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Verfahren und Vorrichtung zur Isolierung elektrischer Leiter mit dünnen
Isolierstoffbändern durch Umlegen in Längsrichtung Elektrische Leitungsdrähte können
mit Hilfe von dünnen Kunststoffbändern isoliert werden, indem die Bänder unter Verwendung
von Klebstoff und Wärme um den Leiter geschmiegt werden. Bei Verwendung sehr dünner
Bänder lassen sich damit Drähte mit einer Isolierung von nur einigen Hundertstelmillimeter
Dicke herstellen, die ausgezeichnete elektrische und physikalische Eigenschaften
haben.
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Das Aufbringen der Bänder auf den elektrischen Leiter geschieht erfindungsgemäß
nach dem folgenden Verfahren: Ein dünnes Isolierband aus Kunststoff wird auf der
einen Seite mit einem Klebstoff bestrichen und dann in einer besonderen Führungsvorrichtung
in der Nähe des einen Randes der bestrichenen Seite in Längsrichtung des Bandes
auf dem Draht festgeklebt, wie es in Abb. 3 a dargestellt ist. Der Draht, von dem
das Band in seiner Breite nunmehr wie eine Fahne absteht, wird jetzt durch eine
Führungsvorrichtung hindurchgezogen, die in ihrer einfachsten Gestalt aus einer
Rinne' besteht, welche in langer Schraubenlinie verläuft und welche den Draht zwingt,
eine sehr steilgängige Schraubenlinie in der Abzugsrichtung zurückzulegen; jedoch
so, daß sich der Drahtquerschnitt gegenüber der Drahtachse nicht verdreht. Die schraubenlinienförmige
Rinne, in welcher der Draht läuft, ist aber so beschaffen, daß der Querschnitt der
Rinne sich längs der Schraubenlinie verdreht, und zwar um 36o° und mehr, je nach
der Anzahl der Ganghöhen
der Schraubenlinie. Wenn nun der Richtungssinn
der Schraubenlinie so gewählt ist, daß er,-in Abzugsrichtung gesehen, im Sinn fortschreitender
Umlegung des Bandes verläuft, so wird eine Umlegung des Bandes hervorgerufen dadurch,
daß der Drahtquerschnitt keine Verdrehung um die Drahtachse erfährt, während die
Rinne eine solche Umdrehung macht.
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Eine Rinne der hier beschriebenen Art läßt sich am einfachsten dadurch
herstellen, daß in einen glatten runden Metallstab eine Nut parallel zur Stabachse
eingefräst und der Stab selbst um seine eigene Achse verdrallt wird, so daß also
diese Nut in steilgängiger Schraubenlinie an der Oberfläche des Stabes verläuft.
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Abb. i zeigt den Querschnitt eines solchen Stabes; Abb. 2 den Stab
mit der eingelassenen Rinne in schematischer Darstellung, Abb. 3 b bis 3 e den Vorgang
des Umlegens in vier aufeinanderfolgenden Lagen.
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Der Stab mit dem eingelassenen Binnenprofil steht im Raume fest, so
daß die Rinne gegenüber der Anfangslage 3 b nach einem Viertel der Ganghöhe der
Schraubenlinie die Lage 3 c, nach der Hälfte der Ganghöhe die Lage 3 d und nach
drei Viertel der Ganghöhe die Lage 3 e so-,vie nach einer vollen Ganghöhe wiederum
die Lage 3 b hat. In Abb. 3 b sieht man den Draht, an welchen ein Rand der Folie
seitlich angeklebt ist; Folie und Draht ruhen in der Rinne bzw. auf dem Stab. Da,
wie oben gesagt wurde, der Draht keine Verdrehung um die Drahtachse erfährt, und
da andererseits, wie man sieht, das Binnenprofil sich stetig und um den Drahtquerschnitt
dreht, wird notwendigerweise eine Umlegung des Bandes bewirkt. Da ferner die mit
Klebstoff bestrichene Seite des Bandes der Drahtoberfläche zugekehrt ist, ergibt
sich auch ein Anschmiegen und Festkleben des Bandes auf der Unterlage. Wenn eine
mehrfache Umlegung des Bandes um den Leiter erwünscht ist, so muß die schraubenlinienförmige
Rinne eine entsprechende Anzahl Ganghöhen haben.
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Die ganze Umlegungsvorrichtung ist in der Abb. :f dargelegt. Der blanke
Draht oder die blanke Litze i läuft von der Vorratsrolle :2 über die Führung 6,
das Band 3 von der Bandscheibe q. über die Führung 7 auf die Leitrolle 8, auf welcher
Draht und Band zusammengebracht werden. Die Leitrolle 3 ist im dargestellten Beispiel
(s. Abb. 5) mit einer Rille versehen, in welche der Draht i das auf die Rollenoberfläche
vorher aufgelaufene Band 3 eindrückt, und zwar durch Einstellung der Führung 7 so,
daß der Draht i auf das Band an der klebenden Seite in der Nähe eines seiner beiden
Ränder aufläuft. Der Draht mit dem angehefteten Band durchläuft dann die Führung
9. Diese Führung 9 besteht aus einer Rinne, welche in sehr steilgängiger Schraubenlinie
den Draht und das Band durch den geheizten Kasten 5 bis zu dessen Ende führt, von
wo aus Draht und Band über die Abzugsscheibe io abgezogen werden. Die Rinne von
9 hat einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt; wie in Abb. i dargestellt
ist. Die Rinne ist so ausgeführt, daß der Draht mit dem Band sich frei in ihr bewegen
kann. Wenn der Draht die Führungsvorrichtung durchläuft, ohne sich selbst zu verdrallen,
dann dreht sich längs des Weges der Wulst i i mit dem überstehenden Teil des Bandes
relativ zum Drahtquerschnitt und schmiegt den freien Teil des Bandes. der Oberfläche
des Drahtes fest an. Auf diese Weise kann ein sehr breites Band mehrere Male, beispielsweise
fünf- oder sechsmal, in einem Arbeitsgang um den Draht gelegt werden, die Führung
muß nur entsprechend lang sein und genügend Windungen besitzen. Bei der beispielsweisen
Vorrichtung, die der Abbildung zugrunde gelegt worden war, betrug der Abstand der
Binnenmitte von der Mittelachse ungefähr 3 Drahtdurchmesser. Die Ganghöhe der Schraubenlinie,
d. h. die Länge, die benötigt wird, um das Band einmal herumzulegen, betrug 8o cm.
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Die schraubenlinienförmig verlaufende Rinne für den Draht, der wir
den Namen Schraubenrinne gegeben haben, kann natürlich in ihrer Gestalt von den
angegebenen Beispielen abweichen. Wie eingehende Berechnungen gezeigt haben, erleichtert
es die Umlegung, wenn die Reibung zwischen den geführten Teilen des Drahtes und
der Führung möglichst klein ist, ferner, wenn die Ganghöhe der Schraubenlinie groß
und ihr Durchmesser klein ist. Von Wichtigkeit ist auch, daß das Profil der Rinne
so gestaltet ist, daß das Band während des Umlegungsvorganges keine ungleichförmigen
Spannungen besitzt, die den Umlegungsvorgang stören könnten. Die Ganghöhe und der
Durchmesser der Schraubenlinie brauchen keineswegs in allen Teilen der Führung gleich
zu sein.
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Die Schraubenrinne kann aus Metall oder aus keramischen Stoffen gebildet
sein. Es bedarf des in Abb. q. dargestellten Heizkastens nicht, wenn in den Kern
der Schraubenrinne Heizelemente eingebaut werden. Die Schraubenrinne braucht keineswegs
aus einem Stück zu sein; sie kann vielmehr aus einzelnenTeilstücken bestehen, die
nicht unmittelbar aneinander anzuschließen brauchen, die vielmehr durch größere
Zwischenräume voneinander getrennt sind; sie kann auch aus vielen aneinandergereihten
schmalen Teilstücken bestehen, die lamellenartig nebeneinanderstehen und die etwas
federnd gegeneinander beweglich sind: Wesentlich ist nur, daß, im ganzen betrachtet,
eine schraubenlinienförmige Führung des Drahtes und eine relative Verdrehung zwischen
Drahtquerschnitt und Binnenprofil längs der Schraubenlinie stattfindet.