NL8104484A - Een uit meerdere enkelvoudige draden bestaande dradenbundel en de werkwijze voor het vervaardigen hiervan. - Google Patents

Description

i t * -1- 22158/Vk/mv

Korte aanduiding: gen uit meerdere enkelvoudige draden bestaande dradenbundel en de werkwijze voor het vervaardigen hiervan.

De uitvinding heeft betrekking op een uit meerdere enkelvoudige 5 draden bestaande dradenbundel voor het geleiden van electrische stroom, waarbij een in het midden gelegen kern bestaande uit .een of meerdere draden en meerdere, deze kern omgevende, een mantel vormende, buitendraden zijn aangebracht en waarbij verder door een kleefmiddel een' uiteenspreiden van de afzonderlijke draden van een afgesneden en afgescheiden uiteinde 10 van de bundel Wordt verhinderd. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke dradenbundel.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een dradenbundel waarbij een als hechtmiddel werkende draadomhulling is aangebracht.

Uit het Duitse Offenlegungsschrift 2517132 is het bekend dat een 15 de kern vormende middelste draad door een laag is omgeven waaraan de buitenste draden kleven die de mantel vormen. Deze laag kan zijn vervaardigd uit een thermoplstisch materiaal. Een soortgelijke rangschikking is beschreven in het Duitse Offenlegungsschrift 2526626. Volgens deze laatste octrooiaanvrage is de middelste draad omgeven door een laag die 20 uit een soldeermetaal of uit een plaiische kunststof bestaat en die als hechtmiddel dient. Hierentegen is bij de beide boven beschreven rangschikkingen geen hechting aanwezig tussen de buitendraden. Het is een nadeel dat bij een dergelijk gevormde bundel bij de toepassing het soldeermetaal relatief stijf wordt bij het wikkelen, hetgeen betekent dat dit me-25 taal niet flexibel genoeg is. Indien hierentegen een kunststof of een thermoplastisch materiaal wordt gebruikt voor de verbinding tussen de middelste draad en de buitendraden, dan ontstaan bij het solderen beschadigingen van de soldeerverbinding en/of ongewesnte verkleuringen.

Bij het gebruik van soldeervrije verbindingen (aanslagtechniek) blijft de 30 laklaag als isolatiemiddel behouden, zodat het electrische contact tussen de buitendraden en de binnendraad respectievelijk de binnendraden nadeli-gerwijs niet kan worden bewerkstelligd.

Ter verhindering van het ongewenste uit elkaar spreiden van de draden is het verder uit het Duitse Offenlegungsschrift 2528726 bekend de 35gezamenlijke draden van de bundel te weten de binnendraad en de buitendraden door een op de bundel en vooral in de tussenruimten tussen de draden Ingébracht en dit door uitharden met elkaar klevend makend, bindmiddel aan 8104484 , * * * -2- 22158/Vk/mv elkaar te houden. Een vergelijkbare bewerking is aangegeven in het Duitse Offenlegungsschrift 2612652 waarbij op de binnendraad een mantel uit bij lage temperatuur uithardende kunststof of kleeflak is opgebracht waarin de buitendraden worden gedrukt. Hierdoor worden voor deze bekende bundels 5 in versterkte mate. de nadelen duidelijk van een relatief hoge eigen stijfheid, een benadeling van de werkwijze voor het uitvoeren van het solderen en van verkleuring.

De doelstelling volgens de uitvinding wordt hierentegen daarin gezien dat het nadelige uiteen spreiden van de draden van een afgesneden 10 en afgezonderd uiteinde van de bundel met een zodanige rangschikking wordt verhinderd waarbij de flexibiliteit van de bundel slechts zeer weinig wordt beïnvloed.

De oplossing van deze doelstelling ter verkrijging van een uit meer-. dere enkelvoudige draden bestaande dradenbundel zoals boven aangegeven 15 wordt hierdoor gekenmerkt dat alleen die buitendraden (2) aan elkaar hechten, terwijl de draad of de draden (1) van de kern relatief ten opzichte van door de buitendraden gevormde mantel verschuifbaar is of zijn. Omdat de kern van de bundel ten opzichte van de mantel verschuifbaar is en omdat verder de, de mantel vormende buitendraden slechts aan de raakpunten hier-20 van, eventueel nog aan de buitenwikkelingen, aan elkaar hechten, terwijl ten minste de tussen de draden aanwezige binnenste wig vrij is van materiaal, is de flexibiliteit en de wisselende buigvastheid van een bundel volgens de uitvinding slechts een onbelangrijke mate lager dan bij een bundel waarvan de draden niet aan elkaar hechten en beter als bij de bundels 25 volgens de boven bekende stand van de techniek. Niettemin zorgt echter de hechting tussen de buitendraden ervoor dat na het afscheiden van de bundel en het isoleren van het uiteinde van de bundel zich de draden daar niet volgens bepaalde vlakken uiteen spreiden. De kern kan uit een enkele of uit meerdere binnendraden zijn gevormd. Daaromheen zijn volgens een 30 cirkel die de mantel vormen de buitendraden gerangschikt.

De uitvinding is te bewerkstelligen volgens enkele varianten zoals hierna verder zal worden aangegeven en op diverse manieren te verwezenlijken. Het is hierbij van belang dat steeds het gebruik van materialen wordt bewerkstelligd die weliswaar een aan elkaar kleven van de buitendraden 35 bewerkstelligen, toch een hechting tussen de buitendraden en de binnendraad, respectievelijk de binnendraden verhinderen. Een aantal bundels volgens deze varianten van de uitvinding zijn bij het vervaardigen automatisch en tegen relatief lage kosten te vervaardigen. In samenhang hiermee wordt ge- 8104484 \ Λ * -3- 22158/Vk/mv wezen op de werkwijze zoals beschreven in de conclusies 11-13. Wanneer de bundel slechts geklemd wordt en niet gesoldeerd kan het hechtmiddel dat deze omhulling vormt uit een niet metaalhoudend materiaal bestaan. Dit kan ook worden gesteld wanneer een niet metallisch materiaal wordt toegepast, 5 dat het solderen niet nadelig beïnvloedden ook geen verkleuringen tot gevolg heeft.

Omdat dergelijke bundels echter meestal worden gesoldeerd verdient het aanbeveling om de meest bij voorkeur toegepaste en de in de praktijk het meest toegepaste rangschikking volgens de uitvinding toe te passen en 10 daarbij worden metalen gebruikt zoals aangegeven in de conclusies 7 en 8. Daarmee wordt een voortreffelijk electrisch contact bewerkstelligd tussen de draden van de mantel en de kern, waarbij echter de verschuifbaarheid van de kern ten opzichte van de mantel behouden blijft. Nadelen bij de soldeerbewerking of verkleuringen zijn daarbij niet te vrezen.

15 Het is gebleken dat de plaatsen die met elkaar in contact komen voldoende zijn als wordt voldaan aan de voorwaarde zoals gesteld in de conclusie 10 en anderzijds voor een steunplaats van de draden van de buitenmantel aan elkaar voldoende is.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het 20 vervaardigen van een dergelijke bundel zoals aangegeven in de conclusies 11-13. Volgens deze werkwijzen kan men de bewerking automatisch uitvoeren.

Verder voordelen en kenmerken volgens de uitvinding worden hieronder nader toegelicht, welke toelichting ook betrekking heeft op de tekening waarin enkele uitvoeringsvormen zijn weergegeven waarbij: 25 Fig. 1-5 in dwarsdoorsnede enkele uitvoeringsvormen weergeven van de bundel volgens de uitvinding en

Fig. 6-7 schematisch in zijaanzicht de werkwijze weergegeven voor het vervaardigen van de bundels volgens de uitvinding.

In wezen geldt dat bij een van de uitvoeringsvoorbeelden beschreven 30 of vermelde kenmerken ook met goed resultaat kunnen worden toegepast bij de andere uitvoeringsvoorbeelden. Verder wordt er op gewezen dat vanwege de duidelijke weergave in de tekening de dikte van de omhulling ten opzichte van de diameter van de draad te groot is weergegeven. Voorbeelden van afmetingen van de bundels volgens de uitvinding zijn dan ook nader in 35 de tekst vermeld.

In de uitvoeringsvoorbeelden van de figuren 1 en 2 zijn bundels weergegeven bestaande uit zeven binnendraden 1 die de kern vormen en twaalf buitendraden 2 die de mantel vormen. De voorbeelden die zijn weer- 8104484 t > * % - ï .

-4- 22158/Vk/mv gegeven in de figuren 3-5 hebben betrekking op bundels met slechts een binnendraad 1 en zes buitendraden 2. Het zal dan ook duidelijk zijn dat het principe volgens de uitvinding niet is beperkt tot een bepaald aantal binnen- of buitendraden.· 5 In het voorbeeld zoals weergegeven in fig. 1 zijn de binnendraden evenmin als de buitendraden van een omhulling voorzien. De in zijn algemeenheid met 3 aangegeven bundel wordt vervaardigd volgens een schema zoals weergegeven in fig. 7 na het twisten van de draden in apparaat 4 door een smelt- of dompelbad 5 worden geleid zodat bij de contactplaatsen 10 6 van de buitendraden en de aan de buitenkant gelegen wiggen 7 van de draden het vloeibare materiaal van het dompel-» of smeltbad 5 hechten en de buitendraden 2 tot een samenhangeride mantel verbindt. Het hechtma-teriaal kan nog een buitenmantel 8 vormen, zoals in fig.1 met een stippellijn is aangegeven. Door een afwrijforgaan 9 (zie fig. 7) kan men er echter 15 voor zorgdragen dat een dergelijke buitenmantel 8 niet wordt gevormd. De nu vervaardigde bundel wordt bij 10 opgewikkeld. Het materiaal van het bad 5 kan een metaal zijn of een niet-metallische stof zoals een kunststof In fig. 2 is een variant weergegeven volgens de uitvinding waarbij de binnendraden 1 geen omhulling en de buitendraden 2 telkens een omhul-20 ling 11 hebben. De omhullingen 11 hechten aan de contactplaatsen 12 aan elkaar.

Fig. 3 geeft een voorbeeld weer volgens de uitvinding waarbij de enkelvoudige binnendraad 1 is voorzien van een omhulling 13, terwijl de buitendraad 2 geen omhulling heeft. De buitendraden 2 zijn via wig 7 25 en de verdere hechtingen op de verbindingsplaatsen 6 met elkaar verbonden tot de boven beschreven mantel en wel analoog aan het voorbeeld zoals weergegeven in fig. 1. Tussen de buitendraden 2 en de. binnendraad 1 bestaat weltLswaar enig contact en wanneer een metallisch omhulsel 13 wordt toegepast ook een electrisch contact omdat de oppervlakken raken, maar er bestaat 30 geen klevende verbinding, hetgeen ook geldt voor alle andere uitvoeringsvormen. De omhulling 13 van de binnendraad 1 (respectievelijk de hiermee overeenkomende omhullingen van meerdere binnendraden) dient ook als beschermende omhulling tegen een klevende verbinding met het materiaal van de buitendraad 2^respectievelijke voor de hechtmaterialen.

35 3h het voorbeeld zoals weergegeven in fig. 4 zijn zowel de binnen draad 1 met een omhulsel 13 voorzien als ook de buitendraden 2 met omhulsel 11. De verbindingsplaatsen of hechtplaatsen tussen de omhullingen van de buitendraden zijn weer met 12 aangegeven. De tussen de buitendraden 2 8104484 « * i -5- 22158/Vk/mv aan de binnenzijde aanwezige binnewiggen 14 zijn hier en ook bij de andere uitvoeringsvormen vrij van verbindings- of hechtmateriaal. Fig. 5 toont een rangschikking die overeenkomst vertoont met die van fig. 4, waarbij echter bovendien bij omhulling 11 van de buitendraad 2 ook nog 5 de buitenwig 7 is gevuld met verbindings- of hechtmateriaal. Door een dergeli’jke vulling van de buitenwig wordt welliswaar: de flexibiliteit van de bundel iets verminderd, maar verkrijgt men ook een grotere hecht-baarheid van de buitendraden aan elkaar. Dit is vooral dan een voordeel wanneer de bundel met een iets sterkere isolering is omgeven die bij het 10 isoleren hiervan onder omstandigheden tot een ''opschroeven" van de buitendraad lijkt. Dit wordt door een daaraan aangepaste goede hechting op basis van een sterk uitgevoerde buitenwig verhinderd.

Op basis van de beschrijving die is gegeven met betrekking tot de figuren 1 en 7 is een toelichting gegeven voor het opbrengen van het 15 materiaal dat de wig vult. Dit geldt in dezelfde mate voor de andere va? rianten volgens de 'uitvinding, waarbij een dergelijke buitenwig wordt gevuld met hechtmateriaal. Een metallisch materiaal, bijvoorbeeld een tin-legering (en verder de hieronder staande toelichtingen) wordt in een smeltbad gebracht, terwijl een niet“Metallische werkstof zoals een kunst-20 stof of lak, wordt opgebracht via een dompelbad. De viscositeit en temperatuur van het bad evenals de verblijftijd van de bundel in het bad worden zodanig gekozen dat hoewel de buitenwig en eventueel de contactplaatsen tussen de buitendraden met dit materiaal worden gevuld en daardoor aan elkaar worden gehecht of gekleefd,doch waarbij anderzijds geen materiaal 25 of slechts een zeer kleine hoeveelheid restmateriaal kan binnendringen via de contactplaatsen. Verder geldt dat de buitendraden 2 de eventueel aanwezige omhulling 11 en de vulling van de buitenwig een materiaal betreffen met een relatief laag sinter- of smeltpunt, terwijl de middelde draad 1 respectievelijk de middelste draden 1 zijn vervaardigd uit een 30 materiaal, respectievelijk een omhulling 13 hebben, waarvan het sinter-of smeltpunt zoveel hoger ligt dan van de buitendraad 2 respectievelijk van de omhulling 11 en de vulling van de wig, zodat bij het verwarmen van de bundel in bad 5 (zie fig. 7) respectievelijk in een sinteroven 15 (fig. 6) wel de buitendraden tot een mantel worden verbonden, toch geen 35 hechting wordt bewerkstelligd tussen de buitendraden en de binnendraden (respectievelijk binnendraad). Daarbij verdient het aanbeveling om verder bij de keuze van de materialen erop te letten dat bij de toegepaste temperatuur een verbinding (bijvoorbeeld soldering) optreedt. Bij de eerder 8104484

* V

-6- 22158/Vk/mv Λ , & genoemde fig. 6 is met 4 de inrichting weergegeven voor het twisten van de enkelvoudige draad, met 3 de draadbundels en de verwerkings-richting die is aangegeven met pijl 16, terwijl met 15 de sinteroven is aangegeven en met 10 de opwikkelrol.

5 Het metaal van het smeltbad of het metaal van de metallische omhulling kan bijvoorbeeld bestaan uit zuiver tin of zuiver lood of uit een legering van tin en lood. Ook kunnen legeringen uit tin met andere metalen zoals cadmium of bismuth worden toegepast. De buitendraden en de met een omhulling voorziene binnendraden zullen in het algemeen uit .10 koper bestaan. Daarbij kunnen de metallische.omhullingen van de binnendraden bijvoorbeeld uit nikkel of chroom zijn samengesteld. Ook kunnen de binnendraari respectievelijk de binnendraden zijn vervaardigd uit een metaal zoals nikkel of chroom waardoor geen afzonderlijke omhulling nodig is. In plaats van een omhulling van de buitendraden of binnendraden 15 uit een metaal is het ook mogelijk, zoals boven vermeld, een omhulling toe te passen uit een niët-metallisch materiaal. Het. is in elk geval nodig om met de bovenvermelde voorwaarden met betrekking tot de smelt- of sintertempe-ratuur en het niet aangaan van verbindingen met het materiaal van de binnen- en buitendraden respectievelijk de omhullingen hiervan rekening 20 te houden.

Het aan elkaar hechten van de omhullingen kan zoals boven vermeld, worden bewerkstelligd door de bundel te leiden door bad 5 (zie fig. 7) of door de sinteroven 15 (fig. 6). In elk geval is de temperatuur van het bad, respectievelijk van de sinteroven en de doorlooptijd van de bundel 25 zodanig instelbaar dat de aan de buitendraden optredende temperatuur het hechten van de buitendraden aan elkaar bewerkstelligt waarbij de buitendraden via de smeltplaatsen van de omhullingen dus een samenhangende mantel vormen, waarbij op basis van de gekozen temperatuur en verblijftijd geen hechting of versintering plaats heeft van de omhullingen van de bui-30 tendraden met de binnendraden (of met de binnendraad) respectievelijk met de omhullingen hiervan waardoor de verschuifbaarheid van de kern tenopzichte van de mantel verzekerd blijft.

De bovenvermelde mogelijkheden met betrèkking tot de toe te passen werkwijze en de toe te passen materialen gelden voor alle varianten volgens 35 de uitvinding, met name zoals aangegeven in de figuren 1-5.

Zonder dat de uitvinding hiertoe wordt beperkt worden nog enkele maten vermeld voor de draden, respectievelijk de bundels volgens de uitvinding. Indien de draden 1 en 2 bijvoorbeeld een diameter hebben van 8 1 0 4 4 3 4 » <£ · -7- 22158/Vk/mv f * 0,16 mm, dan is een dikte van de omhulling 13 van de binnendraad van 1 jum voldoende en wel onafhankelijk van de diameter van de draad, terwijl de dikte van de omhulling 11 van de buitendraad 2 bij de aangegeven diameter 3-5 ju m bedraagt. Daarmee is de breedte van de gesmolten 5 of versinterde plaats 12 ongeveer 0,04 De breedte van de contact- plaats 12 kan variëren van de diameter tot de buitendraad als ·1 : 4 of bij een relatief sterk met materiaal gevulde buitenwig verhouden 1:2.

Een hechting van de buitendraden aan elkaar kan ook hierdoor worden bewerkstelligd dat men van buitenaf een lak opsproeit die in het 10 uiteinde van de wig, dus bij het begin van de contactplaats de buitendraden met elkaar verbindt. Ook hierbij is de samenstelling van de lak en de sterkte van het opgebrachte materiaal zodanig te kiezen dat geen lak binnendringt in het binnenste van de bundel tussen de buitendraden en de kern.

15 -CONCLUSIES- 8104484

Claims (13)

1. Dradenbundel, bestaande uit meerdere enkelvoudige draden voor het geleiden van electrische stroom, waarbij een in het midden gelegen kern be- 5 staande uit een of meerdere draden en meerdere, deze kern omgevende, een man" tel vormende buitendraden zijn aangebracht en waarbij verder door een kleeftaiddel een uiteen spreiden van de afzonderlijke draden van een afgesneden en afgescheiden uiteinde van de bundel wordt verhinderd, met het ken·*· merk, dat alleen de buitendraden (2) aan elkaar hechten, terwijl de draad 10 of de draden (1) van de kern relatief ten opzichte van door de buitendraden gevormde mantel verschuifbaar is of zijn.

2. Bundel volgens conclusie 1, waarbij een als hechtmiddel werkzame draadomhulling is aangebracht, met het kenmerk, dat de hechting van de de mantel vormende buitendraden (2) aan elkaar dienen als omhullingen 15 van de draad, die door verwarmen aan de contactplaatsen (6) zijn versmolten of versinterd.

3. Bundel volgens conclusie 1-2, met het kenmerk, dat in plaats van of naast de omhullingen (11) volgens conclusie 2 een hechtmiddel is aangebracht in de buitenwig (7) tussen de buitendraden (2) en in de con- 20 tactplaatsen (6, 12).

4. Bundel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de draad of de draden (1) van de kern geen omhulling hebben.

5. Bundel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de draad respectievelijk de draden (1) van de kern bestaan uit een materiaal dat op ba- 25 sis van de materiaaleigenschappen en het daarmee samenhangende hoge smeltpunt of sintertemperatuur bij het verwarmen van de buitendraden (2) of van de onhullingen (11) op basis van het lager liggende smeltpunt of sintertemperatuur en ook op basis van de materiaaleigenschappen van de buitendraden (2) respectievelijk van de omhullingen (11) daarmee geen 30 hechtende of klevende verbinding c.aangaan.

6. Bundel volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de draad of de draden (1) van de kern een omhulling (13) hebben op basis van een materiaal dat analoog aan de voorwaarden vermeld in conclusie 5 met het materiaal van de buitendraden (2) respectievelijk van de omhullingen 35 (11) hiervan bij verwarmen of bij de smelt- of sintertemperatuur geen hechtende of klevende verbinding aangaat.

7. Bundel volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat voor de bui-tendraden (2) respectievelijk de omhullingen (11) een metaal met een 8104484 ,- f- ® -9- 22158/Vk/mv relatief laag smeltpunt of sintertemperatuur wordt toegepast en voor de draad (1) van de kern,respectievelijk voor de omhulling (13) hiervan een metaal met een relatief hoger smeltpunt of hogere sintertemperatuur.

8. Bundel volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat voor de buiten draden (2) respectievelijk de omhullingen (11) hiervan tin of een tin-legering wordt toegepast en voor het materiaal respectievelijk de omhulling (13) van de binnendraad of de binnendraden (1) nikkel of chroom is toegepast.

9. Bundel volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de deklaag (11, 13) uit kunststof of een lak is vervaardigd met een overeenkomstig smeltpunt of sintertemperatuur en hechteigenschappen.

10. Bundel volgens de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de breedte van de contactplaats (12) zich tot de diameter van de buitendraad (2) 15 verhoudt als 1 : 4 tot 1:2.

11. Werkwijze voor het vervaardigen van een bundel draden zoals aangegeven in conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de buitendraden (2) en de binnendraad respectievelijk de binnendraden (1) worden vervaardigd en eventueel worden voorzien van de respectieve omhullingen (11, 13), 20 dat aansluitend hierop een opozich bekende wringing of twisting (4) wordt bewerkstelligd van de buitendraden on de middelste draad respectievelijk de middelste draden en dat vervolgens in een sinteroven (15) of in een bad (5) een verwarming van de draden bundel plaats heeft tot een temperatuur die wel het smelten of versinteren bewerkstelligt vani de bui-25 tendraden (2) respectievelijk de omhullingen (11) hiervan doch niet een hechting bewerkstelligt van de hierdoor gevormde mantel met de middelste draad of de middelste draden (1) of de omhulling hiervan.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat in een bad (5) een opvullen van de buitenwig (7) plaats heeft tussen de buitendra- 30 den en eventueel ook van de contactplaatsen (6) met hechtmateriaal.

13. Werkwijze voor het vervaardigen van een dradenbundel zoals vermeld in conclusies 1-10, met het kenmerk, dat van buitenaf een lak wordt opgesproeid in de buitenwig (7) en in de contactplaatsen (6) tussen de buitendraden (2). Eindhoven, oktober 1981. 8104484