CH651959A5

CH651959A5 - Verfahren zum aufbringen eines bandes aus isoliermaterial in laengsrichtung eines elektrischen leiters und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens.

Info

Publication number: CH651959A5
Application number: CH6055/80A
Authority: CH
Inventors: Gunnar Borgstroem; Bengt Rothman
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1979-09-04
Filing date: 1980-08-11
Publication date: 1985-10-15
Also published as: SE445503B; FR2464541A1; DE3031529A1; US4309231A; SE7907341L; FR2464541B1

Description

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird auch ein mit Bindemittel versehenes Band verwendet und nur ein in Längsrichtung verlaufender Teil des Bandes an einem in Längsrichtung verlaufenden Teil des Leiters fixiert, bevor die übrigen Teile des Isoliermaterials um den Leiter herumgeschlagen und an demselben fixiert werden. Was das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet, geht aus den beiliegenden Patentansprüchen hervor. Dadurch, dass das Umschlagen des Isoliermaterialbandes nach der Erfindung mit einem oder mehreren endlosen Bändern vorgenommen wird, die sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Leiters bewegen und dabei nicht bereits fixierte Teile des Isoliermaterialbandes an den Leiter heranführen, kann man eine effektive Streckung des Isoliermaterialbandes um den Leiter und insbesondere um an dem Leiter vorkommenden Ecken bewirken. Diese Streckung ermöglicht es, dass das Isoliermaterialband ausserordentlich gleichmässig um den Leiter angebracht wird, und dass der Leiter deshalb um Dorne mit sehr kleinen Radien gebogen werden kam, ohne dass das Isoliermaterial zerreisst. Die Erfindung ermöglicht auch die Anwendung einer höheren Geschwindigkeit beim Umschlagen, da die Dämpfung gegen Vibrationen im Leiter besser wird, sowie einer Ausrüstung, die kürzer als die bisher bekannte ist.

Das Isoliermaterialband kann direkt auf den Leiter oder auf einen bereits beispielsweise mit Lack oder Polymerfilm isolierten Leiter aufgebracht werden. Der Lack kann dabei von der Art sein, wie er normalerweise zur Lackierung von Wicklungsdraht verwendet wird, wie z.B. Terephtalsäureal-kyde, Polyesterimiden, Polyamidimiden, Polyimiden, Poly-uretane, Silikone und Epoxyharze. Das Polymer im Polymerfilm kann u.a. aus einem linearen, unverzweigten oder verzweigten Polymer bestehen, wie z.B. Polyamidimid, Poly-imid, ein auf Polyhydantoin basierendes Polymer, Polyäthy-lenglykolterephtalat, Polykarbonat und Polysulfon. Der Polymerfilm kann gemäss der vorliegenden Erfindung aufgebracht werden, wobei der Film in Längsrichtung des Leiters angeordnet und um die Kanten des Leiters umgeschlagen wird. Es ist auch denkbar, den Film um den Leiter zu spinnen. Zumindest im letztgenannten Fall wird bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung ein anderes Isoliermaterial-band auf den Polymerfilm in Längsrichtung des Leiters aufgebracht.

Ausser Polymerfilmen können als Beispiel für Isoliermaterialbänder, die sich für ein Aufbringen gemäss der vorliegenden Erfindung eignen, verschiedene Arten von Glimmerband genannt werden, z.B. ein Band, das aus einer Mischung von kleinen Glimmerschuppen (< 5 mm2) und kurzen Fasern eines linearen Polymers, wie Polyamid, oder kurzen Fasern aus Zellulose oder Glas aufgebaut ist, oder ein Band, das nur aus kleinen Glimmerschuppen besteht. Auch Isolierband aus beispielsweise Papier oder gewebten Textilfäden, wie Baumwollfaden, oder Polyamidfäden kann zur Isolierung von Leitern gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Bindemittel, das vor dem Aufbringen des Bandes auf den Leiter auf das Isoliermaterialband aufgetragen wird, kann von einer Art sein, das erhitzt werden muss, bevor es am Leiter fixiert wird, braucht es jedoch nicht zu sein. Als Beispiel für geeignete Bindemittel können flexible Polyuretanharze, mit Polyamiden modifizierte Epoxyharze, mit Isozyanaten modifizierte Polyesterharze, mit Polyuretanharz modifizierte Epoxyharze sowie gewisse Gummiarten genannt werden.

Die Erfindung soll nachstehend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben werden. Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht, die Figuren 2 bis 6 zeigen Teile der Vorrichtung gemäss Figur 1 in einer dazu winkelrechten Richtung sowie ein Verfahren zum Aufbringen eines Isoliermaterialbandes gemäss der vorliegenden Erfindung, während Figur 7 ein alternatives Verfahren zur Aufbringung eines Bandes zeigt.

Ein rechteckiger Kupferleiter 10, der beispielsweise eine Breite von 8 mm und eine Höhe von 3 mm hat und der blank oder isoliert sein kann, z.B. mit einer Lackschicht aus beispielsweise Terephtalsäurealkyd oder mit einem Film aus bei2

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spielsweise Polyamidimid, wird gemäss Fig. 1 von einer Vorratsrolle 11 durch eine Induktionsspule 12 geführt, wo er auf 300 °C erhitzt wird. Ein Isoliermaterialband 13, das beispielsweise eine Breite von 20 mm und eine Dicke von 75n hat und aus einer Mischung von gleichen Gewichtsteilen kleiner Glimmerschuppen und kurzer Fasern eines aromatischen Amids (z.B. NOMEX M(R) von Du Pont, USA) besteht, und das auf der einen Seite mit einer dünnen Schicht eines Bindemittels überzogen ist, das beispielsweise aus einem polyamidmodifizierten Epoxyharz besteht (z.B. AF-42 von Minnesota Mining and Manufacturing Company, USA), wird von der Vorratsrolle 14 zum Leiter geführt, wobei die mit Bindemittel belegte Seite zum Leiter gerichtet ist.

Das Isolierband wird mit seinem Mittelteil 13a mit einer ersten Seite 10a des Leiters in Kontakt gebracht und mit dem Mittelteil an dieser Seite des Leiters in einer Vorrichtung fixiert, die einen flachen Tisch 15 und Rollen 16 umfasst, die gegen die Oberseite des Leiters gedrückt werden. (Fig. 2). Der Druck wird mit auf die Achsen der Rollen wirkenden Federkräften erzeugt. Die Rollen 16 bestehen vorzugsweise aus einem Kunststoff, wie Polytetrafluoräthylen, der eventuell mit einem Metallmantel überzogen ist. Die Fixierung des Mittelteils des Bandes geschieht dadurch, dass das Bindemittel, das von Anfang an trocken ist, im Mittelteil 13a durch die Wärme des Leiters schmilzt und härtet. Jedes der über die erste Seite hinausragenden Teile 13b und 13c des Bandes wird danach um die Kante des Leiters geschlagen, die zwischen der ersten Seite 10a und einer benachbarten Seite 10b bzw. 10c liegt. Dieses Umschlagen erfolgt durch eine Anzahl Vorrichtungen 17,18 mit endlosen Bändern 19,20, die zweckmässigerweise aus einem Material bestehen, das einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat, wie z.B. Polytetrafluoräthylen. Die Bänder sind quer zur Längsrichtung des Leiters beweglich. Jede der Vorrichtungen 17 und 18 umfasst ausser den endlosen Bändern 19 und 20 auch Förderrollen 21 bzw. 22 und Umlenkrollen 23 bzw. 24. Die Bänder 19 und 20 werden mit dazwischenliegendem Isoliermaterialband 13 durch auf die Achsen der Förderrollen wirkende Federkräfte um den Leiter gespannt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, bewirkt das Band 19, dass das Teil 13b des Isoliermaterialbandes so um den Leiter herumgeschlagen wird, dass das Teil 13bj an die Seite 10b und das Teil 13b2 an die Seite lOd des Leiters anliegt. Durch die Bewegung des Bandes wird eine Streckung des Bandteils 13b längs des Leiters im Zusammenhang mit dem Umschlagen verursacht. Auf entsprechende Weise bewirkt das Band 20 ein Umschlagen des Teils 13c des Isoliermaterialbandes, so dass das Teil 13C] an die Seite 10c und das Teil 13c2 an die Seite lOd anliegt. Das Umschlagen geschieht in dem exemplifizierten Fall schnell genug, damit das Bindemittel auf dem Band nicht härtet, wodurch die Teile 13b und 13c eine gewisse Gleitbewe-

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gung auf dem Leiter im Zusammenhang mit dem Umschlagen ausführen können. Es ist offensichtlich, dass eine Vorrichtung 17 nur dazu benutzt werden kann, um das Teil 13b2 gegen die Seite lOd des Leiters zu drücken, wenn das Teil 13b] 5 vorher in einer anderen entsprechenden Vorrichtung, deren endlose Bänder einen Winkel zur Seite lOd am Leiter bilden, gegen die Seite 10b gedrückt wurde. Nachdem der Leiter die Vorrichtungen 17 und 18 passiert hat, erreicht er eine Anzahl Druckrollen 25 bzw. 26. Die Rollen 25 haben ein vor der Seite io 10b des Leiters liegendes zylindrisches Teil 25a und ein vor der Seite lOd liegendes Teil 25b mit einer auf den Leiter gerichteten Fläche, die mit der Seite lOd parallel ist. Auf entsprechende Weise haben die Rollen 26 ein vor der Seite 10c des Leiters liegendes zylindrisches Teil 26a und ein vor der 15 Seite lOd des Leiters liegendes Teil 26b mit einer auf den Leiter gerichteten Fläche, die mit demselben parallel ist. Die Rollen 25 und 26, die vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen bestehen können, werden durch Federkraft gegen die Seiten 10b und lOd bzw. 10c sowie lOd des Leiters gedrückt. Unter den 20 Rollen 25 und 26 sind mehrere Stützen 27 angeordnet, die als Gegenhalter für den nach unten gerichteten Druck der Rollen auf den Leiter dienen. Mit den Rollen 25 und 26 stellt man ein effektives Anliegen der Isoliermaterialteile 13bj und 13b2 bzw. 13cj und 13c2 längs ihrer ganzen jeweiligen Anliegeflä-25 che am Leiter im Zusammenhang damit sicher, dass die genannten Teile des Isoliermaterialbandes dadurch an den anliegenden Leiterseiten fixiert werden, dass das Bindemittel härtet. Wenn die Fixierung der Teile des Isoliermaterialbandes bereits in den Vorrichtungen 17 und 18 geschieht, kann 30 man auf die Rollen 25 und 26 verzichten. Der Leiter mit dem aufgebrachten Band passiert schliesslich einen flachen Tisch 28 mit einer Anzahl Rollen 29 von gleicher Art wie die Rollen 16, bevor er auf die Aufrollvorrichtung 30 gewickelt wird.

In Figur 7 wird die Aufbringung eines Bandes 31 auf den 35 Leiter gezeigt, das breiter ist als das Band 13. Man kann beispielsweise zuerst das Teil 31a mit Vorrichtungen fixieren, die den Vorrichtungen 15 und 16 entsprechen und danach die Teile 31b und 31c mit einer Vorrichtung umschlagen, die der Vorrichtung 18 entspricht. Danach kann man die Teile 3 ld 40 und 3 le mit einer anderen derartigen Vorrichtung umschlagen. Sämtliche Teile 31b—31e werden somit mit Vorrichtungen umgeschlagen, deren endlose Bänder im Uhrzeigersinn längs der Leiteroberflächen verschoben werden.

45 Die in den Figuren exemplifizierten Fälle zeigen die Anwendung eines Bindemittels auf dem Isoliermaterialband, welches das Band dadurch am Leiter fixiert, dass das Bindemittel vom Leiter erhitzt wird. Die Erfindung eignet sich jedoch auch zur Anwendung eines Bindemittels, mit dem die so Fixierung am Leiter bei Raumtemperatur geschieht.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Aufbringen eines Bandes (13,31) aus Isoliermaterial in Längsrichtung eines rechteckigen, unisolierten oder isolierten elektrischen Leiters (10), wobei das Isoliermaterialband mit einem Bindemittel zur Fixierung desselben am Leiter versehen ist und das Isoliermaterial nur mit einem in Längsrichtung verlaufenden Teil (13a, 31a) an einer Seite (10a, lOd) des Leiters angelegt und daran fixiert wird, bevor die übrigen Teile des Isoliermaterialbandes (13b, 13c, 31b,

31 c, 31 d, 31 e) um den Leiter geschlagen und an demselben fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Umschlagen der genannten übrigen Teile um den Leiter ein oder mehrere endlose Bänder (19,20) verwendet werden, die sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Leiters bewegen und dabei die genannten Teile des Isoliermaterialbandes an den Leiter heranführen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten übrigen Teile des Isoliermaterialbandes (13,31) nach dem Umschlagen um den Leiter (10) an dem Leiter fixiert werden, indem sie (I3bj, 13b2,13cj, 13c2,31b, 31c, 31d, 3 le) gegen denselben gedrückt werden.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe, der Reihe nach hintereinander angeordnet, eine Vorrichtung (15,16) zur Fixierung nur eines in Längsrichtung verlaufenden Teils (13a, 31a) des Isolierbandes an einer Seite (10a, lOd) des Leiters sowie ein oder mehrere endlose, im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Leiters bewegliche Bänder (19,20) zum Umschlagen der ûbrigèn Teile (13b, 13c, 31b, 31c, 31d, 31e) des Bandes um den Leiter enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe eine oder mehrere Vorrichtungen (25,26) enthält, die mit einem oder mehreren endlosen Bändern (19, 20) umgeschlagene Teile (13bl513b2,13c,, 13c2,31b, 31c, 31d, 31e) des Isoliermaterialbandes (13,31) gegen den Leiter (10) pressen.

In der CH-PS 615 289 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Bandes aus Isoliermaterial in Längsrichtung eines rechteckigen elektrischen Leiters beschrieben, wobei das Isolierband um den Leiter geschlagen wird. Dabei wird zunächst ein in Längsrichtung verlaufender Teil des Isoliermaterialbandes mit einem auf dem Band vor dessen Aufbringen auf den Leiter angebrachten Bindemittel an einer Seite des Leiters fixiert, bevor die übrigen Teile des Isoliermaterialbandes um die anderen Seiten des Leiters geschlagen und mit dem Bindemittel daran fixiert werden. Die Fixierung der einzelnen Teile am Leiter geschieht dadurch, dass das Bindemittel beim Kontakt mit dem im voraus erhitzten Leiter erhitzt wird. Zur Durchführung des Verfahrens kann man gemäss der ganannten Patentschrift seitlich des Leiters angeordnete Rollen verwenden, die ein Umschlagen des Bandes besorgen und umgeschlagene Teile des Bandes zwecks effektiver Fixierung derselben am Leiter gegen denselben drücken. Mit dieser bekannten Technik kann man auf eine effektive und kontinuierliche Weise mit dem Isolierband isolierte Leiter herstellen, deren Isolierung völlig oder nahezu blasenfrei ist und eine gut definierte und vorherbestimmbare Geometrie und Lokalisierung auf dem Leiter hat.