DE1962167A1

DE1962167A1 - Elektrisches Stromkabel

Info

Publication number: DE1962167A1
Application number: DE19691962167
Authority: DE
Inventors: Dahlstrom Walter George
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1970-07-09
Also published as: US3502791A; FR2025952A1

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem elektrischen Stromkabel und betrifft insbesondere Verbesserungen an freihängenden Bergwerkskabeln, die zur Stromzuführung für in Bergwerken befindliche Pendelwagen verwendet werden. Derartige Kabel sind an dem einen Ende an einer in dem Bergwerk vorhandenen Stromquelle angebracht und an ihrem anderen Ende an einer auf dem Pendelwagen befindlichen Haspel. Wenn sich der Wagen in dem Bergwerk bewegt, wird das Kabel entweder ausgezogen oder aufgenommen, und zwar in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung des Pendelwagens» Diese Kabel weisen gewphnli-ch wenigstens zwei parallele, gummiisolierte Leiter auf, die von einem aus einem Teil bestehenden Gummimantel umgeben sind. Die Leiter sind voneinander durch den Mantel oder andere Mittel, beispielsweise einen Gewebestreifen,

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirfsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

OppenauerBöro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT

voneinander getrennt. Das Kabel kann einen Erddraht enthalten. Es muß flexibel sein und starker mechanischer Beanspruchung widerstehen können„ Eine Bewegung der isolierten Leiter innerhalb des Mantels wird dadurch verhindert, daß die Leiter durch ein Bindemittel, wie beispielsweise Klebstoff oder Kitt, mit dem Mantel verbunden werden. Dadurch wird die Bewegung des einen isolierten Leiters in bezug auf den anderen so gehemmt, daß der eine isolierte Leiter sich nicht in bezug auf den anderen dehnen kann, was zur Folge haben könnte, daß sich der Mantel ausbeult und der Leiter dann durch den Mantel hindurchdringt.

Diese Kabel werden gewöhnlich hergestellt, indem die Leiter einzeln durch Strangpressen mit Isolationsmaterial von beispielsweise 1,6 mm Dicke für ein für 600 Volt bemessenes Kabel der Größe k AWG umgeben werden und indem dann durch Extrusion über die isolierten Leiter und Erdungsdrähte der Mantel geformt wird.

Isoliereigenschaften und mechanische Festigkeit des Körpers wurden bereits verbessert, indem die verhältnismäßig dünne Gummiisolierung durch eine dünne Polyolefinisolierung ersetzt wurde. Dadurch konnte unter Beibehaltung derselben Außenabmessungen die Manteldicke vergrößert werden, wodurch den isolierten Leitern ein größerer mechanischer Schutz geboten wurde. Da jedoch die Versuche, die isolierten Leiter mit dem Mantel durch Bindungsmittel zu verbinden, nicht erfolgreich gewesen sind, weisen diese polyolefinisolierten Kabel eine kürzere Lebensdauer auf, als sie zu erwarten ist, wenn eine solche Bindung vorhanden wäre, da die Bewegung der isolierten Leiter den Mantel ausbeult und in ihm Risse bildet. Selbst wenn zwischen den isolierten Leitern und dem Mantel eine Bindung hergestellt werden könnte, wäre es dennoch notwendig, diese Bindung zu überprüfen, um das Begrenzen und Spleißen des Kabels zu erleichtern,,

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Die Aufgabe der Erfindung besteh! deshalb dariti, ein Vielfaohleiterknbel zu schaffen, in dein die Leiter Und der Mantel mechanisch gegen Bewegung in bezug aufeinander arretiert sind. Des weiteren sollen die Leiter dieses Kabels so beschaffen sein, dall sie einem Ausbeulen Widerstand entgegensetzen und nicht in den Mantel eindringen. Schließlich soll das neuartige Kabel so besbhaffen sein_f daß die Isolation nicht mit dem Mantel verbunden ist.

Diese Aufgäbe wird nun erf indUhgsgeitiäß dadurch gelöst, daß die Leiter durch einen Verbihdutigssteg aus Isoliermaterial in einem einzigen Extrüsiöhsvbrgang isoliert und verbunden werden. Daraufhin wird der Steg mit Dürehbrücheh versehen. Das Mantelmaterial tritt durch die DUrchbrüche hindurch Und verriegelt oder arretiert mechanisch die einzelnen Lfciter und den Mantel, so daß sie lh einer unveränderlichen Lage zueinander gehalten werden.

Ein AUsiührUngsbeispiel des Erfiridüngsgegetistandes ist in der Zeichnung, auf die sibii die vorliegende Beschreibung bezieht, sehematiseh dargestellt. In der Zeichnung zeigeil:

Fig. 1 eine ^üersehhi t tsatisicht des neuartigen Kabels und Fig. 2 eitle Draufsicht eines Teils eihet- neuartigen Anordnung aus isoliertem Leiter Und Steg, betör der Schutzmantel und die E_rdUhgsd:rähte ätigebracht Werdeti.

In der Zeichnung bezeichnet die Bezügsziffer 2 zwei ttiit Abstand nebeneinander angeordnete, etwa päraiiei verlaufende j geiitzte Leiter, die von einer Isolierung A umgeben'sind. Üie Leiter 2 können aus kupfer^ Äiumihititii öder eihetii ätidisren geeigneten Leitertttäteriäl btiötehbn tittd in ifgerläeitifef fassenden Form, beispielsweise zu eihett sieben Drahtfäsefti düfwüsfetideti

Ö B 9 S 2 3 / Ϊ 1 ä §

Strang verarbeitet sein, wie dies, aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Isolierung k besteht vorzugsweise aus einer isolierenden Verbindung, die Polymere eines Polyolefins enthält, wobei eine geeignete Wanddicke für die Spaunungshöhe uud Größe des Kabels gewählt ist, beispielsweise etwa 0,5 mm für ein büo-voLt-Kabel der Größe Ί AWG. Es haben sich jedoch auch Polymere von Polyvinylchlorid, sulfochloriertes Polyäthylen, Polyisopren, butadien-Styren, Äthylen-Propylen oder Polychloropren als zufriedenstellend erwiesen. Die isolierten Leiter'2 sind durch einen Steg ύ aus Isoliermaterial miteinan<~ der verbunden, das mit der Isolierung k aus einem Teil besteht.

™ Der Steg ü weist über die ganze Länge des Kabels Durchbrüche auf. Ein Schutzmantel 10, der vorzugsweise aus einer Verbindung besteht, die Polymere des Polychloropren enthält, umgibt die isolierten Leiter 2 und den Steg 6 und füllt die Durchbrüche 8, so dall der Mantel und die Isolierstegkonstruktion verriegelt sind, Der Mantel 10 kann aber auch aus anderen Ummantelüngsmaterialien bestehen, wie sie gewohnlich für elektrische Kabel Verwendung finden, beispielsweise Verbindungen, die Polymere des Polyvinylchlorids, sulfochlorierten Polyäthylens, PoIy-^ urethans oder Butadien—Acrylonitril—Polyvinylchlorids enthalten. Zwei Erdungsdrähte 12 geeigneter Kapazität und aus geeignetem Material sind in den Mantel 10 eingebettet, und zwar je einer

jk auf jeder Seite des Steges G.

Der Steg 6 sollte so dünn sein, daß das Kabel die gewünschte Flexibilität beibehält, andererseits jedoch dick genug, um die Leiter 2 getrennt zu halten. Der Steg 6 kann etwa 0,13 um dick sein. Die Durchbrüche B sind vorzugsweise kreisförmig oder elliptisch. Die Oberfläche der Durchbrüche b sollte, bezogen auf die Oberfläche des Steges 6, nicht mehr als 90 $ und auch nicht weniger als IO # betragen.

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¥ie ersichtlich, ist der Steg 6 etwa in der Ebene angeordnet, die durch die Achsen der Leiter verläuft. Obgleich eine solche Lage vorgezogen wird, haben sich auch andere Formen als zufriedenstellend erwiesen, so beispielsweise ein Steg in einer Ebene parallel zu der durch die Mittellinie der Leiter laufenden Ebene, jedoch den Außenumfang der Isolierung tangierend.

Die Erdungsdrähte 12 können weggelassen oder durch einen einzigen Erdungsdraht oder mehr als zwei derartige Drähte ersetzt werden, und zwar in Abhängigkeit von der verlangten Stromtransportkapazität und der Geometrie des Kabels.

Obgleich das hier gezeigte Kabel zwei Leiter aufweist, sind auch andere Kombinationen, so beispielsweise ein flaches Kabel mit drei parallel ten Leitern und zwei Verbindungsstegen, denkbar, das dann die gleichen gewünschten Eigenschaften habeu würde.

Bei der Herstellung des Kabels ist für die Isolierung und den Steg eine einzige Extrusion erforderlich. Die Durchbrüche können auf übliche Weise hergestellt werden, sobald die Leiteranordnung die Strangpreßf orni verläßt. Der Mantel würde dann über die Leiteranordnung und den Erdungsdraht extrudiert.

Der Gummimantel dringt in die Durchbrüche ein und verriegelt auf diese Weise den Mantel mit der Leiteranordnung. Daraus ergibt sich eine Kabelisolierung, die bestrebt ist, Verdrillungen zu widerstehen und flach zu liegen und die das Abtrennen des Mantels und der Isolierung für das Spleißen und die Endanschlüsse erleichtert. Die bevorzugte Ausführungsform des Kabels kennzeichnet sich dadurch, daß das Isoliermaterial und der Steg eine aus einem Teil bestellende Anordnung bilden,

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wobei jedoch die Flexibilität und die Abstandssteuerung auch

dann erreicht werden könnten, wenn der Steg und die Isolierung

aus verschiedenen Materialion bestehen, die miteinander verklebt bzw. verkittet sind.

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Claims

Patentanmeldung; Elektrisches Stromkabel PATEM1ANSPRUCuE

1. I Vie 1fachleLterstromkabel, gekennzeichnet durch zwei

parallele, mit Abstand nebeneinander liegende, elektrische Leiter (2), eine Schicht aus elektrischem Isoliermaterial (U)_t die jeden Leiter (2) umgibt, einen durchbrochenen Steg (b), der die elektrischen Isoliertheiterialschichten (Ui entlaug der Stegläugsränder verbindet und einen Mantel (lü) aus einem schützenden. Material, der den Steg (υ) und die isolierten Leiter (2) umgibt, wobei das schützende Material in die Dürchbrüehe (>) eindringt, um die Leiter und den Mantel mechanisch zu verriegeln, so daß sie eine unveränderliche Lage in bezug aufeinander aufweisen.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelmaterial eine Verbindung ist, die wenigstens ein Polymer der Gruppe enthält, die aus Polychloropren, Polyvinylchlorid, sulfochloriertem Polyäthylen, Polyurethan und Butadien-Acrylonitril-Polyvinylchlorid besteht.

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•tin licht, Dipl.-Wirtsch -IT^ Axel HbnSm'artn/DipUPhys.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin licht, Dipl.-Wrtsch.-rng/Axel Härismarm, DipUPhys. Sebastian Herrmann

^.e-6:-o PATENTANWALT DR, RE SHOlD SCHMIDT

3. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Stegdurchbrüche (8) zwischen etwa IO % und 90 % der gesamten Oberfläche des Steges (6) beträgt.

k. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6) sieh im wesentlichen in derselben Ebene wie die Achsen der Leiter (2) befindet und mit den Isoliermaterial— schichten (4) aus einem Teil besteht.

5. Kabel nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial eine Verbindung ist, die wenigstens ein Polymer der Gruppe enthält, die aus Polyolefin, Polychloropren, Polyvinylchlorid, sulfochloriertem Polyäthylen, Polyisopren, Butadien—Styren und Äthylen-Propylen besteht.

6. Kabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelmaterial eine Verbindung ist, die wenigstens ein Polymer der Gruppe enthält, die aus Polychloropren, Polyvinylchlorid, sulfochloriertem Polyäthylen, Polyurethan und Butadien-Acrylonitril—Polyvinylchlorid besteht.

7. Kabel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zwei Erdungsleiter (12) innerhalb des Mantels (1O), von denen sich je einer auf jeder Seite des Steges (6) befindet und etwa parallel zu den beiden Leitern (2) verläuft.

8. Kabel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die _: Fläche der Stegdurchbrüche (8) zwischen annähernd 10 und 90 % der gesamten Stegfläche beträgt.

9. Kabel nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Erdungsleiter innerhalb des Mantels (1O), der etwa parallel zu den beiden Leitern (2) verläuft. *,—

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