DE975347C - Verfahren zur Isolierung von Spulenwicklungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isolierung von Spulenwicklungen, beispielsweise für Meßwandler od. dgl., unter Verwendung von Niederdruckharzen.

Bekanntlich werden in neuerer Zeit bei Meßwandlern in vielen Fällen als Isolation sogenannte Niederdruckharze (Äthoxylinharze) verwendet. Diese gießbaren, Kunstharze sind für die Herstellung von Meß wandlern.· sehr geeignet. In

ίο relativ einfacher Weise und mit geringem Aufwand könnm die Wicklungen bzw. auch Wicklungen und Eisenkerne derartiger Transformatoren mit dem dünnflüssigen Isolierstoff umgössen werden, der dann unter Anwendung von Wärme und mäßigem Druck ohne Abspaltung von flüchtigen Bestandteilen erhärtet. Ein weiterer Vorzug dieses Isolierstoffes, besteht darin, daß bei Erwärmung des gehärteten Körpers keine Erweichung mehr eintritt

Es ist bereits, bekannt, die Wicklungen, die in das Kunstharz eingebettet werden sollen, zuvor mit einem Stoff zu imprägnieren,, der die Poren einer aus Faserstoff bestehenden Drahtisolierung füllt und sich in seinem Endzustand mit dem den Mantel bildenden. Kunstharz fugenlos bindet.

Um bereits beim Wickeln von Spulen ein mechanisch festes Gebildle zu erreichen, ist es ferner bekannt, auf die im Entstehen begriffene Drahtwicklung eine Klebemittellösung in feinverteilter Fo.rm aufzuspritzen. Nachteilig ist das flüchtige Stoffe enthaltendb Klebemittel. Ferner wird bei diesem Verfahren lediglich ein. gegen-

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seitiges Aneinanderkleben der Windungen· erreicht, jedoch keine einwandfreie Einbettung jeder einzelnen Windung in den Isolierstoff. Infolge der Verdunstung des Lösungsmittels können sich ferner Hohlräume ergeben,.

Es ist auch ein Verfahren zur Füllung der Lücken zwischen dan eng aneinanderl legenden Windungen von, Spulen für elektrische Maschinen und Apparate bekannt, bei welchem das Füllmaterial in Form von dünnien, schmelzbaren Platten oder Streifen, beim Wickeln auf die einzelnen Windungslagen aufgelegt und, von. dien erhitzten Windungslagen zwischen die Lücken der Lagen gedrückt wird. Hierbei werden jedoch ledig-Hch die entstehenden Hohlraumzwickel bei eng aneinanderliegenden Windungen, mit dem Schmelzstoff gefüllt. Eine vollständige Einbettung jeder einzelnen Windung wird jedoch nicht erreicht.
Bei Troekenispannungswandleni ist es ferner bekannt, die Oberspannungswicklung so* fein in einzelne Schichtkörper aufzuteilen, daß innerhalb dieser Körper ein Schrumpfen des zur Tränkung der Körper dienenden Isolierstoffes zu keiner Hohlraumbildung führt, wobei diese Schichtkörper gemeinsam in einem stark vorgehärteten oder bei der Härtung nicht mehr schrumpfenden Isolierstoff eingebettet sind. Nachteilig ist die Herstellung vieler einzelner Teilwicklungen. Ferner muß jede Teilwicklung für sich mit Isolierstoff getränkt werden, und danach müssen dann alle Schichtkörper nochmals mit einem, erhärtenden Kunstharz umgeben werden.

Bei der Herstellung von in Niederdruckgießharzen eingebetteten! Wicklungen — die beispielsweise vor dem Umgießen mit dem Isolierstoff lagenweise gewickelt werden, wobei jede Lage eine blattförmige -Isolierschicht besitzt — zeigt sich, daß nach dem Umgießen, dieser Wicklung eine einwandfreie Einbettung j edier einzelnen. Windung in das Gießharz nicht immer erreicht wird. Das dünnflüssige Gießharz fließt zwar zwischen die an den Stirnseiten der Wicklung liegenden ersten, Drahtwindungen, dringt jedoch bis zum Innern der Wicklung nicht mit ausreichender Sicherheit ein.

Somit sind also die inneren Windungen der Wicklung lediglich durch die blattförmige Lagenisolation, und ihre Drahtisolation voneinander isoliert. Dieser Umstand ist sehr nachteilig, da derartige Wicklungen nicht die erforderliche Isolationssicherheit aufweisen.

Ferner kommt hinzu, daß bei mit Niedeirdruckgießharzen isolierten Wicklungen dem flüssigen Ausgangsstoff — der beispielsweise um die Wicklungen, eventuell auch um den. Kern, gegossen wird — ein Härter zugesetzt wird. Durch diesen Härter wird die Dünnflüssigkeit des Ausgangsstoffes in relativ kurzer Zeit verringert. Bei Wicklungen, ohne kanalartige Hohlräume hängt das Eindringen des Gießharzes in das Innere der Wicklungen in. hohem Maße von. der Saugfähigkeit der verwendeten Isolierzwischenlage ab. Es ist offensichtlich^ daß das dünnflüssige Gießharz mit Härter daher in möglichst kurzer Zeit durch das Isolierpapier in das Innere eindringen und. dann auch noch so' vollkommen gesättigt sein muß, daß die Windungen wirklich in Gießharz eingebettet sind.

Die obigen an die Zwischenlagen zu stellenden Forderungen, werden nicht mit Sicherheit erfüllt. Bevor das Gießharz in das Innere der Wicklung eingedrungen ist, wird es schon dickflüssig und umkleidet somit nur die an den. Stirnrändern der Wicklung liegenden Windungen, während die inneren Windungen ohne Gießharzumkleid.ung bleiben. Derartige Wandler erreichen selbstverständlich, nicht die geforderte Spannungsfestigkeit und ergeben Überschläge, so daß sie als unbrauchbar zu bezeichnen sind.

Bei einem Hochspannungstransformator ist es bekannt, die Hoch- und Niederspannungswicklung durch einen Isolierzylinder voneinander zu isolieren. Dieser Isolierzylinder besteht aus zwei Hartpapierzylindern, wobei der eine im anderen angeordnet ist. Der sich zwischen diesen beiden Hartpapierzylindern ergebende Raum ist mit ungelackten Papierlagen ausgefüllt. Zwischen den Papierlagen sind Metallfolien angeordnet, so daß sich die Form einer Kondensatordurchführung ergibt. Die Innenfläche des äußeren Hartpapierzylinders und die Außenfläche des inneren Hartpapierzylinders dieses Isolierkörpers sind mit Rillen versehen, die das Imprägniermittel (vorzugsweise öl) mit den anliegenden ungelackten Papierlagen in Berührung bringen. Zwischen die Papierlagen selbst sind saugfähige Elemente in Form von Dochten eingelegt. Die bei den saugfähigen Zwischenlagen angeführten Nachteile treffen auch auf diese bei der Kondensatordurchführung angewendeten saugfähigen Elemente zu.

Zur Vermeidung aller genannten Nachteile wird daher ein Verfahren zur Isolierung von. Spulenwicklungen, beispielsweise für Meßwandler od.. dgl. unter Verwendung von Niederdruckharzen vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß quer zu jeder Drahtlage vom den Stirnseiten der Spulenwicklung solche von außen zugängliche freie, kanalartige Hohlräume zwischen zwei Lagen angeordnet sind, daß das dünnflüssige Gießharz bis in das Innere jeder Drahtlage eindringt. Einer weiteren Ausbildung entsprechend, werden die kanalartigen Hohlräume durch schlitzförmige Aussparungen der Lagenisolation, gebildet. Zweckmäßig trägt der Umfang jeder Lagenisolation mehrere kanalartigei Hohlräume. Gemäß einer weiterem Ausgestaltung können auf der Lagenisolation auch erhabene Querrippen angeordnet sein. Zweckmäßig können sich diese auf beiden Seiten der Lagenisolation befinden. Einer weiterem Ausbildung entsprechend sind die Querrippen dlurch bei entsprechender Faltung der Lagenisolation sich ergebende Erhebungen gebildet bzw. besitzt die Lagenisolation edna wellenförmige Gestalt. Zweckmäßig sind diia Querrippen als, Bänder, Fäden, Streifen od. dgl. ausgebildeit.

Beim Erfmdungsgegenstand wird durch die Anordnung kanalartiger Hohlräume eine praktisch

gleichzeitige Durchflutung der gesamten Wicklung und. der Zwischenlagen erreicht. Das Gießharz braucht also nicht erst in die Stirnrändeir der Zwischenlage einzudringen und dann mühsam und mit kostbarer Zeit verbunden weiter ins Innere zu dringen, wobei es in der Zwischenzeit seine Fließfähigkeit verliert, sondern es strömt unabhängig von¹ der Eigenschaft der Zwischenlage in die Kanäle ein und umschließt von hier aus erstens die einzelnen Windungen einwandfrei und dringt zweitens auch von diesen Kanälen, an allen Stellen, in die Zwischenlagen ein. Somit wird eine gleichzeitige Durchdringung der Wicklungen und der Zwischenlagen mit dem Gießharz an allen Stellen erreicht.

Das flüssige Gießharz wird also praktisch im Moment des Eingießens in die Form, in der die zu umkleidende mit kanalartigen Hohlräumen versehene Wicklung angeordnet ist, auch schon durch diese Kanäle in die Wicklung eindringen»

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Beispielen scheniatischer Ausführungsfo'rmen sei der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Die Abb. ι zeigt einen Teilausschnitt einer Drahtlage mit dem Erfindungskennzeichen. Die Lagenisolation ist mit 11 bezeichnet, die Wicklungsdrähte mit 12. Die Lagenisolation, 11 ist miit kanalartigen Schlitzen! 14 versehen, so daß das Gießharz bis in das Innere jeder Drahtlage eindringt und zusätzlich in Drahtrichtung umlaufen kann.

Die Abb. 2 zeigt ein weiteres Beispiel nach der Erfindung. Sie stellt -einen Teilausschnitt einer Spulenwicklung dar. Die blattförmige Lagenisolatioin ist mit 21 bezeichnet,, der Wicklungsdraht mit 22. Die Lagenisolation 21 trägt Mittel 23, die kanalartige Hohlräume 24 ergeben, in die das flüssige Gießharz eindringt und somit jede Windung erfaßt.

Die Querrippen 23 können auch gegeneinander versetzt sein, Außerdem muß die Querrippe nicht unbedingt quer zur Drahtlage angeordnet liegen; sie kann beispielsweise unter einem bestimmten Winkel von einer Querseite zur anderen, verlaufen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Isolierung von Spulenwicklungen, beispielsweise für Meßwandler od. dgl., unter Verwendung von Niederdruckharzen, dadurch gekennzeichnet, daß quer zu jeder Drahtlage von den Stirnseiten der Spulenwicklung solche von außen zugängliche freie, kanalartige Hohlräume zwischen zwei Lagen angeordnet sind, daß das dünnflüssige Gießharz bis in das Innere jeder Drahtlage eindringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kanalartigen Hohlräume durch schlitzförmige! Aussparungen, der Lagenisolationgebildet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lagenisolation erhabene Querrippen angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang jeder Lagenisolation mehrere kanalartige Hohlräume trägt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippen auf beiden Seiten der Lagenisolation angeordnet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und S, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippen durch entsprechende Faltung der Lagenisolation 7c gebildet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagenisolation eine wellenförmige Gestalt besitzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrippen als Bänder, Fäden, Streifen od. dgl. ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 606 363, 871 921; schweizerische Patentschriften Nr. 262 655,
234229, 217607;

britische Patentschrift Nr. 415 414;
USA.-Patentschrift Nr. 1 970 406.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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