JPH10155229A - 油浸紙電力ケーブル絶縁体の製造装置 - Google Patents

油浸紙電力ケーブル絶縁体の製造装置

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JPH10155229A
JPH10155229A JP8312125A JP31212596A JPH10155229A JP H10155229 A JPH10155229 A JP H10155229A JP 8312125 A JP8312125 A JP 8312125A JP 31212596 A JP31212596 A JP 31212596A JP H10155229 A JPH10155229 A JP H10155229A
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隆明 松浦
Hiroyuki Ito
浩之 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油浸紙電力ケーブル絶縁体の巻き付けを作業
負荷およびコストを低減できかつ油浸紙の巻き付けピッ
チを精度良く調整できる油浸紙電力ケーブルの製造装置
を提供する。 【解決手段】 前記接続部12を一定位置に保持した状
態で、絶縁テープ10をパッド18から巻き出しながら
前記接続部12周囲にパッド18を遊星運動させて前記
接続部12に絶縁テープ10を巻き付けるヘッド機20
を有し、該ヘッド機20を前記接続部12の長手方向に
沿って往動・復動させる駆動機構22と、前記駆動機構
22および前記巻き付けヘッド機20を作動制御して、
前記接続部12外周面に前記長手方向に連続して絶縁テ
ープ10を巻き付ける巻き付け動作制御機24とを備
え、動作制御機24は、前記巻き付けヘッド機20の前
記進行速度とパッドの遊星運動回転速度との比率を一定
に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油浸紙電力ケーブ
ル(OFケーブル、POFケーブル、ソリッドケーブ
ル)の工場接続(FJ)、同径接続、修理接続(RJ)
の絶縁体を紙層を有する油浸紙の絶縁テープによる製造
に関するもので、絶縁体を形成する絶縁テープの巻き付
けピッチの精度を向上させる油浸紙電力ケーブル絶縁体
の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、OFケーブル、POFケーブル、
ソリッドケーブルなど、油浸紙絶縁テープで絶縁体が形
成された油浸紙電力ケーブルを製造する際は、図7に示
すように、ケーブルコアaを送り出し装置bから送り出
しながら紙巻き機cの回転する紙巻きヘッドdの中を走
行させて、絶縁紙eをケーブルコアa周面に巻き付けて
行く。このようにして絶縁体を形成した後にケーブルコ
アaを巻き取り装置fで巻き取って行く。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術では、ケーブルコアaを送り出し装置bと巻き
取り装置fにセットした状態でケーブルコアaを走行さ
せながら絶縁紙eを巻く構造になっており、このため、
ケーブルコアaを動かせない状況下では、絶縁紙の巻き
付けができなかった。
【0004】このような状態での絶縁紙を巻き付けに
は、工場内で接続を行う工場接続(FJ)、接続部をケ
ーブルと同径に形成する同径接続、さらには、電力ケー
ブルの故障箇所を適正なケーブルにつなぎ変える修理接
続(RJ)があり、この状態での絶縁体製造は、人手に
より行われているのが通常であった。
【0005】ここで、海底ケーブルの布設などにおい
て、通常電力ケーブルをドラムに巻いた状態で出荷し
て、布設現場で接続していた。このように出荷される電
力ケーブルは巻き取り装置の能力により決まった長さで
ある。しかるに、極力現地での接続作業を少なくするた
め、工場内でドラムに巻かれた油浸紙電力ケーブル同士
を接続して出荷することが必要になった。この場合に、
電力ケーブル同士を接続するのは、電力ケーブルの巻き
取りができない状況下であるので、前述したケーブルコ
アaを動かせない状況下である。
【0006】したがって、絶縁体の形成のために行う油
浸紙絶縁テープの巻き付けは上記のように人手によるた
め、油浸紙の巻き付けピッチは一定範囲内に収めること
が困難であり、熟練を要していた。よって、上記の油浸
紙の巻き付けは作業負荷が高くかつコストが高いという
問題点があった。
【0007】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたものであって、油浸紙電力ケーブル絶縁体の
巻き付けを作業負荷およびコストを低減できかつ油浸紙
の巻き付けピッチを精度良く一定にできる装置を提供す
ることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため次の構成を有する。請求項1の発明は、紙層
を有する油浸紙の絶縁テープを電力ケーブルコアまたは
電力ケーブル同士の接続部に巻き付けて絶縁体を製造す
る装置であって、前記絶縁体製造装置は、前記ケーブル
の目標箇所を一定位置に保持する保持手段と、絶縁テー
プをパッドから巻き出しながら前記目標箇所周囲にパッ
ドを遊星運動させて前記目標箇所に絶縁テープを巻き付
けるテープ巻き付け手段と、前記巻き付け手段を前記ケ
ーブルの長手方向に沿って進行させる駆動手段と、前記
駆動手段および前記巻き付け手段を作動させて、前記目
標箇所外周面に前記長手方向に連続して絶縁テープを巻
き付ける巻き付け動作制御手段とを備え、前記巻き付け
動作制御手段は、前記巻き付け手段の前記進行速度とパ
ッドの遊星運動回転速度との比率を一定に保つものであ
ることを特徴とする油浸紙電力ケーブル絶縁体の製造装
置である。
【0009】請求項2の発明は、前記駆動手段の立ち上
がり時間と、巻き付け手段の回転立ち上がり時間とに差
がないものであることを特徴とする請求項1に記載の油
浸紙電力ケーブル絶縁体の製造装置である。
【0010】請求項1の発明によれば、電力ケーブルの
油浸紙絶縁テープを巻き付けようとする目標箇所(工場
接続(FJ)、同径接続、修理接続(RJ)で絶縁テー
プを巻き付ける箇所)を一定位置に保持手段で保持した
状態で、絶縁テープをパッドから巻き出しながら前記目
標箇所周囲にパッドを遊星運動させて前記目標箇所に絶
縁テープを巻き付けながら、前記巻き付け手段を前記ケ
ーブルの長手方向に沿って進行させることにより、前記
目標箇所外周面に前記長手方向に連続して絶縁テープを
巻き付ける。
【0011】したがって、工場接続(FJ)、同径接
続、修理接続(RJ)の絶縁体製造において、一定位置
に固定された電力ケーブルの適宜の目標箇所に油浸紙層
を含む絶縁テープを巻き付けることができる。
【0012】これに対して、油浸紙テープで電力ケーブ
ル(例えばOFケーブル)の絶縁体を形成する工場内製
造ラインにおいての油浸紙巻き機では、それぞれ巻き付
けヘッドが固定されており、1つのヘッドに1層分のパ
ッドが載っている。このため、紙の重なりについては1
ヘッドの各パッドの紙の送り出し位置関係で決まり、各
ヘッド間での同期については、問題にならない。
【0013】しかしながら、本発明の絶縁体製造装置に
おいては、テープ巻き付け機構(例えば巻き付けヘッド
機)は進行するものなので、走行に適した重量・大きさ
があり、それに絶縁体の1層分全てのパッドを準備・装
備することは、困難である。従って、当該1層の絶縁テ
ープを巻くために、巻き付け手段が複数回に渡り走行す
る必要がある。このように同じ層の絶縁テープを巻く場
合に、絶縁体に所要の絶縁性能を得るためには、巻き付
けピッチを一定範囲内に収める必要がある。よって、本
発明のテープ巻き付け手段において、テープ巻き付けピ
ッチを一定範囲内に収めるべく、巻き付け動作制御手段
は、前記巻き付け手段の前記進行速度とパッドの遊星運
動回転速度との比率を一定に保つようにしている。以下
に、巻き付けピッチを一定にする設定を説明する。
【0014】〔紙巻きピッチ・ギャップ〕工場の紙巻き
工程・ケーブル絶縁紙構成においては、紙巻き角度が一
定となる様に、ケーブルコア径(紙巻き下径)に応じて
紙幅を決定している。以下に、FJ(工場接続)での機
械巻き時の、ピッチ・ギャップの考え方について示す。
【0015】(1)ピッチ計算値 紙巻き下径D、紙幅wはケーブル構造(絶縁紙構成)に
よりすでに、決まった値である。また、ギャップgも通
常規定されている。図1に紙巻きの円周方向展開図を示
す。図中θは紙巻き角度である。上記の関係から、任意
の紙巻き下径D、紙幅wに対するピッチPは、以下の式
による。
【0016】 cosθ=(w+g)/P (1) sinθ=(w+g)/πD (2) 従って、下径D、紙幅w、ギャップgからピッチPは、 P=(w+g)/{1−(w+g)2/(πD)21/2 (3) θ=tan-1(P/πD) (4)
【0017】(2)紙巻き機に必要な設定値 まず、ケーブルの絶縁紙構成から上記(3) (4)式より、
各層毎にピッチPを計算で求める。 ・紙巻き下径D ・紙幅w ・ギャップ目標値g (ギャップは公差の中央の値を用いる) ↓ ・ピッチP、紙巻き角度θ(設定項目)
【0018】(巻き付け装置への設定方法) ・ピッチPは、巻き付け装置の設定機器(タッチパネル
など)から入力する。(各層毎に設定) ・紙巻き角度θは、パッドの角度調整(最初に設定後は
固定)に行う。
【0019】(3)巻き付け装置のピッチの取り方 油浸紙絶縁テープ巻きは、テープ巻き付け手段(巻き付
けヘッド機)がパッドを遊星運動回転させながら自走す
ることにより、ケーブルに該絶縁テープを巻く。このと
き、油浸紙テープ巻きのピッチは、巻き付け機における
パッドの回転速度と自走速度の比率により決まる。
【0020】上記比率は種々に決めることができるが、
製造装置の一例としては以下の比率で決めることができ
る。 自走用モーター 回転数 N1 (rpm) ↓ 減速比α1 ↓ 自走スピードVh (mm/min)
【0021】 ヘッド回転用モーターの回転数N2 (rpm) ↓ 減速比α2 ↓ ヘッド回転数 Nh (rpm)
【0022】ヘッドの自走速度Vh、回転速度Nhと紙巻
きピッチPの関係は、次の(5)、(6)式になる。 P=Vh/Nh (mm) (5) N2/N1=45.3958/P (6) つまり、両者の比率を一定に保てば、ピッチPは常に一
定に保たれる。
【0023】テープ巻き付け手段の回転モータと駆動手
段の駆動モータの両者のモーターの同期は、巻き付け動
作制御手段で例えば駆動用モータの回転数を検出して巻
き付け手段回転用モーターの回転数を制御する方式を採
用して、各々のモーターの回転数の比率が常に一定にす
ればよいものである。
【0024】なお、以下の点に留意することにより、ピ
ッチの乱れ等を確実に防止できる。 ・両者のモーターの立ち上がり時間に差がないこと。 ・両者のモーターに対する負荷が著しく異ならないこ
と。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図2〜図9は、本発明の実
施形態に係る電力ケーブルの絶縁テープ巻き付け装置の
説明図である。図2は該装置の全体側面図、図3は絶縁
テープ10巻き付け説明図、図4は側面視の絶縁テープ
10の巻き付け説明図、図5は接続部12の断面説明図
である。
【0026】この巻き付け装置は、油浸紙を含む絶縁テ
ープで絶縁体が形成されているOFケーブルを出荷前に
工場において接続する(FJ)装置であって、紙層を有
する油浸の絶縁テープ10を電力ケーブル接続部12に
巻き付けて多層の接続部絶縁体14を製造する装置であ
る。
【0027】そして、前記巻き付け装置は、前記接続部
12を一定位置に保持する接続部保持機(接続部保持部
に相当)16と、絶縁テープ10をパッド18から巻き
出しながら前記接続部12周囲にパッド18を遊星運動
させて前記接続部12に絶縁テープ10を巻き付ける巻
き付けヘッド機(テープ巻き付け手段に相当)20と、
前記巻き付けヘッド機20を前記接続部の長手方向に沿
って進行(往動・復動)させる駆動機構22と、前記駆
動機構22および前記巻き付けヘッド機20を作動制御
して、前記接続部12外周面に前記長手方向に連続して
絶縁テープ10を巻き付ける巻き付け動作制御機24と
を備える。
【0028】図2に示すように、前記巻き付け装置は、
水平に設置された架台26にその長手方向に間隔を置い
て複数の接続部保持機16が配列・設置されており、接
続部保持機16が電力ケーブル接続部12の重量を支え
ることにより電力ケーブル接続部12は架台26上に載
置され保持される。
【0029】(接続部保持機16)接続部保持機16
は、載置板16aをシリンダー16bで上下動させるも
のである。
【0030】(巻き付けヘッド機20)巻き付けヘッド
機20は、ほぼ方形の金属フレーム20aを有して、絶
縁テープ10の巻き付け時に後面側に部分で箇所で絶縁
テープ10を巻き付け機構が設けられる。パッドホルダ
ー18aに回動可能に軸支されており、パッドホルダー
18aはパッドブラケット18bを介して回転ディスク
28に固定される。パッドフラケット18bには、図6
に詳細を示すようにダンサロール30が揺動可能に取り
付けられており、このダンサロール30を介して絶縁テ
ープ10が目的とする電力ケーブル接続部12に向けて
巻き出されるようになっている。
【0031】ここで、前記各パッド18,18のパッド
ブラケット18b,18bは、パッド18,18からの
テープ送り出し角度を自由に設定可能に設けられる。
【0032】前記回転ディスク28は、一部(原位置で
は図3に示すように下部)が電力ケーブル接続部12を
通らせるように切り欠かれているほぼ「C」字形状の環
状の板材であると共に、巻き付けヘッド機20のフレー
ム20aから筒状に突出したガイド部20bの外周面に
転接するローラ28aが固定されており、このローラ2
8aにより前記ディスク28はフレーム20aに回転可
能に設けられる。また、前記回転ディスク28のフレー
ム20a側には、ほぼ同径に環状のギア32が該ディス
ク28に固定して設けられると共に、図3に示すよう
に、フレーム20aの側面部にモータおよびギア34a
からなる回転駆動機構34が設けられており、前記環状
ギア32が前記ギア34aに噛み合って回転駆動するこ
とにより、前記回転ディスク28が回転する。
【0033】また、前記回転駆動機構34は、絶縁テー
プ10の巻き始めにおける巻き付けヘッド機20の進行
開始位置が一定の条件下で、パッド回転ディスク28の
回転開始角度は、パッド18に所望する角度が設定でき
るように構成される。すなわち、回転駆動機構34は例
えば回転角を正確かつ自由に制御可能なサーボモータが
原動機となっており、設定された絶縁テープの重なりが
得られるように、回転開始始動時の角度を設定できるよ
うに構成される。なお、回転ディスク28および各パッ
ド18を覆ってカバー20dが設けられており、このカ
バー20dにより、絶縁テープ10巻付時にパッド18
から振り出された絶縁油が飛散しないようにしている。
【0034】前記巻き付けヘッド機20の下部には、巻
き付けヘッド機20を架台26上で往復移動させるため
の、リニアガイドが設けられており、このリニアガイド
は、前記架台26上面部に固定されたリニアガイドレー
ルに摺動自在に係合している。巻き付けヘッド機20の
駆動機構22は、ガイドレールに平行な架台に固定され
たラックギアーに噛み合って巻き付けヘッド機20が進
行するようになっている。
【0035】絶縁テープ10の送り出しは、図3に示す
ように、一組のS巻き用のパッド18s1,18s2と
一組のZ巻き用のパッド18z1,18z2とからそれ
ぞれのダンサロール30を介して行われており、各パッ
ド18には適宜の回転抵抗が加えられていると共にダン
サロール30にはスプリング38によりテンションが調
整されて絶縁テープ10の巻き弛みがないように構成さ
れている。
【0036】なお、詳細は図示しないが、シーケンス制
御装置あるいはプログラマブルコントローラからなる巻
き付け動作制御機24により、巻き付けヘッド機20の
絶縁テープ10巻き付けおよび駆動機構22の制御が行
われる。
【0037】次に、実施形態に係る絶縁テープ巻き付け
装置における作動を説明する。電力ケーブル接続部12
への絶縁テープ10の巻き付け前に、巻き付けヘッド機
20の角度調整用つまみを回転させてパッドブラケッ
ト、パッドホルダーの軸角度を目標とする紙巻きピッチ
に応じて調整する。調整後にては同一層の絶縁テープ1
0を巻き付ける間は角度調整部18cは固定する。
【0038】まず、電力ケーブル接続部12を架台26
上の接続部保持機16に載置して水平位置に保持する。
電力ケーブル接続部12はその自重で一定位置に安定す
る。そして、図2に示すように、電力ケーブル接続部1
2を保持した状態で架台26に巻き付けヘッド機20を
設定する。同時に接続する各電力ケーブルの接続部12
側端部では、電力ケーブルの絶縁体を巻き取っておく。
ただし、絶縁テープ10の口出しとの関連である程度巻
き出せる状態にしておく。
【0039】巻き付けヘッド機20のパッド18からダ
ンサロール30を通して絶縁テープ10を口出ししてお
く。そして、絶縁テープ10の口出しを電力ケーブル接
続側端部の絶縁体と重ね合わせる処理を施す。その後、
巻き付け動作制御機24により、回転ディスクを28を
回転させかつ巻き付けヘッド機20を進行(往動)させ
る。この場合には、巻き付け制御機24は、上記の絶縁
テープ10の巻き付けに際しては、前述した(5)、(6)式
に基づき前記巻き付けヘッド機20の前記進行速度とパ
ッド18の遊星運動回転速度との比率を一定に保つよう
に制御する。
【0040】これにより、絶縁テープ10をパッド18
から巻き出して前記電力ケーブル接続部12周囲にパッ
ド18を遊星運動させて前記電力ケーブル接続部12に
絶縁テープ10を巻き付けながら、前記巻き付けヘッド
機20を前記電力ケーブル接続部12の長手方向に沿っ
て進行させることにより、前記電力ケーブル接続部12
外周面に前記長手方向に連続して一定の設定ピッチで絶
縁テープ10を巻き付ける。なお、巻付時の絶縁テープ
10には絶縁油を適宜に漬けておき必要に応じて補給す
る。
【0041】上記のように一回目の絶縁テープ10の巻
き付けが終了したら、絶縁テープ10終端を電力ケーブ
ル絶縁体と段付きのないように重ねる処理を施す。この
重ね処理は、重なりを一定に保つために、巻き始めはス
テッピングの内側(導体接続部側)からとする。そし
て、絶縁テープ10を巻き出さない状態のまま巻き付け
ヘッド機20を基点に戻し(復動させ)、次の回の絶縁
テープ10の巻き付けを行う。
【0042】絶縁体の1層の中では、各絶縁テープ10
の間で重なりを一定に保つ必要があることから、巻き付
けヘッド機20走行開始位置は、一定にする。また、層
が替わるときには、再び角度調整部18cの調整用つま
み18dを回してパッドホルダー18aの角度を設定し
目標の巻き付けピッチが得られるようにする。また、層
替わりでは、ヘッド走行開始位置を改める。
【0043】上記のように1層の絶縁層に形成のため
に、巻き出し用のパッド18s1,18s2から絶縁テ
ープ10を巻き出して所定回(例えば1層で16回)S
巻きを行ったならば、その後、Z巻き用のパッド18z
1,18z2から絶縁テープ10を巻き出して所定回
(1層で16回)Z巻きを行う。
【0044】以上のようにして、一定位置に固定された
電力ケーブルの適宜の接続部12に油浸紙層を含む絶縁
テープ10を精度良く巻き付けヘッド機20走行毎に絶
縁テープの重なりを精度良く制御して自動的に機械巻き
することができる。すなわち、図5には前記のようにし
て前記接続部絶縁体14が形成された電力ケーブル接続
部12を示している。図5に示すように、電力ケーブル
40接続端部ではその絶縁テープからなるケーブル絶縁
体41を適宜に取り去った状態(ケーブル内部半導電層
40a、外部半導電層40bも取り去る)で、導体42
同士を接続管44で接続してその周面を接続部内部半導
電層46で覆っており、前記巻き付け装置は、その接続
部内部半導電層46と絶縁体41の外周面に前記絶縁テ
ープ10を上記のように巻き付けて前記絶縁体14を製
造する。前記絶縁体を製造後の前記電力ケーブル接続部
12には、別のラインなどで外部半導電層あるいは外被
層を製造する。
【0045】ここで、図6に電力ケーブル接続部を、本
発明により巻き付けた場合の巻き付けピッチと重なりの
測定結果を示す。この場合、ピッチ設計値は44.0
(mm)重なり設計値は17.6(mm)であった。図
6から、ピッチ測定値は、設計値の±1mm程度の範囲
内に収まっており、制度良く巻き付いていることが分か
る。このことから本発明の効果が確認されるものであ
る。また、重なりについても、±3mm程度の範囲内に
収まっていることが分かり、この点でも効果的であるこ
とが理解される。
【0046】なお、上記実施形態では、絶縁テープ10
の巻き付け箇所を電力ケーブル接続部12にしていた
が、電力ケーブルの絶縁体の絶縁テープ10巻き付けに
同様に適用できることは明らかである。
【0047】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、油浸
紙電力ケーブルをケーブルコアの送られない状態で絶縁
紙を機械巻きできるようにして、作業負荷を減少できか
つ所定の絶縁電気的特性が得られてコストを低減できる
と共に、絶縁テープの巻き付けピッチを精度良く制御で
きる。また、油浸紙絶縁テープの工場接続や修理接続に
おいて、機械巻できるため人手が絶縁紙に触らないの
で、絶縁紙の電気的性能低下を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明する絶縁テープの重巻き付けピッ
チを説明する図である。
【図2】本発明の実施形態に係る電力ケーブルの絶縁テ
ープ巻き付け装置の説明図であってその全体側面図であ
る。
【図3】絶縁テープの巻き付け説明図である。
【図4】絶縁テープ巻き付け装置の側面視した絶縁テー
プの巻き付け説明図である。
【図5】電力ケーブル接続部の絶縁体の製造後の断面説
明図である。
【図6】本発明を実施した電力ケーブル絶縁体の製造装
置の測定結果説明図である。
【図7】従来の絶縁テープの巻き付け装置の説明図で、
(a)は全体図、(b)はヘッダ説明図である。
【符号の説明】
10 絶縁テープ 12 電力ケーブル接続部 14 接続部絶縁体 16 接続部保持機 18 パッド 18a パッドホルダー 18b パッドブラケット 18c 角度調整部 18d 角度調整用つまみ 20 巻き付けヘッド機 22 駆動機構 24 巻き付け動作制御機 28 回転ディスク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 紙層を有する油浸紙の絶縁テープを電力
    ケーブルコアまたは電力ケーブル同士の接続部に巻き付
    けて絶縁体を製造する装置であって、 前記絶縁体製造装置は、前記ケーブルの目標箇所を一定
    位置に保持する保持手段と、絶縁テープをパッドから巻
    き出しながら前記目標箇所周囲にパッドを遊星運動させ
    て前記目標箇所に絶縁テープを巻き付けるテープ巻き付
    け手段と、前記巻き付け手段を前記ケーブルの長手方向
    に沿って進行させる駆動手段と、前記駆動手段および前
    記巻き付け手段を作動させて、前記目標箇所外周面に前
    記長手方向に連続して絶縁テープを巻き付ける巻き付け
    動作制御手段とを備え、 前記巻き付け動作制御手段は、前記巻き付け手段の前記
    進行速度とパッドの遊星運動回転速度との比率を一定に
    保つものであることを特徴とする油浸紙電力ケーブル絶
    縁体の製造装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動手段の立ち上がり時間と、巻き
    付け手段の回転立ち上がり時間とに差がないものである
    ことを特徴とする請求項1に記載の油浸紙電力ケーブル
    絶縁体の製造装置。
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Cited By (1)

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