DE2526626C3

DE2526626C3 - Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Litzenleiters

Info

Publication number: DE2526626C3
Application number: DE2526626A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Johannes Josephus Venlo Gommans
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-06-27
Filing date: 1975-06-14
Publication date: 1985-02-07
Also published as: FR2276668B1; NL176505B; NL7408651A; BE830633A; DE2526626A1; DE2526626B2; US4039743A; GB1502456A; NL176505C; JPS5118873A; FR2276668A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Litzenleiteis, bei dem ein metallischer Kerndraht mit einer Kunststoffschicht versehen wird, danach eine Anzahl von blanken Metalldrähten um den Kerndraht verseilt wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird.

Aus der DE-AS 16 65 770 ist eine freitragende HF-Spule bekannt, bei der die verwendete Litze aus Lackdrähten besteht, die gemeinsam oder einzeln mit einem dünnen thermoplastischen Kunststoffmantel überzogen sind. Werden einzelne beschichtete Drähte verwendet, so sind sie zunächst für sich allein mit Kunststoff zu beschichten und danach erst miteinander zu verseilen. In diesem Falle besteht keinerlei Haftung zwischen den einzelnen Drähten, da sie weder einer mechanischen oder chemischen Weiterbehandlung unterworfen werden, so daß sie lediglich durch die Verseilung zusammengehalten werden. Werden die Einzeldrähte der Litze jedoch gemeinsam beschichtet, so werden zunächst alle Lackdrähtc miteinander verseilt und anschließend gemeinsam durch ein Tauchbad aus thermoplastischem Kunststoff und anschließend durch eine Lehre gezogen. Zur Bildung der freitragenden Spule kann die fertiggewickelte Spule in einer Form erwärmt werden. Danach haften die Kunststoffmantel aller Spulenwindungen aneinander.

Weiterhin ist aus der US-PS 35 89 121 ein Verfahren zur Herstellung eines mehradrigen Kabels bekannt, das dadurch wasserdicht gemacht ist, daß zunächst der Kerndraht in einem Extrusionsprozeß mit einem Kunststoffmantel versehen ist. also mit einer relativ dicken Schicht. Anschließend werden die Metalldrähte auf dem beschichteten Kerndraht verseilt und die gesamte Litze dann durch einen weiteren Extrusionsprozeß mit einem gemeinsamen Kunststoffmantel versehen. Durch die während des letzten Vorganges auftretende Erwärmung wird eine Verbindung zwischen beiden Kunststoffmänteln erreicht, so daß keinerlei Hohlräume zwisehen den einzelnen Drähten und innerhalb des Kunst stoffes entstehen. Als Kunststoffe werden thermoplastische Kunststoffe oder solche aus Polyäthylen oder Copolymere verwendet Diese Stoffe haben die Eigenschaft sich bei Erwärmung zu verformen oder miteinander zu verschmelzen (vernetzen). Dabei können sie den einzelnen Litzendraht oder die ganze Litze in sich einbetten.

Beiden bekannten Herstellungsverfahren haftet gemeinsam der Nachteil an, daß bei einer Abisolierung der Litzenenden ein Spleißen (Ausfächern) der Drahtenden auftritt Dadurch wird das Anlöten an elektrische Bauelemente wesentlich erschwert Bei solchen Litzen sind zur Beseitigung dieses Nachteiles noch zusätzliche Arbeitsgänge durchzuführen. So sind die freien Enden von Hand nachzuverdrillen und anschließend miteinander zu verlöten. Außerdem ist die angebrachte Lötmetallmenge im allgemeinen groß und Undefiniert. Bei Anwendung einer Schrumpfverbindung besteht dann die Gefahr eines nichtstabilen elektrischen Kontaktes, weil das Lötmetall unter dem für die Schrumpfverbindung angewandten Druck zu fließen beginnt.

Auch sind Litzen bekannt, deren Mclalldrähtc über die ganze Länge mit Lötmetall überzogen werden. Bei diesen Litzen ist die Lötmetallschicht derart, daß die Einzeldrähte bereits beim Herstellen der Litze an den Stellen an denen die Litze in einem späteren Arbeitsgang getrennt und abisoliert werden soll, durch örtliche Erhitzung miteinander verbunden werden können. Dies kann beispielsweise durch induktive Erhitzung erfolgen. Diese Litzen weisen jedoch den Nachteil auf, daß jeder Draht mit einer verhältnismäßig dicken Lötmetallschicht über seine ganze Länge versehen werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen elektrischen Litzenleiter aus einem metallischen Kerndraht und verseilten blanken Metalldrähten zu erstellen, deren Flexibilität durch die Kunststoffbeschichtung nicht beeinträchtigt ist und bei der ein Spleißen der Einzeldrähte nach der Abisolierung verhindert wird oder auf einfache Weise verhindert werden kann. Diese Aufgabe wird bedarfsweise durch eines der in den Kennzeichen der Ansprüche angegebenen Verfahren gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Litzenleiter durch einfaches Biegen an jeder gewünschten Stelle seine uneingeschränkte Flexibilität erlangt, da durch das Verbiegen die Metalldrähte untereinander und gegenüber dem Kerndraht in Längsrichtung geringfügig verschoben werden und somit die Haftung gelöst wird. Ist die Haftung gelöst worden, so kann sie nachträglich durch einfache kurzzeitige Erwärmung wieder hergestellt werden, beispielsweise, wenn eine Biegcstelle an einer falschen Stelle gewählt war. Die notwendige Erwärmung führt dabei nicht zur Verformung des L'n/cnmantcls. Die Auftragung der Kunststoffschicht kann b5 durch einfache Lackierung erfolgen, so daß die Haftschicht sehr schnell erstellt werden kann. Umständliche Extrusionsprozesse werden dadurch vermieden. Sehr günstige Ergebnisse werden erzielt, wenn die

dünne Haftmiltelschicht einen Kunststoff enthält, der aus der durch Polyamid, Polyvinylbutyral, Epoxydharz und Phenoxydharz gebildeten Gruppen gewählt ist Die Kunststoffe weisen vorzugsweise einen Erweichungsbereich zwischen etwa 80⁰C und etwa 200°C auf. Geeignete Lösungsmittel für diese plastischen Kunststoffe sind beispielsweise aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Äther, Alkohole, Ketone, Ester wie Äthylacetat, Xylol, Butanol, Äthylbutylketon, die sich bei der Trocknung der auflackierten Kunststoffschicht verflüchtigen, also nur der Lackierung dienen. Die um den Kerndraht angebrachten Außendrähte können bedarfsweise blank oder mit einer dünnen Schicht aus Metall, wie Zinn, versehen sein, die lediglich dazu dient das Verlöten der Litze mit den elektrischen Bauelementen zu erleichtern. Besteht der Kerndraht aus mehr als einem Teildraht, kann die Haftschicht bedarfsweise auf jedem einzelnen Teildraht vor der Verseilung oder erst nach der Verseilung der Teildrähte zu eineji Kerndraht angebracht werden. Die um den Kerndraht verlaufenden Außendrähte können einen Durchmesser aufweisen, der gleich dem des Kerndrahtes ist oder von diesem abweicht.

Die Verfahren nach der Erfindung werden normalerweise in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durchgeführt. Der aus dem Lackierungsbad laufende und mit der Lackschicht versehene Kerndraht wird kontinuierlich mit den Außendrähten verseilt Danach wird der verseilte Kerndraht durch Fließpressen kontinuierlich mit dem Mantel aus plastischem Kunststoff versehen.

Ist von vornherein eine höhere Steife des Litzenleiters gewünscht oder soll er an jeder beliebigen Stelle getrennt und abisoliert werden können, so ist es zweckmäßig, die Haftung der Außendrähte an dem Kerndraht bereits dann durchzuführen, wenn der Kunststoffmantel durch den Fließpreßprozeß angebracht wird. Die bei diesen Prozeß entstehende Wärme reicht dann aus, die Außendrähte mit der Haftschicht des Kerndrahtes zu verbinden. Wird dagegen keine sofortige Haftung der Drähte gewünscht, so ist beim Fließpreßprozeß der aus plastischem Kunststoff hergestellte lsolierstoffmantcl sofort abzukühlen. Dadurch behält die Litze ihre gute Flexibilität. Die Haftung der Außendrähte mit dem Kerndraht erfolgt in diesem Falle dann durch örtliche Erhitzung derjenigen Stelle, an der die Litze getrennt und abisoliert werden soll.

Neben einer größeren Biegsamkeit einer Materialeinsparung und einem billigeren und schnelleren Herstellungsverfahren besitzt der auf diese Weise hergestellte Litzenleiter den Vorteil, daß als Haftmittel ein Material mit einem niedrigeren Erweichungspunkt gewählt werden kann, so daß für den Mantel Isoliermaterialien mit niedriger Erweichungstemperatur verwendet werden können. Letzteres ist beispielsweise von Bedeutung bei elektrischen Leitern für Hochfrequenzsignalübertragung, bei denen Polyäthylenisolierung wegen ihrer geringen dielektrischen Verluste verwendbar wird. Der Schmelzpunkt von Polyäthylen beträgt aber nicht mehr als 100⁰C.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung bo dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei die Haftschicht auf verschiedene Weise hergestellt werden kann.

Die Figur zeigt einen mittleren Draht 1, der als Kern für den Litzenlciter dient. Der Draht 1, der beispielswei- ω se aus Kupfer bestehen kann, ist mit einer Haftschicht 2 versehen. Um den Draht 1 sind 6 Drähte 3 bis 8 mit einer für eine Litze üblichen Steigung verseilt. Um das ganze ist ein Kunststoffisoliermanlel 9 angebracht

Im folgenden seien 2 Ausführungsbeispiele für die Herstellung eines solchen Litzenleiters beschrieben.

Ausführungsbeispiel I

Um einen mittleren Leiter 1 aus Kupfer mit einem Durchmesser von 160μΐη, der mit einer Schicht 2 mit einer Dicke von etwa 5 μηι versehen ist und aus Polyvinylbutyral mit einem Erweichungsbereich von etwa 80 bis etwa 150⁰C besteht, werden sechs blanke Kupferdrähte 3 bis 8, ebenfalls mit einem Durchmesser von 160 μπι, mit einer Steigung von etwa 10 mm verseilt Um die verseilten Drähte wird ein Mantel 9 aus Polyäthylen bei einer Temperatur zwischen 180 und 200° C durch Fließpressen angebracht Die aus dem Mantel ausgelöste Wärme genügt, um Haftung der Polyvinylbutyrylschicht 2 an den Drähten 3 bis 8 zu bewirken. Bei diesem Ausführungsbeispiel haften die Drähte 3 bis 8 über die ganze Länge an dem als Kerndraht dienenden mittleren Leiter 1. Beim Entfernen des Isoliermantels 9 fächern die Drähte des Litzenleiters nicht aus, während bei Anwendung einer Schrumpfverbindung ein dauernder elektrischer Kontakt hoher Güte erhalten wird.

Ausführungsbeispiel II

Um einen mittleren Leiter 1 aus Kupfer mit einem Durchmesser von 160 μιυ, der mit einer Schicht 2 mit einer Dicke von etwa 5 μιη aus Epoxydharz mit einem Erweichungsbereich zwischen etwa 100 und etwa 180° C versehen ist, werden sechs verzinnte Kupferdrähte, ebenfalls mit einem Durchmesser von 160 μπι, mit einer Steigung von etwa 10 mm verseilt. Um die verseilten Drähte wird ein Mantel 9 aus Polyvinylchlorid durch Fließpressen bei einer Erweichungstemperatur von etwa 170⁰C angebracht. Der Mantel wird während dieses Vorganges schnell dadurch abgekühlt, daß der Litzenleiter sofort nach dem Anbringen des Mantels in Wasser geführt wird. Zwischen den Litzendrähten tritt nun keine Haftung auf. Anschließend wird der Litzenleiter durch ein Hochfrequenzinduktionsfeld geführt, wobei er örtlich kurzzeitig auf eine Temperatur von etwa 250°C erhitzt wird. Dadurch können die Drähte des Litzenleiters an den behandelten Stellen nicht mehr auffächern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Litzenleiters, bei dem ein metallischer Kerndraht mit einer Kunststoffschicht versehen wird, danach eine Anzahl von blanken Metalldrähten um den Kerndraht verseilt wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht mit einer solchen Lösung aus einem plastischen Kunststoff und einem organischen Lösungsmittel zur Ausbildung einer Haftschicht lackiert wird, daß bei dem anschließenden Fließpressen die Metalldrähte durch die dabei auftretende Wärme an dem Kerndraht haften.

2. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Litzenleiters, bei dem ein metallischer Kerndraht mit einer Kunststoffschicht versehen wird, danach eine Anzahl von blanken Metalldrähten um den Kerndraht verseilt wird und anschließend durch Fließpressen ein Mantel aus plastischem Kunststoff um die verseilten Drähte angebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht mit einer Lösung aus einem plastischen Kunststoff und einem organischen Lösungsmittel zur Ausbildung einer Haftschicht lackiert wird, daß beim Fließpressen der aus plastischem Kunststoff hergestellte Mantel gekühlt wird, so daß das um den Kerndraht angebrachte Haftmittel nicht an den Metalldrähten haftet und daß nach dem Kühlvorgang die Litze stellenweise erhitzt wird, wobei das Haftmittel örtlich den Kerndraht mit den Mantcldrähten verbindet.