DE4008400A1 - Hochfrequenzstoerungen unterdrueckendes zuendkabel mit einem halbleitenden leiterkern aus polyolefin - Google Patents
Hochfrequenzstoerungen unterdrueckendes zuendkabel mit einem halbleitenden leiterkern aus polyolefinInfo
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Description
Die Erfindung betrifft hochspannungsbeständige Kabel und ins
besondere Zündkabel für funkengezündete Verbrennungsmotoren.
Die Verwendung von Zünd- oder Zündkerzenkabeln mit einem Wi
derstand, der größer ist als 3,3 Ω/cm (100 Ω/foot) zur Redu
zierung hochfrequenter Zündstörungen in Kraftfahrzeugen ist
bekannt. Diese Zündkabel haben nichtmetallische Leiterele
mente, die in einem Isolatormantel eingeschlossen sind. Die
nichtmetallischen Leiterelemente können aus einzelnen Fäden
bestehen, die mit einem leitenden Material, wie beispiels
weise Graphit, imprägniert sind. Alternativ kann eine Gruppe
imprägnierter Fäden zu einem Bündel oder einem Roving zusam
mengefaßt und der Roving mit einem leitfähigen Gummi be
schichtet werden, wie aus der US-PS 32 84 751 (Barker et al)
bekannt ist. Eine nichtleitfähige Faser wird über das leitfä
hige Gummi geflochten und mit einer Isolationsschicht und ei
nem Schutzmantel umgeben. Alternativ kann das Zündkabel aus
einer Mehrzahl leitfähiger Fasern bestehen, die durch einen
Polytetraflourethylenüberzug ummantelt sind, wie in der US-PS
39 91 397 (King) offenbart. Gemäß einer weiteren Alternative
kann das nichtmetallische Leiterkernelement aus einem Bündel
nichtleitfähiger Fasern bestehen, welche von einer Schicht
einer leitfähigen Farbe umgeben sind, wie in der US-PS
43 63 019 (Miyamoto et al) gezeigt. In der US-PS 43 75 632
(Miyamoto et al) wird weiterhin die Verwendung zweier Wider
standsschichten gelehrt, die voneinander durch eine leitfä
hige Trennschicht getrennt sind, wobei die innere Wider
standsschicht eine leitfähige Kohlenstoffarbe, und die äußere
Widerstandsschicht ein halbleitendes Äthylenpropylengummi
ist. Aus der US-PS 36 83 309 (Hirose) ist ein Zündkabel mit
einem nichtmetallischen Faserbündel bekannt, welches einen
Film von leitfähigen nichtmetallischen Partikeln, wie in ei
nem Bindemittel verteiltes Graphit oder Kohlenstoff, auf
weist. Das nichtmetallische Faserbündel ist durch zwei
Schichten eines magnetischen und leitfähigen Kunstharzes be
schichtet. Weiterhin sind der US-PS 36 80 027 und US-PS
47 48 436 Zündkabel zu entnehmen, welche ein Zugelement aus
einem Fieberglasbündel, einen leitfähigen Silikongummiüber
zug, eine Isolationsgummischicht, ein Glasfiebergeflecht und
eine Isolationsummantelung aufweisen. Die US-PS 38 76 462
(Carini et al) offenbart ein isoliertes Kabel mit einem zen
tralen Metalleiter, einer Isolationsschicht und einer äußeren
Halbleiterpolyolefinnetzschicht.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Zündkabels
mit guter Wärmestabilität und guten elektrischen Eigenschaf
ten. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, ein
Zündkabel zu schaffen, welches leicht herzustellen ist. Fer
ner soll das Zündkabel eine geringe Empfindlichkeit gegen
folgende Kabelherstellungsvorgänge aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen
den Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei
zweckmäßige Weiterbildungen anhand in den Unteransprüchen ge
kennzeichnet sind.
Erfindungsgemäß weist ein Zündkabel ein zentral angeordnetes,
nichtmetallisches, verstärkendes Element auf, welches mit ei
ner Schicht von halbleitendem vernetzten Polyolefin zur Bil
dung eines elektrisch leitendes Kerns überzogen ist. Das
halbleitende Polyolefin hat einen Volumenwiderstand von 1 bis
40 Ω/cm. Eine Schicht eines Isoliermaterials ist konzentrisch
um den leitfähigen Kern herumgezogen. In dem bevorzugten Aus
führungsbeispiel ist das isolierende Material mit einem Ge
flecht aus Glasfasern überzogen. Eine letzte Schicht eines
isolierenden Materials ist über das isolierende Material oder
das Geflecht aus Glasfasern angeordnet, um einen äußeren Man
tel zu bilden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die die strukturel
len Details eines bevorzugten Ausführungsbeispie
les eines erfindungsgemäßen Zündkabels zeigt; und
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die die strukturel
len Details eines alternativen Ausführungsbei
spiels des Zündkabels zeigt.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zündkabels. Das
Zündkabel weist ein zentrales nichtmetallisches Element auf,
welches ein Glasfaserroving, ein Aramidfaserroving oder jedes
andere geeignete nichtmetallische Verstärkungselement 10 sein
kann. Das Verstärkungselement 10 kann ebenso, wie in Fig. 2
gezeigt, ein einzelnes Element sein. Das verstärkende Element
kann nichtleitend sein oder leitend gemacht werden, indem es
mit in einen Binder, wie Latex, gelösten feinen Karbon- oder
Graphitpartikeln beschichtet oder imprägniert wird. Der Bin
der kann Klebebeschleuniger, Vorläufer und Bindemittel ent
halten.
Eine Schicht 12, eines halbleitenden vernetzbaren Polyolefins
mit einem Volumenwiderstand von 1 bis 40 Ω/cm ist über das
verstärkende Element 10 extrudiert, um einen leitfähigen Kern
14 zu bilden. Die Querschnittsfläche der halbleitenden Polyo
lefinschicht ist so gewählt, daß der elektrische Widerstand
des leitfähigen Kerns 14 zwischen 3,3 und 1000 Ω/cm (100 und
30 000 Ω/foot) liegt. Der leitfähige Kern 14, bestehend aus
dem verstärkenden Element 10 und der halbleitenden Polyole
finschicht 12, kann nach jedem im Stand der Technik bekannten
Verfahren gehärtet/vernetzt (cured) werden. Beispielsweise
kann der leitfähige Kern 14 in einer Dampfatmosphäre mit 250
bis 300 psi für einen Zeitraum von 1 bis 2 min. oder durch
Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl vernetzt werden.
Nach der Vernetzung wird eine Isolationsschicht 16 aus einem
Kunststoff oder einem Elastomer des in der Zündkabelindustrie
üblicherweise verwendeten Typs über den leitfähigen Kern 14
gezogen. Eine Glasfaser 18 kann dann über die Isolations
schicht 16 zur mechanischen Verstärkung geflochten werden,
wie in Fig. 1 gezeigt.
Alternativ kann, wie in Fig. 2 gezeigt, auf das Glasfaserge
flecht verzichtet werden. Ein Mantel kann dann konzentrisch
um das Glasfasergeflecht 18 gezogen werden oder direkt über
die Isolationsschicht 16, wenn auf das Glasfasergeflecht ver
zichtet wurde. Der Mantel kann aus Polyolefin, Silikongummi
oder anderen entsprechenden Materialien hergestellt werden.
Der Durchmesser des fertigen Zündkabels liegt zwischen 7 mm
(0.275 inches) und 10 mm (0.4 inches).
Während das Zündkabel detailliert hinsichtlich der gezeigten
Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist es für den Fach
mann offensichtlich, daß verschiedene Änderungen und Modifi
kationen durchgeführt werden können, ohne vom Geist der Er
findung abzuweichen.
Claims (23)
1. Zündkabel, gekennzeichnet durch
ein nichtmetallisches Faserverstärkungselement;
eine konzentrische Schicht eines halbleitenden, ver netzbaren Polyolefins, welches das Verstärkungselement überzieht; und
eine konzentrische Isolierschicht, welche die Schicht aus halbleitendem, vernetzbaren Polyolefin ummantelt.
ein nichtmetallisches Faserverstärkungselement;
eine konzentrische Schicht eines halbleitenden, ver netzbaren Polyolefins, welches das Verstärkungselement überzieht; und
eine konzentrische Isolierschicht, welche die Schicht aus halbleitendem, vernetzbaren Polyolefin ummantelt.
2. Zündkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das halbleitende Polyolefin einen Volumenwiderstand
zwischen 1 und 40 Ω/cm aufweist.
3. Zündkabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die halbleitende Polyolefinschicht einen Widerstand
zwischen 3,3 und 1000 Ω/cm (100 und 30 000 Ω/foot) auf
weist.
4. Zündkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das nichtmetallische verstärkende Element ein Glasro
ving ist.
5. Zündkabel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Glasroving leitend ist.
6. Zündkabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der kombinierte Widerstand des leitenden Glasrovings
und der halbleitenden Polyolefinschicht zwischen 3,3
und 1000 Ω/cm (100 und 30 000 Ω/foot) liegt.
7. Zündkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das nichtmetallische Verstärkungselement ein einzelnes
nichtleitendes Element ist.
8. Zündkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
es weiterhin einen isolierenden Mantel aufweist, wel
cher die Isolationsschicht überzieht.
9. Zündkabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der isolierenden Schicht und dem isolierenden
Mantel ein Fasergeflecht angeordnet ist.
10. Zündkabel gekennzeichnet durch,
ein aus einem Faserroving gebildetes Verstärkungsele ment;
eine Schicht aus halbleitendem vernetzbaren Polyolefin, welches über den Faserroving extrudiert ist, um einen leitfähigen Kern mit einem Widerstand zwischen 3,3 und 1000 Ω/cm (100 und 30 000 Ω/foot) zu bilden;
eine Schicht eines isolierenden Materials, welches über die leitfähige Polyolefinschicht extrudiert ist;
ein Glasfasergeflecht über der Isolationsschicht; und
einen Isolationsmantel, welcher das Glasfasergeflecht überzieht.
ein aus einem Faserroving gebildetes Verstärkungsele ment;
eine Schicht aus halbleitendem vernetzbaren Polyolefin, welches über den Faserroving extrudiert ist, um einen leitfähigen Kern mit einem Widerstand zwischen 3,3 und 1000 Ω/cm (100 und 30 000 Ω/foot) zu bilden;
eine Schicht eines isolierenden Materials, welches über die leitfähige Polyolefinschicht extrudiert ist;
ein Glasfasergeflecht über der Isolationsschicht; und
einen Isolationsmantel, welcher das Glasfasergeflecht überzieht.
11. Zündkabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das halbleitende Polyolefin einen Volumenwiderstand
zwischen 1 und 40 Ω/cm aufweist.
12. Zündkabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
der nichtmetallische Faserroving ein leitfähiger Glas
roving ist.
13. Zündkabel gekennzeichnet durch,
ein aus einem nichtmetallischen Faserroving gebildetes Verstärkungselement;
eine Schicht aus halbleitendem vernetzbaren Polyolefin mit einem Volumenwiderstand zwischen 1 und 40 Ω/cm, das über den Fieberroving gezogen (extrudiert) ist;
eine über die Schicht aus halbleitendem Polyolefin ge zogene Isolierschicht; und
einen Isolationsmantel, der die Isolationsschicht über lagert.
ein aus einem nichtmetallischen Faserroving gebildetes Verstärkungselement;
eine Schicht aus halbleitendem vernetzbaren Polyolefin mit einem Volumenwiderstand zwischen 1 und 40 Ω/cm, das über den Fieberroving gezogen (extrudiert) ist;
eine über die Schicht aus halbleitendem Polyolefin ge zogene Isolierschicht; und
einen Isolationsmantel, der die Isolationsschicht über lagert.
14. Zündkabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Glasfasergeflecht zwischen der Isolationsschicht
und dem Isolationsmantel angeordnet ist.
15. Verfahren zur Herstellung eines Zündkabels, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
Extrudieren einer Schicht aus halbleitendem vernetzba ren Polyolefin, und zwar konzentrisch um ein nichtme tallisches Verstärkungselement;
Vernetzen des halbleitenden Polyolefins; und
konzentrisches Extrudieren einer Schicht eines Isola tionsmaterials über der Schicht aus halbleitendem Poly olefin.
Extrudieren einer Schicht aus halbleitendem vernetzba ren Polyolefin, und zwar konzentrisch um ein nichtme tallisches Verstärkungselement;
Vernetzen des halbleitenden Polyolefins; und
konzentrisches Extrudieren einer Schicht eines Isola tionsmaterials über der Schicht aus halbleitendem Poly olefin.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
dieses weiterhin den Schritt des Beschichtens der
Schicht aus Isolationsmaterial mit einem Isolationsman
tel umfaßt.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
es weiterhin den Schritt des Flechtens einer Glasfaser
um die isolierende Schicht und das Überziehen des Glas
fasergeflechtes mit einem Isolationsmantel umfaßt.
18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verstärkungselement ein nichtmetallischer Faserro
ving ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der nichtmetallische Faserroving ein Glasfaserroving
ist.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der nichtmetallische Faserroving ein Aramidfaserroving
ist.
21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verstärkungselement ein einzelnes nichtmetallisches
Element ist.
22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
der nichtmetallische Faserroving ein leitender Faserro
ving ist.
23. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
das halbleitende Polyolefin einen Volumenwiderstand von
1 bis 40 Ω/cm aufweist.
Applications Claiming Priority (1)
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