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Umwickeltes, langgentrecktee Gebilde sowie
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Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht
sich auf ein spiralig umwickeltes, langgestrecktes Gebilde, ein Verfahren zur Herstellung
des umwickelten, langgestreckten Gebildes und auf eine Vorrichtung zur Herstellung
des umwickelten langgestreckten Gebildes. Insbesondere bezieht eich die Erfindung
auf einen elektrisch leitenden Kern, welcher mit Isolierband spiralig umwickelt
ot, welch letzteren in Berührung mit cinem Klebeband steht, welches sich langs des
Kernes erstreckt; sie bezieht sich auf ein Verfahren zum Umwickeln eines elektrischen
Tjeitcrkernes mit Isolierband in Berührung mit Klebeband; und sie bezieht sich auf
eine Vorrichtung zum Umwickeln eines elektrischen Leiterkernes mit isolierendcm
Band in Berührung mit Klebeband. Das Klebeband haftet an dcm spiralig gewickelten
Isolierband und behält dadurch die spiralige Gestaltung des Isolierbandes während
des Bildena bzw. Schneidens des Leiters bei.
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Leiter, welche spiralig mit Bandmaterial umwickelt sind, werden bei
elektrischen Ausrüstungen allgemein ange::andt.
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Insbesondere können Wicklungen ven Leistungstransformatoren Leiter
aufweisen, welche mit Schichten von isolierendem Band spiralig umwickelt sind. Bei
einer typischen Anwendung sind somit die umwickelten Leiter durch die Umwicklung
getrennt und voneinander elektrisch isoliert durch die Bandumwicklung und durch
Tran6formatorenöl, welches die Leiter umgibt. Bei einer solchen Anwendung kann das
Dandmaterial ein Faserstrang sein, welcher etwa 9o % Hanfmaterial und 10 % Pulpenmaterial,
Abzugpapier oder andere geeignete Isoliermaterialien aufweist. Thermisch aufbereitetee
Faseratrangmaterial und verschiedene andere Papiersorten, welche einem mäßig hohen
Temperaturanstieg standhalten können, sind ebenfalls verwendbar. Wo man außerdem
höheren Temperaturen begegnet, können die Leiter mit Isolierbandmaterial umwickelt
sein, welches aLS nylonfasern besteht. Eine Art hiervon wird von E.I. DuPont DeNemours,
Wilmington, Del., unter dem Warenzeichen NOMEX in den Handel gebracht.
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Es sind allgemein Leiter bekannt, welche in Isolierband eingewickelt
sind. Dach der USA-Patentschrift 3 886 316 wird ein Leiter isoliert, indem man eine
Schnur aus Harzaterial längs der Länge des Leiters sich erstreckend anbringt, man
den Leiter und die Schnur mit isolierendem Band spiralig umwickelt, man den umwickelten
Leiter mit Harzmaterial inprägniert und man den Leiter erhitzt, um die Schnur mit
den imprägnierenden Harz zu verschmelzen. Die Harzschnur dient zur Schaffung von
Lücken in der Umwicklung, um Harz zu sammeln. Nach der wärmebehandlung werden das
impränigerende Barz, der Harzstrang und die Umwicklung zu einer festen, isolierenden
Schicht. Die USA-Patentschrift 3 575 748 lohrt eine Mothode zum Isolieren von Leitern,
bei welcher man ein cchmale3 Bnd, welches längs der Länge eines Leiters ongebracht
ist, und den Leiter in eine isolierende Hülse einfüllt,
wobei die
Längskanten auf dem schmalen Band über lappen. Die überlappenden Kanten und das
schmale Band werden dann zur Bildung einer festen, isolierenden Schicht in der Hitze
versiegelt.
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Die USA-Patentschrift 3 873 396 zeigt ein Verfahren zum überziehen
eines Rohres durch spiraliges Umwickeln eines Gurtbandes rings um die Außenseite
des Rohres. Mit dem Umwickeln des Gurtbandes wird ein Klebstoff auf die eine ante
der oberen Oberfläche des Gurtbandes aufgebracht, damit die Klebstoffschicht zwischen
die Oberseite einer Bandwicklung und die Unterseite der nächsten überlappenden Windung
des Bandes zwischengelegt ist. Dieser Aufbau hält das Ennd in seiner spiralen Orientierung
rings um das Rohr herum fest und verhindert ein Abtrennen benachbarter Windingen
des Bandes. Somit wird eine reste Schicht rings um das Rohr gebildet.
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Die USA-Patentschriften 3 687 778 und 3 761 335 lehren das Aufbringen
eines Klebstoffes auf die äußere Oberfläche eines rohrförmigen Gebildes und dann
spiraliges Umwickeln des Gebildes mit einem Gurtband. Der Klebstoff auf der äußeren
Oberfläche des rohrförmigen Gebildes veranlasst das Gurtband, direkt am rohrförmigen
Gebilde zu haften und eine feste Gurtbandschicht rings um das rohrförmige Gebilde
zu bilden.
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Es sind auch Methoden zum Schaffen rohrformiger Gegenstande aus spiralig
gewundenen Gurten bekannt. Die NBA-Patentschrift 3 468 733 beschreibt eine Methode
zum Herstellen rohrförmiger Gegemstände durch opiraliges Aufwickeln eines engen,
einseitig klebenden Streifens rings um einen Dorn, wobei der Klebstoff vom Dorn
abgewendet ist, und durch spiraliges Aufwickeln eines Papierstreifens auf den gleichen
Dorn über den Klebestreifen. Der klebende Streifen liegt unter den Kanten zweier
benachbarter Papierbahnwindungen
und hält dadurch die rohrfcrmige
Gestalt des Gegenstandes aufrecht.
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Die USA-Patentschrift 3 457 130 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Gegenstande aus spiralig aufgewundenen
Papierbändern. Hierbei wird ein enger Streifen thermoplastischen Materials spiralig
rings um den Dorn gewunden, wobei benachbarte Kanten opiralig aufgewundener Papiersträhnen
unter den thermoplasticchen Schichten liegen. Die äußere Oberfläche der thermoplastischen
;Iaterialien bewirkt beim Erhitzen eine Bindung zwischen den Kanten benachbarter
:taterialstreifen, um den Gegenstand in seiner rohrförmigen Gestalt zu binden.
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Erfindungsgemäß soll ein Leiter mit einer isolierenden spiraligen
Umwicklung umwickelt werden, welche flexibel ist und welche nicht bricht bzw. den
Leiter freilegt, wenn der Leiter gebogen wird. Auch soll erfindungsgemäß ein Leiter
mit einer isolierenden spiraligen Umwicklung geschaffen werden, welche in spiraliger
Form gehalten wird, chrean den Leiter angegliedort zu sein. erner soll erfindungsgemäß
eine Vorrichtung zum spiraligen Umwickeln eines Leiters mit einer isolierenden Umwicklung
geschaffen werden, wobei die Umwicklung nicht bricht bzw. den Leiterkern freisetzt,
wenn der Leiter gebogen wird.
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Die Erfindung beirEantet einen Aufbau für ein umwickeltes, langgestrecktes
Gebilde, ein Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung des umwickelten,
langgestreckten bildes. Das umwickelte, langgestreckte Gebilde besitzt einen langgestreckten
Kern. Ein Klebeband mit einer klebenden Oberfläche wird auf die Oberfläche des Kerns
längs dessen Länge aufgebracht, wobei die klebende Oberfläche vom Kern abgewendet
ist. Eine Bandumwicklung wird spiralig um den Kern und das aufgebrachte Klebeband
gewickelt, sodaß jede
Windung der Bandumwicklung mit der Klebstoffoberfläche
des Klebebandes in Berührung steht. Das Klebeband hält die 3andumwicklung in spiraliger
Form in Bezug auf den langgestreckten Kern fest. Das umwickelte, langgestreckte
Gebilde kann auch aufweisen einen langgestreckten Kern, eine erste Bandumwicklung,
welche spiralig um den Kern gewunden ist, ein Klebeband mit zwei Klebeflächen, welches
auf die erste spiralige Bandumwicklung aufgebracht ist, und eine zweite Bandumwicklung,
welche spiralig rings um das Klebeband gewickelt ist. Jede Windung der ersten Bandunwicklung
steht in Berührung mit der ersten Klebeoberfläche des Klebebandes, und jede Windung
der zweiten Bandumwicklung steht in Berührung mit der zweiten Klebeoberfhe des Klebebandes,
um die Umwicklungen in Bezug aufeinander und den Kern in ihror spiraligen Form zu
halten.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein erstes gewickeltes, langgestrecktes
Gebilde mit einem langgestreckten Kern, ein lebeband mit einer klebenden Oberfläche,
wobei die Klebstoffoberfläche vom Kern abgewendet ist, und eine Bandumwicklung,
welche spiralig um den Kern und das Klebeband herumgewickelt ist, wobei Jede Bandwindung
mit der Klebstoffoberfläche des Klebebandes in Berührung steht.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen des
ersten langgestreckten Gebildes, wobei das Verfahren darin besteht, daß man den
langgestreckten Kern längs einer vorbestimmten Linie haltert und vorwärts bewegt,
daß man ein Klebeband, welches eine klebende Oberfläche aufweist, auf die Länge
des langgestreckten Kernes aufbringt, wobei die Klebeoberfläche vom Kern abgewendet
ist, und daß man den langgestreckten Kern und das Klebeband mit einer Bandumwicklung
spiralig umwickelt, wobei jede Windung der Bandumwicklung mit der lebeoberfläche
des Klebebandes in Berührung steht.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zum Haltern eines langgestreckten Kernes und zu dessen Vorwärtsbewegung
in einer vorbestimmten Richtung; eine Einrichtung zum Aufbringen von Klebeband,
welches eine klebende Oberfläche aufweist, auf die Länge des langgestreckten Kernes,
wobei die klebende Oberfläche vom langgestreckten Kern abgewendet ist; und eine
Einrichtung spiral'gen Umwickeln des lqnczestreckten Kernes und des Klebebandes
mit einer Bandumwiclung, sodaß jede Windung der Bandumwicklung mit der klebenden
Oberfläche des Klebebandes in Berührung steht.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein zweites umwickeltes, langgestrecktes
Gebilde, welches einen langgestreckten Kern aufweist; mit einer ersten Bandumwicklung,
welche spiralig rings um den langgestreckten Kern gewickelt ist; mit einen Band,
welches zwei klebende Oberflächen aufweist, wobei das Band auf die erste Bandumwicklung,
parallel zum langgestreckten Kern, aufgebracht ist; und mit einer zweiten Bandumwicklung,
welche rings um den langgestreckten Kern, die erste pandumwicklung und das Klebeband
spiralig aufgewickelt ist.
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Die erste Klebstoffoberfläche des Klebebandes steht mit jeder Windung
der ersten Bandumwicklung in Berührung und die zweite Klebeoberfläche des Klebebandes
steht mit jeder Windung der zweiten Bandunwicklung in Berührung. Dies hat zum ErGcbnis,
daß der Klebstoff jede der Bandumwicklungen in spiraliger yorm befestigt, selbst
wenn das langgestreckte Gebilde gebildet ist bzw. abgetrennt wird.
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Die trfir-dung bezieht sich auch auf ein Verfahren und eine Vorrlchtuxig
zum Herstellen des zweiten umwickelten, langgestreckten Gebildes.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein drittes umwickeltes, langgestrecktes
GesTi de, welches einen langgestreckten
Kern aufweist; mit einem
Klebeband, welches eine klebende Oberfläche besitzt, wobei das Klebeband in einem
Drehsinn rings um den langgestreckten Kern spiralig aufgewickelt ist und die Klebeoberfläche
vom langgestreckten Kern abgewendet ist; und mit einer Bandumwicklung, welche rings
um den langgestreckten Kern und das Klebeband im entgegengesetzten Drehspinn spiralig
aufgewickelt ist, wobei Jede Windung der Bandumwicklung mit der Klebeoberfläche
des Klebebandes in Berührung steht.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung des dritten langgestreckten Gebildes.
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Auch bezieht sich die Erfindung auf ein umwickeltes, langgestrecktes
Gebilde, welches ein isolierter elektrischer Leiter ist, wobei das lenggestreckte
Gebilde ein elektrisch leitender Kern ist und die Bandumwicklung ein isolierendes
Band ist.
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Fig. 1 der anliegenden Zeichnungen ist eine perspektivische Ansicht
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbringen eines Klebebandes rnd einer Anzahl
isolierender Bänder auf einen rechteckigon Leiterkern; Fig. 2 ist eine VertiZal3chnittansicht
des erfindungsgemäß spiralig umwickelten Leiters mit Schnitt auf Linie 2-2 von Fig.
1; Fig.3 ist eine vertikale Schnittansicht des erfindungsgemäßen spiralig umwickelten
Leiters auf Linie 3-3 von Fig. 2; Fig. 4 ist eine perpektivische Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Aufbringung eines ersten spiralig gewundenen Isolierbandes auf einen
rechteckigen Leiterkern, eines Klebebandes
längs der Länge des
3andes, und eines zweiten spiralig aufgewundonon Isolierbandes rings um das erste
Band und das Klebeband; Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht der Länge des erfindungsgemäßen
spiralig gewickelten Leiters, welcher in Fig. 4 gezeigt ist; Fig. 6 ist eine perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum spiraligen Aufwickeln von Klebeband
und nachfolgendem spiraligen Aufwickeln von isolierendem Band rings um einen rechteckigen
Leiterkern; Fig. 7 ist eine Vertikalschnittansicht mit Schnitt längs der Länge des
in Fig. 6 gezeigten Leiters mit Umwickelung; Fig. 8 ist eine vertikale Schnittansicht
längs der Länge des in Fig. 1 gezeigten umwickelten Leiters; Fig. 9 ist eine vertikale
Schnittansicht, welche den umwickelten Leiter von Fig. 8 zeigt, wenn dieser gebogen
wurde; Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Leiters mit einem
Leiterkern, welcher kreisförmigen Querschnitt aufweist, mit Klebeband und mit einem
spiralig umwickelten Isolierband; und Fig. 11 ist eine fragmentarische perspektivische
Ansicht, welche eine Vorrichtung zum Aufbringen einer statischen Ladung auf das
Klebeband zeigt, welches gemäß der Erfindung auf einen Leiterkern aufgebracht werden
soll.
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Die Erfindung bezieht sich auf umwickelte, langgestreckte Gebilde
sowie auf Verfahren und Vorrichtungen zum Umwickeln
des Gebildes.
Die Beschreibung richtet sich auf einen elektrischen Leiter, welcher mit Klebeband
und isolierendem Band umwickelt ist, Jedoch ist die Erfindung nicht auf einen elektrischen
Leiter speziell abgeatellt, denn das beschriebene Verfahren und die beschriebene
Vorrichtung sowie der dadurch erzeugte Gegenstand, kann sich auf irgendwelche umwickelte
langgestreckte Gebilde beziehen.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht ein umwickeltes, langgestrecktes Gebilde
12 aus einem elektrisch leitfähigen Kern 13, welcher spiralig mit isolierenden Bändern
umwickelt ist. Der Leiterkern 13 besitzt einen rechteckigen Querschnitt, und wird
von einer Zufuhr wie etwa einer (nicht gezeigten) Rolle zugeführt. Ein Klebeband
14 ist auf die obere Oberfläche 17 der Länge des Kernes 13 gerichtet wie aus Fig.
1 ersichtlich und zwar von einer (nicht gezeigten) Klebebandzufuhr. Das Klebeband
14 besitzt eine obere, klebende Oberfläche 15 und eine untere, nicht klebende Oberfläche
16. Die glebebandoberfläche 15 kann einen Klebstoff aufweisen, welcher auf das Band
14 aufgebracht ist, wie etwa einen Kontaktkleber, einen druckempfindlichen Klebstoff
oder einen hitzeaktivierten Klebstoff. Die Oberfläche 16 des Klebebandes, welche
nicht klebend ist, verbindet sich nicht mit der oberen Oberfläche 17 des Kernes
13.
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Mehrere isolierende Bänder 18, 19, 20 werden gleichzeitig und überlappend
mittels einer Aufwickelvorrichtung 21 spiralig rings um den Kern 15-gawunden. Da
die Bänder 18, 19 und 20 überlappend auf den Kern 13 spiralig aufgewunden sind,
kommt ein Teil jeder Windung eines jeden der isolierenden Bänder 18, 19 unZd 20
mit der klebenden Oberfläche 15 des Elebebandes 14 in Beruhrung. Dies hat zum Ergebnis,
daß das Klebeband die Bänder 19, 19 und 20 überlappend und spiralig orientiert rings
um den Kern 15 befestigt.
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Die USA-Patentschrift 4 o24 696 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Wickeln mehrerer Bänder um ein langgestrecktes Gebilde. Eine solche
Methode und Vorrichtung kann bei der Durchführung dieser Erfindung verwendet werden.
Die USA-Patentschrift 3 997 122 beschreibt eine Zulieferpackung von Vielfachbändern,
welche bei der Durchführung dieser Erfindung verwendet werden kann.
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Der Kern 13 wird von einer Zufuhr abgenommen und dann durch eine Rolle
22 gestützt. Der Kern schreitet dann längs einer vorbestimmten Linie mittels eines
(nicht gezeigten) Zufuhr mechanismus voran und zwar durch eine Öffnung 23 im Wickelkopf
24 der Aufwickelmaschine 21. Die Öffnung 23 erstreckt sich vollkommen durch den
Wickelkopf 24 hindurch, welcher auf einer Basis 25 angebracht ist. Eine nicht gezeigte
Antriebs einrichtung dreht den Wickelkopf 24 im Uhrzeigersinne um eine Drehachse,
welche neben der vorbestimmten Linie der Vorwärtsbewegung des Kernes 13 besteht
und koaxial mit der Öffnung 23 ist.
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Eine Anzahl isolierender Bänder 18, 19 und 20, welche um den Kern
gewickelt werden sollen, wird mittels einer kreuzgewickelten Bar.dpackung 26 zugeführt,
welche koaxial auf den Wickelkopf 24 angebracht ist. Der Wickelkopf 24 besitzt eine
ebene Fläche 3c senkrecht zur Drehachse des Wickelkopfes 24. Eine Anzahl Führungen
27, 28, 29 erstrecken sich nach auswärtz von der fläche 30 des Wickelkopfes 24.
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Die Führungen 27, 28 und 29 sind umfangsmäßig im Abstand ioneinander
in Kachbarschaft der Peripherie des Wickelkopfes 24 angeordnet. Die Führungen 27,
28 und 29 trennen die Binder 17, 18 5. 19 von der 3andzufuhrpackung 26 an unterschiedlichen,
vorbestimmten Stellen in Nachbarschaft der Peripherie erz der Packung 26 z'in Wickeln
um den Kern 13.
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Die ißolierenden Bänder 18, 19 und 20 werden spiralig un den Kern
13 gewunden und zwar mit einem ScEraubenwinkel, welcher bestimmt wird durch die
lineare Vorwärtsbewegung
des Kernes 13 durch die öffnung 23 hindurch,
und die Drehungsrate des Wickelkopfes 24.
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Eine Querschnittsansicht des bewickelten Leiters 12 mit Schnitt auf
Linie 2-2 in Fig. 1, ist aus Fig. 2 ersichtlich. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist,
liegt daß Klebeband 14 auf der Oberfläche 17 des Kernes 13, wobei die Klebstoffoberfläche
15 des Bandes 14 vom Kern 13 abgewendet ist. Sowohl um Kern 13 als auch um Klebeband
14 herumgewickelt, sind die isolierenden Bander 18, 19 und 20 spiralig aufgewunden.
Da jede Windung der isolierenden Bänder 18, 19 und 20 mit der klebenden Oberfläche
15 des Bandes 14 in Berührung kommt, erden die Bänder durch das Band 14 in einer
spiraligen Konfiguration gehalten.
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Eine Querschnittsansicht des umwickelten Leiters 12 mit Schnitt auf
Linie 3-3 von Fig. 2 ist aus Fig. 3 ersichtlich.
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Das Klebeband 14 liegt auf der Oberfläche 17 des Kernes 13.
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Da die Bodenseite 16 des Klebebandes 14 keinen Klebstoff aufweist,
verbindet sich die Bodenoberfläche nicht mit der Oberfläche 17 des Kernes 13. Die
isolierenden Bänder 18, 19 und 20 sind in Fig. 3 rings um den Kern 13 und das Klebeband
14 spiralig aufgewickelt gezeigt. Jedes der Bänder 18, 19 und 2o besitzt auf jeder
Windung um den Kern drei Portionen liga, 18b, 18c; 19a, 19t, 19c; bzw. 20a, 20b,
20c. Die Portionen 18a, 19a und 2oa überkreuzen sich und stehen in direkter Berührung
mit der klebenden Oberfläche 15 des Klebebandes 14. Die Portion 18b Uberlappt die
Portion 19a; die Portion 18c überlappt die Portion 19b, welche wiederum die Portion
20a überlappt. Somit steht bei dieser Konstruktion eine Portion Jedes der drei Bänder
18, 19 und 20 in Berührung mit dem Klebestreifen 14. Wenn Leiter 12 und Isolierbänder
18, 19 und 20 getrennt werden sollen, so sind die spiralig aufgewickelten Bänder
am Ausfransen gehindert, da jede Windung des Bandes um den Kern 13 und das Klebeband
14 durch die klebende Oberfläche 15 an seiner
Stelle gehalten wird.
Die 3erWhrung der Portionen 18a, 19a und 20a mit Klebeband 14 verhindert auch die
relative Bewegung zwIschen Jeder Windung der Bänder 18, 19 und 20 an ihrer Berührungsstelle
mit dem Klebeband 14. Dies hat zum Ergebnis, daß die Bandumwicklung in ihrer überlappenden
Form verbleibt, und zwar selbst dann, wenn der Kern zu einer Biegung mit einem relativ
kleinen Radius geformt wird.
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Ein anderer Vorteil der Erfindung ist aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich.
Die Fig. 8 zeigt einen Leiter 31 mit einem elektrisch leitfeh"igen Kern 32, einen
Klebestreifen 33 mit einer klebenden Oberfläche 33a und einer nicht klebenden Oberfläche
33b, und eine spiralig aufgewundene Isolation, bestehend aus überlappenden Streifen
34 und 25. Bei jeder Windung um den Kern 32 und den Klebestreifen 33, befindet sich
eine Portion 37a und 38a der Windungen 36, 37 bzw.
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38 in unmittelbarer Nachbarschaft des Kernes 32 und berühren die klebende
Seite 33a des Klebestreifens 33. Auf diese Weise kann der Klebestreifen die Streifen
34 und 35 an ihren Stellen halten. Die Portion 37b liegt über der Portion 38a und
die Portion 38b liegt über der Portion 39a der Windung 39. Wenn der Leiter 31, wie
in Fig. 9 gezeigt, geformt bzw. gebogen wird, so werden die Portionen 37 a und 38a
der Windungen 37 und 38 in Berührung mit der klebenden Oberfläche 33a des Klebestreifens
33 in Stellung relativ zueinander durch die Klebebandoberfläche 33a gehalten; jedoch
die Wicklungen des Bandes auf der entgegengesetzten Seite des Kernes werden nicht
in Stellung gehnlten und können sich ausbreiten, um sich der Bogenl2nge der gesteigerten
Oberfläche 39 des Kernes 31 anzupassen. Beim Biegen des Leiters ,1 erfolgen Verschiebungen
der Bänder bzw. Streifen, beispielsweise, wie ifl Fig.9 gezeigt, in der Region 40
zwischen den Windungen 37 und 38, wenn die Windungen des Bandes übereinandergleiten.
Da die Bandwindungen 37 und 38 in Bezblg nuSein2nder sich bewegen können
und
weil die Bandwindungen nicht an den Kern 31 als eine feste isolierende Sdicht angegliedert
sind, werden die Isolierenden Bänder nicht bflschädigt bzw. sie reißen nicht und
legen den Kern nicht frei. Ferner kann auch das Klebeband 32, welches keinen klebstoff
auf der Oberfläche 35 aufweist, die dem Kern 32 zugewendet ist, in Bezug auf den
Kern verschoben werden, um sich Änderungen in der Lange der Oberfläche 41 des Kernes
32 anzupassen.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, weist ein Leiter 42 einen elektrisch leitenden
Kern 43 mit rechteckigem Querschnitt auf. Der Kern wird durch eine (nicht gezeigte)
Zufuhr gehaltert und längs einer vorbestimmten Linie in die Aufwickelvorrichtung
von einer (nicht gezeigten) Kernzufuhr her vorgeschoben.
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Beim Hindurchgehen des Kernes 43 durch den Wickelkopf 44, wickelt
eine erste Bandwickeleinrichtung Isolierband 45 spiralig um den Kern 43 in seiner
unmittelbaren Nachbarschaft herum und zwar mittels des Wickelkopfews 44. Dies hat
zum Ergebnis, daß jede Windung des Bandes 45 die vorhergehende Windung teilweise
überlappt. Von einer (nicht gezeigten) Klebebandzufubr her, wird Klebeband 46 parallel
zur Länge des Kernes 43 auf die Oberfläche 47 des spiralig gewundenen Bandes 45
aufgebracht. Das Klebeband 46 besitzt eine erste klebende Oberfläche 48 und eine
zweite klebende Oberfläche 49. Die Klebeoberfläche 48 des Klebebandes 46 wird auf
die Oberfläche 47 des spiralig gewundenen Bandes 45 so aufgebracht, daß jede Windung
des Bandes 45 in Begehrung mit der Oberflache 48 des Klebebandes 46 ist und in seiner
spiraligen Stellung gehalten wird.
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Der Kern 43 mit spiralig aufgewundenem Band 45 und Rlebeband 46, wird
dann durch die Aufwickeleinrichtung 50 hindurch vorgeschoben. Beim lincaren Vorschieben
des Kernes 43 durch die Aufwickeleinrichtung 50, wird eine Bandwickelung, d.h.
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isolierendes Band 51, spiralig um den gern 43, das isolierende
Band
45 und das Klebeband 46 gewickelt. Beim Wickeln des isolierenden Bandes 51, liegt
jede Windung des n lierenden Bandes über einem Teil der zorhergehendung. Beim Wickeln
des isolierenden Bandes berührt euie Portion des Bandes 51 bei jeder Windung um
den Kern 43 das spiralig gewickelte isolierende Band 45 und das Klebeband 46, die
Klebeoberflächen 49 des Klebebandes 46 und wird in seiner spiraligen Orientierung
gehalten.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt die Aufwickeleinrichtung 44 eine Basis
52, einen ringförmigen Wickelkopf 53, welcher drehbar auf der Basis 52 angebracht
ist und eine Öffnung 54 aufweist zur Aufnahme des Durchganges des Kernes 43 durch
den Wickelkopf hindurch. Der Wickelkopf 53 wird durch (nicht gezeigte) Antriebsmittel
im Uhrzeigersinne um eine Drehachse gedreht, welche parallel zur vorbestimmten Linie
liegt, längs welcher der Kern 43 vorgeschoben wird. Eine Bandzufuhr 55 an isolierendem
Band 45 ist koaxial an der Stirnseite 56 des Wickelkopfes 53 angebracht. Die Stirnseite
56 besitzt eine ebene Oberfläche senkrecht zur Drehachse des Wickelkopfes 53. Das
isolierende Band 45 wird von der Bandzufuhr 55 durch eim Führung 57 abgetrennt,
welche an der Stirnseite 56 des Wickelkopfes in Nachbarschaft seines Umfenges angebracht
ist.
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Die Wickeleinrichtung 50 besitzt eine Basis 58, auf welcher ein Wickelkopf
59 drehbar angebracht ist. Der Wickelkopf 59 besitzt eine Öffnung 60, durch welche
hindurch der Yiern r3 hindurchgeht, wenn der Kern spiralig mit Isolierband 51 umwickelt
wird. Der bickelkopf 59 wird durch einen (nicht gezeigten) Antrieb im Uhrzeigersinn
um eine Drehachse parallel zu der vorbestimmten Linie gedreht, längs welcher der
Kern 43 vorgeschoben wird. Eine ebene Stirnseite 52 des Wickelkopfes erstreckt sich
senkrecht zur Drehachse des Wickelkorfe. Eine Bandzufuhr 61, welche
Isolierband
51 enthält, ist koaxial an der Stirnseite 62 des Wickelkopfes 59 angebracht. Eine
Fthrung 63 ist an der Stirnseite 62 des Wickelkopfes 59 in Nachbarschaft seines
Umfanges angebracht. Die Führung 63 trennt das Band 51 von der Bandzufuhr 61 F zum
spiraligen Wickeln um den Kern 43, das spiralig gewickelte Band 45 und das Klebeband
46.
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Bei jeder der Aufwickeleinrichtungen 44 und 50 kann eine Bandzufuhr
zur Anwendung kommen, welche eine Anzahl Isolierbänder und eine Anzahl Führungen
besitzt, die in Nachbarschaft des Umfanges ihrer entaprechenden Wickelköpfe 53 und
59 gelagert sind. Mehrere Führungen erlauben es der Wickeleinrichtung 44, eine Anzahl
von Bändern gleichzeitig spiralig um den Kern 43 zu wickeln und erlauben es der
Wickeleinrichtung 50, gleichzeitig eine Anzahl von Isolierbändern spiralig um den
Kern 43, das Klebeband 46 und die erste Lage spiralig gewickelter Bänder zu wickeln.
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Der Schraubenwinkel, unter welchem das Band 45 spiralig um den Kern
43 gewickelt wird, wird bestimmt durch die Drehungsrate des Wickelkopfes 53 und
die Geschwindigkeit, mit welcher der Kern 43 durch die Öffnung 54 vorgeschoben wird.
Der Schraubenwinkel, unter welchem das Band 51 spiralig um den Kern 43 gewickelt
wird, wird besimmt durch die Drehungsrate des Wickelkopfes 49 und die Geschwindigkeit,
t welcher der Kern 43 durch die Öffnung 6o hindurch vorgeschoben wird.
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Ein Schnitt durch den Leiter 42 der Fig.4 ist in Fig. 5 gezeigt. Das
Isolierband 45 ist spiralig um den Kern 43 gewickelt und zwar in seiner unmittelbaren
Nachbarschaft.
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Zwei benachbarte Windungen 63 und 64 des Bandes 45 besitzen eine Portion
63a und 64a in unmittelbarer Nachbarschaft, jedoch nicht gebunden an die Oberfläche
65 des Kernes 43,
bzw. eine Portion 63b und 64b. Die Portion 63b
liegt über dem Abschnitt 64a. Die Klebeoberfläche 49 liegt über den Windungen des
isolierenden Bandes 45 und steht in Berührung mit einer Portion jeder Windung des
Bandes 45 um den Kern, hier beispielsweise wiedergegeben durch die Portionen 63b
und 64b der Bandwindung 63 bzw. 64.
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Das Isolierband 51 ist spiralig um den Kern 43, das Isolierband 45
und das Klebeband 46 gewickelt. Jede Windung des Isolierbandes 51 überlappt teilweise
die benachbarte Windung des Bandes 51, wie in Fig. 5 gezeigt, durch die Windungen
66 und 67 des Isolierbandes 51. Die Windungen 66 und 67 besitzen Portionen 66a,
66b bzw. 67a, 67b. Die Portionen 66a und 67a berühren die Klebefläche 49 des Klebebandes
45 und werden dadurch in ihrer spiraligen Orientierung gehalten. Die Portion 66b
liegt über der Portion 67a in ihrer spiraligen Orientierung.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß
das isolierende Band nicht an die Oberfläche des Kernes gebunden ist und sich in
Bezug auf die Kernoberfläche bewegen kann, wenn der Leiter verformt bzw.
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gebogen wird. Da die isolierenden Bänder durch den Klebestreifen 46>
nur längs des Oberteiles des Leiters miteinander verbunden sind können die benachbarten
Windungen spiralig aufgewundener Isolierbänder 45 und 51 sich in Bezug zueinander
ausbreiten, um die gekrümmte Oberfläche des Kernes 43 zu bedecken, wenn dieser gebogen
wird. Beim 3iegen des Kerns rei3t daher die isolierende Schicht nicht und legt den
Kern nicht frei, wie dies eine feste isolierende Schicht tun würde.
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Ein weiterer Vorteil dieser Aus führungs form besteht darin, daß beim
Schneiden des Leiters die spiralig aufgewundenen isolierenden Bänder 45 und 51 sich
nicht abwickeln, weil jede Windung der Bänder mit einer klebenden Oberfläche des
Klebebandes
46 in Berührung steht.
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Eine dritte Aus führungs form der Erfindung und eine Vorrichtung zu
deren Herstellung, ist in Fig. 6 gezeigt. Ein elektrischer Leiter 68 wird hergestellt
durch Haltern und Vorschieben eines elektrisch leitfähigen Kernes 69 mit rechteckigem
Querschnitt längs einer vorbestimmten Linie mittels einer (nicht gezeigten) Zuführung,
welche sich von einer (nicht gezeigten) Kernzufuhr her erstreckt, und durch eine
Wickeleinrichtung 70 hindurch. Ein Klebeband 71 ist spiralig im Uhrzeigersinn um
den Kern 69 herum gewickelt.
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Das Klebeband 71 besitzt sowohl eine klebende Oberfläche 72, welche
durch irgendeinen Kontaktklebstoff, einen druckempfindlichen Klebstoff oder einen
hitzeaktivierten Klebstoff gebildet ist, als auch eine nicht klebende Oberfläche
73. Klebeband 71 wird spiralig mit einer gegebenen Drehrichtung um den Kern 69 herumgewickelt,
wobei die Klebeseite 72 vom Kern 69 abgewendet ist.
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Der Kern 69 mit einer spiraligen Wicklung des Klebebandes 71, wird
dann linear vorgeschoben durch eine Einwickeleinrichtung 74 hindurch, in welcher
eine Pandwickeleinrichtung Isolierband 75 spiralig in einer Drehrichtung im Gegensinne
des Uhrzeigers aufbringt, einer Drehrichtung, welche entgegengesetzt derjenigen
des spiralig gewickelten Klebebandes 71 ist. Es wird Isolierband 75 aufgewickelt,
wobei Jede Windung dec Bandes 75 die vorhergehende Windung des Bandes 75 teilseines
überlappt.
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Die Wickeleinrichtung 70 (Fig.6) besitzt eine Basis 76, einen Wickelkopf
77, welcher tuf der Balls 76 drehbar angebracht ist, und eine Öffnung 7¢ zur Aufnahme
des langgestreckten Kernes 69, wenn dieser Curch die Wickeleinrichtung 70 hindurchgeht.
Der Wickeikof 77 dreht sich mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs im Uhrzeigersinne,
wie in Fig. 6 durch den Pfeil gezeigt, nm eine Drehachse, welche sich parallel
zu
der vorbestimmten Linie erstreckt, längs welcher der Kern 69 vorgeschoben wird.
Eine Zuli£erpackung 79 von Klebeband 71 ist koaxial in Nachbarschat der Stirnseite
80 auf dem Wickelkopf 77 angebracht. Die Stirnseite 80 besitzt eine ebene Oberfläche
senkrecht zur Drehachse des Wickelkopfes 77. Klebeband 71 wird aus der Zufuhrpackung
79 durch eine Führung 81 abgetrennt, welche von der Stirnseite 80 aus auf dem Umfang
des Wickelkopfes 77 nach auswärts vorspringt. Die Drehung des Wickelkopfes und der
Führung 81, wickelt das Klebeband 71 spiralig um den Kern 69. Die Drehgeschwindigkeit
des Wickelkopfes 77 und die Vorwärtsgeschwindigkeit des langgestreckten Kernes 69
durch die Öffnung 78 hindurch, bestimmt den Schraubenwinkel der spiraligen Windung.
Das Klebeband 71 kann aufgewunden werden mit oder ohne daß jede Windung des Klebebandes
die vorhergehende Windung des Klebebandes überlappt.
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Der langgestreckte Kern 69 mit spiraliger Aufwicklung von Klebeband
71, wird linear durch die Wickeleinrichtung 74 hindurch vorgeschoben. Die Wickeleinrichtung
74 besitzt eine Bais 82, einen Wickelkopf 83, welcher drehbar an der Bs s 82 befestigt
ist und eine Öffnung 84 aufweist zur Aufnahme des langgestreckten Kerns 69, welcher
durch sie hindurch vorgeschoben wird. Der Wickelkopf 83 wird durch (nicht gezeigte)
Antriebsmittel im Gegensinne des Uhrzeigers gedreht. Eine Isolierbandzufubr 85 ist
koaxial rings um die Öffnung 84 in Nachbarschaft der Stirnseite 86 des Wickelkopfes
83 angebracht, um Isolierband 74 zum Wickeln um den Kern 69 zuzuführen. Die Stirnseite
86 des Wickelkopfes 83 ist eine ebene Oberfläche senkrecht zur Drehachse des Wickelkopfes
83. Eine Führung 87, welche auf der Stirnseite 86 des Wickelkopfes 83 angebracht
ist, springt nach auswärts vor von der Stirnseite 86 auf dem Umfang des Wickelkopfes
83, um Isolierband 75 on der Bandzufuhr 85 abzutrennen und um Tsolierban 75 ring.
um den langgestreckten Kern 69 und das Klebeband 71 spiralig aufzuwickeln. Das Isolierband
75
kann so gewickelt sein, daß ein Teil jeder Windung des Bandes 75 einen Teil der
vorhergehenden Windung überlappt.
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Das Isolierband 75 ist spiralig um die Schicht aus Klebeband 71 in
einer Drehrichtung gewickelt, welche entgegengesetzt derjenigen der spiraligen Wicklung
des Klebebandes 72 ist, damit eine Portion jeder Windung des Bandes 75 mit der Klebeoverflache
72 des Klebebandes 71 in Berührung steht.
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Der Schraubenwinlrl der Aufwicklung wird bestimmt durch die Drehgeschwindigkeit
des Wickelkopfes 83 und die Rate des linearen Vorschreitens des Kernes 69 durch
die Öffnung 84.
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Die Wickeleinrichtung 74 kann eine Bandzufuhr von Isollerband aufweisen,
die eine Anzahl an Bändern trägt und in Nachbarschaft der Stirnseite des Wickelkopfes
83 angebracht ist. Eine Anzahl Führungen befindet sich auf der Stirnseite 86 im
umfangsmäßigen Abstand voneinander um die Peripherie des Wickelkopfes 83, um jedes
Band von der Bandzufuhr an einer vorbestimmten Stelle abzutrennen und die Bänder
um den Kern 69 und das Klebeband 71 spiralig aufzuwickeln.
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Ein Schnitt durch den Leiter 68 von Fig. 6 ist in Fig. 7 gezeigt.
Der Kern 69 ist gezeigt mit Klebeband 71, welches rings um die Außenoberfläche 88
des Kernes 69 spiralig aufgewickelt ist. Die nicht klebende Oberfläche 73 des Klebebandes
71 befinde sich in Nachbarschaft der äußeren Oberfläche 88 des Kernes 69. Spiralig
um das Klebeband 71 herum aufgewickelt, ist das Isolierband 75. Benachbarte Windungen
89 und 9o des isolierenden Bandes 75 überlappen sich. Die Windungen 89 und 9o besitzen
Portionen 89a, 89b bzw. 9oa, 9ob. Das Isolierband 75 ist überlappend spiralig aufgewunden
mit dem Ergebnis, daß die Portionen 89a und 9oa in Berührung mit der Klebeoberfläche
72 des Klebebandes 71 stehen. Die Portion 89b liegt über der benachbarten Portion
9oa. Das Klebeband 71 knrn um den Kern 69 mit Spalten 91 zwischen benachbarten Windungen
des Klebebandes 71 spiralig aufgewunden sein. Bei dieser Konstruktion ist das um
den
Kern 69 gewundene isolierende Band 75 nicht an den Kern 69,
sondern vielmehr an das Klebeband 71 gebunden. Das Klebeband 71 besitzt eine nicht
klebende Oberfläche unmittelbar in Nachbarschaft der Kernoberfläche 88 mit Spalten
91 zwischen benachbarten Windungen des Klebebandes 71, um es dem Klebeband 71 zu
erlauben, sich auf der Oberfläche 88 des Kernes 89 zu verschieben, wenn dieser gebogen
wird. Die isoliere-.de Schicht kann sich somit verschieben, um sich gekrümmten Oberflächen
eines gebogenen Kernes 69 anzupassen, ohne daß die Schicht reißt, bzw. ohne daß
der langgestreckte Kern freigelegt ird. Da die Spiralen des Klebebandes 71 und des
isolierenden Bandes 75 unterschiedliche Drehrichtungen besitzen, berührt jede Windung
des isolierenden Bandes 75 die Klebe schicht 72 des Klebebandes 71, wodurch das
isolierende Band 75 in seiner spiraligen Orientierung gehalten wird. Wenn der Isolator
68 geschnitten wird, so wickelt sich die Spirale des isolierenden Bandes 75 nicht
ab, weil das isolierende Band durch die Berührung mit dem Klebeband 71 in seiner
spiraligen Orientierung zurückgehalten wird.
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Die Fig. 10 zeigt einen Leiter 91 der ersten AusfUhrungsform der
Erfindung mit einem Kern 92, der einen kreisförmigen Querschnitt besitzt. Ein Klebeband
93 mit einer klebenden Oberfläche 94 und einer nicht klebenden Oberfläche 95 ist
auf dem Kern 92 aufgebracht, wobei die klebende Oberfläche 94 vom Kern 92 abgewendet
ist. Ein isolierendes Band 96 ist um den Kern 92 und das Klebeband 93 spiralig so
aufgewunden, daß jede Windung des isolierenden Bandes 96 die vorhergehende Windung
überlappt und eine Portion jeder Windung steht mit der klebenden Oberfläche 94 des
Klebebandes 93 in Verbindung. Der Leiter 91 besitzt die gleichen ','ortei1e wie
der in Fig. 1 gezeigte Leiter 12.
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Die Fig. 11 in cine schematische Zeichnung einer elektrostatischen
Ladeeinrichtur 97, um dem Klebeband eine elektrostatische
Aufladung
zu verleihen, damit das Klebeband veranlaßt wird, während des Umwickelns am Leiter
zu haften.
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Das Klebeband 98 wird einer Klebebandzufuhr 99, beispielsweise einer
Rolle, entnommen. Das Klebeband 98 besitzt eine nicht klebende Oberfläche 100, welche
auf den Kern gebracht wird, sowie eine klebende Oberfläche 101. Das Klebeband 98
geht durch ein paar Elektroden 1o2, welches an einen elektrostatischen Ladegenerator
103 angeschlossen ist, um elektrostatische Ladung auf das Band zu bringen Das elektrostatisch
aufgeladene Klebeband 98 wird dann auf einen geerdeten Leiterkern 104 mittels einer
Rolle 105 aufgebracht, wobei die nicht klebende Oberfläche 100 mit dem Kern 1o4
in Berührung steht. Da das geladene Klebeband 98 den Leiterkern 104 berührt, wird
das Band durch die elektrostatische Ladung während des Umwickeln mit dem Isolierband
an seinem Platz gehalten. Die elektrostatische Ladungseinrichtung kann mit der in
den Fig. 1 und 6 gezeigten Vorrichtung verwendet werden, um das Klebeband aufzulader,
damit es am Kern haftet.
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