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Schwere bewegliche Schlauchleitung oder Leitungstrosse,insbe-
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sondere zur Stromversorgung beweglicher Verbraucher Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine schwere Schlauchleitung oder Leitungstrosse nach dem
Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1.
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Derartige Schlauchleitungen, vor allem die als Schrämtrosse bezeichneten
gepanzerten Ausführungen solcher Leitungen, dienen dazu, bewegliche Arbeitsmaschinen
im Tiefbau, insbesondere Untertagebergbau unter härtesten mechanischen Beanspruchungen
zuverlässig mit Energie zu versorgen. Hierzu ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich,
daß die Ublicherweise drei, von den Fachleuten als Außenleiter bezeichneten, miteinander
verseilten, und von einem Mantel umgebenen, stromführenden Adern innerhalb einer
diese gegen mechanische Beschädigungen schützende Bewehrung angeordnet, und/oder
mit wenigstens einem diese Adern konzentrisch umgebenden, geerdeten Schutzleiter
versehen sind.
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Darüber hinaus können die einzelnen Außenleiteradern Uber ihrer Isolierung
mit einem einzelkonzentrischen Schirm versehen sein, wobei innerhalb der Leitungstrosse
ein mit diesen Schirmen elektrisch leitend verbundener Uberwachungsleiter angeordnet
ist. Dieser ist mit einer besonderen Schaltungsanordnung verbunden, welche dazu
eingerichtet ist, die Leitung im Schadensfall, d.h. sobald irgendwelche Ströme zwischen
den Außen- oder Phasenleitern und dem Uberwachungsleiter odgdem Schutzleiter fließen,
abzuschalten. Außerdem sind in solchen Schlauchleitungen oder Trossen häufig Steueradern
vorgesehen, z.B. fUr die Fernsteuerung bestimmter Funktionen der mittels einer solchen
Schlauchleitung mit Strom versorgten beweglichen Maschine.
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Derartige Schlauchleitungen und Leitungstrossen sind in der F&G-Werbeschrift
"I8olierte Leitungen" (Drucksaehen Nr.E 27.2 d 1.0 1.3000.
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7.77 wb) eingehend beschrieben. Bei dieser bekannten Schrämleitung
fUr die Einspeisung von fahrbaren Abbau- und Gewinnungsmaschinen sind unter dem
konzentrischen Schutzleiter in einem der äußeren Zwickelräume der verseilten Außenleiteradern
ein tiberwachungsleiter und in den beiden anderen äußeren Zwickelräumen je eine
Steuerader angeordnet.
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Mit zunehmender Leistung der mit solchen Schlauchleitungen oder Leitungstrossen
zu versorgenden beweglichen Verbraucher sind für deren Stromversorgung große Querschnitte
der Außenleiter erforderlich. Bei den somit gegebenenfalls sehr hohen Anlaufströmen
der so versorgten Maschinen besteht aber die Möglichkeit des Auftretens induzierter
Spannungen aur dem Uberwachungsleiter, die zu Verfälchungen der Uber den Überwachungsstromkreis
gegebenen Steuersignale führen können. Es versteht sich, daß so hervorgerufene Betriebsstörungen
unerwünscht sind, jedoch auf die Funktion des Überwachungsleiters nicht verzichtet
werden kann. Daher ist bei einer bekannten schweren Schlauchleitung dieser Art (DT-GM
76 13 743) vorgesehen, daß sowohl der Schutzleiter als auch der Überwachungsleiter
gedrittelt in den Zwickelräumen der drei miteinander verseilten Außenleiteradern
angeordnet, und zu einer gemeinsamen flexiblen Ader zusammengefaßt sind, wobei Störungen
der Funktion des Uberwachungsgerätes dadurch verhindert sind, daß sich im Überwachungsleiter
induzierte Ströme zufolge seiner Drittelung und der Phasenverschiebung in den Außenleitern
gegenseitig aufheben. Bei dieser bekannten Leitungsausbildung sind jedoch keine
Steueradern vorgesehen und aus PlatzgrUnden ist eine Anordnung derselben gar nicht
möglich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwere bewegliche
Schlauchleitung dieser Art so auszubilden, daß durch Stromstöße oder sonstige hohe
Strombelastung ihrer Außenleiter bedingte Betriebsstörungen des Schutzgerätes trotz
der Anordnung von Steueradern in den Außenzwickelräumen ausgeschlossen sind. Diese.
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine schwere Schlauchleitung nach dem Kennzeichen
des vorstehenden Anspruchs 1 gelöst. Vorteilharte Ausgestaltungen der Erfindung
sind mit den AnsprUchen 2 bis
8 anegeben, von welchen sich der Anspruch
2 suf die elektrisci: @@@@ende Verbindung des Überwachungsleiters mit den Schutzschirmeri
dei Außenleiter und die AnspiUclie 5 bis 8 auf die Ausgestallux,ef der mit dem aurgebeilten
Überwachungsleiter zu einheitlichen flexiblen Adern zusammengefaßten Steueradern
gerichtet sind.
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Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem in der dadurch geschaffenen
Möglichkeit, die Schlauchleitung ohne Vergrößerung ihres Durchmessers mit wenigstens
drei getrennten Steueradern auszustatten, ohne auf die Überwachung zu verzichten,
wobei Störungen der Funktion des Überwachungsgerätes selbst bei hoher Strombelastung
der Außenleiter verhindert sind. Weitere Vorteile liegen in der erhöhten Sicherheit
dieser Leitung zufolge des doppelten Schutzes durch den äußeren Schutzleiter und
der einzelkonzentrischen Abschirmung jeder Außenleiterader sowie in der relativ
einfachen und daher wirtschaftlichen Ausgestaltung der mit dem geteilten Überwachungsleiter
kombinierten Steueradern, deren großer mechanischer Festigkeit und hoher Flexibilität
und der hohen elektrischen und mechanischen Belastbarkeit solcher erfindungsgemäß
ausgestalteter Leitungen.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten
AusfUhrungsbeispiels näher erliutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung
dargelegt werden.
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In der Zeichnung zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schlauchleitung
nach der Erfindung und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine der mit dem aufgeteilten
Überwachungsleiter kombinierten Steueradern dieser Schlauchleitung.
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Die in der Zeichnung gezeigte, zur Verwendung als Schrämtrosse vorgesehene
Schlauchleitung 1, weist drei miteinander verseilte Außenleiter 2, beispielsweise
feindrähtige Litzezaus Kupfer- oder Aluminiumdraht
auf, deren jeder
mit einer flexiblen Isolierung 10 aus einem Elastomeren, vorzugsweise Gummi, sowie
mit einer äußeren Leitschicht 3 versehen ist, die aus einem durch entsprechende
Zusätze wie Ruß oder Graphit leitfähig gemachten Elastomeren oder auch aus Metall,
beispielsweise in Form eines Kupferdraht-Geflechtes bestehen kann.
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In jedem der äußeren Zwickelräume 9 der in der beschriebenen Weise
ausgebildeten und miteinander verseilten Außenleiteradern ist eine mit dem geteilten
Überwachungsleiter kombinierte Steuerader 7 so angeordnet, daß der Überwachungsleiterteil
8 mit der Leitschicht 3 Jedes Außenleiters 2 kontaktierend in BerUhrung steht. Um
die gute elektrische Verbindung zwischen dem geteilten Überwachungsleiter 8 und
Jeder der die Außenleiter 2 konzentrisch umgebenden Leitschichten 3 unter allen
Umständen, Biegungen und Verdrehungen der Schlauchleitung 1 bei größtmöglicher Beweglichkeit
derselben zu gewährleisten, ist es vorteilhart, wenn die Zwickelräume 9 wenigstens
teilweise mit einem leit- und gleitfähigen Medium 12 wie Leitpaste, Graphitpulver
oder dergleichen gefUllt sind, i4iem die mit dem Überwachungsleiter 8 vereinigten
flexiblen Steueradern 7 beweglich angeordnet sind. Diese Maßnahme erhöht die Ansprechempfindlichkeit
der Überwachung und somit die Betriebssicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung der
Biegsamkeit und Beweglichkeit einer solchen Schlauchleitung 1.
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Obgleich sich aus geometrischen GrUnden die Verseilung von drei Außenleitern
2 sowie die Anordnung jeweils einer kombinierten Steuerader 7 in deren ZwickelrSumeQ9
in den meisten Fällen als besonders vorteilhaft erwiesen hat, ist sowohl die Verseilung
einer entsprechend höheren, beispielsweise der doppelten Anzahl von Außenleitern
2 als auch die Anordnung einer größeren Anzahl von kombinierten Steueradern 7 im
Rahmen der Erfindung ftlr etwaige spezielle Anwendungszwecke durchaus möglich. Dies
kann z. B. zweckmäßig sein, wenn zusdb rnsteuerung einer Spezielmaschine mehr als
drei Steuerleiter 131 wegen der hohen Leistungserfordernisse des Verbtauchers bei
vorgegebener Spannung besonders große Leiterquersehnitte
notwendig
sind. In jedem dieser Fälle kann durch entspreclXende Auswahl der Anzahl und Bemessung
der Außenleiter 2 bzw. deren Isolierung lO der zur Verfugung stehende Leiterquerschnitt
bzw. die zur Unterbringung mehrerer Steuerleiter 13 bzw. kombinierter Steueradern
7 erforderliche Größe oder Anzahl der äußeren Zwickel räume 9 den jeweiligen Errordernissen
angepaßt werden, wobei auch einzeln isolierte und gemeinsam von dem betreffenden
Teil des Uberwachungsleiters FS umschlossene Steuerleiter 15 zu einer in jeden Zwickelraum
9 einlegbaren, flexiblen, kombinierten Steuer-Uberwachungsaller 7 zusammengefaßt
sein können.
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tlblicherweise ist die aus den isolierten Außenleitern 2 und den mit
dem Überwachungsleiter 8 kombinierten Steueradern 7 zusammengesetzte Seele einer
solchen Schlauchleitung 1 mit einem diese umgebenden Innenmantel 4, einem darUber
konzentrisch angeordneten, fUr den elektrischen und den mechanischen Schutz der
Leitung 1 ausgebildeten Schutzleiter 5 sowie mit einem Außenmantel 6 versehen. Der
Schutzleiter 5 kann in Form eines Geflechtes oder einer Umseilung aus zugfesten
und aus elektrisch gut leitenden Elementen,wie Drähten aus Bronze oder dergleichen,
aus solchen Drähten in gemischter Anordnung, z.B. aus nebeneinanderliegenden Kupfer
oder Stahl-Stahl drähten sowie aus Litzen, bestehend aus derartigen Einzeldrähten,
ausgebildet und, gegebenenfalls beweglich, zwischen dem Innen- und dem Außenmantel
4 bzw. 6 angeordnet sein. Die Ausbildung des Schutzleiters 5 richtet sich nach den
jeweiligen Erfordernissen hinsichtlich der Zugfestigkeit und den sonstigen mechanischen
Beanspruchungen, der Beweglichkeit und Biegsamkeit sowie der elektrischen Leitfähigkeit,
im Einklang mit dem erforderlichen Schutzleiter-Mindestquerschnitt. Der Schutzleiter
5 kann auch in den somit verstärkten Außenmantel 6 eingelegt werden, wobei sich
ein Innenmantel 4 erübrigt.
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In einer in Fig. 2 gezeigten vorteilhaften AusfUhrung weist die mit
dem aufgeteilten Überwachungsleiter 8 zusammengefaßte Steuerader 7 einen zentralen
Kern 14 aur, der beispielsweise aus einem
Kunststo£fgarn auf Polyesterbasis
bestehen kann. Auf diese; /.; tralen Kern 14 ist der teuerleiter 15, vorzugsweise
in Form wenigstens eines diesen konzentrisch umschließenden Kupferdrahtgeflechtes
ausgebildet, das zu seinem mechanischen Schutz und zur Erhöhung der mechanischen
Festigkeit der Steuerader 7 von einem entsprechend dimensionierten Geflecht, ggf.
aus verzinktem Stahldraht, Aluminiumdraht oder sonstigen zugfesten Elementen, umschlossen
sein kann. Diese sind nach ihren mechanischen Eigenschaften und ihrer Verträglichkeit
mit dem für die Isolierung 11 des Steuerleiters 13 benutzten Isolierstoffes, üblicherweise
eine Gummi- oder gummiartige, elastomere Kunststoffmischung, gewählt.
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Auf der Oberfläche der Isolierung 11 ist als Teil einer solchen kombinierten
Steuerader 7 bzw. des Uberwachungsleiters 8 eine konzentrische leitfähige Lage,
vorzugsweise in Form einer Umseilung aus Kupflk; oder Bronzedrähten angeordnet.
Um beim Aufseilen des aufgeteilten Überwachungsleiters 8 bzw. durch Scheuern der
Drähte desselben im Betrieb der Leitung verursachten frühzeitigen Verschleiß der
Steuerleiterisolierung 11 zu verhindern, ist es vorteilhaft, zwischen dem kontentrischen
Überwachungsleiterteil 8 und der Oberfläche der Isolierung 11 eine abriebreste Außenschicht
ib, z.
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B. in Form einer Polyesterfolie vorzusehen, sofern nicht die Isolierung
selbst wenigstens oberflächlich abriebfest ist. BezUglich der Leitschichten 3 der
Außenleiteradern 2 ist es aus dem gleichen Grunde vorteilhaft, wenn der Uberwachungsleiter
8 Jeder kombinierten Ader 7 von einer leitfähigen Polsterlage 15 umschlossen ist,
die aus einer durch Zugabe von Graphitpulver oder RuB leitfähig gemachten Gummimischung
oder dergleichen bestehen kann. Die leitfahige Polsterlage 15 kann sich bei ausreichender
Abriebfestigkeit der Leitschicht 3 Jedes der Außenleiter 2 sowie bei entsprechender
Auswahl des die Zwickelräume 9 rollenden leit- und gleitfähigen Mediums 12 erübrigen,
wenn dies,wie beispielsweise im vorerwähnten Fall einer Spezialleitung mit mehr
als drei Steueradern,wUnschenswert ist.
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Der erfindungsgemäße Aufbau der kombinierten IJberwachungsleiter-und
Steueradern 7 gewährleistet bei geringstmöglichem Platzbedarf die notwendige mechanische
Festigkeit und elektrische Funktionstüchtigkeit solcher Adern, so daß eine damit
ausgerüstete Schlauchleitung oder Leitungstrosse alle Vorteile in sch vereinigt.
Neben großer Beweglichkeit und Biegetüchtigkeit weist sie die erforderliche Zugfestigkeit
und mechanischen und elektrischen Schutz gegenüber von außen eindringende Gegenstände
auf, wobei die kombinierten bruch- und schlagsicheren Steuer- und ijberwachungsleiteradern
y, die im Falle von Leitungsfehlern die rasche Abschaltung der gefährdeten Leitung
1 bewirken, jedoch selbst voll hohen Strömen in den Außenleitern 2 unbeeinflußt
bleiben, den sicheren störungsfreien Betrieb langzeitig gewährleisten.