DE102006015878A1

DE102006015878A1 - Flexible elektrische Steuerleitung

Info

Publication number: DE102006015878A1
Application number: DE102006015878A
Authority: DE
Inventors: Walter Winkelbauer; Frank Müller; Heinz Willi Hamacher
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-04-06
Also published as: DE102006015878B4; KR101284285B1; KR20070100166A

Abstract

Es wird eine flexible elektrische Steuerleitung beschrieben, bei der auf ein Zentralelement eine oder mehrere Lagen von Steueradern aufgeseilt sind und die zumindest eine Lage von Steueradern von einem Außenmantel umgeben ist, wobei das Zentralelement (1) zumindest ein Aderpaar (1a, 1b) umfaßt und jede Ader (1a, 1b) des Aderpaares aus einem Kernelement (10) aus einem zugfesten Kunststoff, einer auf das Kernelement (10) ausgeseilten Lage aus metallischen Drähten (11) sowie einer die aufgeseilte Lage umhüllenden Schicht (12) aus einem kompressiblen Isolierwerkstoff besteht und die Adern (1a, 1b) des Aderpaares mit einer Schlaglänge von 20 bis 40 D miteinander verseilt sind, wobei D der Durchmesser des Aderpaares ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible elektrische Steuerleitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 0 178 249 B1 ist eine flexible elektrische Steuerleitung bekannt, bei der auf ein als Tragorgan ausgebildetes Kernelement mehrere Aderbündel aufgeseilt sind, bei der jedes Aderbündel aus einem Kernelement mit darauf aufgeseilten Adern besteht und bei der die aus dem Tragorgan und den Adern gebildete Seele mit einer Bespinnung und einem Kunststoffmantel umgeben ist. Einsatzgebiete für solche Leitungen sind Containerverladeeinrichtungen (Spreader-Leitung). Um die Führbarkeit der Leitung bei Einwirkung von Windkräften zu verbessern und damit den Einsatz einer solchen Leitung als Spreader-Leitung zu ermöglichen, besteht das als Tragorgan ausgebildete Kernelement aus einem Verband von umflochtenen Bleischnüren, auf den ein Geflecht aus zugfesten Kunststofffäden aufgebracht ist. Das Kernelement jedes Aderbündels besteht aus einer umflochtenen Bleischnur und in den äußeren Zwickelräumen der Seele sind ebenfalls umflochtene Bleischnüre angeordnet. Durch die umflochtenen Bleischnüre wird eine Erhöhung des Eigengewichtes bewirkt, ohne deren Strömungswiderstand in Querrichtung spürbar zu vergrößern oder deren Flexibilität zu verringern.
Aus der DE 33 36 616 ist eine trommelbare Steuerleitung, wie sie in Container-Verladeeinrichtungen eingesetzt werden, bekannt. Die Leitung wird beim Verfahren des Hebezeugs ständig auf und abgetrommelt oder über einen Trichter abgelegt und wieder aufgenommen. Die Leitung wird dabei über eine größere Höhe senkrecht frei durch die Luft geführt. Bei heftigen Winden kann es dabei zu starken Ausbiegungen der Leitung kommen, die den Bewegungsablauf der Leitung behindern. Zur Lösung der geschilderten Probleme wird bei einer trommelbaren Leitung mit in wenigstens zwei Verseillagen verseilten Verseilelementen, bei der die erste Verseillage um ein Tragorgan mit einem Stahlseil angeordnet ist, vorgeschlagen, daß in wenigstens einer Verseillage Verseilelemente vorgesehen sind, die aus einer umflochtenen Bleischnur, aus einer die Bleischnur umgebenden extrudierten Umhüllung auf Polyamid- oder Polyester-Basis und aus zwischen der Bleischnur und der Umhüllung längseinlaufend angeordneten Rovings auf Aramid-Basis bestehen. Die Rovings auf Aramid-Basis tragen sowohl zur Erhaltung der Flexibilität der Leitung als auch zur Erhaltung der erforderlichen Zugfestigkeit bei.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitung der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, mit welcher es möglich ist, eine in-situ-Messung der an der Leitung angreifenden Zugkräfte zu ermöglichen, und anhand der Meßwerte eine Regelung der Wickelgeschwindigkeit, mit welcher die Leitung auf eine Trommel während des Betriebs auf- und abgewickelt wird, herbeizuführen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteilen ergibt sich noch der Vorteil, daß höhere Wickelgeschwindigkeiten erreicht werden. Darüberhinaus wird auch eine Erhöhung der Standzeiten der Leitung sowie des gesamten Systems erreicht.
Die Erfindung soll anhand der in den 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.
Die 1 zeigt eine trommelbare Leitung, welche ein zentrales Element 1 aufweist, um welches eine erste Lage 2 von Verseilelementen 2a herumgeseilt ist. Um die erste Lage 2 ist eine weitere Lage 3 von Verseilelementen 3a herumgewickelt. Die aus dem zentralen Element 1 und den Lagen 2 und 3 bestehende Kabelseele ist von einem Mantel 4 umgeben.
Jedes Verseilelement 2a und 3a weist – wie an sich bekannt – einen nicht näher bezeichneten zentral angeordneten elektrischen Leiter, beispielsweise einen feindrähtigen Kupferleiter sowie eine nicht näher bezeichnete Isolierung z. B. auf der Basis Ethylen-Propylen-Kautschuk auf. Zwischen der Lage 2 und der Lage 3 befindet sich eine Trennschicht 5 aus einem Spinnvlies aus Polyethylentherephthalat. Die Schlaglänge der einzelnen Verseilelemente beträgt in etwa das 8-fache des Verseildurchmessers.
Über der Lage 3 ist noch zumindest eine Bandierung 6 ebenfalls aus Polyethylentherephthalat angeordnet. Bevorzugt werden jedoch zwei mit gegenläufiger Schlagrichtung aufgebrachte Bandierungen aus Polyethylentherephtalat aufgebracht.
Die Bandierung 6 ist von einem Innenmantel 7 aus einer extrudierten Gummimischung umhüllt, innerhalb dessen Wandung ein Geflecht 8 aus Polyesterfäden als Torsionsschutz vorgesehen ist.
Als Außenmantel 9 dient eine extrudierte Schicht, die ebenfalls aus einem Werkstoff auf der Basis von Gummi bzw. Kautschuk besteht.
Das zentrale Element 1 besteht aus einem Aderpaar 1a, 1b, welches gemeinsam mit zwei Zwickelausfüllungen 1c, 1d verseilt ist. Das so gebildete Verseilelement ist von einer Lage 1e aus Polyethylentherephthalat-Spinnvlies umgeben. Als äußere Umhüllung dient eine extrudierte Schicht 1f aus Kunststoffmaterial.
Die Spinnvliese dienen dazu, ein Gleiten der jeweils benachbarten Lagen bzw. Schichten gegeneinander zu ermöglichen.
Die in der 2 dargestellte Ader 1a bzw. 1b besteht aus einem Kern 10 aus einem zugfesten Kunststoff. Bevorzugt wird hierfür Aramid, das unter dem Handelsnamen Kevlar auf dem Markt erhältlich ist. Auf diesen Kern 10 ist eine Vielzahl von Drähten 11 aus Kupfer aufgeseilt. Die Kupferdrähte weisen bevorzugt einen Durchmesser von 0,2 bis 0,3 mm auf. Ihre Anzahl beträgt zwischen 20 und 60. Über der Lage aus Drähten 11 befindet sich eine Aderhülle 12, die aus einem kompressiblen, elastisch verformbaren Werkstoff besteht. Bevorzugt besteht die Aderhülle 12 aus einem Ethylen-Propylen-Kautschuk.
Die Schlaglänge der Adern 1a, 1b sowie der Zwickelausfüllungen 1c, 1d beträgt zwischen 20 bis 40 D, wobei D der Außendurchmesser des aus den Adern 1a, 1b sowie der Zwickelausfüllungen 1c, 1d bestehenden Verseilelements ist. Wesentlich ist noch, daß die Schicht 1f kompressibel ist.
Bei der beschriebenen Leitung dienen die Verseilelemente 2a und 3a der Steuerung der Arme des Spreaders.
Beim Herauf- und Herunterfahren des Spreaders ist die Leitung unterschiedlich großen Zugkräften ausgesetzt.
Ursächlich für diese Zugkräfte ist u. a. das Eigengewicht der Leitung, welche auf eine oberhalb des Spreaders befindliche Trommel auf- bzw. von dieser abgewickelt wird.
Durch die sich ständig ändernden an der Leitung angreifenden Zugkräfte verändert sich der Abstand der Leiter der Adern 1a und 1b. Wenn die Leiter stromdurchflossen sind, d. h. an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, ändert sich dann auch die Kapazität des Aderpaares 1a, 1b. Die Änderung der Kapazität wird gemessen und als Regelgröße für die Regelung der Wickelgeschwindigkeit der Wickeltrommel verwendet.

Claims

Flexible elektrische Steuerleitung, bei der auf ein Zentralelement eine oder mehrere Lagen von Steueradern aufgeseilt sind und die zumindest eine Lage von Steueradern von einem Außenmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralelement (1) zumindest ein Aderpaar (1a, 1b) umfaßt, wobei jede Ader (1a, 1b) des Aderpaares aus einem Kernelement (10) aus einem zugfesten Kunststoff, einer auf das Kernelement (10) aufgeseilten Lage aus metallischen Drähten (11) sowie einer die aufgeseilte Lage umhüllenden Schicht (12) aus einem kompressiblen Isolierwerkstoff besteht, und daß die Adern (1a, 1b) des Aderpaares mit einer Schlaglänge von 20 bis 40 D miteinander verseilt sind, wobei D der Außendurchmesser des Aderpaares ist.
Flexible elektrische Steuerleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralelement (1) von einem Mantel (1f) aus Kunststoff umhüllt ist,
Flexible elektrische Steuerleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernelement (10) aus Aramid besteht.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalldrähte (11) Kupferdrähte mit einem Durchmesser von 0,2 bis 0,3 mm sind und in einer Anzahl von 30 bis 50 vorliegen.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aderpaar (1a, 1b) gemeinsam mit zwei Zwickelausfüllungen (1c, 1d) verseilt ist.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelauffüllungen (1c, 1d) aus PETP-Zwirnen bestehen.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Aderpaar (1a, 1b) und dem Mantel (1f) aus Kunststoff eine Bandierung (1e) aus PETP Spinnvlies angeordnet ist.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueradern (2a, 3a) in zwei Lagen (2, 3) um das Zentralelement (1) herumverseilt sind und zwischen den beiden Lagen (2, 3) eine Lage (5) aus PETP Spinnvlies angeordnet ist.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß über der äußeren Lage (3) der Steueradern (3a) eine Bandierung (6) aus PETP Spinnvlies angeordnet ist.
Flexible elektrische Steuerleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Wanddicke des Innenmantels (7) ein Torsionsschutz (8) in Form von Polyesterfäden angeordnet ist.