CH354127A - Verfahren zur Herstellung einer warmfesten Nutenstabisolation für elektrische Maschinen - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung einer     warmfesten        Nutenstabisolation        für    elektrische     Maschinen       In elektrischen Maschinen wird heute als Hoch  spannungsisolation meistens Glimmer verwendet, der  mit     Klebstoff    auf einen Träger fixiert ist. Als Binde  mittel (Klebstoff) dienten bis anhin vielfach schwarze,  thermoplastische     Kohlenwasserstoffe,    die in der Fach  literatur unter der Bezeichnung Asphalt, Bitumen,  Pech,     Compound    bekannt sind.

   Diese Stoffe werden  warm verarbeitet, d. h. während sie weich und  schmierig sind, was für die Herstellung einer luft  freien     Stabisolation    von Vorteil ist. Als Nachteil haftet  diesen     Bindemitteln    jedoch an, dass sie bei jeder Er  wärmung wieder weich werden. Bei der Betriebs  temperatur von 90-130  C kann dieses Erweichen       zu    Defekten der Isolation führen.  



  Es wurden deshalb als Bindemittel Kunstharze  vorgeschlagen, die durch chemische Veränderung  während der Herstellung der Isolation aushärten     und     so in der     fertiggestellten    elektrischen Maschine nicht  mehr thermoplastisch sind.     Epoxy-    und Polyester  harze sind Beispiele solcher Produkte.  



  Ausgangsprodukte für     Epoxyharze    sind mono  mere oder niedrig     polymere    Verbindungen mit mehr  als einer     Äthylenoxyd-Gruppe     
EMI0001.0018     
    Als     Härtungsmittel    werden Säuren,     Säureanhydride,          Salze,    Amine,     Amide,        Isocyanate,        Phenole,    Formal  dehyd-Kunstharze u. a. verwendet.  



  Der     Einsatz    von solchen     Epoxyharzen    mit       Härtungsmitteln    ist schon     zur    Herstellung von warm  festen     Stabisolationen    vorgeschlagen worden. Diese  Bindemittel haben aber den Nachteil, dass wegen ihrer  grossen     Klebkraft    das     Aufbringen    des Isolations  materials auf einen Kupferstab mit Schwierigkeiten    verbunden ist. Auf den Maschinen, die zum Umglät  ten von     Compound-Isolierrnaterial    dienen, lässt sich  die     Glimmerisolation    mit     Epoxyharz    nur äusserst  schwer verarbeiten, was die Fabrikation verteuert.

    Bitumen verleiht den     Stabisolationen        eine    sehr gute       Glimmfestigkeit.    Reine     Epoxy-Glimmerisolationen     zeigen diese Eigenschaften nicht.  



  Es wurde nun     gefunden,    dass man     die        Vorteile          der        thermoplastischen    alten     Bindemittel    mit denen  der härtenden     Epoxyharze    kombinieren kann, indem  man Glimmer mit     einer    Lösung eines     Epoxyharzes     und eines Bitumens oder     zusammen    mit einem durch  Erwärmen     verflüssigten    Gemisch eines     Epoxyharzes     und eines Bitumens auf eine als mechanischer Trä  ger dienende Bahn aus Isoliermaterial aufbringt,

   das  so erhaltene Material vor Beginn der     Gelierung    des       Epoxydes    und des     Bitumens    um einen     Nutenstab     wickelt, die Wicklung durch Glätten und Pressen  luftfrei macht und     in    der Presse     härtet.    Die erfin  dungsgemäss hergestellten Isolationen     sind    im Gegen  satz zur reinen     Bitumen-Isolation    nicht mehr     thermo-          plastisch,    so dass ein Fliessen des     Bindemittels    bei Be  triebstemperatur vermieden werden kann.

   Gleich  zeitig können auch die     dielektrischen    Eigenschaften  verbessert werden. Die     dielektrischen    Verluste steigen  mit zunehmender Temperatur viel weniger rasch an       als    mit reiner     Bitumen-Isolation.    Es kommen dabei       selbstverständlich    nur     Bitumen        in    Frage, welche mit  dem zu verwendenden     Epoxyharz        verträglich        sind.     Die     Verträglichkeit    lässt sich z.

   B. prüfen, indem     eine     Mischung der beiden     Stoffe        geschmolzen    und in dün  ner Schicht auf eine Glasplatte gegossen wird. Bleibt  das     Gemisch    sowohl in der     Wärme,    wie beim     Ab-          kühlen    homogen, so liegt     Verträglichkeit    vor, ins  besondere wenn die     Oberfläche    einen     gleichmässigen          Glanz    aufweist.      Man könne glauben, dass der     Bitumenanteil    im  gehärteten     Epoxyharz    einfach als Weichmacher  wirkt.

   Dem ist aber nicht so, denn die Warmfestig  keit des     gehärteten        Kombinationsbindemittels    bleibt  erhalten; offenbar tritt     zwischen        Epoxyharz    und  Bitumen bei der     Härtung    eine chemische Bindung  ein. Das gute     Haftvermögen    auch bei erhöhter Tem  peratur kann durch folgende     Versuchsanordnung     illustriert werden: Zwei     Glimmerblättchen    1 und 2  werden     einseitig    auf einer Fläche von 20X20 mm  mit einer     Epoxy-Bitumen-Lösung    bestrichen und 40  min bei 100  C trocknen gelassen.

   Zwei weitere Blätt  chen 3 und 4 werden mit einer für die     Stabisolation     üblichen     Compoundlösung    in     Benzol    gleich wie Nr. 1  und 2 bestrichen und getrocknet. Die bestrichenen  Flächen werden so aufeinandergelegt, dass die freien  Enden der Blättchen 1 und 2     bzw.    3     und:    4 entgegen  gesetzt gerichtet     sind    und unter einem     Druck    von  0,5     kg(cm2    bei 180 C während 45 min verklebt. Nach  dem Abkühlen werden die     Blättchenpaare    Nr. 1/2  bzw. Nr. 314 in einem Ofen von 150  C aufgehängt  und an Nr. 2 bzw. Nr. 4 belastet.

   Bei     einer    Belastung  von 200 g gleiten die     Blättchen    3 und 4 so ausein  ander, dass das Gewicht nach 55 sec abfällt. Die  Blättchen 1 und 2 haben sich auch nach 4 Stunden  bei einer     Belastung    von 600g nicht bewegt, obwohl  das bei     Zimmertemperatur    harte Bindemittel oberhalb  100  C     gummiartig    erweicht.  



  Das auf das Trägermaterial     aufzubringende    Ge  misch kann auch ein     Härtungsmittel    enthalten. Als  Trägermaterial wird     vorzugsweise    Papier verwendet;  es kommt jedoch auch     Filz    oder Gewebe in Betracht.  Die     imprägnierte    Bahn wird     nötigenfalls    durch Trock  nen vom Lösungsmittel befreit. Das aufgetragene       Epoxy-Bitumen-Gemisch    zeigt bei     Erwärmen    zu  nächst Erweichung und erhärtet dann nachher.

   Es  kann deshalb mittels üblicher Maschinen auf einen  Kupferleiter aufgebracht, durch Glätten in der     Wärme          luftfrei    gemacht und anschliessend auf Form gepresst  werden.  



  <I>Beispiel 1</I>  50 g eines     Epoxyharzes    mit einem     Erweichungs-          punkt    von     etwa    80  C und einem     Epoxyäquivalent     von etwa 500 und 15g     Phthalsäureanhydrid    werden  in 50g Aceton gelöst. 50 g eines Bitumens mit     einem          Erweichungspunkt    von     etwa    60  C werden in 50 g  Benzol gelöst und die beiden Lösungen vermischt.  



       Mittels    dieser Lösung     wird    Glimmer auf     unge-          leimtes        Cellulose@Papier    von 30     g/m2    aufgeklebt. Man    trocknet während 40 min bei 90  C. Auf den übli  chen Maschinen wird ein Kupferleiter mit dem er  haltenen Produkt in einer     Schichtdicke    von 3 mm       isoliert.    Das erhaltene Produkt wird mit einer     Um-          plättungsmaschine    auf den Kupferleiter gebracht,  durch Glätten während 20 min bei 170  C luftfrei  gemacht und in der Presse auf 3 mm Isolationsdicke  gebracht.

   Nach vollständigem Aushärten betragen  die     dielektrischen    Verluste bei 20  C 1,59/o, bei  115  C<B>100/e.</B>  



  <I>Beispiel 2</I>  Das Vorgehen ist     dasselbe    wie in Beispiel 1 mit  dem Unterschied, dass statt einem gewöhnlichen Papier  ein solches aus     acetylierter        Cellulose    verwendet wird.  Die     dielektrischen    Verluste der fertigen     Isolation    sind  bei 115  C nur etwa 8 9/0. Sie nehmen nicht zu, auch  wenn der isolierte Stab während 7 Tagen in einer  Atmosphäre von     900/9        rel.    Feuchtigkeit gelagert     wird.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer warmfesten, in der Wärme elastischen Isolation an Nutenstäben für elektrische Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass Glimmer mit einer Lösung eines Epoxyharzes und eines Bitumens oder zusammen mit einem durch Er wärmen verflüssigten Gemisch eines Epoxyharzes und eines Bitumens auf eine als mechanischer Träger dienende Bahn aus Isoliermaterial aufgebracht wird, das so erhaltene Material vor Beginn der Gelierung des Epoxydes und des Bitumens um einen Nuten stab gewickelt,

   die Wicklung durch Glätten und Pres sen luftfrei gemacht und in der Presse gehärtet wird. UNTERANSPROCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zusammen mit dem Bitumen und dem Epoxyharz ein Härtungsmittel verwendet wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man den Glimmer mit einem warmhärtenden, in einem Lösungsmittel gelösten Ge mischeines Epoxyharzes und eines Bitumens auf eine Isolierbahn aufbringt, das Lösungsmittel durch Ab- dunsten entfernt und die Härtung durch Wärmeein wirkung herbeiführt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man ein durch Erwärmen verflüs sigtes Gemisch eines Epoxyharzes und eines Bitumens verwendet, das ein Verdünnungsmittel enthält, wel ches beim Härtungsprozess restlos gebunden wird.