DE19839900A1

DE19839900A1 - Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen

Info

Publication number: DE19839900A1
Application number: DE1998139900
Authority: DE
Inventors: Heinrich Lehmann; Bernd Mielke
Original assignee: KAISER KWO KABEL TELEKOM GmbH
Current assignee: Draka Comteq Draka Telekom GmbH and Co KG
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: DE19839900C2

Abstract

Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen bei besonderen Einsatzbedingungen, insbesondere für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, in besonderer Weise beim Gleisbereich der Bahn für die Legung an der Schiene, bestehend aus Adern, die unter anderem zu Paaren, Vierern oder anderen Verseilgruppen zusammengefaßt und von einem Mantel umgeben sind, wobei die isolierten Leiter des Vierers, der Paare oder der anderen Verseilgruppen aus Litzen bestehen und im Zentralbereich ein inneres Dämpfungselement sowie über den isolierten Leitern ein äußeres Dämpfungselement angeordnet ist und die isolierten Leiter so fixiert werden, daß die Adern lose aneinanderliegen und gegebenenfalls mehrere dieser Grundelemente zusammengeführt sind und die in Lagen angeordneten Grundelemente von Dämpfungszwischenelementen umgeben sind und die entsprechende Konfiguration von einem Mantel umhüllt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen für besondere Einsatzbedingungen, insbesondere für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, in beson derer Weise beim Gleisbereich der Bahn für die Legung an der Schiene, bestehend aus Adern, die unter anderem zu Paaren, Vierern oder anderen Verseilgruppen zusammenge faßt und von einem Mantel umgeben sind.

In der DE 43 07 807 A1 wird ein elektrisches Datenübertragungskabel in Form eines soge nannten Viereraufbaus beschrieben, bei dem vier jeweils paarweise einander zugeordneten und miteinander verseilten isolierten Leiter um einen Zentralstrang geringen Durchmessers angeordnet sind. Dieser Zentralstrang besteht aus glasfaserverstärktem Kunststoff und übernimmt die Zugentlastung. Um diesen Vierer als Grundelement ist eine Bewicklung zur Fixierung der Adern gelegt.

Die DE 34 38 660 A1 beschreibt ein abgeschirmtes elektrisches Kabel, wobei mehrere elektrische von einer Isolierschicht umhüllte Leiter von einem Mantel aus Kunststoff und leitenden Partikeln eingeschlossen sind.

Ebenso ist es aus der DE 195 31 065 A1 bekannt, Adernpaare mit einem formstabilen im wesentlichen runden Röhrchen zu umgeben. Das Röhrchen wirkt dabei als Gerüst für Abschirmmaterialien innerhalb der Datenleitung.

Für die Übertragung von Datensignalen sind nach DE 197 19 410 A1 Anordnungen von nebeneinander liegenden und parallel geführten Adern bekannt, die in Viereranordnung durch einen dielektrischen Strang fixiert sind. Der Strang ist mit der gleichen Verseilrichtung wie die Vierer aber kleinerem Schlag um die Vierer herumgelegt. Im Außenbereich werden Abschirmungen angeordnet.

Allen bekannten Lösungen haften die Nachteile an, daß die über den bzw. zwischen den Adern vorhandenen Bewicklungen Mäntel, Rohre und wendelförmige Stränge starre Aufbauten darstellen, die von außen ansetzende Kräfte nur bedingt auffangen und bei Biegungen des Kabels die Geometrie des Kabel und damit die Datenübertragungseigenschaften geändert wird. Dies trifft verstärkt für das hier angesprochene spezielle Einsatzgebiet der Kabel für Anlagen mit hoher Schwingungsbelastung zu. Durch die auf das Kabel wirkenden Schwingungen werden die fest aneinandergefügten Aderkonfigurationen druck- und zugbelastet, so daß sich keine konstanten elektrischen Eigenschaften des Kabels einstellen. Die Kabel besitzen keinen raumsparenden Aufbau. Desweiteren ist es bekannt, unerwünschte Kopplungen zwischen den mit den Leitungen gebildeten Stromkreisen durch eine Verseilung der Einzeladern zu minimieren und das Nebensprechen kleinzuhalten.

Die DE 44 40 507 A1 stellt ein Kabel für die Datenübertragung vor, bei dem zwei bis vier Adern miteinander in Abständen wechselnder Schlagrichtung verseilt sind (SZ-Verseilung) und darüber eine an der Oberfläche der Adern anliegende längseinlaufende Folie zugeordnet ist.

In der DE 196 36 286 A1 wird ein ähnliches Informationskabel beschrieben. Hierbei besitzen zwei Aderpaare gleiche Drallänge und entgegengesetzte Drallrichtung. Die hier aufgezeigte Entstörung der Adern durch Variation der Verseilung stellt einen hohen Herstellungs aufwand dar. Auf das Kabel einwirkende Schwingungen wirken sich nach wie vor nachteilig auf das Kabel aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kabel für Femmelde- und Sicherungs anlagen zu schaffen, das einwirkende Schwingungen innerhalb des Kabels auf ein für die Adern definiertes Maß abbaut und trotzdem das Kabel einfach herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die isolierten Leiter des Vierers oder der anderen Verseilgruppen aus Litzen bestehen und im Zentralbereich ein inneres Dämpfungselement angeordnet ist und die isolierten Leiter so fixiert werden, daß die Adern des Vierers, der Paare oder der Verseilgruppen lose aneinanderliegen und gegebenenfalls mehrere dieser Grundelemente zusammengeführt sind und die in Lagen angeordneten Grundelemente von Dämpfungszwischenelementen umgeben sind und die Konfiguration von einem Mantel umhüllt ist. Der isolierte Litzenleiter ist feindrähtig aufgebaut und besteht aus konzentrischen Drahtlagen mit hoher Gleichmäßigkeit der Rundheit. Die den Litzen leiter umgebende Umhüllung besitzt eine Zentrizität von mindestens 90%. Der die Konfiguration umhüllende Mantel ist ein Kunststoffmantel oder ein Schichtenmantel oder ein Stahlrillmantel. Auch sind Kombinationen aus diesen Mänteln möglich. Zur guten Kontaktierung kann eine Litze oder Draht unter dem Schichtenmantel vorhanden sein. Das innere Dämpfungselement ist ein annähernd rundes Mittenelement und beim Einsatz als Vierer ist der Durchmesser desselben das ≧0,42-fache des Aderdurchmessers. Das innere Dämpfungselement als Mittenelement kann auch aus einem der Form der Adern angepaßten Nutenkern aus elastischem Material bestehen und beim Einsatz als Vierer entspricht der Abstand vom Mittelpunkt des Nutenkerns zar Adermitte das 0,5.√2-fache des Aderdurchmesser. Das innere Dämpfungselement besteht aus:
Garn oder Kordel (auch gefacht),
gefachten Papiergarnen oder Papierkordel,
Quellgarnen,
synthetischem Garn,
einem Formelement aus Gummi,
einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und/oder synthetischen Garnen.

Das über den Vierern, den Paaren oder den anderen Verseilgruppen angeordnete äußere Dämpfungselement und das die in Lagen angeordneten Grundelemente umgebene Dämfungszwischenelement bestehen aus einer Zwickelfüllung und/oder einer an der Zwickelfüllung anliegenden und mit dieser in Wirkverbindung stehenden Umhüllung. Zwickelfüllung und Umhüllung umschließen den umgebenden Kabelaufbau fest. Die Zwickelfüllung ist annähernd rund oder sie ist der Form des Zwickels angepaßt.

Die Zwickelfüllung besteht aus folgendem Material:
Garn oder Kordel (auch gefacht),
Quellgarne,
Papiergarne,
synthetischem Garn,
Formteil aus Gummi,
einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und/oder synthetischen Garnen,
Vliesen,
Textilmaterial,
elastischer Ausfüllmasse.

Die Umhüllung besteht aus:
einer Bewicklung, die offen oder geschlossen ist,
Kunststoffolien
Vliesen,
Papierbändern,
textile Bänder
einem Kunststoffmantel.

Die runde Zwickelfüllung des äußeren Dämpfungselements entspricht beim Einsatz als Vierer das 0,42-fache des Aderdurchmessers. Die Zwickelfüllung und die Unhüllung können auch ein der umgebenen Form angepaßtes gemeinsames Extrudat bin. Durch die inneren und äußeren Dämpfungselemente sowie Dämpfungszwischenelemente wird die Belastung der isolierten elektrischen Leiter (Adern) durch Zug- und Druckbeanspruchung weitgehend eliminiert. Auftretende Schwingungen werden durch die Dämpfungselemente abgefangen. In allen Belastungsphasen existiert eine definierte Querschnittsform. Die inneren und äußeren Dämpfungselemente sind so dimensioniert, daß die Adern des Vierers oder der Paare oder der anderen Verseilgruppen lose aneinanderliegen und sich an den Dämpfungselementen abstützen und damit eine gegenseitige Beeinträchtigung unter bunden wird.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein vieradriges Kabel im Querschnitt.

Der Leiter 1 besteht aus einer feindrähtigen Litze und dieser wird von einer Isolierhülle 2 aus Polyethylen umgeben. Im Kabel werden 4 dieser Adern miteinander verseilt und bilden 2 Leitungskreise. Im Zentrum ist das innere Dämpfungselement 3 aus rundem Quellgarn angeordnet. Der Duchmesser des Quellgarnes beträgt das 0,42-fache des Aderdurchmessers. Das hat zur Folge, daß sich die 4 Adern an dem zentralen Quellgarn abstützen und nur lose aneinanderliegen. Die Zwickel werden mit rundem Quellgarn 4 ausgefüllt, deren Durchmesser ebenfalls das 0,42-fache des Aderdurchmessers entspricht. Der Verseilverband ist mit einer Bewicklung aus Quellvlies 5 umgeben. Dabei ist es erfindungswesentlich, daß das Quellvlies 5 in engem Kontakt mit dem Quellgarn 4 steht. Darüber befindet sich der Kabelmantel 6, ausgeführt als Schichtenmantel, bestehend aus einer Aluminiumfolie mit darüberliegendem Polyethylenmantel. Unter der Folie ist ein verzinnter Litzenleiter als Kontaktleiter angeordnet.

Bezugszeichenliste

1

Leiter

2

Isolierhülle

3

inneres Dämpfungselement

4

Quellgarn

5

Quellvlies

6

Kabelmantel

Claims

1. Kabel für Fernmelde- und Sicherungsanlagen bei besonderen Einsatzbedingungen, insbesondere für stark schwingungsbeanspruchte Systeme, in besonderer Weise beim Gleisbereich der Bahn für die Legung an der Schiene bestehend aus Adern, die unter anderem zu Paaren, Vierern oder anderen Verseilgruppen zusammengefaßt und von einem Mantel umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierten Leiter des Vierers, der Paare oder der anderen Verseilgruppen aus Litzen bestehen und im Zentral bereich ein inneres Dämpfungselement angeordnet ist und die isolierten Leiter so fixiert werden, daß die Adern des Vierers, der Paare oder der anderen Verseilgruppen lose an einanderliegen und gegebenenfalls mehrere dieser Grundelemente zusammengeführt sind und die in Lagen angeordneten Grundelemente von Dämpfungszwischenelementen umgeben sind und die entsprechende Konfiguration von einem Mantel umhüllt ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierte Litzenleiter fein drähtig und aus konzentrischen Drahtlagen mit hoher Gleichmäßigkeit der Rundheit aufgebaut ist und die den Litzenleiter umgebende Umhüllung eine Zentrizität von min destens 90% besitzt.

3. Kabel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Konfiguration um hüllende Mantel ein Kunststoffmantel ist.

4. Kabel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Konfiguration um hüllende Mantel ein Schichtenmantel ist.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß über der Konfiguration ein Stahlrillmantel angeordnet ist.

6. Kabel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Konfiguration um hüllende Mantel eine Kombination aus Kunststoffmantel, Schichtenmantel und/oder Stahlrillmantel darstellt.

7. Kabel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß unter dem mit der Metallseite nach innen gerichteten Schichtenmantel ein Kontaktleiter vorgesehen ist.

8. Kabel nach Anspruch 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement ein annähernd rundes Mittenelement ist.

9. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz als Vierer der Durchmesser des annähernd runden Mittenelementes das 0,42-fache des Aderdurchmessers entspricht.

10. Kabel nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement als Mittenelement aus einem der Form der Adern angepaßten Nutenkern aus elastischem Material besteht.

11. Kabel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einsatz als Vierer der Ab stand vom Mittelpunkt des der Form der Ader angepaßten Nutenkerns zur Adermitte das 0,5.√2-fache des Aderdurchmesser entspricht.

12. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus Garnen oder Kordel besteht.

13. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus gefachten Garnen besteht.

14. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus gefachtem Papiergarn oder Papierkordel besteht.

15. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus Quellgarnen besteht.

16. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus systhetischen Garnen besteht.

17. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus einem Formelement aus Gummi besteht.

18. Kabel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Dämpfungselement aus einer Kombination aus Papiergarnen, Quellgarnen und/oder synthetischen Garnen besteht.

19. Kabel nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Dämpfungselement und das Dämpfungszwischenelement aus einer Zwickelfüllung und/oder einer an der Zwickelfüllung anliegenden und mit dieser in Wirkverbindung stehenden Umhüllung bestehen und den umgebenden Kabelaufbau fest umschließen.

20. Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung annähernd rund ist.

21. Kabel nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung der Form des Zwickels angepaßt ist.

22. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus Garnen oder Kordel besteht.

23. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus gefachten Garnen besteht.

24. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus Quellgarnen besteht.

25. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus Papiergarnen besteht.

26. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus synthetischen Garnen besteht.

27. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus einem Formteil aus Gummi besteht.

28. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus einer Kombination aus Papiergarn, Quellgarn und/oder synthetischem Garn besteht.

29. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus Vliesen besteht.

30. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus Textilmaterial besteht.

31. Kabel nach den Ansprüchen 19-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung aus elastischer Ausfüllmasse besteht.

32. Kabel nach einem der Ansprüche 19-31, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einer Bewicklung besteht.

33. Kabel nach einem der Ansprüche 19-31, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Kunststoffmantel besteht.

34. Kabel nach einem der Ansprüche 19-32, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Vliesen besteht.

35. Kabel nach einem der Ansprüche 19-32, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Papierband besteht.

36. Kabel nach einem der Ansprüche 19-32, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung aus Textilband besteht.

37. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die runde Zwickelfüllung beim Einsatz als Vierer beim äußeren Dämpfungselement das 0,42-fache des Ader durchmesser entspricht.

38. Kabel nach Ansprüchen 12, 23 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwickelfüllung und die Umhüllung ein der umgebenden Form angepaßtes gemeinsames Extrudat bilden.