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Isolierter elektrischer Leiter Die Erfindung bezieht sich auf isolierte
elektrische Leiter, bei welchen der isolierende Überzug aus einer oder mehreren
Schichten Naturseide besteht.
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Rohseide enthält annähernd 25°/o des natürlichen Gummis Sericin. Die
normalerweise für isolierende elektrische Leiter gebrauchte Naturseide ist Rohseide,
welche nach einem Verfahren behandelt worden ist, das als Degummieren oder Abkochen
bekannt ist, und wodurch im wesentlichen das gesamte Sericin entfernt wird. Dieses
Verfahren und die zugehörigen Behandlungen des Umspulens und Zwirnens der behandelten
Seide erhöhen deren Kosten beträchtlich.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen verbesserten seideumhüllten
Draht zu schaffen, welcher in wirtschaftlicher und einfacher Weise herzustellen
ist. . Gemäß der Erfindung besteht der Überzug aus einer oder mehreren Schichten
Naturseide, in welcher der größere Anteil des natürlich vorkommenden Sericins zurückbehalten
ist. Sericingummi ist ein chemisch neutrales und nicht leicht entfernbares Isoliermittel.
Fast die einzig wirksamen Lösungsmittel sind heißes Wasser und heiße wäßrige Lösungen.
Die Seide wird durch Aufwickeln unmittelbar auf den Leiter oder auf eine Schicht
eines anderen Isoliermaterials, z. B. Email, angewendet. Der Ausdruck Leiter, wie
er hier verwendet wird, schließt einzelne Leiter, z.B. einen Draht oder einen Streifen,
oder Mehrfachleiter ein, wie sie aus einer Anzahl von miteinander verseilten oder
gebündelten Drähten gemacht sind.
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Vor der Aufbringung auf den Leiter wird der Sericingummi in der Seide
durch ein Verfahren weich gemacht, welches Eintauchen in heißes Wasser einschließt.
Um die weiche Beschaffenheit bis zum und während des Umwickelns zu behalten, wird
die Seide naßgehalten. Da Sericingummi in heißem Wasser löslich ist, kann ein geringer
Anteil des natürlich vorkommenden Gummis während des Erweichungsverfahrens verlorengehen.
Aber in allen Fällen bleibt der größere Anteil des Gummis zurück.
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Die natürliche, den Gummi enthaltende Seide wird
in
der Form von Strähnen oder Docken erhalten. Es wird bevorzugt, den Seidenfaden von
den Strähnen oder Docken in die Form von Kötzer oder auf Spulen umzuspulen, bevor
die Kötzerformen oder Spulen zwecks Erweichens des Gummis mit Wasser behandelt werden.
Während die Seide naß und das Sericin weich ist, legen sich die Seidenfäden glatt
auf dem Leiter an, auf welchen sie aufgebracht werden.
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Das vollständige Erweichen des Gummis durch Eintauchen der Seide in
heißes Wasser wird durch eine vorhergehende Imprägnierung mit Wasser erleichtert.
Eine Menge von auf einen geeigneten Träger, z. B. in die Form eines Kötzers, oder
auf eine Spule aufgewickelte Seide wird in eine evakuierte Kammer eingeschlossen,
um so weitgehend wie möglich die in ihren Zwischenräumen festgehaltene Luft zu entfernen.
Dann wird genügend Wasser eingelassen, um die Seide ganz mit Wasser zu bedecken.
Diese vorangehende Behandlung gibt die Gewähr, daß das Wasser alle Seidenfäden der
ganzen Kötzerform oder der Spule erreicht. Bei dieser Imprägnierungs- und der anschließenden
Heißwasser-Behandlung nimmt die Seide im ganzen mindestens ioo Gewichtsprozent Wasser
auf.
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Das bevorzugte Verfahren des Vorbereitens der Seide und ihres Aufbringens
auf einen Draht wird im folgenden als Beispiel beschrieben. Die in Form von Strähnen
oder Docken erhaltene Naturseide wird in Form von Kötzern oder Spulen aufgewickelt,
wobei geeignete Vorsichtsmaßregeln getroffen sind, um eine Ausdehnung der Seide
während des Weichmachens zu gestatten. Wenn die Seide in Kötzerform, das ist auf
ein glattes Rohr, aufgewickelt ist, sind keine besonderen Vorsichtsmaßregeln notwendig:
Wenn aber gewöhnliche Spulen gebraucht werden, ist es notwendig, die Seide mit ausreichenden
Zwischenräumen aufzuwickeln, um das absorbierte Wasser unterbringen zu können. Statt
dessen können Spulen mit Flanschen verwendet werden, welche axial beweglich sind,
um die Ausdehnung der Seide zu gestatten.
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Die Kötzerformen oder Spulen werden in eine Kammer eingeschlossen,
welche zuerst evakuiert und dann mit ausreichend Wasser, um sie ganz einzutauchen,
gefüllt wird. Aus dieser Kammer werden sie, während sie noch naß sind, in ein Gefäß
gebracht, welches Wasser von einer Temperatur von 9o bis ioo ° enthält. Hierin bleiben
sie, bis der Gummi vollständig erweicht ist. Das Erweichen braucht normalerweise
etwa 2 Stunden. Wenn aber niedrigere Temperaturen angewendet werden, z. B.
70', wird, obwohl befriedigendes Erweichen möglich ist, die anzuwendende
Zeit beträchtlich verlängert. Dies vervollständigt das Erweichungsverfahren, wobei
die Seide mindestens ioo Gewichtsprozent an Wasser aufnimmt. Bis zu ihrer Verwendung
wird die Seide unter kühlem Wasser gehalten, um den Gummi weichzuhalten. Es wurde
gefunden, daß der Gummi für lange Zeit ohne Verschlechterung weich bleibt.
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Die Seide wird auf den Draht in einer solchen Maschine aufgewickelt,
bei welcher der Draht axial durch die Kötzerform oder Spule geht und die Kötzerform
oder Spule zwangsläufig um den Draht herum gedreht wird. Dabei wird die Seide durch
einen Flügel abgewickelt, welcher um die Achse des Drahts rotieren kann und der
Einwirkung einer kleinen Reibungskraft zwischen dem Flügel und der Spule oder einem
Träger für die Spule unterworfen ist. Der Flügel erstreckt sich quer über ein Ende
der Spule und ragt radial außen über den Rand der Spule hervor. Er trägt an seinem
äußeren Ende eine Öse oder einen Fadenführer, durch welchen die Seide auf ihrem
Wege von der Spule auf den Draht geht. Der von der Seide auf den Flügel bei ihrem
Aufwinden auf den Draht ausgeübte Zug veranlaßt den Flügel, relativ zur Spule zu
rotieren und die Seide von der Spule abzuwickeln. Das Maß der relativen Bewegung
ist im Verhältnis zur Rotation des Hauptstücks gering.
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Augenscheinlich ist die durch die Seide ausgeübte Spannung verhältnismäßig
gering. Sie hängt ab von der Reibung, dem Spielraum und der Trägheit des Flügels.
Diese können durch Form und Auswahl der Materialien geregelt werden, so daß die
Spannung sehr klein wird. Es ist vorteilhaft, die unvermeidlichen Kräfte klein zu
machen und eine besondere und einstellbare Spannung durch Vergrößerung der Reibungskraft
zwischen Flügel und Spule anzuwenden. Diese zusätzliche Kraft kann durch einen Federarm
hervorgerufen werden, welcher axial auf den Flügel drückt, aber nicht mit ihm rotiert
und eine einstellbare Federkraft besitzt.
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Der Flügel kann auf einem Teil befestigt sein und mit ihm - rotieren,
welches die Seide auf den Leiter führt. Dies kann ein Ring und ein Ausbreiter, z.
B. ein flacher Stab mit einer schmalen Kante sein, worüber die Seide in Form eines
Bands ausgebreitet ist. Der Wickelkopf ist in einem Gehäuse montiert, und während
des Umwickelns wird die Seide durch einen versprühten Wassernebel innerhalb des
Gehäuses naßgehalten. Durch diesen Sprühnebel wird die Feuchtigkeit innerhalb des
Gehäuses auf ioo°/o gehalten. Obwohl gefunden wurde, daß diese Form der Wickelmaschine
besonders geeignet für die Benutzung bei dem Verfahren der Erfindung ist, insbesondere
wenn sehr feiner Seidenfaden auf Leiter aufgewickelt wird, so ist es auch möglich,
die Standardform der Maschine, wie sie normalerweise beim Aufwickeln von Seide auf
Leiter gebraucht wird, anzuwenden. Bei der Standardmaschine ist der Kötzer oder
die Spule auf einem Drehkopf montiert, welcher auch Führungen trägt, um den Seidenfaden
auf den Leiter zu führen. Der Kötzer oder die Spule wird veranlaßt, sich relativ
zu dem Kopf zu drehen, um die Seide durch Spannung der Seide abzuwickeln. Diese
Spannung kann verhältnismäßig groß sein.
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Nachdem die nasse Seide auf den Leiter aufgewickelt ist, wird er vor
Verwendung völlig getrocknet: Der seidenumhüllte Leiter kann durch eine Erhitzungszone
geschickt werden, bevor er auf die Aufnahmespule aufgewunden wird, oder heiße Luft
kann auf ihn aufgeblasen werden, während er auf die Aufnahmespule gewunden wird.
Statt dessen kann die volle Spule aus der Maschine genommen und im Vakuum getrocknet
werden.
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Die nach der Erfindung isolierten Leiter haben den Vorzug, daß sie
billiger als bekannte Arten mit Seide isolierter Leiter sind, und zwar wegen der
Verwendung
einer weniger kostspieligen Seide, und sie können mit
höherer Geschwindigkeit hergestellt werden. Dieser letztere Vorzug wird erhalten,
weil die sericinhaltige Seide mit einem längeren Schlag aufgewickelt werden kann,
als es mit degummierter Seide üblich ist. Die degummierte Seide muß auf den Draht
mit einem solchen Schlag aufgewickelt werden, daß die Seide sich selbst nicht leicht
vom Leiter aufwickelt oder zurückläuft, wenn der Leiter abgeschnitten wird. So lang
auch der Schlag der gummihaltigen Seide sein mag, so wird dies bei ihr nicht vorkommen,
weil ein leichtes Festhalten zwischen Seide und Leiter besteht, welches ausreichend
ist, um die Seide vor dem Zurücklaufen beim Zerschneiden des Leiters zu schützen.