DE2530009A1

DE2530009A1 - Geflochtenes band mit leitungselementen

Info

Publication number: DE2530009A1
Application number: DE19752530009
Authority: DE
Inventors: Ronay Denton Makin
Original assignee: Thomas French & Sons Electrica
Current assignee: Thomas French & Sons Electrica
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1976-01-22
Also published as: CA1027648A; US4070911A; FR2277171A1; GB1512015A; FR2277171B3

Description

Die Erfindung betrifft Bänder mit elektrischen Leitungselementen und/oder Widerstandselementen sowie Bänder mit Faseroptikelementen oder Schläuchen für ein Druckmittel.

Bei Bändern mit elektrischen Leitungselementen und/oder Widerstandselementen ist es bekannt, solche Bänder aus Fäden aus natürlichen, regenerierten oder synthetischen Fasern zu weben und das oder die Leitungs- oder Widerstandselemente während oder nach dem Weben in eine beim Weben ausgebildete, in Längsrichtung verlaufende schlauchförmige Struktur einzulegen.

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Ein gewebtes Band mit einem oder mehreren Leitungs- oder Widerstandsdrähten ist eine relativ komplexe Struktur und kann, insbesondere wegen der Belastung auf dem Webstuhl, nur mit relativ geringer Geschwindigkeit hergestellt werden. Es ist auch zu berücksichtigen, daß beim Einlegen von relativ steifen Elementen in eine gewebte Struktur während des Webens es schwierig sein kann, die Elemente ohne übermäßige Spannungen einzulegen, und in vielen Fällen können die Elemente aufgrund ihrer Steifheit nicht während des Webens in die gewebte Struktur eingeführt werden, da sich dabei unzulässige Spannungen ergeben wurden. Die auftretenden Spannungen beruhen teilweise darauf, daß das Band bei dem Weben zwischen und um Rollen oder Führungen mit kleinem Durchmesser in dem Webstuhl geführt wird.

Für manche elektrotechnische Anwendungen müssen Bänder mit Leitungs- oder Widerstandsdrähten hergestellt werden, die eine äußere geflochtene Metalldrahtumhüllung aufweisen, die üblicherweise an dem Band angebracht wird, nachdem dieses gewebt worden ist. Bei einem solchen Band kann die Metallumhüllung als Erdungsleiter verwendet werden. Dieses nachträgliche Umhüllen eines Bandes hat u.a. den Nachteil, daß es schwierig ist, große Längen des Bandes in den Umhüllungsschlauch einzuziehen. Wenn lange Bänder benötigt werden müssen Verbindungspunkte oder Kupplungen in bestimmten Abständen längs des Bandes vorgesehen werden.

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Bekanntlich werden sehr verschiedene Typen von Bändern für die verschiedenen Anwendungszwecke benötigt, und der Hersteller muß somit eine große Anzahl verschiedener Bändertypen herstellen, wenn er allen Anforderungen gerecht werden will. Es ist ferner bekannt, daß die Kosten für das Flechten hoch sind, insbesondere bei kurzen Längen. Es ist somit einerseits zweckmäßig, das Band und die geflochtene Umhüllung getrennt herzustellen und sie erst nachträglich zu vereinigen; dieses Herstellungsverfahren ist aber kompliziert, teuer und zeitraubend. Ferner ist das entstehende Produkt, auch wenn das schlauchförmige Geflecht flachgedrückt wird, immer eine mehrlagige Struktur und deshalb in vielen Fällen aufgrund seiner Steifigkeit schwierig zu verwenden. Es ist zwar möglich, ein Band nachträglich zu umflechten. Dieses Verfahren ist aber nur bei sehr großen Durchlauflängen kommerziell sinnvoll, und da in vielen Fällen der Benutzer eine große Vielzahl von Bandtypen benötigt, ist dieses Verfahren kaum brauchbar.

Ein weiterer Nachteil üblicher geflochtener Erzeugnisse besteht darin, daß die innerhalb der geflochtenen Umhüllung angeordneten Drähte sich gegeneinander verschieben, rollen oder verdrehen, so daß es nicht immer möglich ist, eine ständig flach liegende Formation mit guter Trennung der in dem Band enthaltenen Leitungs- und/oder Widerstandselemente zu gewährlei sten.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Band der genannten Art zu schaffen, welches vielseitig in bezug auf die möglichen Anwendungszwecke ist, und relativ einfach in einem einzigen Herstellungsgang hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein als flaches Geflecht ausgebildetes Band oder Litze vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Leitungselemente für Elektrizität, Licht oder ein Strömungsmedium zwischen die Fäden, aus denen das Geflecht gebildet ist, eingebunden sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält das Geflecht eine Anzahl von parallelen, im Abstand angeordneten Widerstands- oder Leitungselementen, die in Serie oder parallel verbunden werden können, wobei vorteilhafterweise mindestens ein Teil des Materials des Geflechtes elektrisch leitfähig ist, so daß das Geflecht als Erdungsleiter verwendbar ist.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Band gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Fäden oder Drähte des Bandes der Deutlichkeit halber nicht gezeichnet sind.

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Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein flach geflochtenes Band gemäß der Erfindung.

Fig. 4 zeigt in vergrößerter schematischer Darstellung eine Ausführungsform des geflochtenen Bandes, wobei ein Teil der das Geflecht bildenden Fäden der Deutlichkeit halber weggelassen sind.

In der folgenden Beschreibung wird Bezug genommen auf die Herstellung eines Bandes, in welches isolierte Widerstandsdrähte eingebunden sind, wobei das Band unter Verwendung einer Anzahl von Flechtgarnen gemäß nachstehender Definition geflochten wird, die bei dem Ausführungsbeispiel elektrisch leitfähige Drähte sind. Die Flechtgarne können jedoch auch Fäden aus natürlichem, synthetischem oder regeneriertem Material oder schmale Streifen aus Kunststoffmaterial, Metallfolie oder Fasermaterial sein. Der Einfachheit halber werden alle diese Materialien in dieser Beschreibung als "Garn" oder "Fäden" bezeichnet, außer wenn sich aus dem Kontext eine spezielle Bezugnahme auf das Material des Fadens ergibt.

Gemäß Fig. 1 ist ein geflochtenes Band 10 von flacher

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Form vorgesehen, wie es in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Das Band wird hergestellt auf einer konventionellen Flachlitzenmaschine unter Verwendung von 18 Drähten 10a, die in bekannter Weise miteinander verflochten werden, so daß zwischen ihnen Röhren 11 gebildet werden, die in Längsrichtung des Bandes verlaufen (vgl. Fig. 3). Während des Flechtens werden isolierte Drähte 12 der Maschine so zugeführt, daß sie beim Fortgang des Flechtens von den Drähten, die miteinander verflochten werden, umhüllt werden. Wie aus Fig. 3 und ersichtlich, sind acht Drähte 12 vorgesehen, die als Widerstandsdrähte ausgebildet sind, und von denen jewdls vier auf jeder Seite eines Drahtes 13 angeordnet sind, der ein Leitungsdraht ist und etwa mittig zwischen den Kanten des Bandes liegt. Nach der Herstellung des geflochtenen Bandes werden die Drähte 12 so, wie dies schematisch in Fig. 1 gezeigt ist (wobei der Deutlichkeit halber nur zwei Drähte dargestellt sind), an dem einen Ende des Bandes 10 durch einen Verbindungsdraht 14 miteinander verbunden, während der Draht 14 mit jedem Ende des Geflechtes verbunden wird, wie bei 15 angedeutet. Dieser Draht 13 dient im Betrieb zusammen mit dem metallischen Geflecht als kontinuierlicher Erdleiter, während die durch den Verbindungsdraht 14 in Serie geschalteten Drähte 12 an eine Stromquelle anschließbar sind.

Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein geflochtenes Band 16 vorgesehen, das in gleicher Weise wie das Ge-

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flecht 10 hergestellt ist. Darin werden während des Flechtens Drähte in vier getrennte Röhren des Geflechtes eingelegt. Bei diesem Band sind die äußeren Drähte 17 Widerstandsdrähte, die nach der Herstellung des .Bandes an beiden Enden des Bandes durch Verbindungsdrähte 18 miteinander verbunden werden und die an nur einem Ende des Bandes mit einem der beiden anderen Drähte, z.B. dem Draht 19, verbunden werden. Hierdurch wird eine Anordnung mit paralielgeschalteten Widerständen geschaffen. Der vierte Draht 20 wird mit jedem Ende des Bandgeflechtes verbunden, wie bei 21 angedeutet, und die zusammen mit dem Geflecht als Erdleitung.

Das Band gemäß Fig. 2 kann gegenüber dem Band nach Fig. 1 in größeren Längen hergestellt v/erden, und zwar aufgrund der Parallelanordnung der Widerstandsdrähte 17, braucht aber nur die gleiche Spannung für eine gegebene Heizleistung. Falls es dagegen in gleicher Länge wie das Band 1 hergestellt wird, benötigt es eine niedrigere Spannung für die gleiche Heizleistung.

Statt den beschriebenen Ausführungsformen mit geflochtenen Metalldrähten und eingelegten Widerstandsdrähten zur Bildung eines elektrischen Heizbandes ist es auch möglich, ein bandförmiges Leitungselement entsprechend den beiden beschriebenen Ausführungsformen herzustellen. Selbstverständlich können elektrische Bänder mit anderen Anzahlen

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von Widerstands- oder Leitungsdrähten hergestellt werden.

Ferner ist es möglich, ein geflochtenes Band herzustellen, bei dem statt der Widerstands- oder Leitungsdrähte Faserlichtleiter oder Schläuche für ein Fluidic-Druckmittel eingelegt sind.

Ferner können in dem Band Widerstands- und/oder Leitungsdrähte mit Faserlichtleitern und/oder Druckmittelschläuchen kombiniert sein.

Für bestimmte Verwendungszwecke kann das Bandgeflecht z.B. aus Glasfaserfäden statt aus Draht hergestellt werden; wenn ein solches Band für elektrische Zwecke verwendet wird, müssen ein oder mehrere Erdleitungen vorgesehen werden.

Falls es bei dem Band nach einer beliebigen Ausführungsform notwendig ist, die Temperatur längs des Bandes zu messen oder zu beeinflussen, können Thermostate oder Temperaturfühler in das geflochtene Band eingebaut werden.

Bei Verwendung eines Bandes der oben beschriebenen Art mit elektrischen Widerstandselementen in einem Metalldrahtgeflecht kann eine hohe Wärmeableitungsrate von den Widerstandselementen erzielt werden, da diese nur von Metallgeflecht imgeben sind. Da alle Widerstandselemente im wesent-

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lichen in gleicher Weise von den Drähten des Geflechts umgeben sind, erhält man eine gleichförmige thermische Leitfähigkeit längs des Bandes. Tatsächlich werden die Temperatureigenschaften des Bandes bei allen Widerstandselementen gleich sein, da das Geflecht jedes Widerstandselement in annähernd gleicher Weise umgibt.

Da die Herstellung des Bandes nur durch Einlegen des elektrischen oder sonstigen Leitungselementes während des Flechtens erfolgt, ist das Herstellungsverfahren relativ einfach, und es gibt keine Einschränkungen hinsichtlich der Länge des auf diese Weise herzustellenden Bandes. Es sind demnach niedrige Produktionskosten zu erwarten, so daß das Band für viele Anwendungszwecke kommerziell interessant ist, sowohl in Fällen, in denen auch bisher schon eine geflochtene Metallumhüllung um ein gewebtes Band verwendet wurde, als auch in Fällen, wo dies bisher nicht notwendig war.

Da das Band durch Flechten hergestellt wird und es dabei nicht notwendig ist, das Band um Rollen od.dgl. mit kleinem Durchmesser zu führen (wie beim Weben eines Textilbandes) kann auch starker und relativ steifer Verstärkungsdraht in das Bandgeflecht eingelegt werden, um dem Band eine hohe Zugfestigkeit zu geben.

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Da das Band nur eine einzige Lage bildet und da sich die Fäden des Geflechtes zwischen den darin eingelegten Leitungselementen kreuzen, kann das Band leicht in Querrichtung gebogen werden, wobei die sich kreuzenden Geflechtfäden wie Scharnierlinien zwischen den in Längsrichtung dazwischen verlaufenden Leitungselementen wirken und verhindern, daß diese Leitungselemente sich in dem Geflecht verdrehen oder überkreuzen.

Geflochtene Bänder der beschriebenen Art können mit sehr dicht aneinanderliegenden Geflechtsfäden hergestellt werden, insbesondere für Anwendungen, bei denen das Band eine hohe mechanische Festigkeit haben soll, oder auch mit weniger dicht gepackten Geflechtsfäden, so daß ein Geflecht mit offenen Maschen entsteht, für Fälle, in denen die Festigkeitsanforderungen an das Band gering sind. Beispielsweise kann ein mechanisch sehr festes Band an Stellen verwendet werden, wo das Band von Zeit zu Zeit starken Schlägen ausgesetzt sein kann. Welches Material für die Geflechtsfäden gewählt wird, hängt ab von der Art und dem Ort der Verwendung des Bandes. Falls beispielsweise das Band in einer korrosiven, Metallfaden angreifenden Atmosphäre verwendet werden soll, können für das Geflecht Fäden aus Kunststoff oder Glasfaser verwendet werden. Auch wenn das Band am Ort seiner Verwendung erheblichen Schwankungen der Temperatur und/oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist, können für das Ge-

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fleent Fäden gewählt werden, die solchen Änderungen ohne Beeinträchtigung standhalten können. Auch für Fälle, in denen ein hohes Wärmeableitungsvermögen oder eine hohe Energiedichte der Heizleistung gefordert wird, ist es möglich, dies durch geeignete Wahl und Kombination der Fäden für das Geflecht und der Leitungs- oder Widerstandsdrähte zu berücksichtigen.

Eine typische geflochtene Bandkonstruktion kann aus einem 20 mm breiten Band bestehen mit 24 darin angeordneten Leitungs- oder Widerstandsdrähten. In einem solchen Band gehen zwölf Geflechtsfäden auf einen Draht, und das Geflecht kann einen Fadenwinkel von 34° aufweisen mit einer 2-über-2-unter-Bindung. In einem solchen Band können die elektrischen Leitungs- oder V/iderstandselement aus unisoliertem verzinntem Kupferdraht von 0,2 mm Durchmesser bestehen.

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Claims

2530003 /A Patentansprüche

1.J Als flaches Geflecht ausgebildetes Band, dadurch gekennzeichnet , daß Leitungselemente für Elektrizität, Licht oder Strömungsmedium zwischen den Fäden, aus denen das Geflecht gebildet ist, eingebunden sind.

2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Fäden Metalldrähte sind.

3. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus Glasfaser bestehen.

4. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus Kunststoff material bestehen.

5. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus natürlichen, synthetischen oder regenerierten Fasern hergestellt sind.

6. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden in Form von Streifenmaterial vorliegen, das aus Metall, Glasfasern, Kunststoff od.dgl. besteht.

7. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungselemente aus einem oder mehreren

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elektrischen Widerstandsdrähten oder Leitungsdrähten oder einer Kombination davon bestehen.

8. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungselemente aus Faserlichtleitern bestehen.

9. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungselemente aus mindestens einem Schlauch für flüssiges oder gasförmiges Druckmittel, insbesondere einer Fluidic-Leitung, bestehen.

10. Band nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, von denen mindestens zwei in Serie geschaltet sind und mindestens eines als Erdungsleitung dient.

11. Band nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Leitungselemente vorgesehen sind, von denen mindestens zwei parallelgeschaltet sind und mindestens eines als Erdungsleitung dient.

12. Band nach einem der Ansprüche 1, 7, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die das Geflecht bildenden Fäden aus Metall sind.

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13. Band nach einem der Ansprüche 1, 7, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Temperaturfühler oder Temperaturregelelemente in das Band eingebaut sind.

14. Band nach einem der Ansprüche 1, 7 oder 10 Ms 13, dadurch gekennzeichnet , dai3 nur ein Teil der das Geflecht bildenden Fäden elektrisch leitfähig ist.

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