FR2513429A1 - Continuous application of composite reinforced resin sheathing - for conductor bars, involving polyester and epoxy or polyimide resin systems - Google Patents

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Abstract

Composite sheathing for electrical conductor bars comprises an internal wrapping of glass fibre fabric impregnated with polyester resin and an external dressing of glass fibres which is subsequently impregnated with a different liquid thermo-setting resin, pref. specifically an epoxy resin or a modified polyimide resin. The bars are continuously coated at a throughput of 4 m/min. The polyester-impregnated wrapping is preheated to about 300 deg.C by induction heating and then passes through a tunnel oven at 500 deg.C prior to application of the covering fibres and passage through a dip tank for the secondary coating resin. The outer layer is cured by passing through a further tunnel oven at about 300 deg.C prior to collection on a reel. Used for coating conductors of copper or aluminium, opt. enamelled, with circular or rectangular sections, esp. when for subsequent assembly with groups of other insulated conductors to be laid side by side. Combines the more robust mechanical properties of the reinforced polyester resin, i.e. greater toughness and flexibility if deformed, with the greater depth of impregnation and smooth, non-adherent surface characteristics of epoxy or polyimide resin systems.

Description

La présente invention concerne le domaine de l'isolation de fils ou de conducteurs électriques et a pour objet un procédé d'enrobage de conducteurs électriques avec un matériau isolant. The present invention relates to the field of insulating wires or electrical conductors and relates to a method of coating electrical conductors with an insulating material.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé et le conducteur électrique isolé obtenu. The invention also relates to a device for implementing this method and the isolated electrical conductor obtained.

I1 existe actuellement des isolations pour conducteurs électriques à base de fibres de verre, soit sous forme d'une ou de deux couches de fibres de verre assemblées imprégnées dlun vernis de classe F ou H, soit encore sous forme d'une ou de deux couches de fibres de verre melées à des fils polyester. There are currently glassfiber electrical conductor insulations, either in the form of one or two layers of assembled glass fibers impregnated with a class F or H varnish, or in the form of one or two layers. of glass fibers mixed with polyester threads.

Cependant, dans ces isolations connues, le verre accepte une impregnation profonde, mais ne supporte pas les déformations; tandis que le mélange verre-polyester supporte bien les déformations les plus sévères mais ne permet qu'une imprégnatiorl faible et superficielle, de sorte qu'un assemblage par thermocollage ultérieur de plusieurs conducteurs est difficile à réaliser. However, in these known insulations, the glass accepts a deep impregnation, but does not support the deformations; while the glass-polyester mixture withstands the most severe deformations but allows only a weak and superficial impregnatiorl, so that a subsequent heat sealing of several conductors is difficult to achieve.

La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. The present invention aims to overcome these disadvantages.

Elle a, en effet, pour objet un procédé d'enrobage de conducteurs électriques avec un matériau isolant carac térisé en ce qu'il consiste essentiellement à dévider un conducteur éiectrique, nu ou préalablement émaillé, d'une bobine d'alimentation > une vitesse de 4 m/min. et à le faire passer dans une première machine à guiper, où il est pourvu d'une nappe de textile constituée par un mélange de fibres de verre et de polyester, à préchauffer le conducteur par induction à environ 300 C dans un dispositif de chauffage par induction, puis à le faire passer avec son isolant dans un premier four statique chauffé à environ 500 C, puis à faire pénétrer le conducteur obtenu dans une deuxième machine I guiper, dans laquelle il est pourvu d'une couche de fibres de verre, å plonger ensuite le conducteur avec sa couche de fibres de verre dans un bac de vernis d'imprégnation, à la sortie duquel le surplus de vernis est essuyé, puis à faire traverser à l'ensemble obtenu un deuxième four statique chauffé à environ 300 C, à mettre en forme le conducteur isolé à la sortie du deuxième four au moyen d'un cabestan, et enfin à rembobiner le conducteur isolé obtenu sur une bobine de réception. It relates, in fact, to a method of coating electrical conductors with an insulating material characterized in that it consists essentially in unwinding an electrical conductor, bare or previously enameled, of a supply coil> a speed 4 m / min. and passing it through a first guip machine, where it is provided with a textile web of a blend of glass and polyester fibers, preheating the conductor by induction at about 300 ° C. in a heating device. induction, then to pass it with its insulator in a first static furnace heated to about 500 C, then to penetrate the conductor obtained in a second machine I guiper, in which it is provided with a layer of fiberglass, å then immerse the conductor with its layer of glass fibers in a tank of impregnating varnish, at the exit of which the surplus of varnish is wiped, then to cross to the assembly obtained a second static oven heated to about 300 C, forming the insulated conductor at the outlet of the second furnace by means of a capstan, and finally rewinding the insulated conductor obtained on a receiving coil.

L'invention sera mieux comprise grace à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention la figure 2 est une vue en coupe d'un conducteur électrique isolé, et la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2 d'un conducteur isolé préalablement émaillé. The invention will be better understood thanks to the following description, which refers to a preferred embodiment, given by way of non-limiting example, and explained with reference to the accompanying diagrammatic drawings, in which FIG. In side elevation of the device for carrying out the method according to the invention, FIG. 2 is a sectional view of an isolated electrical conductor, and FIG. 3 is a view similar to that of FIG. isolated before enamelled.

Conformément à l'invention, et comme le montre plus particulièrement, à titre d'exemple, la figure 1 des dessins annexés, le procédé d'enrobage de conducteurs électriques avec un matériau isolant consiste essentiellement à dévider un conducteur électrique 1, nu ou préalablement émaillé, d'une bobine d'alimentation 2 à une vitesse de 4 m/min. et à le faire passer dans une première machine à guiper 3, où il est pourvu d'une nappe de textile constituée par un mélange de fibres de verre et de polyester A la sortie de la machine 3, le conducteur 1 muni de la nappe textile est préchauffé par induction à environ 300 C dans un dispositif de chauffage par induction 4, puis il passe dans un premier four statique 5 chauffé à environ 500 C.A sa sortie du four 5 le conducteur 1 penètre dans une deuxième machine à guiper 6, dans laquelle il est pourvu d'une couche de fibres de verre, puis il plonge dans un bac de vernis d'imprégnation 7, à la sortie duquel le surplus de vernis est essuyé, puis l'ensemble obtenu traverse un deuxième four statique 8 chauffé à environ 300 C. A sa sortie du four le conducteur isolé 1' est mis en forme au moyen d'un cabestan 9, puis est rembobiné sur une bobine de réception 10. According to the invention, and as shown more particularly, by way of example, Figure 1 of the accompanying drawings, the method of coating electrical conductors with an insulating material consists essentially of unwinding an electrical conductor 1, bare or previously enamelled, a feed reel 2 at a speed of 4 m / min. and to pass it through a first guip machine 3, where it is provided with a textile web constituted by a mixture of glass fibers and polyester At the output of the machine 3, the driver 1 provided with the textile web is preheated by induction at about 300 ° C. in an induction heating device 4, then it passes into a first static furnace 5 heated to about 500 ° C. at its exit from the oven 5 the driver 1 enters a second guiping machine 6, in which it is provided with a layer of glass fibers, then it is immersed in a tank of impregnating varnish 7, at the exit of which the excess of varnish is wiped, then the assembly obtained passes through a second static oven 8 heated to about 300 C. At its exit from the furnace, the insulated conductor 1 'is shaped by means of a capstan 9 and is then rewound on a reception coil 10.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une bobine d'alimentation 2, par une première machine à guiper 3, par un dispositif de chauffage par induction 4 chauffant à environ 300 C, par un premier four statique 5 chauffant à environ 500 C, par une deuxième machine å guiper 6, par un bac 7 de vernis d'imprégnation muni d'un dispositif d'essuyage du conducteur, par un deuxième four statique 8 chauffant à environ 300 C, par un cabestan 9 de mise en forme du conducteur isolé, et par une bobine de réception 10. The invention also relates to a device for implementing the method described above, characterized in that it consists essentially of a feed reel 2, a first machine 3, a guip induction heater 4 heated to about 300 ° C., by a first static oven 5 heated to about 500 ° C., by a second guiping machine 6, by an impregnation varnish tank 7 equipped with a device for wiping the conductor, by a second static furnace 8 heating at approximately 300 C, by a capstan 9 for shaping the insulated conductor, and by a receiving coil 10.

La première machine à guiper 3 renferme une pelote de textile constituée par un mélange très intime de fibres de verre et de polyester. Lors du passage du conducteur 1 la machine 3 tourne autour de la pelote, qui reste fixe, et plaque une nappe de textile sur le conducteur. The first guip machine 3 contains a ball of textile consisting of a very intimate mixture of glass fibers and polyester. During the passage of the driver 1 the machine 3 rotates around the ball, which remains fixed, and a plate of textile lays on the driver.

Dans le dispositif de chauffage par induction 4, le fil isolé à l'aide du mélange polyester-fibres de verre est préchauffé, puis l'ensemble est chauffé dans le premier four statique 5, où les fils de polyester fondent et agglomèrent les fibres de verre et les collent sur le conducteur. Le conducteur isolé ainsi obtenu pénètre alors dans la deuxième machine à guiper 6, qui renferme une pelote de fibres de verre et applique une couche de fibres de verre sur ledit conducteur isolé, qui plonge alors dans le bac 7, où il est imprégné de vernis, dont le surplus est essuyé au moyen d'un feutre. Ce vernis d'imprégnation est avantageusement constitué par un époxy thermodurcissable dissous dans un solvant, et la couche de fibres de verre, qui est très perméable, absorbe une partie de ce vernis d'imprégnation.Le conducteur isolé recouvert de sa couche imprégnée pénètre alors dans le deuxième four statique 8, dans lequel les solvants contenus dans le vernis s'évaporent et les matières sèches prépolymérisées restent dans la couche de fibres de verre. In the induction heater 4, the wire insulated with the polyester fiberglass mixture is preheated and then the whole is heated in the first static furnace 5, where the polyester yarns melt and agglomerate the fibers of the glass and stick them on the driver. The insulated conductor thus obtained then enters the second guip machine 6, which encloses a ball of fiberglass and applies a layer of glass fibers to said insulated conductor, which then plunges into the tray 7, where it is impregnated with varnish , the surplus of which is wiped off with a felt pen. This impregnation varnish is advantageously constituted by a thermosetting epoxy dissolved in a solvent, and the layer of glass fibers, which is very permeable, absorbs part of this impregnating varnish. The insulated conductor covered with its impregnated layer then penetrates in the second static furnace 8, in which the solvents contained in the varnish evaporate and the prepolymerized dry materials remain in the glass fiber layer.

L'invention a également pour objet un conducteur isolé, obtenu par application du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est constitué par un conducteur électrique 1, nu ou muni d'une couche d'émail 11, par une couche interne 12 formée d'un mélange de fibres de verre et de fibres polyester fondues, et par une couche externe 13 formée par des fibres de verre et un vernis thermodurcissable (figures 2 et 3). The subject of the invention is also an insulated conductor, obtained by applying the method described above, characterized in that it consists of an electrical conductor 1, which is bare or provided with an enamel layer 11, by a layer internal 12 formed of a mixture of glass fibers and fused polyester fibers, and an outer layer 13 formed by glass fibers and a thermosetting varnish (Figures 2 and 3).

Le conducteur 1 peut être en cuivre ou en aluminium et présenter une section circulaire ou rectangulaire, ou autre, et être éventuellement préalablement émaillé (figure 3). The conductor 1 may be copper or aluminum and have a circular or rectangular section, or other, and may be optionally enamelled (Figure 3).

La couche interne 12 forme l'isolant de base et -com- porte un ou plusieurs guipages formés d'un-mélange comprenant entre 50 % et 40 % en poids de fibres de verre et entre 50 % et 60 % en poids de polyester. The inner layer 12 forms the base insulator and comprises one or more wraps formed of a mixture comprising between 50% and 40% by weight of glass fibers and between 50% and 60% by weight of polyester.

La résine thermodurcissable imprégnant la couche extérieure 13 peut être, soit une résine époxy dissoute dans un solvant présentant un indice thermique de 155 C, soit un vernis ester imide modifié présentant un indice thermique de 180 C. The thermosetting resin impregnating the outer layer 13 may be either an epoxy resin dissolved in a solvent having a thermal index of 155 ° C., or a modified imide ester varnish having a thermal index of 180 ° C.

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser des conducteurs électriques isolés présentant les propriétés mécaniques du guipage verre-polyester, tout en conservant d'excellentes propriétés de thermocollage gracie à la réserve de vernis non polymérisé absorbé par le guipage verre placé à ltextérieur. En outre, l'aspect du conducteur reste lisse et parfaitement sec, offrant la possibilité d'utiliser le conditionnement classique sans risque de collage entre les spires.  Thanks to the invention, it is possible to produce insulated electrical conductors having the mechanical properties of the glass-polyester covering, while retaining excellent heat-sealing properties gracie gracie the reserve of unpolymerized varnish absorbed by the wrapping glass placed on the outside . In addition, the appearance of the driver remains smooth and perfectly dry, offering the possibility of using the conventional packaging without risk of bonding between the turns.

La couche interne 12 en fibres de verre-polyester permet l'obtention d'un support très sûr, et la couche externe 13 préimprégnée est soumise, sous l'effet de la pression, à un fluage favorisant le collage des conducteurs. The inner layer 12 made of glass-polyester fibers makes it possible to obtain a very secure support, and the preimpregnated outer layer 13 is subjected, under the effect of pressure, to a creep promoting the bonding of the conductors.

Enfin, la couche externe 13 permet à l'utilisateur de procéder directement au collage des sections ou des barres par simple pressage à chaud, dans un temps très court, et sans pollution. Finally, the outer layer 13 allows the user to directly glue the sections or bars by hot pressing, in a very short time, and without pollution.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.  Of course the invention is not limited to the embodiment described and shown in the accompanying drawings. Modifications are possible, particularly from the point of view of the constitution of the various elements, or by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of protection of the invention.

Claims (5)

-REVENDICATIONS-REVENDICATIONS 1. Procédé d'enrobage de conducteurs électriques avec un matériau isolant caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à dévider un conducteur électrique (1), nu ou préalablement émaillé, d'une bobine d'alimentation (2) à une vitesse de 4 m/min. et à le faire passer dans une première machine à guiper (3), où il est pourvu d'une nappe de textile constituée par un mélange de fibres de verre et de polyester, à préchauffer le conducteur par induction à environ 300 C dans un dispositif de chauffage par induction (4), puis à le faire passer avec son isolant dans un premier four statique (5) chauffé à environ 500 C, puis à faire pénétrer le conducteur obtenu dans une deuxième machine à guiper (6), dans laquelle il est pourvu d'une couche de fibres de verre, à plonger ensuite le conducteur avec sa couche de fibres de verre dans un bac (7) de vernis d'imprégnation, I la sortie duquel le surplus de vernis est essuyé, puis à faire traverser à l'ensemble obtenu un deuxième four statique (8) chauffé à environ 300 C, à mettre en forme le conducteur isolé (1') à la sortie du deuxième four (8)au moyen d'un cabestan (9), et enfin à rembobiner le conducteur isolé obtenu (lt) sur une bobine de réception (10). 1. A method of coating electrical conductors with an insulating material characterized in that it consists essentially of unwinding a conductor (1), bare or previously enamelled, a supply coil (2) at a speed of 4 m / min. and passing it through a first guip machine (3), where it is provided with a textile web consisting of a mixture of glass and polyester fibers, to preheat the conductor by induction at about 300 ° C. in a device induction heater (4), then passing it with its insulator in a first static furnace (5) heated to about 500 C, and then to penetrate the obtained conductor in a second guiper machine (6), in which it is provided with a layer of glass fibers, then to immerse the conductor with its layer of glass fibers in a tray (7) of impregnating varnish, I the output of which the excess varnish is wiped, then to cross to the assembly obtained a second static furnace (8) heated to about 300 C, to form the insulated conductor (1 ') at the outlet of the second furnace (8) by means of a capstan (9), and finally rewinding the isolated conductor obtained (lt) on a receiving coil (10). 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par une bobine d'alimentation (2), par une première machine à guiper (3), par un dispositif de chauffage par induction (4) chauffant à environ 300 C, par un premier four statique (5) chauffant à environ 500- C, par une deuxième machine à guiper (6), par un bac (7) de vernis d'imprégnation muni d'un dispositif d'essuyage du conducteur, par un deuxième four statique (8) chauffant à environ 300 C, par un cabestan (9) de mise en forme du conducteur isolé, et par une bobine de réception (10). 2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists essentially of a feed reel (2), a first guiper machine (3), a heating device by induction (4) heating to about 300 C, by a first static furnace (5) heating to about 500-C, by a second guiper machine (6), by a tray (7) of impregnating varnish provided with a wiper device of the driver, by a second static furnace (8) heating to about 300 C, by a capstan (9) for shaping the insulated conductor, and by a receiving coil (10). 3. Conducteur isolé obtenu par application du procédé suivant la revendication 1 dans un dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par un conducteur électrique (1), nu ou muni d'une couche d'émail (11), par une couche interne (12) formée d'un mélange de fibres de verre et de fibres polyester fondues, et par une couche externe (13) formée par des fibres de verre et un vernis thermodurcissable. 3. Isolated conductor obtained by applying the method according to claim 1 in a device according to claim 2, characterized in that it consists of an electrical conductor (1), bare or provided with an enamel layer (11) by an inner layer (12) formed of a mixture of glass fibers and melted polyester fibers, and an outer layer (13) formed by glass fibers and a thermosetting varnish. 4. Conducteur isolé, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la couche interne (12) forme l'isolant de base et comporte un ou plusieurs guipages formés d'un mélange comprenant entre 50 % et 40 53 en poids de fibres de verre et entre 50 53 et 60 53 en poids de polyester. 4. insulated conductor according to claim 3, characterized in that the inner layer (12) forms the base insulator and comprises one or more guipages formed of a mixture comprising between 50% and 40% by weight of glass fibers and between 50 53 and 60% by weight of polyester. 5. Conducteur isolé, suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la résine thermodurcissable impré- gnant la couche extérieure (13) peut être, soit une résine époxy dissoute dans un solvant présentant un indice thermique de 155 C, soit un vernis ester imide modifié présentant un indice thermique de 180 C.  5. Isolated conductor according to claim 3, characterized in that the thermosetting resin impregnating the outer layer (13) may be either an epoxy resin dissolved in a solvent having a thermal index of 155 ° C or an ester imide varnish. modified having a thermal index of 180 C.
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