AT516868B1

AT516868B1 - Haftungs- und risssicherer Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau für Stromwandlergehäuse und ein dazugehöriges Herstellungsverfahren

Info

Publication number: AT516868B1
Application number: ATA50152/2015A
Authority: AT
Inventors: Hentschel Dierk
Original assignee: Hentschel Dierk
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2018-06-15
Also published as: AT516868A1

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lackaufbau für Stromwandlergehäuse zu schaffen, der eine gute Haftung mit dem Wandlergehäuse und zwischen Lackaufbau und Vergussmasse der Spulen und gute elektrische Eigenschaften, wie gute Isolation und gleichzeitig eine magnetische Entkopplung besitzt. Weiterhin muss eine Verhinderung einer elektrostatischen Elektrizität sowie eine antistatische Ausrüstung die Hüllbedingung der Stromwandlerspulen über mindestens fünf Seiten gegeben sein. Weiterhin soll kein Abriebeffekt im Lackaufbau beim Eingießen der Spulen mit der Vergussmasse eintreten. Als Grundlage für den späteren Stromwandlereinbau in das Stromwandlergehäuse (1) wird ein Grundfüller (2) auf der Basis eines 2K-Füllprimers und ein elektrisch leitender Lack (3) als Oberschichtlack (3) und als Koppelschicht (3) übereinander in gleicher Schichtdicke aufgetragen. Zuvor erfolgt eine Reinigung des Stromwandlergehäuses (1) durch Beflammen, dann das Ausblasen mit ionisierter Luft und anschließend das Entfernen von Feuchtigkeit.

Description

Beschreibung

HAFTUNGS- UND RISSSICHER ISOLIERSCHICHTAUFBAU UND OBERSCHICHTLACKAUFBAU FÜR STROMWANDLERGEHÄUSE UND EIN DAZUGEHÖRIGES HERSTELLUNGSVERFAHREN

[0001] Haftungs- und risssicher Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau für Stromwandlergehäuse und ein dazugehöriges Herstellungsverfahren für den späteren Einbau der Stromwandlerspulen mit Vergusstechnologie.

[0002] Die Stromwandlerspulen werden beim Einbau in die Stromwandlergehäuse vergossen. Hierbei und bei der späteren Nutzung des Stromwandlers treten schnell Risse und diverse Haftungsprobleme zwischen Vergussmasse der Stromwandlerspule und dem Stromwandlergehäuse auf. Diese Problematik wurde auch schon in verschiedenen Schriften behandelt. So wird in der Schrift DE 25 14 607 ein Verfahren zur Herstellung von isolierenden Lackschichten und eine nach dem Verfahren hergestellten Isolierschicht beschrieben. Hier wird dem verwendeten Lack ein Material mit sehr hoher spezifischer elektrischer Festigkeit, beispielsweise Glimmer oder Aluminiumoxid in Form von kleinen Schüppchen zugesetzt. Diese Schüppchen werden in die Lackschicht eingebettet, während diese auf den Leiter oder Spule aufgebracht wird und bilden dort Dipole. Dies hat zur Folge, dass eine wesentliche Steigerung der elektrischen Festigkeit erreicht wird. Gleichzeitig bewirkt die Gegenwart dieser Schüppchen, dass die Lackschicht eine viel größere mechanische Druckfestigkeit erhält. Der Aufbau der Lackschicht kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels Elektrophorese und/oder elektrostatischer Aufsprühung geschehen. Nach einer Variante kann das Aufträgen auch in zwei oder mehreren Schichten erfolgen.

[0003] In der DE 10 2006 014 199 wird ein Verfahren zur Verbesserung der Haftung auf dem Untergrund und zur Minderung von Risserscheinungen von Isolationslacken auf Wandlergehäusen beschrieben. Nach einer Oberflächenbehandlung mit einer lösungsmittelhaltigen Reinigungsflüssigkeit wird ein Haftvermittler und anschließend ein Isolationslack aufgetragen. Auf den Isolationslack wird noch zusätzlich eine Trennschicht aufgebracht, die beim späteren Vergießen des Wandlers eine Kraftübertragung des Kunstharzes auf den Isolationslack reduziert.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lackaufbau für Stromwandlergehäuse zu schaffen, der eine gute Haftung mit dem Wandlergehäuse und zwischen Lackaufbau und Vergussmasse der Spulen und gute elektrische Eigenschaften, wie gute Isolation und gleichzeitig eine magnetische Entkopplung besitzt. Weiterhin muss eine Verhinderung einer elektrostatischen Elektrizität sowie eine antistatische Ausrüstung die Hüllbedingung der Stromwandlerspulen über mindestens fünf Seiten gegeben sein. Weiterhin soll kein Abriebeffekt im Lackaufbau beim Eingießen der Spulen mit der Vergussmasse eintreten.

[0005] Die Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs und durch die Technologie des Verfahrens gelöst.

[0006] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen neben den in der Aufgabenstellung benannten erfindungsgemäßen Lösungen weiterhin darin, dass der in der Vergangenheit übliche Arbeitsgang des Auftragens einer zusätzlichen Trennschicht entfallen kann und somit eine Arbeitszeiteinsparung ermöglicht wird.

[0007] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt und gleichzeitig wird das Verfahren zur Realisierung der Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt den Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau mit einer eingegossenen Spule im Stromwandlergehäuse.

[0008] Der Isolations- und Farbaufbau auf der Innenseite des Stromwandlergehäuses 1 besteht aus einer Schicht Grundfüller 2 als Haftvermittler 2 und als Isolationsschicht 2 auf der Basis eines 2K-Füllprimers. Auf dieser Schicht liegt eine Schicht elektrisch leitender Lack 3 aus pigmentiertem Polyester als Oberschichtlack 3 und als Koppelschicht 3. Die Koppelschicht 3 besitzt eine vergrößerte Haftoberfläche. Beide Schichten, der Grundfüller 2 und die Koppelschicht 3 besitzen vorzugsweise eine etwa gleiche Schichtdicke von vorzugsweise 10 μm.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung zur Herstellung einer haftungs- und risssicheren Innenbeschichtung eines Stromwandlergehäuses 1 aus Metall ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet. Das Verfahren beginnt mit einem Oberflächenvorbehandlungsverfahren. Entfernen von organischen Substanzen durch ein kurzzeitiges Beflammen an Stelle des Einsatzes von Lösungsmitteln oder sogenannten Haftreinigern. Anschließend das Entfernen von anorganischen Verschmutzungen, insbesondere elektrostatischen Ladungsträgern durch ein Ausblasen mit ionisierter Luft und zum Schluss der Vorbehandlung das Entfernen von Feuchtigkeit durch Eistrocknung oder Wärmeeinsatz.

[0010] Nach der Oberflächenvorbehandlung wird ein Haftvermittler 2 in Form eines Grundfüllers 2 mittels eines hochpulsierten Strahlverfahrens Auf das Stromwandlergehäuse 1 aufgetragen. Dabei ist die Pulsation des Strahls wesentlich größer als die Pulsation des Stromwandlergehäuses 1, d. h. die Pulsfrequenz des Strahls ist sehr viel größer als die Eigenfrequenz des Stromwandlergehäuses 1 gewählt. Hierdurch wird eine Vergrößerung der Haftoberfläche erreicht und damit wird eine bessere Kopplung zur darüber liegenden Schicht erzeugt. Dem Haftvermittler 2 werden Dipole beigemengt, welche je nach Ladungsstärke eine elektrische und magnetische Entkopplung bewirken und somit eine elektrische Isolation ergibt.

[0011] Auf den Grundfüller 2 wird anschließend ein elektrisch leitender Lack 3 als Koppelschicht 3 auf der Basis von pigmentiertem Polyester aufgetragen. Hierdurch wird ein Faraday-sches Paradoxon erreicht und damit eine elektrostatische Aufladung vermieden. Somit wird die geforderte Hüllbedingung des Stromwandlers, mindestens fünf Seiten, erfüllt und eine gute Haftung an der Vergussmasse 5 erreicht und damit ein Ablösen der Koppelschicht 3 bei Schrumpfung der Vergussmasse 5 verhindert. Es wird kein Abriebeffekt beim Eingießen der Vergussmasse 5 eintreten, wenn eine Überschichtung vermieden wird, d.h. es wird eine gleiche Schichtdicke des Haftvermittlers 2 und der Koppelschicht 3 von vorzugsweise etwa 10 μm aufgetragen.

ZUSAMMENSTELLUNG DER BEZUGSZEICHEN 1 - Stromwandlergehäuse 2 - Haftvermittler, Grundfüller, Isolationsschicht 3 - elektrisch leitender Lack, Oberschichtlack, Koppelschicht 4 - Stromwandler 5 - Vergussmasse

Claims

Patentansprüche

1. Haftungs- und risssicher Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau für Stromwandlergehäuse (1) , dadurch gekennzeichnet, dass als Grundlage für den späteren Stromwandlereinbau mit Vergusstechnologie in das Stromwandlergehäuse (1) ein Grundfüller (2) als Zwischenschicht (2), als Haftvermittler (2) und als Isolationsschicht (2) auf der Basis eines 2K- Füllprimers und ein elektrisch leitender Lack (3) als Oberschichtlack (3) und als Koppelschicht (3) übereinander aufgetragen sind.
2. Haftungs- und risssicher Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische leitende Lack (3) aus pigmentiertem Polyester besteht.
3. Haftungs- und risssicher Isolierschichtaufbau und Oberschichtlackaufbau nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundfüller (2) und der Oberschichtlack (3), beide jeweils in einer gleichen Schichtdicke von etwa 10 μm aufgetragen sind.
4. Verfahren zur Herstellung eines haftungs- und risssicheren Isolierschichtaufbaus und Oberschichtlackaufbaus für Stromwandlergehäuse (1) , dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung des Stromwandlergehäuses (1) in mehreren Schritten erfolgt, zur Entfernung von organischen Substanzen ein kurzzeitiges Beflammen, dann zur Entfernung anorganisches Verschmutzungen insbesondere von elektrostatischen Ladungsträgern das Ausblasen mit ionisierter Luft und anschließend das Entfernen von Feuchtigkeit durch Eistrocknung oder Wärmeeinsatz erfolgt und anschließend ein Haftvermittler (2) in Form eines Grundfüllers (2) als Zwischenschicht (2) mit einer definierten Schichtdicke in das Stromwandlergehäuse (1) aus Metall aufgetragen wird, bei gleichzeitiger Einbringung von Dipolen und einer vergrößerten Haftoberfläche, welche mittels hochpulsiertem Strahlverfahren erzeugt wird und auf diese Zwischenschicht (2) eine leitfähige Koppelschicht (3) in Form eines elektrisch leitenden Lacks (3), als Grundlage für eine spätere Bestückung des Stromwandlergehäuses (1) mit einem Stromwandler (4) mittels Vergusstechnologie, aufgetragen wird.
5. Verfahren zur Herstellung eines haftungs- und risssicheren Isolierschichtaufbaus und Oberschichtlackaufbaues nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Grundfüller (2) zusätzlich vor dem Auftragen eine Verdünnung kleiner 10 % zum Gesamtvolumen untergemischt wird. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen