FI65002C - Saett och anordning foer applicering av ett band av isolermaterial i laengsriktningen av en i huvudsak rektangulaer elektrisk ledare - Google Patents

Description

Ι.Λ^-ΤΤΊ Γ_, .... KUULUTUSJULKAISU . _ Λ Λ Λ ^ (11) UTLÄCGNINGSSKRIFT 6 5002 ^ Patent cediolat ' ^ ^ (51) K*.ik.3/fcit.a3 Η 01 Β 13/10 SUOMI—FINLAND <«> PKMttlhak«imH — PttancaniBknlng 771311 (22) H«k«ml*pllvl — Aiaeknlngidaf 25.0U.77 (23) AlkupUvl—Giltigh«ttdag 25.OU.77 (41) Tullut iulklMki! — Bllvft offantllg 27 10 77 htMttU j. rekl.twlh.lllt.. (MMiKMta.laliwp*.^-

Patent· och registerctyrelMn AmOkm utlagd och uti.*krift*n pubiic«r»d 31.10.83 (32)(33)(31) Pyydetty «tuollcwi—Begird prlorttet 26.0U . 76

Ruotsi-Sverige(SE) 76oU759-6 (TD ASEA Aktiebolag, S-721 83 Västeräs, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Gunnar Andersson, Västeräs, Gunnar Borgström, Västeräs,

Ruotsi-Sverige(SE) (lk) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä ja laite eristysainenauhan kiinnittämiseksi pääasiassa suorakulmaisen sähköjohtimen pituussuunnassa - Sätt och anordning för applicering av ett band av isolermaterial i längsriktningen av en i huvudsak rektangulär elektrisk ledare

Ruotsalaisissa patenteissa 342 530, 342 531, 369 992 ja 368 890 kuvataan suorakulmaisia sähköjohtimia, joihin kiinnitetään hehkutusta kestävästä eristysaineesta valmistettuja nauhoja ja/tai nauhamaista polymeerikalvoa siten, että nauha tai kalvo sovitetaan johtimelle sen pituussuunnassa ja käännetään johtimen reunojen ympärille sekä kiinnitetään alustaan nauhalle ennen sen johtimeen tapahtuvaa kiinnitystä levitetyllä sideaineella. Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja laite eristysnauhan kiinnittämiseksi pääasiassa suorakulmaisen sähköjohtimen pituussuunnassa, jolloin eristysnauha yllä esitetyllä tavalla taivutetaan johtimen reunojen ympäri ja kiinnitetään alustaan. Keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen tunnusmerkit käyvät ilmi patenttivaatimuksista. Keksinnön mukaisesti on osoittautunut mahdolliseksi saada aikaan tehokkaasti ja yksinkertaisesti eristysnauhalla eristettyjä johtimia, joiden nauhaeristys on rakku-laton tai lähes rakkulaton ja joilla on hyvin määritetty ja ennalta määrättävissä oleva geometria ja sijoitus johtimella.

Esillä olevan keksinnön olennainen ominaisuus on se, että johdin kuumennetaan, ennen kuin eristysnauha saatetaan kosketukseen johti- ' 2 65002 men kanssa, niin että johdin voi saada aikaan eristysnauhalla olevan sideaineen tarvittavan kuumennuksen. Tämän ansiosta sideaine nimittäin kuumennetaan ainoastaan sillä eristysnauhan osalla, joka eristys-nauhan kulloisellakin kiinnityshetkellä on kosketuksessa johtimeen.

Keksinnön olennaisena ominaisuutena on myös se, että ainoastaan osa eristysnauhaa ensin kiinnitetään johtimeen ennen nauhan muiden osien kiinnitystä. Tämä mahdollistaa nauhan määrätyn sijoituksen johtimelle ja estää nauhan liukumiset johtimen suhteen, joita on vaikea välttää, jos nauhan osat kiinnitetään johtimen ympäri samanaikaisesti. Lisäksi nauhan taivuttaminen johtimen ympäri on mahdollista, jolloin saadaan aikaan rakkulattomuus. Kuumennus tapahtuu edullisesti induk-tiokuumennuksella, jolloin tällainen kuumennus voidaan helposti suorittaa niin nopeasti, ettei rakkulan muodostusta tapahdu johtimella olevalla lakka- tai polymeerikalvolla eikä haitallista oksidin muodostusta tapahdu, jos johtimessa ei ole tällaista kerrosta. Erään keksinnön suoritusmuodon mukaisesti suoritetaan johtimen lisäkuumen-nus, sen jälkeen kun eristysnauha on kiinnitetty johtimen yhdelle tai usealle sivulle. Tällä tavoin ensimmäistä kuumennusta voidaan rajoittaa, niin että edellä mainittujen vahinkojen vaara vältetään entistä suuremmassa määrin.

Eristysnauha voidaan kiinnittää suoraan johtimeen tai jo esim. lakka-tai polymeerikalvolla eristettyyn johtimeen. Lakka voi tällöin olla sellaista tyyppiä, jota normaalisti käytetään käämintälangan lakkauksessa, kuten esim. tereftaalihappoalkydejä, polyesteri-imidejä, polyamidi-imidejä, polyimidejä, polyuretaaneja, silikoneja ja epoksi-hartseja. Polymeerikalvon polymeeri voi mm. olla suoraketjuinen, haaraton tai haarallinen polymeeri, kuten esim. polyamidi-imidi, poly-imidi, polyhydantoiinipohjäinen polymeeri, polyetyleeniglykoliterefta-laatti, polykarbonaatti ja polysulfoni. Polymeerikalvo kiinnitetään esillä olevan keksinnön mukaisesti, jolloin se sovitetaan johtimen pituussuuntaan ja taivutetaan johtimen reunojen ympäri. Kalvo voidaan myös kehrätä johtimen ympärille. Ainakin viimeksi mainitussa tapauksessa toinen eristysnauha kiinnitetään polymeerikalvon päälle johtimen pituussuunnassa esillä olevaa keksintöä sovellettaessa.

Polymeerikalvojen lisäksi voidaan esimerkkeinä eristysnauhoista, jotka soveltuvat käytettäviksi esillä olevan keksinnön mukaisesti, mainita mm. erilaiset kiillenauhat, esim. nauha, joka koostuu seoksesta, jossa 3 65002 o on pieniä kiillesuomuja (< 5 nun ), ja suoraketjuisen polymeerin kuten polyamidin lyhyitä kuituja, selluloosaa tai lasia, tai pelkästään pienistä kiillesuomuista koostuva nauha. Myös esim. paperieris-tysnauhaa voidaan käyttää johtimen eristykseen esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Eristysnauhalle ennen nauhan johtimeen tapahtuvaa kiinnitystä levitettävän sideaineen on oltava kuivaa, ennen kuin se joutuu kosketukseen johtimen kanssa. Esimerkkeinä sopivista sideaineista voidaan mainita joustavat polyuretaanihartsit, polyamideilla modifioidut epoksihartsit, isosyanaateilla modifioidut polyesterihartsit, poly-uretaanihartsilla modifioidut epoksihartsit ja tietyt kumityypit.

Keksintöä selitetään lähemmin erästä suoritusesimerkkiä kuvaamalla viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti esillä olevan keksinnön mukaista laitetta sivusta katsottuna, kuviot 2-6 esittävät kuvion 1 mukaisen laitteen yksityiskohtia kohtisuorassa suunnassa, ja kuviot 7, 8 ja 9 esittävät vaihtoehtoisia tapoja eris-tysnauhan kiinnittämiseksi esillä olevan keksinnön mukaisesti.

Suorakulmainen kuparijohdin 10, jonka leveys on esim. 8 mm ja korkeus 3 mm ja joka voi olla eristämätön tai varustettu eristyksellä, jonka muodostaa esim. tereffcaalihappoalkydia oleva lakkakerros tai esim. polyamidi-imidikalvo, viedään kuvion 1 mukaisesti varastorullalta 11 induktiokääniin 12 läpi, jossa se kuumennetaan n. 300°C:n lämpötilaan. Eristysnauhaa 13, jonka leveys on esim. 20 mm ja paksuus 75 ^um ja joka koostuu seoksesta, jossa on yhtä suuret paino-osat pieniä kiillesuomuja ja aromaattisen amidin (esim. NOMEX valmis taja Du Pont, USA) lyhyitä kuituja, ja joka on toiselta puoleltaan päällystetty ohuella kerroksella sideainetta, joka voi olla esim. polyamidilla modifioitua epoksihartsia (kuten AF-42, valmistaja Minnesota Mining and Manufacturing Company, USA), viedään johdinta kohti varastorullalta 14, niin että sideainepuoli on käännetty johdinta päin. Eristysnauha saatetaan keskiosallaan 13a kosketukseen johtimen ensimmäisen sivun 10a kanssa ja kiinnitetään keskiosallaan johtimen tähän sivuun laitteessa, joka käsittää tasaisen pöydän 15 sekä rullat 16, joita pidetään puristettuina johtimen yläpuolta vasten (kuvio 2). Puristus saadaan aikaan samalla tavoin kuin jäljempänä selostettavien rullien kohdalla rullien akseleihin vaikuttavilla 65002 jousivoimilla. Rullat voivat edullisesti olla muovia, kuten poly-tetrafluorieteeniä, mahdollisesti ympäröitynä metallivaipalla. Natohan keskiosan kiinnitys tapahtuu siten, että sideaine, joka alussa on kuivaa, sulaa keskiosassa 13a johtimen lämmön vaikutuksesta ja kovettuu. Kukin ensimmäisen sivun ulkopuolelle ulkoneva nauhan osa 13b ja 13c taivutetaan sen jälkeen johtimen sen reunan ympärille, joka sijaitsee ensimmäisen sivun 10a ja viereisen sivun 10b ja vastaavasti 10c välissä, usealla rullalla 17, joista kaksi johtimen toisella puolella sijaitsevaa rullaa on esitetty kuviossa 1, sekä alla mainituilla rullilla 18. Rullissa 17 on sivun 10a ulkopuolella sijaitseva lieriömäinen osa 17a ja viereisen sivun 10b ulkopuolella sijaitseva osa 17b, jossa on tätä sivua päin kääntynyt kartiomainen pinta (kuvio 3). Tämä pinta muodostaa ensimmäisessä rullassa 17 suuremman kulman sivun 10b kanssa kuin vastaava toisen rullan 17 pinta. Nauhan toisella puolella on rullia 17 vastaavat rullat, joita ei ole esitetty ja jotka taivuttavat nauhan osan 13c. Nämä rullat, joita ei ole esitetty, sijaitsevat jonkin verran siirrettyinä johtimen liikkeen suunnassa esitettyjen rullien suhteen. Myös myöhemmin mainituista rullista 18, 20 ja 21 esitetään ainoastaan kaksi johtimen toisella puolella sijaitsevaa rullaa. Näitä rullia vastaavat myös rullat, joita ei ole esitetty ja jotka sijaitsevat johtimen toisella puolella, missä ne suorittavat samoja tehtäviä kuin esitetyt rullat johtimen toisella puolella sijaitsevien eristysnauhan 10 osien suhteen. Osan 13b ja 13c lähinnä keskiosaa sijaitseva osa 13bm ja 13cm kiinnitetään sen jälkeen johti-meen usealla rullalla 18 (jotka myös, kuten mainittiin, vaikuttavat taivuttamiseen). Näissä rullissa on sivun 10a ulkopuolella sijaitseva lieriömäinen osa 18a ja sivun 10b ulkopuolella sijaitseva osa 18b, jossa on johtimen suuntainen ja sitä päin käännetty pinta, jota pidetään tätä vasten puristettuna (kuvio 4). Kiinnitys tapahtuu siten, että johdin kuumentaa osalla 13bm olevan sideaineen. Johtimen toisella puolella olevat rullat 18 kiinnittävät (ja taivuttavat) vastaavalla tavalla osan 13cm. Johdin ja nauha kulkevat rullien 18 jälkeen induktiokäämin 19 läpi johtimen lisäkuumennusta varten.

Kukin sivujen 10b ja 10c ulkopuolella ulkoneva nauhan osa 13d ja 13e taivutetaan sen jälkeen johtimen sen reunan ympäri, joka sijaitsee sivun 10b ja vastaavasti 10c ja ensimmäistä sivua 10a vastapäätä olevan sivun lOd välissä, usealla rullalla 20 ja alla mainituilla rullilla 21. Rullissa 20 on sivun 10b ulkopuolella sijaitseva lieriömäinen osa 20a ja vastakkaisen sivun lOd ulkopuolella sijaitseva osa 5 65002 20b, jossa on tätä sivua päin käännetty kartiomainen pinta (kuvio 5). Tämä pinta muodostaa ensimmäisessä rullassa 20 suuremman kulman sivun lOd kanssa kuin toisen rullan 20 vastaava pinta. Johtimen toisella puolella olevat rullat 20 taivuttavat vastaavalla tavalla nauhan osan 13e. Osat 13d ja 13e kiinnitetään sen jälkeen johtimeen usealla rullalla 21 (jotka myös, kuten mainittiin, vaikuttavat taivutukseen). Näissä rullissa on sivun 10b ulkopuolella sijaitseva lieriömäinen osa 21 ja sivun lOd ulkopuolella sijaitseva osa 21b, jossa on johtimen suuntainen ja sitä päin käännetty pinta, jota pidetään tätä vasten puristettuna (kuvio 6). Kiinnitys tapahtuu siten, että johdin kuumentaa nauhan osalla 13d olevan sideaineen. Johtimen toisella puolella olevat rullat 21 kiinnittävät (ja taivuttavat) vastaavalla tavalla osan 13e. Rullien 20 ja 21 eteen ja väliin on johtimen alapuolelle sovitettu useita tukia 29, jotka toimivat vastuksena rullien 20 ja 21 alaspäin johtimeen suuntaamaa puristusta vastaan. Johdin siihen kiinnitettynne nauhoineen kulkee lopuksi tasaisen pöydän 22 läpi, jossa on joukko samantyyppisiä rullia 23 kuin rullat 16, ennen kuin se kelataan kelauslaitteeseen 24. Keskiosan 13a kiinnityksen jälkeen on tietysti mahdollista ensin taivuttaa ja kiinnittää osat 13b ja 13d ennen osien 13c ja 13e taivutusta ja kiinnitystä, jolloin kaikki johtimen toisella puolella sijaitsevat rullat 18, 20 ja 21, joita ei ole esitetty, on sijoitettu esitettyjen rullien 21 perään.

Kuviossa 7 esitetään nauhaa 13 kapeamman nauhan 25 kiinnitystä johtimeen keksintöä käyttämällä. Tällöin osa 25a kiinnitetään ensin sivulle 10a ja sen jälkeen osat 25b ja 25c johtimen sivuille 10b ja lOc.

Kuviossa 8 esitetään eräs toinen tapa yhden tai kahden nauhan 26 ja 27 kiinnittämiseksi keksinnön mukaisesti. Tällöin voidaan nauhasta 26 ensin kiinnittää osa 26a johtimen sivulle 10a sekä sen jälkeen vuoron perään osat 26c ja 26e sivuille 10c ja lOd. Nauha 27 kiinnitetään samanaikaisesti kuin nauha 26 tai sen jälkeen vuoron perään osillaan 27a, 27b ja 27d sivuille 10a, 10b ja lOd.

Kuviossa 9 esitetään nauhaa 13 leveämmän nauhan 28 kiinnitystä johtimeen keksintöä käyttämällä. Tällöin osat 28a, 28bm, 28cm ja 28d voidaan kiinnittää aiemmin selitetyllä tavalla. Osa 28e kiinnitetään osan 28d jälkeen, jolloin sen kiinnitys johtimeen tapahtuu johtimesta tulevan kuumennuksen avulla sen joutuessa kosketukseen johtimen ja osan 28d kanssa limittyvän osan 28el kohdalla.

Claims (9)

1. 6 65002
2. 1. Menetelmä eristysainenauhan kiinnittämiseksi pääasiassa suorakulmaisen eristämättömän tai eristetyn sähköjohtimen pituussuunnassa niin, että nauha peittää ainakin johtimen yhden sivun ja johtimen viereisten sivujen tätä sivua lähinnä sijaitsevat osat, jolloin nauha taivutetaan johtimen reunojen ympäri, jotka sijaitsevat nauhalla kokonaan tai osaksi peitettävien sivujen välissä, sekä kiinnitetään johtimeen nauhalle ennen sen johtimeen tapahtuvaa kiinnitystä levitetyllä sideaineella kuumentamalla sideaine nauhan kiinnittämiseksi johtimeen vaadittavaan lämpötilaan, tunnettu siitä, että johtimelle (10) suoritetaan kuumennus nauhan kiinnittämiseksi johtimeen vaadittavaan lämpötilaan, minkä jälkeen nauhan (13, 25, 26, 27, 28) osa (13a, 25a, 26a, 27a, 28a) saatetaan kosketukseen ainoastaan johtimen ensimmäisen sivun (10a) kanssa ja kiinnitetään tällöin johtimen kuumentaessa sideainetta johtimeen ainoastaan sen ja johtimen ensimmäisen sivun välistä kosketuspintaa pitkin, ennen kuin nauhan muut osat (13b, c, 25b, c, 26c, e, 27b, d, 28bm, cm, d, e, el) kiinnitetään johtimeen siten, että kukin johtimeen vielä kiinnittämätön nauhan osa (13bm, cm ja d, e, 25b, c, 26c ja e, 27b ja d, 28bm, cm ja 28d, e, el) saatetaan kosketukseen ainoastaan kiinnitetyllä nauhalla varustetun sivun (10a ja 10b, c) viereisen johtimen sivun (10b, e ja lOd) kanssa ja kiinnitetään tällöin johtimen kuumentaessa sideainetta johtimeen ainoastaan sen ja tämän viimeksi mainitun sivun välistä kosketuspintaa pitkin, kunnes nauha on koko leveydeltään saatettu johtimen ympäri.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä eristysainenauhan kiinnittämiseksi, niin että nauha peittää eristämättömän tai eristetyn johtimen kolme sivua sekä ainakin johtimen reunoja lähinnä sijaitsevat neljännen sivun osat, tunnettu siitä, että nauha (13, 28) johtimen (10) kuumennuksen jälkeen saatetaan keskiosallaan (13a, 28a) kosketukseen johtimen ensimmäisen sivun (10a) kanssa ja kiinnitetään tällöin johtimen kuumentaessa sideainetta johtimeen sen ja ensimmäisen sivun välistä kosketuspintaa pitkin, minkä jälkeen kukin ensimmäisen sivun ulkopuolelle ulottuva nauhan osa (13b, c, 28bm, d, cm, e, el) taivutetaan reunan ympäri, joka sijaitsee ensimmäisen sivun ja johtimen tämän sivun viereisen sivun (10b, c) välissä, sekä saatetaan keskiosaa lähinnä sijaitsevalla osallaan (13bm, cm, 28bm, cm) kosketukseen viereisen sivun kanssa 65002 ja kiinnitetään tällöin tällä osalla johtimen kuumentaessa sideainetta johtimeen sen ja viereisen sivun välistä kosketuspintaa pitkin, ennen kuin viereisen sivun ulkopuolelle ulottuva nauhan osa (13d, e, 28d, e, el) taivutetaan reunan ympäri, joka sijaitsee johtimen ensimmäisen sivun viereisen sivun (10b, c) ja ensimmäistä sivua vastapäätä olevan sivun (lOd) välissä, sekä saatetaan kosketukseen vastakkaisen sivun kanssa ja kiinnitetään tällöin johtimen kuumentaessa sideainetta johtimeen sen ja vastakkaisen sivun välistä kosketuspintaa pitkin.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että johtimelle (10) suoritetaan lisäkuumennus, sen jälkeen kun eristysainenauha on kiinnitetty johtimen yhdelle tai usealle sivulle.
5. 4. Laite sideaineella varustetun eristysainenauhan kiinnittämiseksi pääasiassa suorakulmaisen eristämättömän tai eristetyn sähkö-johtimen pituussuunnassa jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukaan, tunnettu siitä, että se käsittää peräkkäin sovitettuina laitteen (12) johtimen kuumentamiseksi, laitteen (15, 16) nauhan osan saattamiseksi kosketukseen ainoastaan johtimen ensimmäisen sivun (10a) kanssa, laitteen (17a, b, 18a, b) johtimen ensimmäisen sivun ulkopuolelle ulottuvan nauhan ainakin yhden osan taivuttamiseksi johtimen tässä sijaitsevan reunan ympäri ja laitteen (18b) ulkonevan osan ainakin yhden osan saattamiseksi kosketukseen johtimen ensimmäisen sivun ainoastaan yhden viereisen sivun (10b, c) kanssa.
6. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää laitteen (20a, b, 21a, b) viereisen sivun (10b, c) ulkopuolelle ulottuvan nauhan osan taivuttamiseksi johtimen reunan ympäri, joka sijaitsee viereisen sivun ja ensimmäistä sivua (10a) vastapäätä olevan sivun (lOd) välissä, sekä laitteen (21b) viimeksi mainitun reunan ympäri taivutetun nauhan osan saattamiseksi kosketukseen vastakkaisen sivun kanssa.
7. 6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin laite (17a, b, 18a, b, 20a, b, 21a, b) nauhan taivuttamiseksi johtimen kahden sivun välisen reunan ympäri käsittää vähintään kaksi peräkkäin sovitettua rullaa (17, 18, 20, 21), 8 65002 joiden akselit ovat johtimen reunan kohdalla sijaitsevan toisen sivun suuntaiset ja joissa kussakin on tämän sivun ulkopuolelle sovitettu lieriömäinen osa (17a, 18a, 20a, 21a), jossa on ensimmäistä sivua päin käännetty vaippapinta, ja johtimen reunan kohdalla sijaitsevan toisen sivun ulkopuolelle sovitettu osa (17b, 18b, 20b, 21b), jossa on johtimen toista sivua päin käännetty pinta, joka ensimmäisessä rullassa muodostaa suuremman kulman johtimen toisen sivun kanssa kuin sitä seuraavassa rullassa.
8. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että se käsittää lisälaitteen (19) johtimen kuumentamiseksi, joka laite sijaitsee jossain kohdin sen laitteen perässä, joka kiinnittää nauhan johtimen ensimmäiselle sivulle.
9. 1. Sätt att applicera ett band av isolermaterial i längsrikt-ningen av en i huvudsak rektangulär oisolerad eller isolerad elekt-risk ledare sä att bandet täcker ätminstone en sida hos ledaren och de närmast denna sida belägna delarna av intilliggande sidor hos ledaren, varvid bandet vikes omkring kanter av ledaren som är belägna mellan sidor som skall täckas helt eller delvis med bandet samt fixeras tili ledaren med ett pä bandet före dess applicering pä ledaren anbringat bindemedel genom uppvärmning av bindemedlet tili för fixering av bandet tili ledaren erforderlig temperatur, k ä n -netecknat därav, att ledaren (19) underkastas en uppvärmning tili en för fixering av bandet tili ledaren erforderlig temperatur, varefter en del (13a, 25a, 26a, 27a, 28a) av bandet (13, 25, 26, 27, 28) bringas att anligga enbart mot en första sida (10a) hos ledaren och att därvid genom ledarens uppvärmning av bindemedlet fixeras tili ledaren enbart längs anliggningsytan tili den första sidan hos ledaren, innan övriga delar (13b, c, 25b, c, 26c, e, 27b, d, 28bm, cm, d, e, el) av bandet fixeras tili ledaren genom att varje tili ledaren inte redan fixerad del av bandet (13bm, cm, resp. d, e, 25b, c, 26c resp. e, 27b resp. d, 28bm, cm resp. 28d, e, el) bringas att anligga enbart mot en intill en med fixerat band försedd sida (10a resp. 10b, c) belägen sida (10b, e resp. lOd) av ledaren och att därvid genom ledarens uppvärmning av bindemedlet fixeras tili ledaren enbart längs anliggningsytan tili denna sist-näronda sida tills bandet i hela sin bredd är applicerat runt ledaren.