DE914267C - Verfahren zur Herstellung von geschichteten Isolierringen, insbesondere zur stirnseitigen Abstuetzung von Wicklungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von geschichteten Isolierringen, insbesondere zur stirnseitigen Abstützung von Wicklungen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von geschichteten Isolierringen. Isolierringe werden in der Elektrotechnik insbesondere zur stirnseitigen Wicklungsisolation benötigt. Bekannt sind für diesen Zweck Isolierungen, bei denen anschließend an die letzte Wicklungswindung Isolierstreifen spiralig übereinanderliegend bi zur gewünschten Stärke aufgewickelt werden. Um die bei dieser Isolationsart in Richtung der Wickelachse liegenden Fugen, die Anlaß zu Durchschlägen geben können, sofern sie nicht vollständig mit Isoliermaterial ausgefüllt sind, zu vermeiden, wurden nach einem anderen bekannten Vorschlag geschichtete Isolierringe, die aus Platten ausgeschnitten waren, an den Wicklungsstirnseiten angebracht und der zwischen dem Isolierring und dem zugehörigen Isolierzylinder der Wicklung entstehende Fugenraum mit bei einem Back- und Vakuumprozeß erhärtendem Isolierlack ausgefüllt. Der Nachteil dieser bekannten Isolation liegt einerseits darin, daß sich bei der Herstellung z. B. aus geschichtetem Isoliermaterial, wie Ilartpapier, sehr viel Materialabfall beim Ausstanzen oder Ausschneiden ergibt. Andererseits ist eine verhältnismäßig große Fuge zwischen dem Wicklungsisolierzylinder unvermeidbar. Das Ausfüllen dieser Fuge ist aber in der Praxis schwierig, zumal wenn der Isolierring eine beträchtliche Stärke aufweist. Jedenfalls ist eine Ausfüllung, bei der das Fugenfüllmaterial homogen ist, kaum möglich, denn bei dem Back-und Vakuumprozeß, dem die Fugenfüllung unterworfen werden muß, werden Blasen und Hohlräume unvermeidbar sein. Fugen mit Lufteinschlüssen aber stellen elektrisch schwache Punkte der Isolation dar, die leicht zu Durchschlägen führen.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen. Gemäß der Erfindung werden Isolierringe aus geschichteten Isolierstoffen dadurch hergestellt, daß Isolierstoffstreifen, z. B. aus Papier, Preßspan usw., von der Breite des zu erhaltenden Rings hochkant zum Ring aufgewickelt werden. Je nach der gewünschten Ringstärke bestehen solche Ringe aus einer entsprechenden Zahl von nebeneinanderliegenden Windungsspiralen. Zwecks leichteren und gefahrloseren Aufwickelns kann der Streifen vor dem Aufwickeln angefeuchtet oder erweicht werden. Er kann auch mit Klebemittel, z. B. Leim, Lack, Kunstharz od. dgl., getränkt oder bestrichen sein. Des weiteren kann das Aufwickeln unter Druck-und Hitzeeinwirkung vor sich gehen. Schließlich kann der fertiggewickelte Ring noch nachträglich auf das gewünschte Maß gepreßt werden.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Während in Fig. I ein Ausführungsbeispiel einer Wicklung samt stirnseitiger Isolierabstützung gezeigt ist, ist in Fig, 2 eine Wickelbank zur Herstellung der erfindungsgemäßen Isolierringe im Schema wiedergegeben. Fig.3 zeigt den Querschnitt des Isolierstreifens kurz vor dem Aufwickeln.
• In Fig. I ist mit I der aus Isoliermaterial bestehende Tragzylinder der Wicklung bezeichnet. Auf diesen sind die Wicklungslagen 2 in entsprechender Zahl aufgewickelt. 3 stellen die stirnseitigen Wicklungsisolationen aus geschichtetem Isoliermaterial dar. Die Fugen des Isoliermaterials liegen senkrecht zur Wickelachse. Dadurch wird dieses in besonders günstiger Weise quer beansprucht. Das Aufbringen der Wicklungsisolation, die gemäß der Erfindung aus einem fortlaufenden Isolierstoffstreifen besteht, geschieht zweckmäßig auf der Wickelbank in ganz ähnlicher Weise wie die Herstellung von Lagenwicklungen.
• Eine Anordnung für diese Zwecke ist aus Fig. 2 ersichtlich. Bei der Wickelbank, die in üblicher Weise motorischen Antrieb haben kann, ist II die angetriebene Wickeltrommel, auf der der die Wicklung tragende Wicklungsisolierzylinder aufgebracht ist. Anschließend an die Wicklungsstirn ist der Isolierbandstreifen 3 hochkant zur Spirale gleich wie die Lagen der Wicklung aufgewickelt. Der Isolierstreifen muß zu diesem Zweck eine entsprechende Länge besitzen. Vor allem muß er eine solche Breite haben, wie der fertige Isolierring breit werden soll.
• Damit das Hochkantwickeln des meist aus Hartpapier, Preßspan od. dgl. bestehenden Isolierstreifens leichter und vor allem ohne Einreißen des Streifens geschehen kann, empfiehlt es sich, den Streifen vor dem Aufwickeln anzufeuchten oder zu erweichen. Auch mit Klebemittel, z. B. Leim, Kunstharz od. dgl., kann er bestrichen oder getränkt sein. Dies hat den großen Vorteil, daß die einzelnen Lagen nach dem Aufwickeln fest miteinander verkleben und so ein dichtes, elektrisch einwandfreies Isoliermaterial ergeben.
• Das Aufwickeln des Isolierstreifens kann in genau gleicher Weise wie die Herstellung von Lagenwicklungen geschehen. Zunächst muß dafür gesorgt werden, däß der Streifenanfang in geeigneter Weise auf dem Isolierzylinder bzw. an den Wicklungslagen gehalten wird. Dies kann z. B. durch Einlaufenlassen des Streifenanfangsstücks unter die letzte Wicklungswindung geschehen. Um ein dichtes Aneinanderliegen der einzelnen Windungen zu erhalten, kann man entweder den Streifen mit geeigneter Vorspannung stramm an die vorhergehende Windung anlaufen lassen, oder man kann während des ganzen Wickelvorgangs mit Druckmitteln, z. B. Rollen, in der Wickelachsrichtung auf die Stirnfläche der bereits aufgewickelten Streifenwindungen drücken. In Fig.2 sind die Rollen mit I2 bezeichnet. Diese sind an einem auf dem Wickelbankett längs verschiebbaren Rahmen I3 angebracht. Dieser steht über Zugseile I4, die über Umlenkrollen I5 geführt sind, unter dem Druck der Gewichtsbelastung I6. Je nachdem ein größerer oder kleinerer Druck gewünscht ist, sind die Gewichte zu vergrößern oder zu verkleinern.
• Da bekanntlich beim Hochkantaufwickeln von Flachmaterial dieses sich trapezförmig verformt und so auf seiner Außenfläche schmaler wird als auf seiner Innenfläche, wird gemäß der weiteren Erfindung dem Isolierstreifen vor dem Auflaufen auf die Wickelbank ein solcher Querschnitt gegeben, daß er beim Aufwickeln sich so verformt, daß er im aufgewickelten Zustand parallele Seitenflachen besitzt. Dies kann durch eine der Wickel-Bank vorgeschaltete Verformungseinrichtung I7, z. B. Zieheisen oder Rollen und Walzen usw., geschehen. Diese pressen den durchlaufenden Isolierstoffstreifen trapezförmig, wie dies die Fig. 3 zeigt, und zwar so, daß die Schmalseite des Trapezes innen und die Breitseite außen liegt. Beim Aufwickeln und dem damit verbundenen Verformen des Streifenquerschnitts ergeben sich bei einem so vorbereiteten Isolierstoffstreifen parallele Seitenflächen. Die Verformungseinrichtung I7 muß sich entsprechend dem Fortschreiten des Wickelvorgangs bewegen können. Am besten wird sie mit dem verschiebbaren Rahmen I3 fest verbunden, weil sie dann stets die richtige Lage zum auflaufenden Streifen hat.
• Das Anfeuchten und Erweichen des auflaufenden Isolierstreifens geschieht mit Vorteil ,schon vor dem Durchlaufen der Verformungseinrichtung bei 1S. Das Bestreichen mit Klebemittel dagegen wird zweckmäßig nach der Verformungseinrichtung vorgenommen, weil -dann das Klebemittel nicht wieder abgequetscht wird. Da das Aufwickeln des Isolierstreifens im allgemeinen unter einem gewissen Zug geschieht und der Streifen sich elastisch an seine Unterlage anschmiegt, wird zwischen der Unterlage, beispielsweise dem Wicklungszylinder I, und dem fertigen, hochkant gewickelten Isolierring kaum eine nennenswerte Fuge vorhanden sein. Wenn die Streifen mit Klebemittel benetzt sind und wenn sie dazu noch unter Druck und Hitze verwickelt werden, dann treten Fugen kaum auf. Jedenfalls haben diese Fugen keine Lufteinschlüsse. Sie sind daher elektrisch weit besser als die bei der bekannten Stirnisolation nachträglich mit Isolierlack ausgefüllten Fugen. Der größte Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt jedoch in der gewaltigen Einsparung von Isoliermaterial gegenüber gestanzten oder ausgeschnittenen Isolierringen. Das Verfahren selbst ist einfach durchführbar, zumal wenn es im Anschluß an das Aufwickeln der Wicklung selbst auf der Wickelbank vorgenommen ist.
• Die gemäß der Erfindung hergestellten Isolierringe lassen sich selbstverständlich für alle möglichen Zwecke verwenden und sind daher nicht auf die stirnseitige Wicklungsisolation beschränkt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung von geschichteten Isolierringen, insbesondere zur stirnseitigen Abstützung von Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß Isolierstoffstreifen, z. B. aus Papier, Preßspan usw., von der Breite des zu erhaltenden Rings hochkant zum Ring gewickelt werden und daß der Isolierring vorzugsweise aus mehreren Windungsspiralen besteht.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstreifen im angefeuchteten bzw. erweichten Zustand aufgewickelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aufzuwickelnde Streifen mit Klebemittel, z. B. Leim, Lack, Kunstharz usw., getränkt oder bestrichen wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstreifen vor dem Aufwickeln eine geeignete Verformungseinrichtung, z. B. Ziehbacken, Walzen oder Rollen, durchläuft, die ihn in trapezförmige Form pressen, wobei die Trapezschmalseite dem Ringinnendurchmesser zugekehrt ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstreifenwindungen gegebenenfalls unter Anwendung von Druck und Hitze während des Aufwickelns durch an der Wickelvorrichtung vorgesehene Druckorgane oder nach dem Aufwickeln vermittels Pressen in axialer Richtung aufeinandergepreßt werden.