JPH07182943A

JPH07182943A - エナメル細線の絶縁ワニス塗布方法とその装置

Info

Publication number: JPH07182943A
Application number: JP34667693A
Authority: JP
Inventors: Akimasa Kobayashi; 昭正小林
Original assignee: SHINETSU DENSEN KK
Current assignee: SHINETSU DENSEN KK
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1995-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】焼付製造時の線速の速いエナメル細線の絶縁
皮膜は、塗れむらや各種の外観不良になりやすい。ま
た、厚皮膜を必要とするものは、絶縁ワニスの塗布回数
が非常に多くなりコスト高となっている。これらを解決
したい。【構成】絶縁ワニス２塗布方法が、通常のフエルト絞
りによるエナメル細線の製造方法において、絶縁ワニス
２を塗布された細線１が通過するワニス絞り用フエルト
部３を通過方向に少なくとも２箇所以上設け、かつ、細
線１が走行中は、当該全ワニス絞り用フエルト部３のフ
エルトが、当該絶縁ワニス２が走行中の細線１に供給さ
れることによって、常に絶縁ワニス２により一定状態に
浸潤していることを特徴とするエナメル細線の絶縁ワニ
ス塗布方法とその装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エナメル電線の製造
工程にて、その焼付工程における絶縁ワニスの塗布方法
とその塗布装置に関する。更には、用いる焼付機が横型
であり、絶縁ワニスの塗布手段が、フエルト絞りである
細線製造に関するものである。特に線径が0.20mm以下の
細線、なかんずく、0.07mm以下の極細線の厚皮膜品を製
造するのに用いて効果が大きいものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エナメル電線製造の焼付工程に
は、品質と経済性との兼ね合いから、その焼付機として
サイズがおおよそ0.50mmより太いものには縦型焼付機
が、細いものには横型焼付機が用いられている。そし
て、絶縁ワニスを一定量塗布するための絶縁ワニスの塗
布手段としては、通称ダイス絞りとフエルト絞りがあ
り、エナメル電線が細い程、製造スピードである線速を
速くすることから、フエルト絞りが好適であり多用され
ている。

【０００３】フエルト絞りの従来例を図３にて説明する
と、細線１に絶縁ワニス２を塗布した後に、ワニス絞り
用フエルト部３を経て矢印方向に焼付炉内４を通過さ
せ、これをターンシーブ５にて反復繰り返し、所望の厚
さの絶縁層を形成させている。この繰り返し数を、塗布
回数と称し、焼付機１台当たりに同時に製造できる細線
１の本数を、頭数又は掛け本数と呼称している。

【０００４】図３においては、最も一般的な塗布方法を
示すが、絶縁ワニス２は、円筒体の周面に多数本のＶ字
溝６（図１参照）のあるコーターロール７が矢印のよう
に定速回転することにより、絶縁ワニス２を持ち上げ、
Ｖ字溝６内を滑走する細線１に塗布されて、絶縁ワニス
２はワニス絞り用フエルト部３にて細線１の表面に均さ
れると共に、塗布量が調整されるようになっている。な
お、コーターロール７の回転方向を、矢印とは反対の方
向に回転させている場合もあるし、Ｖ字溝６のないもの
も使用されている。また、８は、必ずしも必要なもので
はないけれども、細線１がＶ字溝６内から逸脱せぬよう
にするための押さえ用フエルトである。９は、ワニス絞
り用フエルト部３と共に細線１に対して挟持圧を与え、
また、フエルトの滑動を抑えるための錘板である。いず
れにしても、従来のフエルト絞り法では、絶縁ワニス２
を塗布された細線１は、焼付炉内４に入る前に、１箇所
のワニス絞り用フエルト部３を経るのみであって、その
後は同様にして塗布回数分を反復していたのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般的に焼付工程にお
いては、その製造条件を設定する際に、焼付温度条件が
一定ならば、製造する電線の線径に線速を乗じた値が一
定であるという関係式を用いている。したがって、電線
が細いものになればなる程、線速を速くする。また、コ
ストを下げるには、この線速を速めることと、１台当た
りの焼付機における頭数を増やすことが必要である。と
ころが、絶縁皮膜形成上の焼付条件は正しくとも、線速
を高めて行くと、えてして、細線１の皮膜に塗れむらや
ブツ（小突起）のような肌荒れが生じやすくなる。その
ために、所謂塗れを良くするため絶縁ワニス２を希釈し
て用いるが、ギラと称する皮膜が長さ方向に波状の凹凸
となるものを生じやすくする。また、絶縁ワニス２が希
釈されるから、当然に塗布１回当たりの塗布量が少なく
なる。そして、塗布回数を増加しなければ所定の皮膜厚
が得られないということになるから、頭数減によるコス
ト高を防ぐために線速を上げることとなる。すなわち、
これらが悪循環となるのである。これらのことは、絶縁
ワニス２の濃度や粘度とも関係するが、外観不良として
常に最大の解決したい課題である。特に、塗れむらの発
生は、皮膜の一部に極端に薄い部分を生ずることとな
り、重欠点となりやすい。

【０００６】また、絶縁皮膜層が特に厚いもので、しか
も0.07mm以下と極細線のものは、上記の理由から、勢い
製造する細線１の１本当たりの塗布回数が多くなる。例
えば、極細線として多用されるポリウレタン銅線の2UEW
ならば、通常４乃至６回の塗布にて所定の皮膜厚を得ら
れるが、絶縁層の厚い1UEWから0UEWともなれば、10から
20回の塗布回数でないと、外観のよい皮膜厚を得ること
ができなくなる。付着の悪い他の品種の絶縁ワニス２で
は尚更である。

【０００７】更には、塗布回数が多くなると、皮膜が真
円とならずに偏平や偏肉状に形成されやすくなったり、
当然、断線する度合いも増えてくる。断線すれば、隣を
走行中の細線１をも断線させてしまうし、また、その細
線１が吸収していた熱量が余ることになるから、焼付炉
内４の熱量バランスが崩れ、他の走行中の細線１を過熱
状態とし、絶縁層の電気特性に悪影響を与えることにな
る。その上、当然ながら塗布回数が多い分だけ、元に修
復する作業には多くの労を要することになる。

【０００８】これらのことは、焼付機の炉口幅が決まっ
ているから、同一焼付機にて皮膜の薄い細線１を製造す
るときと、皮膜の厚い細線１を製造するときとでは、皮
膜の薄い細線１を製造するときよりも頭数を減じなけれ
ばならなくなり、その分コスト高となることを意味す
る。このことを、例として導体径0.04mmのポリウレタン
銅線である2UEWと1UEWとを１回当たりの皮膜厚さで比較
してみると分かりやすい。次表は、この程度のサイズの
ものを、外観のよいものとして製造する場合の、平均的
な塗布回数とした従来例を示したものである。この表を
見ると、1UEWは仕上外径は太いけれども、１回当たりの
皮膜の厚さが2UEWの半分程しか形成させていないためも
あって、2UEWの２倍半の塗布回数を必要としている。

【０００９】

【表１】

【００１０】ここで考えるに、同一の絶縁ワニスを用い
ている以上、塗布１回当たりの皮膜の厚さを2UEW並みに
厚くしても、得られる１回当たりの絶縁皮膜の電気特性
は同じ程度となる筈である。すなわち、外観不良となら
ないようにさえすれば、厚皮膜の極細線でも１回当たり
の皮膜の厚さを2UEW並みにでき、結果として従来よりも
塗布回数を減じて、その分頭数を増加させることができ
る筈である。この発明は、このコスト低減策と併せて、
前記した塗れむらや、ブツ・ギラなどの外観不良の解消
をも図ることを目的としてなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】先ず、この発明の絶縁ワ
ニス塗布方法について、図２に基づき説明する。細線１
に絶縁ワニス２を塗布した後に、ワニス絞り用フエルト
部３を経て焼付炉内４を通過させ、これを反復繰り返し
て所望の厚さの絶縁層を形成させる従来のエナメル細線
の製造方法において、その製造装置に、絶縁ワニス２を
塗布された細線１が通過するワニス絞り用フエルト部３
を、通過方向に少なくとも２箇所以上配置したものとし
ておく。

【００１２】そして、細線１が走行中は、これら全ての
ワニス絞り用フエルト部３のフエルトが、使用している
絶縁ワニス２が走行中の細線１に供給されることによっ
て、常にその絶縁ワニス２により一定状態に浸潤してい
るようにすることを特徴とするエナメル細線の絶縁ワニ
ス塗布方法である。

【００１３】このワニス絞り用フエルト部３のフエルト
の浸潤性の保持手段については、特定する必要はなく、
配置した焼付炉内４に最も近い側のワニス絞り用フエル
ト部３（以下最後のワニス絞り用フエルト部という）の
フエルトまでが、常に一定状態に浸潤しているように、
コーターロール７側の絞り用フエルト部３（以下第１の
絞り用フエルト部という）に入る細線１へ絶縁ワニス２
を供給できればよい。すなわち、図示省略したが、コー
ターロール７を用いずに、微定量供給ポンプを採用し
て、直接に第１のワニス絞り用フエルト部３へ絶縁ワニ
ス２を供給する方法でもよいし、図示したようなコータ
ーロール７の回転にて供給する方法でもよい。後者の方
が供給量を調整しやすく一般的である。

【００１４】次に、この発明の絶縁ワニス塗布装置につ
いて、図１と図２にて説明する。細線１に絶縁ワニス２
を塗布した後に、ワニス絞り用フエルト部３を経て焼付
炉内４を通過させ、これを反復繰り返して所望の厚さの
絶縁層を形成させるエナメル細線の製造装置において、
絶縁ワニス２を塗布された細線１が通過するワニス絞り
用フエルト部３を、通過方向に少なくとも２箇所以上設
けたことを特徴とするエナメル細線の絶縁ワニス塗布装
置とする。上記にて、ワニス絞り用フエルト部３を２箇
所以上設けるとしたが、炉温の影響や前段の絞り具合
で、３箇所目までを一定状態の浸潤性で長期間保持する
ことは難しいから、３箇所以上の場合では注意を要す
る。

【００１５】なお、ワニス絞り用フエルト部３のフエル
トを、通常多用されているような長方形状としたものを
２枚合わせとしたものと、図５に示すように１枚の長方
形状のフエルトを、フエルトの厚みの中程まで細線１の
走行方向に必要本数の切込み線10を入れて、その中に細
線１が挟まれて走行するようにしたものとの組合せとし
たものとするもよい。この場合、通常の２枚合わせのも
のを第１の絞り用フエルト部とし、切込み線10を入れた
ものを第２の絞り用フエルト部としてもよいし、その逆
でもよい。

【００１６】

【作用】ここでは、絶縁ワニス２の供給手段として図示
のようなコーターロール７を採用し、ワニス絞り用フエ
ルト部３も２箇所のものとして説明する。先ず、全ての
ワニス絞り用フエルト部３のフエルトを、予め使用する
絶縁ワニス２に浸した後、それらを所定の位置にセツト
して、焼付機を稼働させる。各フエルトの浸潤度合い
は、当然ながらコーターロール７から細線１への供給量
と、細線１が焼付炉内へ持ち去る量とのバランスにて一
定化するように、コーターロール７の周速を微調整す
る。

【００１７】この発明の作用は、細線１に供給された絶
縁ワニス２が、次のような経緯を経るものと考えられ
る。１）コーターロール７により細線１に供給する絶縁ワニ
ス２は、コーターロール７と接触する細線１の表面のみ
に付着し、全周面には付着し難い。特に、上面部には着
き難いし、重力にて下方に流れながら第１のワニス絞り
用フエルト部３へと向かう。２）第１のワニス絞り用フエルト部３の通過過程で、上
下のフエルトに挟まれて細線１の上面部にも付着するよ
うに均される。３）第１のワニス絞り用フエルト部３から空気中に出
て、均された絶縁ワニス２は、重力や表面張力にて細線
１の表面に対する塗れが平均化されながら、第２のワニ
ス絞り用フエルト部３へと向かう。４）第２のワニス絞り用フエルト部３のここで、再び付
着した絶縁ワニス２はフエルトにて細線１の表面に挟圧
されて、一層均一化され確かな付着となる。５）第２のワニス絞り用フエルト部３から空気中に出
て、焼付炉内４へと進む。

【００１８】上記にて、１）から３）までは、従来と同
じであり、従来は３）を出て直ちに焼付炉内４へと進ん
で皮膜が形成されていた。この発明では、第１のワニス
絞り用フエルト部３とは間隔を置いた第２のワニス絞り
用フエルト部３があって、ここで一層塗れが均一化され
るのである。このことは、上手なペンキ職人が、刷毛で
塗料を伸ばしては上塗りするペンキ塗りと似ている。な
お、１回当たりの塗布量すなわち皮膜厚を増やしたいな
ら、予めコーターロール７の周速を、相応に速めておけ
ばよい。そうすれば、多くの絶縁ワニス２が細線１に供
給されるから、塗布１回当たりの皮膜厚も大となる。

【００１９】

【実施例】導体径0.04mmの銅線について、1UEWを製造す
べく、図１に示したようなコーターロール７の直径を50
mm、ワニス絞り用フエルト部３は２箇所のものとし、全
てのワニス絞り用フエルト部３のフエルト（丸新フェル
ト紡織株式会社製）を、厚さ３mm、細線１の通過する幅
を20mm、塗布回数を５mm毎の８回にて錘板の重さを30g
とし、第１のワニス絞り用フエルト部３と第２のワニス
絞り用フエルト部３との間隔を40mmとする塗装装置とし
た。これに、絶縁ワニス２ WD4303Bの不揮発分26％もの
（日立化成株式会社製）を粘度0.6dPa・s 程度として用
い、焼付条件は焼付炉内４温度を入口部 280℃、出口部
340℃にて、線速を毎分 300ｍとして製造した。また、
同一の製造装置、同一の絶縁ワニス２、同一の焼付条件
で製造した15回塗布の従来例との比較を、塗布１回当た
りの皮膜厚さなどについて表２に示す。

【００２０】

【表２】

【００２１】上表から、コーターロールの周速度を20％
程高めるだけで、塗布１回当たりの皮膜厚さが２倍近く
なって、塗布回数がほぼ半減することが分かる。これ
は、表１に見たように、１回当たりの皮膜厚さが2UEW並
みの0.000833mmと同じようなものである。このことは、
形成される絶縁皮膜が2UEWと同じで、塗布回数を減じて
も電気特性上に問題ないことを意味している。次表にそ
の検査結果を比較して示す。表３及び表４の試料数は、
ボビン数にして各50個の結果である。そして、表３の数
値は平均値のみを、表４はバラツキの程度を示した。な
お、絶縁破壊電圧はシリンダー法を、パルス絶縁耐電圧
は周波数 15.75Hz、電圧900Vで破壊するまでの時間で示
し、他の検査項目はＪＩＳに準じた。また、規格値の記
載を省略したが、比較的低い実施例の値でも、遙に規格
値を超えている。

【００２２】

【表３】

【００２３】

【表４】

【００２４】表３によると、電圧関係項目については、
これら平均値がいずれも従来例の方が実施例よりも優れ
た値を示しているが、そのバラツキを表４に見ると、実
施例の方がいずれも小さいことが分かる。特に、絶縁皮
膜の寸法のバラツキは、明らかに小さなものとなってい
る。そこで、前述したように、塗布回数１回当たりの2U
EW製造のときと、同じ位の塗布厚さを得ることに関し、
絶縁破壊電圧についてその塗布回数１回当たりの絶縁破
壊電圧の平均値を改めて比較してみる。2UEW0.04mmと併
記して表５に示すが、実施例は2UEWに近い値で、より優
れた値を示し、従来例は実施例の半分程度と低い値しか
ないことが分かる。

【００２５】

【表５】

【００２６】説明を図面に戻して、前出の錘板９の重さ
は、製造する線径によって異にするが、実施例のサイズ
前後では、塗布１回当たり４ｇ程度の金属板でよい。ま
た、第１のワニス絞り用フエルト部３と第２のワニス絞
り用フエルト部３との間隔をあまり長くすると、第２の
ワニス絞り用フエルト部３のフエルトの浸潤性が損なわ
れるおそれがあるので注意を要する。さりとて、間隔が
短過ぎると線速が速いためか、効果が小さかった。その
上、各フエルトの細線１の通過する長さを短くし、各ワ
ニス絞り用フエルト部３間の間隔をも短くして、第３以
上のワニス絞り用フエルト部３を設けてもよいことは言
うまでもない。

【００２７】なお、上記実施例よりも太い線径の結果
も、ほぼ同様な効果を得られたので記載は省略する。ま
た、データの掲載を省略したが、第１のワニス絞り用フ
エルト部３のみの従来法であって、その細線１の通過す
るフエルト幅を従来長の２倍から３倍と、大幅に長くし
ても、この発明にて奏するような効果は得られなかっ
た。

【００２８】エナメル線の品種は、その絶縁ワニス２の
種類で異にしている。そして、その絶縁ワニス２の種類
によって、焼付工程における細線１への塗布の容易さ、
塗れやすさにも当然違いがある。例えば、アウトガスの
発生を抑えた特殊なポリウレタンワニスなどの中には、
ワニスの流れが悪く、塗れむらや偏平・偏肉が発生しや
すいものがある。前記したごとく、塗れむらは、部分的
に皮膜の薄い所を生ずるものであり、それも細線１の或
る長さにわたって全周が薄くなるのではなく、周面の一
部分が短い長さでしかも或る広さをもって発生する。当
然その場所は電気特性を満足し得ない箇所となりがちだ
から、その発生箇所を特定することが難しいだけに、至
極厄介なものである。

【００２９】発明者は、この種エナメル線の0.03乃至0.
07を製造して、従来法のそれと長さ方向にわたって丹念
に塗れむらの発生箇所数を調査した。調査方法は、ピン
ホール検査、水中絶縁破壊電圧にて発生箇所を選定し、
電子顕微鏡にて塗れむらを特定した。その結果、発生箇
所数は明らかに減少したし、発生しても、その大きさ自
体が小さなものとなった。

【００３０】なお、この種エナメル線の0.10mm以上のサ
イズでは、従来、偏平が 0.002乃至0.004mm程度生じが
ちであったが、前記した1UEW0.04mmと同様なこの発明の
塗布方法によると、偏平の発生そのものが減少したし、
たとえ偏平となっても 0.001mm乃至 0.002mm内と縮小安
定した。

【００３１】フエルトの形状は、その使用上から必然的
に長方形となる。そして、細線１に対して第１のワニス
絞り用フエルト部３の挟持が上下方向からであるから、
少しでも真円に塗布したいことから、第２のワニス絞り
用フエルト部３の挟持方向を前段とは変えてやりたい。
その手段として、図４に示すように、相対する断面が鋸
刃状のものとした２枚の錘板11を用い、その間に細く裁
断した２枚のフエルト12を挟着させ、挟持方向を交互に
45度に変えたものが考えられる。しかし、図４は拡大し
て描いたものであって、実際にはもつと小さくする必要
があることから、非常に扱い難く実用的ではないと思わ
れる。

【００３２】そこで、図５に示すように、厚めのフエル
トの一面から平行線状の切込み線10を途中まで入れて、
この切込み線10内に細線１を通すようにするもよい。た
だし、上記した0.04mmのように細いものは、切込み線10
内への挿通や当該フエルトの交換の際は、その長繊維が
邪魔して面倒であり実用的ではないが、0.10mm程度以上
のサイズならば可能である。なお、このフエルトとの組
合せにて実施したところ、前記実施例と同様な効果はあ
ったが、より以上の特記すべき効果は得られなかった。

【００３３】

【発明の効果】横型焼付機におけるワニス絞り用フエル
ト部３を、細線１の通過方向に増やすだけの至極簡単安
価な装置で、重欠点である塗れむらや、偏肉・偏平、そ
して仕上外径のバラツキの減少、更にはブツ・ギラなど
の外観不良をも減少できる。また、塗布回数を少なくで
きるから、焼付機における頭数を増やし得て、焼付工程
でのコストを大幅に下げ得るし、断線する度合いが少な
く、断線しても他の走行中の細線１に与える悪影響も小
さくなり、その修復作業も容易となるなど、工業的に大
変有益な発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の斜視図である。

【図２】この発明の実施例にて、要部のみを示した一部
断面の説明用側面図である。

【図３】従来例にて、要部のみを示した一部断面の説明
用側面図である。

【図４】この発明に使用するワニス絞り用フエルト部の
一実施例にて正面図である。

【図５】この発明のワニス絞り用フエルト部に使用する
フエルトの一実施例にて斜視図である。

【符号の説明】

１細線２絶縁ワニス３ワニス絞り用フエルト部４焼付炉内７コーターロール 10 切込み線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｂ 7/02 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】細線(1) に絶縁ワニス(2) を塗布した後
に、ワニス絞り用フエルト部(3) を経て焼付炉内(4) を
通過させ、これを反復繰り返して所望の厚さの絶縁層を
形成させるエナメル細線の製造方法において、絶縁ワニ
ス(2) を塗布された細線(1) が通過するワニス絞り用フ
エルト部(3) を、通過方向に少なくとも２箇所以上設
け、かつ、上記細線(1) が走行中は、当該全ワニス絞り
用フエルト部(3) のフエルトが、上記絶縁ワニス(2) が
走行中の上記細線(1) に供給されることによって、常に
該絶縁ワニス(2) により一定状態に浸潤していることを
特徴とするエナメル細線の絶縁ワニス塗布方法。
【請求項２】細線(1) に絶縁ワニス(2) を塗布した後
に、ワニス絞り用フエルト部(3) を経て焼付炉内(4) を
通過させ、これを反復繰り返して所望の厚さの絶縁層を
形成させるエナメル細線の製造装置において、絶縁ワニ
ス(2) を塗布された細線(1) が通過するワニス絞り用フ
エルト部(3) を、通過方向に少なくとも２個所以上設け
たことを特徴とするエナメル細線の絶縁ワニス塗布装
置。
【請求項３】ワニス絞り用フエルト部(3) のフエルト
を、長方形状を２枚合わせとしたものと、１枚の長方形
状のフエルトを細線(1) の走行方向に切込み線(10)を入
れて、その中に細線(1) が挟まれて走行するようにした
ものとの組合せとした請求項２記載のエナメル細線の絶
縁ワニス塗布装置。