DE918334C

DE918334C - Biegsamer nichtmetallischer elektrischer Leiter

Info

Publication number: DE918334C
Application number: DEP12191A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Harry Heering; Dr Phil Hans Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1954-09-23

Description

Biegsamer niditmetallischer elektrischer Leiter MetaRische Leiter, di;e in Draht- oder Litzen#-form fÜr die Leitung des elektrischen Stromes benutzt werden, werden M, Biege- und, Dehnungsbeanspruchungen plastisch, verformt und erleiden dabei mehr- oder weniger stairke bleibende Veränderungen, die bw--,i häufigen Wiederholungen der Beanspruchung Bise zum Bruch fÜhren können. Diese Gefahr ist besonders groß bei Widerstandsleitern aus Legierungen mit hohem spezifischem Widerstand, wie-, sie beispielsweise für Heizelemente Verwendung finden., da solche Legierungen nur geringe mechanische Festigkeit bzw. V#erformbarkeit besitzen. Man sucht daher bei solchen, Leitern" die mechanischen Beanspruchungen insbesondere! durch Bkgen ausgesetzt werden, müssen, durch die Formgebung die mangelnde eiglene Vorformbarkeit auszugleichen, indem sie z. B. in Wendelforrn gebracht werden,.
Es. sind auch schon, insbesondere fÜr Zwecke, bei, denen-. es nicht auf höchste Leitfähigkeit ankommt bzw. sogar höherer Widerstand erwünscht ist, nichtmetalLlische eleiktrische Leiter- entwickelt worden, die aus natürlichem oder künstlichern Gummi bestehen, dem durch Beigabe elektrisch leitender Stoffe, wie Ruß, Graphit oder Metallpulver, eine elektrische LeitfäJ-#gkeit verli#e-hen wurde. Durch dien zur Erzielung einer ausreichen, den elektrischen Leitfähigkeit erforderlichen, verhältnis-mäßig sehr hoben Füllstoffgehaft gehen aber solchen Gummimischungen die gummiartiken Eigenschaften, insbesondere auch die elasitische Verformbarkeit, zu einem großen Tejil verloren, Sie wer:dcu daher bei häufigen Zug- oder Biegebean.spruchunigen in, ihrer inneren Struktur ir#revers,i-lbe,1 verändert, was sich in eihern Absinken der Leitfähigkeit auswÜlkt.
Der Erfindung liegt dIe Aufgabe zugrunde, einen biegsamen nichtmetaä#lischen elektrischen Leiter zu schaffen, der als Ersatz für metaRische Leiter in, Draht- oder Litzeridbrni dienen soll und der auch bei starken niechanii,s#chen Verforrnungen seine Lei.tfähigkeit bzw. seinen Widerstand nicht ändert. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt da,-durch, daß der Leiter aus einem amorphen strukturlosen, zähflüssigen bis zähfesten, plastisch verformbaren, durch Beimengung leitender Stoffe" wie insbesondere Ruß, Graphit oder Metallpulver, leitend gemachten Stoff gebildet wird, der in eine Hülle aus, einem formfestein, steifen ader elastisch verformbaren Stoff eingebettet ist. Als Beispiele für zähflüssige Stoffe seien niedermolckulare Polymerisate von Butadien oder Is:obutylen, z. B. mit einem Molekulargewicht von, 15 ooo, genannt. Als, Beispiel für zähfeste Stoffe kommen vor alleni Polybutadiene mit einem höher-en Molekulargewicht von etwa 85 ooo und Polyisobutylen mit einem Molekula,rgewicht von; etwa, 2oo ooo oder: Polyvinyläther in, Betracht. Solche Stoffe haben die Fähigkeit, elektrisch leitende Stoffe, wie Ruß oder Graphit oder auch Metallpulver, in großen Mengen. aufzunehmen, so daß ihnen eine ele-ktrische Leitfähigkeit verliehen werden kann, die sie für elektrische Leiterzwecke sehr gut geeignet macht. Der Unterschied solcher Mischungen, gegenüber den bisher bekannten nichtinetaflischen Leitern besteht darin, daß nach Verformungen keine inneren Spannungen zurückbleiben oder, wenn sich anfangs solche gebildet haben, sie sich bald durch innere, Umlageruing ausgleichen. Sie haben aber andererseits dent Nachteil einer schlechten FoTnifestigkeit, die gemäß der Erfindung dadurch ausgeglichen wird, daß sie in einen Träg-merstoff aus einem formfesten, elastisch, verformbaxen Stoff eingebettet werden; vorzugsweise eignetsich hierfür vulkanisierter, natürlicheroiderkünstlicher Gumini. Es können, aber, auch, andere, formfeste Stoffe für diesen Zweck verwendet werden.
In der Zeichnung istiii, Fig. i eiin Ausführungsbeispiel eines biegsamen elektrischen Leiters gemäß der Erfindung gezeikt. Der Leiter besteht aus einer leitenden; Mischung i aus einem, amorphen, zähflüssigen Stoff, wiebefspielsweise Polyisobutylen, mit Ruß oder Graphit, diej in eine, äußere schlauchförmige, Hülle 2, z. B. aus vulkanisiertem Gummi, eingebettet ist. Die, Herst-ellung eines solchen Leiters kann beispielsweise so erfolgen, d,a,ß zunächst die äußere, schlauchförinige Hülle:2 hergestellt und dann mit einer zähflüssiggen Mischung i gefüllt wird. Man kann, aber-, falls für die innere, Meischung i ein zähfester, plastisch verformhaxer Stoff gewählt wird, diesen z. B. auf einer Strangspritzmaschine zu einemr fortlaufenr den Strang auspressen und dann z. B. im Längsbedeckungsverfahren oder durch Spritzein mit der äußeren Hülle2 versehen, die dann, nachträglich vulkanisiert wird.
Solche Leiter können dann für die verschiedensten Zwecke- Verwendung finden. Man, kann diie Leiter gemäß der Erfindung aber gleich, in eine Gestalt bringen, wIc sie für ihre endgültige Verwend,ung benötigt wird. So ist in Fik.:2 und, 3 der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines Helzkissenis mit einein Leiter gemäß der, Erfindung dargestellt. Das. Heizkissen besteht aus zwei Platten aus vulkanisiertem isolierendem Weichr gu,mmi i i und 12, von denen die eine, i i, oder auch beide rillenförinige, Vertiefungen 13 besitzen. In diese rillenförmigen, Vertiefungen ist eine elektrisch leitende Mischung aus einem aimoirphen, plastischen, durch, Beimengung leitender Stoffe, insbesondere Ruß oder Graphit, leitahig gemach7 ten Stoff eingefüllt. Nach dern, Einfüllen dieser leitenden Mischung, -,vobei, die blank gemachten Enden 14 der Zuführungsleitting 15 gleich, mit eingebettet werden, werden die Innenflächen der Deckplatten ii und, 12. mit einer vulkanisierbaren Klebelösung bestrichen, zusammengedrückt und durch Vulkanisieren, zweckmäßig in einer Vulkanisierform, vereinigt.
Die Erfindung ist aber nicht auf die beschriebenen. und dargestellten! Ausführungsbei!spiele, beschränkt, sondern diese lassen sich je nach, Bedarf weitgehend abwandeln.

Claims

PATENTANSPRÜCHF-. i. Biegsamer nichtmetallischer elektrischer Leiter, als Ersatz für metallische Leiter in Draht- oder Litzenform, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem amorphen zähflüssilgen bis. zähfeesten, plastisch verformberen, durch Beimeng-ung leitender Stoffe, wie inisb-esondere Ruß, Graphit oder Metallpulver, leitfähig gemachten Stoff gebildet ist, der- in, eine Hülle aus einem formfesten, steifen oder elastisch verformharen. Stoff eingebettet ist. :2. Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiter nach Anspruch, i, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Schlauch aus formfestem, elastisch verform-barein Stoff, z. B. vulkanigiertein Gummi, die plastische oder zähflüssige Mischung eingefüllt wird. 3. Verfahren zur Herstellung elektrischer Leiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeklinet, daß aus der leitenden Mischung ein, Strang geformt, z, B. gespritzt, und vorzugsweise durchi Längsbedeckung oder im Spritzverfahr ren: mit der Hülle: aus formfestem Stoff versehen wird. 4. Verfahren zur Herstellung elektriischer Wärineelemente, wie insbesondere. Heizkisseii, mit Wderstandsleitern, nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die entsprechend angeordneten Vertiefungen einer, vorgeformten Platte aus elastischem Werkstoff, wie insbesondere! vulkanisiertem: Gummi, die zähflüss-ige oder zähfeste, plastische leitende Mischung eingefüllt, mi# einer zweiten, gegebenenfalls eben,fa31s mit entsprechenden, mit leitender Mischung gefüllten, Vertiefungen versehenen Platte abgedeckt wird und die beiden Platteii, insbesondere Jurch Vulkanisieren, verbunden werden. Angezogene, Druckschriften: Deutsche Patentsch-riften, Nr. 746 366, 743 35 1; schweizerische Patentschrift Nr. :2o2 o86.