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Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoff umkleideten Kernen.
Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines Kernes, der mit einem Pülpematerial überzogen ist, das an dem Kern lediglich durch Verfilzen der Fasern dieses Materials befestigt und so behandelt ist, dass der Überzug für Feuchtigkeit undurchlässig ist und bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Überzuges.
Das neuartige, eine weitere Ausbildung der Erfindung nach Patent Nr. 98921 bildende Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass der durch Verfilzen der Pülpefasern auf dem Kern gebildete Überzug mit einem wasserdicht machenden Stoff derart behandelt bzw. imprägniert wird, dass ersterer für Feuchtigkeit undurchlässig gemacht wird. Der Überzug kann sodann mit einem. oder mehreren aus Strängen oder Streifen bestehenden Umhüllungen zum Schutz der Fasern versehen werden.
Das vorliegende Verfahren kann mit Vorteil zum Isolieren elektrischer Leiter benutzt werden. ist jedoch nicht auf diese eine Anwendungsart beschränkt. Wird das Verfahren zum Isolieren elektrischer Leiter benutzt, so kann Manila-, Holz-, Leinenlumpen-, Baumwoll-, Esparto-, Jute-, Hanf-und Asbestpülpe als Überzugsmaterial benutzt werden. Es können aber auch andere Materialien verwendet werden, da die Erfindung allgemein darin besteht, irgendeinen Kern mit irgendeiner Pülpe zu überziehen und den Überzug so zu behandeln, dass er Feuchtigkeit nicht durchlässt.
Unter"Pulpe"wird jede zusammenhängende Faserstoffmasse verstanden, gleichgültig ob sie in einer Flüssigkeit suspendiert, feucht oder im wesentlichen trocken ist.
Die Zeichnung ist beispielsweise einem Verfahren zugrnnde gelegt, das zum Überziehen eines in Strang-oder Litzenform ausgeführten Kernes und zum Imprägnieren des Überzuges mit einem Material dient, das ihn für Feuchtigkeit undurchlässig macht, und veranschaulicht eine Maschine zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem das Pülpematerial auf den Strang (Kern) aufgetragen wird und je nach der Beschaffenheit des Imprägnierungsmittels der eine oder andere von zwei verschiedenen Apparaten zum Imprägnieren des auf den Strang auf- getragenen Überzuges verwendet wird.
Wird ein aus geschmolzenem Wachs oder Pech be- stehendes Imprägnierungsmiltel benutzt, so kann der Apparat zum Auftragen desselben auf den Überzug aus einem Imprägniermittelbad, durch welches der überzogene Strang geführt wird, aus einem geeigneten Abstreifer zum Entfernen des überschüssigen Imprägniermittels vom Überzug und aus einer Einrichtung zum Kühlen des Imprägniermittels und zum Erhärtenlassen desselben, bevor der überzogene Strang auf einer Spule od. dgl. aufgewickelt wird.
Wird ein Imprägniermittel benutzt, das wasserdicht machendes Material in einem flüchtigen Lösungmittel gelöst enthält, so kann der Apparat zum Auftragen des Imprägniermittels auf den Über- zug aus einem Imprägniermittelbad, durch welches der Strang hindurchgeführt wird und aus
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der Ofen auf einer solchen Temperatur erhalten wird, bei der das Lösungsmittel verdampft, so dass das wasserdichte Material allein auf dem Überzug zurückbleibt.
Wird das oben angegebene Verfahren zum Isolieren elektrischer Leiter benutzt, so kann der Piilpeüberzug. nachdem er für Feuchtigkeit undurchlässig gemacht worden ist, mit einer
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Umhüllung aus Baumwolle, Leinen, Seide oder anderem geeigneten Material versehen werden, die den Überzug schützt und ihm ein gefälligeres Aussehen verleiht.
Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht in teilweise geschnittener Seitenansicht einen Apparat, der sich für das Verfahren eignet, bei dem geschmolzenes Wachs, Pech od. dgl. als Imprägniermittel benutzt wird. Fig. 2 zeigt einen Teil des Apparates vergrössert in der Oberansicht. Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Formapparat. Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch den Imprägnierapparat, der benutzt werden kann, wenn ein Imprägniermittel verwendet wird, das wasserdicht machendes Material in einem flüchtigen Lösungsmittel aufgelöst enthält.
Der dargestellte Apparat eignet sich hauptsächlich zum Überziehen von Kernen in Strangoder Litzenform, kann jedoch auch zum Überziehen von Kernen anderer Formen eingerichtet sein.
Der zu überziehende Kern wird von einer Vorratsspule 20 über eine Leitrolle 21 und weiter um eine Trommel 22 geführt, die teilweise in eine Pülpe enthaltende Flüssigkeit inner- halb eines halbkreisförmigen Troges 23 taucht. Die Trommel 22 besteht aus zwei MetallblechSeitenwänden und einem an diesen befestigten Umfangsteil oder Mantel, der mit einer Anzahl verhältnismässig weiter Öffnungen (nicht dargestellt) versehen ist, die durch einen schmalen Streifen feinen Drahtsiebes 27 (Fig. 2) überdeckt sind. Die Trommel 22 besitzt eine mittlere Hohlwelle 28, die in Lagern 29 gehalten wird, welch letztere auf einem alle Teile des Apparates tragenden Rahmen 30 montiert sind.
Um Pülpe auf den Kern aufzutragen, sobald er über die Trommel 22 geht, wird der Flüssigkeitsspiegel innerhalb der Trommel tiefer gehalten als jener der Pülpemischung im Trog 23, wie dies durch die gestrichelten Linien A und B in Fig. 1 angedeutet ist. Dieser Höhenunterschied wird durch ein Heberrohr 31, dessen Einlassende in die Flüssigkeit innerhalb der Trommel 22 taucht und dessen Auslass durch die Hohlwelle erfolgt, erreicht. In dem Trog 23 wird eine beständige Zirkulation der Pülpemischung dadurch erzielt, dass die Pülpemischung aus einem Zufuhrbehälter 32 in den Trog 23 und aus letzterem durch ein Rohr 19 in einem (nicht dargestellten) Behälter strömt, aus dem sie wieder in den Behälter 32 zurück- gepumpt wird.
Während die Trommel 22 den auf ihr befindlichen Kern durch den Trog 23 führt, dringt die Flüssigkeit durch das Drahtsieb 27, lagert die Pülpe auf der äusseren Umfläche des Drahtsiebes ab und trägt Pulpe auf den auf letzterem befindlichen Kern auf. Um das Drahtsieb an jener Stelle, wo es den Kern aufnimmt und Pülpe abgesetzt wird, rein zu halten, wird durch eine Düse 33 gegen die Trommel ein Druckwasserstrahl gerichtet, der das Sieb an der betreffenden Stelle auswäscht.
Die Trommel 22 wird in der Richtung des Pfeiles gedreht. Der Kern mit seinem Überzug verlässt die Trommel an deren höchster Steile, und die Schwerkraft, Oberflächenspannung der Flüssigkeit in der Pülpemischung und die Verfilzungswirkung der Pülpefasern bewirken, dass die Pülpe den Kern umgibt und an demselben ungefähr in der Form nach Fig. 2 anhaftet.
Von der Trommel 22 geht der Kern mit der auf ihn aufgetragenen Pülpe über eine Hilfs-
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zwei Lagern 37 montiert sind. Die letzteren sind an auf dem Rahmen 30 befestigten Ständern 38 angebracht. Ein geeignetes (nicht dargestelltes) Mittel treibt die Walze 36, und letztere sowie vorteilhaft die Walze 35 ziehen den Kern von der Spule 20 über die Trommel 22, wodurch diese gedreht wird, und sodann zwischen sich selbst hindurch.
Die Hilfswalze 34 ist eine hohle Blechtrommel mit einem Umfangsschlitz, der von einem Streifen Feindrahtgewebes überdeckt ist. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, diese Hilfswalze 34 zu verwenden und sie dort, wo der Kern und Pülpeüberzug zu liegen kommen, porös oder durchlässig zu machen, damit die "freie Flüssigkeit" aus dem Kern und Pülpe- überzug abgedrückt wird, ohne dass ein Rückströmen von Flüssigkeit stattfinden kann, was sonst ein Wegschwemmen des Pülpeüberzuges herbeiführen würde, der in dieser Verfahrensstufe sehr weich sowie feucht ist und sich leicht vom Kern lösen lässt. Sobald die freie Flüssigkeit beseitigt ist, hat der Überzug grössere Festigkeit, da die Fasern enger verfilzt sind, so dass der Überzug, wenn er mit dem Kern durch die Presswalzen geht, nicht vom Kern abgerissen werden kann.
Die Presswalzen können aus Kautschuk hergestellt sein und durch irgendeine Spannvorrichtung zusammengedrückt werden, die einstellbar ist,'um den erforderlichen Druck auf den Kern und Pülpeüberzug beim Durchgang durch dieses Walzenpaar zu erzielen. Diese Walzen drücken den grösseren Teil der Flüssigkeit aus dem Pülpeiiberzug und formen die Pülpe zu einem beiderseits des Kernes seitlich vorstehenden, dünnen Band, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist. Durch diese Pressung wird erzielt, dass die Fasern besser verfilzt werden, die Zugfestigkeit des Überzuges erhöht wird und letzterer fest am Kern anhattet.
Von den Presswalzen wird der Kern mit dem Piilpebandüberzug durch einen Formapparat gezogen, der die seitlichen Ränder des Bandes um den Kern und umeinander legt oder fallet.
Die Querschnittsform des Überzuges nach den Formen zeigt Fig. 3. Der Formapparat bewirkt
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Kern umgibt und der Form des letzteren sich anpasst. Der Formapparat besitzt zwei Kappen 43 und 44, die durch Stangen 45 auseinander gehalten werden. Jede Kappe besitzt eine Hülse 46 bzw. 46', die in Lagern der Ständer 38 und zweier anderer ebenfalls am Rahmen 80 montierter Ständer 47 drehbar gelagert sind. Zwei Platten 48 und 49 (Fig. 3) sind mittels zu Augen gebogener Zungen um zwei Stangen 45 drehbar und gegeneinander beweglich montiert. Auf die Rückflächen der Platten 48 und 49 wirken Federn 50, die das Bestreben haben, die Platten gegeneinander zu drücken. Die Federn 50 werden durch Stellschrauben 51 in erforder- lichem Masse gespannt.
Die den Presswalzen 35,-3 < @ zugekehrten Enden der Platten 48 und 49 sind auswärts gebogen, damit sie eine glatte übergangsfläche dem Kern und Pülpeübprzug darbieten, wenn die letzteren von diesen Walzen durch die Hülse 46 zwischen die beiden Formplatten 48 und 49 eintreten. Der die letzteren verlassende Kern geht durch die Hülse 461.
Die Platten 48 und 49 werden rasch um den Kern und den Pülpenüberzug gedreht u. zw. mittels einer auf der Hülse 461 befestigten Seilscheibe 18 od. dgl, die durch Irgendein Mittel angetrieben wird.
Die Formplatten 48 und 49 falten die vorstehenden Ränder des Pülpebandes umeinander und um den Kern in gleicher Weise, wie wenn der Kern und Überzug auf einem Tisch mit dem Ballen der Hand gerollt oder gewalkt werden würden.
Der mit dem geformten Überzug versehene Kern wird aus dem Formapparat gezogen und einer Trockenvorrichtung zugeführt. Diese besteht etwa wie dargestellt aus zwei weiten Hohltrommeln 90 und 9j1, die innen geheizt sind und eine Anzahl von Rillen besitzen, die den Kern aufnehmen. wobei Führungen (nicht dargestellt) vorgesehen sind. um den Kern zuerst über die eine und sodann über die andere Trommel zu leiten, bis er alle Rillen (Schranbenmiten) beider Trommeln durchlaufen hat.
Der überzogene Kern wird von den Heiztrommeln abgezogen und einem Apparat zum Imprägnieren des Überzuges zugeführt, um letzteren wassernndurchlässig zu machen. Wenn geschmolzenes Wachs oder ein pechförmiges Imprägniermittel benutzt wird. so kann der in Fig. 1 rechts ersichtliche Apparat verwendet werden. Von den Trockentrommeln geht der über- zogene Kern über eine Leitrolle 16 und dann um eine Trommel 17, die teilweise in einem geschmolzenen, in einem Behälter 52 enthaltenen Imprägniermittel eingetaucht ist. Die Trommel 17 ist in geeigneten am Behälter 52 angebrachten Lagern drehbar, Das Imprägniermittel kann aus einer Mischung von Kolophoninm, Paraffin, Bienenwachs und Harzöl bestehen, doch können auch andere geschmolzene Lösungen benutzt werden, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen.
Das Imprägniermaterial wird durch eine Dampfschlange 53 oder ein anderes geeignetes Mittel in geschmolzenem Zustande erhalten. Nachdem der überzogene Kern die Trommel 17 verlässt, ist er vollständig mit dem Imprägniermittel überzogen. Die überschüssige Menge des letzteren wird durch eine Matrize 54 od. dgl. von Überzug abgesteift, die auf einem Arm 55 befestigt ist, der auf einem am Rahmen 30 augebrachten Ständer 56 sitzt. Von Vorteil ist es, die
Matrize auf einer dem Schmelzpunkt des Imprägniermittels entsprechenden Temperatur zu halten, zu welchem Zwecke Dampfschlangen od. dgl. benutzt werden können. Nachdem der Kern die
Matrize 54 verlässt, geht er durch eine zweite Matrize 57 oder ein anderes schleifend wirkendes Mittel.
Diese Matrize wird auf einer Temperatur erhalten, die beträchtlich tiefer ist als die Schmelztemperatur des Impräniermittels, wodurch bewirkt wird, dass die Matrize 57 das Imprägniermittel kühlt und härtet.
Die Matrize 57 kann mit Luft oder Wasser gekühlt werden. Der überzogene Kern wird von der Matrize 57 über eine Leitrolle 58 zu einer Aufwickelwalze oder Spule 59 geleitet, die in irgendeiner Weise angetrieben wird.
Wird das beschriebene Verfahren zum Isolieren elektrischer Leiter benutzt, so kann der
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worden ist, eine Umhüllung durch einen Streifen oder Strang aus Baumwolle, Leinen, Seide oder anderem geeignetem Material erhalten, um den Überzug zu schützen und dem Leiter ein netteres, gefälligeres Aussehen zu geben. Die Umhüllung kann durch einen Winkelmechanismus 60 bekannter Art aufgetragen werden.
Wird der überzogene Kern durch ein Mittel imprägniert, das wasserdicht machendes Material in einem flüchtigen Lösungsmittel anfgelöst enthält, so kann der in Fig. 4 ersichtliche Apparat benutzt werden. Von den Heiztrommeln 90 und 91 geht sodann der überzogene Strang
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enthaltene Imprägnierungsmittel taucht. Letzteres kann am waehsartigem, wasserdicht machendem Material wie Karnauba- und Paraffinwachs bestehen, das in einem flüchtigen Lösungsmittel wie Terpentin. Naphtha, Gasulin, Kohlentetrachlorid oder Benzin gelöst ist. Es können auch verschiedene andere wasserdicht machende Materialien und flüchtige Lösungsmittel benutzt werden,
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Die Trommel 71 ist in geeigneten, am Behälter 72 angebrachten Lagern drehbar gehalten.
Nach Verlassen dieses Behälters wird der Kern mit seinem mit Imprägnierungsmaterial gesättigten Überzug durch einen Ofen 73, über eine Leitrolle 74 innerhalb dessen, durch den Ofenraum na. ch unten, über eine zweite Leitrolle 75 geleitet und sodann auf eine Vorratsspule 76 aufgewickelt, die in irgendeiner Weise angetrieben wird. Der Kern kann aber auch im Ofen mehrmals auf und abbsswegt werden. In der Zeichnung ist der Einfachheit halber die Anordnung so getroffen, dass der Kern nur einmal auf und ab geht. Der Ofen kann durch Dampfrohre 77 oder in anderer Weise geheizt werden. Sobald der überzogene Kern durch den Ofen geht, verdampft das flüchtige Lösungsmaterial, so dass das wasserdicht machende Material allein auf dem Überzug verbleibt.
Beim Isolieren elektrischer Leiter kann auf den Pülpeüberzug, nachdem er wasserdicht gemacht wurde, eine Hülle aus Baumwolle, Leinen od. dgl. aufgetragen werden. Der zur Bildung dieser Hülle dienende Streifen oder Strang kann durch einen Apparat ähnlich der
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PATENT-ANSPRÜCHE NT-ANSPRÜCIIE
1. Verfahren zur Herstellung von mit Faserstoff umkleideten Kernen nach Patent Nr. 98921, dadurch gekennzeichnet, dass der durch Verfilzen der Fasern auf dem Kern gebildete Überzug imprägniert wird, um ihn wasserdicht zu machen.