DE2716634A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines bandes aus isoliermaterial in laengsrichtung eines im wesentlichen rechteckigen elektrischen leiters - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines bandes aus isoliermaterial in laengsrichtung eines im wesentlichen rechteckigen elektrischen leiters

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DE2716634A1
DE2716634A1 DE19772716634 DE2716634A DE2716634A1 DE 2716634 A1 DE2716634 A1 DE 2716634A1 DE 19772716634 DE19772716634 DE 19772716634 DE 2716634 A DE2716634 A DE 2716634A DE 2716634 A1 DE2716634 A1 DE 2716634A1
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Description

ASEA AB Västeras / Schweden
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Bandes aus Isoliermaterial in Längsrichtung eines Im wesentlichen rechteckigen elek-
trischen Leiters
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Bandes aus Isoliermaterial in Längsrichtung eines im wesentlichen rechteckigen elektrischen Leiters gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In den CH-PSen 525.580, 524 230, 553 501 und 551 098 werden rechteckige elektrische Leiter beschrieben, auf welche ein Band aus glimmbeständigem Isoliermaterial und/oder ein bandförmiger Film aus einem Polymer aufgebracht wird, indem das Band oder der Film in Längsrichtung des Leiters angeordnet und um die Kanten des Leiters geschlagen wird und an der Unterlage mit einem auf das Band vor dessen Anbringung auf dem Leiter aufgebrachten Bindemittel * fixiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Durchführungsvorrichtung zur einfachen und kontinuierlichen Her-
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stellung eines isolierten Leiters der genannten Art zu entwickeln, bei der die Bandisolation völlig oder nahezu blasenfrei ist und eine gut definierte und vorherbestimmbare Geometrie und Lokalisierung auf dem Leiter erhält.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 und 3 genannt.
Zur Durchführung des Verfahrens wird nach der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 genannten Merkmale hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 5 bis 7 genannt.
Es ist ein wesentliches Merkmal der Vorliegenden Erfindung, daß der Leiter erhitzt wird, bevor das Isolierband mit dem Leiter in Berührung kommt, so daß der Leiter die erforderliche Erhitzung des Bindemittels auf dem Isolierband übernimmt. Dadurch wird das Bindemittel nämlich nur an dem Teil des Isolierbandes erhitzt, das sich in der jeweiligen Phase des Aufbringens des Isolierbandes
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in Kontakt mit dem Leiter befindet.
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zunächst nur ein Teil des Isolierbandes am Leiter fixiert wird,bevor die übrigen Teile des Bandes fixiert werden. Dadurch wird eine bestimmte Lokalisierung des Bandes auf dem Leiter möglich. Es wird ein Gleiten des Bandes auf dem Leiter verhindert, was schwer zu vermeiden ist, wenn alle Teile des Bandes gleichzeitig am Leiter fixiert werden. Außerdem wird ein Umschlagen des Bandes um den Leiter ermöglicht, wodurch Blasenfreiheit erreicht wird. Die Erhitzung geschieht vorzugsweise induktiv da eine solche Erhitzung leicht so schnell vorgenommen werden kann, daß keine Blasenbildung in einer auf dem Leiter vorhandenen Schicht aus Lack oder Polymerfilm auftritt, bzw. keine schädlichen Oxide entstehen, falls der Leiter keine derartige Schicht hat. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Zusatzerhitzung des Leiters vorgenommen, nachdem das Isolierband auf einer oder mehreren Seiten des Leiters bereits aufgebracht ist. Dadurch kann die erste Erhitzung begrenzt werden, so daß die Gefahr der obengenannten Schäden in noch größerem Maße vermieden wird.
Das Isolierband kann direkt auf dem blanken 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 zum Lackierung von Wicklungsdraht verwendet wird,
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wie z.B. Terephtalsäurealkyde, Polyester-Imiden, Polyaraid-Imiden, Polyuretane, Silikone und Epoxyharze. Das Polymer im Polymerfilm kann u.a. aus einem linearen, unverzweigten oder verzweigten Polymer bestehen, wie z.B. Polyamidimid, Polyimid, ein auf Polyhydantoin basierendes Polymer, Polyäthylenglykolterephtalat, 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 Anwendung der vorliegenden Erfindung ein anderes Isolierband auf den Polymerfilm in Längsrichtung des Leiters aufgebracht.
Außer Polymerfilmen können als Beispiel für Isolierbänder, 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 mm ) 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 kann für die Isolierung von Leitern gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das Bindemittel, das vor dem Aufbringen des Bandes auf den Leiter auf das Isolierband aufgetragen wird, muß trocken sein, bevor es mit dem Leiter in Kontakt kommt. Als Beispiel für geeignete Bindemittel können flexible Polyuretanharze, mit Polyamiden modi-
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fizierte Epoxyharze, mit Isozyanaten modifizierte Polyesterharze, mit Polyuretanharz modifizierte Epoxyharze sowie bestimmte Gummiarten genannt werden.
Anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in Seitenansicht,
Fig. 2
bis 6 zeigen Teile der Vorrichtung gemäß Fig. 1, gesehen in Förderrichtung des Leiters,
Fig. 7
bis 9 alternative Verfahren zur Aufbringung eines Isolierbandes nach dem Verfahren gemäß der Erfindung.
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 beispielsweise Polyamidimide wird gemäß Fig. 1 von einer Vorratsrolle 11 durch eine Induktionsr spule 12 geführt, wo er auf etwa 300°C erhitzt wird. Ein Isolierband 13» das beispielsweise eine Breite von 20 mm und eine Dicke von 75 /um hat und aus einer Mischung von gleichen Gewichtsteilen kleiner Glimmerschuppen und kurzer Fasern eines aromatischen Amids besteht und welches auf der einen Seite mit einer dünnen Schicht eines Bindemittels überzogen ist, das beispielsweise aus
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einem polyamidmodifizierten Epoxyharz besteht, 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 drücken (Fig. 2). Der Druck wird ebenso wie bei den nachstehend beschriebenen Rollen, durch Federn erzeugt, die,auf die Achsen der Rollen wirken. Die Rollen 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. Die sich an den Mittelteil 13a des Bandes anschließenden Teile 13b und 13c werden daraufhin um jeweils eine der Kanten des Leiters herumgebogen, welche von der ersten Seite 10a und den benachbarten Seiten 10b und 10c gebildet werden. Dieses Umschlagen des Bandes erfolgt durch eine Anzahl Rollen 17» von denen in Fig. 1 zwei auf einer Seite des Leiters liegende Rollen gezeigt sind, und durch die nachstehend genannten Rollen Die Rollen 17 haben ein vor der Seite 10a liegendes zylindrisches Teil 17a und ein vor der benachbarten Seite 10b liegendes Teil 17b, dessen zur Seite 10b gerichtete Fläche konisch ist (Fig. 3). Der Winkel, den diese konische Fläche mit der Seite 10b des Leiters bildet, ist bei der ersten der Rollen 17 größer als bei der zweiten.
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An der anderen Seite des Bandes sind den Rollen 17 entsprechende, in den Figuren nicht gezeigte Rollen zum Umschlagen des Teils 13c des Bandes vorhanden. Die Lage dieser nicht gezeigten Rollen ist in Bewegungsrichtung des Leiters im Verhältnis zu der Lage der gezeigten Rollen 17 etwas versetzt. Auch von den unten näher erläuterten Rollen 18, 20 und 21 werden nur je zwei auf der einen Seite des Leiters liegende Rollen gezeigt. Es gibt auch diesen Rollen entsprechende, nicht dargestellte Rollen auf der anderen Seite des Leiters, die dort bezüglich der auf der anderen Seite des Leiters liegend« Teile des Isolierbandes 10 die gleichen Aufgaben haben wie die gezeigten Rollen. Das Teil 13bm bzw. 13cm des Teils 13b bzw. 13c, das sich unmittelbar am Mittelteil 13a anschließt, wird danach mittels einer Anzahl Rollen 18 gegen den Leiter gedrückt und am Leiter fixiert. Diese Rollen haben ein vor der Seite 10a liegendes zylindrisches Teil 18a und ein vor der Seite 10b liegendes Teil 18b, dessen zum Leiter gerichtete Fläche parallel zur Seite 10b des Leiters liegt und gegen den Leiter gedrückt wird (Fig.U). Die Fixierung geschieht dadurch, daß das Bindemittel auf dem Teil 13bm vom Leiter erhitzt wird. Die Rollen 18 auf der anderen Seite des Leiters drücken das Band in entsprechender Weise gegen das Teil 13cm und fixieren es dort. Leiter und Band passieren danach eine Induktionsspule 19 zur Zusatzerhitzung des Leiters.
Jedes der über die Seiten 10b und 10c hinausragenden Teile 13d und 13e des Bandes wird anschließend um die Kante des Leiters
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herumgeschlagen, welche von der Seite 10b bzw. 10c mit der der ersten Seite 10a gegenüberliegenden Seite 1Od gebildet wird. Für dieses Umschlagen des Bandes dienen eine Anzahl Rollen 20 und eine Anzahl Rollen 21. Die Rollen 20 haben ein vor der Seite 10b liegendes zylindrisches Teil 20a und ein vor der benachbarten Seite 1Od liegendes Teil 2Ob1 dessen dem Leiter zugewandte Seite mit der Seite 10 ödes Leiters einen Winkel bildet (Fig. 5). Dieser Winkel ist bei der ersten der Rollen 20 größer als bei der folgenden Rolle 20. Die Rollen 20 auf der anderen Seite des Leiters schlagen in entsprechender Weise den Teil 13e des Bandes um. Die Teile 13d und 13e des Bandes werden danach durch eine Anzahl Rollen 21 gegen den Leiter gedrückt und dort fixiert. Diese Rollen haben ein vor der Seite 10b liegendes zylindrisches Teil 21a und ein vor der Seite 1Od liegendes Teil 21b mit einer dem Leiter zugewandten Fläche, die parallel zum Leiter liegt und gegen diesen gedrückt wird (Fig. 6). Das Fixieren geschieht dadurch, daß das Bindemittel auf dem Teil 13d des Bandes vom Leiter erhitzt wird. Die Rollen 21 auf der anderen Seite des Bandes schlagen den Teil 13e um und fixieren ihn in entsprechender Weise. Vor und zwischen den Rollen 20 und 21 sind mehrere Stützen 29 angeordnet, die als Gegenhalter für die nach unten gerichteten Andruckkräfte der Rollen 20 und 21 auf den Leiter dienen. Der Leiter mit dem aufgebrachten Band passiert schließlich einen flachen Tisch 22 mit einer Anzahl Rollen 23 von gleicher Art wie die Rollen 16,bevor er auf die Aufrollvorrichtung 24 gewickelt wird. Es ist natürlich
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möglich, nach der Fixierung des Mittelteils 13a zuerst die Teile 13b und 13d umzuschlagen und zu fixieren, bevor die Teile 13c und 13e umgeschlagen und fixiert werden, wobei sämtliche nicht dargestellten Rollen 17, 18, 20 und 21 auf der anderen Seite des Leiters hinter den gezeigten Rollen 21 angeordnet sind.
Anhand der Figur 7 wird die Anwendung der Erfindung beim Aufbringen eines Bandes 25 auf den Leiter erläutert, welches schmaler ist als das oben behandelte Band 13. In diesem Falle wird zuerst der Teil 25a an der Seite 10a fixiert und danach die Teile 25b und 25c an den Seiten 10b und 10c des Leiters. Es ist natürlich möglich, ein solches Band auf Seite 1Od und den oberen Teilen der Seiten 10b und 10c anzubringen.
Fig. 8 zeigt eine andere Möglichkeit, ein Band oder zwei Bänder bzw. 27 gemäß der Erfindung aufzubringen. Dabei kann betreffend das Band 26 zuerst das Teil 26a an der Seite 10a des Leiters fixiert werden und danach können der Reihe nach die Teile 26c und 26e auf den Seiten 10c und 1Od fixiert werden. Das Band wird gleichzeitig mit dem Band 26 od^r anschließend mit den Teilen 27a, 27 b und 27 d der Reihe nach an den Seiten 10a, 10b bzw. 1Od fixiert.
Anhand von Fig. 9 wird das Aufbringen eines Bandes 28 auf den Leiter unter Ausnutzung der Erfindung erläutert, welches breiter
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ist als das oben behandelte Band 13. Dabei können die Teile 28a, 28bm, 28cm und 28d in bereits beschriebener Weise aufgebracht werden. Das Teil 28e wird nach dem Teil 28d aufgebracht, wobei dessen Fixierung am Leiter durch Erhitzung durch den Leiter bei dessen Kontakt mit dem Leiter bzw. mit dem Teil 28d an dem überlappenden Teil 28el geschieht.
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Claims (7)

  1. Patentansprüche
    \1. Verfahren zum Aufbringen eines Bandes aus Isoliermaterial in Längsrichtung eines im wesentlichen rechteckigen, unisolierten oder isolierten elektrischen Leiters in einer Weise, daß das Band zumindest eine Seite des Leiters und die unmittelbar an dieser Seite anschließenden Teile der benachbarten Seiten des Leiters bedeckt, wobei das Band um Kanten des Leiters geschlagen wird, die von den Seiten gebildet werden, die ganz oder teilweise mit dem Band bedeckt werden sollen, und am Leiter durch Erhitzen eines zuvor auf dem Band aufgebrachten Bindemittels fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (10) auf eine Temperatur erhitzt wird, die hoch genug ist, um mit dem Leiter in Berührung gebrachtes Bindemittel des Bandes zu schmelzen, daß anschließend ein Teil (13 a, 25a, 26a, 27a, 28a) des Bandes (13, 25, 26,· 27) durch Andrücken gegen eine erste Seite (10a) des Leiters fixiert wird und daß danach die übrigen Teile (13b, 13c, 25b, 25c, 26c, 26e, 27b, 27d, 28bm, 28cm, 28d, 28e, 28el) des Bandes durch Andrücken gegen den Leiter fixiert werden, indem nacheinander jedes nicht bereits am Leiter fixierte Teil des Bandes (I3bm, 13cm bzw. 13d, 13e, 25b, 25c, 26c bzw. 26e, 27b bzw. 27d, 28bm, 28cm, bzw. 28d, 28e, 28el) an eine Seite (10b, 10c bzw. 1Od) des Leiters angedrückt wird, die sich an eine bereits mit fixiertem Band versehene Seite (10a bzw. 10b, 10c) anschließt.
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  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Aufbringen eines Bandes aus Isoliermaterial in einer Weise, daß das Band drei Seiten des unisolierten oder isolierten Leiters sowie mindestens die unmittelbar an den Kanten des Leiters liegende Teile der vierten Seite bedeckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (13, 28) nach der Erhitzung des Leiters (10)mit seinem Mittelteil (I3a,28a) an einer ersten Seite (10a) des Leiters durch Andrücken fixiert wird, worauf jedes der über die erste Seite hinausragenden Teile (13b, 13c, 28bm, 28d, 28cm, 28e, 28el) des Bandes um eine Kante geschlagen wird, die von der ersten Seite und einer mit dieser benachbarten Seite (10b, 10c) des Leiters gebildet wird, daß das Band mit dem an seinem Mittelteil angrenzenden Teil (13bm, 13cm, 28bm, 28cm) an die genannte benachbarte Seite des Leiters durch Andrücken fixiert wird und daß danach das über die eben genannte benachbarte Seite hinausragende Teil (13d, 13e, 28d, 28e, 28el) des Bandes um eine Kante geschlagen wird, die von der eben genannten benachbarten Seite (10b, 10c) und der der ersten Seite gegenüberliegenden Seite (1Od) des Leiters gebildet wird, und durch Andrücken an diese gegenüberliegende Seite fixiert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (10) einer Zusatzerhitzung ausgesetzt wird, nachdem das Band aus Isoliermaterial auf einer oder mehreren Seiten des Leiters angebracht wurde.
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  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
    der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß, hintereinander angeordnet, vorhanden sind eine Einrichtung (12) zur Erhitzung des Leiters (10), eine Einrichtung (15, 16) zur Zuführung des Bandes und Andrücken eines Teils des Bandes an eine erste Seite (10a) des Leiters, eine Einrichtung (17a, 17b, 18a, 18b) zum Umschlagen zumindest eines über die erste Seite des Leiters hinausragenden Teils des Bandes um die dort vorhandene Kante des Leiters und eine Einrichtung (18b) zum Andrücken zu- · mindest eines Teils des umgeschlagenen Teils des Bandes gegen die der ersten Seite benachbarten Seite (10b, 10c) des Leiters.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20a, 20b, 21a, 21b) zum Umschlagen eines über die genannte benachbarte Seite (10b, 10c) hinausragenden Teiles des Bandes um die von der benachbarten Seite und der der ersten Seite (10a) gegenüberliegenden Seite (1Od) gebildeten Kante des Leiters vorhanden ist und daß eine Einrichtung (21b) zum Andrücken des um die letztgenannte Kante geschlagenen Teiles des Bandes gegen die genannte gegenüberliegende Seite (1Od) vorhanden ist. I
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einrichtung (17a, 17b, 18a, 18b, 20a, 20b, 21a, 21b) zum Umschlagen des Bandes um eine Kante zwischen zwei Seiten des Leiters mindestens zwei hintereinander angeordne-
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    te Rollen (17, 18, 20, 21) enthält, deren Achsen mit der einen der an der Kante angrenzenden Seiten des Leiters parallel sind, und von denen jede ein vor dieser Seite angeordnetes zylindrisches Teil (17a, 18a, 20a, 21a) mit der der ersten Seite zugewandter Mantelfläche hat und ein vor der anderen an die Kante angrenzenden Seite des Leiters angeordnetes Teil (17b, 18b, 20b, 21b) mit einer dieser Seite des Leiters zugewandten Fläche hat, die bei der in Bewegungsrichtung des Leiters ersten Rolle einen größeren Winkel mit dieser Seite des Leiters bildet als bei der folgenden Rolle.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zusatzeinrichtung (19) zur Erhitzung des Leiters enthält, die irgendwo hinter der Einrichtung zum Aufrücken des Bandes gegen die erste Seite des Leiters liegt.
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DE19772716634 1976-04-26 1977-04-15 Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines bandes aus isoliermaterial in laengsrichtung eines im wesentlichen rechteckigen elektrischen leiters Withdrawn DE2716634A1 (de)

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