DE2232558A1

DE2232558A1 - CABLE FOR TRANSPORTING ELECTRICAL SIGNALS AND METHOD FOR MANUFACTURING THE CABLE

Info

Publication number: DE2232558A1
Application number: DE19722232558
Authority: DE
Inventors: Hellmut Bittkau; Walter Dr Hermann
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1972-07-03
Filing date: 1972-07-03
Publication date: 1974-01-17
Also published as: DE2232558B2

Description

Leitung zum Transport von elektrischen Signalen und Verfahren zur Herstellung der Leitung Zur Durchführung von Wegmessungen ist es bereits vorgeschlagen, eine Leitung aus zumindest zwei mit Abstand zueinander angeordneten, parallelen Leitern zum Transport von elektrischen Signalen zu verwenden, bei der die Leiter über ihre gesamte Länge durch eine leitende Folie untereinander leitend verbunden und zusammen mit dieser in einer Umhüllung eingebettet sind (Patentanmeldung P 21 39 618.9; int. Anm.Az. 7266). Die Leitfähigkeit dieser Quer-Verbindung ist dabei wesentlich geringer als die der Leiter. Es wird bei der Leitung eine starke Ohm'sche Querableitung erreicht, welche in Verbindung mit dem Längswiderstand der Leiter eine starke Dämpfung der Leitung ergibt.Line for the transport of electrical signals and methods for Manufacture of the line In order to carry out distance measurements, it has already been proposed that a line of at least two spaced apart, parallel Ladders to be used for the transport of electrical signals, in which the ladder Conductively connected to one another over their entire length by a conductive film and together with this in one Enclosure are embedded (patent application P 21 39 618.9; int. 7266). The conductivity of this cross connection is significantly less than that of the ladder. It becomes a strong one when it comes to leadership Ohmic transverse derivation achieved, which in connection with the series resistance of the Leads to a strong attenuation of the line.

Bei einer derartigen bedämpften Leitung nimmt die Amplitude eines von einer Sende-Einrichtung in die Leitung eingekoppelten Signals bereits auf einigen Zentimetern Leitungslänge meßbar ab, und zwar nach einem Exponentialgesetz mit negativem Exponenten. Die Amplitude des Signals kann also - innerhalb einer gewissen Reichweite - zur Messung des Abstandes zwischen jedem beliebigen Ort der Leitung und der Sende-Einrichtung verwendet werden. In Verbindung mit einer ein Signal definierter Amplitude aussendenden Sende-Einrichtung und einer Empfangs-Einrichtung definierter Empfindlichkeit ist demnach diese Leitung ein geeignetes Mittel zur Durchführung von Wegmessungen beispielsweise bei spurgebundenen Fahrzeugen von Verkehrs- und Transportsystemen.With such a damped line, the amplitude takes one signal coupled into the line by a transmitting device already on some Centimeters of line length can be measured according to an exponential law with negative Exponents. The amplitude of the signal can therefore - within a certain range - To measure the distance between any location on the line and the transmitting device be used. In connection with a sending out a signal of a defined amplitude Sending device and a receiving device of defined sensitivity is accordingly, this line is a suitable means for carrying out distance measurements, for example for track-bound vehicles of traffic and transport systems.

Es bereitet Jedoch bisher Schwierigkeiten, derartige Leitungen ohne Mängel herzustellen. Werden z.B. die Leiter - meist im Querschnitt rechteckförmige Kupferfolien von etwa 0,1 mm Dicke und einigen Millimetern Breite - in üblicher Weise lediglich auf der leitenden Folie ausgelegt und zusammen mit dieser zwischen zwei Kunststoffolien (als Umhüllung) eingewalzt, dann wird naturgemäß ausschließlich ein Kontakt zwischen den Leitern und der leitenden Folie aufgrund des von den Kunststoffolien ausgeübten Anpreßdruckes erreicht; eine haftende Verbindung ist nicht vorhanden. Dem gemäß lassen sich Unregelmäßigkeiten im Kontakt zwischen den Leitern und der leitenden Folie insbesondere infolge von nachlassendem Anpreßdruck (nach mehrfachem Durchfahren gröBerer Temperaturbereiche) nicht völlig ausschließen.However, it has been difficult to date, such lines without To produce defects. If, for example, the conductors - mostly rectangular in cross-section Copper foils about 0.1 mm thick and a few millimeters wide - in the usual way Way only laid out on the conductive foil and together with this between two plastic sheets (as a cover) rolled in, then naturally only a contact between the conductors and the conductive foil due to the plastic foils applied contact pressure reached; there is no adhesive connection. Accordingly, irregularities in the contact between the Ladders and the conductive foil in particular as a result of decreasing contact pressure (after repeatedly driving through larger temperature ranges).

Die Folge ist eine zeitliche und örtliche Inkonstanz der Dämpfung der Leitung.The consequence is a temporal and local inconsistency of the damping the line.

Aufgabe der Erfindung ist es, aufzuzeigen, wie sich bei einer Leitung aus zumindest zwei mit Abstand zueinander angeordneten, parallelen Leitern zum Transport von elektrischen Signalen die aufgezeigten Mängel in verhältnismäßig einfacher Weise und allenfalls nur geringen Mehrkosten verhindern lassen. Es ist weiter eine Aufgabe der Erfindung, ein zur Herstellung dieser Leitung geeignetes Verfahren aufzuzeigen.The object of the invention is to show how a line of at least two parallel ladders arranged at a distance from one another for transport of electrical signals the identified deficiencies in a relatively simple way and at most prevent only minor additional costs. It is still a task the invention to show a suitable method for producing this line.

Zur Lösung des ersten Aufgabenteils wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, da die Leiter über ihre gesamte Länge durch eine leitende Folie,unter Zwischenschaltung je eines elektrisch leitfähigen Zulegestoffes zwischen Leitern und Folie, untereinander verbunden und zusammen mit der Folie in einer Umhüllung eingebettet sind. Als Zulegestoff können Weichlote vorgesehen sein, durch welche auch dann ein -gegenüber einer in üblicher Weise hergestellten Leitung wesentlich verbesserter Kontakt zwischen Leitern und Folie erzielt wird, wenn der Kontakt zwischen dem betreffenden Weichlot und der Folie ausschließlich durch Anpreßdruck bewirkt wird. Denn beim Anpressen der Leiter an die z.B.To solve the first part of the task, it is proposed according to the invention that as the conductors are covered by a conductive foil over their entire length, with the interposition one electrically conductive additional material between conductors and foil, one below the other are connected and embedded together with the film in an envelope. As an additional material soft solders can be provided, through which a -compared to an in conventionally produced line significantly improved contact between conductors and foil is achieved when the contact between the relevant soft solder and the film is brought about exclusively by contact pressure. Because when pressing the Head to e.g.

aus einem Kunststoff-Vlies mit Kohle-Beschichtung bestehende Folie wird sich das Weichlot in die rauhe Oberfläche der Beschichtung einpressen, was eine wesentliche Vergrößerung der Berihrungsflache zwischen dem jeweiligen Leiter und der Folie zur Folge hat.Foil consisting of a plastic fleece with a carbon coating the soft solder will press itself into the rough surface of the coating, what a significant increase in the contact area between the respective conductor and the slide.

Bei einer Leitung mit einer Umhüllung aus thermoplastischem Kunststoff wird man zweckmäßig Weichlote mit einem Schmelzbereich wählen, welcher höchstens gleich dem thermoplastischen Bereich der Umhüllung ist, um bei der Einbettung der Leiter und der Folie in der Umhüllung das betreffende Weichlot ggf.In the case of a line with a sheath made of thermoplastic material it is advisable to choose soft solders with a melting range which is at most is the same as the thermoplastic area of the envelope in order to be able to use the embedding of the Conductor and the foil in the envelope, if necessary, apply the relevant soft solder.

verflüssigen zu können. Anstelle von Weichloten als Zulegestoff kann man auch elektrisch leitfähige Klebstoffe vorsehen, vorzugsweise Klebstoffe mit beigemengtem Graphit-Pulver.to be able to liquefy. Instead of soft solders as an additional material one also provide electrically conductive adhesives, preferably with adhesives added graphite powder.

Schließlich ist auch eine Verwendung von elektrisch leitfähigen, streichbaren Pulvern als Zulegestoff denkbar, z.B.Finally, there is also a use of electrically conductive, paintable Powders are conceivable as additives, e.g.

Graphitpulver, Metallpulver oder Suspensionen von solchen Pulvern. Ein derartiger Zulegestoff hält bei Bewegungen der Leiter einen gleichmäßigen elektrischen Kontakt derselben zur Folie aufrecht.Graphite powder, metal powder or suspensions of such powders. Such an additional material maintains a uniform electrical quality when the conductors move Contact the same to the foil upright.

Zur Lösung der das Verfahren betreffenden Aufgabe wird erfindungsgemän vorgeschlagen, daß zumindest die mit der Folie oder einer Beschichtung derselben zu verbindenden Flächen der Leiter mit dem Zulegestoff beschichtet werden, daß dann die Folie auf der Fügefläche eines Figeteils der zunachst aus zwei getrennten Fügeteilen bestehenden Umhüllung und danach die Leiter auf der Folie bzw. deren Beschichtung aufgebracht werden und daß schließlich beide Fügeteile vorzugsweise unter Anpreßdruck und Wärmezufuhr miteinander verschweine werden. Dieses Verfahren hat gegenüber dem in der Einleitung beschriebenen den wesentlichen Vorteil, daß je nach Wahl des Zulegestoffes zugleich mit dem Verschweißen der Fugeteile noch - infolge der beim Verschweißen dem betreffenden Zulegestoff zugefUhrten Wärme - eine unlösbare Verbindung zwischen den Leitern und der Folie erzielt werden kann. Zumindest werden nach dem Verschweißen der FUgeteile die Berührungsflächen zwischen den Leitern und der Folie wesentlich größer sein, als dies bei an eine rauhe Folie angeprenten Leitern mit glatten Kontaktflächen der Fall ist.In order to achieve the object relating to the process, the invention is suggested that at least the same with the film or a coating to be connected surfaces of the conductor are coated with the Zulegestoff that then the film on the joining surface of a figure part of the first of two separate parts to be joined existing envelope and then the conductor on the film or its coating are applied and that finally both parts to be joined, preferably under contact pressure and heat supply will merge with each other. This procedure has compared to the described in the introduction the essential advantage that depending on the choice of Zulegestoffes at the same time with the welding of the joint parts - as a result of the welding the heat supplied to the additive in question - an indissoluble connection between the conductors and the foil can be achieved. At least after welding of the joining parts, the contact surfaces between the conductors and the foil are essential be larger than in the case of conductors with smooth contact surfaces, which are pressed against a rough foil the case is.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail below.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt einer Leitung aus drei durch eine Folie leitend verbundenen elektrischen Leitern und Fig. 2 bis 4 Verfahrensschritte bei der Fertigung der Leitung gemäß Fig. 1, wobei diese bzw. Teile derselben- im Querschnitt und in einem größeren Maßstab dargestellt sind.The drawing shows in Fig. 1 in a perspective view Section of a line made up of three electrical lines that are conductively connected by a foil Ladders and FIGS. 2 to 4 process steps in the manufacture of the line according to FIG Fig. 1, these or parts thereof - in cross section and on a larger scale are shown.

Bei der Leitung nach Fig. 1 aus drei in einer Ebene angeordneten parallelen Leitern i mit rechteckförmigem Querschnitt (sog. Flachleitern aus Kupfer o. dgl.> haben die beiden äußeren zum mittleren Leiter denselben Abstand. Eine derartige symmetrische Leitung hat im Vergleich zu einer üblichen Doppel leitung mit zwei parallelen Leitern eine wesentlich höhere Störsicherheit gegenüber magnetischen Fremdfeldern. Die Leiter 1 sind zusammen mit einem sie über ihre gesamte Länge untereinander leitend verbindenden Kunststoff-Vlies 2, welches dazu eine dünne Kohle-Beschichtung 3 aufweist, in einer Umhüllung 4 aus einem thermoplastischen Kunststoff (z.B. Polyvinylchlorid) eingebettet. Die Leiter fähigkeit der Leiter 1 ist wesentlich größer als die des Vlieses 2. Die Leitung hat eine Ohm'sche Querableitung, die in Verbindung mit dem Längswiderstand der Leiter 1 eine entsprechende Dämpfung der Leitung ergibt. Wie bereits erwähnt, lassen sich mit einer derartigen Leitung unter Verwendung von Sende- und Empfangseinrichtungen beispielsweise Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Objekten messen.In the line according to FIG. 1, three parallel lines arranged in one plane Conductors i with a rectangular cross-section (so-called flat conductors made of copper or the like.> the two outer to the middle conductor have the same distance. Such a one symmetrical line has in comparison to a conventional double line with two parallel conductors have a significantly higher immunity to interference compared to magnetic ones Foreign fields. The conductors 1 are together with one of them over their entire length Conductively connecting plastic fleece 2, which for this purpose has a thin carbon coating 3, in an envelope 4 made of a thermoplastic material (e.g. polyvinyl chloride) embedded. The ladder ability of the ladder 1 is much greater than that of the Fleece 2. The line has an ohmic transverse derivation, which in connection with the Series resistance of the conductor 1 results in a corresponding attenuation of the line. As already mentioned, with such a line using transmission and receiving devices, for example, distances between successive ones Measure objects.

Wenn die Dämpfung der Leitung nach Fig. 1 (zeitlich und örtlich) konstant sein soll, dann mufl ein guter Kontakt zwischen den Leitern 1 und dem Vlies 2 gewährleistet sein.If the attenuation of the line according to FIG. 1 is constant (in terms of time and location) should be, then a good contact must be between conductors 1 and the fleece 2 can be guaranteed.

Zu diesem Zweck ist der Kontakt zwischen den Leitern 1 und dem Vlies 2 durch einen in Fig. 1 nicht dargestellten Zulegestoff 5 (Fig. 3 und 4) hergestellt. Es kann. sich dabei um einen elektrisch leitfähigen Klebstoff handeln, etwa um ein Epoxyd- oder Polyesterharz mit beigemengtem Metall- oder Graphit-Pulver. Auch Weichlote kommen als Zulegestoff in Betracht, insbesondere sog. Rose- oder Wood-Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt zwischen etwa 70 und 100 ° C; ein Stoffschluß zwischen den Leitern 1 und dem Vlies 2 bzw. dessen Beschichtung 3 ist dann jedoch naturgemäß nicht erreichbar. Schließlich ist bei Verwendung von streichbaren Metallpulvern als Zulegestoff auch ein guter (elektrischer) Kontakt zwischen den Leitern 1 und dem Vlies 2 gewährleistet.For this purpose there is contact between the conductors 1 and the fleece 2 produced by a not shown in Fig. 1 Zulegestoff 5 (Fig. 3 and 4). It can. be an electrically conductive adhesive, such as a Epoxy or polyester resin with added metal or graphite powder. Also soft solders come into consideration as admixtures, in particular so-called rose or wood metals low melting point between about 70 and 100 ° C; a bond between the Ladders 1 and the fleece 2 or its coating 3 is then natural not reachable. Finally, when using paintable metal powders as an additional material, good (electrical) contact between conductors 1 and the fleece 2 guaranteed.

Bei dieser Leitung erfolgt das Zusammenfigen der Leiter 1 mit dem Vlies 2 beim Einbetten derselben in der Umhüllung 4.In this line, the assembly of the conductor 1 takes place with the Fleece 2 when embedding the same in the envelope 4.

Diese besteht zuvor aus zwei bandförmigen FUgeteilen 6 etwa gleicher Abmessungen, von denen zunächst eines auf einer Arbeitsplatte 7 ausgelegt und auf dessen Fügefläche 8 dann des Vlies 2 aufgebracht wird (Fig. 2). Danach werden auf dem Vlies 2 die zuvor mit dem Zulegestoff 5 beschichteten Leiter 1 ausgelegt (Fig. 3). Schließlich werden nach dem Aufbringen des zweiten Fügeteils 6 die Leiter 1 und das Vlies 2 zwischen beiden Fügeteilen eingewalzt (Fig. 4), was unter Erwärmung der Fügeteile bis zum thermoplastischen Bereich des Kunststoffs geschieht. Zum Einwalzen dienen ggf.This previously consists of two band-shaped joining parts 6 approximately the same Dimensions, one of which is initially laid out on a countertop 7 and placed on the joining surface 8 of which is then applied to the fleece 2 (FIG. 2). After that, be on The conductor 1 previously coated with the additional fabric 5 is laid out on the fleece 2 (Fig. 3). Finally, after the second joining part 6 has been applied, the conductors 1 and the fleece 2 is rolled between the two parts to be joined (FIG. 4), which is caused by heating the parts to be joined up to the thermoplastic area of the plastic happens. For rolling in serve if necessary

von einem Portal längs der Arbeitsplatte 7 bewegte Druckrollen 9, von denen in Fig. 4 lediglich eine dargestellt ist.pressure rollers 9 moved by a portal along the worktop 7, only one of which is shown in FIG.

Die Erwärmung der Fügeteile 6 kann in üblicher Weise mittels Heißluft geschehen.The parts to be joined 6 can be heated in the usual way by means of hot air happen.

Im thermoplastischen Bereich verschweißen die Fügeteile 6 zu einer festen Umhüllung 4 der Leiter 1 und des Vlieses 2.In the thermoplastic area, the parts to be joined 6 weld to one another solid covering 4 of the conductor 1 and the fleece 2.

Der dabei gleichfalls erwärmte Zulegestoff 5 wird entweder -im Falle eines Weichlotes - zumindest teigig und sich unter der Wirkung des von der Druckrolle 9 ausgeübten Anpreßdruckes in die rauhe Beschichtung 3 des Vlieses 2 einpressen oder - im Falle eines Klebstoffes - verflüssigt in das Gefüge der Beschichtung eindringen. Bei Verwendung eines Weichlotes bestehen also nach dem Erkalten der Umhüllung 4 Berührungsflächen zwischen den Leitern 1 und dem Vlies 2, welche der rauhen Oberfläche der Beschichtung 3 angepaßt sind; auch mit einem elektrisch leitfähigen, streichbaren Pulver als Zulegestoff wird Ähnliches erreicht. Bei Verwendung eines Klebstoffes haften nach dem Erkalten der Umhüllung 4 die Leiter 1 fest an dem Vlies 2.The fabric 5, which is also heated, is either -in the case a soft solder - at least doughy and under the action of the pressure roller 9 press the applied pressure into the rough coating 3 of the fleece 2 or - in the case of an adhesive - penetrate the structure of the coating in liquid form. If a soft solder is used, there are 4 after the casing has cooled down Contact surfaces between the conductors 1 and the fleece 2, which is the rough surface the coating 3 are adapted; also with an electrically conductive, paintable one Powder as an additive is achieved in a similar way. When using an adhesive After the covering 4 has cooled down, the conductors 1 adhere firmly to the fleece 2.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

Patent claims 1. Line made up of at least two spaced apart arranged, parallel conductors for the transport of electrical signals, thereby g e k e n n n z e i c h -n e t that the ladder (1) through its entire length a conductive film, with an electrically conductive additional material in between (5) between conductors (1) and foil (e.g. fleece 2), connected to each other and together are embedded with the film in an envelope (4).

2. Line according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by soft solders as an additive (5).

3. Line according to claims 1 and 2 using a casing made of thermoplastic material, noting that the The melting range of the soft solders is at most equal to the thermoplastic range of the Sheath (4) is.

4. Line according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by electrical conductive adhesives as additional material (5).

5. Line according to claim 4, g e k e n n z e i c h n e t by adhesives with added graphite powder.

6. Line according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t by electrical conductive, paintable powder as additive.

7. Process for establishing the line according to responses 1 to 5, due to the fact that at least those with the film (fleece 2) or a coating (3) of the same surfaces to be connected to each conductor (1) the additional material (5) are coated so that the film on the joining surface (8) a joining part (6) of the envelope initially consisting of two separate joining parts (4) and then the conductors are applied to the film or its coating and that finally both parts to be joined, preferably under contact pressure and heat supply are welded together.

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