DE1002429B

DE1002429B - Movable cable with wire mesh reinforcement

Info

Publication number: DE1002429B
Application number: DEL19554A
Authority: DE
Inventors: Fritz Paasche
Original assignee: Land und Seekabelwerke AG
Current assignee: Land und Seekabelwerke AG
Priority date: 1954-08-05
Filing date: 1954-08-05
Publication date: 1957-02-14

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bewegliche Leitungen sind häufig starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Insbesondere trifft dies auf Leitungen zu, die im Bergbau, z. B. zum Anschluß ortsveränderlicher Maschinen, Verwendung finden. Eine derartige Leitung ist nicht nur starken Zug- und Torsionskräften, sondern zuweilen auch Quetschungen und Kerbeinwirkungen unterworfen. Man hat daher bewegliche Leitungen als Schutz gegen von außen einwirkende Kräfte mit einer Beflechtung aus Draht versehen, welche die Leitungsseele, die eine oder mehrere isolierte Adern enthalten kann, konzentrisch umgibt, wobei die Flechtstränge aus mehreren aneinanderliegenden, parallel geführten Drähten bestehen. Für die Beflechtung wurden bisher Drähte bis zu einer Festigkeit von 50 kg/mm² und einem Durchmesser bis 0,5 mm verwendet. Ein derartiges Geflecht genügt aber nicht für besonders starke Beanspruchungen, wie sie z. B. im Bergbau auftreten, wenn spitze Steine oder Teile von Schießdrähten bei Sprengungen fortgeschleudert werden und auf die Leitung treffen oder beim Zerkleinern der Kohle mit Preßluftmeißeln auf eine darunterliegende Leitung eingewirkt wird oder wuchtig geführte Axthiebe die Leitung treffen. Ausführungsformen, bei denen die Widerstandskraft gegen besonders starke Beanspruchungen durch Beflechtung mit mehreren parallel geführten Drähten entsprechend höherer Festigkeit erzielt wird, sind bisher nicht bekanntgeworden. Offenbar ist der Hauptgrund hierfür darin zu sehen, daß man der Überzeugung war, ein solches Geflecht würde wegen der unvermeidbar größeren Härte derartiger Drähte die Biegsamkeit der Leitung zu sehr herabsetzen. Zu dieser Ansicht mag die Tatsache beigetragen haben, daß schon Geflechte mit den gebräuchlichen Drähten bei starker und häufiger Biegungsbeanspruchung nur unbefriedigende Resultate ergaben, weil an den Kreuzungsstellen des Geflechts einzelne Drähte brachen.Moving lines are often exposed to high mechanical loads. In particular, this applies to lines used in mining, e.g. B. to connect portable machines, use. Such a line is not only subject to strong tensile and torsional forces, but sometimes also crushing and notch effects. Movable lines have therefore been provided with a braiding of wire as protection against external forces, which concentrically surrounds the line core, which can contain one or more insulated wires, the braided strands consisting of several adjacent, parallel wires. Up to now, wires up to a strength of 50 kg / mm ² and a diameter of up to 0.5 mm have been used for the braiding. However, such a mesh is not sufficient for particularly heavy loads, such as those that occur, for. B. occur in mining, when sharp stones or parts of shooting wires are thrown away during blasting and hit the line or when crushing the coal with compressed air chisels is acted on an underlying line or powerful ax blows hit the line. Embodiments in which the resistance against particularly strong stresses is achieved by braiding with several parallel wires correspondingly higher strength have not yet become known. Apparently the main reason for this is to be seen in the belief that such a braid would reduce the flexibility of the line too much because of the inevitably greater hardness of such wires. This view may have been due to the fact that braids with the usual wires gave only unsatisfactory results when subjected to strong and frequent bending stress, because individual wires broke at the points of intersection of the braid.

Man versuchte daher, derartig hohen Beanspruchungen dadurch gerecht zu werden, daß man Drähte mit der vorgenannten Festigkeit von etwa 50 kg/mm² zu Litzen zusammenseilte und die Leitung mit einem Geflecht aus diesen Litzen umgab, wobei die Flechtstränge jeweils aus einem Litzenseil bestanden. Derartige Geflechte bedingten aber eine unverhältnismäßig hohe Gewichts- und Durchmesserzunähme der Leitung, und das Geflecht wies wegen der Dicke der Litzen große Abstandslücken auf.Attempts were therefore made to cope with such high stresses by roping wires with the aforementioned strength of about 50 kg / mm ² to form strands and surrounding the line with a braid of these strands, the braided strands each consisting of a stranded rope. Such braids, however, caused a disproportionately high increase in weight and diameter of the cable, and the braid had large gaps between them because of the thickness of the strands.

In der Annahme, daß ein wirklich ausreichender Schutz nicht möglich sei, ohne die Biegefähigkeit der Leitung in unzulässiger Weise zu beeinträchtigen, ist man gerade bei den am stärksten beanspruchten Leitungen, nämlich den Schrämleitungen im Bergbau unter Tage, in der Regel dazu übergegangen, sie ohneOn the assumption that a really adequate protection would not be possible without the flexibility of the Impairing the line in an inadmissible way is what happens with the most heavily used lines, namely the cutting pipes in underground mining, usually switched to them without

Bewegliche Leitung mit Bewehrung
aus DrahtgeflechtMovable pipe with reinforcement
made of wire mesh

Anmelder:
Land- und SeekabelwerkeApplicant:
Land and submarine cable works

Aktiengesellschaft,
Köln-Nippes, Niehler Str. 94-120Corporation,
Cologne-Nippes, Niehler Str. 94-120

Fritz Paasche, Köln-Weidenpesch,
ist als Erfinder genannt wordenFritz Paasche, Cologne-Weidenpesch,
has been named as the inventor

Schutzgeflecht anzufertigen und für den Außenmantel aus Gummi nur eine besonders widerstandsfähige Qualität zu wählen. Man nimmt hierbei, ähnlich wie bei der oben geschilderten Verwendung dünner Geflechte, im Interesse der Erhaltung einer guten Biegsamkeit in Kauf, daß mechanische Beschädigungen entstehen können, und versucht, deren Auswirkung dadurch weitgehend zu mildern, daß man in der Leitung Schutz- und Überwachungsleiter vorsieht, die im Zusammenhang mit einer Schutzeinrichtung eine Ausschaltung der Leitung bewirken, bevor es zufolge der Beschädigung zu Kurzschlüssen und damit zur vollständigen Zerstörung der Leitung und Gefährdung von Menschen kommen kann.To make protective braid and only a particularly resistant one for the outer rubber jacket Choose quality. In this case, similar to the use described above, thinner is used Braids, in the interest of maintaining a good flexibility in purchase, that mechanical damage and tries to mitigate their effects to a large extent by being on the line Provides protective and monitoring conductors which, in connection with a protective device, have a Disconnection of the line before it leads to short circuits and thus to the damage complete destruction of the line and endangerment of people.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich entgegen der herrschenden Ansicht auch mit Drähten sehr hoher Festigkeit Geflechte von guter Biegsamkeit erzielen lassen, die nun auch den vorgenannten starken Beanspruchungen, besonders Axthieben, standhalten.The invention is based on the knowledge that, contrary to the prevailing view, even with wires Very high strength braids of good flexibility can be achieved, which are now also the aforementioned strong Withstand stress, especially ax blows.

Es wird daher ein Geflecht verwendet, bsi dem die einzelnen Drähte erfindungsgemäß eine Zugfestigkeit von mindestens 150 kg/mm² Festigkeit aufweisen.A braid is therefore used in which, according to the invention, the individual wires have a tensile strength of at least 150 kg / mm ² strength.

Die bisher nicht erkannte Ursache für die wider Erwarten gute Biegungsfähigkeit einer mit derartigem Draht beflochtenen Leitung sei nachstehend an Hand der Abb. 1 bis 3 erläutert.The previously unrecognized cause for the unexpectedly good flexibility of one with such Wire braided line is explained below with reference to Figs. 1 to 3.

Abb. 1 zeigt in Aufsicht ein von einer Leitung in eine Ebene abgewickeltes Geflecht. Die Abb. 2 und 3 stellen einen Schnitt durch die Linie A-B in Abb. 1 dar, und zwar gibt Abb. 2 den Drahtverlauf bei weichen Drähten wieder, während Abb. 3 den Drahtverlauf bei harten Drähten zeigt. Die Zone des Übergangs von der Ober- zur Unterlage ist in allen Abbildungen mit 1, dlie Zone der Überdeckung derFig. 1 shows a plan view of a mesh unwound from a line in a plane. Figs. 2 and 3 show a section through the line AB in Fig. 1, namely Fig. 2 shows the wire course for soft wires, while Fig. 3 shows the wire course for hard wires. The zone of transition from the top to the bottom is in all figures with 1, the zone of the covering of the

609770/297609770/297

Geflechtsgänge mit 2 bezeichnet. Zur Verdeutlichung sind in Abb. 2 und 3 nur die Randdrähte des Geflechts dargestellt.Denoted by 2 weave ducts. For the sake of clarity, only the edge wires of the braid are shown in Figs. 2 and 3 shown.

Ein weicher Draht gibt gemäß Abb. 2 dem beim Flechten ausgeübten Zug weitgehend nach. Dadurch werden diese Drähte, wenn sie von der Oberlage in die Unterlage wechseln, scharf abgebogen; im übrigen aber liegen die einander bedeckenden Geflechtsgänge flach aufeinander. Bei Zug-, Biegungs- oder Torsionsund ausreichende Widerstandskraft gegen mechanische Einflüsse in sich vereinigt.According to Fig. 2, a soft wire largely yields to the tension exerted during braiding. Through this are these wires, when they change from the top layer to the bottom, bent sharply; Furthermore but the interwoven ducts that cover each other lie flat on top of each other. For tensile, flexural or torsional loads sufficient resistance to mechanical influences combined.

Zweckmäßig werden die verseilten Adern der beweglichen Leitung in bekannter Weise mit einem gemeinsamen Innenmantel versehen und die Leitung vulkanisiert. Dann wird in an sich bekannter Weise das Geflecht in Gummi gebettet, indem über dem Innenmantel eine Schicht unvulkanisierten Gummis vorgesehen, darauf das Drahtgeflecht gelegt und dar-The stranded cores of the movable line are expediently connected in a known manner to a common one Provided inner jacket and vulcanized the line. Then it is done in a manner known per se the braid is embedded in rubber by placing a layer of unvulcanized rubber over the inner jacket provided, the wire mesh is placed on it and

beanspruchungen verändert sich der Abstand der Ge- io um ein abriebfester Außenmantel aus Gummi angeflechtsgänge voneinander. Der Ausgleich dieser Ver- bracht wird. Schließlich wird das Ganze nochmals änderungen geschieht dann bei weichen Drähten übar- vulkanisiert. Hierdurch wird erreicht, daß das Gewiegend in den Abbiegezonen 1, indem die Drähte flecht einerseits auf der Leitung nicht rutschen kann, hier mehr oder weniger stark in die Senkrechte ge- weil es in Gummi eingebettet ist, andererseits aber drückt oder in die Horizontale gezogen werden. Ein 15 zufolge der Elastizität des Gummis genügend arbeiten an sich erwünschtes In- oder Auseinandergleiten der kann. Der Außenmantel schützt das Geflecht gleich-Geflechtsgänge ist durch die starke Abbiegung der zeitig vor Korrosion und gibt der Leitung eine glatte Drähte an den Übergangsstellen im weiten Maße ver- Oberfläche. Es besteht auch die Möglichkeit, die hindert. Die erwähnte starke Beanspruchung der Einzelleiter mit einem Drahtgeflecht nach der ErDrähte führt weiterhin leicht zu Drahtbrüchen an 20 findung zu versehen.The distance between the areas around an abrasion-resistant outer jacket made of braided rubber changes under stress from each other. Compensation for this is spent. Eventually the whole thing becomes all over again Changes then occur with soft wires, vulcanized to the bar. This ensures that the weighing in the turning zones 1, in that the braided wires cannot slip on the cable on the one hand, here more or less strongly in the vertical because it is embedded in rubber, but on the other hand pushes or pulled horizontally. A 15 will work enough according to the elasticity of the rubber Sliding into or apart which is desirable in itself, which can. The outer sheath protects the braid with the same braid threads is due to the strong bending of the early from corrosion and gives the line a smooth Wires at the transition points to a large extent surface. There is also the option of the hinders. The aforementioned heavy stress on the individual conductors with a wire mesh after the earth wires furthermore easily leads to wire breaks at 20 finding.

den Übergangsstellen. Vorteilhaft ist es, in bekannter Weise das Geflechtthe crossing points. It is advantageous to use the braid in a known manner

Diese Nachteile machen sich bei harten Drähten ge- zu erden, damit spitze, leitende Gegenstände, welche maß Abb. 3 nicht bemerkbar. Zufolge ihrer Federkraft gegebenenfalls zwischen den Drähten eindringen und werden diese Drähte in den Übergangszonen nämlich eine elektrische Verbindung mit dem Hauptleiter nicht knickartig abgebogen, sondern nehmen Wellen- 25 bilden, automatisch geerdet werden. Die Geflechtsform an. Die Verschiebung der Geflechtsgänge zu- lücken können dann, um stets eine einwandfreie folge Einwirkung von Zug-, Biegungs- oder Torsions- Erdung zu erreichen, zusätzlich mit leitendem Gummi kräften geschieht nun nicht mehr vorwiegend durch überbrückt werden. Für Leitungen, bei denen Ab-Änderung der Drahtwinkel in den Übergangszonen, schirmungen oder Überwachungsleiter vorgesehen sondern die wellenförmigen Drähte können ihre 30 sind, welche die Leiter einzeln oder gemeinsam umAmplitude verkleinern oder vergrößern, ohne daß schließen, kann das Geflecht an die Stelle dieserThese disadvantages apply to hard wires that need to be earthed, and thus pointed, conductive objects measured Fig. 3 not noticeable. As a result of their spring force possibly penetrate between the wires and In the transition zones, these wires establish an electrical connection with the main conductor do not bend in a kink, but take waves- 25 form, are automatically earthed. The braid shape on. The shifting of the interwoven ducts can then be interrupted in order to always have a perfect following the effect of tensile, bending or torsion earthing, additionally with conductive rubber forces are no longer primarily done by being bridged. For lines where from change The wire angle is provided in the transition zones, shields or monitoring conductors but the wavy wires can be their 30 which the conductors individually or collectively around the amplitude reduce or enlarge without closing, the braid can take the place of this

Schirme bzw. Überwachungsleiter treten.Step into umbrellas or supervision ladder.

Ein Geflecht aus Draht höherer spezifischer Festigkeit nach der Erfindung hat auch den Vorteil, daß es weniger rostanfällig ist als die üblichen dünneren Geflechte und eine bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt.A braid of wire of higher specific strength according to the invention also has the advantage that it is less susceptible to rust than the usual thinner braids and has better thermal conductivity.

Drahtknickungen zu befürchten sind, und die Abstandsänderung zwischen den Geflechtsgängen kommt dadurch zustande, daß sie übereinander hinweggleiten. Wire kinks are to be feared, and the change in distance between the braid corridors occurs caused by the fact that they slide over one another.

Der technische Fortschritt eines Geflechts nach der Erfindung gegenüber den bekannten Geflechten mit Drähten bis zu 50 kg/mm² Festigkeit besteht neben der schon erwähnten Erhöhung der Zug-, Biegungs-The technical progress of a braid according to the invention compared to the known braids with wires up to 50 kg / mm ² strength consists in addition to the already mentioned increase in tensile, bending

In Verbindung mit der Verwendung von schwer entflammbarem Gummi vergrößert die letztgenannteIn conjunction with the use of flame retardant rubber, the latter magnifies

Eigenschaft die Sicherheit in schlagwettergefährdeten und Torsionsfestigkeit darin, daß es auch gegen 40 Betrieben.Property the security in fire-weather endangered and torsional strength in the fact that it is also against 40 operations.

radial wirkende Kräfte äußerst widerstandsfähig ist. Die Abb. 4 und 5 zeigen in Aufriß und Grundrißradial forces are extremely resistant. Figs. 4 and 5 show in elevation and plan

Versuche haben z. B. gezeigt, daß ein Geflecht aus als Beispiel eine bewegliche Gummileitung unter Ver-Drähten von 0,7 mm Durchmesser und 220 kg/mm² wendung eines erfindungsgemäßen Geflechts, ohne daß Festigkeit, das eine Leitung von 37 mm Durchmesser sich die Erfindung auf den dargestellten Aufbau beumgab·, ausreichenden Schutz gegen die härteste Be- 45 schränken soll. Im Aufriß sind die einzelnen Schich-Attempts have z. B. shown that a braid from as an example a movable rubber cable under Ver-Wires of 0.7 mm diameter and 220 kg / mm ² using a braid according to the invention, without the strength that a line of 37 mm diameter is the invention on The structure shown is intended to provide adequate protection against the toughest restrictions. In the elevation are the individual layers

anspruchung durch Axthiebe bot. Damit ist erwiesen, daß derartige Geflechte auch gegen die übrigen starken mechanischen Beanspruchungen im Bergbau einen genügenden Schutz bilden werden.exposure to ax blows bot. This proves that such braids are also strong against the other mechanical stresses in mining will provide sufficient protection.

ten der Leitung stufenförmig abgesetzt, um den Aufbau besser erkennen zu lassen.the line in steps to make the structure easier to see.

Die Leitung besteht aus drei Hauptleitern 3, die mit Gummi 4 isoliert sind, und einem ebenfalls mitThe line consists of three main conductors 3, which are insulated with rubber 4, and one also with

Trotzdem ist, wie die Verwendung als Schräm- 50 Gummi isolierten Schutzleiter 5. Der Schutzleiter leitung bewiesen hat, entgegen dem bisher bestehen- enthält zwei isolierte Steueradern 6. Die drei isolierten Hauptadern sind mit je einer leitfähigen Umhüllung aus Gummi 7 umgeben. Alle vier Adern sindNevertheless, like the use as a Schräm 50 rubber insulated protective conductor 5. The protective conductor line has proven, contrary to the existing one- contains two insulated control cores 6. The three insulated The main cores are each surrounded by a conductive sheath made of rubber 7. All four veins are

den Vorurteil die Biegungsfähigkeit einer derartigen Leitung vollständig ausreichend.the prejudice the flexibility of such a line is completely sufficient.

Die Verhältnisse liegen bei Leitungen mit den bis-The conditions are for lines with the previous

um einen leitenden Kern 8 verseilt, der einen Kupferstranded around a conductive core 8, which is a copper

her bekannten Geflechten und solchen nach der Er- 55 leiter 9 zur Erhöhung des Längsleitwertes enthält.known braids and those according to the expander 9 to increase the longitudinal conductance.

findung insofern verschieden, als bei stärkerer Quetsch- und Kerbeinwirkung im ersten Fall mit einem Nachgeben des Geflechts gerechnet und nur die Verteilung der Kraft auf eine größere Fläche erwartet wird, während das Geflecht nach der Erfindung sich als besonders widerstandsfähiges Rohr um die Leitung legt und die gesamte Kraft in sich auffängt, ohne daß überhaupt eine Übertragung der Kraft auf die Leitung erfolgt.Finding different, as with stronger crushing and notching effects in the first case expected yielding of the braid and only expected the force to be distributed over a larger area is, while the braid according to the invention as a particularly resistant tube around the Leadership establishes and absorbs the entire force within itself, without any transmission of the force at all the line takes place.

Die Biegungsfähigkeit einer solchen Leitung ist dann auch ausschließlich von der Biegungsfähigkeit des Geflechts bestimmt. Es wurde entgegen einem seit langer Zeit bestehenden Vorurteil durch die Erfindung überhaupt erst eine Leitung, z. B. eine Schrämleitung, geschaffen, die genügend BiegsamkeitThe bendability of such a line is then exclusively dependent on the bendability of the braid. It was contrary to a long-standing prejudice with the invention at all a line, z. B. a Schrämleitung created that has enough flexibility

Um die verseilten Adern ist ein isolierender Innenmantel 10 gepreßt. Darauf folgt eine Gummischicht 11, das Drahtgeflecht 12 und ein abriebfester Außenmantel aus Gummi 13.An insulating inner sheath 10 is pressed around the stranded wires. This is followed by a layer of rubber 11, the wire mesh 12 and an abrasion-resistant outer jacket made of rubber 13.

Claims

PATEN TA N S P H Γ: C H E:

1. Movable line made of rubber or rubber-like material with a braid of wire, which concentrically surrounds the cable core, with the braided strands consisting of several adjacent, parallel wires exist, characterized in that the individual wires

have a tensile strength of at least 150 kg / mm ² .

2. Movable line according to claim 1, characterized in that the braid between two rubber layers vulcanized only after application of the braid is embedded.

3. Movable line according to claim 1 or 2, characterized in that the braid is grounded is.

4. Movable line according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Braid also serves as a shield or monitoring conductor.

Considered publications:
German Patent No. 703,406;
U.S. Patent No. 1,603,875.

1 sheet of drawings