RS59087B1

RS59087B1 - Tehnika oblaganja žice

Info

Publication number: RS59087B1
Application number: RS20190677A
Authority: RS
Inventors: Filippo Gionata Diego Veglia; Piero Degasperi; Francesco Taiariol
Original assignee: Asterope Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-09-01
Publication date: 2019-09-30
Also published as: US20160074897A1; ES2813068T3; HUE049699T2; HUE043825T2; GB2530113B; EP3192081B1; US20200030839A1; EP3192081A1; WO2016038335A1; EP3518255B1; DK3192081T3; DK3518255T3; RS60683B1; SI3518255T1; EP3518255A1; SI3192081T1; GB2530113A; ES2729286T3; PL3192081T3; TR201907954T4

Description

Opis

Oblast pronalaska

[0001] Oblast ovog pronalaska je oblaganje žica. Preciznije, primeri izvođenja ovog pronalaska poboljšavaju poznate industrijske tehnike oblaganja žica izbegavanjem upotrebe rastvarača kao primarnog agensa za oblaganje žice.

Stanje tehnike

[0002] Postoje mnoge primene koje zahtevaju metalne žice sa plastičnom spoljnom oblogom. Obloga žice ima funkcionalnu svrhu. Na primer, plastična obloga može biti neophodna za električnu izolaciju žice. Takva obloga mora biti u stanju da podnese visoke temperature, što je potvrđeno u primenama poput elektromagneta, transformatora, motora i zvučnika. Drugi funkcionalni efekti oblaganja uključuju povećanje otpornosti žice na koroziju, a oblaganje takođe obezbeđuje sloj zaštite između žice i bilo kojih predmeta za koje je žica pričvršćena. Ova funkcionalnost može biti neophodna za primene poput žica za ograde, građevinarstva, poljoprivrede i pakovanja. Oblaganje se takođe može koristiti za spajanje žice sa bojom. Prednost ovog postupka jeste u tome što je jasno utvrđena svrha žice, poput različitih žica kućne utičnice ili žica povezanih na pozitivne ili negativne terminale baterija, ili karekteristike žica, poput otpornosti ili tipa.

[0003] Postupak oblaganja žice je važan deo proizvodnje. Industrijska proizvodnja obložene žice zahteva brzu i efikasnu proizvodnju velike količine obložene žice.

[0004] Tokom poznatih industrijskih postupaka za nanošenje plastične, odnosno polimerne, obloge na žicu polimer se prvo rastvara u rastvaraču. Polimer je polimerni materijal. Rastvor se nanosi na žicu kada se žica provuče kroz kalup za istiskivanje. Žica se zatim zagreva u peći, na temperaturi od 700°C ili višoj. Ovo dovodi do isparavanja rastvarača i ostavlja oblogu polimera na žici.

[0005] Iako je ovaj postupak industrijski standard, postoji više problema koji su sastavni deo ovog pristupa. Osim što je rastvarač skup, rastvarači koji se koriste za rastvaranje polimera su kancerogeni i veliki zagađivači. Stoga je neophodno u peći obraditi gasove koji se proizvode prilikom isparavanja rastvarača pre njihovog oslobađanja u atmosferu. Ovaj postupak takođe troši velike količine energije i troškovi su veliki. Poznati uređaji za istiskivanje su takođe ograničeni u pogledu tačnosti i ravnomernosti oblaganja. Žice stoga moraju više puta da se ponovo oblažu, obično 8 do 20 puta, višestrukim provlacima kroz uređaj za oblaganje na bazi rastvarača i peć kako bi se nanela obloga odgovarajuće debljine. Takođe je teško pauzirati ili zaustaviti postupak oblaganja kada se isti započne. Proizvođači stoga dugoročno moraju stalno da proizvode obloženu žicu. Ovaj postupak je takođe delikatan. Ako se zagrevanje obavi prebrzo, isparavanje rastvarača stvara mehure na žici i time se smanjuje kvalitet oblaganja.

[0006] Ne postoje poznate alternativne tehnike oblaganja žica koje su pogodne za industrijsku proizvodnju obložene žice.

[0007] Različite tehnike za oblaganje žica bez rastvarača su isprobavane za veoma niske nivoe proizvodnje.

[0008] Elektrostatičko oblaganje žice prahom je takođe isprobano. Međutim, ovo ima za posledicu neravnomerno oblaganje i može se primeniti samo na velikim četvrtastim metalnim delovima.

[0009] Poznate tehnike koje koriste toplo kupatilo za toplotom očvršćavajuće materijale, sa niskim sadržajem rastvarača, nisu se pokazale kao održiva alternativa gore opisanim tehnikama na bazi rastvarača. Nestabilnost smole predstavlja problem i nije poznato na koji način treba obložiti žicu sa dobrim tehničkim specifikacijama. Pokušaji upotrebe termoplastike su takođe imali za posledicu da su obloge previše debele, kao i to da je njihovu debljinu teško kontrolisati.

[0010] US4549421B opisuje uređaj i postupak pritiskanja žice radi smanjenja debljine. Provlačenjem žice kroz rezervoar rastopljenog termoplastičnog materijala žica se takođe oblaže. Međutim, opisana tehnika suštinski smanjuje prečnik žice zbog razlike u pritisku koji se stvara i ne može se koristiti samo za nanošenje jednog ili više slojeva obloge na žicu bez smanjenja prečnika žice. Opisana tehnika se takođe suočava sa gore navedenim problemima previše debelih obloga čiju je debljinu teško kontrolisati. Prema tome, opisana tehnika nije održiva za efektivnu industrijsku proizvodnju žice.

[0011] Prema tome, poznati procesi oblaganja žice se suočavaju sa više problema i nije poznato na koji način treba obezbediti industrijsku tehniku oblaganja žice koja ne koristi rastvarače kao primarni agens za oblaganje žice.

[0012] US 4505222 A prikazuje stanje tehnike.

US 4604918 A prikazuje stanje tehnike.

US 5358570 A prikazuje stanje tehnike.

US 4733630 A prikazuje stanje tehnike.

Kratak sadržaj pronalaska

[0013] Prema prvom aspektu pronalaska, obezbeđen je uređaj za oblaganje koji nanosi materijal za oblaganje na žicu prema zahtevu 1.

[0014] Poželjno je da bude obezbeđeno više grejnih elemenata oko kanala za ubrizgavanje koji bi bili izvedeni i koji bi radili tako da greju barem neke materijale za oblaganje u kanalu za ubrizgavanje, barem na prvu temperaturu, tako da barem neki materijali za oblaganje zagrejani barem na prvu temperaturu mogu da protiču duž kanala za ubrizgavanje.

[0015] Poželjno je da bude obezbeđeno više grejnih elemenata oko komore za oblaganje koji bi bili izvedeni i koji bi radili tako da greju barem neke materijale za oblaganje barem na drugu temperaturu, višu od prve temperature, u komori za oblaganje, tako da materijal za oblaganje ima pomenutu željenu viskoznost na drugoj temperaturi kako bi materijal za oblaganje mogao da se nanese na žicu.

Poželjno je da druga temperatura bude niža od toplotom očvršćavajuće temperature materijala za oblaganje.

Poželjno je da uređaj obuhvata pritiskač koji je konfigurisan tako da pritiska sadržaj kanala za ubrizgavanje i komore za oblaganje, pri čemu primenjeni pritisak dovodi do toga da materijal za oblaganje protiče niz kanal za ubrizgavanje. Poželjno je da kanal za ubrizgavanje obuhvata prvi cilindrični deo na prvom kraju kanala i drugi cilindrični deo na drugom kraju kanala, pri čemu je prečnik prvog cilindričnog dela veći od prečnika drugog cilindričnog dela.

Poželjno je da zapremina drugog cilindričnog dela bude manja od zapremine prvog cilindričnog dela. Poželjno je da više grejnih elemenata koji se nalaze oko kanala za ubrizgavanje budu izvedeni i da rade tako da zagrevaju sadržaj drugog cilindričnog dela na višu temperaturu od sadržaja prvog cilindričnog dela, ali na temperaturu nižu od druge temperature.

Poželjno je da pritiskač bude klip koji se kreće duž prvog cilindričnog dela kanala za ubrizgavanje.

[0016] Poželjno je da se žica kreće kroz komoru za oblaganje uzdužnom osom centralnog dela.

Poželjno je da uzdužna osa centralnog dela komore za oblaganje bude pod pravim uglom u odnosu na uzdužnu osu kanala za ubrizgavanje.

Poželjno je da mlaznica bude odvojiva od centralnog dela komore za oblaganje.

Poželjno je da prva temperatura bude u opsegu od 40°C do 120°C.

Poželjno je da više grejnih elemenata koji se nalaze oko kanala za ubrizgavanje budu izvedeni i da rade tako da zagrevaju sadržaj prvog cilindričnog dela na temperaturi u opsegu od 40°C do 80°C i sadržaj drugog cilindričnog dela na temperaturi u opsegu od 80°C do 120°C.

Poželjno je da druga temperatura bude u opsegu od 120°C do 220°C.

Poželjno je da se pritiskač kontroliše tako da pritisak u komori za oblaganje bude u opsegu od 5MPa do 100MPa.

Poželjno je da se pritiskač kontroliše tako da održava konstantan pritisak u komori za oblaganje kada uređaj za oblaganje nanosi sloj materijala za oblaganje na žicu.

[0017] Poželjno je da materijal za oblaganje bude toplotom očvršćavajući polimer, odnosno materijal za oblaganje koji obuhvata jedan ili više od poliester, mešavinu epoksidne smole i poliestera, poliesterimid, mešavinu poliesterimida i amidimida, polietilen, polietilenimin, poliuretan, poliamid, epoksidnu smolu, poliamid-imid, polivinil formal i toplotom očvršćavajuće aditive.

[0018] Prema drugom aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je sistem za oblaganje koji obuhvata uređaj za oblaganje prema prvom aspektu ovog pronalaska, peć, komoru za hlađenje i kontrolni sistem; pri čemu: uređaj za oblaganje je izveden tako da primi žicu i da nanosi sloj materijala za oblaganje, odnosno toplotom očvršćavajućeg materijala, na primljenu žicu; peć je izvedena tako da primi žicu iz uređaja za oblaganje i da zagreva žicu na temperaturu na kojoj očvršćava naneti materijal za oblaganje; komora za hlađenje je izvedena tako da primi žicu iz peći i da hladi žicu tako da žica na izlazu iz komore za hlađenje bude umotana ili povratnom spregom vraćena u uređaj za oblaganje radi nanošenja dodatnog sloja materijala za oblaganje; i kontrolni sistem je konfigurisan tako da kontroliše grejne elemente u uređaju za oblaganje, temperaturu peći i brzinu žice kroz uređaj za oblaganje, peć i komoru za hlađenje.

[0019] Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da se kontroliše pritisak koji primenjuje pritiskač uređaja za oblaganje.

[0020] Poželjno je da kontrolni sistem bude kontrolisan radi održavanja konstantnog pritiska u komori za oblaganje uređaja za oblaganje kada uređaj za oblaganje nanosi sloj materijala za oblaganje na žicu.

[0021] Poželjno je da kontrolni sistem bude izveden tako da prima informacije koje identifikuju tip žice koju treba obložiti i tip materijala za oblaganje koji treba koristiti; i da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da utvrđuje temperature pri kojima treba kontrolisati uređaj za oblaganje i peć i pritisak koji primenjuje pritiskač, u zavisnosti od primljene informacije.

[0022] Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da kontroliše prvu temperaturu u kontrolnom uređaju koja treba da bude u opsegu od 40°C do 120°C.

[0023] Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da kontroliše jedan ili više grejnih elemenata koji se nalaze oko kanala za ubrizgavanje radi zagrevanja sadržaja prvog cilindričnog dela na temperaturi u opsegu od 40°C do 80°C i sadržaj drugog cilindričnog dela na temperaturi u opsegu od 80°C do 120°C.

[0024] Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da kontroliše drugu temperaturu u kontrolnom uređaju koja treba da bude u opsegu od 120°C do 220°C.

Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da kontroliše pritiskač kako bi pritisak u komori za oblaganje bio u opsegu od 5MPa do 100MPa. Poželjno je da kontrolni sistem bude konfigurisan tako da kontroliše peć radi zagrevanja žice na temperaturi u opsegu od 300°C do 400°C.

Poželjno je da materijal za oblaganje bude toplotom očvršćavajući polimer, materijal za oblaganje koji obuhvata jedan ili više od poliester, poliesterimid, mešavinu poliesterimida i amidimida, mešavinu epoksidne smole i poliestera, mešavinu epoksidne smole i polietilena, polietilenimin, poliuretan, poliamid, poliamid-imid, polivinil formal i toplotom očvršćavajuće aditive.

[0025] Prema trećem aspektu ovog pronalaska, obezbeđen je postupak nanošenja materijala za oblaganje žice, koji obuhvata: obezbeđivanje fluidne putanje za kanalisanje toplotom očvršćavajućeg materijala za oblaganje; i progresivno podizanje temperature materijala za oblaganje dok se materijal za oblaganje kreće fluidnom putanjom, tako da materijal za oblaganje dostigne željenu viskoznost na kraju fluidne putanje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu, pri čemu fluidnu putanju obezbeđuje uređaj za oblaganje prema prvom aspektu ovog pronalaska.

[0026] Poželjno je da postupak prema trećem aspektu ovog pronalaska obuhvata; unos materijala za oblaganje, odnosno toplotom očvršćavajućeg materijala, u kanal za ubrizgavanje uređaja za oblaganje; zagrevanje materijala za oblaganje u kanal za ubrizgavanje na prvoj temperaturi tako da materijal za oblaganje ulazi u komoru za oblaganje uređaja za oblaganje; zagrevanje materijala za oblaganje u komori za oblaganje na drugoj temperaturi, višoj od prve temperature, tako da materijal za oblaganje dostigne odgovarajuću viskoznost pošto je nanet na žicu, pri čemu je druga temperatura niža od temperature na kojoj očvršćava toplotom očvršćavajući materijal; i unos žice kroz komoru za oblaganje uređaja za oblaganje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu.

[0027] Poželjno je da ovaj postupak obuhvata pritiskanje materijala za oblaganje u komori za oblaganje pre unosa žice kroz komoru za oblaganje; i održavanje pritiska tokom postupka oblaganja.

[0028] Poželjno je da prva temperatura u ovom postupku bude u opsegu od 40°C do 120°C.

[0029] Poželjno je da druga temperatura u ovom postupku bude u opsegu od 120°C do 220 °C.

[0030] Poželjno je da pritisak u komori za oblaganje u ovom postupku bude u opsegu od 5MPa do 100MPa.

[0031] Prema četvrtom aspektu ovog pronalaska, obezbeđeni su postupak u sistemu za oblaganje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu, postupak koji obuhvata ulazak žice kroz sistem za oblaganje prema drugom aspektu ovog pronalaska i postupak koji obuhvata nanošenje sloja toplotom očvršćavajućeg polimernog materijala na žicu unosom žice u sistem.

[0032] Poželjno je da ovaj postupak dalje obuhvata: utvrđivanje debljine obloge nanete na žicu koja je izašla iz komore za hlađenje sistema za oblaganje; i ponovni unos kroz sistem za oblaganje ako je debljina obloge manja od željene i/ili ako obloga nema željenu ravnomernost debljine tako da se žica stalno napaja kroz sistem za oblaganje dok žica ne dostigne željenu debljinu obloge i/ili ravnomernu debljinu; i završetak postupka oblaganja ako je obloga dostigla željenu debljinu i/ili ravnomernu debljinu.

Opis crteža

[0033]

FIG.1 prikazuje poprečni presek uređaja za oblaganje žice prema primeru izvođenja pronalaska.

FIG.2 prikazuje poprečni presek uređaja za oblaganje žice prema primeru izvođenja pronalaska.

FIG.3 prikazuje poprečni presek uređaja za oblaganje žice prema primeru izvođenja pronalaska.

FIG.4 prikazuje sistem oblaganja za upotrebu sa toplotom očvršćavajućih materijala za oblaganje prema primeru izvođenja pronalaska.

FIG.5 prikazuje kako se uređaj za oblaganje može primeniti u sistemu oblaganja.

FIG.6 prikazuje dijagram postupka nanošenja materijala za oblaganje na žicu prema primeru izvođenja pronalaska.

Detaljan opis

[0034] Primeri izvođenja ovog pronalaska obezbeđuju postupak, uređaj i sistem za oblaganje žice.

Primeri izvođenja obezbeđuju tehniku oblaganja žice koja je pogodna za industrijsku proizvodnju obložene žice i koja rešava bar neke od problema sa kojima se suočavaju poznate tehnike industrijske proizvodnje.

[0035] Primeri izvođenja mogu se koristiti za nanošenje obloge na bilo koji tip žice. Žica može obuhvatati bilo koji tip metala za upotrebu u svojstvu žice. Poželjno je da žica bude napravljena od bakra, aluminijuma ili čelika. Tip žice će zavisiti od primene žice. Bakarne i aluminijumske žice se obično koriste za električnu primenu kao namotaj elektromagneta. Čelična žica se obično koristi za primene poput građevinarstva i pakovanja. Da bi se učvrstilo prijanjanje materijala za oblaganje na žicu, poželjno je da žica bude temeljno očišćena od svih nečistoća pre postupka oblaganja. Naročito, kada je reč o bakarnoj žici, poželjno je da bakar bude žaren pre procesa oblaganja.

[0036] Obloga je plastični materijal. Poželjno je da naneta obloga bude toplotom očvršćavajući polimerni materijal. Konkretan tip toplotom očvršćavajućeg materijala koji se koristi može zavisiti od tipa metala od kojeg je žica napravljena i/ili od željenih karakteristika obloge. Pre unosa žice u uređaj 100 za oblaganje, obloga može biti prah, tečnost, čvrsti peleti, strugotina ili čaure, ili drugi oblici koji su opšte poznati kod boja i emajla.

[0037] Primeri izvođenja obezbeđuju uređaj 100 za oblaganje u koji se primi žica, koja može biti neobložena ili da već ima jedan ili više slojeva obloge. Uređaj 100 za oblaganje nanosi spoljnu oblogu toplotom očvršćavajućeg materijala na primljenu žicu 105. Temperature i pritisci u uređaju se kontrolišu radi obezbeđivanja relativno male komore za oblaganje koja obuhvata materijal za oblaganje odgovarajuće viskoznosti za nanošenje na žicu 105, ali ispod toplotom očvršćavajuće temperature materijala za oblaganje. Obloga se nanosi na žicu provlačenjem žice kroz komoru za oblaganje. Žica se zatim primi u peć 401 u kojoj se zagreva na temperaturu na kojoj očvršćava toplotom očvršćavajući materijal. Žica se zatim provlači kroz komoru 402 za hlađenje. Ako je neophodno povećati debljinu obloge žice 105, žica 105 se ponovo primi u uređaj 100 za oblaganje i druge delove sistema koliko god puta je neophodno. Neophodan broj provlaka kroz sistem je obično jednom do četiri puta.

[0038] Prednost ovoga je u tome što primeri izvođenja obezbeđuju industrijske procese za nanošenje obloge na žicu 105 koji su jednostavniji, bezbedniji i jeftiniji od poznatih tehnika koje zahtevaju upotrebu rastvarača kao primarnog agensa za nanošenje plastične obloge na žicu. Preciznom kontrolom temperatura u uređaju 100 za oblaganje, rastopljeni toplotom očvršćavajući materijal se direktno nanosi na žicu. Primeri izvođenja su takođe efikasniji od poznatih tehnika zato što su neophodne temperature niže. Peć 401 za zagrevanje žice 105 takođe može biti manja, pošto nije neophodno izvlačiti i obrađivati gasove rastvarača koji isparavaju. Ovaj postupak prema primerima izvođenja se takođe može jednostavno i precizno kontrolisati. Obložene žice proizvedene prema primerima izvođenja jednako su funkcionalne kao i obložene žice proizvedene prema poznatim tehnikama.

[0039] Primer izvođenja uređaja 100 za oblaganje za nanos obloge na žicu 105 prikazan je na FIG.1 i 2.

[0040] FIG.1 i 2 prikazuju poprečne preseke uređaja 100 za oblaganje. FIG.1 je prednji prikaz ose žice 105 koja se provlači kroz uređaj 100 za oblaganje. FIG.2 je bočni prikaz uređaja, na kojem se vidi pravougaoni poprečni presek prikazanog na FIG.1.

[0041] Uređaj 100 za oblaganje obuhvata kanal 107 za ubrizgavanje za unos materijala za oblaganje u komoru, gde se materijal za oblaganje nanosi na žicu 105. Kanal 107 za ubrizgavanje obuhvata uvodnik 104 kroz koji se materijal za oblaganje primi u uređaj. Kanal 107 za ubrizgavanje obuhvata rezervoar za materijal za oblaganje. Vrh kanala 107 za oblaganje je gornji cilindrični deo 101. Dno gornjeg cilindričnog dela 101 se kreće konično, a njegov uži kraj se nastavlja kao donji cilindrični deo 102, koji ima manji prečnik od gornjeg cilindričnog dela 101. Dno donjeg cilindričnog dela 102 se priključuje na komoru za oblaganje 103. Unutrašnjost kanala 107 za ubrizgavanje i unutrašnjost komore 103 za oblaganje su u fluidnoj komunikaciji tako da se preko kanala 107 za ubrizgavanje materijal za oblaganje prima u komoru 103 za oblaganje.

[0042] U gornjem cilindričnom delu 101 kanala 107 za ubrizgavanje nalazi se klip 106. Klip 106 se može kretati duž gornjeg cilindričnog dela 101 kanala 107 za ubrizgavanje. Kretanje klipa 106 duž kanala 107 za ubrizgavanje prema komori 103 za oblaganje ima efekat pritiskanja materijala za oblaganje u kanalu 107 za oblaganje. Iako nije prikazan na FIG.1 i 2, pogonski mehanizam za kretanje klipa 106 nalazi se duž gornjeg cilindričnog dela 101. Ovaj pogonski mehanizam može biti hidrauličan i poželjno je da se automatski kontroliše.

[0043] Centralni deo komore 103 za oblaganje je cilindar, čija osa se nalazi pod pravim uglom u odnosu na osu kanala 107 za ubrizgavanje. Žica 105 za oblaganje se provlači kroz komoru 103 za oblaganje, duž ose cilindričnog centralnog dela komore 103 za oblaganje. Kao što je prikazano na FIG.2, kraj komore 103 za oblaganje u koji se primi žica ima zaptivku, za koju je poželjno da bude napravljena od polimernog materijala, na ulaznom priključku gde žica 105 ulazi u komoru 103 za oblaganje. Poželjno je da zaptivka bude pričvršćena pomoću elementa za pričvršćivanje koji se nalazi na spoljnoj površini uređaja 100 za oblaganje. Tokom postupka oblaganja, uređaj 100 za oblaganje se hermetički zaptiva, a sadržaj komore 103 za oblaganje se štiti od ispadanja kroz ulazni priključak. Drugi kraj komore 103 za oblaganje obuhvata mlaznicu 108 za oblaganje. Žica 105 izlazi iz komore 103 za oblaganje kroz mlaznicu 108 za oblaganje.

[0044] Mlaznica 108 za oblaganje se formira u komori 103 za oblaganje u obliku kupe koja se sužava prema izlaznom priključku žice 105 od komore 103 za oblaganje. Mlaznica 108 za oblaganje može biti jedinstvena celina sa ostatkom komore 103 za oblaganje. Poželjno je da mlaznica 108 za oblaganje bude odvojiva celina koja se može povezati sa ostatkom komore 103 za oblaganje, na primer pomoću navoja ili vijka, ali može se koristiti bilo koji postupak pričvršćivanja koji je izvodljiv. Ovo obezbeđuje upotrebu mlaznica za oblaganje sa različitim prečnicima izlaznog priključka, kao što je pogodno za proizvodnju različitih prečnika obložene žice 105. Mlaznica 108 za oblaganje na FIG.2 je prikazana sa poželjnim razmerama i u poželjnom obimu. U jednom primeru izvođenja koristi se prečnik izlaznog priključka mlaznice 0,980mm ± 0,005mm sa početnim uglom od 10° do 20° kupe. Međutim, može biti predviđena alternativna geometrija mlaznice. Prednost koničnog oblika mlaznice je u tome što proizvodi hidrodinamičke sile koje potpomažu primenu materijala za oblaganje u komori 103 za oblaganje na žici 105 koja se provlači kroz mlaznicu. Ove hidrodinamičke sile automatski centriraju žicu 105 u sredinu mlaznice, što poboljšava ravnomernost nanete obloge. Geometrija mlaznice takođe podržava velike brzine unosa žice, a pritisak na žicu 105 je nizak. Različite geometrije početnog ugla mlaznice obezbeđuju dostizanje različitih brzina žice, pošto početni ugao definiše primenjene sile smicanja. Ne postoji direktan fizički kontakt između mlaznice i žice 105 koja se oblaže, što poboljšava izdržljivost mlaznice i sprečava oštećenje žice 105. Debljina nanete obloge zavisi od prečnika izlaznog priključka mlaznice. Za svaki postupak oblaganja, može se odabrati nacrt mlaznice koji za posledicu ima željenu debljinu obloge. Mlaznica se može zameniti drugom mlaznicom sa drugačijim početnim uglom i/ili prečnikom izlaznog priključka između različitih provlaka kroz uređaj nakon prolaska kroz peć za oblaganje. Alternativno, žica se može provući kroz niz mlaznica tokom jednog oblaganja. Različite mlaznice mogu biti istih ili različitih dimenzija. Prednost ovoga je što je izborom mlaznice moguće dostići debljinu obloge od svega 15 mikrona, kao i veće debljine od toga.

[0045] Uređaj 100 za oblaganje takođe obuhvata barem jedan senzor za pritisak tako da se može utvrditi pritisak u uređaju 100 za oblaganje tokom postupka oblaganja.

[0046] Uređaj za oblaganje obezbeđuje fluidnu putanju kroz koju prolazi toplotom očvršćavajući materijal za oblaganje. Tokom ovog postupka, temperatura materijala za oblaganje se progresivno podiže, tako da dostigne željenu viskoznost na kraju fluidne putanje za nanošenje materijala za oblaganje na žicu. U jednom konkretnom primeru izvođenja fluidna putanja se može formirati od kanala 107 za ubrizgavanje i komore 103 za oblaganje. Temperaturu materijala za oblaganje duž fluidne putanje progresivno podiže više grejnih elemenata koji se mogu kontrolisati.

[0047] FIG.3 prikazuje tri temperaturne zone u uređaju 100 za oblaganje. Temperaturna zona 1, TZ1, obuhvata gornji cilindrični deo 101 kanala 107 za ubrizgavanje. Temperaturna zona 2, TZ2, obuhvata donji cilindrični deo 102 kanala 107 za ubrizgavanje. Temperaturna zona 3, TZ3, obuhvata komoru 103 za oblaganje. Svaka temperaturna zona ima različiti temperaturni profil. Treba napomenuti da su prikazane lokacije temperaturnih zona približne. Temperaturne zone prikazuju različite regije u uređaju u kojima se barem deo, a poželjno je da to bude veći deo, materijala za oblaganje u regiji zagreva u temperaturnom opsegu povezanom sa odgovarajućom temperaturnom zonom. Željeni temperaturni opsezi u svakoj temperaturnoj zoni zavisiće od konkretnog materijala za oblaganje koji se koristi.

[0048] Uređaj 100 za oblaganje takođe obuhvata više grejnih elemenata 109. Cilj grejača jeste zagrevanje različitih delova uređaja na različitim temperaturama. Grejni elementi 109 mogu se uneti u rupe u metalnom kućištu uređaja pomoću fiksatora 110. Poželjno je da grejni elementi budu ravnomerno izvedeni u uređaju 100 za oblaganje kako bi se obezbedilo da prenos toplote od metala do materijala za oblaganje bude ravnomeran. Obično ovi grejni elementi 109 mogu biti koaksijalni ili radijalni u odnosu na geometriju komore. U jednom primeru izvođenja grejni elementi u TZ1 mogu biti koaksijalni u odnosu na kanal 107 za ubrizgavanje, radijalni u odnosu na donji cilindrični deo 102 u TZ2, i radijalni u odnosu na komoru 103 za oblaganje u TZ3. Poželjno je da 4 ili 6 grejnih elemenata bude izvedeno u regularnim intervalima kako bi se obezbedilo ravnomerno grejanje; međutim, može se koristiti bilo koji broj grejnih elemenata sa bilo kakvim rasporedom. Poželjno je da grejni elementi budu električni otpori. Međutim, može se koristiti bilo koji tip grejnog elementa u ovoj oblasti tehnike. Snaga grejnih elemenata obično iznosi od 70 do 200W. Grejni elementi su obično mali cilindri, prečnika 6,5mm i dužine oko 40-60mm, ali može se koristiti bilo koja druga predviđena geometrija.

[0049] Uređaj 100 za oblaganje takođe obuhvata više temperaturnih senzora 111 kako bi se obezbedila precizna kontrola temperatura u uređaju 100 za oblaganje. Temperaturni senzori mogu biti termometri, temperaturne sonde ili bilo koja druga sredstva za merenje temperature. Ova kontrola se može sprovesti izmenom izlazne snage grejnih elemenata 109 radi regulisanja temperature. Kao što je prikazano na FIG.1 i 2, svaka temperaturna zona obuhvata jedan temperaturni senzor 111, ali u određenim primerima izvođenja može biti uključeno više od jednog temperaturnog senzora u svakoj temperaturnoj zoni. Temperaturni senzori 111 se unose u rupu u metalnom kućištu sa delom temperaturnog senzora osetljivim na temperaturu što bliže materijalu za oblaganje. U određenim primerima izvođenja temperaturni senzor se može nalaziti u centru toplotne zone. Temperatura metalnog kućišta blizu materijala za oblaganje pruža dobru procenu temperature materijala za oblaganje, pošto je metalno kućište u kontaktu sa materijalom za oblaganje, prenoseći toplotu sa grejnih elemenata na materijal za oblaganje. Tačnost merenja temperature će se poboljšavati kada se temperature u uređaju za oblaganje stabilizuju nakon započinjanja postupka oblaganja, tako da izmerene temperature predstavljaju tačne temperature materijala za oblaganje.

[0050] Metalno kućište obezbeđuje održavanje ravnomernog zagrevanja materijala za oblaganje u svakoj toplotnoj zoni. Ovo se obezbeđuje tako što je masa metalnog kućišta mnogo veća od mase materijala za oblaganje i sporim protokom materijala za oblaganje u svakoj temperaturnoj zoni, tako da temperaturni nagib između metalnog kućišta i materijala za oblaganje treba da bude mali tokom stabilnog rada. Temperaturni nagibi će biti naročito mali u TZ3, gde je poželjno da komora 103 za oblaganje bude napravljena od legure visoke provodljivosti, poput legure berilijum-bakar, radi smanjenja temperaturnih razlika dok se polimer približava mlaznici 108 za oblaganje. Poželjno je da spoljna površina komore 103 za oblaganje bude pokrivena izolacionim materijalom radi održavanja unutrašnje temperature komore 103 za oblaganje i poboljšanja bezbednosti uređaja 100 za oblaganje.

[0051] Iako nije prikazano na FIG. od 1 do 3, poželjno je da svaka temperaturna zona ima sloj toplotne izolacije između metalnih delova koji se koristi za stvaranje različitih temperaturnih zona u uređaju 100 za oblaganje. Ovo smanjuje prenos toplote kroz delove uređaja 100 za oblaganje i stoga potpomaže održavanje različitih temperatura temperaturnih zona u uređaju 100 za oblaganje.

[0052] U trenutku nanošenja materijala za oblaganje na žicu 105, do čega dolazi u TZ3, materijal za oblaganje treba da ima viskoznost odgovarajuću za primenu na žici 105, pri čemu viskoznost zavisi od temperature i pritiska materijala za oblaganje. Svrha različitih temperaturnih zona jeste da se obezbedi dovoljna količina materijala za oblaganje željene viskoznosti, odnosno temperature i pritiska, za primenu na žici 105 u komori 103 za oblaganje, pri čemu se materijal za oblaganje progresivno zagreva u različitim zonama na neophodnoj temperaturi u TZ3. Materijal za oblaganje će imati najnižu viskoznost u trenutku nanošenja obloge na žicu.

1

[0053] Pričvršćenje između različitih komponenata uređaja postiže se pomoću osovinica 112. Osovinice 112 su projektovane da izdrže pritisak i silu koje u kanalu 107 za ubrizgavanje proizvodi klip tokom rada. Drveni čepovi 113 se funkcionalno koriste za očuvanje savršenog poravnanja kanala 107 za ubrizgavanje sa ostatkom uređaja.

[0054] Materijal za oblaganje se uvodi u uređaj 100 za oblaganje kroz uvodnik 104. Materijal za oblaganje se primi u gornji cilindrični deo 101 komore za ubrizgavanje u TZ1. Materijal za oblaganje se zatim zagreva u TZ1 na temperaturu na kojoj se pretvara u stanje gume i može da protiče kada ga pritiska klip 106.

[0055] Klip 106 se zatim pokreće tako da pritiska materijal za oblaganje u gornjem cilindričnom delu 101. Materijal za oblaganje pritiska klip 106 pod pritiskom poželjnim za nanošenje materijala za oblaganje na žicu 105. Kada se dostigne ovaj pritisak, klip 106 više ne pritiska materijal za oblaganje, ali je pod kontrolom kako bi se održao konstantan željeni pritisak u kanalu 107 za ubrizgavanje i komori 103 za oblaganje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu 105.

[0056] Cilj zagrevanja i pritiskanja materijala za oblaganje u TZ1 jeste obezbediti da materijal za oblaganje bude u stanju u kojem protiče od gornjeg cilindričnog dela 101 kroz konični presek i u donji cilindrični deo 102 u TZ2. Poželjno je da materijal za oblaganje bude zagrejan kako bi bio u gumenom stanju, a ne u tečnom stanju. Prečnik i dužina donjeg cilindričnog dela 102 su manji od prečnika i dužine gornjeg cilindričnog dela 101, i stoga je zapremina materijala za oblaganje u donjem cilindričnom delu 102 mnogo manja od one u gornjem cilindričnom delu 101. U TZ2, materijal za oblaganje se zagreva na temperaturu višu nego u TZ1, i stoga se smanjuje njegova viskoznost.

[0057] Materijal za oblaganje protiče od donjeg cilindričnog dela 102 u komoru 103 za oblaganje u TZ3. Količina materijala za oblaganje u komori 103 za oblaganje je veoma mala zbog niske zapremine komore 103 za oblaganje. U TZ3, materijal za oblaganje se zagreva na višu temperaturu. Poželjno je da materijal za oblaganje ostane u gumenom stanju u TZ2 i, kao reakcija na dalje zagrevanje u TZ3, viskoznost materijala za oblaganje u TZ3 se smanjuje na željeni nivo radi nanošenja materijala na žicu 105.

Materijal za oblaganje može biti tečnost u TZ3. Poželjno je da maksimalna temperatura u TZ3 bude dovoljna za rastapanje toplotom očvršćavajućih materijala za oblaganje, ali kontrolisana kako bi bila ispod temperature na kojoj dolazi do održavanja toplotom očvršćavajućeg materijala.

[0058] Tokom postupka oblaganja, žica 105 prolazi kroz komoru 103 za oblaganje sa materijalom za oblaganje sa odgovarajućom viskoznošću za primenu na žici 105. Konični oblik mlaznice 108 za oblaganje ima za posledicu proizvodnju hidrodinamičkih sila u mlaznici 108 za oblaganje kada žica 105 prođe kroz mlaznicu 108 za oblaganje. Prednost ovoga je u tome što ovo ima za posledicu veoma efektivno nanošenje materijala za oblaganje na žicu 105.

[0059] Žica 105 koja izađe iz uređaja 100 za oblaganje stoga ima tanak sloj materijala za oblaganje koji je na nju naneo uređaj 100 za oblaganje. Prednost ovoga je u tome što se postupak oblaganja može sprovesti velikom brzinom unosa žice, a nanošenje sloja na žicu 105 je u značajnoj meri ravnomerno.

[0060] Pošto materijal za oblaganje protiče duž cevi za ubrizgavanje i u komoru 103 za oblaganje kao reakcija na pritisak klipa 106 i, ako je uređaj 100 za oblaganje vertikalno položen, zbog sile gravitacije, klip 106 se kreće duž gornjeg cilindričnog dela 101 prema komori 103 za oblaganje radi održavanja željenog pritiska.

[0061] Efekat zagrevanja materijala za oblaganje u više temperaturnih zona, uz činjenicu da je količina materijala za oblaganje u TZ3 manja od one u TZ2 i da je količina materijala za oblaganje u TZ2 manja od one u TZ1, jeste da je tek mala količina materijala za oblaganje za primenu na žici 105 na pravilnoj temperaturi i pod pravilnim pritiskom. Prednost ovoga jeste u tome što su postupci oblaganja jednostavni za prekid ili zaustavljanje, pošto veći deo materijala za oblaganje nije na temperaturi na kojoj je najmanje viskozan. Jednostavno je ukloniti materijal za oblaganje sa uređaja 100 za oblaganje ako je u gumenom ili čvrstom stanju, pa zato zaustavljanje postupka oblaganja nema za posledicu da materijal za oblaganje zapuši uređaj 100 za oblaganje. Toplotom očvršćavajući materijali za oblaganje se takođe ne zagrevaju na temperaturi koja dovodi do njihovog vezivanja, tako da ne dolazi do njihovog nepovratnog otvrdnjavanja u uređaju.

[0062] Prednost temperaturnih zona TZ1 i TZ2 jeste u tome što obezbeđuju da grejni elementi za TZ3 mogu lako da zagrevaju materijal za oblaganje koji protiče u komoru 103 za oblaganje radi zamene materijala za oblaganje koji je nanet na žicu 105 na neophodnu temperaturu u TZ3, pošto je zamenski materijal za oblaganje već zagrejan.

[0063] Različite toplotne zone u komori 103 za oblaganje se kontrolišu kako bi bile na stabilnim temperaturama. Prednost ovoga jeste u tome što toplotne zone lagano dovode materijal za oblaganje na temperaturu na kojoj je njegova viskoznost najniža, ali ispod temperature na kojoj počinje polimerizacija. Postepeno povećanje temperature materijala za oblaganje nastupa dok materijal za oblaganje prolazi kroz uređaj.

[0064] FIG.4 prikazuje sistem oblaganja za upotrebu sa toplotom učvršćujućim materijalima za oblaganje prema primerima izvođenja. Ovaj sistem obuhvata uređaj 100 za oblaganje prema gore opisanim primerima izvođenja, peć 401, komoru 402 za hlađenje i kontrolni sistem 403.

[0065] FIG.5 prikazuje kako se uređaj 100 za oblaganje može primeniti u sistemu oblaganja.

[0066] Tokom postupka oblaganja žice, žica 105 se primi u uređaj 100 za oblaganje koji nanosi sloj materijala za oblaganje, odnosno toplotom očvršćavajućeg materijala, na žicu 105. U ovde opisanom primeru izvođenja, žica 105 koja ulazi u uređaj 100 za oblaganje je neobložena žica 105. Žica 105 koja izlazi iz uređaja 100 za oblaganje se primi u peć 401. Peć 401, koja može biti žarena peć 401 ili peć 401 za održavanje, zagreva materijal za oblaganje na temperaturi na kojoj je podešen toplotom očvršćavajući materijal, čime se otvrdnjava sloj materijala za oblaganje nanet na žicu 105. Ovo podešavanje je prouzrokovano polimerizacijom toplotom očvršćavajućeg materijala, pošto se formiraju unakrsne veze.

[0067] Žica 105 se zatim primi u komoru 402 za hlađenje, u kojoj se hladi na temperaturu na kojoj bi bila namotana ili povratnom spregom vraćena u uređaj 100 za oblaganje.

[0068] Ako je obloga na žici 105 željene debljine, obložena žica 105 je spremna za upotrebu. Obično se u ovoj fazi namotava na veliki doboš.

[0069] Ako je poželjna deblja obloga na žici 105, obložena žica 105 se povratnom spregom vraća u uređaj 100 za oblaganje, a postupak nanošenja sloja toplotom očvršćavajućeg polimera na žicu 105, sa zagrevanjem žice 105 na temperaturu koja dovodi do toga da sveže naneti toplotom očvršćavajući polimer podesi, a zatim hladi žicu 105 ponavlja se koliko god je puta potrebno. Poželjno je da se tanka obloga, koja može biti debljine 15 mikrona, nanese dva do četiri puta, pošto višestruko nanošenje poboljšava ravnomernost debljine obloge. Dodatni provlaci kroz uređaj ojačavaju oblogu i poboljšavaju njene mehaničke karakteristike.

[0070] Jedan konkretan primer izvođenja ovog pronalaska jeste oblaganje bakarne žice koja se koristi kao magnetna žica. Bakarna žica ravnomerne debljine 1 mm može se obložiti pomoću materijala za oblaganje koji obuhvata mešavinu polivinil formala, mešavinu bisfenola i epoksidne smole i agense za održavanje. Temperaturni opsezi toplotnih zona poželjni za ovaj postupak oblaganja su u TZ1 od 40 do 80°C, u TZ2 od 80 do 120°C, i u TZ3 od 120 do 220°C. Na primer, kontrolni sistem može kontrolisati grejne elemente na temperaturi do 60°C u TZ1, 100°C u TZ2 i 170°C u TZ3. Brzine oblaganja žice od 25 m/min su dostižne sa ovim konkretnim polimerom. Poželjno je sprovesti barem dva provlaka kroz uređaj, a tri ili četiri provlaka su poželjna za ravnomerniju debljinu oblaganja žice. Može se dostići debljina obloge između 15 i 45 mikrona.

[0071] U daljem primeru izvođenja ovog pronalaska, obloga se nanosi na čeličnu žicu. Čelična žica debljine 0,96 mm se oblaže poliesterskim polimerom (mešavina 70% poliestera, 30% epoksidne smole). Temperaturni opsezi toplotnih zona poželjni za ovaj postupak su u TZ1 od 40 do 60°C, u TZ2 od 60 do 77,5°C, i u TZ3 od 77,5 do 95°C. Na primer, kontrolni sistem može kontrolisati grejne elemente na temperaturi do 50°C u TZ1, 70°C u TZ2 i 85°C u TZ3. U ovom primeru izvođenja, brzina oblaganja od 75 m/min se može dostići, s tim da se debljina obloge od 15 do 45 mikrona može dostići u jednom provlaku kroz uređaj.

[0072] Kontrolni sistem 403 automatski kontroliše celokupan postupak oblaganja žice. Kontrolni sistem 403 prima ulazne informacije korisnika o karakteristikama žice 105 koju treba obložiti i tipu, a takođe i o karakteristikama (naročito debljini) materijala za oblaganje koji treba naneti na žicu 105. Kontrolni sistem 403 zatim utvrđuje neophodne temperature temperaturnih zona u uređaju 100 za oblaganje, neophodni pritisak u uređaju 100 za oblaganje, neophodnu temperaturu peći 401 i neophodnu brzinu unosa žice u zavisnosti od karakteristika žice 105 i/ili materijala za oblaganje. Kontrolni sistem 403 zatim kontroliše uređaj 100 za oblaganje tako da se temperaturne zone u njemu zagrevaju na neophodne temperature, kontroliše pogonski mehanizam klipa 106 za primenu željenog pritiska u uređaju 100 za oblaganje, kontroliše grejače peći 401 tako da je peć 401 na neophodnoj temperaturi i zatim kontroliše

1

dodavač žice za unos žice 105 u sistem za oblaganje pri neophodnoj brzini. Kontrolni sistem 403 prima povratnu informaciju o stvarnoj brzini unosa žice, temperaturama i pritiscima u sistemu za oblaganje i koristi tu povratnu informaciju za preciznu kontrolu svih ovih parametara u sistemu za oblaganje.

[0073] Brzina oblaganja žice se kreće u rasponu od 30 do 100 m/min, sa uobičajenim radnim brzinama od 50, 75 i 100 m/min. Brzine žice zavise od prirode žice koja se oblaže, na primer prečnika, materijala i materijala za oblaganje, na primer viskoznosti. Kod nekih primena poželjno je koristiti sistem za oblaganje sa manjom brzinom unosa žice od maksimalne koja se može dostići, pošto se ovim obezbeđuje da žica duže ostane u peći za održavanje. Peć se stoga može koristiti na nižoj temperaturi od one neophodne za veće brzine unosa žice, čime se smanjuju energetski zahtevi.

[0074] Širok raspon tipova materijala i žice 105 je kompatibilan sa sistemom za oblaganje. Kontrolni sistem 403 može jednostavno da prilagodi temperature, pritiske i brzine unosa žice koje se koriste odgovarajućim nivoima, uzimajući u obzir konkretne materijale koji se koriste i željene karakteristike proizvedene obložene žice 105.

[0075] Iako nije prikazano na FIG.4, sistem za oblaganje takođe obuhvata uređaje za unos žice 105 u sistem, namotavanje žice 105 koja je obložena itd. Ovi uređaji i njihova primena bili bi poznati osobi stručnoj za ovu oblast tehnike.

[0076] Materijal za oblaganje može biti bilo koji od velikog broja toplotom očvršćavajućih polimera. Toplotom očvršćavajući polimeri mogu obuhvatati bilo koji poliester, mešavinu epoksidne smole i poliestera, polietilen, polietilenimin, poliuretan, poliamid, poliamid-imid, toplotom očvršćavajuće jedinjenje polivinil formal, epoksidnu smolu, poliesterimid, i druge materijale. Materijal za oblaganje može biti mešavina bilo kojih od ovih polimera, kao i drugih supstanci, naročito toplotom očvršćavajućih aditiva. Na primer, može se koristiti mešavina koja obuhvata 60% polivinil formala i 40% toplotom očvršćavajućeg aditiva, ili mešavina poliesterimida i amidimida.

[0077] Takvi polimerni materijali su barem poznati i dostupni u kompaniji ELANTAS (http://www.elantas.com/elantas-italia/products/electro-insulating-enamels-primary-insulation.html, pregledano 20. novembra 2014. godine).

[0078] Materijali za oblaganje koji su već poznati po upotrebi u tehnikama oblaganja žice na bazi rastvarača mogu se koristiti u primerima izvođenja.

[0079] Oblik materijala za oblaganje može biti bilo koji od prah, tečnost, čvrsti peleti, strugotina ili čaure ili drugi oblici koji su opšte poznati kod boja i emajla.

[0080] Željeni toplotni profili različitih temperaturnih zona zavise od polimernog materijala koji se koristi, uz dostignutu minimalnu viskoznost pri različitim temperaturama za različite polimere.

[0081] Za jedan konkretan primer izvođenja prikazanog pronalaska za oblaganje bakarne žice pomoću materijala za oblaganje koji obuhvata mešavinu polivinil formala, mešavine bisfenola i epoksidne smole i agenasa za održavanje:

U TZ1, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu u rasponu od 40 do 80°C.

U TZ2, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu u rasponu od 80 do 120°C.

U TZ3, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu u rasponu od 120 do 220°C.

[0082] U drugom primeru izvođenja prikazanog pronalaska za oblaganje čelične žice pomoću materijala za oblaganje koji obuhvata mešavinu 70% poliestera i 30% epoksidne smole:

U TZ1, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu od 50°C. U TZ2, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu od 70°C. U TZ3, temperatura većeg dela materijala za oblaganje bi se obično zagrejala na temperaturu od 80°C.

[0083] Poželjno je da pritisak u komori 103 za oblaganje tokom postupka oblaganja bude u rasponu od 5MPa do 100MPa.

[0084] Temperatura peći 401 koja zagreva žicu 105 na temperaturu na koju je toplotom očvršćavajući materijal podešen je obično u rasponu od 250 do 350 ili 400 °C. Temperatura peći zavisi od brzine žice, pošto će za dostizanje toplotom očvršćavajuće temperature brža žica morati brže da se zagreje zbog manje vremena u peći. Poželjno je da se zagrevanje odvija pod atmosferskim pritiskom.

[0085] Postupak oblaganja prema primerima oblaganja je izrazito pogodan za industrijsku proizvodnju obložene žice 105. Primeri izvođenja obezbeđuju da velika količina obložene žice 105 bude brzo proizvedena na jeftin način kojim se izbegavaju problemi poznatih tehnika oblaganja žice 105 na bazi rastvarača. Primeri izvođenja takođe zahtevaju niže temperature u odnosu na tehnike na bazi rastvarača, uz poboljšanje energetske efikasnosti.

[0086] Prednost ovoga jeste u tome što se primerima izvođenja može naneti tanka obloga na žicu 105 uz adekvatnu tačnost i ravnomernost debljine obloge. Debljina žice 105 se može kontrolisati, pošto se obložena žica 105 može provući kroz sistem za oblaganje ako je neophodna deblja obloga. Upotreba toplotom očvršćavajućih materijala je moguća zbog precizne kontrole temperature u uređaju, čime se sprečava postavljanje materijala u uređaj. Toplotom očvršćavajući materijali imaju oblogu višeg kvaliteta od termoplastike i ostvaruju bolje rezultate u primenama na visokim temperaturama.

[0087] Još jedna prednost je u tome što je sistem prema primerima izvođenja izrazito prilagodljiv i podržava upotrebu širokog opsega temperatura, pritisaka, brzina unosa žice i debljina materijala za oblaganje. Primeri izvođenja su stoga pogodni za primenu širokog opsega materijala za oblaganje na širokom opsegu tipova žica.

[0088] FIG.6 predstavlja dijagram postupka nanošenja materijala za oblaganje na žicu prema primeru izvođenja.

[0089] U fazi 601, postupak je otpočet.

1

[0090] U fazi 603, obezbeđena je fluidna putanja za kanalisanje toplotom očvršćavajućeg materijala za oblaganje.

[0091] U fazi 605, temperatura materijala za oblaganje se progresivno podiže dok se materijal za oblaganje kreće fluidnom putanjom, tako da materijal za oblaganje dostigne željenu viskoznost na kraju fluidne putanje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu.

[0092] U fazi 607, postupak je završen.

[0093] Dalji primer izvođenja postupka nanošenja materijala za oblaganje na žicu obuhvata; materijal za oblaganje, odnosno toplotom očvršćavajući materijal, se primi u kanal za ubrizgavanje uređaja za oblaganje. Materijal za oblaganje u kanalu za ubrizgavanje se zagreva na prvoj temperaturi, tako da materijal za oblaganje ulazi u komoru za oblaganje uređaja za oblaganje. Materijal za oblaganje u komori za oblaganje se zagreva na drugoj temperaturi, višoj od prve temperature, tako da materijal za oblaganje ima odgovarajuću viskoznost kako bi bio nanet na žicu, pri čemu je druga temperatura niža od one na kojoj očvršćava toplotom očvršćavajući materijal. Žica se primi kroz komoru za oblaganje uređaja za oblaganje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu.

[0094] Primeri izvođenja ovog pronalaska takođe uključuju brojne modifikacije i varijacije gore opisanih primera izvođenja.

[0095] U gore opisanim primerima izvođenja, neophodno je da kanal 107 za ubrizgavanje sadrži dovoljno materijala za oblaganje celokupne žice 105 tokom postupka oblaganja žice, ili da se postupak oblaganja žice zaustavi kada se materijal za oblaganje u kanalu 107 za oblaganje potroši, a klip 106 povuče kako bi se više materijala za oblaganje unelo u uređaj, kako bi se materijal za oblaganje ponovo zagrejao i pritisnuo, i kako bi ponovo otpočeo postupak oblaganja. U alternativnom primeru izvođenja ovog pronalaska, uređaj 100 za oblaganje obuhvata dva kanala za ubrigzavanje i uzajamno paralelne klipove, pri čemu su oba kanala za ubrizgavanje izvedena tako da unose materijal za oblaganje u istu komoru 103 za oblaganje. Prvi kanal za ubrizgavanje može se koristiti tokom postupka oblaganja žice. Kada se materijal za oblaganje u prvom kanalu za oblaganje u celosti iskoristi, postupak oblaganja se nastavlja pomoću drugog kanala za ubrizgavanje. Prvi kanal za ubrizgavanje može se ponovo napuniti tokom korišćenja drugog kanala za ubrizgavanje. Prednost ovoga je u tome što se postupak oblaganja može odvijati u kontinuitetu i bez zaustavljanja kada ponestane materijala za oblaganje u jednom od kanala za ubrizgavanje.

[0096] U gore opisanim primerima izvođenja, uređaj 100 za oblaganje je opisan tako da ima tri temperaturne zone. Ovo je naročito poželjan broj temperaturnih zona za efektivan rad. Međutim, primeri izvođenja takođe uključuju uređaje za oblaganje sa dve temperaturne zone ili sa više od tri temperaturne zone.

[0097] Unos materijala za oblaganje u kanal 107 za ubrizgavanje može se obaviti ručno ili pomoću automatskog uređaja za unos.

1

[0098] U gore opisanim primerima izvođenja, klip 106 se koristi za pritiskanje materijala za oblaganje u kanalu 107 za oblaganje. U alternativnom primeru izvođenja, koristi se mehanizam vijka za istiskivanje umesto klipa 106. Prednost ovog mehanizma jeste u tome što se meša materijal za oblaganje u kanalu 107 za oblaganje, i što se time postiže veća ravnomernost protoka materijala za oblaganje u komoru 103 za oblaganje. Orijentacija vijka ili klipa, ili bilo kog drugog sredstva za pritiskanje, može biti kao što je prikazano na crtežima, pod pravim uglom u odnosu na komoru za oblaganje. Alternativne orijentacije su izvodljive pomoću sredstava za pritiskanje koja su koaksijalna u odnosu na žicu, ili pod bilo kojim vidljivim uglom, poput, ali bez ograničenja na uglove od 30° i 120°. Pri različitim orijentacijama, menja se pritisak neophodan da bi se zadržao konstantan protok materijala za oblaganje, pri čemu je niži pritisak neophodan pri manjim uglovima. U primeru izvođenja koji obuhvata klip koaksijalan u odnosu na žicu, klip obuhvata rupu koja obezbeđuje prolazak žice.

[0099] Žica 105 koja se oblaže obično ima kružni poprečni presek. Međutim, primerima izvođenja može se naneti obloga na žice poprečnih preseka bilo kog oblika. Na primer, žica 105 koja se oblaže može imati četvrtasti poprečni presek, kao što je poželjno za ožičavanje elektromagneta. Oblik mlaznice može biti odabran tako da izlazni priključak komore 103 za oblaganje ima odgovarajući oblik u odnosu na poprečni presek žice 105.

[0100] Donji cilindrični deo 102 kanala 107 za ubrizgavanje može obuhvatati uređaj za mešanje provučenog materijala za oblaganje. Ovo je poželjno ako materijal za oblaganje obuhvata mešavinu supstanci. Takvi uređaji za mešanje su dobro poznati u ovoj oblasti tehnike.

[0101] Poželjno je da sistem za oblaganje obuhvata uređaj za automatsko merenje debljine obložene žice 105 koja izlazi iz komore 402 za hlađenje. Ovaj uređaj zatim automatski utvrđuje da li je neophodan jedan ili više provlaka kroz sistem za oblaganje kako bi se dostigla željena debljina žice 105.

[0102] Poželjno je da sistem za oblaganje takođe obuhvata uređaj za automatsko merenje debljine žice 105 koja je možda već obložena pre ulaska u uređaj 100 za oblaganje. Debljina svakog nanetog sloja na žicu 105 od strane uređaja 100 za oblaganje se potom može utvrditi.

[0103] Poželjno je da sistem za oblaganje takođe obuhvata uređaj za automatsko utvrđivanje ravnomernosti debljine žice 105 koja izlazi iz komore 402 za hlađenje. Potom se može pratiti učinak sistema za oblaganje i svaki pogrešan postupak se može brzo otkriti.

[0104] Klip 106 može posedovati hidraulični pogonski mehanizam. Poželjno je da pogonski mehanizam obuhvata hidraulične prigušnice oscilacija koje smanjuju oscilacije pritiska indukovane konstantnim impulsima rotacije hidraulične pumpe. Pokretačka sila se stoga u značajnoj meri održava na željenom nivou, a pritisak u uređaju 100 za oblaganje se precizno održava na željenom nivou.

[0105] U gore opisanim primerima izvođenja, kanal 107 za ubrizgavanje obuhvata cilindrične delove sa kružnim poprečnim presecima. Iako je ovo poželjna konfiguracija, primeri izvođenja takođe uključuju kanal 107 za ubrizgavanje sa alternativnim oblicima poprečnih preseka, poput šestougaonih ili četvrtastih.

1

[0106] Uređaj 100 za oblaganje takođe može uključivati jedan ili više izlaznih ventila u komori 103 za oblaganje i/ili kanalu 107 za ubrizgavanje kako bi se potpomoglo uklanjanje materijala za oblaganje nakon postupka oblaganja.

Dijagrame i opis istih u ovom dokumentu ne bi trebalo shvatiti kao da propisuju fiksan raspored sprovođenja ovde opisanih fazaa. Umesto toga, ovi koraci se mogu sprovesti bilo kojim redom koji je praktičan. Iako je ovaj pronalazak opisan u vezi sa konkretnim primerima izvođenja, treba razumeti da različite promene, zamene i izmene koje su očigledne licima stručnim u ovoj oblasti tehnike mogu biti sprovedene na prikazanim primerima izvođenja bez izlaženja iz područja primene ovog pronalaska na način utvrđen u priloženim zahtevima.

1

Claims

Patentni zahtevi

1. Uređaj (100) za oblaganje obuhvata:

komoru (103) za oblaganje za primenu toplotom očvršćavajućeg materijala za oblaganje na žici (105) koja prolazi kroz komoru (103) za oblaganje;

izduženi kanal (107) za ubrizgavanje za unos materijala za oblaganje u uređaj (100) za oblaganje na prvom kraju kanala (107) za ubrizgavanje i za unos primljenog materijala za oblaganje u komoru (103) za oblaganje koja se postavlja na drugi kraj kanala (107) za ubrizgavanje;

više grejnih elemenata (109) koji rade tako da progresivno podižu temperaturu materijala za oblaganje dok materijal za oblaganje protiče kroz uređaj (100) za oblaganje radi dostizanja željene viskoznosti materijala za oblaganje u komori (103) za oblaganje; naznačen time, što komora (103) za oblaganje ima ulazni priključak kroz koji žica (105) ulazi u komoru (103) za oblaganje, izlazni priključak kroz koji žica (105) izlazi iz komore (103) za oblaganje, i cilindrični deo između ulaznog priključka i izlaznog priključka za unos materijala za oblaganje iz kanala (107) za ubrizgavanje; i

pri čemu je kraj komore (103) za oblaganje koja obuhvata izlazni priključak mlaznica (108) koja se kreće konično sa maksimalnog prečnika na spoju sa cilindričnim delom do minimalnog prečnika na izlaznom priključku.

2. Uređaj (100) prema zahtevu 1, pri čemu se više grejnih elemenata (109) nalazi oko kanala (107) za ubrizgavanje i, kada se koriste, greju barem neke materijale za oblaganje u kanalu (107) za ubrizgavanje barem na prvu temperaturu kako bi barem neki materijali za oblaganje zagrejani barem na prvu temperaturu mogli da protiču duž kanala (107) za ubrizgavanje.

3. Uređaj (100) prema zahtevu 2, pri čemu se više grejnih elemenata (109) nalazi oko komore (103) za oblaganje i, kada se koriste, greju barem neke materijale za oblaganje barem na drugu temperaturu, višu od prve temperature, u komori (103) za oblaganje, tako da materijal za oblaganje ima pomenutu željenu viskoznost na drugoj temperaturi kako bi materijal za oblaganje mogao da se nanese na žicu (105).

4. Uređaj (100) prema zahtevu 3, pri čemu je, kada se koristi, druga temperatura niža od toplotom očvršćavajuće temperature materijala za oblaganje.

5. Uređaj (100) prema zahtevu 1, koji dalje obuhvata pritiskač konfigurisan tako da pritiska sadržaj kanala (107) za ubrizgavanje i komore (103) za oblaganje, pri čemu primenjeni pritisak dovodi do toga da materijal za oblaganje protiče niz kanal (107) za ubrizgavanje.

6. Uređaj (100) prema bilo kom zahtevu od 1 do 3, pri čemu kanal (107) za ubrizgavanje obuhvata prvi cilindrični deo (101) kanala za ubrizgavanje na prvom kraju kanala i drugi cilindrični deo (102) kanala za ubrizgavanje na drugom kraju kanala, pri čemu je prečnik prvog cilindričnog dela (101) kanala za ubrizgavanje veći od prečnika drugog cilindričnog dela (102) kanala za ubrizgavanje, a poželjno je da zapremina drugog cilindričnog dela (102) kanala za ubrizgavanje bude manja od zapremine prvog cilindričnog dela (101) kanala za ubrizgavanje.

7. Uređaj (100) prema zahtevu 6, kada zahtev 6 zavisi od zahteva 3, pri čemu je više grejnih elemenata (109) koji se nalaze oko kanala (107) za ubrizgavanje izvedeno i rade tako da zagrevaju sadržaj drugog cilindričnog dela (102) kanala za ubrizgavanje na veću temperaturu od sadržaja prvog cilindričnog dela (101) kanala za ubrizgavanje, ali na temperaturu nižu od druge temperature.

8. Uređaj (100) prema zahtevu 6, ili bilo kom zahtevu koji zavisi od istog, kada zahtev 6 zavisi od zahteva 5, pri čemu je pritiskač klip (106) koji se kreće duž prvog cilindričnog dela (101) kanala (107) za ubrizgavanje.

9. Uređaj (100) prema zahtevu 1, pri čemu se žica (105) kreće kroz komoru (103) za oblaganje uzdužnom osom cilindričnog dela, i/ili pri čemu je uzdužna osa cilindričnog dela komore (103) za oblaganje pod pravim uglom u odnosu na uzdužnu osu kanala (107) za ubrizgavanje.

10. Uređaj (100) prema zahtevu 2 ili bilo kom zahtevu koji zavisi od istog, pri čemu je prva temperatura u opsegu od 40°C do 120°C.

11. Uređaj (100) prema zahtevu 7 ili bilo kom zahtevu koji zavisi od istog, pri čemu više grejnih elemenata (109) koji se nalaze oko kanala (107) za ubrizgavanje, kada se koriste, zagrevaju sadržaj prvog cilindričnog dela (101) kanala za ubrizgavanje na temperaturu u opsegu od 40°C do 80°C i sadržaj drugog cilindričnog dela (102) kanala za ubrizgavanje na temperaturu u opsegu od 80°C do 120°C.

12. Uređaj (100) prema zahtevu 3 ili bilo kom zahtevu koji zavisi od istog, pri čemu je druga temperatura u opsegu od 120°C do 220°C.

13. Uređaj (100) prema zahtevu 5 ili bilo kom zahtevu koji zavisi od istog, pri čemu pritiskač radi tako da održava konstantan pritisak u komori (103) za oblaganje kada uređaj (100) za oblaganje nanosi sloj materijala za oblaganje na žicu (105).

14. Sistem za oblaganje obuhvata uređaj (100) za oblaganje prema bilo kom prethodnom zahtevu, peć (401), komoru (402) za hlađenje i kontrolni sistem (403); pri čemu je:

uređaj (100) za oblaganje izveden tako da primi žicu (105) i nanese sloj materijala za oblaganje, odnosno toplotom očvršćavajućeg materijala, na primljenu žicu (105);

peć (401) izvedena tako da primi žicu (105) iz uređaja (100) za oblaganje i da zagreje žicu (105) na temperaturu na kojoj očvršćava naneti materijal za oblaganje;

komora (402) za hlađenje izvedena tako da pimižicu (105) iz peći (401) i da ohladi žicu (105) tako da žica (105) na izlazu iz komore (402) za hlađenje bude umotana ili povratnom spregom vraćena u uređaj (100) za oblaganje radi nanošenja dodatnog sloja materijala za oblaganje; i

kontrolni sistem (403) konfigurisan tako da kontroliše grejne elemente (109) u uređaju (100) za oblaganje, temperaturu peći (401) i brzinu žice (105) kroz uređaj (100) za oblaganje, peć (401) i komoru (402) za hlađenje.

15. Postupak nanošenja materijala za oblaganje na žicu (105) obuhvata:

obezbeđivanje fluidne putanje za kanalisanje toplotom očvršćujućeg materijala za oblaganje; i progresivno podizanje temperature materijala za oblaganje dok se materijal za oblaganje kreće fluidnom putanjom, tako da materijal za oblaganje dostigne željenu viskoznost na kraju fluidne putanje radi nanošenja materijala za oblaganje na žicu (105), naznačen time, što fluidnu putanju obezbeđuje uređaj (100) za oblaganje prema bilo kom zahtevu od 1 do 13.