説明

銅線の絶縁紙剥離方法および装置

【課題】 銅線の絶縁紙の剥離作業をローコストで自動化する。
【解決手段】 鉄芯Cの周りのコイルの銅線W2を巻き戻し、絶縁紙切断ロール41に通して銅線W2の周りに巻き付けられている絶縁紙P2を切断し、次に、切断された絶縁紙P2が付着している銅線W2を向かい合うワイヤブラシ21、21および22、22の間に通して、絶縁紙P2を剥がし取る。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器のコイル等に使用される銅線のリサイクルに際して、銅線間を絶縁する絶縁紙を剥離する方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電力用の変圧器においては、鉄芯の周りに銅線のコイルが巻かれてコアを形成し、このコアがケース内に収納され、ケース内の隙間に絶縁油が充満されている。
【0003】そして、古い技術で製造された電力用の変圧器は、その絶縁油にPCBが含まれており、このような古い電力用の変圧器は、安全上リサイクルが困難で、長年そのままの状態で保管されてきた。
【0004】近年、PCBの安全な処理法がようやく確立され、絶縁油の処理が可能となってきた。それに伴い、コア、すなわち、鉄芯と銅線の安全かつ経済的なリサイクルも課題となり、コアを抜き出してコイルを乾燥するところまで実用化の目途が立ってきている。
【0005】しかし、コイルの銅線は、線間の絶縁を保つために絶縁紙で絶縁されていて、この絶縁紙を銅線から安全かつ経済的に剥がす工程が課題として残っていた。
【0006】一般に、コアのコイルは、鉄芯に近い内側に低圧側の巻線、その外側に高圧側の巻線で形成され、低圧側の巻線の銅線は、電流が大きくなるので、例えば、断面が4mm×6mmの断面長方形の銅線の周囲に、テープ状の絶縁紙が螺旋状に巻き付けられ、厚さ0.5mm程の層をなしている。また、高圧側の巻線の銅線は、電流が比較的小さくて済むので、低圧側の巻線の銅線が上記の断面寸法の場合では、直径2.3mm程の断面円形の銅線にエナメルが被覆され、コイルの層間には、一層毎に絶縁紙が巻かれている。
【0007】コアから銅線を回収するには、これらの絶縁紙を剥離する必要があるが、銅線をコアの鉄芯から巻き戻すと、図5に示すように絶縁紙が付着している。すなわち、図5(a)に示すように、高圧側のエナメル被覆銅線W1には、コイルの層間の絶縁紙P1が千切れた状態で付着している。また、図5(b)に示すように、低圧側の銅線W2にはテープ状の絶縁紙P2が巻かれたままになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の問題点を解決し、作業者が直接手を触れることなく、銅線の周囲に付着したり、巻かれたままになっている絶縁紙を剥離する銅線の絶縁紙剥離方法および装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するために、この発明の銅線の絶縁紙剥離方法は、表面に絶縁紙が付着している銅線を、相対向する一対の回転ワイヤブラシの間に通すことにより上記絶縁紙を剥離することを特徴とする。
【0010】また、この発明の銅線の絶縁紙剥離方法は、テープ状の絶縁紙が巻き付けられている銅線を、ローラ表面の円周に沿った刃を備えた一対のピンチローラに挟んで送りながら上記絶縁紙を切断し、この切断された絶縁紙が付着している銅線を、相対向する一対の回転ワイヤブラシの間に通すことにより上記絶縁紙を剥離することを特徴とする。
【0011】この発明の銅線の絶縁紙剥離装置は、鉄芯にコイル状に巻かれた銅線をピンチローラにより挟み込み、巻き戻して繰り出す銅線繰出し部と、このピンチローラにより繰り出された銅線を、相対向して回転する一対のワイヤブラシ間に通過させて銅線の表面に付着した絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部とを具備することを特徴とする。
【0012】上記銅線の絶縁紙剥離装置において、銅線繰出し部のピンチローラがそのローラ表面の円周に沿った刃を備えていて、銅線の表面に巻き付けられたテープ状の絶縁紙を切断するようにしてもよい。
【0013】この発明の銅線リサイクル装置は、変圧器のコイルの銅線を巻き戻して再利用する銅線リサイクル装置において、変圧器のコイルの銅線をピンチローラで挟み込んで巻き戻して繰り出す銅線繰出し部と、上記銅線繰出し部により繰り出される銅線を、銅線の上下側および左右側でそれぞれ回転する一対のワイヤブラシの間に通して、銅線の表面に付着した絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部と、上記絶縁紙剥離部により絶縁紙が剥離された銅線を細断する銅線切断部とを具備することを特徴とする。
【0014】また、この発明の銅線リサイクル装置は、変圧器のコイルの銅線を巻き戻して再利用する銅線リサイクル装置において、変圧器のコイルのテープ状の絶縁紙を巻き付けられた銅線を、刃付きローラにより巻き戻して繰り出しながら、ローラ表面の円周に沿った刃により上記テープ状の絶縁紙を切断する銅線繰出し・絶縁紙切断部と、上記銅線繰出し・絶縁紙切断部により繰り出される銅線を、銅線の上下側および左右側で回転する一対のワイヤブラシの間に通して、銅線の表面に付着した、切断された絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部と、上記絶縁紙剥離部により絶縁紙が剥離された銅線を細断する銅線切断部とを具備することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下、図面を参照して説明する。
【0016】[高圧側銅線の絶縁紙剥離]図1は、この発明の変圧器のコイルの銅線を巻き戻して再利用する銅線リサイクル装置の一実施の形態を示し、変圧器のコアCから高圧側の断面円形のエナメル被覆銅線W1を巻き戻して繰り出し、銅線W1の表面に付着したコイルの層間の絶縁紙P1を剥離し、絶縁紙P1が剥離された銅線W1を細断する装置の説明図である。
【0017】図1において、1は銅線繰出し部、2は絶縁紙剥離部、3は銅線切断部である。
【0018】[銅線繰出し部]上記銅線繰出し部1は、一対のピンチローラ11、11からなり、ピンチローラ11、11の間に、変圧器の高圧側のコイルの銅線W1を挟み込んで、ピンチローラ11の回転により、鉄芯Cから銅線W1を巻き戻して繰り出すものである。
【0019】上記ピンチローラは、図では、一対のピンチローラ11、11を示したが、1個の駆動ピンチローラと大径のサポートローラとの間に銅線W1を挟み込むようにしてもよい。なお、一対のピンチローラ11、11またはピンチローラとサポートローラとの間隔は、図示省略のピンチローラ間隔調節装置で矢印D1のように調節可能としてある。
【0020】[絶縁紙剥離部]上記絶縁紙剥離部2は、上下に配置されて相対向する一対の回転ワイヤブラシ21、21と、この一対の回転ワイヤブラシ21、21と直交して、左右に配置されて相対向する一対の回転ワイヤブラシ22、22とからなり、上記銅線繰出し部1により繰り出される銅線W1を、銅線W1の上下側および左右側(図2参照)でそれぞれ回転する一対のワイヤブラシ21、21および22、22の間に順次通して、銅線W1の表面に付着した絶縁紙P1を剥離するものである。
【0021】相対向するワイヤブラシ21、21(または22、22)は、その全てのワイヤブラシがそれぞれ回転駆動され、そのブラシ先端の周速は、上記銅線繰出し部1による銅線W1の送り速度の数倍の速度とし、ブラシ先端ないしその近くのブラシ側面で銅線W1に付着した絶縁紙P1を激しく欠き取る。
【0022】ワイヤブラシの回転方向は、通常、図に示すように、銅線繰出し部1のピンチローラと同じにして、銅線W1の送り方向に絶縁紙P1を欠き取り、ピンチローラとワイヤブラシの間で銅線W1がたるむのを防ぐ。なお、図では、銅線W1の送り方向とワイヤブラシ21(22)が銅線W1と接するときの方向は一致しているが、必ずしも完全に一致させず、斜めに、あるいは、直交させて銅線W1をブラッシングしても、絶縁紙P1の欠き取り剥離作用は得られるものである。
【0023】ワイヤブラシ21、21(または22、22)の間隔は、図示省略のワイヤブラシ間隔調節装置で矢印D2のように調節可能としてあって、このワイヤブラシ間隔調節装置によって絶縁紙P1の剥離が良好に行えるように間隔を調節する。
【0024】[銅線切断部]上記銅線切断部3は、上記絶縁紙剥離部2により絶縁紙P1が剥離された銅線W1を挟み込んで送り出す一対の終端ピンチローラ31、31と、この終端ピンチローラ31、31により送り出されてくる銅線W1の一側面に接した固定刃32と、複数の刃33、33を外周に備えた回転カッター34とからなる。
【0025】上記一対の終端ピンチローラ31、31は、銅線繰出し部1のピンチローラ11と同様のものを使用でき、その間隔も、図示省略の終端ピンチローラ間隔調節装置で矢印D31のように調節可能としてある。終端ピンチローラ31の駆動トルクは、銅線繰出し部1のピンチローラ11が繰り出す銅線W1が弛まないよう、強めに設定する。
【0026】上記回転カッター34の刃33の先端エッジは、回転中、固定刃32のエッジと順次接するように配置され、送り出されてくる銅線W1を回転カッター34の刃33と固定刃32とにより次々と剪断して、細断された銅線W11、W11とする。
【0027】上記固定刃32と回転カッター34との間隔を調節するために、固定刃32を銅線送り方向D32に位置調整するための、図示省略の、カッター間隔調節装置が設けてあり、銅線W1を良好に切断できるようにカッター間隔を銅線の断面寸法に合わせて調節する。また、回転カッター34の回転数も銅線の送り速度に応じて調節する。
【0028】[装置の動作]図1および図2に示した銅線リサイクル装置を運転するには、予め、ピンチローラ11、終端ピンチローラ31、回転ワイヤブラシ21、22、回転カッター34の回転数、間隔等を調節しておき、鉄芯Cに巻かれた高圧側の銅線W1の先端を銅線繰出し部1のピンチローラ11、11に挟み込ませて、ピンチローラ11の回転により、銅線W1を繰り出す。繰り出される銅線W1の表面には、図5(a)のように、コイル層間の絶縁紙P1が千切れて付着している。
【0029】繰り出される銅線W1は、絶縁紙剥離部2の上下の回転ワイヤブラシ21、21の間に送り込まれ、高速回転するワイヤブラシ21、21の先端が銅線W1を上下からブラッシングして絶縁紙P1を欠き取り、剥離させる。剥離した絶縁紙P1は、次の左右の回転ワイヤブラシ22との間で下に落下する。
【0030】次いで、銅線W1は、左右の回転ワイヤブラシ22、22の間に送り込まれ、高速回転するワイヤブラシ22、22の先端が銅線W1を左右からブラッシングして残っている絶縁紙P1を欠き取り、剥離させる。剥離した絶縁紙P1は、次の銅線切断部3との間で下に落下する。
【0031】この上下、左右2段のブラッシングにより、絶縁紙P1は銅線W1から全部剥離してしまう。
【0032】最後に、絶縁紙P1が表面になくなった銅線W11は、銅線繰出し部1の終端ピンチローラ31、31の間に挟み込まれて、その先端が固定刃32のエッジを越えると、回転カッター34の刃33のエッジが固定刃32のエッジとの間で銅線W1を剪断する。剪断された銅線W11は下に落下する。
【0033】銅線繰出し部1に送られてくる銅線W1はほぼ等速度で送られ、回転カッター34も等速度で回転しているから、送られてくる銅線W1はほぼ等しい長さの銅線W11、W11に細断され、再利用に供される。
【0034】[低圧側銅線の絶縁紙剥離]図3および図4R>4は、この発明の銅線リサイクル装置の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、変圧器の低圧側の断面積の大きい銅線W2の絶縁紙P2を剥離するものである。
【0035】低圧側の銅線W2には、図5(b)に示したように、テープ状の絶縁紙P2が巻き付けられている。この状態の絶縁紙P2は、直接、回転ワイヤブラシでブラッシングしても銅線W2から剥離することはない。そこで、この実施の形態では、上述の銅線繰出し部のピンチローラに、螺旋状に巻かれたテープ状の絶縁紙を切断する機能を持たせて銅線繰出し・絶縁紙切断部としたものである。
【0036】図3において、銅線繰出し・絶縁紙切断部以外は、図1と同様の構成であるので、図1と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0037】[銅線繰出し・絶縁紙切断部]4は銅線繰出し・絶縁紙切断部であって、この銅線繰出し・絶縁紙切断部のピンチローラ(刃付きローラ)41、41には、図4に示すように、ローラ表面の円周に沿った断面山形の刃42、42を複数備えている。また、ピンチローラ41、41の間隔は、図示省略の刃付きローラ間隔調節装置で矢印D4のように調節可能としてある。
【0038】この刃付きローラ間隔調節装置を調節して、図4のように、銅線W2を挟み込んだとき、ピンチローラ41、41の刃42の先端が、絶縁紙P2に食い込んで銅線W2の表面に達するようにセットする。この状態で、ピンチローラ41、41が銅線W2を挟んで送ると、上下のピンチローラ41、41の各刃42、42の先端が絶縁紙P2を切断し、テープ状の絶縁紙P2は細かく細断された状態になる。
【0039】上記ピンチローラ41、41のローラ表面の円周に沿った断面山形の刃42は、図3および図4の場合は、プーリ溝のように、ローラ横断面に平行なV溝状に形成したが、例えば、ねじ山状に傾けたり、左ねじと右ねじをクロスさせたV溝状としたりしても、刃42を形成して絶縁紙P2を切断することができる。ただし、刃がローラに対して傾斜させる場合は、左右対称にしたり、相対向するピンチローラの傾斜向きを逆にする等して、ピンチローラ41、41間通過による銅線W2の横ずれを防ぐことが望ましい。
【0040】この発明で、「ローラ表面の円周に沿った刃」とは、これらの斜め溝等、円周方向につらなっていて、ローラの回転に伴い銅線に巻き付けられたテープ状の絶縁紙を切断する刃を意味している。
【0041】ピンチローラ41、41の刃42、42は絶縁紙P2を切断し、場合によっては銅線W2にも若干食い込むことがあるから、強靭で耐摩耗性のある工具鋼等を使用する。
【0042】細かく細断された絶縁紙P2が付着した銅線W2は、図1、図2の実施の形態と同様に、絶縁紙剥離部2へ順次送られ、上下側に相対向する一対の回転ワイヤブラシ21、21および左右側に相対向する一対の回転ワイヤブラシ22、22の間に通され、この間に、細断されたテープ状の絶縁紙P2は欠き取られ、剥離される。
【0043】そして、絶縁紙P2を全て剥ぎ取られた銅線W2は、次の銅線切断部3へ送られ、切断されて短い銅線W21となる。
【0044】上述の実施の形態では、変圧器のコアを絶縁油から取り出した後、コアの銅線、絶縁紙とも充分乾燥してから、銅線を巻き戻して絶縁紙を剥離した。よく乾燥してあれば、作業者がPCBに触れる危険がより少ないからであるし、その後のリサイクル工程でも安全だからである。しかし、この発明における絶縁紙剥離工程自体は、装置の保守作業を含めて完全に自動化すれば、絶縁油が多少付着している銅線にも適用することは可能である。
【0045】銅線の断面寸法形状、絶縁紙の種類は、変圧器等により、種々のものがあるが、ロール、回転ワイヤブラシ等の間隔調整を変えることにより、種々の絶縁紙付着の銅線に、この発明の方法および装置を適用することができる。
【0046】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明によれば、変圧器のコイル等の表面に破れた絶縁紙が付着している銅線はそのまま、また、変圧器の低圧側のコイルのようにテープ状の絶縁紙が巻き付けてあって、コイルを巻き戻すとその周囲に絶縁紙が巻き付いたままの銅線は、絶縁紙を短く切断してから、相対向する一対の回転ワイヤブラシの間に通すという、簡単な工程で絶縁紙を剥離することでき、銅線のリサイクルの一環としても有効に利用することができる。
【0047】特に、古い技術を用いた大型変圧器の銅線を扱う場合には、PCBを含んだ絶縁油に浸漬されていた絶縁紙を人の手が触れることなく剥離できるから、剥離作業に際して作業者はPCBの不安から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示す説明図。
【図2】図1のII−II線から見た部分拡大図。
【図3】この発明の一実施の形態を示す説明図。
【図4】図3のIV−IV線から見た部分拡大断面図。
【図5】(a)および(b)は、それぞれ図1の銅線の絶縁紙剥離装置により剥離される前の銅線を示す斜視図。
【符号の説明】
1 銅線繰出し部
2 絶縁紙剥離部
3 銅線切断部
4 銅線繰出し・絶縁紙切断部
11 ピンチローラ
21 回転ワイヤブラシ
22 回転ワイヤブラシ
31 ピンチローラ
32 固定刃
33 刃
34 回転カッター
41 ピンチローラ(刃付きローラ)
42 刃
P1 絶縁紙
P2 絶縁紙
W1 高圧側銅線
W2 低圧側銅線

【特許請求の範囲】
【請求項1】 表面に絶縁紙が付着している銅線を、相対向する一対の回転ワイヤブラシの間に通すことにより上記絶縁紙を剥離することを特徴とする銅線の絶縁紙剥離方法。
【請求項2】 テープ状の絶縁紙が巻き付けられている銅線を、ローラ表面の円周に沿った刃を備えた一対のピンチローラに挟んで送りながら上記絶縁紙を切断し、この切断された絶縁紙が付着している銅線を、相対向する一対の回転ワイヤブラシの間に通すことにより上記絶縁紙を剥離することを特徴とする銅線の絶縁紙剥離方法。
【請求項3】 鉄芯にコイル状に巻かれた銅線をピンチローラにより挟み込み、巻き戻して繰り出す銅線繰出し部と、このピンチローラにより繰り出された銅線を、相対向して回転する一対のワイヤブラシ間に通過させて銅線の表面に付着した絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部とを具備することを特徴とする銅線の絶縁紙剥離装置。
【請求項4】 銅線繰出し部のピンチローラがそのローラ表面の円周に沿った刃を備えていて、銅線の表面に巻き付けられたテープ状の絶縁紙を切断することを特徴とする請求項3記載の銅線の絶縁紙剥離装置。
【請求項5】 変圧器のコイルの銅線を巻き戻して再利用する銅線リサイクル装置において、変圧器のコイルの銅線をピンチローラで挟み込んで巻き戻して繰り出す銅線繰出し部と、上記銅線繰出し部により繰り出される銅線を、銅線の上下側および左右側でそれぞれ回転する一対のワイヤブラシの間に通して、銅線の表面に付着した絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部と、上記絶縁紙剥離部により絶縁紙が剥離された銅線を細断する銅線切断部とを具備することを特徴とする銅線リサイクル装置。
【請求項6】 変圧器のコイルの銅線を巻き戻して再利用する銅線リサイクル装置において、変圧器のコイルのテープ状の絶縁紙を巻き付けられた銅線を、刃付きローラにより巻き戻して繰り出しながら、ローラ表面の円周に沿った刃により上記テープ状の絶縁紙を切断する銅線繰出し・絶縁紙切断部と、上記銅線繰出し・絶縁紙切断部により繰り出される銅線を、銅線の上下側および左右側で回転する一対のワイヤブラシの間に通して、銅線の表面に付着した、切断された絶縁紙を剥離する絶縁紙剥離部と、上記絶縁紙剥離部により絶縁紙が剥離された銅線を細断する銅線切断部とを具備することを特徴とする銅線リサイクル装置。

【図1】
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【図4】
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【図2】
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【図3】
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【図5】
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