DE759191C

DE759191C - Process for the production of electrical lines, in particular for coils, with an insulation made of inorganic fusible fibers

Info

Publication number: DE759191C
Application number: DES133216D
Authority: DE
Inventors: Helmut Seiler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1938-07-29
Filing date: 1938-07-29
Publication date: 1954-02-22

Description

Verfahren zur Herstellung von elektrischen Leitungen, insbesondere für Spulen, mit einer Isolierung aus anorganischen schmelzbaren Fasern Die Erfindung betrifft ein Verfahrens zurr Herstellung vom: elektrischen Leitungen, insbesondere für Spulen mit einer Isolierung aus anorganischen schmelzbaren Fasern, z. B.. Glas- oder S:chlackenwo@l.le.Process for the production of electrical lines, in particular for coils, with an insulation of inorganic fusible fibers The invention relates to a method for the production of: electrical cables, in particular for coils with an insulation made of inorganic fusible fibers, e.g. B. Glass or S: chlackenwo@l.le.

Bei der bekannten; Glasisolierung füz die Wicklungen elektrischer Apparate wird, die Spule oder die Wicklung in einem Glasischmelzflu:ß eingeschmolzen. Hierbei, macht es jedoch Schwierigkeiten, die noch nicht isolierten Spulenwindungen gegeneinander in Abstand zu halten. Auch müssen die Abstände zwischen den einzelnen Windungen einer Spule verhältnismäßig groß gewählt werdern, damit der Glasschmelzfluß zwischen die einzelnen Windungen eindringen kann. Ferner werden zum Verglasen von Wicklungen und Spulen besondere und umständliche Einrichtungen benötigt. In den meisten Fällen werden; Glasformen und Glasöfen erforderlich sein.At the well-known; Glass insulation for the electrical windings Apparatus, the coil or the winding is melted down in a glass melt. In this case, however, it is difficult to have the coil windings that are not yet isolated to keep a distance from each other. Also need the distances between each Windings of a coil are chosen to be relatively large, so that the glass melt flow can penetrate between the individual turns. It is also used for glazing Windings and coils require special and cumbersome facilities. In the most cases will be; Glass molds and glass ovens may be required.

Bekannt, ist es auch, elektrische Widerstandsdrähte in Glasgespinst oder Glaswolle einzubetten und nach: außen hin mit ,einer festen Glasischicht, die beispielsweise durch Niederschmelzen der äußeren Fasern erhalten werden. kann, abzuschließen. Bei dieser Art der Isolierung ergeben sich im, lockeren Gefüge der Faserisolierung Hohlräume mit Lufteinschlüssen!, die, insbesondere bei höheren Spannungen, sich schädlich: auswirken.It is also known to have electrical resistance wires in woven glass or to embed glass wool and to the outside with, a solid glass layer that obtained for example by melting down the outer fibers will. can complete. This type of insulation results in a loose structure the fiber insulation voids with air pockets !, which, especially at higher Tensions, harmful: affect.

Um die Hohlräume in aus Glasiwolle bestehenden Isolierungen zu unterdrücken, ist schon ein Verfahren: bekannt, nach dem die Glaswollelsolierung durch geschmolzene Isoliermasse hindurrcbgezogen wird,. Dieses Verfahren ergibt k einte z:u:ve:rläs:sige Tränkung, weil die geschmolzenen Iso ldermassen wegen ihrer großen Zähigkeit nur schwer in das Glaswollgefüge eindringen.To suppress the voids in insulation made of glass wool, is already a process: known, according to which the glass wool insulation by melted Isolating compound is pulled back. This procedure yields no z: u: ve: rl: sige Impregnation, because the melted iso lass only because of their great toughness difficult to penetrate into the glass wool structure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, nach dem bei elektrischen Leitern mit einer Isolierung aus anorganischen schmelzbare Faserstoffen unerwünschte Hohlräume und Lufteinschlüsse in. der Isolierung vermieden werden.The object of the invention is to provide a method according to which in electrical conductors with an insulation made of inorganic fusible fibers unwanted voids and air inclusions in the insulation are avoided.

Gemäß der Erfindung besteht die Leiterisolierung aus . Fasern verschiedener Schmelzpunkte. Die Fasern; werden auf den Leiter aufgebracht und dann die Fasern mit dem niedrig-ren Schmelzpunkt niedergeschmolzen. Hierdurch füllen sich die zwischen den Fasern befindlichen Hohlräume mit Schmelzgut aus, und es entsteht dadurch eine dichte Isolierung.According to the invention, the conductor insulation consists of. Fibers of different Melting points. The fibers; are applied to the conductor and then the fibers melted down with the lower melting point. This will fill the between the fibers located cavities with melt material, and this creates a dense insulation.

Das Herstellungsverfahren einer derartigen Isolierung kann auf mannigfache Art erfolgen. Es können z. B, zunächst Glas- oder Schlackenwoll:efasern zu einem Band, Fadem oder Gewebe vereinigt werden. In diesen Geweben oder Fäden befinden sich Fasern, die einen höheren Schmelzpunkt haben und Fasern mit niedrigem Schmelzpunkt. Ein derartiges, aus gemischten anorganischen Fasern bestehendes Gewebe oder Band kann um den zu isolierenden Leiter herumgefaltet, gewickelt oder geklöppelt werden. Bei Gewebebändern empfiehlt es sich, die Kettenfäden aus Glasfasern mit höherem Schmelzpunkt und die Sch,ußfä.den aus; Fasern. mit niedrigerem Schmelzpunkt herzustellen:, wobei natürlich auch die, umgekehrt,- Anordnung möglich ist.The manufacturing process of such an insulation can be manifold Kind of done. It can e.g. B, first of all glass or slag wool: efibres into one Ribbon, thread or fabric can be combined. Located in these tissues or threads fibers with a higher melting point and fibers with a lower melting point. Such a fabric or tape made of mixed inorganic fibers can be folded, wound or braided around the conductor to be insulated. In the case of fabric tapes, it is advisable to use the warp threads made of glass fibers with a higher Melting point and the threads from; Fibers. to produce with a lower melting point :, the reverse arrangement is of course also possible.

Schließlich lassen sich auf dem Leiter auch Fäden, Bänder oder Gewebe derart schicktweise aufbringen, daß die hü herschmelzenden Fasern mit nied'rigschmelzenden Fasern schichtweise abwechseln. Wenn ein Verkleben der Isolierung mit dem Leiter verhindert: werden soll, ist es empfehlenswert; die höherschmelzende Faser unmittelbar an dien blanken Kupfer- oder Aluminiumleiter anzulagern, weil dann beim Niederschmelzen . der n@iedrigschmelzenden Glasfaser eine Verbindung des Glasschmelzfiusses mit dem Leiter nicht eintritt und der Leiter in der Isolierung beweglich bleibt. Dieses Verfahren ist besonders empfehlenswert, wenn der für die Glas- oder Schlackenwollefasern verwendete Rohstoff einen anderen Wärineausdehnungskoe@ffizienten als der elektrische Leiterwerkstoff hat.Finally, threads, ribbons or fabrics can also be placed on the ladder Apply in such a way that the higher melting fibers with lower melting Alternate fibers in layers. When gluing the insulation to the conductor prevented: should be prevented, it is recommended; the higher melting fiber directly to accumulate on the bare copper or aluminum conductor, because then when melting down . the low-melting glass fiber is a connection of the glass melt with does not enter the conductor and the conductor remains flexible in the insulation. This Procedure is particularly recommended if the one for the glass or slag wool fibers raw material used a different coefficient of thermal expansion than the electrical one Conductor material has.

Wenn nun der Leiter in der oben beschrieb"enwn Weise- mit Glasfasern oder Schlackenwolle fasern umgeben ist, wird die niedrigschmelzende Faser niedergeschmolzen. Der Leiter kann dabei in einen.: Ofen eingebracht werden oder einen Ofen durchlaufen. Auch läßt sich die Glasfaser mit offener Flamme, z. B. einer Gebdäseflamme, einer Lötlampe, Schweißbrenner od. dgl., niederschmelzen. Auch kann das Glas durch im Leiter erzeugte Stromwärme oder durch Hochfrequenz geschmolzen werden.If now the conductor is enwn in the manner described above - with glass fibers or slag wool is surrounded by fibers, the low-melting fiber is melted down. The conductor can be placed in an oven or pass through an oven. The glass fiber can also be used with an open flame, e.g. B. a Gebdäseflamme, one Blow torch, welding torch or the like. Melt down. The glass can also pass through the im Conductor generated electricity heat or melted by high frequency.

In allen Fällen wird der Glasschmelzfluß von den schwerer schmelzenden Gewebeteilen aufgenommen. Das Mischungsverhältnis zwischen. der Anzahl hochschmelzender Glasfasern und niedrigschmelzender Glasfasern kann beliebig gewählt und dem gewünschten Verwendungszweck angepaßt werden.In all cases the glass melt flow will be from the heavier melting ones Tissue parts added. The mixing ratio between. the number of high melting points Glass fibers and low-melting glass fibers can be chosen arbitrarily and the desired Purpose to be adapted.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren isolierten elektrischen Leitungen sind vor dem Niederschmelzen biegsam, so daß sie z. B. in Gebäuden, an Hauswänden verlegt werden können. Nach der Verlegung kann man die niedrigschrnelzende Glaswolle z. B. mit einer Lötlampe erhitzen und scünielzen. Die Leitung ist dann gegen Angriffe durch Dämpfe. Feuchtigkeit und Säuren geschützt.The electrical lines insulated by the method according to the invention are flexible before melting down, so that they can, for. B. in buildings, on house walls can be relocated. After laying, you can use the low-melting glass wool z. B. heat with a blowtorch and scünielzen. The line is then against attacks through fumes. Protected from moisture and acids.

Bei der Herstellung von Wicklungen und Spulen für elektrische Maschinen .ind Apparate können die niedrigschmelze:nden r asern der Isolierung während des Aufwickelns zur Spule niedergeschmolzen und der Leiter zur Spule aufgewickelt werden, solange der Glasschmelz,fluß noch weich ist. Es können aber auch die mit dem Mischgarn besponnenen Leiter zuerst zur Spule aufgewickelt und dann die niedrigschmelzenden Fasern niedergeschmolzen werden. Dabei kann z. B. die Spule in einen Ofen eingesetzt oder elektrisch geheizt werden. Während oder nach dem Niederschmelzen kann der Leiter oder die Spule einem Vakuum oder Überdruck ausgesetzt werden, oder es werden Vakuiurn und Überdruck abwechselnd verwendet.In the manufacture of windings and coils for electrical machines .ind apparatus can reduce the melting point of the insulation during the The winding to the coil is melted and the conductor to the coil is wound up, as long as the melted glass is still soft. But it can also be done with the mixed yarn The spun conductors are first wound into a spool and then the low-melting ones Fibers are melted down. It can, for. B. the coil is placed in an oven or electrically heated. During or after melting down, the conductor can or the coil can be subjected to a vacuum or overpressure, or vacuums and overpressure used alternately.

Bei der Herstellung von Spulen kann es andererseits vorteilhaft sein., wenn die Zusammensetzung und der Aufbau der Isolierschichten auf der Leiteroberfläche so gewählt werden, d,a,ß der Leiter selbst nur von dem Schmelzfluß benetzt wird, der sich beim Schmelzen der dem Leiter benachbarten niedrigschme!lzenden Fasern bildet. Die außenliegenden Zonen der Isolierschichten, die vorzugsweise höherschmelzende Fasern enthalten, werden: durch den Schmelzvorgang dabei überhaupt nicht oder nur teilweise verklebt. Infolgedessen bildet die fertige Spule keimen starren Klumpen, sondern ihre Isolierung besiteht in diesem. Falle aus einer Tiber dem Leiter angebrachten zusammenhängenden Glasschicht und einer dem Lege des Leiters folgendem Glasfasserspirale. Diese ist gegen, die Spirale der Nachbarwindung abgefedert, so daß der Leiter gefedert in der Gesamtisolierung liegt. Wenn auf dem; Leiter selbst erst eine Schiacht aus hochschmelzendien Fasern; aufgebracht und darüber eine Schicht mit niedrigschmelzendem Garn gelegt und außen nochmals eine hochschmelzende Schicht angeordnet wird, dann ergibt sich nach vorsichtigem Niedierschmel@zen der niedrigschmelzenden Fasern auf beiden Seiten der starren, zusammengesnnroerten Glasschicht eine Federung im Spulenverband. Der Leitsem kann damit allen Dehnungsänderungen, nachgeben. Im Spulenkömper können bei derartig ausgeführten Isolierungen düse Glasis oslierung gefährdende mechanische Spannungen also nicht auftreten.On the other hand, it can be advantageous in the manufacture of coils., when the composition and structure of the insulating layers on the conductor surface be chosen so that d, a, ß the conductor itself is only wetted by the melt flow, the low-melting fibers that are adjacent to the conductor melt when they melt forms. The outer zones of the insulating layers, preferably those with a higher melting point Containing fibers are: not at all or only due to the melting process partially glued. As a result, the finished coil will germinate rigid lumps, but their isolation resides in this. Fall from a Tiber the conductor attached coherent glass layer and the laying of the conductor following glass barrel spiral. This is cushioned against the spiral of the neighboring winding, so that the conductor is sprung in the overall insulation. If on the; Head himself first a shaft made of high-melting fibers; applied and a layer on top laid with low-melting yarn and another high-melting layer on the outside is arranged, then, after careful low melting, the low melting point is obtained Fibers on both sides of the rigid, conjoined glass layer create a spring in the bobbin. The leader can thus give in to all changes in strain. in the Spulenkömper can oslierung nozzle Glasis with insulation carried out in this way dangerous mechanical stresses do not occur.

Die Isolierung der elektrischen Leiter kann auch dadurch erzielt werden, daß aus, dem: hoch- und niedrigschmelzenden Fasern Gewebeschläuche hergestellt, die Leiter in, diese eingebracht werden und die niedrigsschmelzenden Fässern während oder erst nach: dem Einbringen des Leiters niedergeschmolzen werden.The insulation of the electrical conductors can also be achieved by that from, the: high and low melting fibers fabric hoses are made, the ladder in, these are introduced and the low-melting barrels during or only after: the introduction of the conductor be melted down.

Das erfindungsgeanäße V erfahren bietet auch hinsichtlich der Leiterwerkstoffe erhebliche Vorteile. Da die Temperatur zum Niederschmelzen der Glasfaser niedrig i@sfi, kann praktisch kleine Umkris tallsisatio:n im Kupfer- oder Aluminiumleiter erfolgen, die die mechanischen Eigenschaften des Leitsems unvorteilhaft verändert.The process according to the invention also offers with regard to the conductor materials significant benefits. Because the temperature for melting down the glass fiber is low i @ sfi, can practically small Umkrisatio: n in copper or aluminum conductors take place, which changes the mechanical properties of the Leitsems disadvantageously.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Verfahrnen for the production of electrical lines., In particular for coils, with an insulation made of inorganic fusible fibers, z. B. glass or slag wool, thereby ge flagz eiichnefi that fibers with various melting points are applied and that the fibers with the lower melting point are melted. a. Method according to Claim i, characterized in that the low-melting fiber is obtained by means of current heat wound in the conductor or by means of an open flame; z. B. is melted down by a blowtorch or welding torch. 3. The method according to claims i and a, characterized in that low and high melting point inorganic fibers in thread, tape or fabric form are spun, folded or lace around the conductor. q .. Method according to claims i to _ 3, characterized in that a layer of high-melting inorganic fiber is first applied to the conductor and that fibers which have a lower melting point are used for the subsequent layers. 5. The method according to claims i to 4, characterized in that hach- and on the head. low-melting fibers are applied in alternating sizes in such a way that the layers with low-melting fibers always cover the mixes high-melting barrel gray. 6. The method according to claims i to 3, characterized in that fabrics are applied to the conductor: whose warp threads contain fibers with a high melting point and whose weft threads contain fibers with a low melting point, or vice versa. 7. The method according to claim i, characterized in that the Ixiter is drawn into a glass fabric tube, which consists of a low- and high-melting glass fibers containing fabric, in which the ni.edrigschmelzenden fibers are melted after or during the pulling in of the conductor. B. Method nasch dien claims i to: 7, characterized gekennzeich.nety that the conductor nasch application of the fiber insulation is wound into a coil and that after. Winding up the low-melting fibers are melted down. G. Method according to Claims 1 to 7, characterized in that the conductor surrounded by high and low melting fibers is first heated until the low melting fiber is melted and is immediately wound up to form a spool; as long as the melted fiber is still soft. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following documents were drawn up in Betraclit during the granting procedure: German Patent No. 37748d .; French patent specification No. 555 0'35-