DE1290247B - Verfahren zum Impraegnieren und Umgiessen duenndraehtiger Wicklungen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Imprägnieren und Umgießen dünndrähtiger Wicklungen für Meßwandler, Transformatoren und dergleichen Induktionsgeräte mit zwei vergießbaren und aushärtbaren Isolierstoffen unterschiedlichen spezifischen Gewichts, bei dem die Imprägnierung und das Umgießen in einem Behälter erfolgt, in den die zu imprägnierende und umgießende Wicklung eingesetzt, in dem sie getrocknet, entgast und in den die flüssigen Isolierstoffe eingefüllt werden.
• Bei Wicklungen für elektrische Geräte der genannten Art ist es erforderlich, die Isolation für hohe und höchste Spannungen auszulegen. Sie muß insbesondere frei sein von Inhomogenitäten aller Art wie Spalten und Rissen, die zu Glimmererscheinung= führen, den Isolationswert stark herabsetzen, bei gleichbleibender elektrischer Beanspruchung überschläge verursachen und somit zur Zerstörung der Wicklung beitragen.
• Die Forderung nach dielektrischer Festigkeit erfüllen die Gießharze als Reinharze oder in Mischung mit verschiedenen Füllstoffen zur Beeinflussung der Schrumpfeigenschaften. Es sind zahlreiche Verfahren bekannt oder vorgeschlagen worden, nach denen die Wicklungen elektrischer Geräte vergossen werden.
• So ist z. B. ein Verfahren bekannt, bei dem ein spezifisch leichterer Stoff, in diesem Fall Transformatorenöl, durch einen spezifisch schwereren Stoff, ein Gießharz, bei Vergießen verdrängt wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens sind jedoch zwei getrennte Einrichtungen zum Zuführen bzw. Ableiten und Auffangen des öls und Zuführen des Gießharzes erforderlich, was einen entsprechend hohen apparativen Aufwand bedingt.
• Ferner wurde vorgeschlagen, als spezifisch schwereren Stoff ein Gießharz mit Füllstoffanteil und als spezifisch leichteren Stoff ein Gießharz ohne Füllstoffanteil zu wählen und gleichzeitig während des Vergießens mit dem gefüllten Gießharz die Imprägnierung der Wicklung mit dem ungefüllten Gießharz in einem Arbeitsgang dadurch zu bewerkstelligen, daß auf dem gefüllten Gießharz eine für die Tränkung genügend dünnflüssige Schicht des ungefüllten Gießharzes nur in solcher Menge schwimmt, die für eine vollständige Durchtränkung der Wicklung gerade ausreicht. Dabei kann gemäß diesem Vorschlag zunächst eine Schicht des gefüllten Gießharzes bis zum unteren Rand der aktiven Teile in die Gießform eingefüllt werden, daran anschließend die erforderlichen Menge des ungefüllten Gießharzes hinzugegossen und zum Schluß der Gießvorgang mit dem gefüllten Gießharz beendet werden.
• Auch dieses Verfahren befriedigt nicht voll, da die Gießgeschwindigkeit nicht optimal gesteuert werden kann. Erfolgt das Gießen zu schnell, dann kann der Gießharzpegel so schnell ansteigen, daß nicht alle Zwischenräume in der Wicklung vollständig ausgefüllt werden; ungefüllte Wicklungsräume sind dann die Folge. Erfolgt das Gießen zu langsam, wird wertvolle Fertigungszeit nicht genutzt; vor allem aber besteht die Gefahr, daß das Gießharz vorzeitig aushärtet.
• Schließlich ist ein Verfahren zum Einkapseln elektrischer Geräte bekannt, bei dem die Imprägnierung mit einem dünnflüssigen Isolierstoff in einem Behälter erfolgt, in den das zu imprägnierende Teil eingetaucht wird, nachdem zuvor eine Trocknung und Entgasung des zu imprägnierenden Teils vor-,genommen, worden ist. Bei,- diesem Verfahren treten äber alle Nachteile auf, wie -oben #schon geschildert, da der Tauchvörgang eine ungesteuerte Imprägnierungsgeschwindigkeit zur Folge hat. Außerdem eignet sich das Verfahren wegen des dabei auftretenden hohen Gießharzabfalls nicht für die heute allgemein verwendeten, aushärtbaren teuren Gießharze. Schließlich sind auch mehrere getrennte Behälter bzw. Tauchvorgänge erforderlich, was das Verfahren zusätzlich verteuert.
• Die Aufgabe lautet also, die Imprägnierungsgeschwindigkeit so. zu steuern, daß einerseits die Hohlraum- und Spaltenbildung in der Isolation vermieden wird und andererseits keine vorzeitige Aushärtung des Gießharzes eintritt.
• Gemäß der Erfindung setzt sich dasdiese Aufgabe lösende Verfahren aus folgenden Einzelschritten zusammen: Aufbringen der Wicklung auf einen Wicklungsträger, der als Hohlraum, vorzugsweise als Hohlzylinder, ausgebildet ist und mit Wicklung, Wicklungsisolation und allen übrigen Wicklungsteilen vor dem Imprägnieren und Umgießen ein um einen geringen Betrag höheres Gewicht aufweist als der von ihm verdrängte flüssige Isolierstoff zum Imprägnieren; Einsetzen von Wicklungsträger mit Wicklung in den Behälter; Einfällen des flüssigen Isolierstoffs zum Imprägnieren der Wicklung derart, daß der Wicklungsträger samt Wicklung infolge des Auftriebs zunächst auf dem Isolierstoff aufschwimmt, dabei nur an der Unterseite, die die Berührungsfläche mit dem Isolierstoff bildet, benetzt wird, und in dem Maße in diesen einsinkt, wie der Isolierstoff von unten in die Wicklung eindringt, bis die gesamte Wicklung in den Isolierstoff eingetaucht ist, Restgasmengen durch den Isolierstoff nach oben herausgedrückt sind und damit die Wicklung vollständig durchtränkt ist; Verdrängung des nach dem Imprägnieren der Wicklung in dem Behälter befindlichen Isolierstoffs durch einen mit Füllstoff gemischten Isolierstoff höheren spezifischen Gewichts, während die Wicklung in dem Behälter verbleibt.
• Um zu vermeiden, daß durch das Einfüllen des gefüllten Isolierstoffs erneut Lufteinschlüsse in den Umguß gelangen, wird der gefüllte Isolierstoff in vorteilhafter Weise am Boden des Behälters zugeführt. Der spezifisch leichtere Isolierstoff wird dann durch den spezifisch schwereren verdrängt und schwimmt auf diesem auf. Damit wird auch für den Uniguß eine blasenfreie Ausführung gewährleistet.
• Um die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens auch für Wicklungen sehr unterschiedlicher Größe verwenden zu können, wird der Wicklungsträ-er samt Wickluno, in vorteilhafter Weise an einem bl t3 Ende eines über Rollen geführten Seils aufgehängt, dessen anderes Ende mit Ausgleichsgewichten versehen ist. Mit dieser Einrichtung, ist eine richtige Gewichtseinstellung möglich.
• Ferner kann der Wicklungsträger während des Umgießens mit gefülltem Isolierstoff vorteilhaft durch zusätzliche Gewichte belastet werden.
• Eine Ausführungsfonn der Erfindung zeigt die Figur der Zeichnung. In dem Behälter 1 befindet sich der Wicklungsträger 2, auf den die auf einem Tragzylinder 3 sitzende Wicklung 4 aufgebracht ist. Wicklungsträger 2 und Tragzylinder 3 sind zweckmäßig durch Einlage von (hier nicht gezeigten) Zwischenstücken zwischen Wicklungsträger 2 und Tragzylinder 3 miteinander fest verkeilt. Der Tragzylinder 3, der eine Bodenplatte 5 besitzt und dadurch einen nach unten abgeschlossenen Hohlraum darstellt, weist noch eine kreisförmige Deckelplatte 6 zur Stabilisierung der Tragstange 8 auf. Die Zuflußöffnung 7 an dem Behälter 1 ist so angebracht, daß Imprägnier- und Umgußmittel am Boden des Behälters eingefüllt werden können; sie steigen dann von unten nach oben an.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung läuft folgendermaßen ab: An einer Tragstange 8 mit Anhebeöse 9 wird die Wicklung 4, deren Tragzylinder 3 auf dem Wicklungsträger 2 fest aufsitzt, in den Behälter 1 eingesetzt, der bereits ganz oder teilweise mit flüssigem Isolierstoff zum Imprägnieren angefüllt ist. Infolge des Auftriebs der gesamten unimprägnierten Wicklungsanordnung im flüssigen Isoliermittel schwimmt die Wicklung zunächst auf dem Harz auf und sinkt dann mit zunehmender Imprägnierung infolge des geringfügig höheren Gewichts der gesamten unimprägnierten Wicklungsanordnung gegenüber dem des verdrängten Isolierstoffs langsam in diesen ein. Dabei stellt sich selbsttätig eine optimale Imprägnierungsgeschwindigkeit ein. Gegebenenfalls wird während des Imprägnierens Isolierstoff nachgefüllt. Nach erfolgter Imprägnierung mit ungefülltem Isolierstoff wird gefüllter Isolierstoff zur Herstellung des Umgusses nachgefüllt. Infolge seiner -rößeren Dichte verdrängt er den leichteren Isolierstoff, der auf dem schwereren aufschwimmt. Für einen reibunaslosen Ablauf des Verfahrens kann der Auftrieb der Wicklungsanordnung entweder durch eine Gewichtsentlastung oder durch zusätzliche Gewichte beeinflußt werden.
• Das erfindunasaemäße Verfahren ermöoIicht ein blasen- und lunkerfreies Isolieren von Wicklungen unter optimaler Ausnutzung von Fertigungszeit und Isolierstoffmenge.
• C,

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Imprägnieren und Umgießen dünndrähtiger Wicklungen für Messerwandler, Transformatoren und dergleichen Induktionsgeräte mit zwei vergießbaren und aushärtbaren Isolierstoffen unterschiedlichen spezifischen Gewichts, bei dem die Imprägnierung und das Umgießen in einem Behälter erfolgt, in den die zu imprägnierende und umgießende Wicklung eingesetzt, in dem sie getrocknet, entgast und in den die flüssigen Isolierstoffe eingefüllt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Aufbringen der Wicklung auf einen Wicklungsträger, der als Hohlraum, vorzugsweise als Hohlzylinder, ausgebildet ist und mit Wicklung,Wicklungsisolation und allen übrigen Wicklungsteilen vor dem Imprägnieren und Umgießen ein um einen geringen Betrag höheres Gewicht aufweist als der von ihm verdrängte flüssige Isolierstoff zum Imprägnieren; Einsetzen von Wicklungsträger mit Wicklung in den Behälter; Einfüllen des flüssigen Isolierstoffs zum Imprägnieren der Wicklung derart, daß der Wicklungsträger samt Wicklung infolge des Auftriebs zunächst auf dem Isolierstoff aufschwimmt, dabei nur an der Unterseite, die die Berührungsfläche mit dem Isolierstoff bildet, benetzt wird, und in dem Maße in diesen einsinkt, wie der Isolierstoff von unten in die Wicklung eindringt, bis die gesamte Wicklung in den Isolierstoff eingetaucht ist, Restgasmengen durch den Isolierstoff nach oben herausgedrückt sind und damit die Wicklung vollständig durchtränkt ist; Verdrängung des nach dem Imprägnieren der Wicklung in dem Behälter befindlichen Isolierstoffs durch einen mit Füllstoff gemischten Isolierstoff höheren spezifischen Gewichts, während die Wicklung in dem Behälter verbleibt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Füllstoff gemischte Isolierstoff am Boden des Behälters zugeführt wird und nach oben steigend den dünnflüssigeren Isolierstoff verdrängt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsträger samt Wicklung am einen Ende eines über Rollen geführten Seils aufgehängt wird, dessen anderes Ende mit Ausgleichsgewichten versehen ist. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungsträger während des Umgießens mit gefülltem Isolierstoff durch zusätzliche Gewichte belastet wird.