DE902029C

DE902029C - Method of strengthening wiring

Info

Publication number: DE902029C
Application number: DET2168D
Authority: DE
Inventors: Karl Gundlfinger
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG
Priority date: 1942-08-30
Filing date: 1942-08-30
Publication date: 1954-01-18

Description

Verfahren zur Verfestigung von Verdrahtungen Bei Schaltmitteln der Schwachstromtechnik, die bei motorbetriebenen Fahrzeugen oder Flugzeugen Anwendung finden, tritt die Notwendigkeit auf, Zu-oder Abführungsdrähte mechanisch abzufangen.Method for strengthening wiring In switching devices of the Low-voltage technology used in motorized vehicles or aircraft find, the need arises to mechanically intercept the supply or discharge wires.

Bei Instrumenten, Magneten, Wicklungen usw. liegen in der Regel die Zu- und Abführungsdrähte über bestimmte Längen von einigen Millimetern bis zu einigen Dezimetern frei in den Gehäusen der Geräte, in Verteilerkammern, in Leitungsführungskanälen od. dgl.In the case of instruments, magnets, windings, etc., the Inlet and outlet wires over certain lengths from a few millimeters to a few Decimeters free in the housings of the devices, in distribution chambers, in cable ducts or the like

Bei den hohen Rüttelimpulsen, die insbesondere im Flugbetrieb auftreten, ist man gezwungen, zu besonders kurzen Verdrahtungen überzugehen, um zwischen zwei Klemmpunkten liegende Litzen, Drähte oder Kabel vor Zerstörungen zu schützen, die durch mechanische Schwingungen der frei liegenden Strecken an- den Einspannstellen auftreten können.With the high shaking pulses that occur especially in flight operations, you are forced to switch to particularly short wiring in order to switch between two Terminal points to protect strands, wires or cables from damage due to mechanical vibrations of the exposed sections at the clamping points may occur.

Neuzeitliche Geräte werden heute in der Regel so gestaltet, daB einerseits die Masse solcher etwa zu Schwingungen neigenden Verbindungen möglichst klein gehalten, anderseits die Strecke zwischen zwei Klemm- oder Stützpunkten weit herabgesetzt wird. Aus Gründen einer wirtschaftlichen Fertigung und um das Baugewicht nicht unnötig zu vergrößern, läßt sich diese Aufgabe: nicht immer erfüllen.Modern devices today are usually designed in such a way that on the one hand the mass of such connections that tend to vibrate is kept as small as possible, on the other hand, the distance between two clamping or support points is greatly reduced will. For reasons of economical production and about the construction weight not to enlarge unnecessarily, this task can: not always be fulfilled.

In anderen Fällen, beispielsweise bei Relais, Magneten und Instrumenten ist man dazu übergegangen, solche frei liegenden Verdrahtungen mit bestimmten Ausgußmassen festzusetzen. In der Regel handelt es sich dabei um die aus der Kabel-und Kondensatorentechnik bekannten Vergußmassen, die aus einer Mischung von Naturharzen und Mineralölen oder aus einer Mischung von Naturwachsen, Paraffin oder Zeresin bestehen.In other cases, such as relays, magnets and instruments one has gone over to such exposed wiring with certain pouring compounds to fix. As a rule, these are those from cable and capacitor technology known casting compounds, which are made from a mixture of natural resins and mineral oils or consist of a mixture of natural waxes, paraffin or ceresin.

All diese Ausgußmassen haben jedoch einen verhältnismäßig niederen Tropfpunkt, und ihre Gießtemperatur liegt im allgemeinen im Bereich von 6o bis i5oQ. However, all of these potting compounds have a relatively low drop point and their pouring temperature is generally in the range of 60 to 150 degrees.

Bei Schaltgeräten im Flugbetrieb werden nun besondere harte mechanische, thermische und .elektrische Bedingungen gestellt. Ferner ist eine gute mechanische Haftfähigkeit Voraussetzung, um bei hohen Rüttelimpulsen keine Ablösung der Masse von den Gehäuse- oder den Stützwänden. zu erleiden.In the case of switching devices in flight operations, special hard mechanical, thermal and electrical conditions. It is also a good mechanical one Adhesiveness is a prerequisite for preventing the compound from becoming detached in the event of high vibration impulses from the housing or support walls. to suffer.

Eine solche auch im Flugbetrieb verwendbare Ausgußmasse muß einer Temperaturspanne von 6o bis iSo° genügen. Dabei soll die Ausgußmasse keine wesentliche Strukturänderung und keine wesentliche Änderung der mechanischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften erfahren.Such a pouring compound, which can also be used in flight operations, must be one A temperature range of 6o to iSo ° is sufficient. The pouring compound should not be essential Structural change and no significant change in mechanical, physical and electrical properties.

Am leichtesten erfüllbar erscheinen im allgemeinen die Forderungen nach hohem Oberflächenwiderstand und hohem inneren Widerstand, um unerwünschte Fehlströme zwischen den von der Ausgußmasse umhüllten Polen zu vermeiden.In general, the requirements appear to be the easiest to meet after high surface resistance and high internal resistance to avoid unwanted fault currents to be avoided between the poles enveloped by the pouring compound.

Es ist jedoch bisher keine Masse bekanntgeworden, die allen Bedingungen gleichzeitig auch nur annähernd genügt.So far, however, no mass has become known that meets all conditions at the same time only approximately sufficient.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfestigung von Verdrahtungen, das die genannten Bedingungen gleichzeitig in hohem Maße erfüllt.The invention relates to a method for solidifying wiring, which at the same time fulfills the mentioned conditions to a high degree.

Gemäß der Erfindung wird der Raum mit der in ihm liegenden Verdrahtung mit einem Stoff von schaumartigem Charakter ausgefüllt. Mechanisch genügend feste Schäume können auf der Ausgangsbasis der Kunstharze oder der Kunst- oder Naturgummiprodukte hergestellt werden.According to the invention, the room with the wiring located in it filled with a substance of a foam-like character. Mechanically strong enough Foams can be based on synthetic resins or synthetic or natural rubber products getting produced.

Es sind bereits Kunstharzschäume bekanntgeworden, die zum Austausch gegen Naturkork bestimmt sind. Sie zeichnen sich -durch eine geringe Wichte in der Größenanordnung von 0,07 bis 0,25, durch geringe Wasseraufnahme durch Dampfdiffusion. geringe Wasseraufnahme durch Kapillarität und durch gutes elektrisches Isoliervermögen aus: Die bisher bekanntgewordene Anordnung solcher Kunstharzschäume als Austauschstoffe gegen Kork oder Naturkork liegt in der Herstellung von Platten zur Auskleidung von Eisschränken. An solche Platten werden geringe mechanische, keineswegs aber elektrische Forderungen gestellt.Synthetic resin foams that are intended to be exchanged for natural cork have already become known. They are characterized by a low specific gravity in the range of 0.07 to 0.25, by low water absorption through vapor diffusion. low water absorption due to capillarity and good electrical insulation from: The previously known arrangement of such synthetic resin foams as a substitute for cork or natural cork is in the production of panels for lining ice cabinets. Low mechanical, but by no means electrical, demands are placed on such plates.

Die Erfindung beruht in der Erkenntnis, daß es keineswegs notwendig ist, die Abstützung frei liegender Drähte durch homogene Massen herbeizuführen, wie sie durch Wachse, Öl- und Harz= mischurigen erzielt werden. Nach dem Verfahren der Erfindung ist es insbesondere möglich, in dem Temperaturbereich von minus 6o bis plus i8o° zu einer praktisch unveränderlichen Umhüllung der mechanisch zu verfestigenden, frei liegenden Drähte zu gelangen.The invention is based on the knowledge that it is by no means necessary is to bring about the support of exposed wires by homogeneous masses, as they are achieved by mixing with wax, oil and resin. After the procedure the invention, it is particularly possible in the temperature range of minus 6o up to plus i8o ° to a practically unchangeable covering of the mechanically strengthened, to get exposed wires.

Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden näher beschrieben: Innerhalb eines größeren Gerätes, .das im Flugbetrieb eingesetzt werden muß, liegt ein Hohlraum von etwa 20 cm3 Größe, der beispielsweise von zehn Drähten durchzogen wird, die von verschiedenen Klemmen abgehen, welche in den Hohlraum einragen. Der Raum ist nach außen durch eine Verschraubung oder Blechkappe abgeschlossen. Das Gerät hat eine Betriebstemperatur von i5o°, und unterliegt Rüttelimpulsen von etwa 40 g. Die an den Klemmen liegendeGleichspannung beträgt 24 V.An application example of the invention is described in more detail below: Within a larger device, which must be used in flight operations, lies a cavity about 20 cm3 in size, with ten wires running through it, for example that come from various clamps that protrude into the cavity. Of the The space is closed off from the outside by a screw connection or sheet metal cap. That The device has an operating temperature of 150 ° and is subject to shaking pulses of around 40 g. The DC voltage applied to the terminals is 24 V.

Aus konstruktiven Gründen ist es unerläßlich, den beschriebenen verteilermäßigen Raum zu besitzen, anderseits sollen nach Möglichkeit freie Verbindungen nicht länger als i cm sein. Um innerhalb des Raumes entsprechend rangieren zu können, muß aber die freie Länge zwischen den Klemmen bedeutend größer sein, so daß mari gezwungen ist, besondere Abstützlappen, Fahnen od. dgl. anzuordnen, die jedoch keine unbedingte Sicherheit geben können und zu einer beträchtlichen Raumnot führen.For structural reasons, it is essential to use the distribution board described Having space, on the other hand, free connections should no longer be possible if possible than i cm. In order to be able to maneuver accordingly within the room, however, must the free length between the clamps will be significantly greater, so that mari is forced is to arrange special support flaps, flags or the like, but these are not unconditional Can give security and lead to a considerable shortage of space.

Ein Ausfüllen mit bekannten Ausgußmassen ist unmöglich, weil diese entweder bei der Betriebstemperatur von i5o° bereits abtropfen oder schon hochflüssig sind. Im anderen Fall aber, sofern das gelingt, eine Mischung mit besonders hohem Abtropfpunkt zu erzielen, springt die Masse erfahrungsgemäß bei minus 6o° in Stücke und reißt bei diesem Schrumpfungs- oder Teilungsvorgang die zu schützenden Drähte, die ja in die Masse fest eingeschmolzen sind, mit ab.Filling out with known pouring compounds is impossible because these either drip off at the operating temperature of 150 ° or already highly fluid are. In the other case, however, if that succeeds, a mixture with a particularly high level To achieve the drip point, experience shows that the mass jumps into pieces at minus 60 ° and during this shrinking or dividing process, the wires to be protected tears, which are firmly melted into the mass, with off.

In den beschriebenen Hohlraum des angenommenen Verteilers werden nun nach der Erfindung beispielsweise 2 g eines auf der Kunstharzbasis mit verdampfenden Treibmitteln vermischten Pulvers eingefüllt, das durch einen Back- und Erhärtungsprozeß zunächst aufschäumt und durch längere Wärmeeinwirkung in dieser schaumartigen Struktur urirückführbar erhärtet. Bei geeigneter Bemessung der Menge des trocken vorliegenden und leicht in den Hohlraum einzubringenden Pulvers erzielt man eine Schaumstruktur, deren Bläschengröße in einem gewissen Bereich gewählt werden kann. Die bei dem Aufschäumen -des Pulvers unter dem Einfiuß der Wärme entstehenden Drücke sind so gering, daß auch feinste Drähte oder benachbarte dünne Wände nicht beschädigt werden können. Anderseits ist durch das Treibmittel, das bei Erwärmung Bekannterweise gasförmig wird, Gewähr gegeben, daß der Schaumstoff in jede kleinste Vertiefung und bis zu dem äußersten Punkt des zu erfüllenden Raumes vorgetrieben und eingepreßt wird. Die Haftfähigkeit des Schaumstoffes an Metall und Kunststoffen ist sehr gut. Die blasenförmige Struktur des Schaumstoffes ist überaus gleichmäßig. Die Wichte des gehärteten Schaumstoffes beträgt o, z. Der Widerstand zwischen i mm voneinander entfernten Polen beträgt über io Megohm. Versuche haben ergeben, daß nach iostündigem Lagern unter Wasser dieser Wert nur auf 2o kOhm sinkt.In the described cavity of the assumed distributor are now according to the invention, for example, 2 g of a resin-based with evaporating Propellant mixed powder is filled, which is through a baking and hardening process first foams up and through prolonged exposure to heat in this foam-like structure hardens in a traceable manner. With a suitable measurement of the amount of the dry available and powder that can be easily introduced into the cavity creates a foam structure, whose bubble size can be selected within a certain range. The one with the foaming The pressures of the powder under the influence of heat are so low that even the finest wires or neighboring thin walls cannot be damaged. On the other hand, due to the propellant, which is known to be gaseous when heated is guaranteed that the foam in every smallest recess and up to the outermost point of the space to be filled is advanced and pressed in. The adhesion of the foam to metal and plastics is very good. the The bubble-shaped structure of the foam is extremely uniform. The weights of the cured foam is o, z. The resistance between i mm apart poles is over 10 megohms. Tests have shown that after 10 hours of storage under water this value only drops to 20 kOhm.

Durch das Abgehen von einer homogenen Masse mit relativ hohem Gewicht erzielt man den weiteren Vorteil, daß auch bei einer durch etwaige Beschädigungen, veranlaßt durch äußere Einflüsse, eintretenden teilweisen Ablösung die nunmehr mitschwingende Masse besonders gering ist und eine weitere Zerstörung unter dem Einfluß der andauernden Rüttelimpulse kaum möglich ist.By moving away from a homogeneous mass with a relatively high weight one achieves the further advantage that even in the event of any damage, caused by external influences, the partial detachment that now occurs Mass is particularly low and further destruction under the influence of ongoing Shaking impulses is hardly possible.

Durch die überaus homogene, einer Einschmelzung durch flüssig vorliegendes Füllgut gleichende Umhüllung der zu schützenden Verdrahtung und durch die Ausfüllung auch der kleinsten Nebenräume, wird eine vorzügliche mechanische Abstützung erzielt. Die zellenförmigen Wände, aus denen der Schaumstoff besteht, haben, wie aus Beispielen biologisch-organischer Substanzen bekannt ist, im allgemeinen eine vorzügliche mechanische Festigkeit.Due to the extremely homogeneous, a fusion through the liquid Encapsulation of the wiring to be protected and the filling in the same way as the filling material Excellent mechanical support is achieved even in the smallest adjoining rooms. The cellular walls that make up the foam have, as in examples of bio-organic substances is known, generally an excellent mechanical one Strength.

An Stelle eines pulverförmigen Ausgangsstoffes können auch schaumbildende Gießharze auf der Phenolbasis oder ähnliche Kunstharze verwendet werden, jedoch erleiden dadurch die Werkstücke eine besondere Verschmutzung, und die Struktur des Schaumes ist unregelmäßig. Stoffe, die zum Austausch für Naturkork entwickelt worden sind, eignen sich für den erfindungsgemäßen Zweck ganz besonders.Instead of a powdery starting material, foam-forming Casting resins based on phenol or similar synthetic resins can be used, however This causes the workpieces to become particularly soiled, and the structure of the Foam is irregular. Substances that have been developed to replace natural cork are very particularly suitable for the purpose according to the invention.

Man kann auch die Verfahren der Schaumgummi-und Moosgummiherstellung mit Natur-oder Kunstgummi als Basis benutzen. Die Temperaturspanne ist dann aber wesentlich geringer, auch liegen die Anwendungsschwierigkeiten ungleich höher, weil das Einbringen des plastisch vorliegenden Ausgangsstoffes zur Erzeugung eines Schaumstoffes, dessen Hauptkomponente Gummi ist, in die Räume, welche von den zu schützenden Drähten durchzogen werden, meistens sehr schwierig ist und zu Beschädigungen durch das Einpressen der Masse führen kann: Die bisher bekanntgewordenen pulverförmigen Medien, z. B. Schwefelpulver, die nicht aufschäumen, sondern sintern oder schmelzen, gestatten es nach den angestellten Versuchen nicht, den erstrebten Effekt herbeizuführen, der darin besteht, daß ein Raum homogen durch eine temperaturbeständige elektrisch isolierende und gut haftende Masse erfüllt wird.One can also use the methods of foam rubber and foam rubber manufacture Use with natural or synthetic rubber as a base. The temperature range is then significantly lower, and the application difficulties are much higher because the introduction of the plastic starting material to produce a foam, whose main component is rubber, in the spaces that are covered by the wires to be protected be pulled through, is usually very difficult and can be damaged by pressing the mass can lead: The previously known powdered media, z. B. Allow sulfur powders that do not foam but instead sinter or melt it does not produce the desired effect after the attempts made, which consists in making a room homogeneous through a temperature-resistant electrical insulating and well-adhering mass is fulfilled.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich in verschiedener Weise durchführen.The method according to the invention can be carried out in various ways carry out.

Sofern es nicht möglich ist, das ganze Gerät oder Teile eines Gerätes. in einem Ofen zur Aushärtung des Schaumstoffes einzubringen, ist es möglich, durch elektrische Beheizung oder ähnlicheVerfahren den erforderlichen Temperaturprozeß hervorzurufen. Magnetspulen od. dgl. können durch eine elektrisch erzeugte Wärmewirkung der eigenen Wicklung an den sie umgebenden Raum genügend Wärme abgeben, um den gewünschten Prozeß herbeizuführen. Auch können an sich lose Kabel in eine Form eingelegt und mit dem Schaumstoff umhacken werden, so daß das entstandene Kabelformteil später in einen entsprechend vorgeformten Gerätehohlraum einlegbar ist, womit ebenfalls der Zerstörung durch Rüttelschwingungen vorgebeugt wird. Solche vorgebackenen Kabel mit einer sie umgebenden beliebig geformten körperhaften Schutzhülle sind besonders geeignet für größere Bauteile oder eine Vielzahl von Drähten oder Kabeln.If it is not possible, the whole device or parts of a device. Bringing the foam in an oven to cure it is possible through electrical heating or similar processes the required temperature process to evoke. Magnetic coils or the like can be generated by an electrically generated heat effect The winding itself gives off enough heat to the surrounding space to produce the desired Bring about process. Also loose cables can be inserted into a mold and be chopped around with the foam, so that the resulting cable molding later can be inserted into a correspondingly preformed device cavity, which also the destruction by shaking vibrations is prevented. Such pre-baked cables with a physical protective cover of any shape surrounding them are special suitable for larger components or a large number of wires or cables.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of strengthening wiring, characterized in that wiring is wrapped with curable foam and a solid foam body is formed by curing.

2-. Method according to claim i, characterized in that the foam body is made from a starting material by the influence of heat arises over a certain period of time.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that that the foam body is transformed into an unrecoverable phase during the heating process. q ..

Method according to claim i, characterized in that the foam-forming substance as the main component consists of synthetic resin and blowing agents.

5. The method according to claim i, characterized in that the foam-forming material made of natural or synthetic rubber and a propellant.

6. The method according to claim i and 2 :, characterized in, that the device cavities receiving the wiring are charged with the starting material and the resulting foam body envelops the wiring in a space-filling manner.

7th Method according to claim i, characterized in that in the space to be filled the starting material is introduced in a measured amount in powder form. B.

procedure according to claim i, characterized in that the space to be protected after the introduction of the starting material closed except for a small opening for the propellant gases to escape will. G.

Method according to claims i and 8, characterized in that the quantity of the foam filled into the cavity, and the opening for the propellant gases are dimensioned so that only a small overflow pin arises after hardening the foam can be broken off, but still a seal inside is present, io.

Method according to claims i to 3, characterized in that devices or parts of the device to be filled with foam, by electrical Heating from the inside or by eddy current or high frequency heating their temperature process be subjected. i i.

Method according to claim i, characterized in that Cable harnesses, preformed wiring or the like. Inserted into a mold and with be baked on a foam body.

12. The method according to claim i and i i, characterized characterized in that the foam body is vibration-proof in preformed device parts is cemented.

13. The method according to claim i, iö and 12, characterized in that that the cementing with synthetic resin cement or synthetic resin foam cement with the application of heat he follows.