DE2701314A1

DE2701314A1 - CONDUCTOR WIRE MADE OF AN ALUMINUM ALLOY

Info

Publication number: DE2701314A1
Application number: DE19772701314
Authority: DE
Inventors: Peter Michael Raw
Original assignee: BICC PLC
Current assignee: Balfour Beatty PLC
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1977-01-14
Publication date: 1977-07-21
Also published as: SE7700354L; GB1562322A; DK16077A; CH586949A5; FR2338554A2; FR2338554B2

Description

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PATENTANWALT Friedrich-EbertStr. 27PATENT Attorney Friedrich-EbertStr. 27

DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUERDIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER

Telefon (0271) 331970 Telegramm-Anschrift: Patschub, SiegenTelephone (0271) 331970 Telegram address: Patschub, Siegen

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BICG Limited,
21 Bloomsbury Street, London WC1B 3QN, England BICG Limited,
21 Bloomsbury Street, London WC1B 3QN, England

Für die Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 1733/76 vom 16.1.1976 beansprucht. Priority is claimed for the application from British patent application No. 1733/76 of January 16, 1976.

Leiterdraht aus einer Aluminium-Legierung (Zusatz zu P 24 38 177.9)Conductor wire made from an aluminum alloy (addition to P 24 38 177.9)

Die Erfindung bezieht sich auf langgestreckte Bauteile aus einer Aluminiumlegierung, die sich zur Herstellung eines Leiters oder eines Elementes eines mehradrigen Leiters, eines elektrischen Kabels oder eines elektrischen isolierten Drahtes eignet, wobei diese langgestreckten Bauteile zur Vereinfachung nachstehend unter dem allgemeinen Begriff "Leiterdraht" zusammengefaßt sind. Die Erfindung betrifft insbesondere Leiterdrähte, die sich für die Verwendung bei Fernsprechkabeln und bei anderen elektrischen Kabeln eignen, bei denen eine Kombination von Zugfestigkeit und prozentualer äußerster Längung erwünscht ist und eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit nicht von vordergründiger Bedeutung ist.The invention relates to elongated components made of an aluminum alloy, which are used in the manufacture of a conductor or an element of a multi-core conductor, an electrical cable or an electrically insulated wire, wherein these elongated components are shown below for the sake of simplicity are summarized under the general term "conductor wire". The invention particularly relates to conductor wires suitable for use in telephone cables and other electrical Cables are suitable where a combination of tensile strength and percentage of extreme elongation is desired and a very high electrical conductivity is not of primary importance.

Bei der Herstellung von Fernsprechkabeln mit Leitern aus einer Aluminium-Legierung war es bisher üblich, die Leiterdrähte bis auf eine gewünschte oder erforderliche Abmessung zu ziehen und sie zu glühen bzw. anzulassen, bevor jeder Leiterdraht nach einer Vorrichtung gefördert wird, durch welche eine Deckschicht aus Isoliermaterial auf den Leiterdraht aufgebracht wird. Mit der Einführung von Verfahren zum Glühen von Draht aus Aluminium-In the manufacture of telephone cables made with ladders an aluminum alloy, it has hitherto been customary to pull the conductor wires to a desired or required dimension and annealing them before each conductor wire is conveyed to a device through which a cover layer made of insulating material is applied to the conductor wire. With the introduction of processes for annealing aluminum wire

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Legierung, wenn dieser in Längsrichtung vorwärtsbewegt wird, ist es nunmehr in der Fernsprechkabelindustrie üblich geworden, ein endgültiges Ziehen des Leiterdrahtes aus Aluminiumlegierung zu bewirken, um den gezogenen Draht zu glühen und einen Isolierüberzug auf den geglühten Draht nachfolgend in einem fortlaufenden Prozeß (FlieBbandverfahren) aufzubringen. Eine Ausführungsform von Leiterdraht, der sich zur Verwendung in Fernsprechkabeln eignet und der eine höhere Zugfestigkeit und einen höheren Prozentbetrag von maximaler Längung aufweist als Drähte aus bekannten Aluminium-Legierungen, die ähnliche Mengen von Eisen enthalten, ist in der Hauptanmeldung P 24 3Θ 177.9 beschrieben, wobei der Leiterdraht der Hauptanmeldung aus einer Aluminium-Legierung besteht, die zwischen 98,0 und 99,5 Gewichtsprozent Aluminium, zwischen 0,3 und 1,0 Gewichtsprozent Eisen, zwischen Ο,ΟΘ und 1,0 Gewichtsprozent Kupfer, ein Maximum von 0,15 Gewichtsprozent Silizium sowie Spurenmengen von üblichen Verunreinigungen enthält.Alloy, if it is moved forwards in the longitudinal direction, it has now become common practice in the telephone cable industry to cause final drawing of the aluminum alloy conductor wire to anneal the drawn wire and provide an insulating coating to be applied subsequently to the annealed wire in a continuous process (assembly line process). One embodiment of conductor wire that is suitable for use in telephone cables suitable and which has a higher tensile strength and a higher percentage of maximum elongation than wires made of known aluminum alloys that contain similar amounts of iron, is described in the main application P 24 3Θ 177.9, the Conductor wire of the main application consists of an aluminum alloy, between 98.0 and 99.5 percent by weight of aluminum, between 0.3 and 1.0 percent by weight iron, between Ο, ΟΘ and 1.0 Contains percent by weight copper, a maximum of 0.15 percent by weight silicon and trace amounts of common impurities.

Es hat sich herausgestellt, daß, wenn der Kupfergehalt der Aluminiumlegierung des Leiterdrahtes nach der Hauptanmeldung so abgeändert wird, daß er in einem Bereich liegt, der teilweise die untere Grenze von Kupfer in dieser Aluminium-Legierung überlappt, und die Kupfer- und Eisenanteile so ausgewählt werden, daß sie einer bestimmten Beziehung gerecht werden, dann ein Leiterdraht, der aus dieser abgeänderten Aluminium-Legierung besteht und sich im gezogenen Zustand befindet, durch eine Drahtziehvorrichtung und eine fertigungsmäßig unmittelbar daran anschließende Glühvorrichtung mit wesentlich reduzierter Bruchgefahr des Leiterdrahtes hindurchgefädelt werden kann.It has been found that when the copper content is the Aluminum alloy of the conductor wire is modified according to the parent application so that it is in a range that partially the The lower limit of copper in this aluminum alloy is overlapped, and the copper and iron proportions are chosen so that they To do justice to a certain relationship, then a conductor wire made of this modified aluminum alloy and itself is in the drawn state, by a wire drawing device and an annealing device directly connected to it in terms of production can be threaded through with a significantly reduced risk of breakage of the conductor wire.

Dementsprechend schafft die vorliegende Erfindung einen Leiterdraht, der eine Verbesserung oder Abänderung des Leiterdrahtes nach der Hauptanmeldung bildet und der erfindungsgemäß zusammengesetzt ist aus einer Aluminium-Legierung, die aus 0,4 bis 0,7 Gewichtsprozent Eisen und 0,04 bis 0,1 GewichtsprozentAccordingly, the present invention provides a conductor wire which is an improvement or modification of the conductor wire forms according to the main application and the invention is composed of an aluminum alloy, which consists of 0.4 to 0.7 percent by weight iron and 0.04 to 0.1 percent by weight

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Kupfer, wobei die Summe des Eisengehaltes und des fünffachen Kupfergehaltes im Bereich von 0,7 bis 1,1 Gewichtsprozent liegt, ferner aus bis zu 0,15 Gewichtsprozent Silizium, Spurenmengen von üblichen Verunreinigungen und dem Rest Aluminium besteht. Vorzugsweise beträgt die Summe des Eisengehaltes und des fünffachen Kupfergehaltes annähernd 0,9 Gewichtsprozent.Copper, the sum of the iron content and five times the copper content being in the range from 0.7 to 1.1 percent by weight, also consists of up to 0.15 percent by weight silicon, trace amounts of common impurities and the remainder aluminum. The sum of the iron content and five times the copper content is preferably approximately 0.9 percent by weight.

Der Eisengehalt liegt vorzugsweise im Bereich von 0,45 bis 0,55 Gewichtsprozent, während der Kupfergehalt vorzugsweise im Bereich von 0,07 bis 0,09 Gewichtsprozent liegt. Vorzugsweise liegt der Siliziumgehalt im Bereich von 0,05 bis 0,0B Gewichtsprozent.The iron content is preferably in the range from 0.45 to 0.55 percent by weight, while the copper content is preferably in the range Range from 0.07 to 0.09 weight percent. The silicon content is preferably in the range from 0.05 to 0.0B percent by weight.

Mit "üblichen Verunreinigungen" sind Verunreinigungen gemeint, die normalerweise in Aluminium in seiner handelsüblichen reinen Form gefunden werden, und zwar entweder (a) als Verunreinigungen, die beim VerfeinerungsprozeB nicht entfernt werden, z.B. Vanadium, Chrom, Mangan, Magnesium, Nickel und Zink, oder (b) als Reste einer Substanz, die während des Verfeinerungsprozesses zum Zwecke der Neutralisierung oder Entfernung einiger unerwünschter Verunreinigungen zugegeben wird, z.B. Titan und Bor. Unter normalen Umständen überschreitet die Menge von Verunreinigungen (a), die in der Legierung vorhanden ist, 0,25 Gewichtsprozent nicht, und die in der Legierung vorhandene Menge von Restverunreinigungen (b) überschreiten 0,015 Gewichtsprozent nicht.With "common impurities" are meant impurities, normally found in aluminum in its commercially pure form, either (a) as impurities, which are not removed during the refining process, e.g. vanadium, chromium, manganese, magnesium, nickel and zinc, or (b) as remnants of a substance that occurred during the refinement process is added for the purpose of neutralizing or removing some undesirable impurities such as titanium and boron. Under normal circumstances, the amount of impurities (a) present in the alloy will exceed 0.25 weight percent not, and the amount of residual impurities (b) present in the alloy does not exceed 0.015 percent by weight.

Ein Leiterdraht gemäB der Erfindung hat eine verbesserte Zugfestigkeit im Vergleich zu Leiterdrähten des gleichen Durchmessers aus bekannten Aluminiumlegierungen, die ähnliche Mengen von Eisen und Silizium und Spurenmengen von Kupfer aufweisen, und kann gehandhabt sowie durch fließbandähnlich angeordnete Glühvorrichtungen und Ziehvorrichtungen mit wesentlich weniger Drahtbruchgefahr hindurchgefädelt werden, als dies bei Drähten des gleichen Durchmessers aus bekannten Aluminiumlegierungen der Fall ist, die ähnliche Mengen von Eisen und Silizium und wesentlichA conductor wire according to the invention has an improved one Tensile strength compared to conductor wires of the same diameter made from known aluminum alloys that have similar amounts of iron and silicon and trace amounts of copper, and can be handled as well as by annealing devices arranged like a conveyor belt and pulling devices are threaded through with significantly less risk of wire breakage than with wires of the The same diameter is the case from known aluminum alloys, which contain similar amounts of iron and silicon and substantially

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gröBere Mengen von Kupfer enthalten.Contain large amounts of copper.

Beispielsweise ist ein bevorzugter Leiterdraht zusammengesetzt aus einer Aluminiumlegierung, die aus 0,5 Gewichtsprozent Eisen, 0.0Θ Gewichtsprozent Kupfer, 0,06 Gewichtsprozent Silizium, 0,01 Gewichtsprozent Bor, 0,06 Gewichtsprozent übliche Verunreinigungen, außer Bor, und aus dem Rest Aluminium besteht.For example, a preferred conductor wire is composed of an aluminum alloy made up of 0.5 percent by weight Iron, 0.0Θ percent by weight copper, 0.06 percent by weight silicon, 0.01 weight percent boron, 0.06 weight percent common impurities other than boron, and the remainder aluminum.

Die Zusammensetzung des Leiterdrahtes nach der Erfindung ist so, daß der Leiterdraht durch jedes beliebige der bekannten Verfahren zur Aufbereitung von Aluminium-Legierungsdraht ohne die Notwendigkeit irgendeines Zwischenglühens vorbereitet werden kann. Es wird vorgezogen, den verbesserten Leiterdraht durch Stranggießen einer Stange aus der vorliegenden Aluminium-Legierung herzustellen, wobei sofort die Stange in Stabform heruntergewalzt und der Stab auf die gewünschte Drahtstärke gezogen wird und zwar ohne jedes Zwischenglühen.The composition of the conductor wire according to the invention is so that the conductor wire can be produced by any of the known methods for processing aluminum alloy wire without the Need of any intermediate annealing can be prepared. It is preferred to continuously cast the improved conductor wire to produce a bar from the present aluminum alloy, immediately rolling down the bar in bar form and pulling the bar to the desired wire size without any intermediate glow.

Der vorbeschriebene Leiterdraht kann mit mindestens einer Deckschicht aus einem Isoliermaterial versehen werden.The conductor wire described above can be provided with at least one cover layer made of an insulating material.

Die Erfindung umfaßt außerdem ein elektrisches Kabel mit zwei oder mehr Leiterdrähten der vorbeschriebenen Art, die verseilt oder gebündelt werden, wobei der verseilte Strang oder das Drahtbündel mindestens eine Deckschicht aus Isoliermaterial aufweist. Die Erfindung umfaßt ferner ein elektrisches Kabel, das mindestens einen isolierten Leiter aufweist, wobei der isolierte Leiter oder mindestens einer der isolierten Leiter mindestens einen Leiterdraht der vorbeschriebenen Art aufweist, der mit mindestens einer Deckschicht aus Isoliermaterial versehen ist, wobei um den oder die isolierten Leiter herum ein äußerer Schutzmantel vorgesehen ist.The invention also includes an electrical cable with two or more conductor wires of the type described above, which are stranded or bundled, whereby the stranded strand or the Wire bundle having at least one cover layer made of insulating material. The invention also includes an electrical cable that has at least one insulated conductor, the insulated conductor or at least one of the insulated conductors at least has a conductor wire of the type described above, which is provided with at least one cover layer of insulating material, an outer protective sheath around the insulated conductor or conductors is provided.

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Die Erfindung umfaßt auch einen elektrischen Freileiter mit einer Vielzahl von gezogenen Drähten, die verseilt sind, wobei mindestens einige der gezogenen Drähte Leiterdrähte der vorbeschriebenen Art sind.The invention also includes an electrical overhead conductor having a plurality of drawn wires that are stranded, wherein at least some of the drawn wires are conductor wires of the type described above.

Die Erfindung wird weiter erläutert durch eine beispielsweise Beschreibung eines Fernmeldekabels, welches Leiterdrähte der vorbeschriebenen Art enthält.The invention is further illustrated by an example of a description of a telecommunication cable, which conductor wires of the type described above.

Das Fernmeldekabel weist einhundert Paare von isolierten Leitern auf, von denen jeder aus'einem teilweise geglühten Aluminiumlegierungsdraht mit einem Nenndurchmesser von 0,5 mm und einem Isolierüberzug aus stranggepreßtem Schaum-Polyäthylen mit einer radialen Dicke von 0,14 mm besteht. Die Aluminium-Legierung jedes Drahtes besteht aus 0,5 Gewichtsprozent Eisen, 0,07 Gewichtsprozent Kupfer, 0,06 Gewichtsprozent Silizium, 0,01 Gewichtsprozent Bor, 0,06 Gewichtsprozent übliche Verunreinigungen, außer Bor, und dem Rest Aluminium. Der Draht hat eine elektrische Leitfähigkeit von annähernd 60,5 % IACS, eine 0,1-The communications cable has one hundred pairs of insulated conductors, each of which is made from a partially annealed aluminum alloy wire with a nominal diameter of 0.5 mm and an insulating cover made of extruded foam polyethylene with a radial thickness of 0.14 mm. The aluminum alloy of each wire is 0.5 weight percent iron, 0.07 weight percent Copper, 0.06 weight percent silicon, 0.01 weight percent Boron, 0.06 percent by weight of common impurities, excluding boron, and the remainder aluminum. The wire has one electrical conductivity of approximately 60.5% IACS, a 0.1-

2 prozentige Prüfspannung, im typischen Falle mehr als 90,0 MN/m ,2 percent test stress, typically more than 90.0 MN / m,

2 eine Zugfestigkeit von allgemein im Bereich von 125 bis 135 MN/m und eine LMngung auf 250 mm im Bereich von 12 bis 1B %. Die Baugruppe von isolierten Leitern wird von einem in Längsrichtung aufgebrachten, quer__j;efalteten Papierband, einem ebenfalls in Längsrichtung aufgebrachten, quer^^gefalteten Aluminiumband und einer stranggepreßten Polyäthylenhülle umgeben. Die Zwischenräume zwischen den isolierten Leitern und zwischen diesen und dem Papierband sind mit einem'wasserundurchlässigen Medium gefüllt, welches aus in hohem Grade verfeinerter Vaseline besteht.2 has a tensile strength generally in the range of 125 to 135 MN / m and a narrowing to 250 mm in the range of 12 to 1B%. the The assembly of insulated conductors is secured by a lengthwise, transversely __j; e folded paper tape, also in Longitudinally applied, transversely ^^ folded aluminum tape and surrounded by an extruded polyethylene sleeve. The spaces between the insulated conductors and between them and the paper tape are filled with a water-impermeable medium, which consists of highly refined Vaseline.

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Claims

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Claims

iter wire made of an aluminum alloy with proportions of iron, copper, silicon and trace amounts of conventional impurities, according to P 24 38 177.9, characterized in that the aluminum alloy consists of 0.4 to 0.7 percent by weight of iron and 0.04 to 0.01 percent by weight copper, the sum of the iron content and five times the copper content in the range from 0.7 to 1.1 percent by weight is silicon, up to 0.15 percent by weight, trace amounts of common impurities and the remainder aluminum consists.

2. Conductor wire according to claim 1, characterized in that the iron content is in the range of 0.45 to 0.55 percent by weight and the copper content ranges from 0.07 to 0.09 percent by weight lies.

3. Conductor wire according to claim 1 or 2, characterized in that the iron content and five times the copper content 0.09 Weight percent is or approaches this value.

4. Conductor wire according to one of claims 1 to 3, characterized in that the silicon content in the range from 0.05 to 0.08 percent by weight.

5. Conductor wire according to one of claims 1 to 4, characterized in that the iron content is 0.5 percent by weight, the Copper content 0.08 percent by weight, the silicon content 0.06 percent by weight and the content of common impurities 0.07 percent by weight, including 0.01 percent by weight boron, amounts to.

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ORIGINAL INSPECTEOORIGINAL INSPECTEO

6. Conductor wire according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the wire has at least one cover layer of insulating material.

7. Electrical cable with two or more conductor wires that are stranded or bundled, the stranded strand or the bundle having at least one cover layer made of insulating material, characterized in that each conductor wire is one according to one or more of Claims 1 to 5.

B. Electrical cable with at least one insulated conductor, which is provided with at least one cover layer of insulating material is, as well as with an outer protective jacket enclosing the insulated conductor or conductors, characterized in that that the insulated conductor or at least one of the insulated conductors at least one conductor wire according to one or has several of claims 1 to 5.

9. Telecommunication cables with a large number of insulated conductors and an outer protective jacket surrounding the insulated conductors, characterized in that at least one insulated conductor is a conductor wire according to one or more of the claims 1 to 5 having at least one cover layer made of insulating material is provided.

10. Electrical overhead conductor with a variety of stranded drawn wires, characterized in that at least some of the drawn wires each have a conductor wire according to one or more of claims 1 to 5 are.

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