DE2526626B2

DE2526626B2 - Verfahren zur Herstellung einer Litze

Info

Publication number: DE2526626B2
Application number: DE2526626A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Johannes Josephus Venlo Gommans (Niederlande)
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1975-06-14
Publication date: 1979-10-04
Also published as: NL176505B; BE830633A; DE2526626A1; DE2526626C3; US4039743A; GB1502456A; NL176505C; NL7408651A; FR2276668A1; JPS5118873A; FR2276668B1

Description

Die Erfindung betrifft tin Verfahren zur Herstellung einer Litze, bei dem der Kerndraht mit einer Kunststoffschicht verschen wird, danach eine Anzahl von Metalldrähten um den Kerndraht verseih wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird.

Aus der DE-AS 16 65 770 ist eine freitragende HF-Spule bekannt, bei der die verwendete Litze aus Lackdrähten besteht, die gemeinsam oder einzeln mit einem dünnen thermoplastischen Kunststoffmantel überzogen sind. Werden einzelne beschichtete Drähte verwendet, so sind sie zunächst für sich allein mit Kunststoff zu beschichten und dann erst miteinander zu verseilen. In diesem Falle besteht keinerlei Haftung zwischen den einzelnen Drähten. Da sie weder einer mechanischen oder chemischen Weiterbehandlung unterworfen werden, so daß sie lediglich durch die Verseilung zusammengehalten werden. Werden die Einzeldrähte der Litze jedoch gemeinsam beschichtet, so werden zunächst alle Lackdrähte miteinander verseilt und anschließend gemeinsam durch ein Tauchbad aus thermoplastischem Kunstsstoff und anschließend durch eine Lehre gezogen. Zur Bildung der freitragenden Spule kann die fertiggewickelte Spule in einer Form erwärmt werden. Danach haften die Kunststoffmäntel aller Spulenwindungen dann aneinander.

Weiterhin ist aus der US-PS 35 89 121 ein Verfahren zur Herstellung eines mehradrigen Kabels bekannt, das dadurch wasserdicht gemacht ist, daß zunächst der kerndraht in einem Kxtnisionsnrozeß mil einem Kunststoffmantel versehen ist, also mit einer relativ dicken Schicht. Anschließend werden die Metalldrähte auf dem beschichteten Kerndraht verseilt und die gesamte Litze dann durch einen weiteren Extrusions- > prozeß mit einem gemeinsamen Kunststoffmantel versehen. Durch die während des letzten Vorganges auftretende Erwärmung wird eine Verbindung zwischen beiden Kunststoffmänteln erreicht, so daß keinerlei Hohlräume zwischen den einzelnen Drähten und

in innerhalb des Kunststoffes entstehen. Als Kunststoffe werden thermoplastische Kunststoffe oder solche aus Polyäthylen oder Copolimere verwendet Diese Stoffe haben die Eigenschaft sich bei Erwärmung zu verformen oder miteinander zu verschmelzen (verbacken). Dabei

ι. können sie den einzelnen Litzendraht oder die ganze Litze in sich einbetten. Sie sind jedoch nicht in der Lage, an einen Litzendraht zu haften oder zu kleben.

Beiden bekannten Herstellungsverfahren haftet gemeinsam der Nachteil an, daß bei einer Abisolierung der

:·.) Litzenenden ein Spleißen (Ausfächern) der Drahtenden auftritt. Dadurch wird das Anlöten an elektrische Bauelemente wesentlich erschwert. Bei solchen Litzen sind zur Beseitigung dieses Nachteiles noch zusätzliche Arbeitsgänge durchzuführen. So sind die freien Enden

_>". von Hand nachzuverdrillen und anschließend miteinander zu verlöten. Außerdem ist die angebrachte Lötmetallmenge im allgemeinen groß und Undefiniert. Bei Anwenaung einer Schrumpfverbindung besteht dann die Gefahr eines nichtstabilen elektrischen

«ι Kontaktes, weil das Lötmetall unter dem für die Schrumpfverbindung angewandten Druck zu fließen beginnt.

Auch sind Litzen bekannt, deren Metalldrähte über die ganze Länge mit Lötmetall überzogen werden. Bei

;· diesen Litzen ist die Lötnietallschicht derart, daß die Einzeldrähte bereits beim Herstellen der Litze an den Stellen, an denen die Litze in einem späteren Arbeitsgang getrennt und abisoliert werden soll, durch örtliche Erhitzung miteinander verbunden werden

in können. Dies kann beispielsweise durch induktive Erhitzung erfolgen. Diese Litzen weisen jedoch den Nachteil auf, daß jeder Draht mit einer verhältnismäßig dicken Lötmetallschicht über seine ganze Länge versehen werden muß.

■r· Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Litze aus Kerndraht und verseilten Metalldrähten zu erstellen, deren Flexibilität durch die Kunststoffbeschichtung nicht beeinträchtigt ist und bei der ein Spleißen der Einzeldrähte nach der Abisolierung ohne zusätzlichen

ν» Arbeitsaufwand verhindert wird.

Diese Aufgabe wird bedarfsweise durch eines der in den Kennzeichen der Ansprüche angegebenen Verfahren gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Litze durch

v, einfaches Biegen an jeder gewünschten Stelle ihre uneingeschränkte Flexibilität erlangt, da durch das Verbiegen die Metalldrähte untereinander und gegenüber dem Kerndraht in Längsrichtung geringfügig verschoben werden und somit die Haftung gelöst wird.

mi Ist die Haftung gelöst worden, so kann sie nachträglich durch einfache kurzzeitige Erwärmung wieder hergestellt werden, beispielsweise wenn eine Biegestelle an einer falschen Stelle gewählt war. Die notwendige Erwärmung führt dabei nicht zur Verformung des

>· Litzenmantels. Die Auftragung der Kunststoffschicht kann durch einfache Lackierung erfolgen, so daß die Haftschicht sehr schnell erstellt werden kann. Umständliche F.xtrusionspro/essc werdendadiirch vermieden.

Sehr günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die dünne Haftmittelschicht einen Kunststoff enthält, der aus der durch Polyamid, Polyvinylbutyral, Epoxydharz und Phenoxydharz gebildeten Gruppen gewählt ist. Die Kunststoffe weisen vorzugsweise einen Erweichungsbereich zwischen etwa 80°C und e-iva 200⁰C auf. Geeignete Lösungsmittel für diese plastischen Kunststoffe sind beispielsweise aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Äther, Alkohole, Ketone, Esier, wie Äthylace'at, Xylol, Butanol, Äthylbutyiketon, die sich bei der Trocknung der auflackierten Kunststoffschicht verflüchtigen, also nur der Lackierung dienen. Die um den Kerndraht angebrachten Außendrähte können bedarfsweise blank oder mit einer dünnen Schichi aus Metall, wie Zinn, versehen sein, die lediglich dazu dient, das Verlöten der Litze mit den elektrischen Bauelementen zu erleichtern. Besteht der Kerndraht aus mehr als einem Teildraht, kann die Haftschicht bedarfsweise auf jedem einzelnen Teildraiit vor der Verseilung oder erst nach der Verseilung der Teildrähte zu einem Kerndraht angebracht werden. Die um den Kerndraht verlaufenden Außendrähte können einen Durchmesser aufweisen, der gleich dem des Kerndrahtes ist oder von diesem abweicht.

Die Verfahren nach der Erfindung werden normalerweise in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durchgeführt Der aus dem Lackierungsbad laufende und mit der Lackschicht versehene Kerndraht wird kontinuierlich mit den Außendrähten verseilt, wobei vor, während oder nach der Verseilung die Trocknung der Schicht an der Umgebungsluft oder durch einen gesonderten Trocknungsprozeß, z. B. durch erwärmte Luft, durchgeführt werden kann. Danach wird der verseilte Kerndraht durch Fließpressen kontinuierlich mit dem Mantel aus plastischem Kunststoff versehen.

Die Außendrähte können vor dem Fließpressen bereits an der Haftschicht des Kerndrahtes kleben oder haften, abhängig von der Zusammensetzung des Lackes und von der Art und V/eise und dem Zeitpunkt der Trocknung. Wenn die Trocknung der Haftschicht vor der Verseilung stattfindet, werden normalerweise die Außendrähte nicht auf der Kerndrahtschicht haften, so daß die Möglichkeit nach dem Verfahren des Anspruchs 2 besteht, beim Fließpressen die Außendrähte nur örtlich mit dem Kerndraht zu verbinden. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß, wenn die Haftschicht vor dem Verseilen noch nicht ganz getrocknet ist, die Möglichkeit besteht, daß abhängig von der Lackzusammensetzung eine Nicht-Haftung oder Nicht-Klebung der Außendrähte auftritt.

Ist von vornherein eine höhere Steife der Litze gewünscht oder soll sie an jeder beliebigen Stelle getrennt und abisoliert werden können, so ist es zweckmäßig, die Haftung der Außendrähte an dem Kerndraht bereits dann durchzuführen, wenn der Kunststoffmantel durch den Extrusionsprozeß angebracht wird. Die bei diesem Prozeß entstehende Wärme reicht dann aus, die Außendrähte mit der Haftschicht des Kerndrahtes zu verbinden. Wird dagegen keine sofortige Haftung der Drähte gewünscht, so ist beim Fließprozeß der aus plastischem Kunststoff hergestellte Isolierstoffmantel sofort abzukühlen. Dadurch behält die Litze ihre gute Flexibilität. Die Haftung der Außendrähte mit dem Kerndraht erfolgt in diesem Falle dann durch nachträgliche: örtliche Erhitzung derjenigen Stelle, an der die Litze getrennt und abisoliert werden soll.

Neben einer größeren Biegsamkeit, einer Material· einsparung und einem billigeren und schnelleren Herstellungsverfahren besitzt die auf diese Weise hergestellte Litze den Vorteil, daß als Haftmittel ein Material mit einem derart niedrige". Erweichungspunkt gewählt werden kann, daß Isoliermaterialien mit niedriger Erweichungstemperatur verwendet werden können. Letzteres ist beispielsweise von Bedeutung bei elektrischen Leitern für Hochfrequenzsignalübertragung, bei denen Polyäthylenisolierung wegen ihrer geringen dielektrischen Verluste verwendbar wird. Der Schmelzpunkt von Polyäthylen beträgt aber nicht mehr als 100" C.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei die Haftschicht auf verschiedene Weise hergestellt werden kann.

Die Figur zeigt einen mittleren Draht 1, der als Kern für die Litze dient. Der Draht 1, der beispielsweise aus Kupfer bestehen kann, ist mit einer Haftschicht 2 versehen. Um den Draht 1 sind 6 Drähte 3 bis 8 mit einer für eine Litze üblichen Steigung verseilt. Um das ganze ist ein Kunststoffisoliermantel 9 angebracht.

Im folgenden seien 2 Ausführungsbeispiele für die Herstellung einer solchen Litze beschrieben

Ausführungsbeispiel 1

Um einen mittleren Leiter J aus Kupfer mit einem Durchmesser von 160 μπι, der mit einer Schicht 2 mit einer Dicke von etwa 5 μπι versehen ist und aus Polyvinylbutyral mit einem Erweichungsbereich von etwa 80 bis etwa 150⁰C besteht, werden sechs blanke Kupferdrähte 3 bis 8, ebenfalls mit einem Durchmesser von 160 μπι, mit einer Steigung von etwa 10 mm verseilt. Um die verseilten Drähte wird ein Mantel 9 aus Polyäthylen bei einer Temperatur zwischen 180 und 200°C durch Spritzen angebracht. Die aus dem Mantel ausgelöste Wärme genügt, um Haftung der Poly vinylbutyrylschicht 2 an den Drähten 3 bis 8 zu bewirken Bei diesem Ausführungsbeispiel haften die Drahte 3 bis 8 über die ganze Länge an dem als Kerndraht dienenden mittleren Leiter 1. Beim Entfernen des Isoliermantels 9 fächern die Drähte der Litze nicht aus, während bei Anwendung einer Schrumpfverbindung ein dauernder elektrischer Kentakt hoher Güte erhalten wird.

Ausführungsbeispiel Il

Um einen mittleren Leiter 1 aus Kupfer mit einem Durchmesser von 160 μπι. der mit einer Schicht 2 mit einer Dicke von etwa 5 μπι aus Epoxydharz mit einem Erweichungsbereich zwischen etwa 100 und etwa 180°C versehen ist, werden sechs verzinnte Kupferdrähtc. ebenfalls mit einem Durchmesser von 160 μηι, mit einer Steigung von etwa 10 mm verseilt. Um die verseilten Drähte wird ein Mantel 9 aus Polyvinylchlorid durch Fließpressen bei einer Erweichungstemperatur von etwa 17O⁰C angebracht. Der Mantel wird während dieses Vorganges schnell dadurch abgekühlt, daß die Litze sofort nach dem Anbringen des Mantels in Wasser geführt wird. Zwischen den Litzendrähten tritt nun keine Haftung auf. Während der Unterteilung des Leiters in Stücke und der Entfernung des Isoliermantels 9 von den Enden werden diese Enden durch ein Hochfrequenzinduktionsfeld geführt, wobei der Leiter kurzzeitig auf eine Temperatur von etwa 25O⁰C erhitzt wird. Dadurch fächern die Drähte der Litze an den Enden nicht mehr aus, wodurch diese auf zuverlässige und wirtschaftliche Weise in einer Lot- oiler Schrumpfverbindung verarbeitet werden können.

Hierzu 1 Hkiit Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Litze, bei dem der Kerndraht mit einer Kunststoffschicht versehen wird, danach eine Anzahl von Metalldrähten um den Kerndraht verseilt wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht mit einer Lösung aus einem plastischen Kunststoff und einem organischen Lösungsmittel lackiert wird, daß die so gebildete Haftschicht getrocknet wird und daß bei dem anschließenden Fließpressen die Metalldrähte durch die dabei auftretende Wärme an dem Kerndraht haften.

2. Verfahren zur Herstellung einer Litze, bei dem der Kerndraht mit einer Kunststoffschicht versehen wird.danach eine Anzahl von Metalldrähten um den Kerndraht verseilt wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht mit einer Lösung aus einem plastischen Kunststoff und einem organischen Lösungsmittel lackiert wird, daß die so gebildete Haftschicht getrocknet wird, daß beim Fließpressen der aus plastischem Kunststoff hergestellte Mantel gekühlt wird, so daß das um den Kerndraht angebrachte Haftmittel nicht an den Metalldrähten haftet und daß nach dem Kühlvorgang die Litze stellenweise erhitzt wird, wobei das Haftmittel örtlich den Kerndraht mit den Metalldrähten verbindet.