发明内容
本发明目的是提供一种用于电线上漆的装置和方法,其提供少量可随时间挥发的溶剂,这样清漆中的树脂成分与溶剂成分的混合率总可以保持不变,以保持清漆粘度,从而可提供清漆对电线的充足的施加,并可保持清漆质量,不易生成针孔、破裂等。本发明提供优良的电和热绝缘性能,并可易于管理和检测清漆质量,以提高产品产量和生产效率,并提供一种可易于操作、并减少生产成本的简单结构。
为获得上述目的,本发明提供一种电线上漆的装置,包括:
一个沿规定移动方向,位于电线下面的类似槽状的容器;以及
包括用于储存清漆的储存罐的清漆滴落装置,一个与所述储存罐相连、并输送清漆的供给管,以及一个用于调节清漆滴落流率的流率调节装置。其特征是,所述电线在规定移动方向上以规定的速度移动,并且清漆滴落装置通过流率调节装置向以规定速度运动的电线外表面上滴落所需量的清漆,这样具有均匀厚度的清漆绝缘层形成在电线的外表面上。
这种装置通过将清漆施加于电线上的方法来实现,包括以下步骤:
在规定方向上以预定速度移动的电线;
向电线滴落规定量的清漆,所述规定量的清漆使用喷嘴来调节;以及
将清漆施于电线的外表面上以形成具有均匀厚度的清漆绝缘层。
这种结构可提供少量随时间挥发的溶剂,从而清漆中树脂成分与溶剂成分的混合率总可保持不变,以保持清漆粘度,从而可向电线施加充足的清漆,并可保持清漆质量,很难出现针孔、破裂等。这种构造还提供优良的电和热绝缘性能,并可易于管理和检测清漆质量,以提高生产的生产量和生产效率,并提供可容易操作、并减小生产成本的简单结构。
在上述结构中,优选地,电线以3-120m/min的速度移动,所述清漆由树脂成分和溶剂组成,树脂成分是聚酰胺树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂等的一种或两种树脂的化合物,溶剂为甲酚、二甲苯、混合二甲苯、乙苯、苯酚、甲醇、乙醇、水等。清漆W由重量百分比为10-30%的树脂成分和重量百分比为70-90%的溶剂组成,且清漆粘度为1.0-35.0dPa·s。
优选地,具有上述结构的装置中,沿电线移动方向的容器末端,一施加方块与方块支架相连,且电线穿过该施加方块。在这种结构中,当电线穿过所述施加方块时,剩余量的清漆可由所述方块支架刮走,从而具有均匀厚度的清漆绝缘层形成在电线的外表面上。
优选地,容器通过支架可拆卸地与托盘正上方设置的连接板相连。
在这种结构中,容器的替换与清洗,容器位置、以及容器的其它组件的精确调节可容易地实现。
优选地,具有上述结构的装置进一步包括干燥炉,用于在方块支架后部对电线外表面上施加的清漆进行干燥和烘干。根据上述结构,结构坚固的清漆绝缘层可在电线外表面上形成。
在具有上述结构的装置中,优选地,流率调节装置包括:
连接在供给管末端上的滴落喷嘴;
滴落喷嘴外部设置的工作手柄,喷嘴的内孔可适于调节;
配置在滴落喷嘴外表面上的喷嘴支架;以及
具有型截面的导件,该导件可滑动,并沿正交于电线移动方向配置在喷嘴支架的外部。
在这种结构中,通过工作手柄的简单操作,可调节所述滴落喷嘴的内孔,从而可容易地并有把握地调节滴落到电线外表面上的清漆数量。进一步地,流率调节装置还抑制溶剂的蒸发并使树脂成分与溶剂成分的混合率保持不变,从而有效地呈现清漆的粘度。
由于导件可滑动,并沿正交于电线移动方向配置在喷嘴支架的外部,因而滴落喷嘴位置的精细调节可容易地、有把握地并精确地实现。
结合附图,本发明的上述和其他目的以及特征将会从下列说明中更明显体现。
具体实施方式
现参考附图给出本发明的不同实施方案的说明。
实施方案1
图1示出了本发明的用于电线上漆装置的第一实施方案的透视图;图2示出了第一实施方案的由滴落装置的滴落喷嘴对清漆的滴落而将清漆施加在电线外表面上的状态放大截面图;图3示出了形成清漆绝缘层的典型电线的状态放大截面图;以及图4示出了本发明的用于电线上漆装置的第二实施方案的透视图。
在图1至图3中,参考号1表示一条以所需速度移动的电线。在这个实施方案中,所述电线1有圆形截面,且直径为0.01mm-3.00mm,优选直径为0.2mm-2.50mm。电线1由金属例如铝或其合金、或铁、金或其它导体制成,它们具有良好的导电性。
尽管未示出,电线1通过输送滚子的滚动从一端输送。并由收线滚收起,因而电线1是可移动的。在这种实施方案中,电线1的移动速度依据其直径φ及其传导部分的材料。例如,电线的移动速度为3m/min-120m/min,优选其移动速度为15m/min-50m/min。
如果电线1的移动速度超过了120m/min而达到非常高的速度,如下面将要说明的,施加于电线1外表面上的清漆W的绝缘层的干燥是不充分的。此外,清漆W中树脂成分的桥连(bridging)/硬化也是不充分的,因而强度也是较低的。如下面将要说明的,增加了在电线内插入的施加方块4的负载,并且有效地和连续地形成绝缘层P是困难的。
如果电线1的移动速度低于3m/min而达到非常低的速度,施加于电线1外表面上的清漆W的绝缘层是非常硬的,并且其结构强度很弱。由于摩擦或冲击,清漆W上易于形成破裂且其容易脱落。
参考号2表示一个槽状容器,其沿箭头A方向(也指移动方向A)位于较低位置。对每一根电线1来说容器的设置,使其与箭头A的移动方向相一致。所述容器2可通过在一个大约4mm宽的SUS管的上部切割成U-型而形成,所述SUS管外部直径φ2为10mm,长度大约为100mm。容器2不应限于图中所示的。考虑到电线1的形状、直径φ1以及移动速度和用于加工的液体清漆W的密度和粘度,例如,容器2的形状、直径和长度1可自由选取。
参考号3表示方块支架,其与所述容器2的末端2a相连。沿箭头A方向方块支架3包括施加方块4。电线穿过该施加方块4。所述施加方块4具有通孔4a,其形状与要加工的电线1的形状相一致。施加方块4具有稍微大于电线1的直径。施加方块4由柔性材料例如毡垫、合成树脂海绵、橡胶、织物等制成,这些都可以低价格大量购买。当电线1穿过施加方块4时,剩余量的清漆W通过方块支架3刮走,从而具有均匀厚度的清漆W的绝缘层P可形成在电线1的外表面上。
容器2与连接板6相连,其通过托架7立于托盘5上。使用在与连接板6相对设置的托架7平面上设置的磁体7a的磁吸附力将托架7吸附到连接板6上、或由螺栓(未示出)而使托架7与连接板6相连接。
参考号8表示滴落装置,其设置用以对应容器2上的每一根电线1,该设置以设定距离12与容器2相隔。滴落装置8包括清漆储存罐15,与其相连的清漆供给管10、以及与清漆供给管10相连的流率调节装置9。通过滴落装置8,所需量的清漆W通过流率调节部分9滴加于并施加于电线1的外表面上,从而清漆W的绝缘层P形成在电线1的外表面上(图1和图2)。
流率调节部分9包括与施加清漆W的供给管10末端10a相连的滴落喷嘴11(清漆中相应溶剂的树脂成分调节成具有所需的密度和所需的粘度),在滴落喷嘴11外部设置有适于调节滴落喷嘴11内孔的工作手柄12,装配在滴落喷嘴11外表面上的喷嘴支架13,以及具有型截面的导件14,其可滑动、并正交于电线1的移动方向A装配在喷嘴支架13的外部。在本实施方案中,供给管10由具有挠性的软合成树脂、橡胶、和金属制成。
由于喷嘴支架13可滑动、并正交于电线1的移动方向A装配到具有型截面的导件14内,用于在容器2上和沿容器2移动的电线1的滴落喷嘴11的位置的精细调节可有把握并容易地进行。
参考号15表示连接到供给管10的底端10b上的储存罐。该储存罐15包括柱形底面体15A和可分开、并覆盖所述柱形底面体15A上部的盖15B。该储存罐15也是一个密封容器。通过打开储存罐的盖15B,可将溶剂中树脂成分可调节到所需密度和所需粘度的清漆W供给到储存罐15的柱形底面体15A中。
优选地,储存罐15的柱形底面体15A由例如透明的或半透明的合成树脂或玻璃构成。这就可从外部观察到装在柱形底面体15A内的清漆量,从而可容易知道清漆的剩余量。储存罐15的柱形底面体15A上设有刻度M。刻度M作为用于分辨含在柱形底面体15A内的清漆W量的标准或从外部分辨清漆的剩余量。
通过简单的转动工作手柄12,以调节滴落喷嘴11的内孔,并可容易并有把握地调节供给到电线1外表面上的清漆W的量。
清漆由树脂成分和溶剂组成,树脂成分为聚酰胺树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂等的一种或两种树脂的化合物,溶剂甲酚、二甲苯、混合二甲苯、乙苯、苯酚、甲醇、乙醇、水等。在此实施例中,当液体清漆温度为20℃-30℃时,清漆W具有重量百分比为10-30%的树脂成分和重量百分比为70-90%的溶剂。
参考号16表示为位于方块支架3后部的干燥炉。该干燥炉16用于干燥和干燥施加于电线1上的清漆W。其类型、尺寸等不受限制。通过在干燥炉16内加热,形成在电线外表面上的清漆W干燥并烘干以形成结构坚固的绝缘层P。
至此,本发明的结构已经说明。下面将给出本发明的操作以及用于电线上漆过程的各个步骤的解释。
首先,电线1在一边由输送滚子(未示出)输送,并在另一边由收线滚子收起。在本实施方案中,例如,电线1以3m/min-120m/min优选以15m/min-50m/min的速度移动。
如下面将要说明的,如果电线1的移动速度超过120m/min而达到非常高的速度时,通过施加到电线1外表面上的清漆W的绝缘层P的干燥是不充分的。此外,如果清漆W中的树脂成分的桥连/硬化不充分,强度也是较低的。如下面所述,增加了插入到电线上的施加方块4的负载。绝缘层P的厚度是不均匀的,并且可有效地和可连续地形成绝缘层P变得困难了。
如果电线1的移动速度小于3m/min而达到非常低的速度时,施加到电线1外表面上的清漆W的绝缘层P是非常坚硬的,且结构强度小。由于摩擦或冲击,容易产生破裂,从而使绝缘层剥落。
在本实施方案中,电线1具有圆形截面,且直径为0.01mm-3.00mm,优选为0.2mm-2.50mm。电线1由金属例如铝或铝合金、或铁、金、或其它具有良好导电性的导体构成。
通过位于沿移动方向移动的电线1上的清漆滴落装置8,储存罐15内装有的合适量的清漆W通过供给管10从位于流率调节部分9下面的滴落喷嘴11一滴一滴地滴落下来。因此,清漆W被施加到沿箭头A(图1)移动方向移动的电线1的外表面上。
通过简单转动连接到滴落装置8的流率调节部分9上的工作手柄12,调节滴落喷嘴11的内孔,以调节从滴落喷嘴11供给来的清漆W量(滴落量)和滴落速度。
考虑到清漆W的密度、粘度,以及电线1的外部直径φ1、移动速度及其材料等各种因素,从滴落喷嘴11滴落下来的清漆W的滴落量通过工作手柄12的转动可有选择地调节。
在本实施方案中,清漆W由树脂成分和溶剂组成,溶剂成分为例如聚酰胺树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等一种或两种树脂的化合物,溶剂为甲酚、二甲苯、(混合)二甲苯、乙苯、苯酚、甲醇、乙醇、水等溶剂组成。在本实施方案中,清漆W由重量百分比为10-30%的树脂成分以及重量百分比为70-90%的溶剂组成。在此实施例中,在清漆液体温度为20℃时,清漆W中含有重量百分比为10.0-30.0%和粘度为1.0-35dPa.s的树脂成分。
如图1和图2所示,通过具有型截面的导件14沿正交于电线1的移动方向的方向F将喷嘴支架13设置为可移动的。因此,通过使用导件14沿所述方向F移动喷嘴支架13,用于电线1的滴落喷嘴11的位置可精确地调节,从而可调节清漆W的滴落位置。
当清漆从滴落喷嘴11向电线1滴落时,清漆W从上至下以及从前至后地浸透到移动电线1上。因此,清漆会施加到电线1的整个外围。
具有密度和粘度调节的清漆W装在密封的储存罐15内,并当其通过供给管10由滴落喷嘴11滴落下来后暴露于敞开的空气中。因此,调节树脂成分比率的溶剂随着时间会有少量挥发。清漆中树脂成分与溶剂成分的混合速率可近似保持不变。
因此,由于可适当地保持清漆W的密度和粘度,清漆对电线1的施加可有效地得以验证。因此,可形成结构强化的绝缘层P。此外,由于可稳定地保持清漆W的质量,清漆W可均匀地施加到电线1上以具有均匀厚度t。清漆W的绝缘层P提供优良的电-绝缘性能和热绝缘性能,因而没有破裂发生。
根据前述参考文献中公开的现有技术,必须按时测量清漆的密度和粘度,如果用以提供合理的清漆密度和粘度的溶剂不充分,必须补充溶剂以调节清漆W的密度和粘度。另一方面,根据本发明的实施方案,可以缩短用于这种操作的工作量和时间。清漆的管理和检测可容易进行,并且可缩短工作量和时间,从而大大提高了生产效率。
在电线1下面,槽状容器2沿电线1的移动方向A布置。因此,已经从滴落喷嘴11滴落下来,而没有施加到电线1的外表面上的清漆进一步滴落下来由容器2接收。
在此实施例中,由于电线1总是沿移动方向A从上游端(图1中右侧)移动到下游端(图1中左侧),由于电线1的移动而施加的力,滴落到槽状容器2内的清漆W没有从容器2的上游端漏下来,而是传递到容器2的底侧,即方块支架3的这侧。
在此实施例中,槽状容器2通过切割大约4mm宽的SUS管的上部形成U-型形状。该SUS管外部直径φ2为10mm及长度1大约为100mm。容器2可容易并有保证地制造,并可容易并有保证地与方块支架3结合。
此外,由于容器2可拆卸地与位于托盘5垂直上方的连接板6相连,可容易并有把握地调节用于电线1的容器2的位置。容器2不必限于所示出的结构。考虑到电线1的形状、直径φ1和移动速度,以及清漆W的密度和粘度,容器2的形状、直径φ2和长度1可任意选择。
方块支架3与容器2的末端2a处相连接。方块支架3包括沿箭头A方向的施加方块4。电线穿过该施加方块4。施加方块4具有通孔4a,其形状与要加工的电线1一致。施加方块4具有稍微大于电线1直径的直径。当电线穿过通孔4a时,施加在电线1外表面上的剩余量的清漆W通过方块支架3刮走,从而提供均匀厚度的清漆W的绝缘层P形成在电线1的外表面上。
如上所述,在本实施方案的实施例中,电线1以3m/min-120m/min优选以15m/min-50m/min的速度移动。因此,施加于电线1外表面上的清漆W的绝缘层P是充分干燥的。此外,清漆W的树脂成分是充分桥连和硬化的。因此,提高了绝缘层P的强度。进一步地,在没有给由毡垫、合成树脂海绵、橡胶、织物等柔性材料组成的施加方块4施加任何载荷时,具有均匀厚度t的绝缘层P可有效地形成。
在使用如前所述滚子将清漆施加到电线外表面上的其他方法中,清漆被储存罐内滚动的滚子过分地搅动。进一步地,通过储存罐内滚子的滚动,一定量的清漆从储存罐飞到空气中,且飞出去的清漆再次下沉到储存罐中。这种行为是重复进行的。不像如上述的本发明实施方案中的这种方法,从滴落喷嘴11滴落下来的合适量的清漆W,会立即施加到电线1的外表面上。这就阻碍了清漆中溶剂的挥发,从而清漆中树脂成分与溶剂成分的混合率不易变化。
因此,可适当地保持清漆W的粘度,从而可有效显示出清漆对电线的施加。由于可连续地保持清漆质量,因而清漆绝缘层P的电绝缘和热绝缘是优良的。
进一步地,由于本实施方案与现有技术的不同在于通过滚动滚子的使用将清漆施加到电线的外表面上,由于没有滚动滚子对清漆的搅动而使空气混合到清漆内并生成气泡的现象的发生,因此,根据本实施方案,在施加到电线1外表面上的清漆W的绝缘层P中没有针孔的产生。因而清漆W,可形成具有均匀厚度t的绝缘层。
外表面上施加有清漆W的电线1移动到位于方块支架3后部的干燥炉16内。干燥炉16用于干燥和烘干用于电线1的清漆。形成在电线外表面上的清漆W通过干燥炉16内的加热干燥并烘干以形成结构坚固的绝缘层P。
具体实施例1
通过输送滚子(未示出)的滚动,从而输送具有外直径φ为1.00mm的电线,并通过收线滚子(未示出)将电线收起,电线以大约20m/min的速度移动。通过转动滴落装置8的工作手柄12,储存罐15内装有合适量的清漆W从滴落喷嘴11一滴一滴地滴落到沿移动方向A移动的电线1上。
在此实施例中,清漆W由树脂成分和溶剂组成,树脂成分为聚酰胺树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等一种或两种树脂的化合物,溶剂为甲酚、二甲苯、(混合)二甲苯、乙苯、苯酚、甲醇、乙醇、水等。在本实施方案中,清漆W由重量百分比为10-30%的树脂成分以及重量百分比为70-90%的溶剂组成。在此实施例中,在清漆液体温度为20℃-30℃时,清漆W中含有重量百分比为10.0-30.0%和粘度为1.0-35dPa·s的树脂成分。
在这种方式下,具有密度和粘度可调节的清漆W装在密封储存罐15内,当通过供给管10从滴落喷嘴11滴落下来后,暴露在敞开的空气中。因此,用于调节具有如前述混合率的清漆W的树脂成分的少量溶剂随时间挥发。这样,清漆内树脂成分与溶剂成分的混合率可近似保持不变。
滴落到电线1上的清漆由上至下、由前至后地施加到电线1的外表面上。因此,清漆可施加到电线1的整个外表面上。
此后,当电线1穿过施加方块4的通孔4a,清漆W的剩余量由方块支架3刮走,从而在电线1的外表面上可形成具有均匀厚度的清漆W的绝缘层P。
在这种方式下,由于可有效地体现出用于电线1的清漆W的施加性,并且可稳固地保持清漆W的质量,可将具有均匀厚度t的清漆W施加到电线1上。清漆W的绝缘层P具有优良的电绝缘和热绝缘,以及没有破裂、针孔等的产生。
实施方案2
图4示出了根据本发明,用于向电线施加清漆装置的第二实施方案。在图4中,类似的参考号指的是图1中类似的元件。在本实施方案中,清漆W的绝缘层P形成在多根电线1,1,...的外表面上,所述多根电线1,1,...设置为可以预定速度移动。该装置包括沿箭头A的移动方向布置在较低位置的,用于各根电线的槽状容器2,2,...,以及位于所述容器2,2,...上的滴落装置8,8,...用以对应多根电线1,1,...并在多根电线1,1,...,每一根的外表面上用于滴落和施加预定量的清漆W,以及各自设置有流率调节部分9的滴落装置8,8,...。多根电线1,1,...的每一根的外部直径为0.01mm-3.00mm,优选为0.2-1.00mm。
多根电线1,1,...以所需的速度移动。通过转动相应多根电线1,1,...设置在每一个滴落装置8上的工作手柄12,储存罐15内装有的合适量的清漆W一滴一滴地滴落到沿移动方向A移动的多根电线1,1,...上。
当清漆W向多根电线1,1,...滴落时,清漆W从上至下地及从前至后地浸透在移动多根电线1,1,...的外表面上。从每一个滴落装置8的滴落喷嘴11滴落下来的、而没有施加到电线1外表面上的剩余量的清漆通过每一个容器2,2,...接收。
此后,已在它们的外表面上施加有清漆W的多根电线1,1,...移动到位于方块支架3后部的干燥炉16中。干燥炉16用于干燥和烘干用于电线1的清漆W。
在本实施方案中的这种方式下,所述滴落装置8位于每一根电线1,1,...的上部,而槽状容器2位于每一根电线1,1,...的下部。因此,滴落装置8单独设置用于通过相应容器而确保的每一根电线1,1,...。电线彼此间是分开移动的。为此,当向多根电线1,1,...上施加清漆W时,因疏忽而导致任何一根电线的破裂事故的发生的情况下,由于清漆W的粘度而使电线1的破裂将不会与其它多根电线1,1,...的任一根缠绕在一起。
因此,甚至在多根电线1,1,...的任一根电线因疏忽而破裂时,向其它根电线施加清漆的操作可继续进行。由于破裂的电线不会与其它多根电线1,1,...的任一根缠绕在一起,因而可提高操作效率。
在本实施方案中,多根电线1,1,...可沿移动方向A以不同移动速度移动。多根电线1,1,...可有不同的外部直径φ1。施加到多根电线1,1,...外表面上的清漆可具有不同密度。在本实施方案中,可采用如前述实施方案中相同的结构和操作。
具体实施例2
通过滚动输送滚子(未示出),从而输送多根电线(图4中三根电线)1,1,...,并通过收线滚子(未示出)将电线收起,电线沿移动方向A以所需大约15-20m/min的速度移动。通过转动用于每一根电线1,1,...的滴落装置8的工作手柄12,从每一个滴落喷嘴11中将每一个储存罐15中装有合适量的清漆W一滴一滴地滴落到沿移动方向A移动的多根电线1,1,...上。
密封的储存罐15,15,...内装有密度和粘度可调节的清漆W,在通过供给管10从滴落喷嘴11滴落下来后暴露在敞开的空气中。因此,调节树脂成分比率的溶剂少量随时间挥发。清漆中树脂成分与溶剂成分的混合率可保持近似不变。
从滴落喷嘴11,11,...一滴一滴地向每根电线1,1,...滴落的清漆,从上至下地和从前至后地浸透到移动的电线1,1,...上。因此,清漆将施加到每一根电线1,1,...的整个外表面上以提供均匀的厚度。
当每一根电线穿过施加方块4的通孔4a时,剩余量的清漆W通过方块支架3刮走,从而具有均匀厚度的清漆W的绝缘层P可形成在电线1的外表面上。形成在每一根电线外表面上的清漆W通过在干燥炉16内加热干燥并烘干以形成绝缘层P。
结合上述的第一和第二实施方案,清漆W的绝缘层P形成在截面为圆形的电线的外表面上的情况得以说明。然而,电线1可限于圆形截面,但也可以是方形截面,清漆的绝缘层P可形成在其外表面上。