DE3150298C2

DE3150298C2 - Isolierung flexibler Litzen

Info

Publication number: DE3150298C2
Application number: DE19813150298
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 8263 Burghausen Kallas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1984-06-20
Also published as: DE3150298A1

Abstract

Es wird eine isolierte flexible Litze oder Leitung in Vorschlag gebracht, deren mehrschichtige Isolierung in bekannter Weise eine innere, der Litze oder Leitung benachbarte Isolierschicht von hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit aufweist. Gemäß der Erfindung besteht diese innere Isolierschicht aus siliciumorganischen Elastomeren mit Füllstoffen aus aufgepfropften organischen Co-Polymeren. Durch diese Ausbildung der Isolierschicht wird gegenüber den bekannten Litzen oder Leitungen gleicher Gattung, bei denen die innere Isolierschicht als Folienumspinnung ausgeführt ist, eine bessere Flexibilität, eine bessere Verbindung mit den blanken Leitdrähten und der darüberliegenden Schicht der Isolierung und eine Verbesserung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften, insbesondere auch der elektrischen Durchschlagfestigkeit, erzielt. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein besonderes Verfahren zum Herstellen der Litzung oder Leitung, das hinsichtlich der angestrebten Eigenschaften dieser Litze oder Leitung optimale Ergebnisse hervorbringt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf isolierte flexible Litzen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Litzen dieser Art werden für elektrische Verbindungen benötigt, bei denen eine Flexibilität aus Gründen der Beweglichkeit zwischen zwei zu verbindenden Teilen oder wegen des Auftretens von Schwingungen und Erschütterungen verlangt wird, wobei die eigentlichen Leiter aus einer größeren Anzahl von Drähten geringeren Durchmessers bestehen. Meistens werden feine Kupferdrähte benutzt, die auch verzinnt sein können und verseilt sind.

Bei einer bekannten Litze der vorgenannten Gattung ist die flexible Kupfer-Litze aus feinen Kupferdrähten

to mit einer temperaturbeständigen Isolierfolie hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit umsponnen. Zu den hierfür geeigneten Isolierfolien zählen Kunststoff-Folien auf der Basis Polyäthylen-Terephthalat, Polycarbonat und Polyimid. Auf diese, die innere Isolierschicht bildende Umspinnung folgt eine weitere Umspinnung mit einem geeigneten, den Temperaturbeanspruchungen entsprechenden Isolierpapier, z. B. auf der Basis aromatischer Polyamide. Dadurch erhält die Litze eine entsprechende mechanische Festigkeit und einen Schutz gegen äußere Einflüsse (Chemische Reagenzien bzw. Öldunst oder Lagerung in Mineralöl, klimatische Einflüsse). Diese beiden Isolierschichten sind durch eine Umklöppelung aus textlien Fäden auf der Basis Polyester, aromatische Polyamide bzw. Glasfasern zusammengehalten. Die Umklöppelung oder Umspinnung ist zu ihrer Fixierung mit einem Isolier-Tränklack oder -Tränkharz beschichtet.

Nach der DE-AS 15 15 631 ist ein Verfahren zur Herstellung von isolierten elektrischen Kabeln von mehradrigem Aufbau beschrieben. Die einzelnen flexiblen Leiter werden mit Organopolysiloxan-Isolierung umspritzt und dann miteinander verkabelt, wobei dem Gemisch der Organopolysiloxane Füllstoffe zugesetzt werden. Die elektrischen Leiter, von denen jeder mit einer Organopolysiloxanisolierschicht umspritzt ist, werden zusammen mit einem wasserdichten Mantel umhüllt und erhalten darüber eine Metalldrahtisolierung.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Litzen der eingangs genannten Gattung gegenüber den vorstehend geschilderten bekannten Litzen dieser Art hinsichtlich ihrer Flexibilität, der gegenseitigen Bindung der einzelnen Schichten und der mechanischen und elektrischen Eigenschaften insbesondere auch der elektrischen Durchschlagsfestigkeit zu verbessern.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Litze unterscheidet sich gegenüber den bekannten Litzen der gleichen Gattung dadurch, daß bei ihr die dort als Folienumspinnung vorgesehene innere Schicht, die als Träger der elektrischen Durchschlagsfestigkeit dient, durch eine Schicht aus siliziumorganischen Elastomeren, deren Füllstoffe aus aufgepfropften organischen Co-Polymeren bestehen, ersetzt ist.

Dagegen wird die innere Schicht der DE-AS 15 15 631 durch Umspritzung von siliciumorganischen Elastomeren, welche kieselsäurehaltige Füllstoffe enthalten, aufgebracht. Beim Umspritzen mit siliciumorganischen Elastomeren ist eine besondere Vorrichtung und die Zuführung von Wärme für den Här'ungs- bzw. Vernetzungsvorgang erforderlich, während bei den siliciumorganischen Elastomeren aus der Reihe der m-Polymere eine Härtung durch die Luftfeuchtigkeit bei Raumtemperatur eingeleitet wird.

Die erste Isolierschicht nach der Erfindung geht eine innige Verbindung mit den blanken Leiterdrähten ein

und gewährleistet auch einen festen Verbund mit der darüberliegenden zweiten Isolierschicht, und zwar jeweils auf der Basis einer besonders großen Flexibilität des gesamten Verbundes und einer sehr hohen elektrischen Durchschlagsfestigkeit

Die Unteransprüche 2 bis 6 kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1.

Des weiteren hat die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Litze nach den Ansprüchen 1 bis 6 zum Gegenstand, das hinsichtlich der gemäß Aufgabenstellung angestrebten Eigenschaften dieser Litze optimale Ergebnisse hervorbringt. Dieses Verfahren ist in dem Patentanspruch 7 und — in Weiterbildung — in den Patentansprüchen 8 bis 11 gekennzeichnet

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert:

Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist es, für die als Träger der elektrischen Durchschlagsfestigkeit vorgesehene Schicht siliziumorganische Elastomere, deren Füllstoffe aus aufgepfropften organischen Co-Polymeren bestehen, zu verwenden. Besonders geeignet ist hierfür eine Tauchmasse aus der Reihe der m-Polymere. Damit kann an die bekannte Folienumspinnung der Litze ein Tauchvorgang in m-Polymer-Tauchmasse treten. Um das Eindringvermögen der m-Polymer-Tauchmasse in die Litzenstruktur wesentlich zu erhöhen, wird ein entsprechender Haftvermittler vorgesehen, der vorzugsweise im Verhältnis 1:1 der m-Polymer-Tauchmasse beigegeben wird. Das Beigeben kann durch Zumischen zu der Tauchmasse oder aber auch dadurch erfolgen, daß die blanke Litze durch ein Bad im Haftvermittler benetzt und anschließend durch die Tauchmasse geführt wird. Außer der Reihe der zur Verfügung stehenden Haftvermittler wird vorzugsweise einer ausgewählt, der chemisch die gleiche Ausgangsbasis besitzt wie die aufgepfropften Co-Polymere.

Die Tauchmasse erzeugt eine gleichmäßige mechanisch abriebfeste Ummantelung der blanken Litze, deren Schichtdicke vorzugsweise auf etwa 0,4 mm eingerichtet wird. Auf diese Schicht wird dann eine Papierumspinnung, vorzugsweise aus Papieren auf der Basis aromatischer Polyamide, aufgebracht. Der Haftvermittler ermöglicht die gute Haftfestigkeit der Umspinnung auf der Umschichtung mit m-Polymer-Tauchmasse. Dann erfolgt noch eine Umklöppelung mit textlien Fäden der isolierten Litze, und diesen wird nochmals mittels eines Durchlaufs durch n-Polymer-Tauchmasse entsprechend fixiert und verfestigt. Durch die Isolierung der Litze unter Verwendung der m-Polymer-Tauchmasse entsteht eine sehr gute elektrische Isolation des Leiters, die sich durch besondere mechanische Festigkeit und große Flexibilität bei hoher Durchschlagsfestigkeit auszeichnet. Im einzelnen wird bei der Herstellung bevorzugt folgendermaßen vorgegangen:

Die flexible, eventuell verzinnte, Cu-Litze wird vor ihrer Isolierung durch ein Gefäß geleitet, in dem sich ein Haftvermittler auf Acrylat-Basis befindet. Anschließend läuft die mit Haftvermittler durchtränkte Litze durch ein Gefäß mit Auftragsrolle, das mit m-Polymer-Tauchmasse gefüllt ist. Nach dem Weiterlauf der mit m-Polymer-Tauchmasse beschichteten Litze ist eine längere Strecke für den Durchlauf in umgebender Luft vorgesehen, damit die Luftfeuchtigkeit die Vernetzung der Isolationsschicht einleitet und bewirkt. Die in der Litze enthaltene Grundierung mit Haftvermittler ermöglicht ein sehr gutes Eindringen der m-Polymer-Tauchmasse zwischen die Einzeldrähte der Litze. Dann wird die Litze mit der m-Polymer-Tauchmassenummantelung zu einer Umspinneinrichtung geleitet Hier erfolgt die Umspinnung mit einem Schmalband aus Papier vorzugsweise auf der Basis aromatischer Polyamide. Durch den in der Tauchmasse enthaltenen Haftvermittler erfolgt «tuch eine gute Bindung zwischen der m-Polymer-Tauchmasse und der Papierumspinnung. Dann wird die so weit isolierte Litze einer Umklöppeleinrichtung zugeführt Dort wird die Papierumspinnung mit Polyester-Fäden um-klöppelt. Danach wird die Umklöppelung durch einen weiteren Durchlauf durch m-Polymer-Tauchmasse verfestigt. Damit wird eine entsprechende Bindung zwischen der Umklöppelung und der Oberfläche der Papierumspinnung sichergestellt. Ebenso, wie bei der Grundisolierung, kann vor dem Auftrag der m-Polymer-Tauchmasse auf die Umklöppelung ein Durchlauf durch einen geeigneten Haftvermittler vorgesehen werden.

Bei der erfindungsgemäß hergestellten isolierten flexiblen Litze unterstützt die äußere Isolierung, welche aus der Umklöppelung einschließlich der aufgebrachten m-Polymer-Tauchmasse besteht, die innere Grundisolierung noch weiter hinsichtlich des Vorhandenseins einer hohen elektrischen Durchschlagsfestigkeit und sehr guter mechanischer Eigenschaften mit großer Flexibilität. Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Verwendung von siliciumorganischen Elastomeren auf der Basis der m-Polymer-Tauchmasse eine konstengünstiges und energiesparendes Herstellungsverfahren beim Aufbringen der mehrschichtigen inneren und äußeren Isolierung.

Claims

Patentansprüche:

1. Isolierte, flexible Litze, deren mehrschichtige Isolierung eine innere, der Litze benachbarte Isolierschicht von hoher elektrischer Durchschlagsfestigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Isolierschicht aus siliziumorganischen Elastomeren mit Füllstoffen aus aufgepfropften organischen Co-Polymeren besteht

2. Litze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung eine Umklöppelung aus textlien Fasern aufweist und diese Umklöppelung mittels der gleichen Art von siliziumorganischen Elastomeren, die die innere Isolierschicht bilden, gebunden und verfestigt ist.

3. Litze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus siliziumorganischen Elastomeren für die innere Isolierschicht und/oder die Bindung und Verfestigung der Umklöppelung aus der Reihe der m-Polymere gewählt sind.

4. Litze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umklöppelung aus textlien Fäden auf der Basis Polyester, Glasfaser oder aromatischer Polyamide besteht.

5. Litze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der inneren Isolierschicht und der Umklöppelung eine Papierumspinnung angeordnet ist.

6. Litze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierumspinnung aus Papier auf der Basis aromatischer Polyamide besteht.

7. Verfahren zum Herstellen einer Litze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der inneren Isolierschicht und der Masse zum Binden und Verfestigen der Umklöppelung mittels eines Tauchvorganges unter Beigabe eines Haftvermittlers stattfindet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler chemisch die gleiche Ausgangsbasis aufweist, wie die aufgepfropften Co-Polymere in der Tauchmasse aus siliziumorganischen Elastomeren.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler durch Beimischen zu der Tauchmasse aus den siliziumorganischen Elastomeren mit den Füllstoffen aus aufgepfropften organischen Co-Polymeren beigegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler vor dem Tauchvorgang zum Aufbringen der siliziumorganischen Elastomere .mit Füllstoffen in einem gesonderten Tauchvorgang in einem Haftvermittlerbad beigegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftvermittler im Verhältnis 1 :1 bezüglich der Tauchmasse aus den siliziumorganischen Elastomeren mit Füllstoffen beigegeben wird.