Brevet FR2054465A1 — publié le 19710423

La présente invencion a pour ohjet un nouveau procédé de téalisation des rubans "poreuy" ultra porméables pour isolation des éléments conducteurs c'ung chine électrique, Selon les procédés connus les rubans dits 'Poreux" pour l'enrubannage de conducteurs montés dans une machine électrique s'obtiennent pr découpage de feuilles constituées dans leur principe, d'un suppert en papier, feutran@@@@ de verre on autre matériau poreux, dont le choix dépend de In clazse tharmique de l'isolation finale, ct d'une couche de papier-mica cati, prise isolément. possède pas les caractéristiques mécaniques suffiantes pour l'ennuées nage et nécessite un renfort. Les deux éléments sont: réunis entre eux par une matière résineuse jouant le rôle d'adbésif et destinée à permettre l'obtention d'un compesite par collage des couches juxtaposées. Dans la pratique de la réalisation, on trouve avantageux selon les ewplcit de destination du composite, soit d'utilisar du papier de mica et des supports de différentes épaisseurs eu une plurnlité da zouches de l'un ou de l'autre formant "sandwich". Après avoir réalisé l'enrubannage à l'aide d'un tel ruban "poreuz" c'est-à-die perm6able au vernis d'imprégnation, la pièce anrubannée est imprégnae par celui-ci suivant les techniques connues en elles-mêmes et l'ensemble imprégné subit une cuisson effectuée "insitu" si l'impréguation est faite après monta?,e dans la machine, ou sur les éléments individuels, conformés par application chaleur et de pression avant leur durcissement final, afin de permettre leur pQsitionnement dans les encoches, après aurcissement. Même en utilisant des résines fusibles eu solubles, les essais montrent que le liant résineux unissant le papier de mica, perméable Far lui-même, et le sup- port, choisi parmi les renforts perméables, s oppose fortement à la pénétratioa du vernis imprégnant : ceci demeure vrai mEme lorsque le liant est combinable lu vernis cu bien choisi dans une fainille chimiquement voisine, s'incorporant à ce vernis en toute compatibilité. Le procédé selon la présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Il s'applique à des rubans dits "poreux' pour l'isolation par enrubannage éléments conducteurs daus une machine électrique, obtenus par découpage de feuilles constituées d'un support poreux qui laur procure la résistance m6canique et d'une couche de papier mica, lequel support et laquelle couche sont liés ensemble par une. matière résineuse jouant le role d'adhésif et destinée à permettre lto- tention d'un composite par collage des couches juxtaposées, caractérisés en ce que la matière résineuse de liaison n'est présente qu'en faible quantité et seulement dans des zones de collage séparées par des espaces libres. Ce mode de collage ou d'assemblage des couches de la feuille stratifiée raite de support poreux et de papier-mica, procure un meilleur cheminement du vernis d'imprégnation à travcrs l'ensemble à imprégner, c'est-à-dire à la fois une plus grande homogénéité entraînant des caractéristiques diélectriques optima de l'iso- lation finale et un gain de temps du à la vitesse de pénétration accrue du vernis d'imprégnation par où ou réalise une réduction du coût de la fabrication globale. la fabrication d'un ruban "poraux" comporte, normalement, une enduction du ou des supports sur toute leur surface par des résines de collage appliquées en solution, en phase dispersée ou à l'état fondu, et à un taux relativement faible allant de quelques pourcents à environ 15% en poids du ruban poreux ou de 2 g/m à 25 g/m2. Sur ce support, pris à l'état poisseux ou collants on applique la feuille ou les feuilles de papier-mica, l'ensemble juxtaposé recouvert parfois par une 2ème couche de support sur la face libre du papier mica étant alors soumis aux traitements qui s'imposent, suivant le cas, à savoir : séchage ou élimination par évaporation du solvant, si l'on fait appel à celuiéci ; prépolym6risation de la résine s'il y a lieu, et suivi des opérations mécaniques de découpage et d'enroulement pour stockage des rubans découpés. Bien que le taux d'agglomérant pusse varier suivant le nature du liant et celle du support, les rubans poreux ainsi réalisés sont adhérents sur toute la surface séparant les deux matériaux : support et papier-mica. Or, le but à atteindre à ce stade-n'est pas d'unir intimement les strates en présence, mais simplement de procures à l'utilisateur, une feuille ou un ruban composite se prestant aux manipulations à subir au capotage ou à l'enrubannage des parties de -la machine à isoler, sans que cette feuille ou ce ruban subisse lors de ces opérations mécaniques une désagrégation qui entraverait la bonne exécution du travail. Il a donc paru intéresdant de chercher à unir les couches juxtaposees non pas sur toute leur surface, ce qui entrainerait forcément l'emploi d'une quantité plus considérable de liant; mais en quelques endroits seulement, suffisants pour assurer l'adhérence lors des manipulations Les essais ont montre que de tels rubans composites, obtenus par les moyens décrits dans les exemples ci-après, non seulement se comportent à l'enrubannage d'une façon tout aussi satisfaisante que les rubans poreux classiques, mais encore et surtout, offrent à l'imprégnation de larges zones de passage libre repr- sentant un pourcentage important de la surface totale où le cheminement du vernis ne rencontre pas d'entrave de la part du liant et par o sa pénétration se fait plus rapidenent en assu-ra.nt une meilleure distribution dans la sasse à imprégner. Ta durée de 11 imprégnation se trouve ainsi écourtée sans réduire en rien les caractéristiques finales de l'isolation. Les rubans ainsi rdalisés présentent une perméabilité accrue à l'égard du ver nis d'imprégnation et permettent des traitements d'imprégnxtion plus rapides et des isolations à caractéristiques diélectriques améliorées. Ces rubans peuvent comporter, à titre de support pour le papier-mica, les tissus de verre, le papier,le feutre de polyéthylène téréphtalate ou autres renforts poreux. Les papiers-mica de-marques diverses répandues dans le conmerce peuvent Titre utilisés. L'une quelconque des résines appliquées en solution, en dispersion, ou à l'état fondu, dans la pratique courante peut constituer la couche de liaison:; réalisée selon le procédé de l'invention. L'application du liant se fait commodément suivant des motifs imprimés par des cylindres applicateurs sur lesquels passe. le support à enduire qui n'est recouvert qu'aux endroits des motifs. Les rubans poreux ainsi réalisés se prêtent aux efforts subis lors de l'en- rubannage sans être entommagés. D'autre part, du fait de leur rigidité structurelle diminuée, il permettent l'emploi de liants résineux plus condensés et exempts de collant sur le ruban fini ce qui évite plus facilement au support d'adhérer au papier de mica du tour voisin dans le rouleau, et aussi à la nécessité d'intercalaire pour ces rouleaux. Ces rubans poreux ménagent, à l'intérieur du garnissage poreux des cheminements aisés pour le vernis d'imprégnation qui ne rencontre, sur ces voies privilégiées aucun interface collé. Le vernis d'imprégnation est ainsi très rapidement amené en tout point de l'isolation où le travail de mouillage à coeur se produit. Ayant ainsi mis en relief l'objet et la mesure de l'invention, les exemples suivants servent à montrer des modes de réalisations de rubans poreux ultra permeables, ces exemples étant donnés à titre illustratif et n'étant pas limités au procédé indiqué pour l'application du liant. Dans la pratique, le support du papier mica est le plus souvent de nature fibreuse et, en particulier, un tissu en fibres de verre. Il est alors avantageus d'effectuer d'abord une enduction très légère de l'ensemble de la surface du support, afin de lui conférer une tenue mécanique qui facilite en manipulation, et, lors du découpage qui suit son assemblage avec le papier mica, de ne pas avoir à tenir compte de la largeur des rubans à découper en prévoyant des bandes de collage le long de futures lisières. Ces lisières se trouvent en effet protégées d'une détérioration de la coupe franche pour la présence dudit enduit ou apprit. Le taux d'enduction nécessaire est de l'ordre de 1 % à 2 % environ en poids de résine rapport au poids du tissu silionne, soit 0,2 à 1g g/m représentant ainsi, suivant la structure du ruban composite, entre 0,' et 1 7. de son poids global. La présence de cet apprit appliqué pour les raison décrites n'oppose prati quement pas d'obstacle au passage du vernis d'imprégnation, ce qui permet de parler de zones à passage libre. Dans le cas de support tel que le papier, cette enduction préalable s'avère superflue et l'on procède directement au collage par zones sélectives. Pour réaliser une application du liant en certains endroits seulement, il est commode de se servir du procédé connu d'impression au moyen d'un cylindre. Le dessin suivant lequel le collage est réparti dépend alors aussi bien des caractéristiquesà impartir, ce qui détermine la surface relative enduite et l'orientation des bandes - que des conditions dans lesquelles se fait l'impression - par rouleaux encreurs, ou au trempé. Lorsque le support à été recouvert du motif choisi, on lui applique en continu, à la sortie du dispositif d'encrage, et le cas échéant, après évaporation partielle du solvant de la solution du liant résineux, le papier mica provenant d'un système dérouleur. Puis, l'ensemble composite subit les traitements habituels indiqués au début du présent brevet d'invention, aboutissant à la découpe en rubans aptes à servir pour l'enrubannage isolant. On décrira plus partiellement la réalisation de rubans ultra-poreux à l'aide des matériaux suivants : 2 Comme support on utilise un tissu silionne de 33 gr. au m . Ce support est traité préalablement, comme il a été indiqué, par un apprêt continu représentant 0,5 Z du poids total du ruban réalisé. L'appret est identique à celui du vernis de collage, à la dilution près qui en est beaucoup plus grande. Le vernis de collage est cohstitué par une solution de résine époxyde du bisphénol, usuelles, dans un melange solvant isopropanol/toluène. L'impression peut se réaliser par encrage au trempé d'un cylindre tournait et passage sur celui-ci, en continu du suppport en tissu silionne. Comme motif, on peut prévoir des bandes de largeur 2 nm à distance entre-axes de 15 mm imprimées suivant un angle faisant 450 avec l'axe de passage de la silionne. Le vernis excédentaire entratné, est évacué par les rainures du cylindre. L'application du papier de mica s'effectue en phase poisseuse, après évå- poration partielle du solvant dans le tunnel de séchage. Il a été employe dans cet exemple du "Samica 21" à 120 g/a. L'achèvement du séchage s'effectue dans un tunnel chauffant. On procède ensuite à l'enroulement du composite sans intercalaire ; puis au découpage en rubans de la largeur:désirée. Le collage réalisé présente les caractéristiques suivantes Surface enduite de liant : 15 % de la surface totale Taux local de la résine aux endroits enduits : 8 % Taux moyen de résine (en fonction de la enrface (totale 1,7 % Ce dernier chiffre est plusieurs fois clus faible que pour les rubans prreux à enduction par liant pur toute leur surface, comme réalisé aptérismxemen REVENDICATIONS 1/ Feuilles et rubens dits poreux pour l'isolation des conducteurs de machines électriques obtenues à partir de matériaux composites constitués d'un ou de plusicurs supports fibreux qui pprecurent la résistance m6canique au mitérinu et d'une ou de plusieurs couches de papier de mica, ces divers éléments étant liés ensemble pr une natière résinanse servant d'adhésif, caractérisés en ce que l'adbdsif s'est présent qu'en failbac quantité (0,5 à 10 % en poids) et se trouve localied dans des zones dincentinmes de collage séparées par des espaces libres. 2/ Procédé d'obtention des zones adhdsives suivant la revendication caractérisé par l'application de techniques l'impression connues en elles-mêmes dans d'autres domaines, au renfort fibreux, vierge ou très légèrement apprêté (à un toux en poids de 0, 1 à 5 % d'apprât par rapport au support). 3/ Isolation caractérisée par l'imprégration, à l'aide de résines fluides sans solvant, de gaines constituées à partir des matériaux objet de la reven-= dication 1 et par cuisson subséquente, seivant les techniques habituellement appliquées aux matérisaux poreux courants.