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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines geschmierten, isolierten Drahtes, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Schmelze aus mindestens einem organischen, bei Umgebungstemperatur festen Schmiermittel herstellt und diese auf einen lackierten Draht aufträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zwei oder mehr organische Schmiermittel mit unterschiedlichen Schmelz- bzw. Erweichungspunkten einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Säuren oder Derivate davon, aliphatische Alkohole oder Derivate davon oder aliphatische Amide oder Derivate davon einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Kohlenwasserstoffe mit mindestens 22 C-Atomen einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Säuren mit mindestens 12 C-Atomen, vorzugsweise mindestens 15 C-Atomen, einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Kohlenwasserstoffe der Formel CH3-(-CH2-)n-CH3, worin n ¯ 20 ist, einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Alkohole der Formel CH34-CH2-)m-OH, worin m 8 14 ist, einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schmiermittel aliphatische Säuren der Formel CH3-(-CH2-)1-COOH, worin 1 > 10 ist, einsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durchschnittliche zahlenmässige Molekulargewicht des bzw. der Schmiermittel höchstens 1000 beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass man zwei oder mehr organische Schmiermittel einsetzt und diese zur Herstellung der Schmelze in einem Temperaturbereich zwischen den Schmelzpunkten des höchst- und niedrigstschmelzenden organischen Schmiermittels schmilzt.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Schmiermittel in einer durchschnittlichen Schichtdicke von höchstens 1 llm auf den lackierten Draht aufträgt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schmelze des Schmiermittels mit Hilfe einer erwärmten Auftrags- und/oder Glättungseinrichtung auf den lackierten Draht aufträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als Auftrags- und/oder Glättungseinrichtung einen erwärmten Filz verwendet.
14. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter, mit einem festen Schmiermittel beschichteter lackierter Draht.
15. Draht nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen statischen Reibungskoeffizienten von höchstens 0,1.
In letzter Zeit gelangen in der Elektroindustrie zwecks erhöhter Produktion automatische Hochgeschwindigkeits Wickelmaschinen zum Einsatz. Während es scheint, dass durch schnelle Verarbeitung die Kosten wesentlich herabgesetzt werden können, werden lackierte Drähte während des Wickelvorganges einer Reibung ausgesetzt, durch welche die Isolationsschicht mechanisch beschädigt werden kann. Dies führt zu grossen zeitraubenden und kostenerhöhenden Problemen aufgrund des Auftretens von Kurzschlüssen nach der Verarbeitung. Um diese Probleme zu beheben, wurden Versuche unternommen, die mechanische Schädigung durch Übertragung einer Schmierwirkung auf die Oberfläche der lackierten Drähte zu beseitigen. Dies kann sich nicht nur beim Einsatz von automatischen Wickelmaschinen, sondern auch bei handwerklicher Verarbeitung der Drähte nützlich auswirken.
So kann beispielsweise beim Einsetzen von lackierten Drähten in die Zwischenräume zwischen Polschuhen von Elektromotoren durch die Verwendung von Drähten mit guten Schmiereigenschaften der Wirkungsgrad des Handwerks erhöht werden.
Da lackierte Drähte an sich schlechte Schmiereigenschaften aufweisen, wird die Isolationsschicht beschädigt und die Verarbeitungskapazität herabgesetzt aufgrund schlechter Schmierwirkung zwischen den lackierten Drähten untereinander, den lackierten Drähten und der Wickelmaschine und/ oder zwischen den lackierten Drähten und anderen Oberflächen, mit denen die Drähte während der Verarbeitung in Berührung gelangen. Eine Methode zum Schmieren der Drähte besteht darin, auf den lackierten Draht ein flüssiges Schmiermittel, beispielsweise Paraffin- oder Kühlöl, aufzutragen. Dies ergibt jedoch eine ungenügende Schmier- bzw.
Gleitwirkung, die Drähte sind schwieriger handhabbar, und deren Anordnung in Transformatoren oder Spulen und dergleichen ist schlechter. Ausserdem nimmt die Gefahr von Kurzschlüssen bei Hochgeschwindigkeits-Wickeln durch höhere Belastung beim Einfügen von Drahtschlaufen in die Zwischenräume zwischen Polschuhen eines Elektromotors und durch Einsetzen einer grösseren Anzahl Drähte in solche Zwischenräume zu. Daneben zeigt dieses Vorgehen den Nachteil, dass auf den mit flüssigem Schmiermittel versehenen Oberflächen leichter Staub anhaftet und solche Oberflächen auch nachteiligen Einfluss auf die Haftfähigkeit von druckempfindlichen Klebestreifen, wie sie zum Fixieren der Drahtenden zum Einsatz gelangen, ausüben, so dass sich diese Klebestreifen bzw. Isolierbänder leicht loslösen.
Zur Behebung dieser Probleme gelangte in der Elektroindustrie eine Methode zum Einsatz, wobei festes Paraffin durch Reiben auf die Oberfläche der Drähte aufgetragen wurde, indem die Drähte bei der Herstellung von Spulen über Blöcke von festem Paraffin geleitet wurden.
Nach dieser Methode ist jedoch das auf die Oberfläche der Drähte aufgetragene feste Schmiermittel ungleichmässig verteilt und im allgemeinen zu dick aufgetragen, und ausserdem schneiden die Drähte in die Blöcke von festem Paraffin ein, so dass diese wiederholt ausgetauscht oder durch Schmelzen und Verfestigung regeneriert werden müssen, wodurch die Produktionskapazität ebenfalls herabgesetzt wird. Die Elektroindustrie verlangt somit von den Drahtherstellern isolierte Drähte, die mit einem zweckentsprechenden festen Schmiermittel in einem von der Verwendungsart und vom Durchmesser des Drahtes abhängigen Mengenanteil beschichtet sind.
Unter den vorherrschenden Umständen waren die Drahthersteller gezwungen, auf die Oberfläche der Drähte eine durch Lösen von 1 Gew.-% festem Paraffin in einem Lösungsmittel, wie Petroleum, Benzol oder Xylol, hergestellte Lösung aufzutragen und die erhaltene Beschichtung in gewissen Fällen durch Wärmeanwendung zu trocknen. Hierbei werden grosse Mengen Lösungsmittel verbraucht, da dies den Hauptanteil der Lösung darstellt, und ausserdem wird aus Gesundheits- und Sicherheitsgründen eine Gas-Absauganlage benötigt sowie eine Einrichtung zur Beseitigung des abgesogenen Lösungsmittels, beispielsweise durch Verbrennen, wobei ausserdem bei Lösungsmitteln mit niedrigem Flammpunkt noch die Brandgefahr dazukommt. Weiterhin muss, falls der Draht durch Wärmeanwendung getrocknet wird, ein Trocknungsofen vorhanden sein.
Andererseits ist vom Standpunkt der Qualität des Endproduktes aus die Zahl der verwendba
ren Lösungsmittel beschränkt, da bei bestimmten Arten von lackierten Drähten die Lackierung durch das Lösungsmittel angegriffen werden kann, wodurch der Handelswert des Drahtes herabgesetzt wird. Da die Lösung das Schmiermittel in geringer Konzentration enthält und sehr niedrige Viskosität aufweist, ist es ausserdem nicht möglich, die Dicke der aufgetragenen Schicht mittels der nach Durchlauf durch die Lösung an der Drahtoberfläche haftenden Lösung zu regulieren. Darüberhinaus ist festes Paraffin in den meisten Lösungsmitteln nicht gut löslich. Andere organische Lösungsmittel als festes Paraffin sind in Lösungsmitteln auch schlecht oder überhaupt nicht löslich und bilden, wenn sie überhaupt löslich sind, nur Lösungen niedriger Konzentration.
Demzufolge kann der Einsatz eines bestimmten organischen Lösungsmittels, selbst wenn dies erwünscht wäre, dadurch verunmöglicht werden, dass das Paraffin in diesem Lösungsmittel nicht löslich ist oder nur eine Lösung niedriger Konzentration ergibt.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass die Lösungsmittelmethode hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Umweltbelastung, Gesundheitsschädigung und Sicherheit viele Nachteile aufweist und zudem in bezug auf den Anwendungsbereich und die Anzahl verwendbarer Schmiermittel eingeschränkt ist.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von isolierten Drähten mit hervorragenden Schmiereigenschaften gefunden, das ohne Lösungsmitteleinsatz ausgeführt wird, indem man auf lackierte Drähte mindestens ein bei Umgebungstemperatur festes organisches Schmiermittel in Form einer Schmelze auf den Draht aufträgt.
Die Erfindung ermöglicht somit die Lösung der Probleme mit flüssigen Schmiermitteln unter Verwendung von organischen, bei Umgebungstemperatur festen Schmiermitteln. Im Gegensatz zur Verwendung von flüssigen Schmiermitteln ist die Schmiereigenschaft hervorragend, haftet kein Staub an den geschmierten Drähten, und die Haftfähigkeit von Isolierband wird nicht wesentlich vermindert. Ausserdem können nach dem erfindungsgemässen Verfahren geschmierte isolierte Drähte hergestellt werden, die gleiche oder bessere Eigenschaften aufweisen als solche, die nach der Lösungsmittelmethode behandelt wurden.
Da nach der Erfindung kein Lösungsmittel zum Einsatz gelangt, sind verschiedene Einsparungen möglich, indem einmal die Lösungsmittelkosten entfallen und es ausserdem nicht nötig ist, gesundheits- und sicherheitsbedingte Absauganlagen und Einrichtungen für die Beseitigung der abgesogenen Lösungsmitteldämpfe und zum Trocknen des behandelten Drahtes einzusetzen. Ausserdem tritt keine Brandgefahr auf, wie bei der Verwendung von Lösungsmitteln mit niedrigem Flammpunkt, ist die Anzahl der verwendbaren Schmiermittel nicht durch Lösungsmittel eingeschränkt und kann die Dicke der aufgetragenen Schicht durch Regulierung der Viskosität, Temperatur, Auftragsmenge und Abquetschwirkung zweckentsprechend variiert werden.
Durch Verwendung einer Schmelze ergibt sich zudem der Vorteil, dass Schmiermittel, die nach der Lösungsmittelmethode aufgrund ihrer Unlöslichkeit oder schlechten Löslichkeit nicht verwendbar sind, zum Einsatz gelangen können.
Im Nachstehenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise erläutert.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch eine Einrichtung dargestellt, die zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Einsatz gelangen kann.
Als organisches Schmiermittel kann im erfindungsgemässen Verfahren jedes beliebige Material verwendet werden, das bei Umgebungstemperatur fest ist, unter Einwirkung von Wärme schmilzt, sich beim Abkühlen verfestigt und nach dem Aufbringen auf lackierte Drähte auf diesen eine Schmierwirkung zeigt. Derartige Materialien schmelzen üblicherweise in einem Temperaturbereich von 400 C an aufwärts.
Im erfindungsgemässen Verfahren wird das Schmiermittel so gewählt, dass es sich nach dem Auftragen in Form einer Schmelze auf dem lackierten Draht verfestigt. Auf diese Art werden durch die im beschriebenen Verfahren zum Einsatz gelangenden Schmiermittel die Probleme behoben, die sich aus den Eigenschaften der konventionell verwendeten flüssigen Schmiermittel ergeben. Das auf nach dem beschriebenen Verfahren behandelten Drähten befindliche feste Schmiermittel schmilzt unter Einwirkung des Drucks einer Leitrolle während Wickelbehandlungen, des bei Einführung des Drahtes in Zwischenräume zwischen Polschuhen auftretenden Drucks und der zwischen solchen Drähten selbst auftretenden Reibung, so dass das aufgebrachte feste Schmiermittel eine hervorragende Schmierwirkung ergibt.
In dieser Hinsicht soll das feste Schmiermittel zweckmässig einen Schmelzpunkt oberhalb Umgebungstemperatur bzw. oberhalb 400 C aufweisen.
Andererseits soll dieser Schmelzpunkt zweckmässig nicht oberhalb 150"C liegen, da die auf dem Draht befindliche Schicht von festem Schmiermittel unter Einwirkung von Druck und Reibung wieder schmelzen soll.
Bevorzugte Schmiermittel sind Verbindungen mit einer langkettigen aliphatischen Gruppe, da die aliphatische Gruppe geringe Polarität aufweist und eine gute Schmierwirkung ergibt. Die aliphatische Gruppe kann gesättigt oder ungesättigt sein, wobei ersteres aufgrund der geringen Polarität bevorzugt wird. Je länger die Kohlenwasserstoffgruppe ist, um so besser ist deren Wirkung. Geradkettige Alkylgruppen sind verzweigtkettigen vorzuziehen, da sie bessere Schmiereigenschaften zeigen. Das zahlenmässig durchschnittliche Molekulargewicht des Schmiermittels beträgt vorzugsweise höchstens 1000. Bei zu hohem Molekulargewicht ist die Schmelzviskosität hoch und die Anwendung erschwert. Bei zu hohem Schmelz- oder Erweichungspunkt erfolgt manchmal thermische Zersetzung.
Im erfindungsgemässen Verfahren verwendbare, bei Umgebungstemperatur feste Schmiermittel sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe, aliphatische Säuren und Derivate davon, Alkohole und Derivate davon, aliphatische Säureamide und Derivate davon, Wachse, Fette und dergleichen. Es ist selbstverständlich möglich, Gemische derartiger Substanzen einzusetzen. Spezifische Beispiele verwendbarer Schmiermittel sind nachstehend beispielsweise angeführt:
Kohlenwasserstoffe mit hoher Anzahl von C-Atomen, die gesättigt oder ungesättigt, gerade- oder verzweigtkettig sein und 22 oder mehr C-Atome aufweisen können.
Hiervon werden gesättigte, geradkettige Kohlenwasserstoffe der Formel CH3(CH2)nCH3, worin n mindestens 20 bedeutet, bevorzugt, wie Heneicosan, Docosan, Tricosan, Tetracosan, Pentacosan, Hexacosan, Heptacosan, Octacosan, Nonacosan, Triacontan, Hentriacontan, Dotriacontan, Titriacontan, Tetratriacontan, Pentatriacontan, Hexatriacontan, Heptatriacontan, Octatriacontan, Nonatriacontan, Tetracontan. Bevorzugt wird auch die Verwendung von Kohlenwasserstoffen, die als Hauptbestandteil gesättigte, geradkettige Kohlenwasserstoffe aufweisen und auf dem Markt als sogenannte feste Paraffine erhältlich sind.
Als aliphatische Säuren sind solche mit einer höheren Alkylgruppe, beispielsweise mit 12 oder mehr C-Atomen, bevorzugt. Höhere aliphatische Säuren können gesättigt, ungesättigt, gerade- oder verzweigtkettig sein. Verwendbar sind Mono-, Di- und Tetracarbonsäuren. Am meisten bevorzugt werden geradkettige gesättigte Monocarbonsäuren der Formel CH3(CH2)nCOOH, worin n mindestens 10 bedeutet, da diese Säuren für ihre Molekülgrösse eine geringere Anzahl polarer Gruppen aufweisen und daher eine bessere Schmier wirkung ergeben.
Bevorzugte geradkettige gesättigte Monocarbonsäuren sind beispielsweise Dodecan-, Tridecan-, Tetradecan-, Pentadecan-, Hexadecan-, Heptadecan-, Octadecan-, Nonadecan-, Eisocan-, Heneicosan-, Docosan-, Tricosan-, Tetracosan-, Pentacosan-, Hexacosan-, Heptacosan-, Octacosan-, Nonacosan-, Triacontan-, Hentriacontan-, Dotriacontan-, Tetratriacontan-, Hexatriacontan-, Octatriacontansäure.
Geeignete Derivate von aliphatischen Säuren sind beispielsweise die Anhydride, Ester, Salze. Geeignete Ester sind beispielsweise solche mit verschiedenen Alkoholen, wie einwertigen Alkoholen, z.B. Methyl- und Äthylalkohol; zweiwertigen Alkoholen, z.B. Äthylen- und Diäthylenglykol; dreiwertigen Alkoholen, z.B. Glycerin und Trimethylolpropan; vierwertigen Alkoholen, z.B. Pentaerythrit. Da hinsichtlich Schmierwirkung eine längere aliphatische Gruppe zweckmässiger ist, werden Ester von Di- oder Polyalkoholen bevorzugt.
Gleichermassen werden Ester höherer gegenüber niedrigeren Alkoholen bevorzugt.
Als organisches Schmiermittel können auch Alkohole zum Einsatz gelangen, wobei gegenüber niedrigen Alkoholen höhere mit 15 oder mehr C-Atomen bevorzugt werden.
Höhere Alkohole können gesättigt oder ungesättigt, geradeoder verzweigtkettig sein. Es können primäre, sekundäre und tertiäre oder ein-, zwei- und dreiwertige Alkohole zum Einsatz gelangen. Davon werden geradkettige, gesättigte, primäre einwertige Alkohole der Formel CH3(CH2)0OH, worin n mindestens 14 bedeutet, aus den vorstehend beschriebenen Gründen am meisten bevorzugt. Beispiele derartiger Alkohole sind Pentadecan-l-ol, Hexadecan-l-ol, Heptadecan-l-ol, Octadecan-l-ol, Nonadecan-l-ol, Eicosan-l-ol, Heneicosanol-l Docosanol-l, Tetracosanol-l, Pentacosanol-l, Hexacosanol-l, Heptacosanol-l, Octacosanol-l, Nonacosanol-l, Triacontanol-l, Hentriacontanol- 1, Dotriacontanol- 1, Tritriacontanol-l, Tetratriacontanol- 1, Pentatriacontanol-l, Heptatriacontanol-l.
Geeignete Alkoholderivate sind beispielsweise deren Ester mit Carbonsäure. Besonders bevorzugt werden Ester der vorstehend genannten höheren aliphatischen Säuren.
Geeignete aliphatische Säureamide sind vorzugsweise solche mit höheren Alkylgruppen, d.h. höhere aliphatische Säureamide. Die Kohlenwasserstoffgruppe im Skelett des aliphatischen Säureamids kann diejenige der vorstehend genannten aliphatischen Säuren umfassen. Bevorzugte aliphatische Säureamide entsprechen der Formel CH3(CH2)nCONH2, worin n mindestens 14 bedeutet, und sind beispielsweise Palmitin-, Stearin-, Eicosan-, Docosan-, Hexacosan-, Octacosansäureamid.
Geeignete Derivate von aliphatischen Säureamiden sind beispielsweise Verbindungen, in denen ein Wasserstoffatom der Aminogruppe alkylsubstituiert ist sowie Amide von bisaliphatischen Säuren, die den Formeln RCONH-CHz- NHCOR und RCONH-CH2-CH2-NHCOR, worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe einer der vorstehend genannten aliphatischen Säuren bedeutet, entsprechen.
Als Schmiermittel verwendbare Wachse sind beispielsweise mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Bienenwachs, Montanwachs und dergleichen. Ausserdem ist die Verwendung von Hoechst-Wachs OP, das ein aus Montansäure einer Kohlenstoffkettenlänge von 28-32 hergestelltes, teilverseiftes Esterwachs ist, Hoechst-Wachs E, das von Montansäure abgeleitete Esterwachs darstellt, und Hoechst-Wachs S, das ein Montansäurewachs darstellt, die von Hoechst Japan Co. vertrieben werden und auf Montansäure oder Derivaten davon basieren, bevorzugt.
Von den vorstehend beschriebenen Schmiermitteln werden feste Paraffine, die im Handel zu mässigen Preisen erhältlich sind, am meisten bevorzugt. Ausserdem ist es möglich, von den im Handel erhältlichen festen Paraffinen solche mit jedem beliebigen Schmelzpunkt auszuwählen. Ausserdem sind feste Paraffine angenehm zu handhaben, da sie chemisch stabilisiert und nicht virulent sind.
Die vorstehend genannten Schmiermittel können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren zum Einsatz gelangen. Besonders bevorzugt wird die Verwendung von zwei oder mehreren organischen Schmiermitteln mit unterschiedlichen Schmelz- oder Erweichungspunkten, nachstehend der Einfachheit halber als Schmelzpunkt (F) bezeichnet, in Form eines Gemischs.
Bei Verwendung eines einzigen Schmiermittels soll die Temperatur zur Herstellung der Schmelze zweckmässig oberhalb des Schmelzpunktes dieses Schmiermittels liegen. Wenn jedoch zwei Schmiermittel mit unterschiedlichen Schmelzpunkten in Form eines Gemischs zum Einsatz gelangen, erweitert sich der für die Herstellung der Schmelze anwendbare Temperaturbereich und kann in dessen Grenzen frei gewählt werden, da das Gemisch bei jeder Temperatur zwischen den Schmelzpunkten des höchst- und des niedrigstschmelzenden Schmiermittels schmilzt. Ausserdem kann die Schmelzviskosität zweckentsprechend eingestellt werden.
Dies wird nachstehend unter Bezugnahme auf feste Paraffine beispielsweise erläutert.
Auf dem Markt sind feste Paraffine mit beliebigen Schmelzbereichen erhältlich. Bei Verwendung von mehreren Paraffinen unterschiedlicher Schmelzpunkte in Form eines Gemischs zeigt dieses Gemisch die nachstehenden Vorteile: Wenn beispielsweise festes Paraffin mit F 54-56" C, nachstehend mit A bezeichnet, und festes Paraffin mit F 68-70" C, nachstehend mit B bezeichnet, im Gewichtsverhältnis 1:1 gemischt werden, ist das nachstehend mit C bezeichnete Paraffingemisch bereits bei 60"C flüssig und Paraffin A wirkt als Lösungsmittel. Es wird somit ermöglicht, B, das nur bei 70"C oder darüber verwendet werden könnte, durch Vermischen mit A bei weniger als 70"C einzusetzen.
Andererseits kann A unterhalb 560 C zum Einsatz gelangen, zeigt jedoch ein niedrigeres Molekulargewicht und niedrigere Schmelzviskosität als B. Demzufolge kann, wenn eine hohe Schmelzviskosität erwünscht ist, B eingesetzt und auf 70"C oder darüber erwärmt werden. Bei Einsatz von C genügt es jedoch, das Gemisch auf 600 C oder darüber zu erwärmen. Das Gemisch C enthält B mit höherem Molekulargewicht als A und zeigt erhöhte Schmelzviskosität, so dass bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes von B eine höhere Viskosität als diejenige von A erzielbar ist.
Weiterhin zeigt C gegenüber festem Paraffin mit F von etwa 60"C, nachstehend mit D bezeichnet, Vorteile, da D eine engere Molekulargewichtsverteilung aufweist als C und dessen Viskosität bei geringfügiger Temperaturerhöhung deutlich absinkt. Es ist somit möglich, D zu verwenden. Wenn die Temperatur geringfügig oberhalb des Schmelzpunktes liegt, müsste jedoch die Temperatur der Schmelzeinrichtung in einem sehr engen Temperaturbereich reguliert werden, was praktisch unmöglich ist.
Wie vorstehend beschrieben kann die erwünschte Schmelzviskosität im erwünschten Temperaturbereich zur Auswahl von zwei oder mehreren Schmiermitteln unterschiedlicher Schmelzpunkte erzielt werden.
Bei Verwendung von zwei oder mehreren organischen Schmiermitteln unterschiedlicher Schmelzpunkte wird die Temperatur zur Herstellung der Schmelze vorzugsweise in einem Temperaturbereich zwischen den Schmelzpunkten des höchst- und des niedrigstschmelzenden Schmiermittels gewählt. Zur Herstellung einer Schmelze unter Anwendung von Wärme ist es natürlich unerlässlich, eine Temperatur oberhalb des minimalen Schmelzpunktes anzuwenden, wobei jedoch die Anwendung einer Temperatur unterhalb des maxi malen Schmelzpunktes bevorzugt wird, um die Schmelzviskosität wie vorstehend beschrieben zu erhöhen, da die Herabsetzung der Schmelztemperatur wünschenswert ist, wie aus den nachstehenden Erläuterungen hervorgeht.
Im erfindungsgemässen Verfahren ist die für die Herstellung der Schmelze benötigte Schmelztemperatur durch den Schmelzpunkt des Schmiermittels gegeben. Zur Erzielung einer niedrigen Schmelzviskosität des geschmolzenen Schmiermittels ist es notwendig, eine Schmelztemperatur einzusetzen, die beträchtlich oberhalb des Schmelzpunktes liegt.
Zur Erzielung einer höheren Schmelzviskosität ist der Einsatz einer Schmelztemperatur nötig, die oberhalb des Schmelzpunktes, jedoch näher bei diesem liegt.
Bei einer Schmelztemperatur oberhalb 150"C kann sich das Schmiermittel unter Rauchbildung zersetzen. Demzufolge liegt die bevorzugte Schmelztemperatur bei höchstens 150"C.
Bei Erwärmung während längerer Zeitdauer erfolgt ein gradueller Abbau des Schmiermittels durch Oxidation. Demzufolge beträgt eine eher bevorzugte Schmelztemperatur höchstens 120"C. Hinsichtlich der Sicherheit in bezug auf Brandgefahr sind sogar Schmelztemperaturen im Bereich von höchstens 100"C, insbesondere von höchstens 80"C, sogar noch mehr zu bevorzugen. Demzufolge liegt der bevorzugte Schmelzpunkt des Schmiermittels im vorstehend beschriebenen Bereich.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu behandelnden lackierten Drähte sind keinerlei Einschränkungen unterworfen. Es können Drähte mit kreisrundem oder eckigem Querschnitt beliebiger Grösse des Leiters, beliebiger Art und Konstruktion der isolierenden Lackschicht, mit oder ohne selbstklebende Schicht, behandelt werden; beispielsweise Drähte für Wicklungen, insbesondere solche, die mit Hochgeschwindigkeit gewickelt werden, oder solche, die von Hand verarbeitet werden und Schmiereigenschaften aufweisen sollen. Die Lackierung kann in einem weiten Bereich unterschiedlicher Materialien aufgebaut sein, da im Gegensatz zu der Lösungsmittelmethode im erfindungsgemässen Verfahren keinerlei Probleme hinsichtlich eines Angriffs auf die Lackschicht auftreten.
Das Auftragen der Schmelze des Schmiermittels auf den lackierten Draht kann im erfindungsgemässen Verfahren auf jede beliebige Art erfolgen, wobei natürlich eine Methode, die gleichmässigen Auftrag ermöglicht, bevorzugt wird.
Ausführungsformen des Auftragens sind ein Tauchverfahren, wobei ein lackierter Draht direkt durch eine Schmelze des Schmiermittels geleitet wird, oder Verfahren unter Anwendung einer gekerbten Walze oder einer Abstreifwalze.
Eine weitere Methode besteht darin, einen Filz mit der Schmelze des Schmiermittels zu imprägnieren und den lakkierten Draht über oder durch diesen Filz zu leiten, wobei sowohl das Auftragen wie auch eine Glättungsbehandlung mittels dieses Filzes erfolgen kann. Selbstverständlich kann auch eine Kombination der vorstehend genannten Methoden zum Einsatz gelangen. Der mit dem Schmiermittel beschichtete, lackierte Draht kann in dieser Form verwendet oder einer Quetschbehandlung unterzogen werden. Eine solche Quetschbehandlung erfolgt zur Erzielung einer Schmiermittelschicht gleichmässiger Dicke. Diese Behandlung kann auf beliebige Art erfolgen, beispielsweise mittels einer Quetschdüse oder mittels eines Gummis oder Filzes, die nachstehend als Glättungseinrichtung bezeichnet werden. Derartige Quetschbehandlungen können natürlich auch in Kombination ausgeführt werden.
Da das Schmiermittel bei Umgebungs- bzw. Zimmertemperatur fest ist, verfestigt es sich manchmal während des Auftragens auf den lackierten Draht oder vor einer Quetschbehandlung nach erfolgtem Auftrag. Falls dies eintritt, wird es unmöglich, gleichmässigen Auftrag oder gleichmässige Glättung zu erzielen, so dass es verunmöglicht wird, eine Beschichtung gleichmässiger Schichtdicke zu erhalten. Demzufolge wird die Auftrags- und/oder Glättungseinrichtung vorzugsweise erwärmt, so dass vorzeitige Verfestigung des Schmiermittels vermieden und gleichmässiger Auftrag und/ oder gleichmässige Glättung erzielt werden kann.
Ausserdem wird es bevorzugt, als Auftrags- und/oder Glättungseinrichtung einen erwärmten Filz zu verwenden, was ein hervorragendes Mittel zur Erzielung einer einheitlichen Beschichtung darstellt.
Die Verwendung eines erwärmten Filzes wird bevorzugt, da hierdurch vorzeitige Verfestigung des Schmiermittels verhindert werden kann. Im Falle des Einsatzes eines erwärmten Filzes wird dieser vorzugsweise mit der vorgängig hergestellten Schmelze des Schmiermittels imprägniert, da der Filz selbst schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Danach kann der lackierte Draht dem Filz zugeführt werden, durch welchen gleichzeitig Auftrag und Glättung des Schmiermittels erfolgt. Bei Auftragen der Schmelze auf andere Art kann eine Egalisierung des Auftrags selbst dann erfolgen, wenn das aufgebrachte Schmiermittel nur an einem Teil des lackierten Drahtes haftet, indem der Draht mit einem erwärmten, mit dem Schmiermittel imprägnierten Filz gequetscht wird.
Vorzugsweise wird der lackierte Draht vorgängig erwärmt, da hierdurch eine vorzeitige Verfestigung der Schmelze des Schmiermittels verhindert werden kann.
Der Zustand und die Dicke des nach dem erfindungsgemässen Verfahren auf lackierte Drähte aufgetragenen Schmiermittels sind in keiner Weise eingeschränkt. Beispielsweise haftet bei diskontinuierlichem oder teilweisem Auftrag des Schmiermittels auf den lackierten Draht das aufgetragene Schmiermittel auf Umlenkrollen oder anderen Kontaktstellen, die den lackierten Draht sonst beschädigen würden, wodurch die Schmierung verbessert und Beschädigung des Drahtes vermindert wird. Selbstverständlich ist jedoch eine einheitliche Beschichtung bevorzugt, da andernfalls die Drähte an schlecht geschmierten Stellen beschädigt werden könnten und die Handhabung oder das Gleiten der Drähte bei handwerklicher Verarbeitung nachteilig beeinflusst wird.
Bei zu grosser Dicke der Schicht des Schmiermittels haftet dieses an Umlenkrollen und anderen Berührungsstellen der Wickelmaschine und verunreinigt diese, und ausserdem wird die Schmierwirkung eher vermindert. Eine zu grosse Auftragsmenge des Beschichtungsmittels ist daher nicht wirtschaftlich. Ausserdem wird bei zu hoher Auftragsmenge des Schmiermittels der Draht klebrig, oder das Schmiermittel fällt ab. Eine dünne und einheitliche Beschichtung wird daher bevorzugt. Eine bevorzugte Dicke der auf lackierte Drähte aufgetragenen Schmiermittelschicht beträgt höchstens 1 Film.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelten isolierten Drähte zeigen gegenüber unbehandelten lakkierten Drähten verbesserte Schmiereigenschaften, so dass die Aufgabe der Erfindung erfüllt ist.
Für den wirksamen Einsatz einer Hochgeschwindigkeits Wickelmaschine ohne Beschädigung des Drahtes sollte dieser vorzugsweise einen statischen Reibungskoeffizienten von höchstens 0,1 aufweisen.
Im Nachstehenden wird die Ausführung der Erfindung anhand des sogenannten Tauchverfahrens beispielsweise erläutert, wobei die lackierten Drähte direkt in eine Schmelze des Schmiermittels eingetaucht werden. Bei diesem Tauchverfahren beträgt die Temperatur der Schmelze in der Nähe des Drahtes weniger und die Viskosität der Schmelze ist höher, da der durch die Schmelze hindurchgeleitete Draht eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Schmiermittels aufweist. Demzufolge wird die Schmelze in überschüssigem Mengenanteil auf den Draht aufgetragen, und es erfolgt oft Pine frühzeitige Verfestigung des Schmiermittels auf dem Draht.
In diesem Fall ist es manchmal unmöglich, eine dünne Schicht Schmiermittel einheitlich auf die Oberfläche des Drahtes aufzutragen, da der aufgetragene Mengenanteil Schmiermittel in Abhängigkeit von Temperaturschwankungen des Drahtes variiert. Bei der Behandlung von dünnen Drähten führt uneinheitliches Auftragen des Schmiermittels zu vorzeitiger Verfestigung und damit zu Spannungsschwankungen im Draht, wenn dieser über Führungsrollen läuft, so dass das Aufwickeln auf eine Spule schwierig wird und sich der Draht dehnt oder zerreisst. Daher ist die Anwendung des Tauchverfahrens, obwohl dieses nicht absolut unbrauchbar ist, kein bevorzugtes Verfahren.
Die vorstehend genannten Nachteile können jedoch behoben werden, wenn das nach dem beschriebenen Tauchverfahren auf den Draht aufgetragene Schmiermittel mittels eines erwärmten Filzes geglättet wird. Bei länger dauernder ununterbrochener Behandlung sammelt sich jedoch überschüssiges Schmiermittel graduell auf der Glättungseinrichtung, d.h.
dem Filz oder dergleichen, an. Die vorstehend genannten Nachteile, wie schlechte Spulbarkeit oder Zerreissen des Drahtes, werden somit nicht vollständig behoben, jedoch werden bessere Resultate erzielt als ohne Einsatz einer Glättungseinrichtung. Demzufolge erfolgt die Behandlung nach einer meist bevorzugten Ausführungsmethode, wobei die Schmelze des Schmiermittels lediglich in einem benötigten Mengenanteil auf den Draht übertragen und dieser dann zur einheitlichen Beschichtung der Drahtoberfläche durch eine erwärmte Glättungseinrichtung geleitet wird.
In der in der einzigen Figur der Zeichnung schematisch dargestellten Einrichtung wird eine Schmelze 2 von Schmiermittel in einem Behälter 1 mittels einer (nicht dargestellten) Heizeinrichtung in geschmolzenem Zustand gehalten. In diesen Behälter eingetaucht ist eine Walze 3, die ebenfalls mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet sein kann. Diese Walze wird in Drehung versetzt, so dass sie in Form einer Pflatschwalze an ihrer Oberfläche einen Film der Schmelze des Schmiermittels trägt. Ein zu behandelnder, lackierter Draht 4 wird in Berührungskontakt solcherart über die Mantelfläche der Walze geführt, dass er einen vorbestimmten Mengenanteil der Schmelze des Schmiermittels aufnimmt.
Der so beschichtete Draht wird dann kontinuierlich durch die zwischen Heizplatten 5, 5' angeordnete Glättungseinrichtung 6, 6' geleitet, durch welche die Schmelze des Schmiermittels unter Wärmeeinwirkung gegen die Oberfläche des Drahtes gequetscht wird.
Nach dieser Ausführungsform ist es möglich, den aufgetragenen Mengenanteil Schmiermittel durch entsprechende Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 3 in Abhängigkeit von Durchmesser und Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes auf den gewünschten Wert einzustellen und eine dünne und einheitliche Beschichtung zu erhalten, indem der beschichtete Draht nach Auftrag des Schmiermittels durch die erwärmte Glättungseinrichtung geleitet wird. Da der aufgetragene Mengenanteil Schmiermittel ausschliesslich von der Auftragswalze abhängt und durch die Glättungseinrichtung nur eine Glättung erfolgt, tritt selbst bei kontinuierlichem Betrieb während längerer Zeitdauer der Nachteil nicht auf, dass sich in der Glättungseinrichtung überschüssiges Schmiermittel ansammelt und dadurch schlechte Spulbarkeit oder Zerreissen des Drahtes eintritt.
Für das Auftragen der Schmelze des Schmiermittels kann eine gekerbte Walze, eine Abstreifwalze bzw. Pflatschrolle oder ein Verfahren zum Einsatz gelangen, bei welchem die Schmelze des Schmiermittels mittels eines Filzes oder dergleichen unter Dochtwirkung aufgesogen wird. Nach diesem letztgenannten Verfahren kann ein bestimmter Mengenanteil aufgetragen werden durch entsprechende Auswahl der Art und Grösse des Filzes, jedoch ergibt sich ein Problem in bezug auf kontinuierliche Zuführung dieses vorbestimmten Mengenanteils während längerer Zeitdauer, da der aufgetragene Mengenanteil Schmiermittel in Abhängigkeit vom Kontaktdruck des Drahtes auf dem Filz oder aufgrund des durch die Erwärmung bedingten Abbaus des Filzes variiert. Ausserdem ist es notwendig, die jeweilige Grösse und Form des Filzes der jeweiligen Grösse und Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes anzupassen.
Demzufolge wird für eine stabilisierte Auftragung eines bestimmten Mengenanteils Schmelze die Anwendung von Walzen bevorzugt, da der aufgetragene Mengenanteil Schmiermittel durch einfache Einregulierung der Umfangsgeschwindigkeit der Walze in Abhängigkeit von Grösse und Durchlaufgeschwindigkeit des Drahtes reguliert werden kann. Ausserdem ist es möglich, einen derart stabilisierten Auftrag während längerer Zeitdauer kontinuierlich auszuführen, da kein wesentlicher Abbau der Übertragungswalze erfolgt.
Es kann sowohl eine glatte wie auch eine gekerbte Walze zum Einsatz gelangen. Obwohl beide Arten brauchbar sind, wird eine gekerbte Walze für die Behandlung von Drähten grösseren Durchmessers bevorzugt. Für die Behandlung von Drähten kleinen Durchmessers kann jedoch eine glatte Walze verwendet werden. Bei gekerbten Walzen kann die Querschnittsform der Kerbe V-, U-förmig oder halbrund sein. Eine Kerbe mit U-förmigem wie auch mit halbrundem Querschnitt ist besonders geeignet zur Aufnahme des Drahtes, wobei der halbrunde Querschnitt besonders bevorzugt ist. Für die Behandlung von dünnen Drähten mit einem Durchmesser von höchstens 0,1 mm kann hinsichtlich Oberflächenspannung eine ungekerbte, glatte Übertragungswalze verwendet werden.
Bei Verwendung von gekerbten Walzen soll der Durchmesser des Querschnittes der Kerbe zweckmässig grösser sein als der Durchmesser des Drahtes, vorzugsweise um das 1,2- bis 3fache.
Vorzugsweise ist die Auftragswalze im Heizbad der Schmelze des Schmiermittels angeordnet. Bei Verwendung einer gekerbten Walze ist diese vorzugsweise bis zur Berührungsstelle mit dem Draht, d.h. der Auftragsstelle, in die Schmelze des Schmiermittels eingetaucht. Die Walze selbst kann ebenfalls mit einer Heizeinrichtung versehen sein. Falls die Temperatur durch Erwärmung der Schmelze des Schmiermittels auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, ist jedoch keine besondere Heizeinrichtung nötig. Das durch die Walze auf den Draht aufgetragene Schmiermittel wird vorzugsweise in einer Glättungseinrichtung geglättet. Hierdurch soll die Dicke der auf der Drahtoberfläche befindlichen Schmiermittelschicht über die ganze Länge des Drahtes egalisiert werden. Die Glättung kann auf jede beliebige Art erfolgen, beispielsweise durch Quetschung in einer Matrize bzw.
Düse, mittels Gummi oder Filz oder mittels eines Granulats, wobei der beschichtete Draht durch einen mit Granulat, wie Glas-, Sand- oder Eisenkörner, gefüllten Behälter geleitet wird. Diese genannten Glättungsmethoden können natürlich auch in Kombination zum Einsatz gelangen.
Da das Schmiermittel bei Umgebungstemperatur fest ist, erfolgt manchmal eine vorzeitige Verfestigung während des Auftragens auf den lackierten Draht oder vor einer Glättungsbehandlung. Falls sich das Schmiermittel während des Auftragens verfestigt, ist eine bestimmte Dicke der aufgetragenen Schmiermittelschicht nicht erhältlich, da gleichmässiger Auftrag und Glättung nicht gut ausgeführt werden können. Demzufolge wird die Glättungseinrichtung vorzugsweise erwärmt. Zur Sicherstellung gleichmässigen Auftrags ist die Temperatur der Glättungseinrichtung zweckmässig höher als diejenige der Auftragseinrichtung. Einheitlicher Auftrag und Glättung können dadurch erzielt werden, dass vorzeitige Verfestigung des Schmiermittels verhindert wird. Die Glättungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einem erwärmten Filz.
Das Quetschen mittels eines Filzes ist eine hervorragende Methode für einheitlichen Auftrag des Schmiermittels, da der Filz weicher ist als die Oberfläche des lackierten Drahtes und diese dadurch nicht beschädigt.
Für die Erwärmung des Filzes wird dieser zweckmässig vorgängig mit der Schmelze des Schmiermittels imprägniert, da der Filz schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Bei Zuführung der Schmelze des Schmiermittels zum Filz kann Auftrag und Glättung gleichzeitig mittels des Filzes erfolgen. Falls der Auftrag des Schmiermittels auf andere Art erfolgt, ist einheitliche Beschichtung selbst dann erzielbar, wenn das aufgetragene Schmiermittel nur an einem Teil des lackierten Drahtes haftet, indem der beschichtete Draht einer Quetschbehandlung mittels eines erwärmten, mit Schmiermittel imprägnierten Filzes unterzogen wird. Vorzugsweise wird der lackierte Draht vor dem Auftragen der Schmelze des Schmiermittels erwärmt, um vorzeitige Verfestigung des Schmiermittels zu verhindern.
Als Filz kann je nach Anwendungsform Wollfilz, Nadelfilz oder Filz aus beflorten Nonwovens zum Einsatz gelangen.
Es ist empfehlenswert, Filz zu verwenden, der wärmebeständig ist und dessen mechanische Eigenschaften sich unter Wärmeeinwirkung nicht verändern, da der Filz mit dem mit der Schmelze des Schmiermittels beschichteten, lackierten Draht bei mindestens 70"C und manchmal 120"C oder dar über, d.h. bei der Temperatur der Schmelze des Schmiermittels, in Berührung gelangt und mittels eines abgenützten Filzes keine genügende Einheitlichkeit der Beschichtung erzielbar ist.
Das Auftragen des Schmiermittels und Wärmebehandlungen des Drahtes erfolgen im allgemeinen kontinuierlich während längerer Zeitdauer von beispielsweise Tagen oder Wochen, und das Auftragen des Schmiermittels und dessen Glättungsbehandlung erfolgen mit dem Schmiermittel in geschmolzenem Zustand. Die Glättungsbehandlung wird manchmal bei so hoher Temperatur wie 120"C ausgeführt, wobei die Temperatur des Filzes an der Berührungsstelle mit der Heizplatte etwa 150C betragen kann. Die guten Eigenschaften, wie Aussehen, gute Handhabbarkeit und genügend niedriger statischer Reibungskoeffizient des erhaltenen, geschmierten Drahtes werden über dessen gesamte Länge verlangt.
Im Hinblick auf diese Erfordernisse ist die Verwendung eines wärmebeständigen Filzes, beispielsweise aus Teflon -Fasern, zu bevorzugen, obwohl auch Wollfilz zum Einsatz gelangen kann. Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit ist der Filz vorzugsweise so dünn als möglich, wobei in der Praxis eine Dicke des Filzes von 0,5-3,0 mm bevorzugt wird.
In den nachstehenden Beispielen sind spezifische Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens erläutert.
Die in den Beispielen angeführten Eigenschaften wurden folgendermassen ermittelt:
Die Werte des statischen Reibungskoeffizienten werden als linearer Reibungskoeffizient bestimmt, indem zwei Abschnitte des zu prüfenden Drahtes parallel nebeneinander auf einem Messtisch befestigt werden. Zwei weitere Abschnitte des gleichen Drahtes werden parallel nebeneinander auf der Oberfläche eines Metallblocks befestigt. Danach wird der Metallblock solcherart auf die auf dem Prüftisch befestigten Drahtabschnitte gelegt, dass die beiden auf der Blockoberfläche befestigten Drahtabschnitte rechtwinklig zu den auf dem Messtisch befestigten Drahtabschnitten verlaufen und somit Berührungskontakt nur an den vier Kreuzungspunkten der kreuzweise zueinander verlaufenden Drähte besteht. Danach wird der Metallblock in horizontaler Richtung bewegt und die hierfür benötigte Kraft gemessen.
Der statische Reibungskoeffizient 115 wird dann aus der Formel:
W1 Rs= Wo errechnet, wobei Wo die zur Bewegung des Metallblocks benötigte Kraft und Wo das Gewicht des Metallblocks bedeuten.
Die Handhabbarkeit des Drahtes wird durch organoleptische Prüfung ermittelt, wobei Prüfpersonen ein Bündel des zu prüfenden Drahtes in die Hände nehmen und gefühlsmässig die Handhabbarkeit und die Schmiereigenschaften des Drahtes beurteilen.
Die Dicke der Schmiermittelschicht kann nicht gemessen werden, da sie zu gering ist. Der geschmierte Draht wird daher durch Eintauchen in auf einem Wasserbad erwärmtes Toluol vom Schmiermittel befreit und nach dem Verdampfen des Toluols das rückständige Schmiermittel ausgewogen und aus dem erhaltenen Resultat die Schichtdicke errechnet.
Die Abriebbeständigkeit wird mittels des hin- und hergehenden Abrieb-Prüfgerätes nach JIS (Japanischer Industriestandard) C 3003 mit einer Belastung von 290 g bestimmt.
Die Kolonnen Blindversuch in Tabelle 1 beziehen sich auf den ungeschmierten, lackierten Draht vor dem Auftragen des Schmiermittels.
Für die Isolationsbeschichtung wurden die nachstehenden Lacke verwendet:
Drahtlack A: Delacote E 220G, Polyester-Isolationsbeschichtung der Nitto Electric Industrial Co.
Drahtlack B: Isomid LV, Polyesterimid-Isolationsbeschichtung der Nisshoku Co.
Drahtlack C: HI-400, Polyamidimid-Isolationsbeschich- tung der Hitachi Chemical Co.
Drahtlack D: Isolationsbeschichtung in Form einer 20gew.-%igen Lösung von Nylon 6,6 in m-Cresol
Drahtlack E: selbsthaftende Beschichtung in Form einer 20- gew.-%igen Lösung eines Phenoxyharzes in m-Cresol
Drahtlack F: TPU-Fs, Polyurethan-Beschichtung der Tokyo Tokushu Electric Wire Mfg. Co.
Drahtlack G: Delacote UM-303, Polyurethan-Beschichtung der Nitto Electric Industrial Co.
Beispiel 1
Ein Kupferdraht von 0,65 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack A lackiert und mehrmals eingebrannt.
Danach wurde Drahtlack C aufgetragen und mehrmals eingebrannt. Auf den lackierten Draht wurde eine Mischung von 400 g festem Paraffin mit F 54-560C und 200 g festem Paraf fin mit F 68-70 C in Form einer Schmelze von 65 C mittels einer gekerbten Walze aufgetragen. Unmittelbar nach dem Auftragen wurde der beschichtete Draht durch Quetschen mittels eines mit der Paraffinschmelze imprägnierten Filzes und dann mittels Gummi geglättet. Auf den Filz wurde ein bei 100"C gehaltener Metallblock gelegt, und der Gummi wurde unmittelbar an den Filz anschliessend angeordnet.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 2
Ein Kupferdraht mit 0,35 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack B lackiert und mehrmals eingebrannt.
Danach wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, eine Schmelze von 80 " C von festem Paraffin mit F 68-70 " C auf den lackierten Draht aufgetragen.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 3
Ein Kupferdraht mit 0,5 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack B lackiert und mehrmals eingebrannt.
Dann wurde der Draht mehrmals mit Drahtlack C lackiert und mehrmals eingebrannt. Weiterhin wurde der Draht mehrmals mit Drahtlack E lackiert und eingebrannt. Auf den lakkierten Draht wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, eine Schmelze von 70"C von festem Paraffin mit F 64-66 C aufgetragen. Der beschichtete Draht wurde durch Quetschen mit einem mit der Paraffinschmelze imprägnierten Filz geglättet, wobei der Filz durch Auflegen eines auf 100"C gehaltenen Metallblocks warmgehalten wurde.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 4
Ein Kupferdraht mit 0,2 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack A lackiert und mehrmals eingebrannt und danach mit Drahtlack D lackiert und eingebrannt. Auf den lackierten Draht wurde nach dem gleichen Vorgehen die gleiche Mischung von festem Paraffin, wie in Beispiel 1 beschrieben, jedoch bei einer Temperatur der Schmelze von 70"C, aufgetragen. Der beschichtete Draht wurde durch Quetschen mittels eines mit der Paraffinschmelze imprägnierten Filzes geglättet, wobei der Filz durch Auflegen eines bei 100"C gehaltenen Metallblocks warmgehalten wurde.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 5
Beispiel 4 wurde mit den Ausnahmen wiederholt, dass anstelle des Paraffingemischs Hoechst-Wachs E der Hoechst Japan Co., ein durch Veresterung von Montanwachs mit Carbonsäuren mit 28-32 C-Atomen mit zweiwertigem Alkohol erhaltenes Produkt, verwendet wurde und die Temperatur der Schmelze 850 C betrug.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Beispiel 6
Ein Kupferdraht mit 1,0 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack B lackiert und mehrmals eingebrannt.
Dann wurde der Draht mehrmals mit Drahtlack C lackiert und mehrmals eingebrannt. Nach dem gleichen Vorgehen und unter Verwendung der gleichen Schmelze des Gemischs von festen Paraffinen, wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde der lackierte Draht beschichtet und mit der Ausnahme geglättet, dass das an die Glättung mittels eines Filzes anschliessende Glätten mittels eines Gummis weggelassen wurde.
Eigenschaften des Drahtes und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Vergleichsversuch a
Ein Kupferdraht mit 0,65 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack A lackiert und mehrmals eingebrannt.
Vergleichsversuch b
Der gemäss Vergleichsversuch a erhaltene, lackisolierte Draht wurde durch Auftragen eines Kühlöls Suniso 4G geschmiert.
Tabelle 1
Blind- Blind- Blind- Blind versuch versuch versuch versuch
Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel
1 1 2 2 3 3 4 4 Durchmesser des lackierten 0,700 0,700 0,392 0,392 0,564 0,564 0,236 0,236 und geschmierten Drahts, mm Durchmesser des elektrischen 0,650 0,650 0,350 0,350 0,500 0,500 0,200 0,200 Leiters, mm Dicke der 0,025 0,025 0,021 0,021 0,032 0,032 0,018 0,018 Lack-Isolationsschicht, mm Dicke der keine 0,1 keine 0,2 keine 0,1 keine 0,2 Schmiermittelschicht, Fm Abriebbeständigkeit, Zyklen - - 33 48 - - 23 46 statischer Reibungskoeffizient 0,198 0,076 0,215 0,084 0,322 0,073 0,148 0,058 Handhabbarkeits-Eigenschaf- schlecht gut schlecht gut schlecht gut schlecht gut ten
Blind- Blind versuch versuch
Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel
5 5 6 6 Durchmesser des lackierten 0,236 0,236 1,070 1,070 und geschmierten Drahtes,
mm Durchmesser des elektrischen 0,200 0,200 1,000 1,000 Leiters, mm Dicke der 0,018 0,018 0,035 0,035 Lack-Isolationsschicht, mm Dicke der keine 0,2 keine 0,3 Schmiermittelschicht, ltm Abriebbeständigkeit, Zyklen 23 42 - statischer Reibungskoeffizient 0,148 0,069 0,203 0,062 Handhabbarkeits-Eigenschaf- schlecht gut schlecht gut ten Vergleichsversuch c
Der gemäss Vergleichsversuch a erhaltene, lackisolierte Draht wurde eingetaucht durch die gleiche Schmelze von 70"C des in Beispiel 4 beschriebenen Gemischs von festen Paraffinen gezogen.
Vergleichsversuch d
Auf den gemäss Vergleichsversuch a erhaltenen, lackisolierten Draht wurde eine Schmelze von 700 C eines Gemischs von festen Paraffinen aufgetragen. Das Auftragen erfolgte mittels einer gekerbten Walze, die bis zu 70% ihres Durchmessers in die Schmelze des Paraffingemischs eingetaucht war und somit als Pflatschrolle wirkte. Die Kerbe der Auftragswalze war U-förmig mit einem Radius von 0,4 mm, und der lackierte Draht wurde in Berührungskontakt mit der Walze in dieser Kerbe über den nicht eingetauchten Teil der Auftragswalze geführt.
Beispiel 7
Ein Kupferdraht mit 0,65 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack A lackiert und mehrmals eingebrannt.
Auf den lackierten Draht wurde nach dem gleichen Vorgehen die gleiche Schmelze von festen Paraffinen, wie in Beispiel 4 beschrieben, aufgetragen, wobei eine gleiche Auftragswalze mit U-förmiger Kerbe zum Einsatz gelangte, wie in Vergleichsversuch d beschrieben. Anschliessend wurde der beschichtete Draht geglättet, indem er zwischen zwei Filzscheiben hindurchgezogen wurde. Es wurden hierfür zwei Filzscheiben aus weisser Wolle einer Dicke von je 3 mm verwendet, die mittels Heizplatten solcherart erwärmt wurden, dass deren Temperatur an der Durchlaufstelle des Drahtes 100"C betrug.
Beispiel 8
Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass der Radius der U-förmigen Kerbe der Auftragswalze 0,8 mm betrug.
Beispiel 9
Beispiel 7 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass anstelle der Filzscheiben aus weisser Wolle Filzscheiben einer Dicke von je 1,5 mm aus Teflon -Fasern zum Einsatz gelangten.
Eigenschaften des Drahtes, Behandlungsbedingungen und Prüfresultate der Vergleichsversuche a-d und der Beispiele 7-9 sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Tabelle 2
Vergleichsversuche Beispiele a b c d 7 8 9 Durchmesser des lackierten 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 und geschmierten Drahts, mm Durchmesser des elektrischen 0,650 0,650 0,650 0,650 0,650 0,650 0,650 Leiters, mm Dicke der 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 Lack-Isolationsschicht, mm Auftrags- und Glättungsbedingungen:
: Schmiermittel keine Kühlöl festes festes festes festes festes
Paraffin Paraffin Paraffin Paraffin Paraffin Temperatur des - 30 70 70 70 70 70 Schmiermittels, "C Tauch behandlung Form der Kerbe der - U - U U U U Auftragswalze Radius der U-förmigen - 0,4 - 0,4 0,4 0,8 0,4 Kerbe,
mm Glättungsmaterial - Wollfilz - - Wollfilz Wollfilz Teflon
Filz Dicke des Glättungsmaterial, - 3 - - 3 3 1,5 mm Temperatur des - oberhalb - - 100 100 100 Glättungsmaterials im 30 Glättungsbereich. "C Dicke der - 0,3 4,0 0,1 0,1 0,09 0,1 Schmiermittelschicht, llm Aussehen gut gut schlecht schlecht gut gut gut *1 *2 Handhabbarkeits-Eigenschaf- schlecht schlecht schlecht schlecht gut gut gut ten statischer Reibungskoeffizient 0,176-0,198 0,125-0,!29 - 0,080-0,140 0,065-0,086 0,065-0,091 0,058-0,076 *3 Abriebbeständigkeit, Zyklen 25 27 - - 86 86 88 *1 Wurde aufgrund von verfestigtem Paraffin weiss und zeigte sehr ungleichmässige Oberfläche *2 Paraffin haftete nur an demjenigen Teil der Drahtoberfläche,
der in der Kerbe mit der Oberfläche der Auftragswalze in Berührung gelangte *3 Angeführt sind der Minimal- und Maximalwert aus jeweils 5 Messungen Vergleichsversuch e
Ein Kupferdraht mit 0,35 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack B lackiert und mehrmals eingebrannt.
Beispiel 10
Auf dem gemäss Vergleichsversuch e erhaltenen, lackisolierten Draht wurde nach dem in Beispiel 7 beschriebenen Vorgehen eine Schmelze von festem Paraffin mit F 68-70 C aufgetragen. Der Radius der U-förmigen Kerbe in der Auftragswalze betrug 0,325 mm, und die Auftragswalze wurde auf einer Temperatur von 80 " C gehalten. Die Glättung erfolgte ebenfalls, wie in Beispiel 7 beschrieben mit der Ausnahme, dass die Temperatur der Filzscheiben im Glättungsbereich auf 110"C gehalten wurde.
Beispiel 11
Ein Kupferdraht mit 1,2 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack A lackiert und mehrmals eingebrannt.
Auf den lackierten Draht wurde nach dem in Beispiel 7 beschriebenen Vorgehen Paraffin aufgetragen, wobei der Radius der U-förmigen Kerbe in der Auftragswalze 0,75 mm betrug und die Auftragswalze auf einer Temperatur von 100"C gehalten wurde. Die Glättung erfolgte ebenfalls nach dem in Beispiel 7 beschriebenen Vorgehen mit den Ausnahmen, dass zwei Filzscheiben einer Dicke von je 1,5 mm aus Teflon -Fasern verwendet wurden und deren Temperatur im Glättungsbereich auf 120"C gehalten wurde.
Beispiel 12
Beispiel 11 wurde wiederholt, wobei das Auftragen der Schmelze von festem Paraffin und die anschliessende Glättungsbehandlung des beschichteten Drahtes ununterbrochen während 5d erfolgte. Die Eigenschaften des erhaltenen Drahtes zeigten kaum Abweichungen von dem gemäss Beispiel 11 erhaltenen Draht.
Eigenschaften des Drahtes und die damit erhaltenen Prüfresultate von Vergleichsversuch e und den Beispielen 10-12 sind in Tabelle 3 zusammengefasst.
Tabelle 3
Vergleichs- Beispiel Beispiel Beispiel versuche 10 11 12 Durchmesser des lackierten und geschmierten 0,392 0,392 1,270 1,270 Drahtes, mm Durchmesser des elektrischen Leiters, mm 0,350 0,350 1,200 1,200 Dicke der Lack-Isolationsschicht, mm 0,021 0,021 0,035 0,035 Schmiermittel keine festes Paaffin festes Paraffin festes Paraffin Temperatur des Schmiermittels, "C - 80 100 98 Form der Kerbe der Auftragswalze - U U U Radius der U-förmigen Kerbe, mm - 0,325 0,75 0,75 Glättungsmaterial - Wollfilz Teflon -Filz Teflon -Filz Dicke des Glättungsmaterials,
mm - 3 1,5 1,5 Temperatur des Glättungsmaterials im - 110 120 120 Glättungsbereich, "C Dicke der Schmiermittelschicht, Rm - 0,08 0,12 0,13 Aussehen gut gut gut gut Handhabbarkeits-Eigenschaften schlecht gut gut gut statischer Reibungskoeffizient 0,215 0,071-0,096 0,061-0,086 0,058-0,084 Abriebbeständigkeit, Zyklen 28 42 62 61 Beispiel 13
Ein Kupferdraht von 0,1 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack F lackiert und mehrmals eingebrannt. Auf den lackierten Draht wurde eine Schmelze von festem Paraffin mit F 54 C aufgetragen, indem der Draht über eine mit vorbestimmter Tourenzahl rotierende Auftrags-Pflatschwalze mit glatter Oberfläche geleitet und deren Temperatur auf 100"C gehalten wurde.
Danach wurde der beschichtete Draht mittels eines im Glättungsbereich auf 120C gehaltenen Fil- zes geglättet.
Beispiel 14
Ein Kupferdraht mit 0,05 mm Durchmesser wurde mehrmals mit Drahtlack G lackiert und mehrmals eingebrannt.
Auf den lackierten Draht wurde eine Schmelze von festem Paraffin mittels einer Auftrags-Pflatschwalze mit glatter Oberfläche aufgetragen, die mit einer vorbestimmten Tourenzahl rotierte. Der beschichtete Draht wurde dann zwecks Egalisierung der Beschichtung durch eine Heizeinrichtung geleitet.
Das Auftragen der Beschichtung und die Egalisierungsbehandlung des beschichteten Drahtes durch Wärmeeinwirkung wurde ununterbrochen während 3 d fortgesetzt und danach ein Muster genommen. Vergleich der Eigenschaften des Drahtes unmittelbar nach Beginn der Behandlung und nach fortgesetzter Behandlung während 3 d ergab praktisch keine Unterschiede.
Die Eigenschaften der Drähte aus den Beispielen 13 und 14 und damit erhaltene Prüfresultate sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4
Beispiel 13 Beispiel 14 zu Beginn nach 3 Tagen Durchmesser des lackierten und geschmierten Drahtes, mm 0,128 0,062 0,061 Durchmesser des elektrischen Leiters, mm 0,100 0,050 0,049 Dicke der Lack-Isolationsschicht, mm 0,014 0,006 0,006 Temperatur des Schmiermittels, "C 100 70 70 Glättungsmaterial Teflon -Filz Teflon -Filz Teflon -Filz Dicke des Glättungsmaterials, mm 1,5 1,5 1,5 Temperatur des Glättungsmaterials im Glättungsbereich, "C 120 100 100 Dicke der Schmiermtitelschicht, lam 0,08 0,06 0,06 Aussehen gut gut gut Handhabbarkeits-Eigenschaften gut gut gut statischer Reibungskoeffizient 0,058-0,076 *1 *1 Abriebbeständigkeit, Zyklen * 1 Messung unmöglich,
da der Draht zu dünn war Aus den vorstehenden Erläuterungen von besonderen Ausführungsformen der Erfindung ist es für den Fachmann offensichtlich, dass im definierten Rahmen der Erfindung weitgehende Änderungen und Modifikationen möglich sind.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1. Process for producing a lubricated, insulated wire, characterized in that a melt is produced from at least one organic lubricant which is solid at ambient temperature and is applied to a coated wire.
2nd A method according to claim 1, characterized in that two or more organic lubricants with different melting or Uses softening points.
3rd A method according to claim 1 or 2, characterized in that the lubricant used is aliphatic hydrocarbons, aliphatic acids or derivatives thereof, aliphatic alcohols or derivatives thereof or aliphatic amides or derivatives thereof.
4th A method according to claim 3, characterized in that aliphatic hydrocarbons having at least 22 carbon atoms are used as lubricants.
5. A method according to claim 3, characterized in that the lubricant used is aliphatic acids with at least 12 carbon atoms, preferably at least 15 carbon atoms.
6. A method according to claim 3, characterized in that the lubricant used is aliphatic hydrocarbons of the formula CH3 - (- CH2-) n-CH3, in which n ¯ 20.
7. A method according to claim 3, characterized in that the lubricant used is aliphatic alcohols of the formula CH34-CH2-) m-OH, in which m is 8-14.
8th. A method according to claim 3, characterized in that the lubricant used is aliphatic acids of the formula CH3 - (- CH2-) 1-COOH, in which 1> 10.
9. A method according to claim 3, characterized in that the average number molecular weight of the or the lubricant is at most 1000.
10th Method according to one of claims 2-9, characterized in that two or more organic lubricants are used and these are melted to produce the melt in a temperature range between the melting points of the highest and lowest melting organic lubricants.
11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lubricant is applied to the coated wire in an average layer thickness of at most 1 llm.
12. A method according to claim 1, characterized in that the melt of the lubricant is applied to the coated wire with the aid of a heated application and / or smoothing device.
13. A method according to claim 12, characterized in that a heated felt is used as the application and / or smoothing device.
14. Painted wire coated with a solid lubricant made by the process of claim 1.
15. Wire according to claim 14, characterized by a static coefficient of friction of at most 0.1.
Recently, automatic high-speed winding machines have been used in the electronics industry for increased production. While it appears that rapid processing can significantly reduce costs, coated wires are subjected to friction during the winding process, which can mechanically damage the insulation layer. This leads to major time-consuming and cost-increasing problems due to the occurrence of short circuits after processing. To solve these problems, attempts have been made to eliminate the mechanical damage by imparting a lubricating effect to the surface of the coated wires. This can be useful not only when using automatic winding machines, but also when the wires are processed by hand.
For example, when using coated wires in the spaces between pole pieces of electric motors, the efficiency of the craft can be increased by using wires with good lubricating properties.
Because enamelled wires have poor lubrication properties, the insulation layer is damaged and processing capacity is reduced due to poor lubrication between the enamelled wires among themselves, the enamelled wires and the winding machine and / or between the enamelled wires and other surfaces with which the wires during processing come into contact. One way to lubricate the wires is to apply a liquid lubricant, such as paraffin or cooling oil, to the painted wire. However, this results in insufficient lubrication or
Sliding effect, the wires are more difficult to handle, and their arrangement in transformers or coils and the like is worse. In addition, the risk of short circuits in high-speed windings increases due to higher loads when inserting wire loops into the spaces between pole pieces of an electric motor and by inserting a larger number of wires into such spaces. In addition, this procedure has the disadvantage that light dust adheres to the surfaces provided with liquid lubricant and such surfaces also have an adverse influence on the adhesiveness of pressure-sensitive adhesive strips, such as those used to fix the wire ends, so that these adhesive strips or Loosen the insulating tapes easily.
To overcome these problems, a method has been used in the electronics industry in which solid paraffin is rubbed onto the surface of the wires by passing the wires over blocks of solid paraffin in the manufacture of coils.
According to this method, however, the solid lubricant applied to the surface of the wires is unevenly distributed and generally applied too thickly, and moreover the wires cut into the blocks of solid paraffin, so that these have to be exchanged repeatedly or regenerated by melting and solidification, which also reduces production capacity. The electrical industry therefore requires insulated wires from the wire manufacturers which are coated with a suitable solid lubricant in a proportion dependent on the type of use and the diameter of the wire.
Under the prevailing circumstances, the wire manufacturers were forced to apply a weight of 1% to the surface of the wire. -% solid paraffin in a solvent such as petroleum, benzene or xylene, apply solution and in certain cases to dry the coating obtained by application of heat. Large amounts of solvent are used here, as this is the main part of the solution, and a gas extraction system is also required for health and safety reasons, as well as a device for removing the extracted solvent, for example by burning, and also for solvents with a low flash point There is a risk of fire. Furthermore, if the wire is dried by heat, a drying oven must be available.
On the other hand, from the standpoint of the quality of the final product, the number of usable
Ren solvent limited because the solvent can attack the coating on certain types of coated wires, which reduces the commercial value of the wire. In addition, since the solution contains the lubricant in a low concentration and has a very low viscosity, it is not possible to regulate the thickness of the applied layer by means of the solution adhering to the wire surface after passing through the solution. In addition, solid paraffin is not readily soluble in most solvents. Organic solvents other than solid paraffin are also poorly or not at all soluble in solvents and, if they are soluble at all, only form solutions of low concentration.
Accordingly, the use of a particular organic solvent, even if so desired, may be rendered impossible by the paraffin being insoluble in that solvent or giving only a low concentration solution.
From the above it can be seen that the solvent method has many disadvantages in terms of economy, environmental pollution, health damage and safety and is also limited in terms of the area of application and the number of lubricants which can be used.
A process has now been found for producing insulated wires with excellent lubricating properties, which is carried out without the use of solvents by applying at least one organic lubricant which is solid at ambient temperature and in the form of a melt to the wire.
The invention thus enables the problems with liquid lubricants to be solved using organic lubricants which are solid at ambient temperature. In contrast to the use of liquid lubricants, the lubricating property is excellent, no dust adheres to the lubricated wires, and the adhesion of insulating tape is not significantly reduced. In addition, lubricated insulated wires can be produced by the process according to the invention which have the same or better properties than those which have been treated by the solvent method.
Since no solvent is used according to the invention, various savings are possible in that the solvent costs are eliminated and it is also not necessary to use health and safety-related suction systems and devices for removing the solvent vapors which have been drawn off and for drying the treated wire. In addition, there is no fire risk, as when using solvents with a low flash point, the number of lubricants that can be used is not restricted by solvents and the thickness of the applied layer can be varied appropriately by regulating the viscosity, temperature, application amount and squeezing effect.
The use of a melt also has the advantage that lubricants which cannot be used by the solvent method because of their insolubility or poor solubility can be used.
In the following, embodiments of the invention are explained for example with reference to the drawing.
In the single figure of the drawing, a device is schematically shown, which can be used to carry out the method according to the invention.
Any material which is solid at ambient temperature, melts under the influence of heat, solidifies on cooling and, after application to coated wires, has a lubricating effect on it as organic lubricant in the process according to the invention. Such materials usually melt in a temperature range of 400 C upwards.
In the method according to the invention, the lubricant is selected so that it solidifies on the coated wire after application in the form of a melt. In this way, the lubricants used in the process described solve the problems that arise from the properties of the conventionally used liquid lubricants. The solid lubricant on wires treated according to the described method melts under the influence of the pressure of a guide roller during winding treatments, the pressure that occurs when the wire is inserted in spaces between pole shoes and the friction that occurs between such wires itself, so that the applied solid lubricant has an excellent lubricating effect results.
In this regard, the solid lubricant should suitably have a melting point above ambient temperature or have above 400 C.
On the other hand, this melting point should expediently not be above 150 ° C., since the layer of solid lubricant on the wire should melt again under the action of pressure and friction.
Preferred lubricants are compounds with a long-chain aliphatic group, since the aliphatic group has low polarity and gives a good lubricating effect. The aliphatic group can be saturated or unsaturated, the former being preferred due to the low polarity. The longer the hydrocarbon group, the better its effect. Straight chain alkyl groups are preferable to branched chains because they have better lubricating properties. The number average molecular weight of the lubricant is preferably at most 1000. If the molecular weight is too high, the melt viscosity is high and application is difficult. If the melting or softening point is too high, thermal decomposition sometimes occurs.
Lubricants which are solid at ambient temperature and can be used in the process according to the invention are, for example, hydrocarbons, aliphatic acids and derivatives thereof, alcohols and derivatives thereof, aliphatic acid amides and derivatives thereof, waxes, fats and the like. It is of course possible to use mixtures of such substances. Specific examples of lubricants that can be used are given below, for example:
Hydrocarbons with a high number of carbon atoms, which can be saturated or unsaturated, straight or branched chain and can have 22 or more carbon atoms.
Of these, saturated, straight chain hydrocarbons of the formula CH 3 (CH 2) n CH 3 wherein n is at least 20, preferably, as heneicosane, docosane, tricosane, tetracosane, pentacosane, hexacosane, heptacosane, octacosane, nonacosane, triacontane, hentriacontane, dotriacontane, Titriacontan, Tetratriacontan , Pentatriacontane, hexatriacontane, heptatriacontane, octatriacontane, nonatriacontane, tetracontane. It is also preferred to use hydrocarbons which have saturated, straight-chain hydrocarbons as the main constituent and are available on the market as so-called solid paraffins.
Preferred aliphatic acids are those having a higher alkyl group, for example having 12 or more carbon atoms. Higher aliphatic acids can be saturated, unsaturated, straight or branched chain. Mono-, di- and tetracarboxylic acids can be used. Most preferred are straight-chain saturated monocarboxylic acids of the formula CH3 (CH2) nCOOH, in which n is at least 10, since these acids have a smaller number of polar groups for their molecular size and therefore give a better lubricating effect.
Preferred straight-chain saturated monocarboxylic acids are, for example, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane, Eisocane, heneicosane, docosane, tricosane, tetracosane, pentacosane, hexacosane , Heptacosanoic, octacosanoic, nonacosanoic, triacontane, hentriacontane, dotriacontanoic, tetratriacontanoic, hexatriacontanoic, octatriacontanoic acid.
Suitable derivatives of aliphatic acids are, for example, the anhydrides, esters, salts. Suitable esters are, for example, those with various alcohols, such as monohydric alcohols, e.g. B. Methyl and ethyl alcohol; dihydric alcohols, e.g. B. Ethylene and diethylene glycol; trihydric alcohols, e.g. B. Glycerin and trimethylolpropane; tetravalent alcohols, e.g. B. Pentaerythritol. Since a longer aliphatic group is more expedient with regard to the lubricating effect, esters of di- or polyalcohols are preferred.
Likewise, esters of higher alcohols are preferred over lower alcohols.
Alcohols can also be used as the organic lubricant, preference being given to higher alcohols with 15 or more carbon atoms over lower alcohols.
Higher alcohols can be saturated or unsaturated, straight or branched. Primary, secondary and tertiary or mono-, di- and trihydric alcohols can be used. Of these, straight chain, saturated, primary monohydric alcohols of the formula CH3 (CH2) 0OH, in which n is at least 14, are most preferred for the reasons described above. Examples of such alcohols are pentadecan-l-ol, hexadecan-l-ol, heptadecan-l-ol, octadecan-l-ol, nonadecan-l-ol, eicosan-l-ol, heneicosanol-l docosanol-l, tetracosanol-l , Pentacosanol-l, Hexacosanol-l, Heptacosanol-l, Octacosanol-l, Nonacosanol-l, Triacontanol-l, Hentriacontanol-1, Dotriacontanol-1, Tritriacontanol-l, Tetratriacontanol-1, Pentatriacontanol-l, Heptatriacontanol-l.
Suitable alcohol derivatives are, for example, their esters with carboxylic acid. Esters of the above-mentioned higher aliphatic acids are particularly preferred.
Suitable aliphatic acid amides are preferably those with higher alkyl groups, i.e. H. higher aliphatic acid amides. The hydrocarbon group in the skeleton of the aliphatic acid amide may include that of the above aliphatic acids. Preferred aliphatic acid amides correspond to the formula CH3 (CH2) nCONH2, in which n is at least 14, and are, for example, palmitin, stearin, eicosan, docosan, hexacosan, octacosanoic acid amide.
Suitable derivatives of aliphatic acid amides are, for example, compounds in which a hydrogen atom of the amino group is alkyl-substituted and amides of bisaliphatic acids which have the formulas RCONH-CHz-NHCOR and RCONH-CH2-CH2-NHCOR, where R is a hydrocarbon group of one of the above-mentioned aliphatic acids means to correspond.
Waxes which can be used as lubricants are, for example, microcrystalline wax, carnauba wax, beeswax, montan wax and the like. In addition, the use of Hoechst wax OP, which is a partially saponified ester wax made from montanic acid with a carbon chain length of 28-32, Hoechst wax E, which is ester wax derived from montanic acid, and Hoechst wax S, which is a montanic acid wax by Hoechst Japan Co. are sold and based on montanic acid or derivatives thereof, preferred.
Of the lubricants described above, solid paraffins that are commercially available at moderate prices are most preferred. It is also possible to select from the commercially available solid paraffins those with any melting point. In addition, solid paraffins are easy to handle because they are chemically stabilized and not virulent.
The lubricants mentioned above can be used individually or in combination of two or more. It is particularly preferred to use two or more organic lubricants with different melting or softening points, hereinafter referred to simply as melting point (F) for the sake of simplicity, in the form of a mixture.
When using a single lubricant, the temperature for producing the melt should expediently be above the melting point of this lubricant. However, if two lubricants with different melting points are used in the form of a mixture, the temperature range which can be used for the production of the melt expands and can be freely selected within its limits, since the mixture is at any temperature between the melting points of the highest and lowest melting lubricants melts. In addition, the melt viscosity can be set appropriately.
This is explained below with reference to solid paraffins, for example.
Solid paraffins with any melting range are available on the market. When using several paraffins of different melting points in the form of a mixture, this mixture shows the following advantages: For example, solid paraffin with F 54-56 "C, hereinafter referred to as A, and solid paraffin with F 68-70" C, hereinafter referred to as B. , are mixed in a weight ratio of 1: 1, the paraffin mixture designated C below is already liquid at 60 "C and paraffin A acts as a solvent. It is thus possible to use B, which could only be used at 70 "C or above, by mixing with A at less than 70" C.
On the other hand, A can be used below 560 C, but shows a lower molecular weight and lower melt viscosity than B. Accordingly, if a high melt viscosity is desired, B can be used and heated to 70 "C or above. When using C, however, it is sufficient to heat the mixture to 600 C or above. Mixture C contains B with a higher molecular weight than A and exhibits increased melt viscosity, so that a viscosity higher than that of A can be achieved at a temperature below the melting point of B.
Furthermore, C has advantages over solid paraffin with F of about 60 ° C., hereinafter referred to as D, since D has a narrower molecular weight distribution than C and its viscosity drops significantly with a slight increase in temperature. It is therefore possible to use D. If the temperature is slightly above the melting point, however, the temperature of the melting device would have to be regulated within a very narrow temperature range, which is practically impossible.
As described above, the desired melt viscosity can be achieved in the desired temperature range for the selection of two or more lubricants of different melting points.
If two or more organic lubricants with different melting points are used, the temperature for producing the melt is preferably selected in a temperature range between the melting points of the highest and lowest melting lubricants. To produce a melt using heat, it is of course essential to use a temperature above the minimum melting point, but it is preferred to use a temperature below the maximum melting point in order to increase the melt viscosity as described above, since it is desirable to lower the melting temperature is, as is clear from the explanations below.
In the process according to the invention, the melting temperature required for the production of the melt is given by the melting point of the lubricant. To achieve a low melt viscosity of the molten lubricant, it is necessary to use a melting temperature that is considerably above the melting point.
To achieve a higher melt viscosity, it is necessary to use a melting temperature that is above the melting point, but closer to it.
At a melting temperature above 150 "C, the lubricant can decompose and form smoke. Accordingly, the preferred melting temperature is at most 150 "C.
When heated for a longer period of time, the lubricant gradually degrades through oxidation. Accordingly, a more preferred melting temperature is at most 120 "C. With regard to safety with regard to fire risk, even melting temperatures in the range of at most 100 ° C., in particular of at most 80 ° C., are even more preferable. Accordingly, the preferred melting point of the lubricant is in the range described above.
The coated wires to be treated by the method according to the invention are not subject to any restrictions. Wires with a circular or angular cross-section of any size of the conductor, any type and construction of the insulating lacquer layer, with or without a self-adhesive layer, can be treated; for example wires for windings, in particular those which are wound at high speed or those which are processed by hand and are said to have lubricating properties. The coating can be built up in a wide range of different materials since, in contrast to the solvent method in the process according to the invention, there are no problems with regard to attacking the coating layer.
The application of the melt of the lubricant to the lacquered wire can be carried out in any way in the process according to the invention, a method which enables uniform application to be used, of course, being preferred.
Embodiments of application are a dipping process, where a painted wire is passed directly through a melt of the lubricant, or a process using a notched roller or a stripper roller.
Another method is to impregnate a felt with the melt of the lubricant and to guide the lacquered wire over or through this felt, and both the application and the smoothing treatment can be carried out using this felt. Of course, a combination of the methods mentioned above can also be used. The coated wire coated with the lubricant can be used in this form or subjected to a crushing treatment. Such crushing treatment is carried out to achieve a lubricant layer of uniform thickness. This treatment can be carried out in any manner, for example by means of a squeeze nozzle or by means of a rubber or felt, which are referred to below as a smoothing device. Such crushing treatments can of course also be carried out in combination.
Since the lubricant Room temperature is fixed, it sometimes solidifies during application to the painted wire or before a squeeze treatment after the application is complete. If this happens, it becomes impossible to achieve uniform application or smoothing, making it impossible to obtain a coating of uniform layer thickness. Accordingly, the application and / or smoothing device is preferably heated so that premature solidification of the lubricant can be avoided and uniform application and / or uniform smoothing can be achieved.
In addition, it is preferred to use a heated felt as the application and / or smoothing device, which is an excellent means of achieving a uniform coating.
The use of a heated felt is preferred because it can prevent premature solidification of the lubricant. If a heated felt is used, it is preferably impregnated with the previously produced melt of the lubricant, since the felt itself has poor thermal conductivity. The coated wire can then be fed to the felt, through which the lubricant is applied and smoothed simultaneously. If the melt is applied in a different way, the application can be leveled even if the applied lubricant adheres to only a part of the coated wire by squeezing the wire with a heated felt impregnated with the lubricant.
The lacquered wire is preferably heated beforehand, since this can prevent premature solidification of the melt of the lubricant.
The condition and the thickness of the lubricant applied to coated wires by the method according to the invention are in no way restricted. For example, in the event of discontinuous or partial application of the lubricant to the coated wire, the applied lubricant adheres to deflection rollers or other contact points which would otherwise damage the coated wire, thereby improving the lubrication and reducing damage to the wire. Of course, however, a uniform coating is preferred, since otherwise the wires could be damaged in poorly lubricated areas and the handling or sliding of the wires is adversely affected during manual processing.
If the layer of the lubricant is too thick, it adheres to deflection rollers and other contact points of the winding machine and contaminates them, and the lubricating effect is also rather reduced. Too much application of the coating agent is therefore not economical. In addition, if the amount of lubricant applied is too high, the wire becomes sticky or the lubricant falls off. A thin and uniform coating is therefore preferred. A preferred thickness of the lubricant layer applied to coated wires is at most 1 film.
The insulated wires treated by the method according to the invention have improved lubricating properties compared to untreated painted wires, so that the object of the invention is achieved.
For the effective use of a high-speed winding machine without damaging the wire, it should preferably have a static coefficient of friction of at most 0.1.
In the following, the embodiment of the invention is explained, for example, with the aid of the so-called immersion process, the coated wires being immersed directly in a melt of the lubricant. In this immersion process, the temperature of the melt in the vicinity of the wire is less and the viscosity of the melt is higher since the wire passed through the melt has a temperature below the melting point of the lubricant. As a result, the melt is applied to the wire in an excessive amount, and often the lubricant is early solidified on the wire.
In this case, it is sometimes impossible to apply a thin layer of lubricant uniformly to the surface of the wire because the amount of lubricant applied varies depending on the temperature variations of the wire. When treating thin wires, inconsistent application of the lubricant leads to premature solidification and thus to tension fluctuations in the wire when it runs over guide rollers, so that winding on a spool becomes difficult and the wire stretches or tears. Therefore, although it is not absolutely useless, the application of the dipping method is not a preferred method.
However, the above-mentioned disadvantages can be eliminated if the lubricant applied to the wire by the described immersion method is smoothed by means of a heated felt. However, with prolonged uninterrupted treatment, excess lubricant gradually collects on the smoothing device, i.e. H.
the felt or the like. The above-mentioned disadvantages, such as poor windability or tearing of the wire, are thus not completely eliminated, but better results are achieved than without the use of a smoothing device. Accordingly, the treatment is carried out according to a mostly preferred embodiment, the melt of the lubricant being transferred to the wire only in a required proportion and then being passed through a heated smoothing device for uniform coating of the wire surface.
In the device shown schematically in the single figure of the drawing, a melt 2 of lubricant is kept in a molten state in a container 1 by means of a heating device (not shown). A roller 3 is immersed in this container and can also be equipped with a heating device. This roller is rotated so that it carries a film of the melt of the lubricant on its surface in the form of a paddle roller. A coated wire 4 to be treated is guided in contact with the surface of the roller in such a way that it absorbs a predetermined proportion of the melt of the lubricant.
The wire coated in this way is then passed continuously through the smoothing device 6, 6 'arranged between heating plates 5, 5', through which the melt of the lubricant is squeezed against the surface of the wire under the action of heat.
According to this embodiment, it is possible to adjust the amount of lubricant applied to the desired value by changing the peripheral speed of the roller 3 as a function of the diameter and throughput speed of the wire, and to obtain a thin and uniform coating by applying the coated wire through the lubricant the heated smoothing device is passed. Since the quantity of lubricant applied depends exclusively on the applicator roller and the smoothing device only smoothes it, even with continuous operation for a long period of time there is no disadvantage that excess lubricant accumulates in the smoothing device and this leads to poor spoolability or tearing of the wire.
For the application of the melt of the lubricant, a notched roller, a stripping roller or Pick roller or a method are used in which the melt of the lubricant is absorbed by means of a felt or the like with wicking. According to this latter method, a certain proportion can be applied by appropriate selection of the type and size of the felt, but there is a problem with the continuous supply of this predetermined proportion over a longer period of time, since the proportion of lubricant applied depends on the contact pressure of the wire on the Felt or due to the degradation of the felt caused by the heating. It is also necessary to adapt the size and shape of the felt to the size and speed of the wire.
Accordingly, the use of rollers is preferred for a stabilized application of a certain amount of melt, since the amount of lubricant applied can be regulated by simply adjusting the peripheral speed of the roller depending on the size and throughput speed of the wire. In addition, it is possible to carry out such a stabilized job continuously over a longer period of time since the transfer roller is not significantly degraded.
Both a smooth and a notched roller can be used. Although both types are useful, a notched roller is preferred for treating larger diameter wires. However, a smooth roller can be used to treat small diameter wires. In the case of notched rolls, the cross-sectional shape of the notch can be V-shaped, U-shaped or semicircular. A notch with a U-shaped as well as with a semicircular cross section is particularly suitable for receiving the wire, the semicircular cross section being particularly preferred. For the treatment of thin wires with a diameter of at most 0.1 mm, an un-notched, smooth transfer roller can be used with regard to surface tension.
When using notched rollers, the diameter of the cross section of the notch should expediently be larger than the diameter of the wire, preferably by 1.2 to 3 times.
The application roller is preferably arranged in the heating bath of the melt of the lubricant. When using a notched roller, this is preferably up to the point of contact with the wire, i. H. the application point, immersed in the melt of the lubricant. The roller itself can also be provided with a heating device. If the temperature is kept at a predetermined value by heating the melt of the lubricant, however, no special heating device is necessary. The lubricant applied to the wire by the roller is preferably smoothed in a smoothing device. This is to equalize the thickness of the lubricant layer on the wire surface over the entire length of the wire. The smoothing can be done in any way, for example by squeezing in a die or
Nozzle, by means of rubber or felt or by means of a granulate, the coated wire being passed through a container filled with granulate, such as glass, sand or iron grains. These smoothing methods mentioned can of course also be used in combination.
Because the lubricant is solid at ambient temperature, premature solidification sometimes occurs during application to the painted wire or before a smoothing treatment. If the lubricant solidifies during application, a certain thickness of the applied lubricant layer cannot be obtained, since uniform application and smoothing cannot be carried out well. As a result, the smoothing device is preferably heated. To ensure uniform application, the temperature of the smoothing device is expediently higher than that of the application device. Uniform application and smoothing can be achieved by preventing premature solidification of the lubricant. The smoothing device preferably consists of a heated felt.
Crushing with a felt is an excellent method for uniform application of the lubricant, since the felt is softer than the surface of the painted wire and does not damage it.
For heating the felt, it is expediently impregnated with the melt of the lubricant beforehand, since the felt has poor thermal conductivity. When the melt of the lubricant is supplied to the felt, the felt can be applied and smoothed simultaneously. If the application of the lubricant takes place in a different way, uniform coating can be achieved even if the applied lubricant adheres only to a part of the coated wire by subjecting the coated wire to a squeeze treatment by means of a heated felt impregnated with lubricant. Preferably, the coated wire is heated prior to applying the lubricant melt to prevent premature solidification of the lubricant.
Depending on the application, wool felt, needle felt or felt from fluffed nonwovens can be used.
It is advisable to use felt that is heat resistant and the mechanical properties of which do not change under the influence of heat, since the felt with the wire coated with the melt of the lubricant is coated at a temperature of at least 70 "C and sometimes 120" C or above, i.e. . H. comes into contact at the temperature of the melt of the lubricant and no sufficient uniformity of the coating can be achieved by means of a worn felt.
The application of the lubricant and heat treatments of the wire are generally carried out continuously over a longer period of time, for example days or weeks, and the application of the lubricant and its smoothing treatment are carried out with the lubricant in the molten state. The smoothing treatment is sometimes carried out at a temperature as high as 120 ° C, and the temperature of the felt at the point of contact with the heating plate can be around 150 ° C. The good properties, such as appearance, ease of handling and a sufficiently low static friction coefficient of the lubricated wire obtained, are required over its entire length.
In view of these requirements, the use of a heat-resistant felt, for example made of Teflon fibers, is preferred, although wool felt can also be used. To improve the thermal conductivity, the felt is preferably as thin as possible, with a thickness of 0.5-3.0 mm being preferred in practice.
The following examples explain specific embodiments of the method according to the invention.
The properties listed in the examples were determined as follows:
The values of the static coefficient of friction are determined as a linear coefficient of friction by fastening two sections of the wire to be tested in parallel next to one another on a measuring table. Two other sections of the same wire are attached in parallel next to each other on the surface of a metal block. The metal block is then placed on the wire sections fastened on the test table in such a way that the two wire sections fastened on the block surface run at right angles to the wire sections fastened on the measuring table and thus there is contact only at the four crossing points of the wires running crosswise to one another. The metal block is then moved in the horizontal direction and the force required for this is measured.
The static coefficient of friction 115 then becomes from the formula:
W1 Rs = where calculated, where where is the force required to move the metal block and where is the weight of the metal block.
The manageability of the wire is determined by organoleptic testing, with test persons holding a bundle of the wire to be tested and emotionally assessing the manageability and the lubricating properties of the wire.
The thickness of the lubricant layer cannot be measured because it is too thin. The lubricated wire is therefore freed from the lubricant by immersion in toluene heated on a water bath, and after the toluene has evaporated, the residual lubricant is weighed out and the layer thickness is calculated from the result obtained.
The abrasion resistance is determined using the reciprocating abrasion tester according to JIS (Japanese Industry Standard) C 3003 with a load of 290 g.
The columns of the blind test in Table 1 relate to the unlubricated, coated wire before the lubricant was applied.
The following paints were used for the insulation coating:
Wire enamel A: Delacote E 220G, polyester insulation coating from Nitto Electric Industrial Co.
Wire enamel B: Isomid LV, polyesterimide insulation coating from Nisshoku Co.
Wire enamel C: HI-400, polyamideimide insulation coating from Hitachi Chemical Co.
Wire enamel D: insulation coating in the form of a 20wt. -% solution of nylon 6,6 in m-cresol
Wire enamel E: self-adhesive coating in the form of a 20 wt. -% solution of a phenoxy resin in m-cresol
Wire enamel F: TPU-Fs, polyurethane coating of Tokyo Tokushu Electric Wire Mfg. Co.
Wire enamel G: Delacote UM-303, polyurethane coating from Nitto Electric Industrial Co.
example 1
A copper wire with a diameter of 0.65 mm was coated several times with wire enamel A and baked several times.
Then wire enamel C was applied and baked several times. A mixture of 400 g of solid paraffin with F 54-560C and 200 g of solid paraffin with F 68-70 C in the form of a melt of 65 C was applied to the coated wire by means of a notched roller. Immediately after application, the coated wire was smoothed by squeezing using a felt impregnated with the paraffin melt and then using rubber. A metal block kept at 100 ° C. was placed on the felt, and the rubber was arranged immediately after the felt.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Example 2
A copper wire with a diameter of 0.35 mm was coated several times with wire enamel B and baked several times.
Then, as described in Example 1, a melt of 80 "C of solid paraffin with F 68-70" C was applied to the coated wire.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Example 3
A copper wire with a diameter of 0.5 mm was coated several times with wire enamel B and baked several times.
Then the wire was varnished several times with wire enamel C and baked several times. Furthermore, the wire was varnished and baked several times with wire enamel E. As described in Example 1, a melt of 70 ° C. of solid paraffin with F 64-66 ° C. was applied to the coated wire. The coated wire was smoothed by squeezing with a felt impregnated with the paraffin melt, the felt being kept warm by placing a metal block kept at 100 ° C.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Example 4
A copper wire with a diameter of 0.2 mm was coated several times with wire enamel A and baked several times and then painted and baked with wire enamel D. The same mixture of solid paraffin as described in Example 1, but at a melt temperature of 70 ° C., was applied to the coated wire using the same procedure. The coated wire was smoothed by squeezing using a felt impregnated with the paraffin melt, the felt being kept warm by placing a metal block kept at 100 ° C.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Example 5
Example 4 was repeated with the exceptions that instead of the paraffin mixture Hoechst-Wachs E from Hoechst Japan Co. , a product obtained by esterification of montan wax with carboxylic acids with 28-32 C atoms with dihydric alcohol, and the temperature of the melt was 850 C.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Example 6
A copper wire with a diameter of 1.0 mm was coated several times with wire enamel B and baked several times.
Then the wire was varnished several times with wire enamel C and baked several times. Following the same procedure and using the same melt of the mixture of solid paraffins as described in Example 1, the lacquered wire was coated and smoothed except that the smoothing subsequent to the smoothing with a felt was omitted with a rubber.
Properties of the wire and the test results obtained are summarized in Table 1.
Comparative test a
A copper wire with a diameter of 0.65 mm was coated several times with wire enamel A and baked several times.
Comparative test b
The enameled wire obtained according to comparative experiment a was lubricated by applying a Suniso 4G cooling oil.
Table 1
Blind-Blind-Blind-Blind try try try try
Example Example Example Example Example Example Example Example
1 1 2 2 3 3 4 4 diameter of the coated 0.700 0.700 0.392 0.392 0.564 0.564 0.236 0.236 and lubricated wire, mm diameter of the electrical 0.650 0.650 0.350 0.350 0.500 0.500 0.200 0.200 conductor, mm thickness of the 0.025 0.025 0.021 0.021 0.032 0.032 0.018 0.018 lacquer Insulation layer, mm thickness of none 0.1 none 0.2 none 0.1 no 0.2 lubricant layer, Fm abrasion resistance, cycles - - 33 48 - - 23 46 static coefficient of friction 0.198 0.076 0.215 0.084 0.322 0.073 0.148 0.058 handling properties - poor good bad good bad good bad good
Try blind-blind
Example Example Example Example
5 5 6 6 diameter of the coated 0.236 0.236 1.070 1.070 and lubricated wire,
mm diameter of the electrical 0.200 0.200 1.000 1,000 conductor, mm thickness of the 0.018 0.018 0.035 0.035 lacquer insulation layer, mm thickness of the no 0.2 no 0.3 lubricant layer, ltm abrasion resistance, cycles 23 42 - static friction coefficient 0.148 0.069 0.203 0.062 manageability properties - bad good bad good comparison test c
The enamel-insulated wire obtained according to comparative experiment a was immersed in the same melt of 70 ° C. of the mixture of solid paraffins described in example 4.
Comparative test d
A melt of 700 C of a mixture of solid paraffins was applied to the enamel-insulated wire obtained in comparison experiment a. The application was carried out by means of a notched roller, which was immersed up to 70% of its diameter in the melt of the paraffin mixture and thus acted as a planting roller. The notch of the applicator roller was U-shaped with a radius of 0.4 mm, and the painted wire was guided in contact with the roller in this notch over the non-immersed part of the applicator roller.
Example 7
A copper wire with a diameter of 0.65 mm was coated several times with wire enamel A and baked several times.
The same melt of solid paraffins as described in Example 4 was applied to the lacquered wire using the same procedure, the same application roller with a U-shaped notch being used as described in comparative test d. The coated wire was then smoothed by pulling it between two felt disks. Two felt discs made of white wool, each 3 mm thick, were used for this purpose, which were heated by means of heating plates in such a way that their temperature at the passage point of the wire was 100 ° C.
Example 8
Example 7 was repeated with the exception that the radius of the U-shaped notch of the application roller was 0.8 mm.
Example 9
Example 7 was repeated with the exception that instead of the felt disks made of white wool, felt disks with a thickness of 1.5 mm each made of Teflon fibers were used.
Properties of the wire, treatment conditions and test results of the comparative tests a-d and examples 7-9 are summarized in table 2.
Table 2
Comparative tests examples abcd 7 8 9 diameter of the coated 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 0.700 and lubricated wire, mm diameter of the electrical 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 0.650 conductor, mm thickness of 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 lacquer insulation layer, mm application and smoothing conditions:
: Lubricant no cooling oil firm firm firm firm firm firm
Paraffin Paraffin Paraffin Paraffin Paraffin Temperature of the - 30 70 70 70 70 70 lubricant, "C dip treatment shape of the notch of the - U - UUUU applicator roller radius of the U-shaped - 0.4 - 0.4 0.4 0.8 0, 4 notch,
mm smoothing material - wool felt - - wool felt wool felt Teflon
Felt thickness of the smoothing material, - 3 - - 3 3 1.5 mm temperature of the - above - - 100 100 100 smoothing material in the 30 smoothing area. "C Thickness of the - 0.3 4.0 0.1 0.1 0.09 0.1 lubricant layer, its appearance good good bad bad good good good * 1 * 2 handling properties bad bad bad bad good good good static coefficient of friction 0.176-0.198 0.125-0,! 29 - 0.080-0.140 0.065-0.086 0.065-0.091 0.058-0.076 * 3 abrasion resistance, cycles 25 27 - - 86 86 88 * 1 became white due to solidified paraffin and showed very uneven surface * 2 Paraffin only adhered to that part of the wire surface
the one that came into contact with the surface of the application roller in the notch * 3 The minimum and maximum values from each of 5 measurements are shown
A copper wire with a diameter of 0.35 mm was coated several times with wire enamel B and baked several times.
Example 10
A melt of solid paraffin with F 68-70 C was applied to the enameled wire obtained according to comparative experiment e using the procedure described in Example 7. The radius of the U-shaped notch in the application roller was 0.325 mm and the application roller was kept at a temperature of 80 ° C. The smoothing was also carried out as described in Example 7, with the exception that the temperature of the felt disks in the smoothing area was kept at 110 ° C.
Example 11
A copper wire with a diameter of 1.2 mm was coated several times with wire enamel A and baked several times.
Paraffin was applied to the coated wire according to the procedure described in Example 7, the radius of the U-shaped notch in the application roller being 0.75 mm and the application roller being kept at a temperature of 100 ° C. The smoothing was also carried out according to the procedure described in Example 7 with the exceptions that two felt disks, each 1.5 mm thick, made of Teflon fibers were used and their temperature was kept at 120 ° C. in the smoothing area.
Example 12
Example 11 was repeated, the application of the melt of solid paraffin and the subsequent smoothing treatment of the coated wire being carried out continuously for 5 days. The properties of the wire obtained showed hardly any deviations from the wire obtained according to Example 11.
Properties of the wire and the test results obtained therefrom from comparative tests and Examples 10-12 are summarized in Table 3.
Table 3
Comparative example Example Example try 10 11 12 diameter of the coated and lubricated 0.392 0.392 1.270 1.270 wire, mm diameter of the electrical conductor, mm 0.350 0.350 1,200 1,200 thickness of the lacquer insulation layer, mm 0.021 0.021 0.035 0.035 lubricant no solid Paaffin solid Paraffin solid Paraffin Temperature of the lubricant, "C - 80 100 98 shape of the notch of the application roller - UUU radius of the U-shaped notch, mm - 0.325 0.75 0.75 smoothing material - wool felt Teflon felt Teflon felt thickness of the smoothing material,
mm - 3 1.5 1.5 Temperature of the smoothing material in the - 110 120 120 smoothing area, "C thickness of the lubricant layer, Rm - 0.08 0.12 0.13 appearance good good good good handling properties poor good good good static friction coefficient 0.215 0.071-0.096 0.061-0.086 0.058-0.084 Abrasion resistance, cycles 28 42 62 61 Example 13
A copper wire 0.1 mm in diameter was coated several times with wire enamel F and burned in several times. A melt of solid paraffin with F 54 C was applied to the lacquered wire by passing the wire over an applicator roller with a smooth surface rotating at a predetermined number of revolutions and maintaining its temperature at 100 ° C.
The coated wire was then smoothed using a felt kept at 120C in the smoothing area.
Example 14
A copper wire with a diameter of 0.05 mm was coated several times with wire enamel G and baked several times.
A melt of solid paraffin was applied to the lacquered wire by means of an applicator roller with a smooth surface, which rotated at a predetermined number of revolutions. The coated wire was then passed through a heater to level the coating.
The application of the coating and the leveling treatment of the coated wire by the action of heat were continued for 3 d and a sample was then taken. Comparison of the properties of the wire immediately after the start of treatment and after continued treatment for 3 d showed practically no differences.
The properties of the wires from Examples 13 and 14 and the test results thus obtained are summarized in Table 4.
Table 4
Example 13 Example 14 at the beginning after 3 days of diameter of the coated and lubricated wire, mm 0.128 0.062 0.061 diameter of the electrical conductor, mm 0.100 0.050 0.049 thickness of the coating insulation layer, mm 0.014 0.006 0.006 temperature of the lubricant, "C 100 70 70 smoothing material Teflon -Felt Teflon -Felt Teflon -Felt thickness of the smoothing material, mm 1.5 1.5 1.5 temperature of the smoothing material in the smoothing area, "C 120 100 100 thickness of the lubricant layer, lam 0.08 0.06 0.06 appearance good good good handling properties good good good static friction coefficient 0.058-0.076 * 1 * 1 abrasion resistance, cycles * 1 measurement impossible,
since the wire was too thin From the above explanations of particular embodiments of the invention it is obvious to the person skilled in the art that extensive changes and modifications are possible within the defined scope of the invention.