekühlten Rizinusöl-Maleats
wurden in 3o Gewichtsteilen von monomerem Styren aufgelöst; es wurde o,o2
% Hydrochinon beigegeben, um eine vorzeitige Polymerisation zu verhindern.
Auf diese Weise entstand eine Harzlösung von der Konsistenz eines dünnen Öles. Um
die thixotropen Eigenschaften der Lösung zu steigern, wurden 65 Gewichtsteile der
Lösung in einem evakuierten Gefäß gemischt mit 35 Gewichtsteilen feinverteilten
Glimmers und 10/, (bezogen auf das Gewicht der Harzkomponente) eines Katalysators
aus Benzoyl-Peroxyd. Auf diese Weise entstand ein dicker goldbrauner Harzstoff.
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In diesen Stoff wurde ein kleines Transformatorglied getaucht. Obwohl
der Stoff keine sehr hohe Viskosität besaß, schien er hohe thixotropische Eigenschaften
zu besitzen; denn es ergab sich, daß nach einer Erhitzung von etwa 8 Stunden jedes
Transformatorglied sowohl an den Seiten wie am Boden mit einem gleichförmigen Überzug
von einer Stärke von 0,355 mm versehen war. Hitzebehandlung verwandelte den
Stoff in einen starren festen Körper. Das Harzvolumen erfuhr beim Polymerisieren
in den festen Zustand eine leichte Schrumpfung. Spalten und Ritzen in dem Transformatorelement
waren durch den Überzug vollkommen überbrückt.
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Die Harzlösung aus Rizinusöl-Maleat-Styren hat eine ausnehmend flache
Härtetemperaturkurve. Härtemessungen an einer Probe bei 28° C ergaben einen Wert
von 8o, bei zoo° C einen Wert von 7o. Die verhältnismäßig geringe Änderung der Härte
in diesen Temperaturgrenzen ist eine besonders wertvolle Eigenschaft.
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Öle und viele andere Petroleumprodukte wirken nicht lösend auf diese
Gattung von Harzen. Beispiel II Eine Harzverbindung aus 61 Gewichtsteilen Leinöl,
15,8 Teilen Rizinusöl und 23,2 Gewichtsteilen Maleinanhydrid wurde bei einer Temperatur
von 175 bis 2oo° C 8 Stunden lang vermischt. 75 Teile dieses Harzes wurden in 25
Teilen von monomerem Styren unter Zugabe von 0,03 °/o Hydrochinon und z Gewichtsprozent
Benzoyl-Peroxyd als Katalysator gelöst.
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Zur Verwendung als Überzug oder isolierende Hülle, beispielsweise
für Transformatoren, wurde dem Harzstoff und der Harzlösung pulverisierter Glimmer
in einem evakuierten Gefäß beigemengt. Das Verhältnis war 35 Gewichtsteile Glimmer
zu 65 Gewichtsteilen Lösung. Das überzogene Element, beispielsweise eines Transformators,
wurde =2 Stunden lang bei 13o° C erhitzt. Der erzeugte Überzug war im wesentlichen
gleichmäßig in der Dicke. Die Spalten oder Ritzen im Transformatorkern und in den
Wicklungen waren überbrückt. Der Überzug war weicher und weniger elastisch als der
nach dem Beispiel I erzielte, er ergab aber eine feste, oxydierte Oberflächenhülle
oder Haut. Beispiel III Eine Mischung aus 2o Gewichtsteilen Rizinusöl, 6o Gewichtsteilen
Leinöl, 2o Gewichtsteilen Erdnußöl, 3o Gewichtsteilen Maleinanhydrid wurde bei einer
Temperatur von z75° C 8 Stunden lang behandelt, so daß eine dicke, sirupartige Masse
entstand. Das Reaktionsprodukt wurde gelöst in 3o Gewichtsteilen Monostyren zu 7o
Gewichtsteilen des Maleats aus Leinöl, Rizinusöl und Erdnußöl unter Beigabe von
10/, Benzoyl-Peroxyd. Anschließend wurden 6o Gewichtsteile des Harzes und
q.o Gewichtsteile pulverisierten Glimmers in ein evakuiertes Gefäß gebracht. Es
entstand ein thixotroper Harzstoff, der einen Überzug ähnlich jenem nach den Beispielen
I und II lieferte. Die Anwesenheit von Erdnußöl verhinderte übermäßige Oxydation
der Oberfläche im Vergleich zu der nach Beispiel II mit einem Harz aus Leinöl oder
Rizinusöl erzeugten. Der Anteil von Erdnußöl kann vergrößert oder verkleinert werden,
je nach den Erfordernissen.
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Es können Tiockenöle, wie Perillaöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl,
Kornöl, Acajou-Nußschalenöl u. ä., verwendet werden, um das Leinöl gemäß Beispiel
II ganz oder teilweise zu ersetzen. Der Anteil von Rizinusöl und Leinöl oder anderen
Trockenölen kann verändert werden, um unterschiedliche Oxydationsgrade der Außenoberfläche
je nach den Erfordernissen zu erhalten. Verschiedene nicht trocknende Öle können
das Erdnußöl ganz oder teilweise ersetzen.
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Ferner können Tungöl und Oiticicaöl ebenso wie Alkyde mit dem Rizinusöl-Maleat
oder den Rizinusöl-Maleattrockenölen (gemäß vorstehenden) kombiniert werden, um
unterschiedliche Elastizitätsgrade zu erhalten.
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In den Beispielen I bis III ist Maleinanhydrid als ein reagierendes
Mittel genannt. An Stelle von Maleinanhydrid können jedoch Fumarsäure, Citraconsäure
und Mesaconsäure, Maleinsäure und andere Äthylena-p-dicarboxylsäuren und ihre Anhydride
verwendet werden, um das Maleinanhydrid ganz oder teilweise zu ersetzen.
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Monomeres Styren wird sowohl als Lösungsmittel wie als eine mit der
Harzverbindung Rizinusöl-Maleat reagierende Komponente verwendet, um einen unschmelzbaren,
erhärteten Körper herzustellen. Körnig chlorinierte Monostyrene, beispielsweise
einfache substituierte Styrene, sind gleichermaßen für diesen Zweck wirksam.
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Monomeres para-Methyl-Styren löstRizinusöl-Maleat auf und reagiert
anschließend, um feste und elastische Harze damit zu bilden. Distyren ist ebenfalls
ein Beispiel für andere brauchbare, zur Reaktion gelangende Lösungsmittel.
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Auch andere flüssige monomere Vinylverbindungen lösen die Rizinusöl-Maleate
auf und polymerisieren mit denselben. Beispiele für zu diesem Zwecke geeignete typische
Vinylverbindungen sind a-Methyl-Styren, Vinylazetat, Methyl-Vinyl-Keton, Acrylnitril,
Methyl-Methacrylat und Allylester sowie Diallylphthalat.
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An Stelle von Benzoyl-Peroxyd können verschiedene Peroxyde und Ozonide
als Katalysatoren Verwendung finden.
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Feinverteiltes flocken- oder schuppenähnliches Material, wie z. B.
Glimmerflocken in einer Menge von ungefähr 25 bis 5o Gewichtsprozent, verleiht dem
Produkt verbesserte thixotropische Eigenschaften. Es
können aber
auch andere feinverteilte anorganische Isolierstoffe, wie gepulverte Asbeste; Kieselerde,
Glasstaub u. dgl., in Mengen von 25 bis 5o °/o :und höher beigegeben werden. In
manchen Fällen kann auch festes leitendes Material in feiner Verteilung, wie z.
B. Kohle oder Graphit, dem Stoff einverleibt werden, um die Coronabildung zu verringern.
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Zur Imprägnierung der elektrischen Geräte nach der Erzeugung der äußeren
schalenartigen Hülle mit verhältnismäßig dickflüssiger Harzlösung, wie sie in den
drei vorgenannten Beispielen erläutert wurde, kann eine Reihe von »lösungsmittelfreien«
Harzverbindungen angewendet werden.
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Die Rizinusöl-Maleate oder die mit Leinöl versetzten Öl-Maleate der
Beispiele I und II werden in entsprechend großen Mengen Monostyren aufgelöst, um
eine hinreichend dünne Verbindung zu erhalten. So geben 5o bis go Gewichtsteile
Monostyren und 5o bis io Teile Rizinusöl-Maleat eine ausreichend dünne Lösung. Ein
Füllstoff wird in diesem Falle nicht beigegeben, weil dieser die Fähigkeit der Harzverbindung,
in alle Öffnungen und Ritzen und Zwischenräume einzudringen, verschlechtern würde.
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Die Fig. z bis 8 erläutern ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß Fig. z wird ein Transformatorglied ro, bestehend
aus einem Magnetkern 12 und einer Wicklung 1q., in eine dickflüssige Harzverbindung
16 aus Rizinusöl Maleat-Styren getaucht, die sich in einem Tank 18 befindet, und
zwar derart; daß der größere Teil der Außenoberfläche des Transformatorgliedes bedeckt
wird. Da die Wicklung 1q. in Bezug auf die Isolierung das schwierigste Problem gibt,
wird die Wicklung bis dicht an die` obere Kante in die dickflüssige Harzlösung getaucht.
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NachEntfernungaus demTank z8 besitzt das Glied=o einen Überzug 2o
aus Harzstoff in Form einer urporösen, den Konturen des Gliedes io sich anschmiegenden
Schicht. Infolge der thixotropen Eigenschaften der Harzverbindung 16 tropft der
Überzug 2o nicht in einem großen Maß. Nach Überführung in den Heizofen 22 der Fig.
3 polymerisiert die Harzverbindung aus Rizinusöl-Maleat-Styren zu einem urschmelzbaren,
in Wärme erhärtenden Stoff. Es bildet sich eine nicht vollständig geschlossene schalenartige
Hülle um das elektrische Gerät. Dieses wird hierauf in den Imprägniertank 24 eingebracht,.
der hermetisch durch einen Deckel 26 geschlossen ist; Luft und Feuchtigkeit werden
durch eine Leitung 28 evakuiert. Nach vollzogener Evakuierung wird der Tank mit
einem flüssigen Imprägnierharz 3o, das durch eine Leitung 32 zugeführt wird, gefüllt.
Das dünnflüssige Harz wird, nachdem es bis über die obere Kante der vorher erzeugten
schalenartigen Hülle angestiegen ist, in das Innere dieser Schale eindringen und
alle Zwischenräume des Leiterelementes io füllen. Nach vollzogener Imprägnierung
wird letzteres aus dem Tank 24 entfernt und in den Heizofen 34 eingebracht, wo die
Harzverbindung 30 in einen festen, durch Wärme-Behandlung erhärtenden, von
Gastaschen freien Körper polymerisiert wird.
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Nach dem Erhitzen wird das mit dem Überzug versehene und gefüllte
Gerät io gewendet und neuerdings in einen Tank 36, gefüllt mit dickflüssigem Harz
16, getaucht, und zwar so weit, daß der nun zu bildende Überzug den vorher erzeugten
Überzug 2o überlappt. Nach Trocknen und Erhitzen in dem Ofen 38 ist das elektrische
Gerät io allseitig in eine schalenartige Hülle, bestehend aus sich überlappenden
Teilen 2o und qo, eingeschlossen. Natürlich kann-der Überzug 40 auch an der äußeren
Oberfläche angebracht werden. Selbst die Zuleitungen 42 sind mit Harzstoff luftdicht
überzogen.
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Zu Versuchszwecken wurde die so erzeugte elektrische Einheit wieder
zerschnitten. Die Prüfung ergab eine praktisch vollständige Füllung des -Körpers.
Beim Arbeiten nach dem beschriebenen Verfahren tritt eine Anpassung der verschiedenen
Harze aneinander und an das zu isolierende elektrische Gerät derart ein, daB die
schwache Schrumpfung des flüssigen Imprägnierungsmittels keinerlei in Erscheinung
tretende innere Poren erzeugt.
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Nach dem Verfahren gewonnene Geräte io wurden in Wasser geprüft, und
zwar durch Eintauchen in gesättigtes @ Salzwasser bei 6o° C für die Dauer von 2
Stunden, anschließend Überführung in eine gesättigte Salzlösung von o° C ebenfalls
für 2 Stunden und viermalige Wiederholung in einer Gesamtzeit von 2o Stunden. Am
Ende dieses Versuches ergab der Transformator einen Widerstand von mindestens zoo
ooo Megohm zwischen Erde und seinen Windungen bei einer Prüfspannung von 5oo Volt
Gleichstrom. Diese Resultate sind praktisch identisch jenen von Versuchen, die mit
dem Transformator vor dieser Tauchbehandlung in Wasser angestellt wurden. Die erfindungsgemäß
isolierten Geräte sind äußerst widerstandsfähig sowohl gegen Temperatur wie gegen
schädliche atmosphärische Einflüsse.
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In manchen Fällen sind die Wicklungen u. dgl. mit schwer durchlässigem
nahtlosem Papier oder anderen Hüllen auf einem Teil ihrer Oberfläche versehen. In
einem solchen Fall wird die Anbringung des ersten Überzuges aus dickflüssigem Harz
angewendet unter Ausnutzung der erwähnten undurchdringlichen Hüllen. Wie in Fig.
g gezeigt, wird ein Gerät 5o, bestehend aus einem Kern 52 und einer Wicklung 54
(s. auch Fig. zo) und einer zylindrischen undurchlässigen Isoliermanschette 56 aus
Papier, in die dickflüssige Harzlösung 16 eines Tankes 6o getaucht, und zwar gerade
bis über die untere Kante der Manschette 56. Wie im Querschnitt der Fig. =o zu sehen,
bildet der dickflüssige Harzstoff einen Überzug 62 um einen Leiter 58, die Papiermanschette
56 überlappend. Diese bildet zusammen mit der Überzugsschicht 62 einen flüssigkeitsdichten
Becher. Nach Erhitzung in einem Ofen 6q., wobei das Harz 62 polymerisiert wurde,
wird das Element 5o in einen Imprägniertank 24 gebracht, der eine dünnflüssige Harzverbindung
3o enthält. Die Imprägnierung findet unter Vakuum statt, so daß die dünnflüssige
Harzlösung in alle Zwischenräume eindringt. Nach Erhitzung in einem Ofen 66 wird
der imprägnierte Körper 50 gewendet und in einem Tank 36 neuerdings in dickflüssiges
Harz getaucht, und zwar über die untere Kante des vorher erzeugten Überzuges 62.
Nach Erhitzung in dem Ofen 68 ist auf diese Weise ein vollständig isolierter und
durchimprägnierter
Wicklungskörper gewonnen, ähnlich jenem inFig.8
gezeigten.
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Es ist in hohem Maße wirtschaftlich, in der Reihe der Verfahrensschritte,
wie sie beispielsweise die Fig. r bis 8 erläutern, die Erzeugung der äußeren Schutzschicht
2o-4o mit den Verfahrensstufen der Innenimprägnierung mit dünnflüssigem Harz
30 zu vereinigen. Es kann aber in manchen Fällen wünschenswert sein, eine
Außenhülle aus dickflüssigem Harzstoff zu erzeugen, die nur vorübergehend an dem
elektrischen Gerät bleibt. Beispielsweise können Zelluloseazetat oder andere Acylzelluloseester
in verhältnismäßig viskosem Zustand auf einem Teil der Außenoberfläche des zu behandelnden
elektrischen Gerätes angewendet werden, um eine einseitig offene, also becherartige
Hülle oder Haut zu erzeugen. Nach Füllung dieser Hülle mit einer dünnflüssigen Harzverbindung
und Erhärtung derselben kann die Zelluloseazetathülle von der Außenseite des elektrischen
Elementes entfernt und dieses dann in einen dickflüssigen Harzstoff getaucht werden,
um den endgültigen und bleibenden äußeren, wasserfesten Schutzüberzug zu gewinnen
in der Art, wie in Fig. z der Zeichnungen gezeigt. Der Vorteil der Verwendung von
Zelluloseazetat in der vorbeschriebenen Weise besteht darin, daß in manchen Fällen
das dünnflüssige Imprägniermittel, das ungefähr go °/o Monostyren als Lösungsmittel
enthält, weichmachend auf die äußere Haut oder Hülle wirkt, obwohl diese durch Wärmebehandlung
zu einem festen Körper polymerisiert ist. Zelluloseazetat ist in dem Monostyren
nicht so löslich, und daher werden auf diese Weise unter Umständen bessere Resultate
erzielt.
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Die Wicklungen von Elektromotoren, wie sie beispielsweise die Eisenbahn
verwendet, werden erfindungsgemäß in der Weise isoliert, daß man sie zuerst in eine
dickflüssige Harzlösung, etwa jene nach Beispiel I, taucht unter Freilassung lediglich
eines kleinen Teiles am oberen Ende. Nach Polymerisierung dieses Oberflächenüberzuges
wird die Wicklung mit einer dünnflüssigen Harzverbindung unter Vakuum imprägniert
und diese Harzverbindung sodann durch Hitzebehandlung erhärtet. Anschließend wird
die Außenhaut oder -hülle an der vorher offen gelassenen Stelle geschlossen und
so ein vollständig gekapselter und mit festem Harz gefüllter Wicklungskörper gebildet.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können praktisch alle Arten von
elektrischen Geräten isoliert werden. Die Verwendung einer »lösungsmittelfreiena
Harzverbindung als .Imprägniermittel gewährleistet ein besseres Wärmeleitvermögen
als die Verwendung der bisher üblichen, in flüchtigen Lösungsmitteln gelösten Harzverbindungen,
die vor der Polymerisierung ein Verdampfen des Lösungsmittels erforderlich machten.
Die isolierenden Eigenschaften eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren isolierten
Gerätes sind sowohl bezüglich Überschlagfestigkeit wie auch Widerstandsfähigkeit
gegen störende Einflüsse von Feuchtigkeit u. dgl. hervorragend. Es haben sogar in
mit Isolierflüssigkeit gefüllten Metallbehältern eingeschlossene elektrische Geräte
bei Prüfung unter Bedingungen, unter denen erfindungsgemäß isolierte Leiter auf
lange Zeitspannen befriedigende Resultate lieferten, versagt.
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Zur Erzeugung der Außenhüllen von elektrisch isolierten Geräten können
verschiedene Lacke, wie sie zur Isolierung von elektrischen Leitern bekannt sind,
Verwendung finden, wenn sie mit einem Minimum an Lösungsmittel verarbeitet werden
und feinverteilte anorganische Feststoffe in genügender Menge enthalten, um die
thixotropen Eigenschaften zu gewinnen, die zur Erzeugung eines Überzuges von entsprechender
Dicke notwendig sind. Es muß aber in solchen Fällen eine Mehrzahl von Überzugsschichten
aufgetragen werden, um zu einer ausreichenden und nicht porösen Außenhülle zu gelangen.
Polyvinylazetate in geeigneter Eindickung mit -feinverteiltem Glimmer sind geeignet
als Material für die Erzeugung des Außenüberzuges; desgleichen die Reaktionsprodukte
von Maleinanhydrid und Styren in einem viskosen und thixotropen Zustand. Ferner
können Alkydharze allein oder in Verbindung mit Rizinusöl-Maleat und gelöst in Monostyren
sowohl zur Erzeugung des Überzuges wie zur Imprägnierung der elektrischen Geräte
Verwendung finden.
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Sowohl flüchtige Lösungsmittel wie auch mitpolymerisierende Lösungsmittel,
z. B. Monostyren, Diallylphthalat, Methyl-Methacrylat und ähnliche monomere Stoffe,
die gute Lösungsmittel für eine Harzbasis sind, können zum Zwecke der Bildung der
äußeren schalenartigen Haut oder Hülle Verwendung finden. Da der äußere Überzug
hierbei nicht schädlich beeinflußt wird, ist die Verwendung flüchtiger Lösungsmittel,
die an der Reaktion nicht teilnehmen, zulässig.