DE3037587C2 - Aus mehreren Einzeldrähten bestehende Litze und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Litze gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 25 17 132 ist es bekannt daß ein die Seele bildender mittlerer Draht von einer Schicht umgeben ist an der die den Mantel bildenden Außendrähte haften. Diese Schicht kann ein thermoplastisches Material sein. Eine ähnliche Anordnung ist der DE-OS 25 26 626 zu entnehmen. Danach ist der mittlere Draht von einer Schicht umgeben, die entweder aus einem Lötmetall oder aus einem plastischen Kunststoff besteht und als Haftmittel dient Dagegen ist bei diesen beiden vorbekannten Anordnungen keine Haftung zwischen den Außendrähten vorgesehen. Nachteiligerweise ist eine so gebildete Litze bei Verwendung eines Lötmetalles relativ verwindungssteif, d. h. nicht flexibel genug. Wird dagegen ein Kunststoff bzw. ein thermoplastisches Material für die Verbindung zwischen mittlerem Draht und Außendrähten verwandt so ergeben sich beim Löten Beeinträchtigungen der Lötverbindung und/oder unschöne Verfärbungen. Bei der Anwendung lötfreier Verbindungen (Anschlagtechnik) bleibt die Lackschicht als Isolator erhalten, so daß nachteiligerweise der elektrische Kontakt zwischen den Außendrähten und dem Innendraht bzw. den Innendrähten nicht hergestellt wird.

Zur Verhinderung des nachteiligen Auseinanderspreizens der Drähte ist es ferner aus der DE-OS 25 28 726 bekannt, sämtliche Drähte der Litze, d. h. Innendraht und Außendrähte, durch ein auf die Litze und insbesondere in die Zwischenräume zwischen den Drähten eingebrachtes und dies« unter Aushärtung miteinander verklebendes Bindemittel aneinander zu halten. Eine ähnliche Anordnung ist der DE-OS

26 12 652 zu entnehmen, bei der auf den Innendraht ein Mantel aus kalthärtendem Kunststoff oder Klebelack aufgebracht wird, in den die AuBendrähte eingedrückt werden. Hierdurch ergeben sich für jede dieser vorbekannten Litzen in verstärktem Maße die Nachteile einer relativ hohen Eigensteifigkeit eine Beeinträchtigung des Lötvorganges und von Verfärbungen.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, das nachteilige Auseinanderspreizen der Drähte eines abgeschnittenen und abisolierten Litzenendes zu verhindern, ohne die Flexibilität der Litze wesentlich zu beeinträchtigen.

Die Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch 1 im einzelnen angegebenen Merkmale.

Da die Seele der Litze zu deren Mantel verschiebbar ist und da ferner die den Mantel bildenden AuBendrähte nur an ihren Berührungsstellen, gegebenenfalls noch an ihren Außenzwickeln aneinander haften, während zumindest die zwischen den Drähten befindlichen Innenzwickel von Material frei sind, ist Jie Flexibilität und Wechselbiegefestigkeit dieser Litze nur unwesentlich geringer als bei einer Litze, deren Drähte nicht aneinander haften und besser als bei den Litzen nach dem erläuterten Stand der Technik. Trotzdem sorgt aber die Haftung zwischen den Außendrähten dafür, daß nach einem Abschneiden der Litze und Abisolieren des Litzenendes sich dort die Drähte nicht fächerartig auseinander spreizen. Die Seele kann von einem einzigen oder auch von mehreren Innendrähten gebildet sein. Hierum sind auf einem Kreis die den Mantel bildenden Außendrähte angeordnet

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2—10 beschrieben. Wesentlich ist dabei stets die Verwendung von Materialien, die zwar ein Haften der Außendrähte aneinander bewirken, jedoch ein Haften zwischen Außendrähten und Innendraht bzw. Innendrähten verhindern. Sämtliche Litzen gemäß diesen Varianten sind in der Fertigung automatisch und mit relativ geringen Kosten herstellbar. Sofern die Litze nur verklemmt und nicht verlötet werden soll, kann das Haftmittel bzw. die dieses bildende Umhüllung aus einem nichtmetallischen Material bestehen. Dies gilt auch für den Fall, daß ein nichtmetallisches Material zur Verwendung kommt, welches bei Verlöten nicht stört und auch keine Verfärbungen zur Folge hat

Da aber solche Litzen verlötet werden, empfiehlt sich als bevorzugte und für die Praxis am meisten zum Einsatz kommende Anordnung die Verwendung von Metallen gemäß den Ansprüchen 7 und 8. Hiermit ist ein so einwandfreier elektrischer Berührungskontakt zwischen den Drähten des Mantels und der Seele gegeben, wobei aber die Verschieblichkeit der Seele zum Mantel erhalten bleibt Beeinträchtigungen des Lotvorganges oder Verfärbungen sind nicht zu befürchten.

Es hat sich gezeigt, daß eine Breite der Berührungsstellen gemäß Anspruch 10 zum einen erreichbar und zum andereren für den Halt der Drähte des Außenmantels aneinander genügend ist

Verfahren zur Herstellung einer solchen Litze sind in den Ansprüchen 11 bis 13 näher beschrieben. Nach diesen Verfahren kann automatisch gearbeitet werden. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

F i g. 1 bis 5 im Querschnitt verschiedene Litzen,
Fig.6 und 7 jeweils schematisch und in der Seitenansicht Verfahren bzw. zugehörige Anordnungen zur Herstellung der Litzen.

Grundsätzlich gilt, daß die bei einem der Ausführungsbeispiele beschriebenen oder dargestellten Merkmale sinngemäß auch bei einem der anderen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein können. Ferner wird darauf hingewiesen, daß aus Gründen der klaren zeichnerischen Darstellung die Dicke der Umhüllungen in Relation zum Durchmesser der Drähte zu groß dargestellt ist Beispielsweise Abmessungen von Litzen sind weiter unten angegeben.

In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2 sind Litzen bestehend aus sieben Innendrähten 1, welche die Seele bilden, und zwölf den Mantel bildenden Außendrähten 2 dargestellt Die Ausführungsbeispiele der F i g. 3 bis 5 zeigen Litzen mit nur einem Innendraht 1 und sechs Außendrähten 2.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind weder die Innen- noch die Außendrähte mit einer Umhüllung versehen. Die allgemein mit 3 bezeichnete Litze ist gemäß der schematischen Darstellung in F i g. 7 nach dem Verdrillen ihrer Drähte in einer Vorrichtung 4 durch ein Schmelz- oder Tauchbad 5 hindurchgeführt worden, so daß sich an den Berührungsstellen 6 der Außendrähte und in den außen gelegenen Zwickeln 7 dieser Drähte das flüssige Material des Tauch- oder Schmelzbades S festsetzt und die Außendrähte 2 zu einem zusammenhängenden Mantel verbindet Das Haftmaterial kann entweder noch einen Außenmantel 8 bilden, der in F i g. 1 nur strichpunktiert angedeutet ist Durch eine Abstreifvorrichtung 9 (siehe F i g. 7) kann aber dafür gesorgt werden, daß ein solcher Außenmantel 8 sich nicht bildet Die fertige Litze wird bei 10 aufgewickelt Das Material des Bades 5 kann entweder ein Metall oder ein nichtmetallischer Werkstoff, wie ein Kunststoff sein.

Das Ausführungsbeispiel der Fig.2 zeigt eine Variante, bei der die Innendrähte 1 keine Umhüllung und die Außendrähte 2 jeweils eine Umhüllung U aufweisen. Die Umhüllungen 11 haften an ihren Berührungsstellen 12 aneinander.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei der ein Innendraht 1 mit einer Umhüllung 13 versehen ist, während die Außendrähte 2 keine Umhüllung aufweisen. Die Außendrähte 2 sind durch Zwickel 7 und zusätzliche Haftungen an den Verbindungsstellen 6 zu dem bereits erläuterten Mantel verbunden, und zwar analog dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1. Zwischen den Außendrähten 2 und dem Innendraht 1 besteht zwar eine Berührung und im Falle der Verwendung metallischer Umhüllung 13 auch elektrischer Berührungskontakt, jedoch keine Haftverbindung, was auch für alle übrigen Ausführungsbeispiele zutrifft. Die Umhüllung 13 des Innendrahtes 1 (bzw. entsprechende Umhüllungen von mehreren Innendrähten) dient bzw. dienen also als Schutzumhüllung gegen eine Haftverbindung mit dem Material der Außendrähte 2, bzw. deren Haftmaterialien.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.4 sind sowohl der Innendraht 1 mit einer Umhüllung 13, als auch die Außendrähte 2 mit Umhüllungen U versehen. Die Verbindungs- oder Haftstellen zwischen den Umhüllungen der Außendrähte sind wiederum mit 12 beziffert Die zwischen den Außendrähten 2 an deren Innenseite befindlichen Innenzwickel 14 sind hier und auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen frei von Verbindungsoder Haftmaterial. F i g. 5 zeigt eine Anordnung gemäß Fig.4, wobei aber zusätzlich zu den Umhüllungen 11 der Außendrähte 2 auch noch deren Außenzwickel 7 mit

• Verbindungs- oder Haftmaterial gefüllt sind. Durch eine solche Füllung der Außenzwickel wird zwar die Flexibilität der Litze etwas verringert, jedoch erhält man eine größere Haftfähigkeit der Außendrähte aneinander. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn s die Litze mit einer etwas stärkeren Isolierung umgeben ist, die bei ihrem Abisolieren unter Umständen zu einem Aufschrauben« der Außendrähte führt. Dies wird durch eine entsprechend große Haftung aufgrund stark ausgebildeter Außenzwickel verhindert ι ο

An Hand der Beschreibung der F i g. 1 und 7 ist bereits das Aufbringen des die Zwickel füllenden Materials erläutert worden. Dies gilt gleichermaßen für die übrigen Varianten, bei denen ebenfalls derart in die Außenzwickel Haftmaterial eingebracht wird. Ein is metallischer Werkstoff, z. B. eine Zinnlegierung (siehe auch die weiter unten stehenden Erläuterungen), wird in einem Schmelzbad, dagegen ein nichtmetallischer Werkstoff, wie ein Kunststoff oder Lack, in einem Tauchbad aufgetragen. Die Viskosität und Temperatur des Bades, sowie die Verweildauer der Litze im Bad werden so gewählt, daß zwar die Außenzwickel und gegebenenfalls noch die Berührungsstellen zwischen den Außendrähten mit diesem Material gefüllt und dadurch aneinander gehaftet oder geklebt werden, daß aber andererseits kein Material oder nur unwesentliche Materialreste durch die Berührungsstellen hindurch nach innen gelangen.

Im übrigen gilt, daß die Außendrähte 2 bzw. sofern vorhanden ihre Umhüllungen 11 und die Füllung der Außenzwickel aus einem Material mit einem relativ niedrigem Sinter- oder Schmelzpunkt bestehen, während der mittlere Draht 1 bzw. die mittleren Drähte 1 aus einem Material bestehen, bzw. Umhüllungen) 13 aufweisen, deren Sinter- oder Schmelzpunkt so viel höher liegt als der der Außendrähte 2 bzw. deren Umhüllungen 11 und Zwickelfüllungen, daß bei Erwärmung der Litze im Bad 5 (Fig.7) bzw. in einem Sinterofen 15 (Fig.6) sich zwar die Außendrähte zu einem Mantel verbinden, nicht aber eine Haftung zwischen Außendrähten und Innendrähten (bzw. Innendraht) eintritt Dabei ist ferner auf die Auswahl von Materialien zu achten, die bei den angewandten Temperaturen keine Verbindung (z. B. Verlötung) miteinander eingehen. In der vorstehend erwähnten Fig.6 bezeichnet 4 wiederum die Vorrichtung zum Verdrillen der Einzeldrähte, 3 die Litze beim Transport gemäß Pfeil 16, 15 den entsprechend erhitzten Sinterofen und 10 die Aufwickelrolle.

Das Metall des Schmelzbades oder das Metall so metallischer Umhüllungen kann beispielsweise aus reinem Zinn oder reinem Blei oder auch Legierungen aus Zinn und Blei bestehen. Auch wären Legierungen aus Zinn mit anderen Metallen, wie Cadmium oder Wismut möglich. Die Außendrähte und die mit einer Umhüllung versehenen Innendrähte werden in der Regel aus Kupfer bestehen. Dabei können die metallischen Umhüllungen der Innendrähte z. B. aus Nickel oder Chrom sein. Auch wäre ein Innendraht bzw. Innendrähte denkbar, der bzw. die aus einem Metall wie Nickel oder Chrom hergestellt sind und damit keine gesonderte Umhüllung benötigen. Anstelle einer Umhüllung der Außen- oder Innendrähte aus einem Metall könnten auch, wie bereits erwähnt, Umhüllungen aus einem nichtmetallischen Werkstoff vorgesehen sein. In jedem Fall sind die o.g. Bedingungen hinsichtlich Schmelz- oder Sintertemperatur und des Nichteingehens von Verbindungen mit dem Material der Innenoder Außendrähte bzw. deren Umhüllungen zu beachten.

Das Aneinanderhaften der Umhüllungen kann, wie erwähnt, entweder mit dem Hindurchführen durch das Bad (Fig.7) oder durch den Sinterofen 15 (Fig.6) erfolgen. In jedem Fall ist die Temperatur des Bades bzw. des Sinterofens und die Durchlaufzeit der Litze so einzustellen, daß die an den Außendrähten entstehende Temperatur das Haften der Außendrähte aneinander bewirkt, daß die Außendrähte über die Schmelzstellen ihrer Umhüllungen also einen zusammenhängenden Mantel bilden, wobei aber aufgrund der gewählten Temperatur und Verweilzeit kein Haften oder Versintern der Umhüllungen der Außendrähte mit den Mitteldrähten (oder dem Mitteldraht) bzw. deren Umhüllungen eintritt, die Verschieblichkeit der Seele zum Mantel also gewahrt ist

Die vorgenannten Möglichkeiten der Verfahrensweise und der verwendeten Materialien gelten sinngemäß für sämtliche Varianten gemäß der F i g. 1 — 5.

Nachstehend sind beispielsweise einige Maßangaben von Drähten bzw. Litzen angegeben: Haben die Drähte 1, 2 einen Durchmesser von 0,16 mm, so genügt eine Dicke der Umhüllungen 13 der Innendrähte von 1 μπη, und zwar unabhängig vom Drahtdurchmesser, während die Dicke der Umhüllung 11 der Außendrähte 2 bei dem angegebenen Durchmesser 3—5 μΐη beträgt Damit ist die Breite der verschmolzenen oder versinterten Stellen 12 etwa 0,04 mm. Die Breite der Berührungsstellen 12 kann sich zum Durchmesser der Außendrähte etwa wie 1 :4, oder bei einem relativ stark mit Material gefüllten Außenzwickel bis zu 1 :2 verhalten.

Ein Haften der Außendrähte aneinander kann auch dadurch erfolgen, daß man von außen her einen Lack aufsprüht, der in der Spitze der Zwickel, d. h. am Beginn der Berührungsstellen die Außendrähte miteinander verklebt Auch hierbei ist die Konsistenz des Lackes und die Stärke des Auftrages so zu wählen, daß kein Lack ins innere zwischen Außendrähte und Seele dringt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprache:

1. Aus mehreren Einzeldrähten bestehende Litze für die Leitung elektrischer Ströme, wobei eine mittlere Seele aus einem oder mehreren Drähten, und mehrere diese umgebende, einen Mantel bildende Außendrähte vorgesehen sind und wobei ferner durch ein Haftmittel ein Auseinanderspreizen der einzelnen Drähte eines abgeschnittenen und abisolierten Litzenendes verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Außendrähte (2) des Mantels aneinander haften, während der Draht oder die Drähte (1) der Seele relativ zu dem von den Außendrähten gebildeten Mantel gleitbar ist, bzw. sind.

2. Litze nach Anspruch 1, bei der eine als Haftmittel wirkende Drahtumhüllung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Haftung, der den Mantel bildenden Außendrähte (2) aneinander, die Umhüllungen (11) dieser Drähte (1) dienen, die durch Erwärmung an ihren Berührungsstellen (6) verschmolzen oder versintert sind.

3. Litze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle oder zusätzlich zu den Umhüllungen (U) in die Außenzwickel (7) der Außendrähte (2) und in deren Berührungsstellen (6,12) ein Haftmittel eingebracht ist

4. Litze nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht oder die Drähte (1) der Seele keine Umhüllung aufweisen.

5. Litze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht bzw. die Drähte (1) der Seele aus einem Material bestehen, das aufgrund seiner Materialeigenschaften und seiner entsprechend hoch liegenden Schmelz- oder Sintertemperatur beim Erhitzen der Außendrähte (2) oder deren Umhüllungen (U) auf deren entsprechend niedriger liegenden Schmelz- oder Sintertemperatur und auch aufgrund der Materialeigenschaften der Außendrähte (2) bzw. deren Umhüllungen (11) damit keine haftende oder klebende Verbindung eingehen.

6. Litze nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht oder die Drähte (1) der Seele eine Umhüllung (13) aus einem Material aufweisen, das analog Anspruch 5 mit dem Material der Außendrähte (2) bzw. deren Umhüllungen (11) bei Erhitzung auf deren Schmelz- oder Sintertemperatur keine haftende oder klebende Verbindung eingeht

7. Litze nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Außendrähte (2) bzw. deren Umhüllungen (11) Metalle einer relativ niedrigen Schmelz- oder Sintertemperatur und für den Draht bzw. die Drähte (1) der Seele bzw. die zugehörige Umhüllung oder Umhüllungen (13) Metalle mit einer demgegenüber entsprechend höheren Schmelz- oder Sintertemperatur vorgesehen sind.

8. Litze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich- «, net, daß für die Außendrähte (2) bzw. deren Umhüllungen (11) Zinn oder eine Zinnlegierung und für das Material bzw. die Umhüllungen (13) des Innendrahtes oder der Innendrähte (1) Nickel oder Chrom vorgesehen ist. g5

9. Litze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—6, gekennzeichnet durch Überzüge (11, 13) aus Kunststoffen oder Lacken entsprechender Schmelz- oder Sintertemperaturen und Hafteigenschaften.

10. Litze nach einem der Ansprüche 1 —9, dadurch gekennzeichnet daß die Breite der Berührungsstellen (12) sich zum Durchmesser der Außendrähte (2) verhält wie etwa 1 :4 bis!: 2.

11. Verfahren zur Herstellung einer Litze nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendrähte (2) und der Innendraht bzw. die Innendrähte (1) gegebenenfalls mit der jeweiligen Umhüllung (11,13) versehen werden, daß anschließend die Außendrähte um den mittleren Draht bzw die mittleren Drähte in bekannter Weise verdrillt (4) werden und daß dann in einem Sinterofen (15) oder in einem Bad (5) eine Erhitzung der Litze auf eine Temperatur erfolgt die zwar ein Verschmelzen oder Versintern der Außendrähte (2) bzw. deren Umhüllungen (U), nicht aber ein Haften des hiervon gebildeten Mantels am mittleren Draht oder den mittleren Drähten (1) oder deren Umhüllungen bewirkt

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bad (S) ein Ausfüllen der Außenzwickel (7) zwischen den Außendrähten und gegebenenfalls auch deren Berührungsstellen (6) mit Haftmaterial erfolgt

13. Verfahren zur Herstellung einer Litze nach einem der Ansprüche 1 — 10, dadurch gekennzeichnet daß von außen ein Lack in die Außenzwickel (7) und in die Berührungsstellen (6) zwischen den Außendrähten (2) gesprüht wird.