DE1765602B1 - Abriebfeste elektrische Leitung mit glatter Oberflaeche - Google Patents

Description

• Ein vorgeformtes Formstück gemäß Fig. 1 besteht aus pulverförmigen Materialien, die zusammengepreßt als einheitlicher fester Körper gehandhabt werden können. Das Formstück 1 besteht aus drei konzentrischen Lagen 2, 3 und 4. Die rohrartige Öffnung 5 liegt koaxial. F i g. 2 zeigt die Sinterzonen 6 und 7 zwischen den Lagen 3 und 4 bzw. 3 und 2.
• In Fig. 3 ist der Leiter 8 von einer isolierenden Lage9, einer abriebfesten Lage 10 und einer Lage isolierenden Materials 11 umgeben. Da die Lagen bei 12 und 13 miteinander verschweißt sind, können Fasern und dergleichen zwischen den Lagen nicht auftreten. Die innere Lage 9 und die äußere Lage 11 bestehen aus PTFE und Lage 10 besteht aus einer Mischung von 50 bis 90 Prozent PTFE und entsprechend 50 bis 10 Prozent Aluminiumoxyd. Es wurde gefunden, daß die Teilchengröße z. B des Aluminiumoxyds auf die Mischungseigenschaften großen Einfluß hat. Bei Aluminiumoxyd ist eine Teilchengröße von 200 bis 50 Körnern pro 25,4 mm erwünscht.
• Optimale Eigenschaften ergaben sich bei 120 Körnern. Besonders gute Eigenschaften hat eine Leitung, deren innere und äußere Lage 9 bzw. 11 aus PTFE und deren mittlere Lage 10 aus 75 Prozent PTFE gemischt mit 25 Prozent Aluminiumoxyd besteht. Es können aber auch andere abriebfeste Füllstoffe, wie z. B. Mineralien, Glas, Faser aus Glas und anderen Stoffen verwendet werden. Auch hierbei hat sich das Mischungsverhältnis von PTFE mit 50 bis 90 Prozent und z. B. Glasteilchen oder Glasfasern mit 50 bis 10 Prozent bewährt. Im Bereich dieser Mischungsverhältnisse treten auch in der Spritzmaschine bei der Verarbeitung keine der eingangs erwähnten störenden Erscheinungen auf. Die Berührungsflächen 12 und 13 zwischen den Lagen unterscheiden sich nicht voneinander, da beide durch Diffusionsvorgänge bei der Herstellung der Vorform und dem Auspressen bestimmt sind.
• Eine derart beschaffene Vorform der Isolierung wird derart auf den Leiter aufgebracht, daß sie über den Hohldorn gezogen wind, durch den in der Strangpresse der Leiter hindurchläuft. Die Vorform wird mit Öl oder einem anderen geeigneten organischen Lösungsmittel durchtränkt, so daß die pulverförmigen oder körnigen, die Vorform bildenden Teilchen aneinanderkleben und wegen der dadurch hervorgerufenen besseren Fließeigenschaft der erforderliche Preßdruck, der an der Stelle größter Flußeinschnürung noch zwischen etwa 7 und 70 at liegt, verhältnismäßig klein gehalten werden kann.
• Nachdem die Hülle auf den Leiter gepreßt ist, läuft die Ader zum Zwecke der Sinterung durch einen Ofen mit etwa 400 ° C, je nach Stoffart und Durchlaufgeschwindigkeit, wobei Öl oder Lösungsmittel aus der Mischung bzw. den Lagen ausgetrieben werden.
• Eine derartige isolierte Leitung hat etwa die doppelte Abriebfestigkeit gegenüber einer lediglich mit PTFE isolierten Leitung. Wenn bei der Herstellung eine 91 cm lange Form mit einem Durchmesser von 6,3 cm verwendet wird und die fertige Vorform der PTFE-Isolierung auf 35,5 cm Länge gepreßt ist, so kann aus dieser Vorform eine 180 bis 215 m lange Drahtisolierung von 1,63 mm Durchmesser ausgepreßt werden. Derartige Vorformen können aber auch in einer Strangpresse verarbeitet werden, deren Hohldorn drei solcher Vorformen aufnehmen kann.
• Bei einer Drei-Lagen-Vorform werden die Lagen in der gleichen Anordnung zueinander gehalten, die sie als Hülle auf dem Leiter haben sollen. Wenn durch die Wärmeeinwirkung im Ofen das Isoliermaterial sintert. so schmelzen die Zwischenräume an den Berührungsflächen der Lagen, und Störungen durch körnige oder faserige Einschlüsse werden vermieden.
• Auch werden die aus mehreren Lagen bestehenden fertiggestellten Vorformen an ihren Enden zusammengeschweißt, so daß eine homogene Isolierhülle entsteht.
• Schutz wird nur für eine isolierte elektrische Leitung im Rahmen der Ansprüche bewehrt

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Abriebfeste Polytetrafluoräthylenisolierte, kontinuierlich herstellbare elektrische Leitung mit glatter Oberfläche, dadurch gekennz e i chn e t, daß die Isolation aus drei den Leiter konzentrisch umgebenden und miteinander homogen verbundenen Lagen besteht, wobei die innere und die äußere Lage aus Polytetrafluoräthylen und die mittlere Lage aus mit abriebfestem anorganischem Füllstoff versetztem Poly tetrafluoräthylen besteht 2. Abriebfeste elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abriebfeste anorganische Füllstoff aus Aluminiumoxyd oder Glas besteht.

   3. Abriebfeste elektrische Leitung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Lage aus 75 Gewichtsprozent Polytetrafluoräthylen und 25 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd oder Glas besteht.

   Die Erfindung betrifft eine abriebfeste Polytetrafluoräthylenisolierte, kontinuierlich herstellbare elektrische Leitung mit glatter Oberfläche.

   Um eine gegen starken Abrieb widerstandsfeste Isolierung zu erzeugen,-ist es bekannt,'-zunächst eine isolierende und darüber eine zweite abriebfeste Schicht auf den Leiter aufzubringen, wie z. B. eine umgewickelte Asbestschnur, die mit Wasserglas bestrichen sein kann. Praktische Möglichkeiten, eine abriebfeste Schicht auf die isolierende Schicht der Ader oder Leitung, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, das hier kurz PTFE bezeichnet werden soll, mittels einer Schneckenpresse aufzuspritzen, sind bisher nicht bekanntgeworden. Es kommt dies daher, daß das abriebfeste Material beschädigt wird, wenn es sich mit dem isolierenden Material vermischt und dabei auch die - Strangpresse verschmutzt und verstopft. Wenn mehrere Schichten aus isolierendem sowie aus anorganischem Material übereinander angeordnet werden, so können zwischen den Schichten elektrisch und mechanisch nachteilige filz- oder dochtartige Einschlüsse zwischen den.

   Lagen auftreten und die Leitung unbrauchbar machen. Dies ist z. B. der Fall, wenn eine PTFE-Schicht mit einer Schicht, bestehend aus PTFE und einem anorganischen Füllstoff, wie z.B.

   Glasseidegeflecht, däs auch noch in PlFE im-' prägniert sein kann, bedeckt wird. Ferner neigen die in herkömmlicher Art abriebfest isolierten Drähte dazu, dick und schwer auszufallen, was aber besonders für ihre Anwendung in Geräten und Apparaten des Flugwesens von Nachteil ist. Eine abriebfeste isolierte Leitung ist aber gerade dort besonders erwünscht, wo sie um Ecken, Kanten, über rauhe Oberflächen geführt und dabei durch Erschütterungen auf diesen hin- und herbewegt wird.

   Es ist auch schon eine aus mehreren Lagen bestehende Isolierung für elektrische Leiter bekannt geworden (USA.-Patentschrift 2717 917), bei der keine der Lagen aus einem besonders abriebfesten Werk- stoff - besteht. Bei dieser bekannten, geschichteten Isolierung für Hochspannungskabel wird eine Vergleichmäßigung der in an sich bekannter Weise als Hyperbel verlaufenden' elektrischen Feldstärke} angestrebt. Diese Maßnahme wird bei dem bekannten Hochspannungskabel noch dadurch verstärkt, daß als Isolierstoffe wegen ihrer hohen Beständigung gegen Glimmentladungen Trifluoräthylen, Alkydharze und Silikone verwendet werden.

   Dieses bekannte Hochspannungskabel gibt jedoch keine Anregung, in welcher Weise eine nicht zu voluminös#, kontinuierlich herstellbare, abriebfeste Polytetrafluoräthylenisolierte elektrische Leitung mit glatter Oberfläche aufgebaut sein sollte.

   Auch das bekannte Verfahren (USA.-Patentschrift 2 752 637) zur Herstellung von aus Polytetrafluoräthylenpulver gesinterten, auch zylindrischen Körpern größerer Länge, in welchem zur Vermeidung von Sinterfehlern beim kontinuierlichen Sintern eine Mischung aus PTFE-Pulver und 35 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd vorgeschlagen ist, dem mit Bindemittel versetzten Polytetrafluoräthylenpulver eine geringe Menge (höchstens 5 Gewichtsprozent) Ruß zuzusetzen, vermag keine Anregung zur Lösung der anmeldungsgemäßen Aufgabe zu vermitteln.

   Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Aufbau einer isolierten und abriebfesten Leitung zu finden, bei dem die Isolierung aus einer isolierenden und abriebfesten, jedoch filz- oder dochtartige. Einschlüsse vermeidenden Schicht besteht. Gleichzeitig soll die Leitung aber" auch sehr zäh, leicht und äußerlich glatt sein, und es soll beim Umspritzen einer- Mischung von PTFE.. mit einem abriebfesten Füllmittel auch der Spritzvorgang durch das Verhalten der Mischung nicht gestört werden, sondern die gesamte Isolierung soll vielmehr eine homogene Struktur aufweisen. Schließlich sollte die Isolierung auch ohne Leiter vorgeformt hergestellt werden können, damit auf den Leiter später eine vorgeformte, ein- oder mehrlagrg ausgebildete Isolierung in einem Arbeitsgang aufgebracht werden kann.

   Diese Aufgabe wird erfirrdungsgemäß dadurch gelöst, daß die Isolation aus drei den Leiter konzentrisch umgebenden und miteinander homogen verbundenen Laten-' besteht;- -wobel- die innere und die äußere Lage aus Polytetrafluoräthylen und die mittlere Lage aus mit abriebfestem anorganischem Füllstoff versetztem Polytetrafluoräthylen bestehen.

   Eine solche Isolation erfüllt nicht nur die an sie gestellten elektrischen und mechanischen Forderungen in vorzüglichem Maße, sondern sie ist auch in einfacher Weise kontinuierlich herstellbar. Wird eine derartige Isolierhülle beim Spritzen durch einen Redukionsnippel oder ein Mundstück mit verengtem Durchla# gepre#t, so gelangt das Spritzwerkzeung mit der abriebfesten Lage nicht melh@ in Berührung, sondern lediglich mit d-erinrrerel ; ynd äußeren Lage der Isolierung, wobei diese auch eine glatte Oberfläche erhält.

   Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in räumlicher Darstellung eine vorgeformte Isolierung, F i g. 2 die Draufsicht auf die Endfläche einer vorgeformten Isolierung gemäß F i g. 1 und F i g. 3 räumlich die neue isolierte Leitung mit abgesetzter Isolierung.