DE1135979B

DE1135979B - Flexible electrical cable

Info

Publication number: DE1135979B
Application number: DEN17395A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Johannes Jose Gommans; Leonardus Frans Helene Mans; Klaas Reinsma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1958-10-21
Filing date: 1959-10-19
Publication date: 1962-09-06
Also published as: GB899539A; FR1238120A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein biegsames, elektrisches Kabel, das insbesondere zum Anschluß an Meßgeräte bestimmt ist.The invention relates to a flexible electrical cable, in particular for connection to Measuring devices is intended.

Es ist bereits ein biegsames, elektrisches Kabel bekannt, das aus einem rohrförmigen Isolator und einem innerhalb des vom Isolator umschlossenen Raumes vorgesehenen, aus einer Anzahl von Metalldrähten zusammengesetzten Stromleiter besteht, der eine mit einer Kohlenstoffsuspension imprägnierte Textilbedeckung besitzt und derart von dem Isolator umschlossen ist, daß eine geringe, durch das Biegen des Kabels hervorgerufene Verschiebung der Berührungsstellen der Textilbedeckung mit der Innenfläche des Isolators möglich ist. Man hat dabei auch versucht, die Verschiebung des elektrischen Leiters gegenüber der ihn umgebenden Isolierung durch Schmiermittel zu gewährleisten.There is already a flexible electrical cable known, which consists of a tubular insulator and one provided within the space enclosed by the insulator, made up of a number of metal wires composite current conductor consists of one impregnated with a carbon suspension Has textile covering and is so enclosed by the insulator that a small amount by bending displacement of the contact points of the textile covering with the inner surface caused by the cable of the isolator is possible. Attempts have also been made to shift the electrical conductor to ensure that it is insulated against the surrounding insulation by means of lubricants.

Die Textilbedeckung besteht bei der bekannten Ausführung aus einem nachträglich imprägnierten Textilband, das um den Stromleiter gewickelt und dabei infolge der Überlappung eine Verdickung bildet, die sich schraubenlinienförmig entlang der Oberfläche fortsetzt. Der umwickelte Stromleiter steht daher nicht über die ganze Oberfläche, sondern nur mit dem dicken Überlappungsrand mit der Isolation in Berührung.In the known design, the textile covering consists of a subsequently impregnated Textile tape that is wrapped around the conductor and forms a thickening due to the overlap, which continues helically along the surface. The wrapped conductor is in place therefore not over the entire surface, but only with the thick overlap with the insulation in touch.

Es ist jedoch wichtig, daß die leitende Schicht gut an der Oberfläche des rohrförmigen Isolators haftet und bei wiederholten Biegungen des Kabels sich nicht löst oder zerreißt. In einem solchen Falle besteht bei Hochspannungskabeln die Gefahr eines Durchschlages des Isolators. Wenn die Innenseite des Isolators nicht überall ein gleiches Potential hat, sondern an einer bestimmten Stelle der Oberfläche das Potential von der elektrischen Feldverteilung rings um diese Stelle abhängt, kann die Oberfläche ein Potential annehmen, das wesentlich von dem der leitenden Schicht verschieden ist.However, it is important that the conductive layer adhere well to the surface of the tubular insulator and does not loosen or tear with repeated bends of the cable. In such a case there is in the case of high-voltage cables, there is a risk of the insulator breaking down. When the inside of the Insulator does not have the same potential everywhere, but at a certain point on the surface that Potential depends on the electric field distribution around this point, the surface can become a Assume a potential which is substantially different from that of the conductive layer.

Kabel für Meßzwecke könen die Anzeige des Meßwerkes durch Kapazitätsänderungen beeinflussen. An Stellen mit einer schlechten Verbindung zwischen der Oberfläche des Isolators und einer leitenden Schicht wird die Oberfläche elektrisch aufgeladen. Infolgedessen sammelt sich eine Menge Elektrizität, die wegfließt, wenn beim Biegen des Kabels der Kontakt zwischen der Oberfläche und der leitenden Schicht wiederhergestellt wird.Cables for measuring purposes can influence the display of the measuring mechanism by changing capacitance. In places with a poor connection between the surface of the insulator and a conductive one Layer, the surface is electrically charged. As a result, a lot accumulates Electricity that flows away when, when the cable is bent, the contact between the surface and the conductive layer is restored.

Bei einer bekannten Kabelkonstruktion hat man versucht, eine gute Haftung dadurch zu erzielen, daß im rohrförmigen Isolator ein aus feinmaschigem Textilgewebe hergestellter Innenbelag angebracht wird, der von dem Isolator fest umgeben wird undIn a known cable construction, attempts have been made to achieve good adhesion in that An inner lining made of fine-meshed textile fabric is attached to the tubular insulator which is firmly surrounded by the insulator and

Biegsames elektrisches KabelFlexible electrical cable

Anmelder:Applicant:

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,
München 5, Erhardtstr. 11Representative: Dipl.-Ing. H. Zoepke, patent attorney,
Munich 5, Erhardtstr. 11

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 21. Oktober 1958 (Nr. 232 481)Claimed priority:
Netherlands of October 21, 1958 (No. 232 481)

Hubertus Johannes Josephus Gommans,Hubertus Johannes Josephus Gommans,

Leonardus Frans Helene Mans, Venlo,Leonardus Frans Helene Mans, Venlo,

und Klaas Reinsma, Eindhoven (Niederlande),and Klaas Reinsma, Eindhoven (Netherlands),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

den Träger der leitenden Schicht bildet. Der Belag besteht aus einer Kohlenstoffsuspension, die unter dem Namen von »Aquadag« bekannt ist. Eine solche, fest anschließende Textilschicht muß verhältnismäßig steif sein, um die Spannungen im Isolator beim Biegen aushalten zu können, wodurch die Steifheit des Kabels vergrößert wird.forms the support of the conductive layer. The topping consists of a carbon suspension, which under known by the name of "Aquadag". Such a firmly attached textile layer must be proportionate be stiff in order to be able to withstand the stresses in the insulator during bending, which increases the stiffness of the cable is enlarged.

Die leitende Schicht kann sehr dünn sein, da sie keinen erheblichen Strom zu führen braucht, aber sie dient zum Aufrechterhalten der äquipotentialen Oberfläche längs der Isolatorwand.The conductive layer can be very thin because it doesn't need to carry significant current, but it does serves to maintain the equipotential surface along the insulator wall.

Die Erfindung bezweckt nun, die Beständigkeit einer solchen Schicht zu vergrößern und die erwähnten Nachteile zu vermeiden. Es wird dabei ein im Innern eines rohrförmigen Isolators angeordneter, aus einer Anzahl von Metalldrähten zusammengesetzter Stromleiter benutzt, der eine mit einer Kohlenstoffsuspension imprägnierte Textilbedeckung besitzt. Nach der Erfindung besteht die Textilbedeckung aus einem Gewebe, das aus Textildrähten, die mit einer Kohlenstoffsuspension imprägniert sind, zusammengesetzt ist. Die Textilbedeckung weist eine glatte Oberfläche auf und steht mit der ganzen Innenfläche des Isolators in Berührung.The invention now aims to increase the durability of such a layer and the aforementioned Avoid disadvantages. It is arranged inside a tubular insulator, uses current conductors composed of a number of metal wires, one with a Has carbon suspension impregnated textile cover. According to the invention, there is a textile covering made of a fabric made of textile wires impregnated with a carbon suspension are composed. The textile covering has a smooth surface and stands with the whole Inner surface of the insulator in contact.

209 639/278209 639/278

Infolge der Verwendung der imprägnierten Drähte ist die Kohlenstoffsuspension durch und durch in der Gewebeschicht vorhanden, so daß eine vollständig gleichmäßige Verteilung der leitenden Suspension zwischen dem Stromleiter und der Kabelisolation gewährleistet ist. Außerdem ist infolge der vollständigen Durchdringung der Drähte mit der Suspension eine ausreichende Menge des leitenden Stoffes vorhanden, damit auch auf die Dauer die Fähigkeit unverändert aufrechterhalten bleibt, durch Abgabe von Suspension an die Innenfläche des Isolators eine leitende Schicht zu bilden. Beim Schieben der Berührungsstellen längs der Isolatorwand überträgt sich Kohlenstoff von den Textildrähten an die Wandfläche, so daß eine einmal gebildete leitende Kohlen-Stoffschicht stets poliert und festgedrückt wird. Die leitende Schicht kann auf diese Weise hergestellt werden, aber es kann auch vorher eine gesonderte Schicht aus Kohlenstoff angebracht werden. Das Textilgewebe dient also nicht als Träger der leitenden Schicht, sondern als Träger des Kohlenstoffes, der dazu erforderlich ist, der leitenden Schicht auf der Wand die erforderliche Beständigkeit zu erteilen.As a result of the use of the impregnated wires the carbon suspension is present through and through in the tissue layer, so that one completely ensures even distribution of the conductive suspension between the conductor and the cable insulation is. In addition, as a result of the complete penetration of the wires with the suspension a sufficient amount of the conductive material is available so that the ability remains unchanged in the long term is maintained by delivering a conductive suspension to the inner surface of the insulator Layer to form. When the points of contact are pushed along the insulator wall, it is transmitted Carbon from the textile wires to the wall surface, so that a conductive carbon-cloth layer once formed is always polished and pressed firmly. The conductive layer can be produced in this way but a separate layer of carbon can also be applied beforehand. The textile fabric so does not serve as a support for the conductive layer, but as a support for the carbon, the this is necessary to give the conductive layer on the wall the required resistance.

Auf entsprechende Weise kann eine zuverlässige leitende Schicht auf der Außenfläche des Isolators entstehen. Dazu wird ein Flechtwerk aus imprägnierten Textildrähten rings um den Isolator angebracht in der Weise, daß die Drähte nicht starr mit der Oberfläche verbunden sind.In a corresponding manner, a reliable conductive layer can be formed on the outer surface of the insulator develop. For this purpose, a wickerwork of impregnated textile wires is attached around the insulator in such a way that the wires are not rigidly connected to the surface.

Bei Kabeln, bei denen an die Biegsamkeit höhere Anforderungen gestellt werden, ist es bekannt, den Stromleiter auch lediglich aus Textildrähten herzustellen, die durch Imprägnieren mit einer Kohlenstoffsuspension leitend gemacht werden. Eine solche Struktur hat den Nachteil, daß der Leiter nicht bequem mit Anschlußpunkten verbunden oder mit Kontaktorganen versehen werden kann. Die Verbindungen können leicht infolge ihrer Unvollkommenheit zu Störungen Anlaß geben, wodurch Meßgeräte falsche Anzeigen geben.In the case of cables where greater demands are placed on flexibility, it is known to use the Electric conductors can also be produced simply from textile wires, which are impregnated with a carbon suspension to be made conductive. Such a structure has the disadvantage that the conductor is not comfortable can be connected with connection points or provided with contact organs. The connections can easily give rise to malfunctions due to their imperfection, whereby measuring instruments give false advertisements.

An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des biegsamen Kabels nach der Erfindung besehrieben. An embodiment of the flexible cable according to the invention will be described with reference to the drawing.

Das Kabel hat einen Kern 1 aus einer Anzahl von Kupferdrähten. Dieser Kupferkern 1 ist von Textildraht 2 umwoben, der durch und durch mit einer Kohlenstoffsuspension imprägniert ist. Das Gewebe 2 umgibt den Kern steif. Der Kern mit dem umgebenden Gewebe wird als Stromleiter bezeichnet. Dieser wird von dem rohrförmigen Isolator 3 umgeben.The cable has a core 1 made up of a number of copper wires. This copper core 1 is made of textile wire 2, which is impregnated through and through with a carbon suspension. The fabric 2 surrounds the core stiffly. The core with the surrounding tissue is called the conductor. This is surrounded by the tubular insulator 3.

Zum Messen der in einer Ionisierungskammer durch Röntgen- oder Gammastrahlen hervorgerufenen Leitung eines elektrischen Stroms ist ein hoher Widerstand der Isolierung erforderlich, die in einem die Ionisierungskammer mit dem Meßwerk verbindenden Kabel den Stromleiter umschließt. Dieser Widerstand wird vorzugsweise nicht kleiner als 10¹³ Ohm gewählt. Ein geeigneter Stoff zur Herstellung des rohrförmigen Isolators 3 ist Polyäthylen.In order to measure the conduction of an electric current caused in an ionization chamber by X-rays or gamma rays, the insulation must have a high resistance, which encloses the current conductor in a cable connecting the ionization chamber to the measuring mechanism. This resistance is preferably chosen to be no less than 10 ^{13 ohms.} A suitable material for producing the tubular insulator 3 is polyethylene.

Das Textilgewebe 2 ist mit der Innenwand des hohlen Isolators 3 in inniger Berührung. Die Berührungsstellen sind so zahlreich, daß praktisch eine ununterbrochene leitende Schicht vorhanden ist. Infolge der Berührung geben die imprägnierten Textildrähte Kohlenstoffteilchen an die innere Oberfläche der Wölbung des Isolators 3 ab. Man kann auch eine gesonderte Kohlenstoffschicht auf dieser Oberfläche anbringen. Infolge der Reibung des Textilgewebes längs dieser Oberfläche beim Biegen des Kabels verschieben sich die Berührungsstellen aneinander, wobei dauernd etwas Kohlenstoff abgegeben und dadurch die leitende Schicht aufrechterhalten wird.The textile fabric 2 is in intimate contact with the inner wall of the hollow insulator 3. the The points of contact are so numerous that there is practically an uninterrupted conductive layer is. As a result of the contact, the impregnated textile wires give carbon particles to the inner surface of the bulge of the insulator 3. You can also have a separate carbon layer attach to this surface. As a result of the friction of the textile fabric along this surface When the cable is bent, the points of contact move towards each other, with a constant amount of carbon released and thereby the conductive layer is maintained.

Der Isolator 3 ist gleichzeitig das Dielektrikum einer Kondensators, der sich zwischen der inneren leitenden Schicht und einem Außenleiter des Kabels bildet. Durch Anwendung eines leitenden Belags auf der Außenwand des Isolators, der innig mit der Oberfläche verbunden ist und gut daran haftet, wird verhütet, daß beim Biegen des Kabels Kapazitätsänderungen auftreten. Der übliche Kohlenstoffbelag ist nicht durchaus zuverlässig, da dieses Material an Polyäthylen nicht gut haftet. Es ist bekannt, die gewünschte Leitfähigkeit durch Herstellung einer Schicht halbleitenden Gummis auf dem Isolator um den Stromleiter zu erzielen. Diese Struktur vergrößert aber die Steifheit des Kabels. Um die Biegsamkeit möglichst wenig zu verringern, ist es vorteilhafter, ein umgebendes Flechtwerk 4 aus Textildrähten zu verwenden, die vollständig mit einer Kohlenstoffsuspension imprägniert sind. Infolge der Berührung der Oberfläche des Isolators gibt das Flechtwerk eine hinreichende Menge Kohlenstoff ab zur Bildung einer homogenen, ununterbrochenen leitenden Schicht auf der Oberfläche. Als Außenleiter für den elektrischen Strom kann ein metallenes Flechtwerk S dienen, das über dem Umhüllungsgewebe 4 angebracht ist. Dieses Flechtwerk S ist vorzugsweise mit einer Isolierschicht 6 versehen, die aus weichem Polyvinylchlorid besteht.The insulator 3 is also the dielectric of a capacitor, which is located between the inner conductive layer and an outer conductor of the cable. By applying a conductive coating the outer wall of the insulator, which is intimately connected to the surface and adheres well to it prevents capacitance changes occurring when the cable is bent. The usual carbon coating is not entirely reliable as this material does not adhere well to polyethylene. It is known the desired Conductivity by making a layer of semiconducting rubber on top of the insulator to achieve the conductor. However, this structure increases the rigidity of the cable. About flexibility To reduce as little as possible, it is more advantageous to have a surrounding wickerwork 4 made of textile wires to use, which are completely impregnated with a carbon suspension. As a result of When the surface of the insulator comes into contact, the wickerwork releases a sufficient amount of carbon to form a homogeneous, uninterrupted conductive layer on the surface. As an outer conductor A metal wickerwork S, which is attached over the covering fabric 4, can serve for the electrical current. This wickerwork S is preferred provided with an insulating layer 6, which consists of soft polyvinyl chloride.

Wenn beide Stromleiter vom Erdpotential unterschiedliche Potentiale führen, ist es zweckdienlich, das Kabel mit einer Abschirmung zu versehen. Diese Abschirmung? besteht aus einem Flechtwerk aus Metalldraht, das vorzugsweise eine größere Dichte hat als für den Außenleiter erforderlich ist. Die Abschirmung wird von einer Isolierschicht 8 aus Polyvinylchlorid umgeben.If both conductors differ from earth potential Lead potentials, it is advisable to provide the cable with a shield. These Shielding? consists of a wickerwork of metal wire, which preferably has a greater density than is necessary for the outer conductor. The shield is made of an insulating layer 8 made of polyvinyl chloride surround.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Flexible electrical cable for highly sensitive measuring devices, with a tubular insulator and an electrical conductor composed of a number of metal wires provided within the space enclosed by the insulator, which has a textile covering impregnated with a carbon suspension and is enclosed by the insulator in such a way that a slight , caused by the bending of the cable displacement of the contact points of the textile covering with the inner surface of the insulator is possible, characterized in that the textile covering consists of a fabric made of textile wires impregnated with a carbon suspension, which has a smooth surface and is in contact with the entire inner surface of the insulator Touch is.

2. Cable according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the insulator a similar fabric made of impregnated textile wires is attached, its contact points are slightly movable with the isolator surface.

3. Cable according to claims 1 and 2, characterized in that the conductive Schioht both walls of the insulator is made of carbon and the carbon required to maintain it a homogeneous, uninterrupted layer is provided by the coating applied to the textile wires during impregnation will.

References considered: U.S. Patent Nos. 2090 510, 2790 053; Austrian patent specification No. 95 232.

1 sheet of drawings