DE2706385A1

DE2706385A1 - Fernsteuerkabel

Info

Publication number: DE2706385A1
Application number: DE19772706385
Authority: DE
Inventors: Pierre Seguin
Original assignee: Chavanoz SA
Current assignee: Chavanoz SA
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1977-02-15
Publication date: 1977-08-18
Also published as: DE2706385C2; GB1563585A; LU76773A1; US4243445A; NL7700488A; JPS52100188A; FR2341187B1; IT1076890B; SE7700212L; CA1080817A; BE851392A; FR2341187A1; US4135056A

Description

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DR. E. WIcGAND DiPL-ING. W. NIEMANN 2706385

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT

MÖNCHEN ^ HAMBURG TELEFON. 55547« 8000 M 0 N CH E N 2, TELEGRAMME: KARFATENT MATHIIDENSTRASSE 12 TELEX: 5 29 068 K A R P D

W. 1*2734/76 12/kö 15. Februar 1977

CHAVANOZ S.A.
CHAVAIiOZ

F- 382 30 Pont-de-Cheruy (Frankreich)

Fernsteuerkabel

Die Erfindung betrifft ein neues Fernsteuerkabel mit geringer* Gewicht, kleinem Querschnitt und hoher Zugfestigkeit, das praktisch undehnbar, geschmeidig und dicht ist und vorteilhaft für die Übertragung der Befehle zum Steuern von sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Körpern verwendet werden kann.

Die Erfindung betrifft im besonderen ein Fernsteuerkabel, aas zurr Lenken eines sich bewegenden Körpers, z.B. eines Flugkörpers, rit Hilfe von Befehlen, die in Form von elektrischen Rechtecksignalen vorliegen, bestimmt ist, wobei eine bestimmte Länge des Kabels am hinteren Teil des sich bewegenden Körpers gelagert ist und sich im Laufe seiner Fortbewegung abspult.

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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung eines solchen Kabels.

Zahlreiche Texte beschreiben Leitdrähte oder -kabel, die zur Übertragung von Befehlen an einen Flugkörper geeignet sind. Unter diesen können die FR-PS 1 477 500 und ihre beiden Zusatzpatente 90.970 und 9 3.154 genannt werden.

So beschreibt die FR-PS 1 477 500 ein undehnbares leitendes Kabel, das aus einer Seele aus Glas fäden besteht, die mindestens zwei getrennte und praktisch entlang der Länpsachse des Kabels angeordnete Leiter umschließt, wobei die Seele von einer Uirspinnungsschicht umgeben und das Ganze mit mindestens einer dünnen Oberzugsschicht versehen ist.

Um die Leiter getrennt zu halten, werden diese nach dem Zusatzpatent Nr. 90 970 symmetrisch an einer verklebten Seele aus Glas fäden angeordnet und durch Wärmeklebung an diese gebunden. Weitere zur Verstärkung dienende Glas fäden sind parallel zu der aus Seele und Leitern gebildeten Einheit angeordnet, und wie im Hauptpatent wird das Ganze mit einem Ursρinnungsfaden und einem äußeren Oberzug umgeben. Vorzugsweise werden die Leiterdrähte geringfügig in das Innere der mittleren Seele bzw. Zugseele eingebettet.

Das Zusatzpatent Nr. 9 3 154 betrifft Verbesserungen, die an den gemäß den vorgenannten Verfahren hergestellten Leiterkabeln vorgenommen werde** und die sich im wesentlichen auf die Natur und die Herstellung der Umspinnung sowie der äußere Oberzug des Kabels beziehen.

Die in den vorgenannten Patentschriften beschriebenen Leiterkabel weisen sehr hohe Qualitäten auf, insbesondere hinsichtlich ihrer Feinheit, ihrer Festigkeit und vor allem ihrer elektrischen Eigenschaften, wobei die Zeitkonstante besonders hervorgehoben werden soll.

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Das symmetrische Anordnen der Leiter an der Seele ist ziemlich schwierig durchzuführen, und bei der Herstellung und/oder beim Gebrauch können sich die Leiter leicht verschieben, was für die korrekte übertragung der Signale nachteilig ist. Darüberhinaus erhöht die Verwendung von Glasfaden als Trennelemente oder Seele das Gewicht des Kabels beträchtlich und führt zu einer Verringerung seines Reißkoeffizienten, der durch das Verhältnis der Reißfestigkeit des Kabels zum Gewicht des Kabels bestimmt wird.

Um diese Nachteile zu beheben, wurde insbesondere in der FR-PS 2 005 69 3 vorgeschlagen, die Leiter eines Kabels der oben beschriebenen Art dadurch festzulegen und zu trennen, daß man sie parallel durch Verkleben mit dem gleichen Lack verbindet, der zur Isolation jedes der Leiter verwendet wird. Doch wenn in der Theorie eine solche Lösung auch einleuchtend erscheint, so muß doch zugegeben werden, daß sie in der Praxis schwer zu verwirklichen ist und eine Reihe von Nachteilen aufweist. Es ist nämlich praktisch unmöglich, nach diesem Verfahren richtige Verbindung zwischen den beiden Leitern über ihre ganze Länge herzustellen, da das Verkleben nur auf einem ganz geringen Teil der Oberfläche jedes Leiters stattfindet. Außerdem ist die Verklebung ziemlich schwach, und die Leiter können beim Gebrauch dazu neigen, sich voneinander zu entfernen. Hinzu kommt, daß der Abstand zwischen den beiden Leitern von der Dicke der jeden Leiter umgebenden Isolierschicht abhängt, was dazu f^hrt, daß man die Leiter mit einer verhältnismäßig dicken Isolierschicht umgibt, wenn man einen ausreichenden Abstand zwischen ihnen herstellen will.

Es ist jedoch jetzt gemäß der vorliegenden Erfindung ein undehnbares Leiterkabel gefunden worden, welches gegenüber den früheren Kabeln verbesserte Eigenschaften aufweist, vor allem hinsichtlich der Trennung und Festlegung der in seiner:, zentralen Teil angebrachten Leiter.

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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kabels liegt in der Tatsache, daß der von den Leitern im Kabel eingenommene Raum auf ein Minimum reduziert und doch ein zur Erzielung guter elektrischer Eigenschaften angemessener Abstand zwischen ihnen eingehalten ist.

Die Erfindung betrifft demgemäß ein Fernsteuerkabel mit zwei durch ein mittleres Element voneinander getrennten Leitern, parallel zu diesen Leitern liegenden Verstärkungsfäden, mit mindestens einer Umspinnungsschicht, welche diese Elemente bedeckt, und ir.it mindestens einem äußeren Überzug. Ein solches Kabel ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element die Leiter trennt und parallel hält und in Form eines durchgehenden Elementes vorliegt, das zv/ei in Längsrichtung verlaufende Ausnehmungen aufweist, die zu einem vollen mittleren Teil symmetrisch angeordnet sind, wobei jede Ausnehmung einen Leiter auf mehr als der Hälfte seines Umfanges umschließt und wobei die Außenfläche des Trennelementes mit den freiliegenden Oberflächen der beiden Leiter eine kontinuierliche Fläche mit im Querschnitt allgemeinen elliptischer Form bildet.

Vorzugsweise umgibt das mittlere Trenn- und Halteeleir.ent die Leiter auf zwei Drittel ihres Umfanges, wobei der Abstand zwischen den beiden Leitern 0,03 bis 0,06 mm beträgt.

Vorteilhaft ist das das mittlere Element bildende Material ein wärmeschmelzbares, homogenes Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante, und es besteht z.B. aus einer Mischung von Wachsen, Paraffinen und Polyäthylen mit niedrigem Molekulargewicht. Als Materialien, die zu guten Ergebnissen führen, können synthetische Harze oder Wachse auf Basis von linearen Kohlenwasserstoffen, wie z.B. die von EASTMAN KODAK unter dem Warenzeichen ¹¹EPOLENE" auf den Mark gebrachten Produkte, eingeführt werden.

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Die Leiter sind vorzugsweise emaillierte Kupferdrähte. Die parallel zur Seele angeordneten Verstärkungsfäden liegen vorzugsweise in Form eines Bündels paralleler Fäden vor, die konzentrisch um die Seele derart angeordnet sind, daß diese völlig umhüllt wird. Die Auswahl der Verstärkungsfäden hängt von den mechanischen Eigenschaften ab, die man zu erhalten wünscht, aber es ist natürlich vorteilhaft, Fäden zu verwenden, die die größte Festigkeit pro Decitex aufweisen. Als besonders geeignete Fäden können zur Zeit die unter der. Gattungsnamen "ARAMID" bekannten Fäden genannt werden, die auf der Basis eines aromatischen Polyamids hergestellt sind.

Das Umspinnen und äußere Oberziehen werden in bekannter Weise durchgeführt, wobei die Umspinnung vorteilhaft aus" zwei übereinanderliegenden, entgegengesetzt zueinander gewickelten Lagen besteht.

Bei einer besonderen Ausführungs form ist das durch die Seele und die parallelen Verstärkungsfäden geschaffene Gebilde mit einer losen Umspinnung umgeben, wodurch ein quasi kreisförmiger Querschnitt erhalten und das Eindringen eines gegebenenfalls verwendeten Bindemittels erleichtert werden kann. Die beiden äußeren entgegengesetzt zueinander gewickelten Umspinnungslagen werden mit lückenlosen Windungen um das auf diese Weise geschaffene Gebilde herum hergestellt, und das Ganze wird mit einem äußeren Oberzug bedeckt, vorzugsweise geiräß dem im französischen Zusatzpatent Nr. 93 15U beschriebenen Prinzip.

Darüberhinaus ist es vorteilhaft, die Umspinnungsschichten mit Hilfe von Multifilamenten ohne Drehung herzustellen, da man hierbei eine sehr gute Bedeckung des Gebildes bei minimaler Schichtdicke erhält, und zwar aufgrund der Tatsache, daß sich die Filamente beim Umspinnen praktisch flach ausbreiten.

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Das erfi: ngsgemäße Verfahren besteht darin, die Leiter in ein Bad a zs geschmolzenem Material auf Basis eines Isoliermittels mit niedriger Dielektrizitätskonstante zu führen und die überzogenen Leiter dann ir.it Hilfe einer Ziehdüse bestimmten Durchmessers zu kalibrieren. Das Verfahren ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter in dem Bad aus geschmolzenem Material voneinander entfernt gehalten, der Kalibrierdüse horizontal zugeführt und mit den Wänden dieser Düse in Berührung gehalten werden. Auf diese Weise hält das schmelzbare Material zwischen den Leitern einen äußerst konstanten Abstand aufrecht,und es umgibt außerdem die Leiter nur auf einem Teil deren Umfanges.

Vorteilhaft werden die Leiter voneinander getrennt in das Bad geführt und konvergieren auf dem Weg zur Kalibrierdüse, wo sie im gewünschten Abstand gehalten werden. Das Kabel wird dann in herkömmlicher Weise hergestellt, indem man die im obigen Arbeitsvorgang gebildete Seele mit einem Bündel von parallelen Verstärkungsfäden umhüllt, die Umspinnungslagen herstellt und den Oberzug bildet und andere geeignete Behandlungen vornimmt.

Zur Durchführung der Erfindung wird vorteilhaft eine besondere Beschichtungs- uhd Kalibriervorrichtung verwendet, die aus einem das schmel±»are Material enthaltenden Gefäß besteht, in welches die Leiter geführt und in welchem sie mit Hilfe von Führungsorganen getrennt gehalten werden, wobei dieses GefeP. mit einer horizontalen Kalibrierdüse ausgerüstet ist und Konvergierführungen enthält, mit deren Hilfe die Leiter auf dem Weg zur Düse konvergieren gelassen und in einer die Achse der Düse enthaltenden Horizontalebene getrennt gehalten werden können.

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Vorteilhaft geht dem runden Kalibrierteil der Düse ein konvergierender Teil vorauf, der das Duchlaufen der Leiter erleichtet. Der Spiegel des schmelzbaren Materials liegt vorzugsweise über der Düse.

Die Erfindung wird anhand des nachstehenden Beispiels, das durch die Figuren veranschaulicht wird, näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kabel in Perspektive. Figur 2 ist eine Querschnitts ansicht des Kabels.

Figur 3 und

Figur 1 sind eine Seitenansicht bzw. Draufsicht der Vorrichtung für die Herstellung der Seele des erfindungsgemäßen Kabels.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, umfaßt das erfindungsgemäße Kabel zwei Leiter 1 und 2, die durch ein mittleres Element 3 voneinander getrennt sind, parallele Verstärkungsfäden U, eine lose Umspinnung 5, die mit zwei entgegengesetzt zueinander herpestellten und vorzugsweise aus drehungslosen Multifilamenten bestehenden Umspinnungslagen 6 und 7 bedeckt ist, sowie mindestens einenäußeren Oberzug 8.

Gemäß der Erfindung und wie aus Fig. 2 besser hervorgeht, liegt das mittlere Trenn- und Halteelement 3 für die Leiter 1 und 2 in Form eines durchgehenden Elementes mit zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Ausnehmungen 9 und 10 vor, vlie symmetrisch in einen vollen mittleren Teil 11 gebiDdet sind, wobei jede der Ausnehmungen 9 und 10 einen der Leiter 1 oder 2 auf mehr als der Hälfte seines Umfanges umschließt und die Leiter 1> 2 zusammen mit dem mittleren Teil ein Gebilde darstellen, das eine kontinuierliche Oberfläche und im Querschnitt allgemein elliptische Gestalt aufweist.

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Zufolge dieser besonderen Gestalt wird erreicht, daß einerseits die Leiter 1,2 bei minimalem Platzbedarf im Kabel mit konstantem Abstand voneinander festgelegt sind, und daß andererseits die Kapazität zwischen den Leitern 1,2 aufgrund des verwendeten wärmeschmelzbaren Materials auf ein Minimum reduziert ist.

Die Herstellung der Seele eines erfindungsgemäßen Kabels ist durch die Figuren 3 und 4 veranschaulicht.

Wie aus diesen Figuren hervorgeht, werden die beiden Leiter 1 und 2 in ein Gefäß 12 geführt, das ein geschmolzenes Material 20 auf Basis eines Isoliermittels enthält. Führungsorgane 13, 14 und 15 ermöglichen, die Leiter 1,2 im Bad getrennt zu halten und sie einer horizontalen Kalibrierdüse 16 in der Weise zuzuführen, daß sie auf dem Weg zur Düse 16 konvergieren, wobei sie in einer die Düsenachse enthaltenden Horizontalebene liegen und sich an den Seitenwänden 17 und 18 der Düse 16 reiben.

Das nachstehende Beispiel zeigt die durch die Erfindung erhaltenen Vorteile.

Beispiel

Erfindungsgemäß wird ein der Darstellung in den Figuren 1 und 2 entsprechendes Kabel hergestellt. Dieses Kabel hat folgende Zusammensetzung:

Eine Seele, die aus zwei emaillierten Kiipferdrähten 1 und 2 mit je 0,07 mm Durchmesser und aus einem Trenn- und Halteelement 3 besteht, wobei das Ganze elliptische Gestalt von 0,22 mm Länge und 0,15 nun Breite hat.

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Eine Verstärkung 4 mit vier Garnen auf der Basis von aromatischem Polyamid von 220 dtex f 13U.

Eine lose Umspinnung 5 aus einem Polyestergarn von 50 dtex f 22,

Zwei Umspinnungen 6 und 7 mit lückenlosen Windungen entgegengesetzt gewickelt aus Polyestergarn von 72 dtex f 33.

Ein abschließender,warmklcbender Oberzug.

Im vorliegenden Fall wird nach Bildung der losen Umspinnung 5 ein · Oberzug ndt einem Acrylharz gebildet, um den Verstärkungsfäden 4 Zusammenhalt zu geben. Der abschließende, warmklebende Überzug wird mit einem Chlorid- und Vinylpropionat-Copolymer in Lösung in Äthylazetat gebildet und durch Kalibrierung mit einer Düse gesteuert. Die Umspinnungsschichten werden in herkömmlicher Weise auf geeigneten Vorrichtungen hergestellt. Das nach diesem Verfahren erhaltene Kabel weist folgende Merkmale auf:

- Fertigdurchmesser: 0,M6 mm

- Gewicht: 260 g/km

- Zugreißfestigkeit: 18 daN, d.h. ein Reißkoeffizdent von

R (Reißfestigkeit) _{KQ nnn} F (Gewicht) = 69.000 m

Die elektrischen Eigenschaften sind:

- Wirjiirstand pro Leiter: U,7 Ohm/n»

- Kapazität: 60 pF/m.

Mit einem solchen Kabel ist es mö-glich, z.B. einen Flugkörper, der sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 330 m/sec. bewegt, über eine Entfernung von mehr als U.000 m zu steuern.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Fernsteuerkabel mit zwei durch ein mittleres Element ugseele) voneinander getrennten Leitern parallel zu diesen Leitern angeordneten Verstärkungsfäden, mindestens einer diese Elemente bedeckenden Umspinnungsschicht und nut mindestens einem äußeren Oberzug, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element (3) die Leiter (1,2) trennt und parallel halt und in Form eines durchgehenden Elementes vorliegt, das zwei sich in Längsrichtung des Elementes erstreckende Ausnehmungen (9, 10) aufweist, die symmetrisch in einem vollen mittleren Teil gebildet sind, jede Ausnehmung einen Leiter auf mehr als der Hälfte seines Umfanges umschließt, und daß die Außenfläche des Trennelementes(3) mit den freiliegenden Oberflächen der Leiter eine kontinuierliche Fläche mit im Querschnitt allgemein elliptischer Gestalt bildet.
2. Fernsteuerkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Trenn- und Halteelement (3) für die Leiter (1, 2) letztere auf zwei Dritteln ihres Umfanges umschließt, und der Abstand zwischen den beiden Leitern 0,03 bis 0,06 mm beträgt.
3. Fernsteuerkabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Trenn- und Halteelement (3) aus einem homogenen warmeschme lzbareη Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante besteht.

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4. Verfahren für die Herstellung eines Fernsteuerkabels nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Leiter in ein Bad aus geschmolzenem Material auf Basis eines Isolierstoffes mit niedriger Dielektrizitätskonstante geführt und dann die beschichteten Leiter mit Hilfe einer Ziehdüse mit bestimmtem Durchmesser kalibriert werden, wobei die Leiter der Kalibrierdüse horizontal zugeführt und mit den Wänden dieser Düse in Berührung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter mit einem gewissen Abstand voneinander in das Bad geführt werden und dort unter Aufrechterhaltung eines Zwischenraumes zur Kalibrierdüse laufen, wo sie im gewünschten Abstand voneinander gehalten werden.
5. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 4, mit einem Gefäß, das das schmelzbare Material enthält, durch welches die Leiter laufen, wobei das Gefäß mit einer horizontalen Kalibrierdüse ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (12) Führungsorgane (15) enthält, mit deren Hilfe die Leiter (1, 2) auf dem Weg zur Düse (16) konvergieren gelassen und in einer die Achse der Düse enthaltenden Horizontalebene getrennt gehalten werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kalibrierteil der Düse (16) ein konvergierender Teil zum Führen der Leiter (1, 2) voraufgeht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kalibrierteil der Düse (16) ein konvergierender Teil voraufgeht, der das Durchlaufen der Fäden erleichtert.

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