DE22476C - Verfahren zur Isolirung elektrische!-Leitungsdrähte, sowie Maschine zur Herstellung dieser Isolirung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Isolirung.

Man hat bereits mehrfach den Versuch gemacht, Leitungsdraht mittelst Kautschukstreifen, welche entweder der Länge nach oder spiralförmig aufgewickelt wurden, zu isoliren. Bei der spiralförmigen Umwickelung ist es schwierig und fast unmöglich, die Stofsfugen dicht zu schliefsen, es sei denn, dafs man mehrere Lagen anwendete, und dies wäre eine Verschwendung von Material. Ganz ähnliche Schwierigkeiten stellen sich der vollkommenen Verbindung und Ausschliefsmig aller Luft zwischen Draht und Ueberzug entgegen, wenn man das Material longitudinal aufbringt und die Ränder zusammenstofsen läfst; und doch ist es von grofser Bedeutung, den Ueberzug so zu erzeugen, dafs keine Luft mit dem Drahte in Berührung bleibt oder überhaupt Zutritt zu demselben hat.

Ein weiterer Uebelstand, den die bisherigen Methoden der Isolirung mit sich führen, besteht in der Nothwendigkeit, Material von beträchtlicher Stärke zu benutzen, denn hierdurch wird eine Erhöhung der Fabrikationskosten verursacht und zudem eine Umhüllung erzeugt, welche, wenn sie in hartem oder mittelhartem vulcanisirten Gummi bestehen soll, zu kräftig wird, so dafs der umhüllte Draht die nöthige Biegsamkeit nicht besitzt.

Um diesen und anderen Uebelständen zu begegnen, wird nach gegenwärtiger Erfindung Kautschukcomposition oder anderes vulcanisirungsfähiges oder ein geeignetes wasserdichtes, isolirendes Material in seinem plastischen Zustande in einer dünnen Schicht auf einem gewebten oder sonstigen hinreichend starken Stoff ausgebreitet und mit demselben durch Pressen, Walzen oder sonstwie innig vereinigt. Das so präparirte Stück wird dann in einen langen Streifen geschnitten, welcher breit genug ist, um longitudinal um den Leitungsdraht zu reichen und noch zu beiden Seiten einen überschüssigen Lappen zu ergeben, welcher dicht um den Draht gezogen wird und die Flächen der Umhüllung mit Druck zusammenzubringen gestattet, so dafs die Kautschukmasse sich unzertrennlich mit der Drahtoberfläche vereinigt. Den überschüssigen vorstehenden Rand oder Streifen der Umhüllung schneidet man ab und erhält so einen isolirten Draht, dessen Ueberzug in einer dünnen, fugenfreien Schicht Kautschukmasse und einer darum sich anschliefsenden Hülle aus gewebtem oder faserigem Stoffe besteht. Dieser Ueberzug wird schliefslich auf dem Drahte vulcanisirt, indem man ihn einem passenden Grade von Hitze, und zwar vortheilhaft durch das Medium eines Wasserbades und unter schwerer Pressung oder Packung in pulverisirtem Seifenstein aussetzt.

Um den langen Umhüllungsstreifen zu erzeugen, legt man das mit Kautschukmasse bestrichene Stück Tuch um eine grofse Metalltrommel und vereinigt die zusammenstofsenden Kanten mit Hülfe des plastischen Materials, so dafs ein mit der unbestrichenen Seite nach aufsen gekehrter Cylinder ohne Naht gebildet wird, aus welchem dann mit einem rotirenden, spiralförmig um die Trommel geführten Messer ein zusammenhängender Streifen von beträchtlicher Länge geschnitten werden kann. Zur Veranschaulichung dieses Verfahrens dient Fig. 7.

Die übrigen Figuren beziehen sich auf die zur Umhüllung des Drahtes dienende Maschine. Fig. ι zeigt den Grundrifs und Fig. 2 eine Seitenansicht derselben. Fig. 3 ist ein verticaler Längenschnitt nach 3-3 in Fig. i,

Fig. 4 ein Querschnitt nach 4-4, Fig. 1 und 2, Fig. s eine perspectivische Ansicht, welche die Art und Weise der Applicirung der Isolirhülle und einige dabei thätige Details veranschaulicht, und

Fig. 6 ein Schnitt zur Darstellung des Fortschreitens des Drahtes und des Isolirmaterials durch die Maschine.

Ein geeignetes Fundament trägt eine Platte 2, in deren Mitte eine horizontale Führung 3 mit einer im Querschnitt halbkreisförmigen Rinne 1 angeordnet ist. Diese Führung bildet den Boden einer in der Platte 2 vorgesehenen longitudinalen Nuth von genügender Breite und Tiefe, um den bereits anderweitig präparirten, mit . Kutschukmasse bestrichenen und durch Pressung imprägnirten Zeug- oder anderen Isolirstreifen aufzunehmen. 4 bezeichnet eine über die Führung 3 reichende Drahtführung (s. auch Fig. 5) mit einer passenden Oeffnung, durch welche der Draht mit Bezug auf den Isolirstreifen central gehalten wird. Aufserdem ist eine mit Kehlrinne versehene Scheibe 5 angeordnet, welche direct über die Rinne 1 auf der auf Körnerspitzen 7 laufenden Welle 6 montirt ist und infolge der auf besagte Körnerspitzen in den Gehäusen 7a wirkenden Federn 8, Fig. 2, den Draht mit elastischem Druck niederhält.

Gleich neben der verticalen Scheibe 5 befinden sich zwei horizontale Rollen oder Scheiben 9, welche auf zwei sich gegenüberstehenden verticalen Wellen 10 sitzen und durch starke Federn 11, Fig. 1 und 4, gegen einander gedrückt werden. Die Federn 11 gestatten, den Scheiben 9 auszuweichen, wenn ein fremder Körper oder eine dicke Stelle im Isolirmaterial zwischen sie gelangt; bei ungestörtem Fortgang der Fabrikation jedoch bewirken sie, dafs der Isolirstreifen sich fest um den Draht legt und dafs die Ränder desselben mit beträchtlicher Kraft zusammengebracht werden.

Die unteren Ränder der Scheiben 9 haben die Contouren eines Viertelkreisbogens, so dafs sie mit der Rinne 1 der Führung 3 eine runde Oeffnung von der Gröfse des Drahtes einschliefslich seiner Umhüllung bilden, Fig. 4.

Nachdem der Draht mit Hülfe der Scheiben 9 fest vom Isolirstreifen umschlungen worden, passirt er eine Führung 12, welche, um den Durchlafs des vorstehenden Randes der Umhüllung zu gestatten, nicht ganz geschlossen ist, und gelangt dann zu den beiden horizontalen, rotirenden Messern 13, welche den überschüssigen Flantsch abtrennen und dadurch der Isolirhülle eine glatte, ebene Oberfläche ertheilen. Die am Ende der Maschine angebrachten Walzen 14 besitzen Kautschuk- oder ähnliche Bekleidung und haben den Zweck, den Draht vorwärts zu ziehen, so dafs er seinen Weg ohne Zögern zurücklegt.

Zwischen der Führung 4 und der Druckrolle 5 befinden sich ein Paar Zapfen 15, welche dazu dienen, die Ränder des Isolirstreifens in die Höhe zu richten, so dafs sie leicht von den weiter folgenden Führungen 16 in völlig verticale Position gebracht und zwischen die Scheiben 9 geleitet werden können.

Der zu überziehende Kupferdraht ist feuerverzinnt oder durch ein geeignetes Bad, bestehend z. B. aus einem Theil Blei und einem Theil Zinn, gezogen worden. Diese Verzinnung des Drahtes geschieht in der Absicht, um das Kupfer vor der Wirkung des in der Kautschukmasse enthaltenen Schwefels zu schützen.

Wie aus Fig. S ersichtlich, geht der präparirte Isolirstreifen C auf der Führung 3 unter der Drahtführung 4 und der Rolle 5 hindurch, so dafs seine Ränder von den Stiften 15 und den Führungen 16 rings um den durch die Oeffnung von 4 ankommenden und denselben Weg unter der Rolle 5 hindurch nehmenden Draht W aufgerichtet werden. Nachdem auf diese Weise also schon eine Einbettung des Drahtes in seine Hülle stattgefunden, tritt er zwischen die Scheiben 9, welche den Isolirstreifen an seinen vertical stehenden Rändern fassen und ihn somit fest um den Draht ziehen, wodurch einerseits alle Luft ausgetrieben wird und andererseits die besagten Ränder so kräftig zusammengeprefst werden, dafs wegen der plastischen Beschaffenheit der Masse die Stofsflächen völlig in einander übergehen und auch, wenn später die Messer 13 ihre Arbeit verrichtet, der Draht als mit einer völlig nahtfreien Kautschukhülle versehen erscheint.

Wenngleich nun die Kautschukmasse sich in plastischem Zustande befindet, so gestattet doch der Zeugstoff, auf welche sie gestrichen ist und welcher sich aufsen befindet, den Draht sogleich nach Passiren der Maschine aufzuwickeln und weiter zu behandeln, ohne dafs eine besondere Vorsicht zur Verhütung einer Beschädigung des Ueberzuges aufgewendet zu werden braucht. Dieser Zeugstoff überhaupt besitzt auch die nöthige Festigkeit, um den Scheiben 9 einen sicheren Angriff beim Festziehen des Ueberzuges zu gewähren.

Sollte es gewünscht werden, dem Drahte noch über der Isolirhülle einen Metallüberzug zu verleihen, so geschieht das in ähnlicher Weise wie mit dem Zeugstreifen und auf derselben Maschine. Ist beispielsweise der Draht mit seinem Kautschuküberzug einem Vulcanisirungsprocefs unterworfen worden, so läfst man ihn wieder durch die Maschine gehen. Aber

anstatt eines mit Kautschukmasse präparirten Zeugstreifens wird jetzt ein Streifen Blei oder Zinn von solcher Stärke und Breite benutzt, dafs wieder ein Paar Ränder stehen bleiben, welche das Festziehen des Metallstreifens sichern und nachher von den rotirenden Messern 13 beseitigt werden. Kurz, der ganze Procefs der Erzeugung des Metallüberzuges ist genau derselbe, wie mit Bezug auf den Kautschuküberzug beschrieben, nur müssen selbstverständlich die verschiedenen Führungen, die Contouren der Scheiben 9 etc. gröfsere Querschnitte erhalten, wie vorhin.

Die Verwendung eines Zeugstreifens, mit welchem die plastische Masse durch Pressen oder Walzen vereinigt wird, ermöglicht auch die Benutzung von anderen wasserdichten Isolirmaterialien , welche sonst nicht aufgetragen werden können. Aufserdem gestattet besagter Streifen, die Kautschukmasse in einer sehr dünnen und doch äufserst gleichmäfsigen Schicht aufzutragen, welche sich sozusagen dreiviertel hart machen läfst, jedoch alle guten Eigenschaften von Hartgummi besitzt und gegen Hitze, atmosphärische Einflüsse, Gase, OeI, Pilze u. dergl. sowie Ungeziefer unempfindlich ist und selbst bei starker Biegung des Drahtes nicht brüchig wird.

Die beschriebene Methode der Isolirung unterscheidet sich von der bisherigen dadurch, dafs sie es ermöglicht, eine harte Isolirmasse in einer so dünnen Schicht zu appliciren, wie mit Hülfe der sonst benutzten Maschinen gar nicht zu erreichen ist. Zudem bedarf es bei der Verbindung des Kautschuks mit dem Draht keiner Bindemittel. Ein solches ist überhaupt nach vielen Richtungen hin nachtheilig, denn es neigt bei der Vulkanisirung zum Poröswerden und löst sich mit der Zeit auf, wodurch die Isolirung ernstlich bedroht wird.

Durch die Auftragung der dünnen Kautschukschicht auf einen Zeugstreifen werden in AVirklichkeit in einer und derselben Operation zwei Hüllen aufgebracht, welche sich in unzertrennlicher Verbindung befinden und doch nicht so dick sind, wie die nach anderen Methoden erzeugten Ueberzüge.

Man hat bereits bei anderen Verfahrungsweisen Stücke, Streifen oder Bänder eines faserigen Stoffes zwischen die Gummistreifen gelegt, um ein Zusammenkleben der letzteren zu verhindern. Weiter hat man Zeugstreifen mit einer Lösung von Gummi oder wachs- oder ölartigen Substanzen bestrichen und als Schutz für leicht verletzliche Isolirungen spiralförmig um den Draht gewickelt. Derartige Anwendungen haben jedoch mit der gegenwärtigen Erfindung nichts gemein, denn bei dieser wird ein durch Pressen oder Walzen mit Käutschuk- : masse innig vereinigter Zeugstreifen in plastischem Zustande longitudinal um den Draht zusammengezogen und an seinen Rändern durch Druck vereinigt.

Das Auftragen von Gummilösungen, Guttapercha u. dergl. auf Draht in einer oder mehreren Schichten involvirt überhaupt eine grofse Materialverschwendung und gestattet doch nicht die Vulcanisirung der erzeugten Hülle, weil infolge der flüchtigen Natur solcher Lösungen unter dem Erhitzungsprocefs Bläschen und poröse Stellen entstehen würden, welche der Luft Zutritt zum Drahte gestatten ι und die Isolirung illusorisch machen. Wenn ! aber, wie nach dem gegenwärtigen Verfahren, ; eine einzige zusammenhängende Schicht von Kautschukroasse, welche keine Lösungsmittel ! enthält, aufgetragen wird, so ist keine Gefahr vorhanden, dafs etwa während des Vulcanisirungsprocesses Blasen oder poröse Stellen im isolirenden Ueberzug entstehen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   :. Das beschriebene Verfahren der Isolirung von elektrischem Leitungsdraht, welches sich dadurch charakterisirt, dafs zunächst das Isolirmaterial in plastischem Zustande durch Pressen oder Walzen in dünner Schicht innig mit einem Stück Zeug oder faserigem Material vereinigt wird, so dafs dann das präparirte Stück in einen langen Streifen von geeigneter Breite geschnitten und endlich der besagte Streifen longitudinal fest um den Draht gezogen wird, wobei die Ränder desselben als Angriffspunkt der Kraft dienen und sich unter Druck so innig vereinigen, dafs der von ihnen auf der einen Seite des Drahtes gebildete Flantsch abgeschnitten werden kann, ohne dafs eine sichtbare Naht entsteht, geschweige denn der isolirende Ueberzug beschädigt oder an der betreffenden Stelle geschwächt wird.

   ;. Die zur Ausführung des unter No. i. beanspruchten Verfahrens dienende Maschine, welche als zusammenwirkende Theile enthält: eine Führung 3 für den Isolirstreifen, eine Führung 4 für den blofsen Draht, eine Druck- und Führungsrolle 5 zum vorläufigen Einbetten des Drahtes in den Streifen, zwei Scheiben 9 zum Festziehen des Streifens und Messer 13 zum Abtrennen des überschüssigen Randes der Umhüllung mit oder ohne Anwendung der Zapfen 15 oder Führungen 16 zum Aufrichte» der Ränder des Isolirstreifens, oder der Führung 12 für den die Scheiben 9 verlassenden eingehüllten Draht und der Walzen 14 zum Vorwärtsziehen des Drahtes.