DE1765407A1 - Elektrische Leitung - Google Patents

Elektrische Leitung

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Pierre Seguin
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Moulinage et Retorderie de Chavanoz SA
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Moulinage et Retorderie de Chavanoz SA
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Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG
TEtEFON= 395314 2000 HAMBURG 50, 13. Mai 1968
TELEGRAMME, KARPATENT KÖNIGSTRASSE 28
W.13579/68 8/Ne
Moulinage et Retorderie de Chavanoz Chavanoz (Prankreich)
Elektrische Leitung. Zusatz zum Patent ... (Pat.Anm. M 72 424 VIIId/21c)
Das Hauptpatent betrifft eine elektrische Leitung, die undehnbar, biegsam und wenig entzündbar ist, eine hohe Zugfestigkeit, eine hohe Abriebfestigkeit und eine sehr geringe Zeitkonstante besitzt und die eine aus Glasfaserfäden oder -litzen bestehende Se.ele aufweist, welche wenigstens zwei elektrische Leiter einschließt, die auf Grund ihrer symmetrischen Anordnung zwischen sich eine kleine Kapazität bilden, und welche durch eine Umspinnung zusammengehalten ist, wobei das Ganze mit einem Isoliermaterial auf Kunststoffbasis überzogen und gegebenenfalls mit einem Lack versehen ist.
Eine solche elektrische Leitung kann insbesondere für
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die Ausrüstung einer Rakete verwendet werden, um deren Bewegung durch Übertragung von Befehlen zu steuern, die meistens die Form von rechteckigen elektrischen Signalen haben.
Es wurde gefunden, daß es eine besonders heikle Sache ist, die Leitung von der im allgemeinen an der Hinterseite der Rakete angeordneten Spule abzuwickeln. Die Leitung ist auf einen beispielsweise aus Metall bestehenden Kern aufgewickelt, von dem sie in axialer Richtung abgezogen wird (appele ä la defilee), wobei der Anfangspunkt des Abwickelvorganges in bezug auf die Rakete festliegt. Auf Grund der hohen Geschwindigkeit der Rakete, die in der Größenordnung von 250 m/sec liegen kann, und einer entsprechenden Haspelgeschwindigkeit in der Größenordnung von 40 OOO Drehungen je Minute wird die Leitung hohen Zugkräften unterworfen. Es ist daher einleuchtend, daß jede Ursache» die in der Leitur^ einen Spannungsruck hervorrufen kann, so weit wie möglich vermieden werden muß. Dies erfordert Insbesondere eine sehr regelmäßige Aufwicklung und ein einwandfreies Pesthalten der Leitung an der Wicklung.
Um die Reibungen zwischen den Windungen und die sich daraus ergebenden Spannungsrucke zu vermeiden, wird die Rakete im allgemeinen mit einem konischen bzw. konvergenten Teil versehen, der die Leitung zwingt, so abzulaufen, daß sie einen Ballon bildet. Unglücklicherweise nimmt aber die Wirksamkeit dieses konischen Teiles in Verlauf des Abwikkelns mehr und mehr ab. Ferner sind die allgemein verwende-
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ten Leitungen mit einem äußeren Überzug, wie z.B. einem solchen auf Silikonbasis, versehen. Jedoch ist in diesem Pail ebenfalls festgestellt worden, daß diese Überzüge bei Reibungen von Windung an Windung bzw. Windung an Metall abblättern und ein pulveriges klebriges Material bilden, das in die von der Rakete erzeugte Wirbelzone hineingelangt und die Ursache von erheblichen zusätzlichen Widerständen bildet.
Überdies kann im Fall eines schlechten Festhaltens der Leitung an der Wicklung und insbesondere, wenn die Leitung eine mangelhafte "Empfindlichkeit" (nervosite) hat, ein "Lassoeffekt11 auftreten, d.h. daß der Antrieb der Leitung beim Abwickeln das Bestreben hat, eine beträchtliche Verzögerung mit Bezug auf ihre Ablösung von der Wicklung darzubieten, was die Bildung einer Schlinge um den Kern herum verursacht und gelegentlich zur Mitnahme von unteren Lagen und zu Spannungsrucken führt.
Gemäß der Erfindung ist eine elektrische Leitung nach dem Hauptpatent geschaffen, welche die vorgenannten Nachteile auf Grund einer ausgezeichneten "Empfindlichkeit"und eines guten Festhaltens an der Wicklung behebt und dadurch gekennzeichnet ist, daß sie wenigstens zwei Lagen aus in entgegengesetzter Richtung gewickelten Umspinnungsfäden und wenigstens zwei sehr dünne Überzugsschichten aufweist, die auf deren Oberfläche in regelmäßiger Weise aufgebracht sind, wobei mindestens die äußerste Überzugsschicht mit einem wärme-
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klebenden Produkt auf der Basis von Vinylpolymerisaten und/oder -mischpolymerisaten hergestellt ist.
Vorteilhaft besteht dieses wärmeklebende Produkt aus einem Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylpropionat, das Carboxylgruppen enthält.
Um eine vollkommene Dichtigkeit der elektrischen Leitung gegenüber Flüssigkeiten zu erzielen, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Gebilde , welches aus der Glasfadenseele und den beiden elektrischen Leitern einerseits und den die Seele umgebenden parallelen Glasfaserlitzen andererseits besteht, mit einem Silikonöl überzogen, das bei Raumtemperatur polymerisiert und in einem im wesentlichen fließfähigen Zustand verbleibt, wie z.B. mit einem öl auf der Basis von Dimethylpolysiloxan.
Die "Empfindlichkeit" der Leitung und ihre Zugfestigkeit können dadurch verbessert werden, daß der Leitung zwischen der ersten und der zweiten Umspinnung eine leichte Drehung erteilt wird, die genügend gering ist, um die symmetrische Anordnung der Leiter nicht zu stören, wobei diese Leiter in Form von um eine halbe Ganghöhe gegeneinander verschobenen Schraubenlinien aufgewickelt sind.
Die Umspinnungsfäden können aus irgendeinem natürlichen, künstlichen, synthetischen oder mineralischen Material bestehen, Jedoch werden vorzugsweise Fäden aus linearen Polykondensaten, wie Polyamiden oder Polyestern, verwendet.
Vorteilhaft wird für die zweite Umspinnung ein Faden
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aus Einzelfäden von geringem Titer verwendet, um eine vollkommene Abdeckung zu erzielen.
Die erste Überzugsschicht hat den Zweck, die Abriebfestigkeit zu erhöhen. Sie kann aus irgendeinem Kunststoff bestehen. Vorzugsweise besteht sie Jedoch aus einem Mischpolymerisat von Polyamiden, und sie ist auf der Leitung derart angeordnet, daß sie eine sehr dünne Haut mit einer Dicke in der Größenordnung von 1/100 mm bildet.
Die äußerste Überzugsschicht wird durch Überziehen der in senkrechter Lage befindlichen Leitung in sehr homogener Weise erhalten, ohne daß verdickte Stellen entstehen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Bei dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die elektrische Leitung zwei aus emaillierten Kupferdrähten von 7/100 mm Durchmesser bestehende Leiter 3 und 3*, die sich mit Bezug auf eine Seele 1 aus Glasfaserlitzen NmjJO diametral gegenüberliegen, auf der sie mittels eines wärmeklebenden Bindemittels 2 auf Neoprenbasis festgelegt sind.
Dieses Gebilde ist von neun paallel gewickelten Fäden 4 aus Glasfaserlitzen Nm90 umhüllt und mit einem Silikonöl überzogen, das bei Haumtemperatur polymerisiert und bei 25°C eine Viskosität von 130 Centipoisen besitzt.
Der so erhaltene Kern wird dann mit einer ersten Lage aus eine« Umsplnnungsfaden 5 versehen, der aus 34 Polyamid 66-
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Einzelfäden besteht, eine Stärke von 70 den hat und 500 S-Drehungen je Meter aufweißb.
Diesem Gebilde wird dann ein S-Drall mit 120 Drehungen je Meter erteilt, und danach wird eine zweite Lage aus einem Umspinnungsfaden 6 aufgebracht, der aus 100 Polyamid 66-Einzelfäden besteht, eine Stärke von 150 den hat und 1200 Z-Drehungen je Meter aufweist. Das Ganze wird dann mit einer sehr feinen ersten Uberzugsschicht 7 mit einer Dicke in der Größenordnung von 1/100 mm versehen, die aus einen Mischpolyamid besteht (das durch Mischpolymerisation von Caprolactam und Hexamethylendiaminadipat erhalten ist und aus einer hydroalkoholischen Lösung niedergeschlagen wird).
Auf die Leitung wird dann durch überziehen eine sehr feine zweite Uberzugsschicht 8 aufgebracht, die aus einem Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylpropionat in Lösung in Äthylacetat besteht, wobei durch Dämpfen des bewikkelten Kernes zwischen den Windungen eine Verklebung herbeigeführt wird.
Die so erhaltene Leitung hat eine Zugfestigkeit von 10 kg/mm , einen Durchmesser von 4J5/1OO mm nach de« Überziehen, ein Gewicht von 300 g/km, einen Widerstand von 5000 Ohm/km und eine Kapazität von 70 pP/m (zwischen den Leitern).
Diese Leitung ist ausreichend dünn, biegefest und "empfindlich" (nerveux), um die Herstellung einer Wicklung von mehreren Kilometern zu ermöglichen, von der sie auf
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Grund ihres guten Festhaltens an der Wicklung mit sehr hohen Geschwindigkeiten ohne Spannungsrucke abgezogen werden kann. Diese Leitung ist besonders interessant, weil sie außer schwierig gleichzeitig zu erzielenden mechanischen Qualitäten ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufweist, insbesondere eine geringe Kapazität zwischen den Leitern, wodurch sie sich insbesondere zur Verwendung £ir die Ausrüstung von Raketen eignet.
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Claims (1)

  1. Pat entansprüche
    1. Elektrische Leitung nach Patent (Patentanmeldung M 72 424 VIIId/21c), die eine aus Glasfäden bzw. Glasfaserlitzen bestehende Seele aufweist, welche wenigstens zwei voneinander getrennte elektrische Leiter einschließt, die auf Grund ihrer symmetrischen Anordnung zwischen sich eine kleine Kapazität bilden, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei Lagen (5, 6) aus in entgegengesetzter Richtung gewickelten Umspinnungsfäden und wenigstens zwei sehr dünne Überzugsschichten (7* 8) aufweist, die auf deren Oberfläche inaehr regelmäßiger Weise aufgebracht sind, wobei mindestens die äußerste Überzugsschicht mit einem wärmeklebenden Produkt auf der Basis von Vinylpolymerisaten und/oder -mischpolymerisaten hergestellt ist.
    2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Seele (1) mit den elektrischen Leitern (5, j5!) und den unter der ersten Umspinnungslage (5) angeordneten Umhüllungsfäden (4) bestehende Gebilde mit einem SiIikonöl überzogen ist, das bei Raumtemperatur polymerisiert und bei dieser Temperatur in einem im wesentlichen flüssigen Zustand verbleibt.
    5. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr eine geringe Drehung erteilt ist.
    4. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis j3, dadurch
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    gekennzeichnet* daß die elektrischen Leiter (j5, 31) in Form von Schraubenlinien gewunden sind, die gegeneinander um eine halbe Öanghöhe verschoben sind.
    5» Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Uraspinnungsfäden aus einem Kondensationspolyffii&riBat bestehen.
    g. Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
    » daä die Umspinnungsfäden aus einem Polyamid
    Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch > daß die erste Überzugsschicht aus einem besteht, das durch Mischpolymerisation von und Üexamethylendiaiainadipat in hydroalkoholieeher Lösung erhalten ist.
    8. Leitung naeh einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gefcenuaeiohnet, dag die äußerste Überzugsschicht aus einem Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylpropionat in ih Äthylacetat hergestellt ist.
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    ORIGINAL INSPECTHO
    Leerseite
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