Für elektrische Maschinen werden Wicklungen unter anderem aus Formspulen verwendet, die vorrangig aus Rechteckleitern her- gestellt werden. Für das Rechteckkupfer wurden bisher in der Regel massive Leiter eingesetzt. Alternativ ist auch der Ein- satz von blanken oder isolierten Litzen aus Kupfer oder Alu- minium, die zu Rechteckprofilen gewalzt werden, möglich.

Die Isolierung von massiven Rechteckdrähten erfolgt in der Regel durch Lackieren, Extrudieren oder Umspinnen mit Iso- lierbändern (Folien, Glimmer, Papier, Glas-oder Kunstgarne) oder Kombinationen aus diesen. Eine derartige Isolierung wird Teilleiter-oder Leiterisolierung genannt. Zusätzlich muss für die elektrische Isolierung der Leiter gegen das Massepo- tential, d. h. gegen das Blechpaket des Stators oder Rotors, noch eine Hauptisolierung um die Teilleiter aufgebracht wer- den. Die Hauptisolierung besteht üblicherweise aus mehr- schichtig aufgebrachten Isolierbändern (Glimmerbänder, Breit- bahnmaterialien mit unterschiedlichen Trägern) oder für Wick- lungen mit niedrigen Nennspannungen aus einer auch mehr- schichtig möglichen Nutauskleidung aus beispielsweise aroma- tischem Polyamid, Folien oder Glimmer. Die gesamte Wicklung

wird mit einem geeigneten Imprägniermittel mittels Tauch-o- der VPI-Verfahren imprägniert.

Bei Hochspannungs-Wicklungen wird bei elektrischen Maschinen die Teilleiterisolierung, d. h. die Isolierung zwischen Teil- leitern und zwischen Windungen, und die Hauptisolierung, d. h. die Isolierung gegen Erde und zwischen den Strängen im Nut-und Stirnseitenbereich, der Wicklung in der Regel aus Feinglimmerbändern mit Glasgewebe-und/oder Folienträgern hergestellt. Als äußere Lage wird im Nutbereich ein leitfähi- ger Außenglimmschutz und gegebenenfalls ein Endenglimmschutz zur Potentialsteuerung eingesetzt. Im Wickelkopf wird ein Deckband mit glatter, verschmutzungsunempfindlicher Oberflä- che verwendet. Die Dicke der Hauptisolierung ist sowohl der Nennspannung der Maschine als auch den Betriebs-und Ferti- gungsbedingungen angepasst.

Bei Niederspannungs-Formspulenwicklungen besteht die Teillei- terisolierung beispielsweise aus organischen Lacken und ab- hängig von den Anforderungen aus einer zusätzlichen Umspin- nung mit Folien oder Glasfilamenten. Die Hauptisolierung im Nutbereich wird beispielsweise mit Mehrschicht-Flächeniso- lierstoffen aus aromatischem Polyamidpapier und Folien und/oder Micafolium (Glimmer-Flächenstoff) realisiert. Die Phasenisolierung wird durch Luftstrecken im Wickelkopf oder durch Isolierstoffe im Nutbereich gebildet.

Die Isolierung der verschiedenen Wicklungen ist sehr zeit- und kostenintensiv.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine einfach herzustellende Isolierung für Wicklungen von e- lektrischen Maschinen bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Litzen- leiter zur Bildung eines elektrischen Leiters, insbesondere eines Teilleiters, für eine Wicklung einer elektrischen Ma-

schine mit einer Anordnung von mehreren, untereinander im We- sentlichen parallelen und/oder verdrillten Filamenten und ei- ner Isolation, die die Anordnung von Filamenten an ihrem Au- ßenumfang umgibt, wobei die Isolation durch Extrusion um die Anordnung der Filamente aufgebracht ist.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen ein Verfahren zur Her- stellung von elektrischen Leitern, insbesondere von Teillei- tern für eine Wicklung einer elektrischen Maschine durch An- ordnen mehrerer Filamente im Wesentlichen parallel und/oder verdrillt zueinander unter Bildung eines Litzenleiters und Isolieren des Litzenleiters an dessen Außenumfang, wobei das Isolieren durch Extrusion erfolgt.

In vorteilhafter Weise ergibt sich aus der extrudierten Um- hüllung eine höhere Formstabilität des Litzenleiters. Darüber hinaus kann durch die Extrusion eine sehr dichte Isolierung für spezielle Einsatzzwecke von Wicklungen, z. B. in nassen Umgebungen oder unter Wasser, ermöglicht werden.

Mittels Extrusion können auf beliebig geformte Litzenleiter Kunststoffisolierungen aufgebracht werden. Sehr vorteilhaft ist dies auch für Teilleiter mit rechteckförmigem Quer- schnitt. Somit kann der aufwändige Isolierungsprozess für die Teilleiter deutlich einfacher gestaltet werden.

Es ist ferner möglich, beim Aufbringen der Isolierschicht durch Extrusion unterschiedliche Wandstärken der Isolierung herzustellen. Dadurch können beispielsweise Teilleiter herge- stellt werden, deren Isolation zumindest an Teilen des Um- fangs die Anforderung an eine Hauptisolation erfüllt. Durch die Kombination der Teilleiterisolierung und der Hauptisolie- rung kann der Herstellungsprozess für elektrische Maschinen weiter vereinfacht werden.

Durch die Extrusion kann nicht nur eine Kunststoffisolier- schicht am Außenumfang eines Litzenleiters aufgebracht wer-

den, sondern es können auch die Hohlräume innerhalb des Lit- zenleiters mit einem elastischen Kunststoff gefüllt werden.

Werden hierfür wärmeleitfähige elastische Extrusionswerkstof- fe benutzt, so kann ein verbesserter Wärmetransfer zwischen den Einzelleitern der Litze erzielt werden.

Um die Stabilität der Litze in einem gewissen Rahmen zu be- einflussen, kann das durch Extrusion aufgebrachte Isolierma- terial zumindest auch teilweise in die Zwischenräume zwischen den Litzen eingepresst werden. In diesem Fall entspricht das Füllmaterial innerhalb der Litze dem Material für die Außen- isolierung.

Auch dem Isoliermaterial für die Außenisolierung der Litze können Substanzen zur Steigerung der Wärmeleitfähigkeit hin- zugefügt werden. Dadurch kann die Verlustwärme besser aus den Leitern beispielsweise in das Blechpaket oder die Umgebungs- luft abgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen : FIG 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß iso- lierten Teilleiter ; FIG 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Innenbereichs des Teilleiters gemäß FIG 1 ; und FIG 3 eine Querschnitt durch einen Teilleiter gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.

In FIG 1 ist der Querschnitt durch einen Teilleiter aus Litze dargestellt. Der Leiterbereich besteht aus einer Vielzahl von Filamenten 1 und ist zu einer rechteckförmigen Gestalt ge- walzt. Der Leiterbereich ist von einer extrudierten Teillei- terisolierung 2 umgeben.

Die Zwischenräume zwischen den Einzelleitern beziehungsweise Filamenten 1 der Litze sind ebenfalls durch Extrusion mit ei- nem Kunststoff gefüllt. FIG 2 zeigt hierzu einen Ausschnitt aus dem Leiterbereich von FIG 1.

Die Teilleiterisolierung 2 auf dem Rechteckleiter aus Flach- litze (Pressseil) wird vorzugsweise aus einem Hochtemperatur- thermoplast gebildet. Hinsichtlich der Isolierwerkstoffe und insbesondere der Hochtemperaturthermoplaste wird explizit auf die Patentanmeldung 197 48 529 der Anmelderin verwiesen.

Durch einen ein-oder mehrstufigen Extrusionsprozess (Coextrusion) können mögliche Hohlräume zwischen den Litzen- drähten gefüllt werden und so eine Stabilisierung und Ver- dichtung des Leiters bei gleichzeitigem Erhalt einer hohen Flexibilität durch eine elastische Werkstoffcharakteristik erreicht werden. Die umhüllende Teilleiterisolierung 2 wird hingegen aus einem ebenfalls elastischen, aber härtenden Werkstoff gebildet.

Die Füllung 3 zwischen den Litzendrähten des Rechteckleiters besteht darüber hinaus aus einem thermisch leitfähigen Mate- rial. Dadurch wird die bei Standardlitzenleitern ungünstige Wärmeabfuhr verbessert und eine höhere Leistungsdichte der Maschine erreicht.

Das Füllmaterial kann ferner eine geringe elektrische Leitfä- higkeit besitzen, so dass ein gewisser Potentialausgleich zwischen den einzelnen Filamenten 1 des Rechteckleiters stattfindet. Damit können die Maximalfeldstärken insbesondere an den Kanten des Rechteckleiters vermindert werden. Zur Ge- währleistung eines Außenglimmschutzes kann die äußere Schicht der extrudierten Teilleiter-oder Hauptisolierung durch Coextrusion ebenfalls leitend gestaltet werden. Durch die äu- ßere leitfähige, durch Coextrusion aufgebrachte Schicht kann auf den Endenglimmschutz verzichtet werden.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in FIG 3 skizziert. Die Wandstärke der Isolierung ist im Bereich der Schmalseiten des Rechteckleiters gegenüber der Ausführungsform von FIG 1 erhöht. Die Wandstärke der Isolie- rung 2 im Bereich der Längsseiten des Rechteckleiters ent- spricht dagegen der Teilleiterisolierung der Ausführungsform von FIG 1. Die verstärkte Isolierung 4 erfüllt die Anforde- rungen an eine Hauptisolierung. Damit ist es möglich, in ei- nem Extrusionsschritt sowohl die Teilleiterisolierung 2 als auch die Hauptisolierung 4 herzustellen. Mehrere derartige, recheckförmige Teilleiter können nun übereinander in die Nut eines Blechpakets einer elektrischen Maschine eingelegt wer- den. Hierzu ist lediglich am Nutgrund eine weitere Isolierung vorzusehen, da der unterste Teilleiter mit seiner Längsseite, die lediglich die Teilleiterisolierung 2 trägt, auf dem Nut- grund aufliegt. Durch die integrierbare Hauptisolierung 4 können Wicklungen mit verhältnismäßig niedriger Nennspannung ohne explizite Hauptisolierung in einem einfachen Prozess hergestellt werden. Insgesamt sind so durch die Kombination des Litzenleiters mit einer extrudierbaren Isolierung beson- dere Vorteile für die Herstellung und die Dimensionierung der elektrischen Maschine gegeben.