DE2446234A1

DE2446234A1 - Biegsame elektrische leitung

Info

Publication number: DE2446234A1
Application number: DE19742446234
Authority: DE
Inventors: Malcolm Campbell Chiverton; Ralph Sterling Pollitt
Original assignee: Northern Electric Co Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1973-10-09
Filing date: 1974-09-27
Publication date: 1975-04-10
Also published as: DK526974A; SE7412195L; BE820881A; AU7304774A; FR2246945A1; BR7407903D0; IT1022316B; NL7412699A; ZA745621B; CA985384A; JPS5082576A

Description

PATENTAN WALTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKÖW

P/Sö - N 2o28 München , den 11 sgp,

NORTHERN ELECTRIG COMPANY LIMITED 16oo Dorchester Boulevard West, Montreal, Que.,Canada

Biegsame elektrische Leitung

Die Erfindung bezieht sich auf biegsame elektrische Leitungen und betrifft speziell Leitungen desjenigen Typs, . wie sie als Verb^indungsschnüre für Telefone und dergl. verwendet werden.

Die derzeit gebräuchlichen Verbindungsschnüre enthalten! einen.Leiter, im allgemeinen aus biegsamer Lahnlitze, der von einem gewirkten oder geflochtenen festigenden Element umgeben ist und einen isolierenden Mantel aufweist· Es ist erwünscht, die Verbindungsschnüre mit einem möglichst kleinen Durchmesser herzustellen und SO| biegsam wie möglich zu machen.. Einziehbare Verbindungen schnüre sollten so ausgelegt sein, daß sie sich elastisch zusammen bzw. auseinanderziehen lassen· Außerdem sollte die Verbindungsschnur eine gute Verschleißcharakteristik aufweisen, um eine lange Lebensdauer zu haben.

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Ein spezielles Ausführungsbeispiel einer-solchen Verbindungsschnur enthält eine Vielzahl von Leitern, deren jeder einen aus einer Vielzahl verdrallter Nylonfäden bestehenden Kern mit kleinem Durchmesser aufweist, um den eine Vielzahl elektrisch leitender Lahnlitzenbänder gewickelt sind. Über die Litzenbänder wird ein aus Nylongarn gewirktes Festigkeitselement aufgebracht,und über das gewirkte Element wird eine isolierende Schicht aufgebracht. Die einzelnen Leiter werden verseilt oder verflochten und mit einer Kunststdüfschicht, umgeben.

Bei der Herstellung solcher Verbindungsschnüre oder Kabel ist man bemüht, den Wirkungsgrad zu erhöhen und die Kosten zu senken. Obwohl man ständig Versuche mit anderen Materialien anstellt, ist Nylon heutzutage- immer noch das beste Material für den Kern und das gewirkte Festigkeitselement. Hierfür gibt es verschiedene Gründe, z.B. zeigen andere Materialien unerwünschtes ^erhalten oder sind nicht in den geforderten Größen und/oder mit den geforderten Eigenschaften verfügbar.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Material für den Kern und für das gewirkte Element, welches billiger ist und dennoch alle Forderungen erfüllt. Allgemein gesagt wird gemäß der Erfindung das Nylon durch einen Polyester ersetzt. In der Vergangenheit hat man die Verwendung vor| Polyester in Betracht gezogen und wieder verworfen, und φ/ar wegen der begrenzten Auswahl dieses Stoffs hinsichtlich der Größe bzw. Feinheit und anderer Paktoren· Außerdem traten gewisse unerwünschte Begleitumstände auf. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Polyester verwendet werden kann, wenn er sich in der richtigen Verfassung befindet. Genau gesagt wird der Polyester in einlm vorgeschrumpften Zustand verwendet· Mit diesem relativ einfachen Merkmal werden Polyestermaterialen von bestimmten Nachteilen

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befreit, so daß sie zur Herstellung zufriedenstellender elektrischer Verbindungsschnüre verwendet werden können. Abgesehen davon, daß Polyestermaterialien zur Zeit billiger als llylon sind, ist 'es auch -hier wie immer von großem Vorteil, daß.überhaupt ein alternatives Material zur Verfügung gestellt wird.

Die Erfindung wird nachstellend an einem speziellen Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes, als einziehbare Verb in dungs schnur verwendbares Kabel;'

Fig. 2 zeigt die verschiedenen Einzelheiten einer Ader für an Kabel nach Fig. T;

Fig. 3 zeigt eine typische einziehbare Verbindungsschnur für ein Fernsprechgerät.

Ein Kabel kann Adern unterschiedlicher Zahl enthalten; das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte Kabel hat (ebenso wie die Verbindungsschnur nach Fig. 3) vier Adern, die mit Io bezeichnet sind. Jede Ader 1o besteht aus einem Kern 11, einem aus Litzenband gebildeten Leiter 12, einem gewirkten odergestrickten Element 1.3 und einer Isolierschicht 14-. ·

In Fig.'2 ist eine Ader 1o ausführlicher gezeigt. Per Kern besteht aus einer Vielzahl von PoIyesterfäden. Der Kern 11 ist spiralig mit mehreren Bändern 12a umwickelt, um den'Litzenleiter 12 zu bilden. Über dem Litzenleiter 12 befindet sich die gewirkte Polyesterhülle 13. Diese Hülle gibt der Ader als Ganzem die notwendige Festigkeit, speziell die Zugfestigkeit, d.h. die Festigkeit gegenüber Längskräften in Richtung der Kabelachse.

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Ein Kabel wird aus mehreren, im vorliegenden Fall vier Ädern 1o hergestellt* Di© Adern 1o werden zunächst in einer einzigen Ebene parallel zueinander angeordnet. Hierauf werden mehrere Streifen aus Isolierpapier um die Adern gewickelt, um die Schicht 16 (Fig., 1) zu bilden. An-•schließend wird eine Schicht oder ©in Mantel 17 aus isolierendem Kunststoff auf die umwickelten Adern extrudiert.

Das Kabel kann als gerades Stück verwendet werden, z.B. als Anschlußkabel für Fernsprechgeräte, oder es kann als einziehbare Verbindungsschnur z.B. für den Handapparat eines Fernsprechgeräts ausgebildet werden. Einziehbare Verbindungsschnüre werden mit herkömmlichen Methoden gebildet, z.B. indem man das Kabel auf einen Dorn wickelt und es zur Heißfixierung des Kunststoffmantels 17 erwärmt und abkühlt, worauf es man vom Dorn abnimmt und entgegengesetzt dreht. Eine typische einziehbare Verbindungsschnur 2o ist in Fig. dargestellt. An den Enden der Adern 1o werden in der üblichen Weise Anschlußklemmen 21 befestigt, und am Fabel werden Durchführungshülsen 22 befestigt, an denen das Kabel bei miner Installation festgehalten wird. Die Fig. 3 zeigt nur eine von vielen möglichen Ausführungsformen des Kabels.

Nachstehend seien Einzelheiten eines speziellen Ausführungsbeispiels für eine vieradrige gusammenziehbare Verbindungsschnur wiedergegeben: Jede Ader hat einen Kern 11, dessen Durchmesser etwa o,38 mm (o,o15 Zoll) beträgt und aus einem Polyestergarn mit niedrigem Schrumpfungsvermögen (vorgeschrumpft) des Typs "One end 197 filament 1ooo denier single ply type 777 low shrink" der Firma Domstrand Limited, Toronto besteht·. Der Kern 11 hat etwa 4,7 Drehungen je cm (12 Drehungen je Zoll) in S-Richtung. Auf den Kern 11 werden 4 Sronze-

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"bänder 12a gewickelt. Dies geschieht durch Vorschieben des Kerns durch die Umwickelungsmaschine und gleichzeitiges Drehen des Kerns. Typische Abmessungen für jedes Band sind eine Dicke von o,o25 mm (o,oo1 Zoll) und eine Breite von ο,43 mm (o,o17 Zoll). Die Bänder überlappen sich bei etwa 7 Drehungen je cm (18- Drehungen je Zoll). Der Außendurchmesser über den Litzenbändern beträgt etwa o,45 mm (o,o18 Zoll). Der Schlag der Litzenbänder ist dem Schlag des Kerns 11 entgegengeikshtet. Der Kern wird durch die Ümwickelungsmaschine geführt und dabei im Uhrzeigersinn gedreht, um die Litzenbänder mit einer-Rate von 8 Windungen oder Drehungen je cm (2o Drehungen je Zoll) auf den Kern zu wickeln. Dies resultiert in einer Verdrillung von 3,15 Drehungen je cm (8 Drehungen je Zoll) des Kerns. Die Litzenbänder werden sehr eng aufgewickelt, so daß die Ader nicht ausreichend biegsam ist. Man erhöht die Biegsamkeit, indem man die Litze derart aufdreht, daß der Kern eine^endgültige Verdrillung von etwa 2,4 Drehungen je cm (6 Drehungen je Zoll) in Z-Richtung und die Bandlitze eine endgültige Verdrillung von etwa 7 Drehungen je cm (18 Drehungen je Zoll) aufweist.

Die Schicht 13 wird durch Wirken mit 8 Nadeln gebildet, wobei man 3 Garnstränge eines vorgeschrumpften Polyesters vom Typ "I50 denier, 24 filament, type 7oo" (oder 75 denier, 17 filament, type 7o7) der Firma Celanese Canada Ltd. verwendet. Das Gewirk hat etwa I5 - 16 Maschen je cm (48o Maschen' je Fuß) und einen Schlag in Linksrichtung.'

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Die Isolierschicht 14 wird über die gewirkte- Lage 13 auf die Ader extrudiert, wobei man beispielsweise eine Polyvinylchlorid-Verbindung verwendet, wie "sie unter dem Warenzeichen GEON 9155 von der B.F. Goodrich Ohemioal Company, Kitchener, Ontario erhältlich isj§_e Die Färb» wird js nach

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Wunsch gewählt. Diese Verbindung hat gegenüber bisher verwendeten Verbindungen insofern bessere Eigenschaften, als sie beim Aushärten eine geringere Wärmeverfornrang erfährt und außerdem feuerhemmend ist. Die isolierten Adern werden dann mit einer Schicht auß einem· Antikleberaaterial überzogen.

Um ein Kabel zu bilden, werden die isolierten Adern in vorgewählter Anzahl und in den jeweils gewünschten Farben zusammengelegt, und zwar in der normalen parallelen, unverdrillten Anordnung. Die Adern können während des Verseilens mit Glimmermehl beschichtet werden.

Die verseilten Adern werden dann mit einem etwa 13'mm (1/2 Zoll) breiten und 25,4 ^u (o,oo1 Zoll) dicken Isolierpapier von weißer Standardqualität umwickelt, welches eine Trennschicht zwischen dem Kabelmantel und dem Seil bildet. Das Papier wird mit einer maximalen Überlappung von etwa 2,4 mm ( 5/32 Zoll) aufgebracht. Die Papierschicht 16 verhindert, daß die Adern an dem extrudierten Kabelmantel 17 festkleben.

Der- Kabelmantel wird auf die verseilten Adern 11 extrudiert und besteht beispielsweise aus einer ÄLyvinylchiorid-Verbindung, wie sie unter der Bezeichnung !!Series W-12oo" der Goodrich Chemical Company oder unter der Bezeichnung "Series 1" der Monsanto Chemical Company oder unter der Bezeichnung "Series X-1445" der GuIf Company auf den Markt gebracht wird.

Wie bereite erwähnt, kann das in der oben beschriebenen Weise hefgeatellte Kabel entweder im geraden ausgestreckten Zustand verwendet werden oder ®s kann als zusammenziehbare AnaohluBßöimur ausgebildet werdea® Unabhängig von der jeweiligen.

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endgültigen Form des lebeis werden $eile des Hantele 17 an federn Ende entfernt, und an <jedem Ende werden Durchf ührungsliülsen und andere ähnliche Einrichtungen befestigt, wie es allgemein bei 22 in Pig· 5 gezeigt ist·An den Enden der einzelnen Adern 1o werden Anschlußklemmen 21 angebracht.

Um eine zusammenziehbare Schnur zu bilden, wird das in der oben beschriebenen Weise hergestellte Kabel auf einen Dorn gewickelt, der typischerweise einen Durehmesser von 6 - 7 (1/4· Zoll) hat* Die einzelnen Windungen des Kabels liegen da-* bei eng aneinander, ohne daß das Kabel 11 in sich wesentlich verdreht ist. Das Kabel und der Dorn werden zum Zwecke der Heißfixierung des Kabels erwärmt. Nach dem Abnehmen vom Dorn wird das Kabel verdreht, um den Schlag des Kabels umzukehren. Hierdurch wird die Zusammenziehbarkeit des Kabels verbessert.

Mit der Verwendung von Polyester werden verschiedene Vorteile erzielt. Im Falle der Verwendung von Nylon kann Feuchtigkeit absorbiert werden, die während der Wärmebehandlung verdampft, was zur Blasenbildung führen kann. Bei Verwendung ■ von Polyester erfährt das Kabel während der Wärmebehandlung eine geringere Schrumpfung als bei der Verwendung von Nylon. Der vorgeschrumpfte Polyester neigt weniger dazu, während der Wärmebehandlung durch die PVO-Isolierung hindurchzubrechen. Polyester hat eine größere Festigkeit als Nylon, und mit Polyestertextilien hergestellte Kabel widerstehen einer größeren Zugbeanspruchung als Kabel mit Nylontextilien. Während der Kern bei Verwendung von Nylon nicht als Festigkeitßelement dient, weil er nur einer begrenzten Zugkraft widersteht, -können Kerne aus Polyester gut als Festigkeitselemente dienen. Die Anschlußklemmen 21 haben bessere Eigenschaften, da sie, bevor die Zugkraft nachläßt, höheren Kräften widerstehen als im Falle der Verwendung von Nylon. Es hat sich gezeigt,

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daß die Adern 1o bei Verwendung von Polyester gerader sind, wodurch die Befestigung der Anschlußklemmen 21 erleichtert wird. Polyesterfäden sind zur Zeit billiger als Nylon, so daß die Kosten bei Verwendung von Polyestermaterial um etwa 5o % niedriger sind.

Während bei der vorstehend beschriebenen und dargestellten speziellen Ausführungsform sowohl der Kern als auch die gewirkte (oder geflochtene Lage) aus Polyester sind, kann natürlich auch nur eines der Elemente, d.h. entweder der Kern oder die gewirkte Lage, aus Polyester und das andere EIe ment aus Nylon oder irgendeinem anderen geeigneten Material sein. ·

Der hier verwendete Ausdruck "Polyester"¹ soll Polymere der Polyesterfamilie umfassen. Ein typisches Beispiel für dieses Material ist Polyathylenterephtalat, welches auch unter den Warenzeichen "Dacron" und "Terylene" bekannt ist.

Der in der vorstehenden Beschreibung und insbesondere in den Patentansprüchen verwendete Ausdruck "gewirkt" soll stellvertretend auch für "geflochten" gelten.

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Patentansprüche'

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Claims

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Patentansprüche

Biegsame elektrische Leitung mit einem Kern aus einer Vielzahl verdrallter laden, einer Vielzahl von um den Kern gewickelten Litzenbändern, einer die Litzenbänder umgebenden Schicht aus gewirktem Textilgespinst und einer die gewirkte Schicht umschließenden Isolierschicht, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der aus den verdrallten Fäden bestehende Kern (11) oder das Textilgespinst (1o) aus vorgeschrumpftem Polyester besteht*
2. Biegsame Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Kern (11) als auch die gewirkte Schicht (13) aus vorgeschrumpftem Polyester besteht.

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