DE1833652U

DE1833652U - Biegsamer elektrischer leiter.

Info

Publication number: DE1833652U
Application number: DE1961L0029192
Authority: DE
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1961-03-24
Filing date: 1961-04-21
Publication date: 1961-06-29

Description

L A N D I S & G Y R AG., ZUG (Schweiz) Biegsamer elektrischer Leiter Es sind elektrische Leiter bekannt, bei welchen, um deren leichte Biegsamkeit und Bruchsicherheit zu erhöhen, der Querschnitt in eine gewisse Anzahl von Einzelleiter aufgeteilt ist.
Die Einzelleiter, meist in der Form von dünnen Drähten, sind durch Verdrillen oder Verflechten gegenseitig zusammengehalten, bilden einen runden oder flachen äusseren Querschnitt und können blank oder isoliert verwendet werden. Solche Leiter sind allgemein unter dem Namen"Litzen'bekannt.
Neben den erwähnten Vorzügen, die durch eine weitentwickelte Technik auf einen hohen Stand gebracht worden sind, besitzen jedoch diese "Litzen" einen sehr schlechten Füllfaktor, der sie für gewisse Anwendungen wieder ungeeignet macht. Der Füllfaktor ist bekanntlich als das Verhältnis des Querschnittes aller Einzelleiter zusammen zum Querschnitt der äusseren Begrenzungslinie definiert.
Er beträgt z. B. bei einer gebräuchlichen Litze im allgemeinen nur etwa 0.55.
In vielen praktischen Fällen, bei denen vor allem leichte Biegsamkeit und hohe Bruchsicherheit erforderlich sind, wie für Verbindungsleitungen zwischen bewegten Teilen in Apparaten und Maschinen oder für Zuleitungen zu beweglichen Stromverbrauchern und in solchen Fällen, bei denen der erwähnte schlechte Füllfaktor nur eine untergeordnete Rolle spielt, hat sich zwar diese Leiterform gut bewährt.
Bei gewissen elektrischen Maschinen und Apparaten, z. B. für die Wicklung von Stromwandler, ist das Aufbringen eines Leiters aus massivem Draht wegen der schlechten Biegsamkeit desselben oft recht schwierig oder gar unmöglich, und es ist naheliegend, auch hier Litze zu verwenden ; jedoch ist der erwähnte schlechte Füllfaktor der Litze ein Nachteil, der ihre Anwendung verhindert, wenn nur kleinste Wickelräume zur Verfügung stehen, bzw. diese tunlichst durch Leitermaterial genützt werden müssen.
Die Neuerung betrifft nun einen biegsamen elektrischen Leiter, bei welchem innerhalb eines gemeinsamen Mantels oder einer Umhüllung eine Mehrzahl von aufeinander liegenden Leiterelementen so zusammengehalten ist, dass eine gewisse gegenseitige Längsverschiebung derselben beim Biegen des Gesamtleiters erfolgen kann.
Die Neuerung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterseele aus einem Stapel von mehreren aufeinanderliegenden Metallbändern besteht.
Die Zeichnungen veranschaulichen die Neuerung in mehreren beispielsweisenAusführungsformen.
Es zeigen : Fig. 1 bis 6 Querschnitte einiger Leiter, die sich hinsichtlich Breite, Stärke und Anordnung der Metallbänder voneinander unterscheiden, Fig. 7 die raumbildliche Darstellung eines teilweise abisolierten Leiterendes zur Veranschaulichung des Aufbaus des Metallbänder-Stapels und die Fig. 8 bis 10 Längsschnitte verschiedener Metallbänder-Stapel.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 1 sind fünf geradgestreckte Metallbänder 1 bis 5 von gleicher Breite und Stärke aufeinander geschichtet, und dieser Stapel ist von einem Isoliermantel 10 umgeben. Derselbe kann beispielsweise aus Faserstoffen, insbesondere als Schlaudhgestrick bestehen oder aus plastischem Kunststoff. Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 2 haben die Metallbänder 1 bis 5 gleiche Breite, jedoch unterschiedliche Stärke, und zwar ist dieselbe derart gestuft, dass das stärkste Metallband 1 sich an der Unterseite, das schwächste Metallband 5 sich an der Oberseite des Stapels befindet.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 3 ist die Stärke der gleichbreiten Metallbänder 1 bis 5 nach beiden Seiten hin in der Weise gestuft 1 dass in der. Mitte des Stapels sich das stärkste Metallband 3 befindet, während nach der Ober-und Unterseite des Stapels hin die Metallbänder 2 und 1 bzw. 4 und 5 geringere Stärke aufweisen.
Den Ausführungsformen gemäss den Fig. 4 bis 6 ist das Merkmal gemeinsam, dass bei denselben die Breite der aufeinandergestapelten Metallbänder nach einer Seite oder nach beiden Seiten des Stapels hin abgestuft sind.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 4 haben die Metallbänder zwar gleiche Stärke, jedoch ist ihre Breite derart abgestufe dass in der Mitte des Stapels sich das breiteste Band 3 befindet und dass nach der Ober-und Unterseite des Stapels hin die Breite der Bänder 2 und 1 bzw. 4 und 5 stufenweise geringer ist.
Bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 5 und 6 sind sowohl die Breiten als auch die Stärken der aufeinandergestapolten Metallbänder gestuft.
Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, hat in dem Metallbänder-Stapel das unterste Band 1 die grösste Breite und geringste Stärke und das obere Metallband 5 die geringste Breite und grösste Stärke.
Aus der Fig. 6 ist ersichtlich dass bei dieser Ausführungsform das in der Mitte des Stapels 5 befindliche Metallband 3 die grösste Stärke und Breite hat und dass zugleich die Breite und Stärke der Metallbänder 2 und 1 bzw. 4 und 5 nach der Oberseite und nach der Unterseite des Stapels hin stufenweise geringer ist.
Nicht unbedingt notwendig, jedoch zweckmässig ist es, wenn an den Metallbändern diejenigen Kanten, welche mit dem Mantel 10 in Berührung kommen, etwas abgerundet sind. Dadurch wird beim Biegen des Gesamtleiters ein Einschneiden der Kanten in die Umhüllung vermieden und ein leichteres Gleiten der Bänder innerhalb der Umhüllung bewirkt.
Für alle bisher besprochenen Leiter-Ausführungen trifft es zu, dass bei denselben der Füllfaktor beträchtlich erhöht ist und dass zwar die bei den bisher gebräuchlichen Litzen vorhandene allseitige Biegsamkeit fehlt, dafür jedoch in einer Ebene eine ausreichende Biegsamkeit und ausserdem eine gute Bruchfestigkeit vorhanden ist.
Für die meisten Anwendungsfälle ist diese ausgeprägte Biegerichtung zur Herstellung von Wicklungen durchaus genügend und ermöglicht neue Wege in der Wicklungstechnik, die bei Verwendung der bisher bekannten Leiterformen nicht vorhanden waren, Für die meisten Anwendungsfälle genügt ein Aufbau des Stapels gomäss den Fig. 1 und 4. Die anderen Ausführungsformen kommen für verschiedene Sonderfälle in Betracht, insbesondere dann, wenn die Leiter beim Wicklungs-Aufbau stärker gekrümmt werden Der trapezförmige Stapel-Aufbau gemäss der Fig. 5 ist besonders geeignet zum Bewickeln eines ringförmigen Kerns, in welchem die schrägen Flanken ein enges Aneinanderrücken benachbarter Wicklungs-Windungen ermöglichen.
Bei Verwendung blanker Metallbänder genügt in-vielen Fällen die Glattheit der Berührungsflächen für die beim Biegen des Gesamtleiters erfolgende gegenseitige Längsverschiebung der Bänder. In gewissen Fällen, insbesondere bei verhältnismässig hohen Stapeln, ist es jedoch zweckmässig, die bei Biegung und Verschiebung der Metallbänder zwischen denselben auftretende Reibung zu verringern durch dazwischen angeordnete dünne Schichten aus solchem Material, welches gleitfördernd wirkt.
Beispielsweise können auf den Bändern gleitfördernde Schichten von als Schmiermittel geeigneten Stoffen, z. B. Paraffin, Siliconöl, Graphit, Talcum etc. durch Ansprühen oder Anstäuben aufgebracht werden. Man kann auch als gleitfördernde Zwischenschichten geeignete Folien, z. B. aus Kunststoff oder aus geöltem Papier, verwenden.
Bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 7 sind in dem aus fünf Metallbändern bestehende Stapel das zweite und vierte Band vollkommen eingehüllt in je einen schlauchförmigen Mantel 12 bzw. 14 aus gleitförderndem Zwischenschichtmaterial. Dadurch sind also alle acht Berührungsflächen der fünf Bänder durch gleitförderndes Material voneinander getrennt und es besteht die Möglichkeit, einzelne Metallbänder, da sie von den übrigen elektrisch isoliert sind, für besondere Zwecke zu verwenden.
Bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 8 bis 10 sind entweder alle (Fig. 8) oder einzelne Metallbänder (Fig. 9 und 10) in Längsrichtung leicht gewellt. Die Ausführungsform gemäss der Fig. 9 kommt für solche Anwendungsfälle in Betracht, bei denen der Leiter stets nur in einer Richtung gekrümmt wird. Die Ausführungsform gemäss der Fig. 10 eignet sich für solche Anwendungsfälle, bei denen der Leiter sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung gekrümmt werden soll.
Beim Biegen solcher Bänder-Stapel, die ganz oder teilweise aus gewellten Bändern bestehen, findet eine Streckung der Wellen an der Aussenseite des Krümmungsbogens und eine Stauchung derselben bzw. eine stärkere Ausprägung der Wellenform an der Innenseite statt, ein Vorgang, der bei schwachen Leitern ohne weiteres von Hand, bei stärkeren Leitern durch Anwendung von Druck-und Biegezangen beeinflusst werden kann. Bänderstapel, die gewellte Bänder enthalten, lassen sich relativ gut verdrehen und hochkant biegen, wenn eine plötzliche Aenderung der Wicklungsrichtung erfolgen soll.
Es kann auch zweckmässig sein, den Metallbänder-Stapel durch

eine aus elektrisch leitendem Material bestehende Umhüllung, z. B.

Kupferdrahtumspinnung, zusammenhalten. Ferner kann auch

mindestens eines der Metallbänder aus einem Material mit grösserer Zugfestigkeit, z. B. Stahl, bestehen.

Claims

S ohutzansprüche 1. Biegsamer elektrischer Leiter, bei welchem innerhalb eines gemeinsamen Mantels eine Mehrzahl von nebeneinander verlaufenden Leiterelementen so angeordnet ist, dass eine gewisse gegenseitige Längsverschiebung derselben beim Biegen des Gesamtleiters erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterseele aus einem Stapel von mehreren aufeinanderliegenden Metallbändern besteht, 2. Leiter nach Anspruch, 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder gleiche Breite und Stärke besitzen.

Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Metallbänder verschieden, nämlich nach der Oberseite oder nach der Ober-und Unterseite des Stapels hin gestuft ist.

4. Leiter nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der gleichbreiten Metallbänder nach der Oberseite des Stapels hin stufenweise geringer ist.

5. Leiter nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der gleichbreiten Metallbänder nach der Ober-und Unterseite des Stapels hin stufenweise geringer ist.

6. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Metallbänder verschieden, nämlich nach der Oberseite oder nach der Ober-und Unterseite des Stapels hin gestuft ist.

7. Leiter nach Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der gleichstarken Metallbänder nach der Ober-und der Unterseite des Stapels hin stufenweise geringer ist, 8. Leiter nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Metallbänder nach der Oberseite des Stapels hin stufenweise geringer und ihre Stärke stufenweise grösser ist.

9. Leiter nach Ansprüchen 1, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zugleich die Breite und die Stärke der Metallbänder nach der Oberseite und nach der Unterseite des Stapels hin stufenweise geringer ist.

10. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Metallbändern dünne Schichten aus solchem Material angeordnet sind, welches bei Biegung und Verschiebung der Metallbänder die Reibung zwischen denselben verringert.

11. Leiter nach Ansprüchen 1 und 10, dadurcl''gekennzeichnet, dass auf den Metallbändern gleitfördernde Schichten von als Schmiermittel geeigneten Stoffen, z. B. Paraffin, Siliconöl, Graphit, Talcum etc. durch Ansprühen oder Anstäuben aufgebracht sind.

12. Leiter nach Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass als gleitfördernde Zwischenschichten geeignete Folien, z. B. aus Kunststoff oder aus geöltem Papier, verwendet sind.

13. Leiter nach Ansprüchen 1,10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Metallbänder vollständig von gleitförderndem Zwischenschichtmaterial eingehüllt sind.

14. Leiter nach Ansprüchen 1,10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Metallbänder mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung versehen sind.

15. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbänder in Längsrichtung leicht gewellt sind.

16. Leiter nach Ansprüchen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Stapels ein oder mehrere geradgestreckte Metallbänder und an der Oberseite des Stapels ein oder mehrere gewellte Metallbänder angeordnet sind.

17. Leiter nach Ansprüchen 1 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Stapels ein oder mehrere geradgcstrockte Mctallbänder und an der Ober-und Unterseite des Stapels ein oder mehrere gewellte Metallbänder angeordnet sind.

18. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallbänder-Stapel durch eine aus elektrisch leitendem Material bestehende Umhüllung, z. B. eine Kupferdraht=-spinnung, zusammengehalten ist.

19. Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasa mindestens eines der Metallbänder aus einem Material mit grösserer Zugfestigkeit, z. B. Stahl, besteht. A