DE1936468A1

DE1936468A1 - Method and device for the electrically conductive connection of plastic-coated metal strips for cables

Info

Publication number: DE1936468A1
Application number: DE19691936468
Authority: DE
Inventors: Alfred Vogt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1969-07-17
Filing date: 1969-07-17
Publication date: 1971-02-04
Also published as: GB1255760A; AU1765770A; ZA704362B; ES381886A1; BE753592A; CH511277A

Description

STANDARD "ETRWRIK LORENZ AGSTANDARD "ETRW RIK LORENZ AG

Stuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth-Hirth-Str. 42Stuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth-Hirth-Str. 42

A.Vogt - 1A.Vogt - 1

Verfahren und Vorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden von kunststoffbeschichteten Metallbändern für IL^bel.Method and device for the electrically conductive connection of plastic-coated metal strips for IL ^ bel.

Die Anmeldung bezieht sich auf elektrische Kabel, insbesondere Fernsprechkabel, die mit einem Kunststoffmantel versehen sind, und bei denen zwischen Kabelseele und Kabelmantel ein wasserdampfundurchlässiger Schirm vorgesehen ist.The application relates to electrical cables, in particular Telephone cables that are provided with a plastic sheath, and those between the cable core and the cable sheath a water vapor impermeable screen is provided.

Es ist bekannt (brit. PS 886 417)» derartige wasserdampfundurchlässige Zwischenschichten bei Fernsprechkabeln aus einseitig oder beidseitig mit Polyäthylen oder Polyäthylen-Copolymer beschichteten Aluminiumbändern herzustellen, die in entsprechender Weise um die Kabelseele zu einem geschlossenen Zylinder geformt werden.It is known (British PS 886 417) »such water vapor impermeable Interlayers in telephone cables from one side or on both sides with polyethylene or polyethylene copolymer to produce coated aluminum strips, which are closed in a corresponding manner around the cable core Cylinders are shaped.

Bei der Herstellung derartiger Kabel ist es eriörderlich, das Ende eines solchen kunststoffbeschichteten .Aluminiumbandes mit dem Anfang eines gleichartigen Bandes derart zu verbinden, dass einerseits die mechanische Festigkeit der Verbindungsstelle gleich der des Bandes ist und eine ebenso gute elektrische Leitfähigkeit an der Verbindungsstelle gewährleistet ist. Eine solche mechanische Verbindung von beschichteten Aluminiumfolien soll ausserdem so rasch -id in derart einfacher Weise durchgeführt werden können, cass die kontinuierliche Fertigung von Kabelmantel und Wasserdampfsperre entweder überhaupt nicht oder nur für eine kurze Zeitspanne unterbrochen werden muss.In the manufacture of such cables it is necessary to the end of such a plastic-coated aluminum strip to connect with the beginning of a similar band in such a way that, on the one hand, the mechanical strength of the Joint is the same as that of the tape and one is the same good electrical conductivity is guaranteed at the junction. Such a mechanical connection of coated aluminum foils should also -id so quickly can be carried out in such a simple manner, cass the continuous production of cable sheath and water vapor barrier either not at all or only for a short period of time.

Zum Verbinden der kunststof fbeschic hteten Aluminiumbänder ist bereits ein Verfahren bekannt geworden" (Aufsatz von E.C.Mildner, W.E.Hopp und J.H.Snow: "The evolution of sheath construction for communications cables" 15 Annual Wire and Cable Symposium, Atlantic Oity, N.J., 7.-9.12.1966), bei dem A method is already known for joining the plastic-coated aluminum strips "(Article by ECMildner, WEHopp and JHSnow:" The evolution of sheath construction for communications cables "15 Annual Wire and Cable Symposium, Atlantic Oity, NJ, December 7th-9th. 1966), in which

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ein Pulver aus einer Alumini tm-Magnesium-Legierung zwischen die sich überlappenden Bandenden der kunststoffbeschichteten Aluminiumbänder gestreut und diese an der überlappungssteile anschliessend unter Wärme und Druck miteinander verschweisst werden. Die Abkühlung an der Schweiss-Steile muss ebenfalls .unter Druckeinwirkung erfolgen.an aluminum-magnesium alloy powder between the overlapping tape ends of the plastic-coated Scattered aluminum strips and these on the overlapping parts are then welded together under heat and pressure. Cooling off at the welding point must also take place under pressure.

Da das beim bekannten Verfahren verwendete Pulver sehr hart ist, durchdringt es die Kunststoff schicht der überlappten Enden und stellt somit eine leitende Verbindung zwischen den Aluminiumbändern her, wobei der elektrische Übergangswiderstand sehr gering ist. Der elektrische Übergangswiderstand und die Haftfestigkeit der Verbindungsstelle sind jedoch stark von der Pulvermenge abhängig. Da mit zunehmender Pulvermenge Übergangswiderstand und Reissfestigkeit stark abnehmen, ist zur Erzielung optimaler elektrischer und mechanischer Eigenschaften an der Verbindungsstelle eine genaue Dosierung der Pulvermenge erforderlich. Diese lässt sich jedoch im Fertigungsablauf ohne grösseren Aufwand an Zeit und Investitionen nicht durchführen. Ausserdem bringen die Abkühlung der Schweisstelle unter Druck und das Wiederaufheizen der Schweissbacken weitere Nachteile mit sich.Because the powder used in the known method is very hard it penetrates the plastic layer of the overlapped ends and thus creates a conductive connection between the Aluminum strips, whereby the electrical contact resistance is very low. The electrical contact resistance and the bond strength of the joint are highly dependent on the amount of powder. As with increasing amount of powder Contact resistance and tear strength decrease sharply, is to achieve optimal electrical and mechanical Properties at the junction require an exact dosage of the amount of powder. However, this can be not carry out in the production process without a great deal of time and investment. In addition, the welding point is cooled down under pressure and heated again the welding jaws have further disadvantages.

Es ist daher Aufgabe der Anmeldung, ein Verfahren anzugeben, mit dem bei geringem Aufwand ein- oder beidseitig mit Polyäthylen oder Polyäthylen-Ctopolymer beschichtete Aluminiumbänder unter Aufrechterhaltung der elektrischen und mechanischen Eigenschaften auch an der Verbindungsstelle miteinander verbunden werden können.It is therefore the task of the application to specify a method with the aluminum strips coated with polyethylene or polyethylene-Ctopolymer on one or both sides with little effort while maintaining the electrical and mechanical properties Properties can also be linked to one another at the connection point.

Sie betrifft ein Verfahren zum mechanisch festen und elektrisch leitenden Verbinden des Endes eines mit dem Anfang eines anderen kunststoffbeschichteten Bandes, wie es als Wasserdampfsperre in elektrischen Säbeln mit Kunststoffmantel verwendet wird.It relates to a method for mechanically strong and electrically conductive connection of the end of one to the beginning of another plastic-coated tape, as used as a water vapor barrier in electric sabers with a plastic coating will.

Erfindungsgemäss werden die beiden zu verbindenden Bandenden überlappend zwischen zwei beheizbare Schweissbacken eines Presswerkzeuges gelegt, dann wird mindestens zwischen eine Backe und die überlappten Bandenden ein mit einer VielzahlAccording to the invention, the two tape ends to be connected are placed overlapping between two heatable welding jaws of a pressing tool, then at least one Cheek and overlap the tape ends with a variety

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von spitzen Kegeln versehenes Prägewerkzeug mit der Prägeseite zur Überlappungsstelle eingelegt, und die Bänder werden sodann unter Einwirkung von Druck und wärme 'zusammengeschweisst. Embossing tool with pointed cones with the embossing side inserted towards the point of overlap, and the ribbons are then welded together under the action of pressure and heat.

Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird als Prägematritze ein etwa der.Grosse der Überlappungsstelle entsprechendes Blatt rauhes Sandpapier verwendet. According to a preferred embodiment of the invention a sheet of rough sandpaper corresponding to the size of the overlap is used as the embossing die.

Die Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens besteht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einer feststehend angeordneten und einer weiteren, dieser zugeordneten, an einem Hebelarm befestigten beheizbaren Schweissbacke, wobei das freie Ende des Hebelarmes an dem Zuganker eines von einem Zeitrelais gesteuerten Elektromagneten befestigt ist.According to a further feature of the invention, the device for carrying out the new method consists of a fixedly arranged and a further heatable welding jaw assigned to it and attached to a lever arm, wherein the free end of the lever arm is attached to the tie rod of an electromagnet controlled by a time relay is.

Ausserdem soll die Arbeitsfläche mindestens einer Schweissbacke mit einem mit Tetrafluoräthylen beschichteten Glasseidengewebe überzogen sein.In addition, the work surface should have at least one welding jaw be covered with a tetrafluoroethylene coated fiberglass fabric.

Die Erfindung soll nun nachstehend anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert werden, welche stark schematisiert Einzelheiten der Erfindung verdeutlichen. Es zeigenThe invention will now be explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5, which show details in a highly schematic manner illustrate the invention. Show it

Fig. 1 die Verbindungsstelle vor der VerschweissungFig. 1 shows the connection point before welding

Fig. 2 die erfindungsmässige Vorrichtung2 shows the device according to the invention

Fig. 3 die Verbindungsstelle nach, der Verschweissung3 shows the connection point after the welding

In Figur 1 sind die beiden Enden des kunststoffbeschichteten Aluminiumbandes überlappt zwischen den beiden Schweissbacken 1 und 2 angeordnet. Dabei soll es sich beispielsweise um Aluminiumbänder 3 von 0,2 mm Starke handeln, die beidseitig mit einer Polyäthylen- oder Polyäthylen-Copoljmer-Schicht 4 von 0,05 »im Stärke beschichtet sind. Auf die Überlappungsstelle ist ein entsprechend bemessenes Blatt Sandpapier 5 aufgelegtIn Figure 1, the two ends of the plastic-coated Aluminum strip is arranged overlapping between the two welding jaws 1 and 2. It should be aluminum strips, for example 3 of 0.2 mm thick act on both sides with a polyethylene or polyethylene copolymer layer 4 of 0.05 »in thickness are coated. On the point of overlap an appropriately sized sheet of sandpaper 5 is placed on it

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und zwar derart, dass die Körnungsseite der Überlappung zugekehrt ist.in such a way that the grain side faces the overlap.

Die Schweissbacke 2 ist noch mit einer Schicht aus mit Tetrafluoräthylen beschichteten Glasseidengewebe bedeckt.The welding jaw 2 is still covered with a layer of tetrafluoroethylene coated fiberglass fabric.

Die gesamte Vorrichtung, in der die elektrisch beheizten Schweissbacken 1 und 2 angeordnet sind, ist aus Figur 2 zu erkennen. Die Schweissbacken werden zusammengepresst von einem·Hebelarm 6, an dessen freiem Ende der Zuganker 7 eines Elektromagneten 8 befestigt ist. Der Elektromagnet soll von einem nicht eingezeichneten Zeitrelais gesteuert werden.The entire device in which the electrically heated Welding jaws 1 and 2 are arranged, is shown in FIG recognize. The welding jaws are pressed together by a lever arm 6, at the free end of which the tie rod 7 is one Electromagnet 8 is attached. The electromagnet should be controlled by a time relay, not shown.

Das Verbinden der beiden kunststoffbeschichteten Aluminiumbänder wird nun in folgender Weise vorgenommen:The two plastic-coated aluminum strips are now connected in the following way:

Zunächst werden die beiden Bandenden mit Aceton gereinigt, wonach sie mit einer Überlappung von 10 bis 15 hub zwischen die aufgeheizten Schweissbacken gelegt werden. Darin wird das Sandpapier auf die Überlappungsstelle gelegt und durch Einschalten des Zeitrelais der Elektromagnet betätigt. Dadurch werden die Schweissbacken für etwa 40 Sekunden zusammengepresst. Sogleich nach Beendigung des SchweissVorganges werden die verschweissten Bänder aus der Vorrichtung entnommen und das Sandpapier von der Schweisstelle gelöst. Die Schweisstelle muss dann noch etwa 10 Sekunden abkühlen, sodass der Zeitaufwand für den Schweiss Vorgang insgesamt etwa 60 Sekunden beträgt. First, the two ends of the tape are cleaned with acetone, after which they have an overlap of 10 to 15 strokes between the heated welding jaws are placed. In it, the sandpaper is placed on the point of overlap and switched on of the time relay the electromagnet is actuated. As a result, the welding jaws are pressed together for about 40 seconds. Immediately after the end of the welding process the welded tapes are removed from the device and the sandpaper is removed from the welding point. The welding point then has to cool down for about 10 seconds, so that the time required for the welding process is about 60 seconds in total.

Die fertige Verbindungsstelle ist in Figur 5 dargestellt. Wie daraus deutlich erkennbar, sind von dem als Matritze dienenden Sandpapier von aus sen in das obere kunststoffbeschichtete Band" spitze Kegel derart hineingedrückt worden, dass bei der zusätzlichen Erwärmung der Kunststoff von der Spitze des Kegels und vom unteren Band weggeflossen ist und dadurch eine innige metallische Verbindung zwischen den Aluminiumbändern entstanden ist. Da diese metallische Verbindung allseitig von Kunststoff umschlossen ist, kann auch eine nachträgliche KorrosionThe completed connection point is shown in FIG. As clearly recognizable from this, are of the one serving as a die Sandpaper from the outside into the upper plastic-coated band " The pointed cone has been pressed into it in such a way that the additional heating of the plastic from the tip of the cone and has flowed away from the lower band, making it an intimate one metallic connection between the aluminum strips has arisen. Since this metallic connection is made of plastic on all sides is enclosed, subsequent corrosion can also occur

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der Metallflächen und eine Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit nicht auftreten. Die mechanische Festigkeit wird durch die Verschweissung der Kunststoffschichten erreicht. Sie ist an der Schweisstelle - wie entsprechende Untersuchungen gezeigt haben- besser als die des Bandes allein.of the metal surfaces and deterioration of the electrical Conductivity does not occur. The mechanical strength is achieved by welding the plastic layers. It is at the welding point - like corresponding examinations have shown - better than that of the tape alone.

Das vorstehend beschriebene Verfahren bietet somit folgende erhebliche Vorteile;The method described above thus offers the following significant advantages;

1.) Eignung für ein- und beidseitig kunststoffbeschichtete Bänder1.) Suitability for hinges coated with plastic on one and both sides

2.) Geringer Zeitaufwand2.) Less time required

3.) Einfache Werkzeuge und daher geringe Wartungskosten3.) Simple tools and therefore low maintenance costs

4.) Geringe Anlagekosten4.) Low investment costs

5.) Geringe Materialkosten5.) Low material costs

6.) Einfache Arbeitsvorgänge beim Schweissen.6.) Simple welding processes.

4 Patentansprüche4 claims

1 Blatt Zeichnungen (J Fig.)1 sheet of drawings (J Fig.)

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Claims

_6. 13 3-5 46 A. Vogt - 1 claims

1.) iVerf Ahren for mechanically solid and electrically conducting N "^ x joining the end of the top as it is used as a water vapor barrier in electrical cables with plastic coating of another plastic-coated tape, characterized in that _t the two to be connected to belt ends overlapping are placed between two heatable welding jaws of a pressing tool, then at least between one jaw and the overlapped tape ends an embossing tool provided with a large number of pointed cones is inserted with the embossing side facing the overlap point, and the tapes are then welded together under the action of bridge and heat.

2.) The method according to claim 1, characterized in that an approximately the size of the overlap ungsstelle corresponding sheet of rough sandpaper is used as the embossing die.

3.) Device for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized by a stationary and a further associated with this, attached to a lever arm heated welding jaw (1,2), wherein the free end of the lever arm (6) on the tie rod (7) an electromagnet (8) controlled by a time relay is attached.

4.) Device according to claim 3 *, characterized in that the working surface of at least one welding jaw is covered with a tetrafluoroethylene-coated fiberglass fabric (9).

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