DE19804715A1 - Kabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Kabel weisen üblicherweise einen Außenmantel aus Weichkunststoff mit glatter Außenfläche auf, wobei das Leitungsbündel fest im Außenmantel eingebettet ist. Diese Kabel können dynamischen Kräften unterworfen sein. Um dabei auf Biegung beanspruchte Kabel nicht zu beschädigen, werden sie oft auf Kabeltrommeln aufgewickelt, so daß der Biegeradius beschränkt wird. Es kommen jedoch auch Anwendungsfälle vor, beispielsweise mitlaufende Kabel in Energieführungsketten in automatisch arbeitenden Fertigungsanlagen, in denen das Kabel wechselnden Biegekräften unterworfen ist und deshalb eine hohe Flexibilität haben muß. Die bekannten Kabel mit fest im Außenmantel ein­ gebetteten Leitungen sind für diese Anwendungsfälle nicht geeignet, weil die Adern bei wechselnden Biegekräften oder durch Knickung des Kabels reißen können. Ferner kann dabei auch der Außenmantel selbst durch Ermüdung brechen.

Es sind jedoch auch hochflexible Kabel allgemein bekannt, bei denen die vorzugsweise als Litzen ausgebildeten Leitungen gebündelt und mit einer Folie umwickelt sind. Auf dieser Folie sitzt dabei schlauchförmig ein Außenmantel aus weichem Kunststoff. Dies ist vor allem bei Kabeln mit vielen Leitungen, beispielsweise mehr als 12 Leitungen, der Fall. Auch bei solchen Kabeln wird der Außenmantel um das Leitungsbündel herumgespritzt, so daß die Leitungen verhältnismäßig wenig Platz zum Bewegen haben. Solche hochflexiblen Kabel haben den Vorteil, daß sie einerseits flexibel, also sehr leicht, auch unter Dauerlast bei engen Radien, gebogen werden können; sie haben damit eine hohe, sogenannte Biegewechselfestigkeit. Andrerseits wird der Außenmantel, oft aus PVC- oder PUR-Material oder ähnlichen Materialien, so weich ausgestaltet, daß eine hohe Flexibilität des gesamten Kabels erreicht wird.

Beim Einsatz solcher Kabel, beispielsweise in Energieführungsketten, ist einerseits die hohe Flexibilität von Vorteil, da dadurch ein kleinerer Biegeradius ermöglicht und damit weniger Platz für die kette benötigt wird. Der Vorteil dieser hohen Flexibilität wirkt sich in den Energieführungsketten oder ähnlichen Einsatzgebieten jedoch oft nachteilig aus. Die Nachteile sind folgende:

• - die weichen Außenmäntel nebeneinanderliegender Kabel werden oft gegenseitig aufgerieben und beschädigt,
• - nebeneinanderliegende Kabel verkleben stellenweise, wodurch das Kabel beim Biegen wechselweise gestaucht und damit stark verbogen (soge­ nannter Korkenziehereffekt) wird, so daß der weiche Außenmantel aufbricht und die einzelnen Leitungen herausgedrückt werden und ebenfalls brechen, wobei diese Brüche verstärkt bei längeren Energieführungsketten auftreten,
• - auch wenn solche Kabel einzelnen in Energieführungsketten durch Querabtrennungen geführt werden, wird der weiche Außenmantel durch die Bewegung an den aufliegenden Punkten durchgescheuert und beschä­ digt.

Ein ideales hochflexibles Kabel sollte deshalb einerseits bei kleinen Biegeradien verwendet werden können und andrerseits eine Streckeingenschaft aufweisen, so daß die vorstehend genannten Nachteile, insbesondere der Korkenzieher­ effekt, nicht auftreten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrisches Kabel der im Ober­ begriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das wechselnden Biegekräften eine große Wechselfestigkeit entgegensetzt und bei dem die vorstehend geschilderten Nachteile nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Wellrohr die vorstehend beschriebenen Nachteile im wesentlichen vermeidet. Vorzugsweise wird als Material für das Wellrohr ein hartes Material, wie Polyamid oder Propylen, verwendet. Ferner wird durch die gewellte Form des Wellrohrs trotz des harten Materials eine sehr hohe Biegewechselfestigkeit bei kleinen Biegeradien möglich.

Da das Leitungsbündel nun aufgrund des glatten Bandes nicht mehr am Außenmantel haftet und die Reibung zwischen Band und Außenmantel sehr gering ist, kann bei Kabelbiegung das Leitungsbündel im Außenmantel rutschen, und ferner wird durch den wellrohrförmigen Außenmantel der Biegeradius des Kabels begrenzt, so daß ein Reißen der Adern und ein Brechen des Außen­ mantels sicher vermieden werden.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Adern um eine Mittelseele verseilt. Dadurch hat das Leitungsbündel eine gleichmäßigere Außenfläche, so daß es sich besser im Außenmantel bewegen läßt.

Gemäß einer weiteren, zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung besteht das Band aus Vlies, Papier, Seite oder Kunststoffolie.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung besteht der Außenmantel aus biegezähem Kunststoff. Dadurch ist das Kabel bestrebt, immer wieder die gestreckte Lage einzunehmen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die Wellen des Wellrohrs einen Bogen- oder Rechteckquerschnitt auf. Bei Kabelbiegung legen sich die Wellenberge aneinander und setzen durch ihre Rechteckform einer weiteren Biegung einen großen Widerstand entgegen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist zwischen dem Lei­ tungsbündel bzw. dem Band und dem Wellrohr ein Luftzwischenraum gelassen. Der Abstand des Wellrohrs vom Leitungsbündel beträgt vorzugsweise 0,5 bis 1 mm. Das Wellrohr wird nicht um das Leitungsbündel herumgespritzt, sondern wird bei der Fertigung über eine Vakuumkammer mittels des Vakuums an die Wellbacken gezogen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein aufgeschnittenes Stück eines Kabels gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil eines dem Außenmantel der Fig. 1 ähnlichen Außenmantels und

Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Querschnitt bei Biegung des Kabels.

Das in Fig. 1 dargestellte elektrische Kabel weist ein aus isolierten Adern 1 bestehendes Leitungsbündel 2 auf, wobei diese Adern um eine Kabelseele 3, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, verseilt sind. Das Leitungsbündel 2 bietet somit eine im wesentlichen gleichmäßige Außenfläche. Um das Leitungsbündel 2 ist ein glattes Band 4 gewickelt, das vorzugsweise aus Vlies besteht, aber auch aus Papier, Seide oder Kunststoffolie gefertigt sein kann. Auf dem so mit dem Band 4 abgedeckten Leitungsbündel ist ein Außenmantel in Form einer Art Wellrohr 5 angeordnet, das mit ringförmigen, im Abstand voneinander liegenden Erhebungen 6 versehen ist. Das Wellrohr 5 weist dabei einen Rechteck­ querschnitt auf. Es sind jedoch auch nichteckige Querschnitte möglich. Die Erhebungen 6 können innen mit Material ausgefüllt oder hohl sein. Dieses Wellrohr haftet nicht am Band 4, so daß das Leitungsbündel 2 gegenüber dem Wellrohr 5 bei Kabelbiegung verschiebbar ist. Vorzugsweise besteht das Wellrohr aus biegezähem Kunststoff.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführung des Profils des Außenmantels dargestellt, bei dem die Erhebungen 6 innen hohl sind und abweichend von Fig. 1 jeweils der Abstand zweier benachbarter, vertikaler Innenflächen dem Abstand zweier benachbarter, vertikaler Außenflächen entspricht.

Wie aus Fig. 3 erkennbar ist, legen sich die Wellenköpfe oder Erhebungen 6 bei Kabelbiegung aneinander, so daß eine Begrenzung des Biegeradius des Kabels erfolgt.

Claims (8)

1. Kabel, insbesondere elektrisches Kabel, mit einem isolierte Adern aufweisenden Leitungsbündel und einem dieses umgebenden Außenmantel aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel durch eine Art Wellrohr (5) gebildet ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsbündel (2) mit einem glatten Band (4) umwickelt ist.

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (1) um eine Mittelseele (3) verseilt sind.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (4) aus Vlies, Papier, Seide oder Kunststoffolie besteht.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (5) aus biegezähem Kunststoff besteht.

6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen des Wellrohrs (5) einen Rechteckquerschnitt aufweisen.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Wellenrohrs annähernd konstant ist.

8. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Leitungsbündel bzw. dem Band ein Luftzwischenraum gelassen ist.