DD283008B5

DD283008B5 - Low voltage cable and method for its manufacture

Info

Publication number: DD283008B5
Application number: DD32829489A
Authority: DD
Inventors: Roland Krannich; Bernd Gollmer; Anna-Maria Bartl; Rolf Arnold; Evelin Dehufnagl; Matthias Maegel
Original assignee: Hufnagel Evelin; Inst Tech Textilien Gmbh
Priority date: 1989-05-05
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 2003-08-07
Also published as: DD283008A5; DE4011258A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Kabel zum Einsatz im Niederspannungsbereich und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Das erfindungsgemäße Kabel ist überall dort einsetzbar, wo Anwendungsbeanspruchungen eine textile Umhüllung der elektrischen Leiter erfordert. Dabei kann es sich sowohl um mechanische als auch um thermische Beanspruchungen handeln. Besondere Einsatzgebiete sind die Verwendung als Thermoelement im Bereich elektrischer Maschinen oder als Sensorkabel zur Feuchteüberwachung.The invention relates to a cable for use in the low voltage range and a method for its production. The cable according to the invention can be used wherever application stresses require a textile covering of the electrical conductors. These can be both mechanical and thermal stresses. Special fields of application are the use as thermocouple in the area of electrical machines or as sensor cable for humidity monitoring.

Characteristic of the known state of the art

Entsprechend dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt, ein- oder mehradrige Kabel für unterschiedliche Spannungsebenen durch die Ummantelung elektrischer Leiter mit geeigneten Isoliermaterialien, beispielsweise anorganischen oder organischen Faserstoffen herzustellen. Je nach ihrem Querschnitt werden dabei Rund- oder Flachkabel unterschieden. Kabel mit textiler Umhüllung haben grundsätzlich gemeinsam, dass die elektrischen Leiter durch das Isoliermaterial umflochten, umklöppelt oder umwunden sind. In DD 241 970 ist beispielsweise ein schlauchförmiges dichtes Massivspiralgeflecht aus Polypropylenfäden für Fernmeldeleitungen beschrieben. DD 200 829 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen von Folienstoffen auf strangförmige Körper mit anschließender Umwindetechnik. Das Umflechten oder Umwinden der elektrischen Leiter im textlien Isoliermaterialien in Form von Fäden oder Bändern erfordert jedoch komplizierte Arbeitswege der Spulen, um die Leiter, die sich mit zunehmender Isolierdichte vervielfachen, wobei beispielsweise auch das Umhüllungsgut rotieren muss. Aus diesem Grunde lassen diese Ummantelungstechniken bisher keine kostengünstigen und hochproduktiven Verfahren für die Herstellung der Kabel zu. Darüber hinaus gestatten die bekannten Verfahren (z. B. Umflechten/Umwinden) nur jeweils eine abschnittsweise Ummantelung, wobei die in Längsrichtung entstehenden Überlappungsstellen die Flexibilität des Kabels beeinträchtigen können. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösungen besteht darin, dass in einem Arbeitsgang jeweils nur ein Leiter ummantelt werden kann. In DE 33 14 691 ist demgegenüber ein Flächenisolierstoff beschrieben, dessen Einsatz gute Voraussetzungen für eine hochproduktive Vorfertigung von Isoliermaterialien bieten könnte. Die Bekannten Verfahren zur Isolierung ermöglichen jedoch keine hochproduktive Weiterverarbeitung. Infolge der weichen Vliesstoffstruktur sind z. B. Schwierigkeiten bei einer rohrartigen Vorformung entsprechend DD 200 829 zu erwarten. Aus der DE 40 11 259 A1 ist ein Niederspannungskabel, bestehend aus elektrischen Leitern 2 und textiler Umhüllung 1 bekannt, bei dem die elektrischen Leiter 2 jeweils einzeln in die auf Grund der Falten des gefalteten Vliesstoffes gebettet sind, wobei die Überlappungsstelle 3 des gefalteten Streifens parallel zur Längsachse der elektrischen Leiter 1 verlaufen, aber die textile Umhüllung 1 nicht von einer weiteren Hülle aus textlien Fäden umgeben ist. Bei dem in DE 1 986 572 U beschriebenen Indikatorkabel zur Überwachung von Gräben gegen Wassereinbrüche sind die Leiter 1 mit einer perforierten Kunststoffumhüllung 2 versehen, wobei die Adern miteinander verseilt sind. Über den Adern ist als mechanischer Schutz ein Mantel 3 aufgebracht, der aus einem perforierten Kunststoff oder einem netzartigen Gewebeschlauch aus Kunststoff besteht.According to the prior art, a variety of methods are known to produce single or multi-core cables for different voltage levels by the sheathing of electrical conductors with suitable insulating materials, such as inorganic or organic fibers. Depending on their cross section, round or flat cables are distinguished. Cables with a textile covering generally have in common that the electrical conductors are braided, rebonded or wound around by the insulating material. In DD 241 970, for example, a tubular dense solid spiral of polypropylene filaments for telecommunications lines is described. DD 200 829 refers to a device for applying film substances to strand-like body with subsequent Umwindetechnik. However, the braiding or winding of electrical conductors in textlien insulating materials in the form of threads or tapes requires complicated travel of the coils to the conductors, which multiply with increasing insulation density, for example, the Umhüllungsgut must rotate. For this reason, these sheathing techniques have so far not allowed cost-effective and highly productive processes for the manufacture of the cables. Moreover, the known methods (eg braiding / wrapping) only permit a section-wise sheathing in each case, wherein the longitudinal overlapping points can impair the flexibility of the cable. Another disadvantage of these known solutions is that only one conductor can be sheathed in a single operation. In DE 33 14 691 a Flächenisolierstoff is described in contrast, the use of which could provide good conditions for a highly productive prefabrication of insulating materials. However, the known methods of isolation do not allow highly productive further processing. Due to the soft nonwoven structure z. B. difficulties in a tube-like preforming according to DD 200 829 expected. From DE 40 11 259 A1 a low-voltage cable consisting of electrical conductors 2 and textile sheath 1 is known in which the electrical conductors 2 are each embedded individually in the due to the folds of the folded nonwoven fabric, wherein the overlap point 3 of the folded strip in parallel extend to the longitudinal axis of the electrical conductor 1, but the textile sheath 1 is not surrounded by a further shell of textile threads. In the indicator cable described in DE 1 986 572 U for monitoring trenches against water ingress, the conductors 1 are provided with a perforated plastic sheath 2, the cores being stranded together. Over the wires, a jacket 3 is applied as a mechanical protection, which consists of a perforated plastic or a net-like fabric hose made of plastic.

-2-283 000-2-283,000

Object of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, ein kostengünstiges Kabel für den Niederspannungsbereich, das sowohl mechanisch als auch thermisch hoch beanspruchbar ist und sich durch eine mit textlien Materialien erzielte hohe Isolierdichte auszeichnet nach einem technisch einfachen und hochproduktiven Verfahren herzustellen.The invention has the goal of a low-cost cable for the low voltage range, which is both mechanically and thermally highly stressed and is characterized by a high achieved with textiles materials high insulation density to produce a technically simple and highly productive process.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Produktion des Niederspannungskabels mit Hilfe eines textlien Isoliermaterials zu realisieren, das in einem vorgelagerten hochproduktiven Produktionsprozess hergestellt wurde und geeignet ist, gleichzeitig mehrere elektrische Leiter mit einer beliebigen definierten Isolierdichte zu umhüllen. Das aus elektrischen Leitern und textiler Umhüllung bestehende Kabel ist so aufgebaut, dass erfindungsgemäß der oder die elektrischen Leiter jeweils einzeln auf den Grund der entstandenen Falten eines gefalteten streifenförmigen Textilgutes eingebettet sind. Die Stoß- bzw. Überlappungsstellen der gefalteten Streifen verlaufen parallel zur Längsachse der elektrischen Leiter als kraftschlüssiger Verbund. Das Kabel ist nach außen von einer straffen, grobmaschigen Hülle aus textlien Fäden umgeben. Die Herstellung des erfindungsgemäßen Kabels erfolgt mit Hilfe einer Ummantelungsmaschine, indem das flächenförmige Textilgut von einem stationär angeordneten Wickelkörper breitflächig abgezogen, über eine Falteinrichtung geleitet und im Bereich der entstandenen Falten die gewünschte Anzahl elektrischer Leiter über Führungsrohre zugeführt wird. Der vorgeformte Verbund wird anschließend durch eine trichterförmige Düse verdichtet, wobei die nach außen offenen Falten des Textilgutes entsprechend dem Radius des Düsenaustritts um den Umfang der Leiter gelegt werden. Unmittelbar am Düsenaustritt wird der Verbund mit einer an sich bekannten grobmaschigen Hülle aus textlien Fäden umgeben. Zur Herstellung eines einadrigen Kabels wird die streifenförmige Textilbahn durch die Falteinrichtung nur einmal längs ihrer Mittelachse geknickt und der Leiter gleichzeitig in auf den Grund der entstandenen Falte eingelegt. Für die Herstellung eines zweiadrigen Kabels erfolgt durch die Falteinrichtung eine S- oder Z-förmige Formgebung des Isoliermaterials und die Einbettung der Leiter jeweils einzeln auf den Grund der entstandenen Falten. Ist eine beliebig große Anzahl von Leitern erforderlich, wird das Textilgut harmonikaförmig gefaltet.The invention has for its object to realize the production of low-voltage cable using a textlien insulating material, which was prepared in an upstream highly productive production process and is suitable to envelop at the same time a plurality of electrical conductors with any defined insulation density. The existing electrical conductors and textile cover cable is constructed so that according to the invention, the one or more electrical conductors are each embedded individually on the bottom of the resulting folds of a folded strip-like textile material. The impact or overlapping points of the folded strips run parallel to the longitudinal axis of the electrical conductors as a non-positive bond. The cable is surrounded on the outside by a tight, coarse-meshed sleeve of textile threads. The cable according to the invention is produced with the aid of a sheathing machine in that the sheet-like textile material is drawn off over a wide area from a winding body arranged in a stationary position, passed over a folding device and the desired number of electrical conductors are supplied via guide tubes in the region of the resulting folds. The preformed composite is then compressed by a funnel-shaped nozzle, wherein the outwardly open folds of the textile material are placed around the circumference of the conductors according to the radius of the nozzle exit. Immediately at the nozzle exit, the composite is surrounded by a coarse-meshed sleeve of textile threads known per se. To produce a single-core cable, the strip-shaped textile web is folded by the folding device only once along its central axis and the conductor is simultaneously inserted into the bottom of the resulting fold. For the production of a two-wire cable by the folding device is an S- or Z-shaped shaping of the insulating material and the embedding of the ladder in each case individually to the bottom of the resulting wrinkles. If an arbitrarily large number of ladders is required, the textile product is folded in a harmonic shape.

Erfindungsgemäß kann das ein-, zwei- oder mehradrige Kabel von der Zuführung zur Verdichtungsdüse nochmals auf einen gemeinsamen Mittelbruch gefaltet werden. Es hat dann nur die halbe Breite und weist einen besonders dichten kraftschlüssigen Verbund auf.According to the invention, the single-, two- or multi-core cable can be folded again from the feed to the compression nozzle to a common center break. It then has only half the width and has a particularly dense non-positive bond.

Das erfindungsgemäße Kabel eignet sich insbesondere als Thermoelement im Bereich elektrischer Maschinen oder als Sensorkabel zur Feuchteüberwachung. Es ist kostengünstig und weist eine Flexibilität auf. Das Herstellungsverfahren gewährleistet einen hohen Vorfertigungsgrad und zeichnet sich durch geringen technischen und ökonomischen Aufwand aus.The cable according to the invention is particularly suitable as a thermocouple in the field of electrical machines or as a sensor cable for moisture monitoring. It is inexpensive and has flexibility. The manufacturing process ensures a high degree of prefabrication and is characterized by low technical and economic effort.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen, beispielsweise als Sensorkabel für die Feuchteüberwachung einsetzbaren Kabels inThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show the schematic structure of a cable according to the invention, which can be used, for example, as a sensor cable for moisture monitoring

Fig. 1: mit einem elektrischen Leiter Fig. 2: mit zwei elektrischen Leitern Fig. 3: mit mehreren elektrischen Leitern und Faltung auf halbe Breite.Fig. 1: with an electrical conductor Fig. 2: with two electrical conductors Fig. 3: with several electrical conductors and folding half the width.

Als isoliermaterial 2 ist im Beispiel Polyestervliesstoff, als Umhüllung 3 Polyamidseide und als elektrischer Leiter 1 verzinnter Kupferdraht eingesetzt..As insulating material 2 in the example polyester nonwoven fabric, used as a sheath 3 polyamide silk and as an electrical conductor 1 tinned copper wire.

Claims

claims:

1. low-voltage cable, consisting of electrical conductors and textile cover, characterized in that the or the electrical ^) conductor (1) each individually to the bottom of the resulting folds (4) of a folded strip-shaped textile material (2), preferably nonwoven fabric, are embedded , wherein the impact or overlapping of the folded strips parallel to the longitudinal axis of the electrical conductor as a frictional bond and the cable is surrounded to the outside by a tight, coarse-mesh casing of textile threads (3).

2. A method for producing a low-voltage cable according to claim 1, by covering electrical conductors in the textile material with the aid of a sheathing machine and a stationary arranged winding body, characterized in that the sheet-like broadly withdrawn from the Wikkelkörper, passed through a folding device, in the region of the resulting folds ( 4) the desired number of electrical conductors (1) supplied via guide tubes and the preformed composite is then compressed by a funnel-shaped nozzle, wherein the outwardly open fractures of the textile material are placed according to the radius of the nozzle outlet around the circumference of the conductor (1) and the Composite is surrounded immediately at the nozzle exit with a known coarse mesh casing (3) of textile threads.

3. The method according to claim (2), characterized in that for the production of a single-core cable, the strip-shaped textile material folded by the folding device once along its central axis and the conductor (1) at the same time in the region of the fold (4) is inserted.

4. The method according to claim 2, characterized in that for the production of a two-wire cable, the strip-shaped textile material (2) receives an S- or Z-shaped shape.

5. The method according to claim 2, characterized in that for producing a more than two-wire cable, the strip-shaped textile material (2) receives a harmonica-shaped convolution.