СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКИХ ПРОВОДОВ Российский патент 1997 года по МПК H01B13/00 

Изобретение относится к кабельной технике, в частности, к технологии изготовления проводов и шнуров гибких, используемых для присоединения машин и приборов к электрическим сетям.

Известный способ изготовления включает скрутку медной проволоки в стренгу, наложение изоляции, скрутку изолированных жил и наложение оболочки.

Недостаток этого технологического процесса заключается в том, что при этом процессе получают провода недостаточной гибкости за счет неравенства осевых перемещений изолированных стренг при изгибе и кручении, а также недостаточной оптимизации процесса скрутки проволок в стренги и стренг в провод. Это происходит из-за равенства углов скрутки в каждом повиве.

Технический результат, достигаемый изобретением на способ изготовления проводов и шнуров гибких, и состоит в том, чтобы повысить гибкость провода за счет оптимизации технологических параметров процесса скрутки и обеспечения равенства осевых перемещений элементов изготавливаемого кабеля, то есть его эксплуатационные характеристики. Таким образом, технический результат можно сформулировать, как повышение эксплуатационных характеристик провода за счет улучшения его гибкости. Это достигается, согласно изобретения тем, что в способе изготовления гибких проводов, включающем обработку медной проволоки, скрутки медной круглой проволоки в стренгу, наложения изоляции, скрутки изолированных стренг и наложение оболочки, в котором обработку проволок проводят путем их отжига в бескислородной среде при температуре 500^oC и последующего охлаждения, используют медные проволоки диаметром 0,03-3,0 мм, при скрутке стренг кратность шага скрутки выбирают в пределах от 4 до 30, а количество стренг и шаг скрутки, стренг в заготовку провода выбирают таким образом, чтобы кратность шага скрутки была равной 20-40, а скрутку каждого последующего повива при скрутке изолированных стренг в заготовку ведут с увеличением кратности шага скрутки. При коэффициенте скрутки медных проволок в стренг меньше 4 увеличивается расход материалов, количество проволок, предусмотренное конструкцией, может не разместиться в повиве.

При коэффициенте скрутки больше 30 ухудшается гибкость жилы.

Коэффициент скрутки (кратность шага скрутки) m=h/d, где h шаг скрутки, d диаметр окружности, описанной вокруг стренги.

На фиг.1 изображена схема способа изготовления проводов и шнуров гибких:
1. Приготовление травильного раствора.

2. Травление медной проволоки.

3. Приготовление раствора нейтрализации.

4. Нейтрализация медной катанки.

5. Приготовление волочильной эмульсии.

6. грубое волочение.

7. Среднее волочение и отжиг.

8. Наложение изоляции.

9. Скрутка изолированных жил.

10. Наложение оболочки.

Способ изготовления проводов и шнуров гибких производится следующим образом.

В специальной емкости приготавливается травильный раствор, представляющий собой разбавленную серную кислоту концентрацией 5-14% Раствор приготавливается путем заливки воды в концентрированную серную кислоту, температура травильного раствора должна быть 40-60^oC и поддерживаться в процессе травления.

В другой емкости приготавливается раствор нейтрализации, представляющий собой мыльно-щелочной раствор щелочностью 0,03-0,15% Раствор приготавливается путем растворений 12 кг 60% хозяйственного мыла и твердого едкого натра в количестве 2,5 кг на 100 л воды. Смесь подогревается острым паром до кипения и доводится до однородности путем помешивания деревянной мешалкой. Температура раствора нейтрализации должна быть 60-70^oC.

Несколько бухт медной катанки с помощью электротельфера собираются на медные стропы в пакеты, не превышающие 2000 кг и погружаются в ванну травления на 10-30 мин до приобретения катанкой светло-розового цвета.

После этого пакет бухт поднимается над ванной и в течение 0,5-1 мин производится стек раствора. Далее пакет подается в ванну активной промывки от остатков травильного раствора и медной пыли. Время промывки 2-5 мин. Давление воды 3-5 атм.

По окончании промывки пакет бухт погружается в ванну нейтрализации на 0,5-2 мин для удаления остатков раствора серной кислоты с поверхности катанки. По окончании процесса нейтрализации катанка поступает к волочильным машинам.

Для волочения медной проволоки приготавливается волочильная эмульсия. Она представляет собой раствор кореандрового масла и едкого натра.

Для приготовления волочильной эмульсии сначала приготавливается компаунд путем добавления на 100 кг масла 10 л воды. Смесь активно перемешивается, подогревается до кипения "острым паром". В полученную смесь тонкой струей вливается едкий натр в количестве 18 кг. Продолжительность слива 1-2 часа. По окончании слива едкого натра включают обогрев и при включенной мешалке продолжают варить смесь в течение 25-30 мин.

Полученный компаунд в количестве 120 кг разбавляется водой в соотношении 1:1. Жирность разбавленного компаунда должна быть 40-45% щелочность 6%
Компаунд на волочильных машинах разбавляется до получения эмульсии жирностью 4-6% и щелочностью 0,2-0,6%
В волочильной машине, предварительно протравленная медная катанка диаметром 8±0,2 мм, проходя через систему фильер, волочится по маршруту 7,2 5,8 5,16 4,6 4,1 3,6 3,2 2,9 2,6 2,3 2,05 1,76 и принимается на контейнера емкостью 1,5-2 т.

Медная проволока диаметра 1,76 мм с контейнеров идет на машины среднего волочения, где после волочения, согласно маршрута, непрерывно поступает в приставку отжига, где в бескислородной среде методом короткого замыкания отжигается при температуре 500±20^oC, затем охлаждается. Прием проволоки производится на катушки с диаметром щеки 400 мм. Вес проволоки в катушке от 35 до 40 кг.

Дальше катушки с проволокой поступают на скрутку стренги. Стренга скручивается на крутильных машинах рамочного типа. Шаг скрутки и количество скручиваемых медных проволок подбираются таким образом, чтобы кратность скрутки находилась в пределах от 4 до 30. Кратность скрутки m=h/d, где h шаг скрутки, а d диаметр полученной стренги. При диаметре медных проволок от 0,03-3,0 мм можно изменять d. Можно также для получения нужной кратности шага изменять шаг скрутки. Скрученная стренга принимается на барабан с диаметром щеки 400 мм.

Скрученная стренга идет на наложение пластмассовой изоляции. Изоляция (например полиэтилен, поливинилхлорид, термопластичные фторопласты) накладывается на экструзионной линии, где стренга поступает в головку экструдера, там на нее накладывается изоляция из пластмассы. По выходу из головки изолирования жила охлаждается в водяной ванне, на аппарате ЗАСИ проверяется целостность изоляции. При изолировании одной стренги прием изолированной жилы производится на барабан с диаметром щеки 500 мм.

Затем производится скрутка изолированных жил. При скрутке изолированные жилы должны различаться цветом изоляции. Кратность шага скрутки 20:40. Нужную кратность шага в этом случае можно также подобрать варьированием шага скрутки и диаметром скрученного провода.

При вшивной скрутке провода из изолированных стренг в каждом последующем повиве для обеспечения лучшей гибкости провода, связанной с равенством осевых перемещений каждого повива стренг, необходимо увеличивать углы скрутки каждого повива. При этом рекомендуется увеличивать от повива к повиву кратность шага скрутки, так как угол скрутки пропорционален кратности шага скрутки:
tg σ = m/π,
где
m кратность шага скрутки, π = 3,1416... .
Оболочка накладывается на экструзионной линии. Для исключения сваривания оболочки с проводом применяется сепаратор в виде порошка талька. Прием проводов после наложения оболочки производится на бухты.

Способ изготовления проводов и шнуров гибких в совокупности с параметрами скрутки стренги позволяет повысить гибкость кабелей связи и их эксплуатационные характеристики.

Использование: кабельная техника, технология изготовления проводов и шнуров гибких. Сущность изобретения: обрабатывают медные проволоки и путем их отжига в бескислородной среде при температуре 500^oC, скручивают из них стренги, изолируют их, скручивают изолированные стенки и накладывают на полученную заготовку оболочку. Используют медные проволоки диаметром 0,03 - 3,0 мм, количество медных проволок и шаг скрутки при скрутке из них стренг выбирают таким образом, чтобы кратность шага скрутки была в пределах 4-30, а количество стренг и шаг скрутки при скрутке стренг в заготовку провода выбирают таким образом, чтобы кратность шага была в пределах 20-40, при этом скрутку каждого последующего повива при скрутке изолированных стренг в заготовку ведут с увеличением шага скрутки. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные характеристики провода путем улучшения его гибкости. 1 ил.

Способ изготовления гибких проводов, включающий обработку медных проволок, скрутку из них стренг, их изолирование, скрутку изолированных стренг и наложение на полученную заготовку оболочки, отличающийся тем, что обработку проволок производят путем их отжига в бескислородной среде при 500^oС и последующего охлаждения, используют медные проволоки диаметром 0,03 3,0 мм, количество которых и шаг скрутки при скрутке из них стренг выбирают таким образом, чтобы кратность шага скрутки была в пределах 4 30, а количество стренг и шаг скрутки при скрутке стренг в заготовку провода выбирают таким образом, чтобы кратность шага скрутки была в пределах 20 40, при этом скрутку каждого последующего повива при скрутке изолированных стренг в заготовку ведут с увеличением кратности шага скрутки.