Способ изготовления эмалированныхпроводов и устройство для его осу-ществления

(23) Приоритет -сударстееииый комитет о делам изебретени бликовано 07.0 3) УДК 621,315 (088.8) юллетень2 ткрмт Дата опубликования описани 72) Авто Г 1 инин, Г. Д. Наумов и В. А. Неу(71) Заявитель МАЛИРОВАННЫХ ПРОВОДОВО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Изобретение относится к кабельной промышленности, в частности к производству эмалированных проводов. Термозапровании эле рпроисходит зареакций и поэтонием побочныхпривести к появизоляции. Чтобьтемпература тевышать Т способы ающиеся роволоку иде раст или поте(распл и посл слоя с и эмалирования пров многократном наслоев изоляционной вора или суспензии нциально-термореаква или псевдоожиедующей термообрароволокой в печи 11 Юеке( - " м)Ч, РоЮ -энергия активации;К -газовая постоянная;1 оЭо -постоянные коэффициентМа-концентрация побочныхтов при завершении стрирования, если прореакции не удаляются; и де Термообработка включстадии: первая стадия -рителей, вторая - структмозапечка), в результатезуется эластичная непларимая пленка.Во избежание появленике процесс удаления растпротекать по определеннопература в начальный перкогда концентрация растввыше критической (СЕ),выше температуры кийенирителя. ает в себя две удаление раствоурирование (теркоторого обравкая и нераство 1родукуктудукты я пузыреи в пленорителей должен му закону, а темиод этой стадии, орителей в лаке не должна быть я чистого раство-энергия активации пр диффузии;-коэффициент, зависящ геометрических размеро волоки и изоляции. и от проИзвестныводов, заключнесении на пжидкости восновы лакативной смольженного слояботки каждого а применяемых при эмалиоизоляционных материалов счет поликонденсационных му сопровождается выделе- продуктов, которые могут лению газовых включений в 1 избежать этого, начальная рмозапечки не должна пре 845182Число наносимых слоев определяется физико-химическими процессами образования пленки и качество проводов и колеблется в пределах от 4 до 10.Известные способы обладают существенными недостатками, заключающимися в том, что проволока, разогретая в печи до необходимой температуры при термозапечке первого слоя, затем охлаждается до комнатной температуры и при термозапечке следующего слоя опять разогревается от комнатной температуры до температуры термозапечки. Циклическое охлаждение и нагрев проволоки в процессе эмалирования ведет к дополнительным потерям электроэнергии, снижает скорость эмалирования и ухудшает качество проводов,При таком нагреве температурный градиент, направленный от внутренних слоев наружу, велик, что ухудшает условия выделения продуктов реакции и приводит к снижению скорости термозапечки и снижает электроизоляционные свойства пленки, Низкая температура проволоки увеличивает вязкость смолы в канале калибра и ухудшает условия калибрования, что также ограничивает скорость эмалирования и снижает качество проводов. Низкая вязкость смолы увеличивает обрывность в зоне нанесения. Кроме того, при таком эмалировании проволока диаметром выше 0,67 - 0,74 мм не отжигается и этот процесс осуществляется в печах отжига, что увеличивает расход электроэнергии и усложняет заправку станка.Необходимость многократной термообработки усложняет оборудование, повышает трудоемкость и энергоемкость процесса.Известен способ изготовления эмалированных проводов, заключающийся в подводе тепла к проволоке, многократном нанесении на проволоку пленкообразующего вещества с последующим подводом тепла к проволоке с нанесенным пленкообразующим веществом для его термозапечки 31.Этот способ ликвидирует лишь некотрые недостатки известных способов и в то же время приводит к дополнительным трудностям:введение дополнительного нагрева перед нанесением каждого слоя изоляционной жидкости усложняет конструкцию оборудования и повышает трудоемкость процесса эмалирования;эффективность использования подводимой энергии за счет уменьшения зазоров при входе и выходе проволоки из печи и применения жидких теплоносителей повышается только при нагревании проволоки до нанесения первого слоя. Нагрев про 1.волоки с термообработанными слоями переднанесением всех следующих слоев как и с жидким слоем затруднителем, так как при касании эмалированного провода к узлам подвода тепла его изоляция будет также повреждаться;Тн )Т )Тмин 1где Тц-минимальная температура проволоки, при которой возможна желати низа ция нанесенного на нее слоя за счет тепла, проволоки.Трв может быть определена с помощьювыражения, устанавливающего зависимость между временем желатинизации при двух разных температурах 50 55 млкс 1 чмнн 1 нпроходящая нагретая проволока разогревает лак и увеличивает испарение растворителей, что повышает пожароопасность и токсичность производства;Так как концентрация растворителей в 5 существующих лаках выше С, проволокаи изоляционная жидкость могут быть нагреты до завершения образования слоя на проволоке до температуры, не превышающей температуру кипения чистого растворителя.Так для полиэфирного лака эта темпе ратура должна быть ниже 185 С. Указаннаятемпература ниже температуры начала процесса термозапечки, поэтому предварительная термозапечка (желатинизация) изоляционного материала здесь не производится, а нагрев проволоки и/или пленкообразуюшего вещества до завершения образования слоя на проволоке может быть использован только для частичного испарения растворителей.Известный способ требует большого количества термозапечек.Целью изобретения является повышениекачества проводов при использовании в качестве пленкообразующего вещества термореактивных смол, снижение энергозатрат и повышение производительности процесса эмалирования.Это достигается тем, что тепло к проволоке подводят в количестве, достаточном для желатинизации пленкообразуюшего вещества, а последующий подвод тепла произ водят после нанесения каждого четного слоя,Устройство для осуществления предложенного способа, как и известное устройствосодержит узел предварительного подвода тепла к проволоке, емкости с пленкообразующим веществом и узел подвода тепла к проволоке с нанесенным пленкообразующим веществом.В отличие от известного устройства емкости с пленкообразуюшим веществом расположены попарно между узлами подвода 40 тепла к проволоке на расстоянии друг отдруга, равном 25 - 50"/, длины узлов подвода тепла к проволоке с пленкообразующим веществом.Температура проволоки во время нанесения пленкообразующего вещества долж на удовлетворять условию845182 51 О15 12 - 22 зо 25 161,28,1,321,33; 1,35 гюоо Е.что Е. макс Йнс 7 а 1 мин примет вид ЯТнТмнн О р 1+ц где,Фмдкс -минимальное и максимальное время желатинизациинанесенного на проволокуизоляционного слоя соответственно при Ти Т,;С 1 -энергия активации;К -газовая постояннаяПример, Проводят эмалирование неотожженной медной проволоки диаметром 1,25 ммполиэфирной смолой,.представляющей продукт взаимодействия диметилтерефтала,этиленгликоля и глицерина,Режим эмалированияТемпература смолы вемкостях, С 140 + 10Температура узлапредварительного подогревапроволоки,С 580+ 5Температура узловтермозапечки,С 550+ 5Время пребыванияпроволоки в узлепредварительного подогрева, с 5,4Время пребыванияпроволоки в каждомузле термозапечки, с 10,8Скорость прохожденияпроволоки,м/минМаршрут калибров,мм Вязкость смолы при200 С, П 300На чертеже показано устройство для изготовления эмалированных проводов.Оно состоит из отдающего устройства 1, узла 2 предварительного подвода тепла к проволоке, емкостей 3 с пленкообразующим веществом, узлов 4 подвода тепла к проволоке с нанесенным пленкообразующим веществом и приемного устройства 5. При этом емкости 3 расположены попарно между узлами 2 и 4 подвода тепла.Устройство работает следующим образом Проволока с отдающего устройства 1 поступает в узел 2 предварительного подвода тепла к проволоке, где ее нагревают до температуры, достаточной для желатинизации пленкообразующего вещества. На нагретую проволоку в первой емкости 3 наносят первый слой пленкообразующего вещества, который за время прохождения проволоки до второй емкости желатинизируют, после чего во второй емкости наносят второй слой пленкообразующего вещества. Проволока с нанесенными слоями пленкообразующего вещества проходит через узел 4 подвода тепла к проволоке с нанесенным пленкообразующим веществом. После выхода из этого узла процесс нанесения пленкообразующего вещества и термозапечки повторяется, Однако желатинизация третьего слоя происходит за счет тепла, полученного проволой в первом узле 4 подвода тепла при термозапечке первых двух слоев.После нанесения нескольких слоев пленкообразующего вещества и их термозапеч 6ки эмалированный провод поступает на приемное устройство 5.Технические характеристики устройствадля изготовления эмалированных проводовдиаметров 0,64 - 1,56 мм следующие:Типу приемно-отдающегостанка Б - 16Число ходов 16Длина устройства, М 12Длина узла подвода теплак проволоке с нанесеннымпленкообразующим веществом,м 2,88Общая мощность устройства,кВт 43Скорость эмалированияпроводов полиэфиром Мо 7,м/мин Экспериментально установлено, что при указанной температуре проволоки расстояние между емкостями с пленкообразующим веществом в каждой паре Едолжно быть равно 25 - 50"/о длины узла подвода тепла к проволоке с нанесенным пленкообразующим веществом Е. Тогда имея в виду, что=г./1.1;" ., =Е.,/и, шение 1, /1,с будет равно где 11 - скорость эмалирования.Выражение 81 через Хд имеет определенный физический смысл, так как желатинизация это частичная, неполная термозапечка, параметры которой проще всего выразить в частях от параметров полной термоза печки.40 При Е(25% Ед желатинизация нанесенного изоляционного слоя не происходит и при нанесении четного слоя слои смешиваются. При Е Я 0% Епроволока значительно охлаждается, что увеличивает энергозатраты, уменьшает отжиг проволоки при термозапечке ее и вследствие увеличения вязкости смолы в калибре, а значит и усилия прохождения проволоки через калибр, может привести к обрывности проволоки или повреждению изоляционного слоя в четной емкости с пленкообразующим веществом.Для устранения охлаждения проволокив процессе эмалирования первая емкость должна примыкать к узлу предварительного подвода тепла к проволоке, а каждая четная - к последующему узлу термозапечки.55 Расстояние третьей и каждой следующейнечетной емкости от предыдущего узла термозапечки определяется условием Т )Т11дрг845182 д 8БсТп РЯТг)+Г," 5 )О С-А где Б = А = аТ + 45 10 Е Тс 4; Формула изобретения Составитель В. Столбов Техред А. Бойкас Корректор Ю.Макаренко Тираж 784 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Т. ЗагребельнаяЗаказ 4 72/4 лаждения проволоки в необогреваемой камере имеет вид- коэффициент, учитывающий тепло на нагрев пленки;Т, Тс - температура воздуха и стенки камеры;Е - коэффициент черноты проволоки; а - коэффициент теплоотдачи при конвективном теплообмене;С, ", д - теплоемкость, удельный вес и диаметр проволоки.Условие Т )Т, ) Т будет выполняться если 1 нахоя,ится в пределахта р+ 5)О Етр-АФТ +5 ) 9 и Ъ 11Ъ Б/Ч с прф у )О- Г игде Т - температура проволоки при выходе из печи. 1. Способ изготовления эмалированныхпроводов, заключающийся в подводе тепла к проволоке, многократном нанесении на проволоку слоев пленкообразующего веществас носаидуцим подводом тепла к проволокес нанесенным пленкообразующим веществомдля его термозапечки, отличающийся тем,5 что, с целью повышения качества проводовпри использовании в качестве пленкообразующего вещества терм ореактивных смол,снижения энергозатрат и повышения производительности, тепло к проволоке подводятв количестве, достаточном для желатинизации пленкообразующего вещества, а последующий подвод тепла производят посленанесения каждого четного слоя.2. Устройство для изготовления эмалированных проводов, содержащее узел предварительного подвода тепла к проволоке, емкости с пленкообразующим веществом, узлыподвода тепла к проволоке с нанесеннымпленкообразующим веществом, отличающееся тем, что, емкости с пленкообразующимвеществом расположены попарно между уз 20 лами подвода тепла к проволоке на расстоянии друг от друга, равном 25 - 50% длиныузлов подвода тепла к проволоке с пленкообразующим веществом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Привезенцев В. А. Производство эмалированной проволоки. М.-Л., Госэнергоиздат, 1947, с. 273.2. Привезенцев В. А., Пешков И. Б.Обмоточные и монтажные провода. М.,З 0 Энергия, 1971, с. 552.3. Авторское свидетельство СССР654962, кл. Н 01 В 13/16, 12,06.53.