DE2532494C3 - Gleitmittelstreifen für mit Band isolierten elektrischen Leiter, insbesondere Spulenwickeldraht, sowie Verfahren zur Herstellung des Gleitmittelstreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleilmittelstreifen zum Umwickeln eines mit einem Isolierband versehenen elektrischen Leiters. Sie eignet sich besonders für Spulenwickeldraht mit aus Papierband od. dgl. gesponnener Isolierung, auf deren Oberfläche ein Gleitmittelstreifen vorgesehen ist. _AO

Bei verschiedenen Anwendungen isolierter elektrischer Leiter besteht das Bedürfnis, deren Oberfläche zumindest teilweise gleilfähig zu machen, etwa um die Beweglichkeit der daraus gebildeten Kabel oder Leitungen zu erhöhen (DTPS 8 66 686), indem die Oberfläche der gummiisolierten Leiter glatt vulkanisiert und mit einem Talkumpulver od. dgl. behandelt wird. Ähnlich ist es beispielsweise aus DT-AS 10 95 337 in bezug auf die Adern eines hochflexiblen Gummikabels etwa für die Stromversorgung elektrisch betriebener Hebezeuge unter anderem bekannt geworden, durch Bebändern der Adern und Verseillagen mit gleitenden Folien zu verhindern, daß die einzelnen Elemente bei der Herstellung des Kabels sich fest miteinander verbinden, so daß sich beim Biegen des Kabels die ^ Gummiadern innerhalb desselben verschieben und dadurch die Dehnung der Adern ausgleichen können. Dies bedingt allerdings den zusätzlichen Aufwand des Bebänderns der an sie! ι gebrauchsfähig isolierten Kabeladern mit einem gleitenden Folienband bei der ho Fertigung dieses Kabels. Auch beeinträchtigt der Folienwickel die beispielsweise für Spulenwickeldrähte erforderliche Durchlässigkeit der Oberfläche ihrer Isolierung.

Für andere Anwendungszwecke, beispielsweise die hs Herstellung von Spulenwicklungen, insbesondere für Transformatorenspulen, werden papierisolierte Leiter verwendet, deren Oberfläche mit einem sich in der Längsrichtung der Leiter erstreckenden, wachsartigen Gleitmittelstreifen versehen ist, um durch deren erhöhte Gleitfähigkeit eine festere Wicklung zu erreichen Hierzu wird das Gleitmittel unmittelbar nach der Isolierung des in seiner Längsrichtung fortbewegten Leiters auf diesen mittels einer jeder Isoliermaschine gesondert zugeordneten, beheizbaren Gleitmittel-Aplikators etwa in Form einer Spritzeinrichtung aufgebracht.

An solchen bekannten Widteldrähten wurde es als nachteilig empfunden, daß sich die derart aufgebrachte Gleitschicht nur an einer Seite des isolierten Leiters befindet und somit nur in einer ganz_bestimmten Lage desselben wirksam werden kann. Überdies ist diese bekannte Art des Aufbringeris des Gleitmittelstreifens zufolge der hierfür erforderlichen komplizierten Einrichtungen aufwendig -and wegen der hierbei unvermeidlichen, gegebenenfalls gesundheitsschädlichen Dämpfe für die am Fertigungsort tätigen Personen äußerst unangenehm. Diese Nachteile würden durch gleichzeitiges Aufbringen etwa einander gegenüberliegender oder auf dem Umfang der Isolierung verteilter längsverlaufender Gleitmittelstreifen trotz des erhöhten Aufwandes nur unzureichend vermindert. Eine umfängliche Gleitmittelschicht ist jedoch aus Fertigungsgründen unerwünscht und insbesondere wegen der erforderlichen weiteren Behandlung etwa Trocknung und Tränkung aus dem Leiter gewickelter Spulen unangebracht Ein weiterer Nachteil der bekannten Leiter dieser Art liegt darin, dall das also aufgebrachte Gleitmittel, das teils der Oberfläche der Isolierung anhaftet, teils in diese eindringt, Gleitmittelschichten unterschiedlicher Dicke und Breite bildet, wodurch sich bei der weiteren Verarbeitung dieser Leiter Schwierigkeiten ergeben können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gleitmittelstreifen zum Umwickeln eines mit Isolierband isolierten elektrischen Leiter zu schaffen, der den Leiter bei geringstmöglicher Oberflächenbedeckung und geringem Materialaufwand allseitig mit einer Gleitschicht versieht und ein für eine umweltfreundliche Herstellung eines solchen Streifens geeignetes Verfahren anzugeben, das eine gleichmäßige, homogene Verteilung des Gleitmittels über die vorgesehene Streifenbreite gewährleistet. Ausgehend von einem Gleitmittelstreifen der eingangs umrüsenen Art ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß der Gleitmittelstreifen als Kante des Isolierbandes ausgebildet ist.

Dies erbringt nicht nur den großen Vorteil, daß zur Herstellung der Isolierung ein entsprechend präpariertes Band verwendet, und somit die Herstellung des Gleitmittelstreifens von der eigentlichen Fertigung des isolierten Leiters völlig getrennt werden kann, womit die eingangs erwähnte unerwünschte Umweltbelästigung an der Fertigungsstätte entfällt, sondern auch einer wesentlich vereinfachtein Aufbringung des Gleitmittels selbst auf das hierfür zu verwendende Band, wie nachstehend näher erläutert ist. Auch ist zufolge der wendeiförmigen Anordnung des mit dem erfindungsgemäßen Gleitmittelstreifen versehenen Isolierbandes ein mit einem solchen Band in der üblichen Weise isolierter Leiter allseitig gleitfähig und kann somit in jeder beliebigen Lage verwendet werden. Der Gleitmittelstreifen kann entweder durch Auftrag eines geeigneten Gleitmittels als Beschichtung der Kante und des Randbereiches des Bandes oder durch Aufbringen eines mit dem Gleitmittel imprägnierten Textilfadens auf dem

Rand des Isolierbandes bebildet sein.

Nach der weiteren Erfindung weist der Gleitmittel-Streifen einen profilierten Querschnitt auf. Dieser Gleitmittelstreifen eignet sich besonders pat für von der Kreisquerschniitsform abweichend profilierte elektrisehe Leiter, beispielsweise rechteckigen Querschnittes, bei denen die hierdurch bewirkte allseitige Gleitfähigkeit des mit einem solchen Band isolierten Leiters in besonders vorteilhafter Weise zur Geltung kommt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht der Glehmiiteistreifen aus einem wachsartigen, aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Paraffin oder einer Fettsäure bzw. wenigstens einem ihrer Derivate, beispielsweise einem Fettsäureester, dessen Stockpunkt bei etwa 50° C liegt Die Verwendung derartiger Stoffe ,₅ verbindet die Vorteile einer hohen Gleitfähigkeit mit der gewünschten umweltfreundlichen Verarbeitbarkeit.

Ein zur Herstellung eines solchen Gleitmittelstreifens geeignetes Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das zu wenigstens einer Bandscheibe gewickelte Papier- oder andere Isolierband im Bereich einer Kante mit geschmolzenem Gleitmittel benetzt, sondann einer kurzzeitigen Intensiverwärmung, beispielswiese Heißluft, ausgesetzt wird. Mit einem so gefertigten Gleitmittelstreifen erübrigen sich die jeder Isoliermaschine gesondert zugeordneten Gleitmittelapplikatoren, da das Gleitmittel auf das Papierband od. dgl. gegebenenfalls an einer getrennten Fertigungsstätte, vor dessen Verwendung zur Isolierung des Leiters aufgebracht wird, wobei sich die unerwünschten umweltfeindlichen Begleiterscheinungen vermeiden lassen. Zufolge der kurzzeitigen Intensiverwärmung insbesondere der mit dem Gleitmittel benetzten Bandkante wird das anhaftende Gleitmittel, z. B. Paraffinwachs, so weit verflüssigt, daß es zufolge der Kapillarwirkung in den Randbereich des Bandes eingesogen wird ohne von diesem abzutropfen oder daran anhaftende die Bandlagen miteinander verklebende Rückstände wie Grate oder Klümpchen zu bilden. Mit dem Aufspinnen des also vorbereiteten Isolierbandes auf den Leiter ergibt sich auf denkbar einfache und sehr wirtschaftliche Weise der gewünschte, die Isolierung in wendeiförmiger Anordnung umgebende Gleitmittelstreifen im wesenilichen gleichmäßiger Breite und Dicke.

Nach der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Bandscheibe stirnseitig bis zu einer Tiefe von I bis 4, vorzugsweise etwa 3 mm in eine Gleitmittelschmelze eingetaucht wird. Diese Art der Benetzung der Bandkante läßt sich ohne besondere Hilfsmittel durchführen und erbringt mit der vorgesehenen Eintauchtiefe und entsprechender Umspinnung des Leiters einen optimalen Gleitmittelstreifen bei minimalem Materialverbrauch.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere für die rationelle Massenfertigung eignet, wird das geschmolzene Gleitmittel auf eine der stirnseitigen Flächen der Bandscheibe aufgebracht. Dies kann durch Aufstreichen mittels Walzen oder Bürsten oder auch — bei entsprechender Abschirmung bzw. f,₀ Verschluß der Vorrichtung — durch Aufsprühen des Gleitmittels auf die Stirnfläche des Isolierbandwickels erfolgen.

Es versteht sich, daß für die Erfindung in gleicher Weise beliebige Bänder aus faserigem Isolierstoff (,__s wie — neben den verschiedenen Arten von Papier — gepreßte Faservliese oder gewebte Faserstoffe verwendbar sind, sofern solche Isolierbänder neben den üblichen erforderlichen Eigenschaften ausreichende Wärmebeständigkeit und Aufnahme- bzw. Haftfähigkeit und Verträglichkeit in bezug auf das zu verwendende Gleitmittel besitzen. Als Gleitmittel kommen Stoffe infrage, die aufgrund ihres aliphatischen Charakters eine Gleitwirkung erzeugen, beispielsweise Fettsäuren, deren Esther und die reinen Kohlenwasserstoffe sowie auch andere Derivate, deren aliphatischen Ketten das die Gleitwirkung erzeugende Element bilden.

Das Gleitmittel soll vorzugsweise bis etwa 60° C, wenigstens bis etwa 50° C fest sein, um ein Verkleben unterschiedlicher Lagen des gefertigten und etwa für den Transport aufgespulten Leiters im praktisch vorkommenden Temperaturbereich zu vermeiden. Außerdem wird durch diese Begrenzung das Weiterwandern des Gleitmittels im Isolierband unterbunden, was ■ für die praktisch erzielbare Gleitwirkung von Bedeutung ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert: In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schaubildlich ein Stück eines Gleitmittelstreifens auf einem isolierten elektrischen Leiter mit teilweise abgewickeltem Isolierband,

F i g. 2 in schemalischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gleitmittelstreifens, wobei die üblichen Bandspinner-Abzug-, Auf- und Abwickeleinrichtungen der Einfachheit halber weggelassen sind.

Der in Fig. 1 gezeigte Leiter 1 weist eine aus Isolierband, insbesondere Papierband 4, bestehende Isolierung 2 auf, die mit einem wendelförmig herumgeführten Gleitmittelstreifen 3 versehen ist. Wie an dem abgewickelt gezeigten Isolierbandabschnitt 4 zu erkennen ist, ist der Gleitmittelstreifen 3 als mit dem Gleitmittel versehene Kante 5 des Isolierbandes ausgebildet. Die hier gezeigte Flachleiterform rechtekkigen Querschnittes wird für die Herstellung von Transformatorenspulen bevorzugt, wobei die allseitige Gleitfähigkeit des isolierten Leiters in besonders vorteilhafter Weise zur Geltung kommt.

Zur Herstellung des Gleitmiltelstreifens 3 ist beispielsweise die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform einer Bandscheibenbenetzungsvorrichtung 7 sehr gut geeignet. Sie weist eine langgestreckte flache Wanne 9 auf, die eine Gleitmittelschmelze enthält, und in deren Randbereich eine Anzahl von Tauchwalzen 10 derart drehbar angeordnet sind, daß sie mit einem Teil ihres Umfanges in die Gleitmittelschmelze eintauchen. Die Wanne 9 kann mit thermostatisch regelbaren elektrischen Heizelementen 14 ausgestattet sein, um eine möglichst gleichmäßige Einhaltung des gewünschten Temperaturbereiches der Schmelze zu gewährleisten.

Im Bereich der Benetzungsvorrichtung 7 sind Führungseinrichtungen, beispielsweise in Form antreibbarer Walzen 11 angeordnet. Diese dienen dazu, die aus dem zu benetzenden Isolierband gebildeten Bandscheiben 6 derart über die Tauchwalzen 10 zu führen, daß die diesen zugekehrte Stirnfläche jeder Bandscheibe 6 mit einem ausreichenden Gleitmittelbelag 3a versehen wird. Dies kann bei entsprechender Länge der Wanne 9 bzw. Anzahl der Walzen 10 in einem kontinuierlichen Durchgang oder in gegebenenfalls mehrfach wiederholtem, Vor- und Rücklauf erfolgen, was den Vorteil einer relctiv kurzen Wanne und insbesondere einer geringen Menge des jeweils auf Schmelztemperatur zu haltenden Gleitmittels erbringt.

Es empfiehlt sich zwischen benachbarten Walzen 10 einen gewissen Abstand vorzusehen, welcher bei der

vorgesehenen Bewegungsgeschwindigkeit der Bandscheibe ausreichend ist, daß sich das von einer Walze aufgebrachte Gleitmittel ein wenig verfestigt und an der Auftragefläche gut anhaftet, ehe die nächstfolgende Walze eine weitere Schichte flüssigen Gleitmittels aufbringt. Um Wärmeverluste, vor allem aber das Auftreten der Dämpfe des flüssigen Gleitmittels zu vermeiden, empfiehlt sich ferner die Anordnung einer entsprechenden Abdeckung 16, mit angepaßten Öffnungen für den hindurchtretenden Teil der Walzen.

Für die das Einsaugen des Gleitmittels in den Kantenbereich des zu Bandscheiben gewickelten Isolierbandes bewirkende Intensiverwärmung ist nach der Benetzungsvorrichtung 7 eine Heizeinrichtung 8 vorgesehen. Diese kann eine Anzahl von Heizkörpern ■ 2 sowie einen Bandschcibcnirägcr 13 umfassen, der die Bandscheiben 6 für eine vorgesehene Zeit, bcispiclswci se 15 Sekunden, der Einwirkung der Hcizkörpei aussetzt. Wesentlich ist hierbei, daß die von der Heizkörpern 12 abgegebene Wärmemenge dcrar steuerbar ist. daß die jeweils auf die Bandscheibi aufgebrachte Gleitmittelschichi über einen bestimmter Zeitraum einer vorgegebenen Temperatur, beispiels weise 150°, ausgesetzt wird, um ein ausreichende: Eindringen bzw. Einsaugen des kurzzeitig aufgeschmol zenen Gleitmittelbelages in die betreffende Kante de: Isolierbandes, zu bewirken.

Nach dem Austritt aus der Heizeinrichtung 8 wird dit Bandscheibe einer Isoliermaschine zugeführt, und in dci üblichen Weise als äußerste Lage auf den isolierter Leiter aufgebracht, wobei dieser die gewünschte allseitig glcitfähigc Oberfläche seiner isolierung erhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. GleitmiUelstreifen zum Umwickeln eines mit einem isolierband versehenen elektrischen Leiters, dadurch gekennzeichnet, daß er als Kante des Isolierbandes ausgebildet ist

2. Gleitmittelstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen profilierten Querschnitt aufweist, ,ο

3. Gleitmittelstreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem wachsartigen, aliphatischen Kohlenwasserstoff, wie Paraffin oder einer Fettsäure bzw. wenigstens einem ihrer Derivate, beispielsweise einem Fettsäureester besteht, dessen Stockpunkt bei etwa 50° C liegt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Gleitmittelstreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu einer Bandscheibe gewickeltes Papier- oder anderes Isolierband im Bereich einer Kante mit geschmolzenem Gleitmittel benetzt und sodann einer kurzzeitigen Intensivwärmung ausgenetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandscheibe stirnseitig bis zu einer Tiefe von I bis 4, vorzugsweise etwa 3 mm in eine Gleitmittelschmelze eingetaucht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Gleitmittel auf eine der stirnseitigen Flächen der Bandscheibe aufgebracht wird.