DE1053689B

DE1053689B - Biegsames, drahtartiges, temperaturempfindliches Element

Info

Publication number: DE1053689B
Application number: DEG15516A
Authority: DE
Inventors: George Charles Crowley
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1949-05-04
Filing date: 1954-10-06
Publication date: 1959-03-26
Also published as: DE1046800B

Description

Biegsames, drahtartiges, temperaturempfindliches Element Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des: biegsamen, drahtartigen, temperaturempfindlichen Elementes für die fortlaufende Überwachung und Regelung eines Stromkreises, insbesondere bei elektrischen Heizkissen, nach Patent 958 945, bei dem sich zwischen den Leitern eine zusammenhängende Schicht aus einem hiegsamen, festen organischen Stoff befindet, der innerhalb eines bestimmten, unterhalb des Erweichungspunktes liegenden. Temperaturbereiches einen negativen Temperatur-Widerstands-Koeffizienten hat. und im wesentlichen ein elektrischer Nichtleiter ist, jedoch innerhalb eines anderen bestimmten, ebenfalls unterhalb des Erweichungspunktes liegenden Temperaturbereiches einen Überwachungs- oder Regelstrom durchläßt.
Gemäß dem Hauptpatent und auch in sonst bekannter Weise hat die organische Materialschiehc die Form eines fortlaufenden Kabelmantels von verhältnismäßig großem Durchmesser. Sie besteht beispielsweise aus Nylon. Weiterhin ist es bei Feuermeldekabeln bekannt, ein breites bandförmiges isolierendes Material auf einen die Kabelseele bildenden Leiterdraht und einen weiteren Leiter auf das isolierende Material aufzuwickeln. Das bandförmige isolierende Material hat dabei Aussparungen, durch die hinduech beim Überschreiten einer bestimmten Temperatur die beiden Leiter in Schmelzverbindung treten.
Es hat sich gezeigt, daß eine Isolierschicht in Form eines fortlaufenden Mantels oder in Form eines aufgewickelten Bandes leicht zu Rissen und Sprüngen neigt, welche Kurzschlüsse zur Folge haben können. Nylon und mehr noch andere temperaturempfindliche Stoffe altern nämlich, insbesondere bei den Betriebstemperaturen eines Heizkissens, mehr oder weniger schnell, wodurch diese Stoffe brüchig werden. Die darauf zurückzuführenden Risse-und. Sprünge treten vor allem an solchen Stellen des Elementes auf, die stark oder häufig. gebogen, gedrückt oder geknickt werden. Durch däe Risse und Sprünge hindurch können dann die beiden Leiter unbeabsichtigt miteinander in Berührung treten.
Dem wird gemäß der Erfindung dadurch abgeholfen., daß, die Schicht aus organischem Material aus einem Faden besteht, der im Kontakt mit beiden Leitern auf den isolierenden Kern in an sich bekannter Weise schraubenförmig aufgewickelt ist. Wenn das Element, dessen organisches Trennschichtmaterial die Form eines aufgewickelten Fadens hat, altert und dann gedrückt oder geknickt wird, so wird die Trennschicht dadurch doch nicht beschädigt, weil die einzelnen Windungen ,etwas ausweichen können. Infolgedessen koanmt es nicht vor, daß die beiden Leiter einander berühren, selbst wenn wirklich einmal eine oder mehrere Windungen des isolierenden Fadens brechen sollten. Es kommen ,daher als Trennschicht auch brüchigere temperaturempfindliche organische Materialien als Nylon in Frage.
Ein fadenförmiges Isoliermaterial hat noch den zusätzlichen Vorteil, däß ein Faden sich leichter ordnungsmäßig aufbringen läßt als etwa ein Band.
.Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist 1 der Kabelkern, der aus Glasfasern oder einem anderen hiegsamen Isolierstoff bestehen kann, während mit 2 ein sehraubenförmig auf den Kern auigewirikelüer Heizdraht bezeichnet ist. Dieser Heizdraht kann die Form eines flachen Kupferbandes haben. 3 ist ein in gleicher Richtung wie der Heizdraht schraubenförmig gewickelter Signalleiter und 4 ein das Ganze umschließender Mantel aus Isolierstoff wie z. B. aus einem geeigneten Polyvinylhalogenid.
Bei dieser Ausführungsform sind der Heizdraht und der Signalleiter durch eine Schicht 5 aus organischem Isolierstoff in Form eines schraubenförmig gewickelten Fadans, z. B. eines Nylonfadens, voneinander getrennt. Diese Schicht liegt über dem Heizdraht und unter dem Signalleiter und ist schraubenförmig in einer Richtung gewickelt, die der Wickelrichtung des Heizdrahtes und des Signalleiters entgegengesetzt ist. Mit anderen Worten, der Heizdraht wird zuerst auf den Kern gewickelt. Dann wickelt man den Nylonfaden auf den Heizdraht und schließlich den Signalleiter über den Nylonfaden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Heizdraht und der Signalleiter, statt mit zwischenliegender Fadenlage aus organischem Material direkt übereinandergewickelt zu werden, nebeneinander auf den Glasfaserkern gewickelt sind, und zwar unter Zwischenlage eines abstandhaltenden Fadens aus geeignetem Isolierstoff, während der Faden aus organischem Stoff unmittelbar über die beiden Leiter herübergewickelt ist. Dadurch werden diese zusammengehalten, und es wird zwischen aufeinanderfolgenden Windungen der Leiter eine Verbindung aus organischem Material geschaffen.
In Fig.2 ist 8 der Glasfaserkern, 9 ein Heizdraht und 10 und 11 je ein Signalleiter. Obwohl zwei Signalleiter dargestellt sind, kann das Kabel auch nur mit einem einzigen Signalleiter versehen sein. Die Leiter 9. 10 und 11 sind voneinander durch zwischenliegende Fäden 12 aus geeignetem Isolierstoff, wie z. 13. durch einen Glasfaserfaden, getrennt. Unmittelbar über den Kern 8, die Leiter 9, 10 und 11 und die Fäden 12 ist eine Lage 13 aufgebracht, die aus einem schraubenförmig gewickelten Faden aus organischem Stoff, wie. z. B. Nylon, besteht. Die Schicht 13 umgibt schließlich der Isoliermantel 14. Die Leiter 9, 10 und 11 und die Zwischenfäden 12 können alle gleichzeitig auf den Kern aufgewickelt werden, was vom Fertigungsstandpunkt aus Vorteile bietet, worauf dann der die Lage 13 bildende Faden darübergewickelt unEi schließlich der das Ganze umschließende Mantel aufgebracht wird.
Die Verwendung einer organischen Isolierstoffschicht in Form eines schraubenförmig gewickelten Fadens hat gegenüber einem im Strangpreßverfahren hergestellten Überzug den Vorteil, daß das Kabel biegsamer ist und den Biegungsbeanspruchungen länger widersteht als die bisherigen Kabel. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das Kabel z. B. in elektrischen Bettdecken Verwendung findet. Weiterhin kann das Kabel gemäß der Erfindung billiger hergestellt werden, weil die Aufbringung eines aus einem Faden gewickelten Überzugs nur eine einfachere und billigere Apparatur erfordert als das Herumpressen eines Überzuges. Die Ausführungsform nach Fig.2 ist besonders dann vorteilhaft, wenn das Kabel mehr als zwei Leiter aufweist, weil alle Leiter gleichzeitig zusammen mit den abstandhaltenden Isolierstoffäden gewickelt werden können und eine einzige Lage aus Nylonfaden mit allen Leitern in Berührung steht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Biegsames, drahtartiges, temperaturempfindliches Element für die fortlaufende Überwachung und Regelung eines Stromkreises, insbesondere bei elektrischen Heäzki.ssen, bei dem sich zwischen den beiden Leitern eine zusammenhängende Schicht aus einem biegsamen, festen organischen Stoff befindet, der innerhalb eines bestimmten. unterhalb des Erweichungspunktes liegenden Temperaturbe@reiiches einen negativen Temperatur-Widerstands-Koeffizienten hat und im wesentlichen ein elektrischer Nichtleiter ist, jedoch innerhalb eines anderen bestimmten, ebenfalls unterhalb des Erweichungspunktes liegenden Temperaturbereiches einen Überwachungs- oder Regelstrom durchläßt, nach Patent 958 945, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus organischem Material aus einem Faden besteht, der im Kontakt mit beiden Leitern auf den isolierenden Kern in an sich bekannter Weise schraubenförmig aufgewickelt ist. z. Biegsames, temperaturempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus organischem Stoff bestehende Faden oberhalb des einen Leiters und unterhalb des anderen Leiters auf den Isolierkern gewickelt ist. 3. Biegsames, temperaturempfindliches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leiter mit einer abstandshaltenden Zwischenlage nebeneinander schraubenförmig auf den Isolierkern aufgewickelt sind, während der Faden aus organischem Stoff -schraubenförmig über beide Leiter herübergewickelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 423 537.