Title:
Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht elektrischer Leiter
Kind Code:
A1


Abstract:

Eine Baugruppe (100) und ein Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht (202) eines elektrischen Leiters (200) werden präsentiert. Der elektrische Leiter (200) ist in einem Hohlraum (114) einer Form (110) eingeschlossen. In den Löchern (161) der Form (110) eingebettete Distanzstücke (160) sind in den Hohlraum (114) bewegbar, um den elektrischen Leiter (200) mit einem Spalt (163) zwischen dem elektrischen Leiter (200) und einer Oberfläche des Hohlraums (114) zu halten. Eine Weite des Spalts (163) wird durch eine Dicke der Isolationsschicht (202) definiert. Die Distanzstücke (160) sind vom Hohlraum (114) in die Löcher (161) der Form (110) bewegbar, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums (114) aufrechtzuerhalten. Die Isolationsmasse (201) füllt den gesamten Spalt (163) aus und wird ausgehärtet, um die Isolationsschicht (202) mit homogener Dicke zu bilden.




Inventors:
Zhang, Chao, S.C. (Indian Land, US)
Ashley, Robert E. III, N.C. (Matthews, US)
Application Number:
DE102017212702A
Publication Date:
02/15/2018
Filing Date:
07/25/2017
Assignee:
Siemens Energy, Inc. (Fla., Orlando, US)



Attorney, Agent or Firm:
isarpatent - Patentanwälte- und Rechtsanwälte Behnisch Barth Charles Hassa Peckmann & Partner mbB, 80801, München, DE
Claims:
1. Baugruppe (100) zum Herstellen einer Isolationsschicht (202) eines elektrischen Leiters (200), die Folgendes umfasst:
eine Form (110), die einen Hohlraum (114) umfasst, zum Einschließen des elektrischen Leiters (200);
einen Versorgungstank (120) zum Halten einer Isolationsmasse (201);
eine Versorgungsleitung (121), die mit dem Versorgungstank (120) und einer Einlassöffnung (122) des Hohlraums (114) verbunden ist, zum Einfüllen der Isolationsmasse (201) in den Hohlraum (114); und
ein Distanzstück (160), das in einem Loch (161) der Form (110) eingebettet ist, wobei das Loch (161) mit dem Hohlraum (114) verbunden ist,
wobei das Distanzstück (161) dafür ausgelegt ist, vom Loch (161) der Form (110) in den Hohlraum (114) bewegbar zu sein, um den elektrischen Leiter (200) mit einem Spalt (163) zwischen dem elektrischen Leiter (200) und einer Oberfläche des Hohlraums (114) im Hohlraum (114) zu halten,
wobei das Distanzstück (160) dafür ausgelegt ist, vom Hohlraum (114) in das Loch (161) der Form (110) bewegbar sein, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums (114) aufrechtzuerhalten, und
wobei die Isolationsmasse (201) den gesamten Spalt (163) zwischen dem elektrischen Leiter (200) und der Oberfläche des Hohlraums (114) ausfüllt, wobei die Isolationsschicht (202) gebildet wird.

2. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, wobei eine Weite des Spalts (163) durch eine Dicke der Isolationsschicht (202) des elektrischen Leiters (200) definiert ist.

3. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, die ferner eine Steuervorrichtung (162) zum Steuern einer Bewegung des Distanzstücks (160) umfasst.

4. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, wobei die Form (110) ein Oberteil (111) und ein Unterteil (112) umfasst, und wobei die Baugruppe (100) ferner ein Dichtelement (113) zum Dichten einer Kante zwischen dem Oberteil (111) und dem Unterteil (112) umfasst.

5. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, wobei sich die Einlassöffnung (122) an einem unteren Teil des Hohlraums (114) befindet.

6. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, die ferner einen Überlauftank (130) umfasst, der mit einer Überlauföffnung (132) des Hohlraums (114) verbunden ist, und wobei sich die Überlauföffnung (132) an einem oberen Teil des Hohlraums (114) befindet.

7. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, die ferner eine Vakuumvorrichtung (140) umfasst, die mit einer Vakuumöffnung (142) des Hohlraums (114) verbunden ist, zum Herstellen eines Vakuums im Hohlraum (114).

8. Baugruppe (100) nach Anspruch 1, die ferner eine Aushärtevorrichtung (150) zum Aushärten der Isolationsmasse (201) umfasst.

9. Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht (202) eines elektrischen Leiters (200), das die folgenden Schritte umfasst:
Einschließen des elektrischen Leiters (200) in einen Hohlraum (114) einer Form (110), wobei ein Distanzstück (160) in einem Loch (161) der Form (110) eingebettet ist und wobei das Loch (161) mit dem Hohlraum (114) verbunden ist;
Bewegen des Distanzstücks (160) vom Loch (161) der Form (110) in den Hohlraum (114), um den elektrischen Leiter (200) mit einem Spalt (163) zwischen dem elektrischen Leiter (200) und einer Oberfläche des Hohlraums (114) im Hohlraum (114) zu halten;
Einfüllen einer Isolationsmasse (201) in den Spalt (163) aus einer Einlassöffnung (122) des Hohlraums (114) durch eine Versorgungsleitung (121), wobei die Versorgungsleitung (121) mit einem Versorgungstank (120) verbunden ist;
Bewegen des Distanzstücks (160) vom Hohlraum (114) in das Loch (161) der Form (110), um eine glatte Oberfläche des Hohlraums (114) aufrechtzuerhalten; und
kontinuierliches Einfüllen der Isolationsmasse (201) in den Spalt (163) bis die Isolationsmasse (201) den gesamten Spalt (163) zwischen dem elektrischen Leiter (200) und der Oberfläche des Hohlraums (114) ausfüllt, wobei die Isolationsschicht (202) gebildet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Weite des Spalts (163) durch eine Dicke der Isolationsschicht (202) des elektrischen Leiters (200) definiert ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Baugruppe und ein Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Ein elektrischer Leiter kann in einer Elektromaschine verwendet werden, wie etwa einem Stromgenerator oder einem Motor. Der elektrische Leiter kann Wicklungsspulen sein. Der elektrische Leiter muss möglicherweise von einer Isolationsschicht isoliert werden.

Herkömmlich wird die Isolationsschicht des elektrischen Leiters hergestellt durch Umwickeln des elektrischen Leiters mit glimmerbasiertem Isolationsband und dann durch Eindringen eines Harzes in die oder Füllen mit einem Harz der Isolationsregion und Bilden einer ausgehärteten Isolation aus Glimmer und Harz. Ein derartiger Prozess kann Nachteile aufweisen, wie etwa hohe Herstellungskosten, inhomogene Isolation usw. Der Prozess kann im hohen Maße chemische Produktionsprozesse verwenden, wie etwa Vakuum-Drucktränkung (Vakuum Pressure Impregnation – VPI).

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

In Kürze beschrieben betreffen Aspekte dieser Erfindung eine Baugruppe und ein Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters.

Gemäß einem Aspekt wird eine Baugruppe zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters präsentiert. Die Baugruppe umfasst eine Form, die einen Hohlraum zum Einschließen des elektrischen Leiters umfasst. Die Baugruppe umfasst einen Versorgungstank zum Halten einer Isolationsmasse. Die Baugruppe umfasst eine Versorgungsleitung, die mit dem Versorgungstank und einer Einlassöffnung des Hohlraums verbunden ist, zum Einfüllen der Isolationsmasse in den Hohlraum. Die Baugruppe umfasst ein Distanzstück, das in einem Loch der Form eingebettet ist. Das Loch ist mit dem Hohlraum verbunden. Das Distanzstück ist dafür ausgelegt, vom Loch der Form in den Hohlraum bewegbar zu sein, um den elektrischen Leiter in dem Hohlraum zu halten, um einen Spalt zwischen dem elektrischen Leiter und einer Oberfläche des Hohlraums aufrechtzuerhalten. Das Distanzstück ist dafür ausgelegt, vom Hohlraum in das Loch der Form bewegbar zu sein, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums aufrechtzuerhalten. Die Isolationsmasse füllt den gesamten Spalt zwischen dem elektrischen Leiter und der Oberfläche des Hohlraums aus, wobei die Isolationsschicht gebildet wird.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters präsentiert. Das Verfahren umfasst das Einschließen des elektrischen Leiters in einen Hohlraum einer Form. Ein Distanzstück ist in einem Loch der Form eingebettet. Das Loch ist mit dem Hohlraum verbunden. Das Verfahren umfasst Bewegen des Distanzstücks vom Loch der Form in den Hohlraum, um den elektrischen Leiter in dem Hohlraum zu halten, um einen Spalt zwischen dem elektrischen Leiter und der Oberfläche des Hohlraums aufrechtzuerhalten. Das Verfahren umfasst Einfüllen einer Isolationsmasse aus einer Einlassöffnung des Hohlraums durch eine Versorgungsleitung in den Hohlraum. Die Versorgungsleitung ist mit einem Versorgungstank verbunden. Das Verfahren umfasst das Bewegen des Distanzstücks vom Hohlraum in das Loch der Form, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums aufrechtzuerhalten. Das Verfahren umfasst kontinuierliches Einfüllen der Isolationsmasse in den Spalt bis die Isolationsmasse den gesamten Spalt zwischen dem elektrischen Leiter und der Oberfläche des Hohlraums ausfüllt, wobei die Isolationsschicht gebildet wird.

Verschiedene, wie oben und im Folgenden beschriebene, Aspekte und Ausführungsformen der Anmeldung können nicht nur in den explizit beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen verwendet werden. Modifikationen werden dem Fachmann beim Lesen und Verstehen der Beschreibung in den Sinn kommen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ausführungsbeispiele der Anmeldung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher erklärt. In den Zeichnungen:

1 veranschaulicht eine schematische Teilquerschnittsseitenansicht einer Baugruppe zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

2A veranschaulicht eine schematische vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A, wobei 2A Distanzstücke in einem Hohlraum, wobei Isolationsmasse unter Ausnahme des durch die Distanzstücke eingenommenen Raums den Spalt ausfüllt, veranschaulicht;

2B veranschaulicht eine schematische vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A, wobei 2B Distanzstücke in Löchern einer Form, wobei Isolationsmasse den gesamten Spalt ausfüllt, veranschaulicht; und

2C veranschaulicht eine schematische vergrößerte Teilquerschnittsansicht der Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A, wobei 2C Isolationsmasse, die zu einer festen Isolationsschicht des elektrischen Leiters ausgehärtet ist, veranschaulicht.

Zum besseren Verständnis wurden, wo immer möglich, identische Bezugsziffern verwendet, um identische Elemente zu kennzeichnen, die den Figuren gemein sind.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine ausführliche Beschreibung, die sich auf Aspekte der vorliegenden Erfindung bezieht, ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.

1 veranschaulicht eine schematische Teilquerschnittsseitenansicht einer Baugruppe 100 zum Herstellen einer Isolationsschicht eines elektrischen Leiters 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Baugruppe 100 beinhaltet eine Form 110. Die Form 110 kann einen Oberteil 111 und einen Unterteil 112 beinhalten. Ein Hohlraum 114 kann im Innern der Form 110 ausgebildet werden, wenn die Form 110 durch Platzieren des Oberteils 111 auf dem Unterteil 112 geschlossen wird. Ein elektrischer Leiter 200 kann in dem Hohlraum 114 der Form 110 eingeschlossen sein. Der elektrische Leiter 200 kann ein Wicklungsstab einer Elektromaschine, wie etwa ein Generator, sein. Die Form 110 kann nach Platzieren des elektrischen Leiters 200 in den Hohlraum 114 geschlossen werden. Kanten zwischen dem Oberteil 111 und dem Unterteil 112 können mittels eines Dichtelements 113 abgedichtet werden. Das Dichtelement 113 kann ein Vakuum des Hohlraums 114 aufrechterhalten, sobald ein Vakuum im Hohlraum 114 hergestellt ist. Das Dichtelement 113 kann beispielsweise eine Silikongummidichtung beinhalten. Beim in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist ein Hohlraum 114 im Inneren der Form 110 gezeigt. Gemäß einer Ausführungsform kann eine Vielzahl von Hohlräumen 114 im Inneren der Form 110 ausgebildet sein. Eine Vielzahl von elektrischen Leitern 200 kann jeweils in der Vielzahl der Hohlräume 114 eingeschlossen sein.

Der Hohlraum 114 kann mindestens eine Einlassöffnung 122 zum Einfüllen einer Isolationsmasse 201 beinhalten. Die Einlassöffnung 122 kann sich an einem unteren Teil des Hohlraums 114 befinden, so dass Luft innerhalb des Hohlraums 114 vom unteren Teil des Hohlraums 114 zum oberen Teil des Hohlraums 114 gedrückt werden kann, wenn die Isolationsmasse 201 in den Hohlraum 114 eingefüllt wird. Eine derartige Anordnung kann Luftblasen im Inneren der Isolationsmasse 201 vermeiden. Der Hohlraum 114 kann mindestens eine Überlauföffnung 132 zum Überlaufen der Isolationsmasse 201 beinhalten. Die Überlauföffnung 132 kann sich am oberen Teil des Hohlraums 114 befinden, um sicher zu stellen, dass der Hohlraum 114 vollständig mit der Isolationsmasse 201 gefüllt wird.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Isolationsmasse 201 ein gefülltes Polymer oder eine gefüllte organische Masse, die aus einer Polymermatrix und anorganischen Füllern besteht, beinhalten. Beispielsweise kann die Polymermatrix der Isolationsmasse 201 Epoxid, Phenolharze, Novolac, Polyimid, Silikongummi, Polyethylen, Polypropylen beinhalten. Die anorganischen Füller der Isolationsmasse 201 können Glimmer, Aluminiumoxid, Siliciumoxid, Ton usw. beinhalten. Die Isolationsmasse 201 kann ebenfalls verschiedene funktionale Additive beinhalten, beispielsweise Aushärtebeschleuniger, Bruchzähigkeitsvermittler, Antioxidantien, Additive zur Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit usw.

Die Baugruppe 100 kann einen Versorgungstank 120 beinhalten. Der Versorgungstank 120 enthält eine Isolationsmasse 201. Eine Versorgungsleitung 121 ist mit dem Versorgungstank 120 und der Einlassöffnung 122 des Hohlraums 114 verbunden. Die Isolationsmasse 201 kann vom Versorgungstank 120 aus durch die Versorgungsleitung 121 und die Einlassöffnung 122 in den Hohlraum 114 injiziert werden. Ein Versorgungssteuerventil 123 kann in der Versorgungsleitung 121 angeordnet sein. Das Versorgungssteuerventil 123 ist während des Einfüllens der Isolationsmasse 201 in den Hohlraum 114 geöffnet. Das Versorgungssteuerventil 123 wird geschlossen, sobald der gesamte Hohlraum 114 mit der Isolationsmasse 201 gefüllt ist. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird an der Einlassöffnung 122 aufrechterhalten, sobald das Versorgungssteuerventil 123 geschlossen ist.

Die Baugruppe 100 kann einen Überlauftank 130 beinhalten. Der Überlauftank 130 kann mit einer Überlauföffnung 132 des Hohlraums 114 über eine Überlaufleitung 131 verbunden sein. Der Überlauftank 130 kann Überlauf der Isolationsmasse 201 vom Hohlraum 114 über die Überlauföffnung 132 aufnehmen. Ein Überlaufsteuerventil 133 kann in der Überlaufleitung 131 angeordnet sein. Das Überlaufsteuerventil 133 ist während des Einfüllens der Isolationsmasse 201 in den Hohlraum 114 geöffnet. Das Überlaufsteuerventil 133 wird geschlossen, sobald der gesamte Hohlraum 114 mit der Isolationsmasse 201 gefüllt ist. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird an der Überlauföffnung 132 aufrechterhalten, sobald das Überlaufsteuerventil 133 geschlossen ist.

Die Baugruppe 100 kann eine Vakuumvorrichtung 140 beinhalten. Die Vakuumvorrichtung 140 ist durch eine Vakuumleitung 141 mit einer Vakuumöffnung 142 des Hohlraums 114 verbunden. Die Vakuumvorrichtung 140 kann vor dem Einfüllen der Isolationsmasse in den Hohlraum 114 ein Vakuum im Hohlraum herstellen. Ein Vakuumsteuerventil 143 kann an der Vakuumleitung 141 angeordnet sein. Das Vakuumsteuerventil 143 ist während des Herstellens des Vakuums im Hohlraum 114 geöffnet. Das Vakuumsteuerventil 143 wird geschlossen, sobald ein gewisser Grad eines Vakuums im Hohlraum 114 erreicht ist und für einen Zeitraum aufrechterhalten wird. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird an der Vakuumöffnung 142 aufrechterhalten, sobald das Vakuumsteuerventil 143 geschlossen ist.

Die Baugruppe 100 kann eine Aushärtevorrichtung 150 beinhalten. Die Aushärtevorrichtung 150 kann in der Form 110 eingebettet sein. Die Aushärtevorrichtung 150 kann eine Heizvorrichtung 151 beinhalten. Die Aushärtevorrichtung 150 kann eine Kühlvorrichtung 151 beinhalten. Die Aushärtevorrichtung 150 kann die Form 110 auf einer gewissen Temperatur halten. Die Aushärtevorrichtung 150 kann die Form 110 heizen oder kühlen, basierend auf einem Aushärtetemperaturprofil der Isolationsmasse 201 zum Aushärten der Isolationsmasse 201 im Hohlraum 114.

Die Baugruppe 100 beinhaltet mindestens ein Distanzstück 160. Das Distanzstück 160 kann in einem Loch 161 der Form 110 eingebettet sein. Das Loch 161 ist mit dem Hohlraum 114 verbunden. Das Distanzstück 160 kann aus dem Loch 161 der Form 110 in den Hohlraum 114 bewegbar sein, um den elektrischen Leiter 200 im Hohlraum 114 zu halten. Das Distanzstück 160 kann den elektrischen Leiter 200 im Hohlraum 114 halten, um einen Spalt 163 zwischen dem elektrischen Leiter 200 und der Oberfläche des Hohlraums 114 aufrechtzuerhalten. Isolationsmasse 201 kann durch die Einlassöffnung 122 in den Spalt 163 injiziert werden. Das Distanzstück 160 kann vom Hohlraum 114 in das Loch 161 der Form bewegbar sein, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 aufrechtzuerhalten. Eine Steuervorrichtung 162 kann funktional mit dem Distanzstück 160 verbunden sein, um eine Bewegung des Distanzstücks 160 zu steuern. Die Steuervorrichtung 162 kann sowas wie einen digitalen Mikroprozessor beinhalten. Gemäß dem in 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Baugruppe 100 eine Vielzahl von Distanzstücken 160.

2A, 2B und 2C veranschaulichen vergrößerte schematische Teilquerschnittsansichten der Baugruppe 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A. Gemäß 1 und 2A werden die Distanzstücke 160 aus dem Loch 161 der Form 110 in den Hohlraum 114 bewegt. Die Distanzstücke 160 halten den elektrischen Leiter 200 im Hohlraum 114, um einen Spalt 163 zwischen dem elektrischen Leiter 200 und der Oberfläche des Hohlraums 114 aufrechtzuerhalten. Das Versorgungssteuerventil 123 ist geöffnet. Das Überlaufsteuerventil 133 ist geöffnet. Isolationsmasse 201 wird aus der Versorgungsleitung 121 durch die Einlassöffnung 122 in den Spalt 163 gefüllt, mit Ausnahme der von den Distanzstücken 160 eingenommenen Räume.

Gemäß 1 und 2B werden die Distanzstücke 160 aus dem Hohlraum 114 in das Loch 161 der Form 110 bewegt, um eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 aufrechtzuerhalten. Die Isolationsmasse 201 wird kontinuierlich in den Spalt 163 eingefüllt, um zuvor von den Distanzstücken 160 eingenommene Räume zu füllen. Das Versorgungssteuerventil 123 und das Überlaufsteuerventil 133 werden geschlossen, nachdem der gesamte Spalt 163 von der Isolationsmasse 201 ausgefüllt wurde. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird aufrechterhalten, nachdem das Versorgungssteuerventil 123 und das Überlaufsteuerventil 133 geschlossen wurden.

Gemäß 1 und 2C können Überreste der Isolationsmasse 201 in der Versorgungsleitung 121 in den Versorgungstank 120 zurückgezogen werden, nachdem das Versorgungssteuerventil 123 geschlossen wurde. Überreste der Isolationsmasse 201 in der Überlaufleitung 131 können in den Überlauftank 130 zurückgezogen werden, nachdem das Überlaufsteuerventil 133 geschlossen wurde. Die Isolationsmasse 201 wird durch die Heizvorrichtung 151 und die Kühlvorrichtung 152 ausgehärtet, basierend auf einem Aushärtetemperaturprofil der Isolationsmasse 201. Die ausgehärtete Isolationsmasse 201 bildet eine feste Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200. Eine Weite des Spalts 163 wird durch eine Dicke der Isolationsschicht 202 definiert. Das Distanzstück 160 kann den gesamten Spalt 163 zwischen dem elektrischen Leiter 200 und der Oberfläche des Hohlraums 114 bei einer gleichmäßigen Distanz aufrechterhalten. Die gleichmäßige Weite des Spalts 163 und die glatte Oberfläche des Hohlraums 114 können die Isolationsschicht 202 mit einer homogenen Dicke versehen.

Ein Prozess zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann folgendermaßen aussehen. Die Form 110 ist geöffnet. Die Distanzstücke 160 am Unterteil 112 der Form 110 werden aus den Löchern 161 in den Hohlraum 114 hinaus bewegt, wobei eine Weite durch die Dicke der Isolationsschicht 202 definiert wird. Ein elektrischer Leiter 200 kann in den Hohlraum 114 platziert werden. Die Form 110 wird durch Platzieren des Oberteils 111 der Form 110 auf dem Unterteil 112 geschlossen. Die Distanzstücke 160 am Oberteil 111 der Form 110 werden aus den Löchern 161 in den Hohlraum 114 hinaus bewegt, wobei dieselbe Weite durch die Dicke der Isolationsschicht 202 definiert wird. Ein Spalt 163 mit einer gleichmäßigen Weite zwischen dem elektrischen Leiter 200 und der Oberfläche des Hohlraums 114 wird durch die Distanzstücke 160 gehalten. Kanten zwischen dem Oberteil 111 und dem Unterteil 112 werden mittels eines Dichtelements 113 abgedichtet. Die Aushärtevorrichtung 150 kann die Form 110 und den elektrischen Leiter 200 auf einer gewissen Temperatur halten. Das Vakuumsteuerventil 143 ist geöffnet. Ein Vakuum wird von einer Vakuumvorrichtung 140 durch eine Vakuumleitung 141 und eine Vakuumöffnung 142 im Hohlraum 114 hergestellt. Das Vakuumsteuerventil 143 wird geschlossen, sobald ein gewisser Grad eines Vakuums im Hohlraum 114 erreicht ist und für einen Zeitraum aufrechterhalten wird. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird an der Vakuumöffnung 142 aufrechterhalten, sobald das Vakuumsteuerventil 143 geschlossen ist. Das Versorgungssteuerventil 123 ist geöffnet. Das Überlaufsteuerventil 133 ist geöffnet. Die Isolationsmasse 201 wird aus einem Versorgungstank 120 durch eine Versorgungsleitung 121 und eine Einlassöffnung 122 in den Spalt 163 eingefüllt. Ein Überschuss der Isolationsmasse 201 fließt durch eine Überlaufleitung 131 und eine Überlauföffnung 132 in einen Überlauftank 130. Die Distanzstücke 160 werden aus dem Hohlraum 114 in die Löcher 161 der Form 110 bewegt, nachdem der Spalt 163 mit der Isolationsmasse 201 gefüllt wurde, mit Ausnahme der durch die Distanzstücke 160 eingenommenen Räume. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird beibehalten, sobald die Distanzstücke 160 in die Löcher 161 bewegt werden. Die Isolationsmasse 201 wird kontinuierlich in den Spalt 163 eingefüllt, um die zuvor von den Distanzstücken 160 eingenommenen Räume auszufüllen. Die Isolationsmasse 201 füllt den gesamten Spalt 163 zwischen dem elektrischen Leiter 200 und der Oberfläche des Hohlraums 114 mit einer gleichmäßigen Dicke aus, die durch die Isolationsschicht 202 definiert wird. Das Versorgungssteuerventil 123 wird geschlossen. Das Überlaufsteuerventil 133 wird geschlossen. Eine glatte Oberfläche des Hohlraums 114 wird aufrechterhalten, nachdem das Versorgungssteuerventil 123 und das Überlaufsteuerventil 133 geschlossen wurden. Überreste der Isolationsmasse 201 in der Versorgungsleitung 121 können in den Versorgungstank 120 zurückgezogen werden, nachdem das Versorgungssteuerventil 123 geschlossen wurde. Überreste der Isolationsmasse 201 in der Überlaufleitung 131 können in den Überlauftank 130 zurückgezogen werden, nachdem das Überlaufsteuerventil 133 geschlossen wurde. Die Isolationsmasse 201 wird durch Heizen und Kühlen der Form 110 unter Verwendung der Heizvorrichtung 151 und der Kühlvorrichtung 152 ausgehärtet, basierend auf einem bestimmten Aushärtetemperaturprofil, bis eine feste Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 gebildet ist. Der elektrische Leiter 200 wird aus der Form 110 entfernt. Nachbearbeitungsprozeduren können auf die Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 angewandt werden.

Gemäß einem Aspekt können die vorgeschlagene Baugruppe 100 und das Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 eine homogene Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 liefern. Die homogene Isolationsschicht 202 kann die elektrische Leistungsfähigkeit des elektrischen Leiters 200 verbessern und elektrisches Isolationsversagen des elektrischen Leiters 200 aufgrund von inhomogenen Gebieten verringern.

Gemäß einem Aspekt können die vorgeschlagene Baugruppe 100 und das Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 mehr Flexibilität für die Isolationsmasse 201 erlauben, verschiedene Designanforderungen für verschiedene elektrische Leiter 200 zu erfüllen. Die vorgeschlagenen Ausführungsformen der Erfindung können einen leichteren Weg zum Ändern der Zusammensetzung einer Isolationsmasse 201 vorsehen, beispielsweise können gewisse Additive zur Isolationsmasse 201 hinzugefügt werden, um die thermische Leitfähigkeit der Isolationsschicht 202 zu erhöhen.

Gemäß einem Aspekt können die vorgeschlagene Baugruppe 100 und das Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 die Isolationsschicht 202 durch Injizieren derselben Isolationsmasse 201 wie bei der ursprünglichen Herstellung reparieren.

Gemäß einem Aspekt können die vorgeschlagene Baugruppe 100 und das Verfahren eine Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 ohne Umwickeln des elektrischen Leiters 200 mit einem glimmerbasierten Isolierband herstellen. Das vorgeschlagene Verfahren kann den Produktionsprozess zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 ändern. Beispielsweise kann das vorgeschlagene Verfahren einen Vakuumdrucktränkungs(VPI)-Prozess während der Herstellung der Isolationsschicht 202 eliminieren. Das vorgeschlagene Verfahren kann eine Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 durch Injizieren und Aushärten herstellen.

Gemäß einem Aspekt können die vorgeschlagene Baugruppe 100 und das Verfahren zum Herstellen einer Isolationsschicht 202 eines elektrischen Leiters 200 eine Vielzahl von Vorteilen zum Herstellen der Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 liefern, beispielsweise signifikante Herstellungskostenreduktion, bessere elektrische Leistungsfähigkeit der Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200, gewünschte elektrische Eigenschaften der Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 und leichtere Reparatur der Isolationsschicht 202 des elektrischen Leiters 200 usw.

Obgleich hier verschiedene Ausführungsformen, die die Lehren der vorliegenden Erfindung einschließen, gezeigt und ausführlich beschrieben wurden, können Fachleute sofort viele andere variierte Ausführungsformen ersinnen, die noch diese Lehren einschließen. Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Details des Ausführungsbeispiels hinsichtlich Konstruktion und Anordnung von Komponenten, die in der Beschreibung ausgeführt oder in den Zeichnungen veranschaulicht wurden, beschränkt. Die Erfindung ist zu anderen Ausführungsformen und zur Ausübung oder Ausführung auf verschiedene Weisen fähig. Auch versteht sich, dass die hier verwendete Phraseologie und Terminologie zum Zwecke der Beschreibung dient und nicht als beschränkend anzusehen ist. Die Verwendung von „beinhalten”, „umfassen” oder „aufweisen” und deren Varianten hierin ist dafür gedacht, sowohl die nachfolgend aufgelisteten Punkte und deren Äquivalente als auch zusätzliche Punkte einzuschließen. Soweit nicht anders spezifiziert oder eingeschränkt, werden die Ausdrücke „montiert”, „verbunden”, „gehalten” und „gekoppelt” und deren Varianten weit gefasst verwendet und schließen direkte und indirekte Montagen, Verbindungen, Halterungen und Kupplungen ein. Ferner sind „verbunden” und „gekoppelt” nicht auf physische oder mechanische Verbindungen oder Kupplungen beschränkt.

Bezugszeichenliste

100
Baugruppe
110
Form
111
Oberteil der Form
112
Unterteil der Form
113
Dichtelement
114
Hohlraum
120
Versorgungstank
121
Versorgungsleitung
122
Einlassöffnung
123
Versorgungssteuerventil
130
Überlauftank
131
Überlaufleitung
132
Überlauföffnung
133
Überlaufsteuerventil
140
Vakuumvorrichtung
141
Vakuumleitung
142
Vakuumöffnung
143
Vakuumsteuerventil
150
Aushärtevorrichtung
151
Heizvorrichtung
152
Kühlvorrichtung
160
Distanzstück
161
Loch
162
Steuervorrichtung
163
Spalt zwischen elektrischem Leiter und der Oberfläche des Hohlraums
200
Elektrischer Leiter
201
Isolationsmasse
202
Isolationsschicht