DE19938776A1

DE19938776A1 - Electrical cable or wire with a braid

Info

Publication number: DE19938776A1
Application number: DE1999138776
Authority: DE
Inventors: Herman Bruns
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1999-08-16
Filing date: 1999-08-16
Publication date: 2001-02-22
Also published as: EP1077451A2; EP1077451A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel oder eine elektrische Leitung mit einem elektrisch leitenden Schirm aus einem Geflecht (GE), bei dem in gegenläufigen Wendelrichtungen in Fachungen FRE.., FRL..) zusammengefaßte Drähte (DR.., DL..) aufgewendelt sind. Dabei ist die Anzahl der in der einen Wendelrichtung aufgewendelten Fachungen (FRE..) größer als die Anzahl der in der gegenläufigen Wendelrichtung aufgewendelten zweiten Fachungen (FLE..).The invention relates to an electrical cable or an electrical line with an electrically conductive shield made of a braid (GE), in which wires (DR .., DL ..) combined in opposite spiral directions in sections FRE .., FRL ..) are wound . The number of folds (FRE ..) wound in one spiral direction is greater than the number of second folds (FLE ..) wound in the opposite spiral direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel oder eine elek trische Leitung mit einem aus dielektrischen Leitern und Iso lation bestehendem Kern und einem darüber aufgebrachten, elektrisch leitenden Schirm aus einem Geflecht, dessen in ge genläufigen Wendelrichtungen in Fachungen zusammengefaßte Drähte unter gleichen, jedoch entgegengesetzt gerichteten Steigungswinkeln aufgewendelt sind, sowie mit einem umgeben den Kabelmantel.The invention relates to an electrical cable or an elek tric line with one of dielectric conductors and iso existing core and an applied, electrically conductive shield made of a braid, whose in ge common spiral directions summarized in specializations Wires under the same but opposite directions Helix angles are coiled, as well as surrounded by one the cable jacket.

Für die Abschirmung von elektrischen Kabeln oder elektrischen Leitungen werden allgemein Geflechte aus elektrisch leitenden Drähten verwendet, die in gegenläufigen Wendelrichtungen auf den Kern eines Kabels oder einer Leitung aufgebracht sind, wobei die Geflechtform symmetrisch aufgebaut ist. Dabei werden abwechselnd die Drähte gegenläufig über- bzw. unter einander geführt, wobei eine möglichst enge Flächenbedeckung zustande kommen soll. Dies hat jedoch zur Folge, daß bei einer derartigen Konstruktion bei Torsion oder Biegung hoher Materialverschleiß, d. h. hoher Abrieb bei den einzelnen Dräh ten auftritt. Durch diese Abnützung stellt sich jedoch auch bezüglich der Abschirmung eine Verminderung der Schirmwirkung ein. Derartige elektrische Kabel oder elektrische Leitungen sind beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 24 43 973 bekannt, bei denen ein Schirm aus Metalldrähten oder Metallbändern auf den Kern aufgebracht sind.For shielding electrical cables or electrical Lines are generally braids made of electrically conductive Wires used in opposite spiral directions the core of a cable or a line is applied, the structure of the braid is symmetrical. there the wires are alternately over or under in opposite directions led each other, with the smallest possible area coverage should come about. However, this has the consequence that at such a construction with high torsion or bending Material wear, d. H. high abrasion on the individual wires ten occurs. However, this wear also turns up with regard to the shielding, a reduction in the shielding effect on. Such electrical cables or electric lines are, for example, from the German published application DE 24 43 973 known in which a screen made of metal wires or metal strips are applied to the core.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 640 958 ist eine elek trische isolierte Leitung bekannt, bei der die metallische Abschirmung aus einem zwischen Isolierung und Mantel des Ka bels angeordneten, lückenbildenden Geflecht aus Drähten be steht.From German publication 1 640 958 an elek trical insulated cable known, in which the metallic Shielding from a between insulation and jacket of the Ka arranged, gap-forming braid of wires stands.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kabel oder eine elektrische Leitung zu schaffen, bei denen Materialverschleiß an der Abschirmung möglichst ausgeschlossen ist, wobei durch die Konstruktion bei Tor sions- und Biegebeanspruchung konstante Abschirmwerte garan tiert sind und trotzdem ein hochflexibles Torsions- und Bie geverhalten gewährleistet ist. Die gestellte Aufgabe wird mit einem Kabel oder einer elektrischen Leitung der eingangs er läuterten Art dadurch gelöst, daß bei dem Geflecht die Anzahl der in der einen Wendelrichtung aufgewendelten ersten Fachun gen mit den darin parallel verlaufenden Drähten größer ist als die Anzahl der in der gegenläufigen Wendelrichtung aufge wendelten Fachungen mit den darin parallel verlaufenden Dräh ten.The present invention is based on the object to create electrical cable or an electrical line where possible material wear on the shield is excluded, with the construction at Tor sion and bending stress guaranteed constant shielding values are still a highly flexible torsion and flex behavior is guaranteed. The task is with a cable or an electrical line of the beginning refined kind in that in the braid the number the first Fachun wound in one direction gene with the wires running parallel therein is larger than the number of in the opposite helical direction spiraled folds with the wires running in parallel ten.

Bei der Ausführung der Abschirmung für Kabel oder elektrische Leitungen gemäß der Erfindung werden nun mehrere in Fachungen zusammengefaßte elektrisch leitende Drähte möglichst eng und parallel verlaufend unter einem für gute Flexibilität beson ders geeigneten und angepaßten Steigungswinkel auf den Kern des Kabels, bzw. der Leitung aufgewendelt. Auf diese Weise kann nun eine besonders hohe Flächendeckung erreicht werden. Doch wäre das Torsionsverhalten dieser Schirmung nicht zu friedenstellend; denn eine Torsion in einer Richtung würde zu einer unzulässigen Einschnürung führen, während eine Torsion in der entgegengesetzten Richtung zu einer unkontrollierten Lockerung der Bewicklung führen würde. Aus diesem Grunde wird im bisherigen Stand der Technik ein Geflecht eingesetzt, das in jeder Wendelrichtung gleich viele Drähte umfaßt und bei dem die Wechsel der Auf- und Darunterführung, d. h. der Lagen wechsel, jeweils nur eine Fachung umfaßt. Dies führt zu er heblicher mechanischer Abnutzung, wie oben bereits beschrie ben wurde. Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird das Problem der Abnützung dadurch gelöst, daß in einer Wendel richtung im wesentlichen die zur Schirmung in mehreren Fachungen zusammengefaßten Drähte enganliegend aufgewendelt sind, während in der gegenläufigen Wendelrichtung nur wenige in Fachungen zusammengefaßte Drähte aufgebracht werden, wobei zusätzlich der Wechselzyklus der Auf- und Abführung der ein zelnen Fachungen sich über mehrere Kreuzungspunkte hinweg er streckt. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Torsions- und Biegeverhalten bzw. der Leitung erheblich verbessert wird. Diese erfindungsgemäße Anordnung der Drähte in dieser Ge flechtskonstrukion bewirkt, daß die Torsions- und Biegefe stigkeit beinahe einer einlagigen Drahtumspinnung (alle Drähte in einer Richtung verlaufend) gegeben ist, wobei je doch die mechanische Stabilität und die elektromagnetische Schirmwirkung beinahe wie bei einem Normalgeflecht erhalten bleiben. Außerdem ist von Vorteil, daß der gegenseitige Ab rieb der einzelnen Drähte und dadurch die Zerstörung in Folge durch die Reduzierung der Flechtwechsel wesentlich minimiert wird.When designing the shield for cables or electrical Lines according to the invention are now several in technical terms summarized electrically conductive wires as closely as possible and running in parallel under one for good flexibility suitable and adapted pitch angle to the core the cable or the line coiled. In this way a particularly high area coverage can now be achieved. But the torsional behavior of this shield would not be too peaceful; because torsion in one direction would be too an unacceptable necking during a torsion in the opposite direction to an uncontrolled one Would loosen the wrapping. For this reason in the prior art used a braid that includes the same number of wires in each spiral direction and at which the change of performance and underpass, d. H. of locations change, each includes only one subject. This leads to it considerable mechanical wear, as already described above ben was. In the construction according to the invention Problem of wear solved in that in a helix essentially the direction of shielding in several Folds summarized wires wound tightly are few while in the opposite direction wires grouped into compartments are applied, wherein in addition, the cycle of changing the up and down of the individual folds over several crossing points stretches. This ensures that the torsion and Bending behavior or the line is significantly improved. This inventive arrangement of the wires in this Ge braid construction causes the torsion and flexion almost a single-layer wire winding (all Wires running in one direction) is given, each yet the mechanical stability and the electromagnetic The shielding effect is almost the same as with a normal braid stay. It is also advantageous that the mutual Ab rubbed the individual wires and thereby the destruction in a row significantly reduced by reducing the number of braiding changes becomes.

Die Erfindung wird nun anhand von drei Figuren näher erläu tert, wobei in den Fig. 1 und 2 der Stand der Technik dar gestellt ist, um den Unterschied zu dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung herauszustellen.The invention will now be explained in more detail with reference to three figures, the prior art being shown in FIGS . 1 and 2 in order to emphasize the difference from the exemplary embodiment of the invention shown in FIG. 3.

Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Darstellung eines in mehreren Fachungen ausgeführten Geflechtes. Fig. 1 shows a basic representation of a braid executed in several folds.

Fig. 2 zeigt den Ausschnitt eines Normalgeflechtes. Fig. 2 shows the section of a normal braid.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Fig. 3 shows an embodiment according to the invention.

Fig. 1 zeigt ein Kabel K im Querschnitt mit einem Kabelkern KK und einem aufgebrachten Geflecht, das aus zwei entgegenge richteten Lagen mit jeweils mehreren - hier 7 - Fachungen FL11 bis F17 bzw. F21 bis F27 gebildet wird. So sind die Wen delrichtungen der in den einzelnen Fachungen parallel verlau fenden Drähte D der einen Lage gegenläufig zu denen der zwei ten Lage, so daß ein Geflecht durch Auf- und Darunterführung der einzelnen Fachungen in den Kreuzungspunkten gebildet wird. Im allgemeinen werden Standardgeflechte mit 2 × 6, 2 × 8, 2 × 12 oder 2 × 18 Fachungen verwendet. Die Fig. 1 zeigt als Beispiel einen Geflechtaufbau mit 2 × 7-Fachungen, wobei jede Fachung 5 Drähte D umfaßt. Fig. 1 shows a cable K in cross section with a cable core KK and an applied braid, which is formed from two oppositely directed layers, each with several - here 7 - folds FL11 to F17 or F21 to F27. Thus, the directions of the wires in the individual folds parallel to one another are opposite to those of the second layer, so that a braid is formed by the up and down underpassing of the individual folds at the crossing points. Standard braids with 2 × 6, 2 × 8, 2 × 12 or 2 × 18 folds are generally used. Fig. 1 shows an example of a mesh structure with 2 x 7-Fachungen, each folding number comprises 5 wires D.

Wie nun aus Fig. 2 erkennbar ist, findet hier bei den ge bräuchlichen Geflechten GN an jedem Kreuzungspunkt KPN auch ein Lage- bzw. Flechtwechsel zwischen den rechtsgewendelten Fachungen FR und den linksgewendelten Fachungen FL statt, so daß sich mechanisch wohl eine sehr strenge Kupplung ergibt. Nachteil ist jedoch dabei, daß die Torsions- und Biegefähig keit gehemmt ist, und daß sich dadurch auch starke mechani sche Abnützungserscheinungen einstellen, durch die die Güte der Schirmung im Laufe der Zeit gemindert wird. Außerdem er geben sich durch die ständigen Lagenwechsel vermehrt Öffnun gen, so daß der Bedeckungsgrad durch den Schirm und dadurch die Schirmungswerte beeinträchtigt werden. Die Darstellung dieser Fig. 2 ist stark vereinfacht und deutet lediglich an, daß in den einzelnen Fachungen FR bzw. FL mehrere Drähte DR bzw. DL parallel verlaufend enthalten sind.As can now be seen from Fig. 2, here at the GE common braids GN at each intersection KPN also a change of position or braid between the right-handed folds FR and the left-handed folds FL takes place, so that mechanically there is probably a very strict coupling . The disadvantage, however, is that the torsional and bendable speed is inhibited, and that this also results in strong mechanical wear and tear phenomena by which the quality of the shielding is reduced over time. In addition, there are increasing openings due to the constant change of position, so that the degree of coverage by the shield and thereby the shielding values are impaired. The illustration in FIG. 2 is greatly simplified and only indicates that the individual compartments FR and FL contain a plurality of wires DR and DL running in parallel.

Fig. 3 zeigt nun den Aufbau eines Geflechtes GE gemäß der Erfindung, bei dem hohe Flexibilität, hohe Flächendeckung und gute Torsions- und Biegeeigenschaften gewährleistet sind. So werden in der einen Wendelrichtung - hier beispielsweise in der Rechtswendelung - mehrere Fachungen - hier 12 Fachungen FRE1 bis FRE12 - parallel verlaufend unter einem geeigneten Steigungswinkel von vorzugsweise 45° aufgebracht, wobei jede Fachung FRE1 bis FRE12 beispielsweise 9 einzelne Drähte - z. B. DR11 bis DR91 in der Fachung FRE1 - enthält. In der ge genläufigen Wendelrichtung hingegen ist die Anzahl der Fachungen wesentlich geringer; hier sind z. B. nur zwei Fachungen FLE1 und FLE2 mit jeweils mehreren Einzeldrähten angeordnet, so daß ein wesentlich größerer Abstand zwischen den parallel verlaufenden Fachungen FLE1 und FLE2 gegeben ist. Dies führt zu einer mechanisch lockeren, jedoch elektro mechanisch wesentlich dichteren Geflechtsform, wodurch die Schirmungswerte verbessert werden. Durch diese lockere Ge flechtsform wird aber auch die Torsions- und Biegefähigkeit verbessert, da nun nicht mehr eine so enge mechanische Ver knüpfung gegeben ist, wie bei Geflechten nach dem Stand der Technik. Außerdem findet nicht an jedem Kreuzungspunkt der gegenläufigen Fachungen auch ein Lagenwechsel statt, so daß dadurch auch zusätzlich die mechanischen Abnützungen an den einzelnen Drähten vermindert wird. Der Aufbau dieses Geflech tes gemäß der Erfindung erfüllt somit alle Erfordernisse, die der Aufgabenstellung zugrunde liegen, so daß sich die Ausbil dung auch für besondere Einsatzfälle eignet, bei denen hohe Schirmungsqualität und flexible Eigenschaften gefordert werden, wie dies z. B. bei Bussignalleitungen mit hohen Fre quenzen und hohen Übertragungsraten der Fall sein muß. Zu sätzlich ist von Vorteil, wenn die Abschirmung noch durch eine auf den Kern aufgesponnene flexible Vliesfolie ergänzt wird, wobei diese aus Kunststoff-Fäden bestehende Vliesfolie vorzugsweise metallisiert wird, z. B. mit Aluminium. Darüber wird dann das oben beschriebene Geflecht aufgebracht, bei dem vorzugsweise verzinnte Kupferdrähte verwendet werden. Fig. 3 now shows the structure of a mesh GE according to the invention, in which high flexibility, high area coverage and good torsion and bending properties are guaranteed. Thus, in one spiral direction - here, for example, in the right turn - several folds - here 12 folds FRE1 to FRE12 - are applied in parallel at a suitable pitch angle of preferably 45 °, with each fold FRE1 to FRE12 for example 9 individual wires - e.g. B. DR11 to DR91 in the subject FRE1 - contains. In the opposite direction of the spiral, however, the number of folds is much smaller; here are z. B. only two folds FLE1 and FLE2, each with several individual wires, so that there is a much larger distance between the parallel folds FLE1 and FLE2. This leads to a mechanically loose, but electro-mechanically much denser braid, which improves the shielding values. By this loose Ge braid shape but also the torsion and bendability is improved, since there is no longer such a tight mechanical linkage as with braids according to the prior art. In addition, a change of position does not take place at every intersection of the opposing folds, so that this also reduces the mechanical wear on the individual wires. The structure of this braid according to the invention thus fulfills all the requirements on which the task is based, so that the training is also suitable for special applications in which high shielding quality and flexible properties are required, such as, for. B. with bus signal lines with high frequencies and high transmission rates must be the case. It is also advantageous if the shielding is supplemented by a flexible nonwoven film spun onto the core, this nonwoven film consisting of plastic threads preferably being metallized, e.g. B. with aluminum. Then the braid described above is applied, in which preferably tin-plated copper wires are used.

Claims

1.Electrical cable or electrical line with a core consisting of electrical conductors and insulation and an applied, electrically conductive screen made of a braid, the wires of which are combined in opposite spiral directions in Fachun conditions under the same, but oppositely directed, helix angles, and with A surrounding cable sheath, characterized in that in the braid (GE), the number of first shed coils (FRE1 to FRE12) with the wires running parallel therein (DR11 to DR91) is greater than the number of coils in the one direction the opposite turns of the second winding (FLE1, FLE2) with the parallel wires (DL11 to DL91).

2. Electrical cable or electrical line according to claim 1, characterized, that a metallized, preferably coated with aluminum tete, non-woven film between the core (KK) and the braid (GE) is spun.

3. Electrical cable or electric line according to one of the previous claims, characterized, that tinned copper wires as wires (DR.., DL..) in the individual subjects (FRE.., FLE..) are used.

4. Electrical cable or electric line according to one of the previous claims, characterized, that the change of location of the second folds (FL..) over extends two or more crossing points.

5. Electrical cable or electric line according to one of the previous claims, characterized, that twelve turns (FRE1 to FRE12) and two compartments in the opposite direction genes (FLE1, FLE2).

6. Electrical cable or line according to one of the previous claims, characterized, that in each subject (FR.., FL..) more than one wire (DR.., DL. .) runs; preferably run nine wires.

7. Electrical cable or electric line according to one of the previous claims, characterized, that the wires (DR.., DL..) at a pitch angle of are preferably wound at 45 °.