DE2942881C2

DE2942881C2 -

Info

Publication number: DE2942881C2
Application number: DE19792942881
Authority: DE
Inventors: Siegfried 3006 Burgwedel De Richter; Rolf 3000 Hannover De Oschwald; Kurt Zimmermann; Lothar 3012 Langenhagen De Werwitzke
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1987-09-17
Also published as: BE885848A; DE2942881A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein ein- oder mehradriges elektrisches Kabel, insbesondere in flexibler Ausführung zur Stromversorgung ortsver änderlicher Verbraucher, mit einer über der Seele befindlichen Bewehrung aus einer oder mehreren konzentrischen Lagen aus Drähten oder Litzen oder einem Drahtgeflecht, einer äußeren Bewicklung sowie einem darüber extrudierten Mantel als äußere Umhüllung.The present invention relates to a single or multi-core electrical Cable, especially in a flexible version for power supply locally changeable consumer, with a reinforcement located above the soul one or more concentric layers of wires or strands or one Wire mesh, an outer winding and an extruded over it Coat as an outer covering.

Bekannt ist bereits eine mehradrige flexible elektrische Leitung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 22 39 363), bei der über dem Schirm eine Schirmbe wicklung aufgebracht ist, diese bekannte Schirmbewicklung läßt einen Masse durchtritt beim Aufbringen des Außenmantels jedoch nicht zu. Bei einer anderen flexiblen elektrischen Leitung (DE-GM 75 38 051) ist u. a. zwischen dem Innen- und dem Außenmantel ein offenes Geflecht oder eine entsprechende Be spinnung vorgesehen. Dies führt zu einer Verschweißung von Innen- und Außen mantel, die hierdurch bewirkte Verklammerung von Mantelmaterial und Bewehrung schränkt die Montagefähigkeit stark ein.A multi-core flexible electrical cable is already known generic type (DE-OS 22 39 363) in which a Schirmbe over the screen winding is applied, this well-known screen winding leaves a mass does not penetrate when the outer jacket is applied. Another one flexible electrical line (DE-GM 75 38 051) is u. a. between the An open braid or a corresponding Be spinning provided. This leads to a welding of the inside and outside sheath, the resulting clinging of sheath material and reinforcement severely limits the assembly ability.

Elektrische Energieübertragungskabel weisen oft über der Seele eine sog. Bewehrung auf. Diese z. B. aus Stahlbändern, -drähten oder auch -geflechten bestehenden konzentrischen Lagen haben die unterschiedlichsten mechanischen, aber auch elektrischen Aufgaben zu erfüllen. So ist es Aufgabe einer Be wehrung, die Kabelseele sowie den Kabelmantel vor Beschädigung durch Schlag oder Druck beim Transport oder bei der Verlegung zu schützen, aber auch dafür zu sorgen, daß in diesen Fällen eine erhöhte Zugbeanspruchung nicht zu einer Beschädigung der Kabelseele führt. Darüber hinaus übernimmt aber eine Bewehrung bisweilen auch die Funktion einer Abschirmung, z. B. als sog. Induktionsschutzbewehrung, um in benachbarten Kabeln oder Anlagen auf grund von Fehlerströmen induzierte Spannungen zu vermeiden, oder eines Schutzleiters.Electrical energy transmission cables often have a so-called Reinforcement on. This z. B. from steel strips, wires or braids existing concentric layers have a wide variety of mechanical, but also to perform electrical tasks. So it is the task of a Be reinforcement, the cable core and the cable jacket against damage from impact or to protect pressure during transport or laying, but also to ensure that in these cases there is no increased tensile stress leads to damage to the cable core. But beyond that reinforcement sometimes also acts as a shield, e.g. B. as So-called induction protection reinforcement, in order in neighboring cables or systems to avoid voltages induced by fault currents, or one Protective conductor.

Der mechanische Schutz der Kabelseele ist besonders schwierig auszuführen, wenn die jeweiligen Kabel oder Leitungen ortsveränderliche Verbraucher mit Energie zu versorgen haben. Hierbei sind nämlich die Kabel härtesten, stark wechselnden mechanischen Belastungen ausgesetzt, die nur schwer zu kontrollieren und nicht immer vorhersehbar sind. Hinzu kommt, daß die Bewehrung die Flexi bilität der Kabel nicht oder nur unwesentlich beeinflussen darf. Solche Fälle sind beispielsweise Versorgungsleitungen für Kräne, Hebezeuge, Bagger und dgl., aber auch Kabel für ortsveränderliche Bergbaugeräte, an die be sondere Forderungen, z. B. hinsichtlich ihrer Reißfestigkeit bei hoher Flexibilität gestellt werden. So werden solche Versorgungsleitungen im Betrieb ständig auf- und abgetrommelt, über Rollen umgelenkt oder sonst wie zwangsläufig geführt. In der üblichen Ausführung werden daher die Kabel mit Metallbewehrungen, etwa in Form konzentrischer Drahtlagen über der Seele ausgestattet, oder sie werden beispielsweise mit Fasergeflechten versehen, die auch bei starker mechanischer Beanspruchung eine Überbean spruchung von Leitern und Seele vermeiden sollen.The mechanical protection of the cable core is particularly difficult to carry out if the respective cables or lines with portable consumers Have to supply energy. This is because the cables are hardest, strong exposed to changing mechanical loads that are difficult to control and are not always predictable. In addition, the reinforcement is the flexi balance of the cable must not affect or only marginally. Such cases are, for example, supply lines for cranes, hoists, excavators and Like., But also cables for portable mining equipment to the be special claims, e.g. B. in terms of their tensile strength at high Flexibility. So such supply lines in Operation constantly drummed up and down, diverted via rollers or otherwise as inevitably led. In the usual version, therefore Cables with metal reinforcements, for example in the form of concentric wire layers the soul, or they are, for example, woven with fibers provided that an overbean even with heavy mechanical stress avoid stress on the ladder and soul.

Während Fasergeflechte zwar hohe Reißfestigkeiten aufweisen, also Bean spruchungen in Achsrichtung auszuhalten in der Lage sind, wirken sie nicht gegen Stoßbeanspruchungen in radialer Richtung, so daß für besonders hoch beanspruchte flexible Kabel auch immer Stahldrahtbewehrungen im Einsatz sind. Die Drahtlage kann durch eine Bebänderung z. B. aus einem flammwidrigen Glasseidenband überdeckt sein. Solche Glasseidenbänder erfüllen infolge ihrer bekannten Brüchigkeit jedoch nicht immer die gestellten Forderungen, ganz abgesehen davon, daß der oberhalb der Bebänderung befindliche Kunst stoffmantel nur lose über der Bewehrung angeordnet ist, und bei Biegebean spruchungen des Kabels leicht aufschiebt. Kann, wie beim Einsatz von Stahl drahtgeflechten, auf eine zusätzliche Bebänderung an sich verzichtet werden, ergibt sich der Nachteil, daß das extrudierte schmelzflüssige Mantelmaterial das Geflecht durchsetzt und bei der Herstellung von Abzweig- und Verbindungs stellen zu Montageschwierigkeiten führt.While fiber braids have high tensile strengths, i.e. bean can withstand stresses in the axial direction, they do not work against shock loads in the radial direction, so that for particularly high stressed flexible cables always use steel wire reinforcements. The wire layer can be z. B. from a flame retardant Glass silk ribbon must be covered. As a result, such glass silk tapes meet their known fragility, however, does not always meet the demands quite apart from the fact that the art located above the harness fabric jacket is only loosely arranged over the reinforcement, and in the case of bending beans Slightly postpones the cable. Can, like when using steel wire mesh, no additional straps per se, there is the disadvantage that the extruded molten jacket material interspersed with the braid and in the manufacture of branch and connection make assembly problems.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, Schäden an Kabeln auch bei stark wechselnder mechanischer Bean spruchung zu unterbinden, ohne die Montagefähigkeit negativ zu beeinflussen. Darüber hinaus soll Sorge getragen werden, die Fertigungsbedingungen für solche Produkte weiter zu verbessern.The invention is therefore based on the object of a possibility find damage to cables even with strongly changing mechanical bean prevent stress without negatively affecting the assembly ability. In addition, care should be taken to ensure the manufacturing conditions for to further improve such products.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Bewicklung eine Bebänderung aus einer Folie mit regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten Löchern oder Aussparungen ist, die eine zapfenartige Durchdringung des Man telmaterials zur Bewehrung gestatten.This object is achieved according to the invention in that the winding a band made of a film with regularly or irregularly arranged Holes or recesses is a cone-like penetration of the man allow tel material for reinforcement.

Eine andere Möglichkeit zur Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die Bewicklung ein in Bandform vorliegendes Geflecht oder ein Maschengewebe aus hochfestem dehnbaren Material mit einer Stärke von 0,1 bis 1,2 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,8 mm, und einem Gewicht von 20 bis 400 g/m², vorzugsweise 40 bis 200 g/m², ist, dessen Maschenweite eine Durchdringung des Mantelmaterials zur Bewehrung gestattet.Another possibility for solving the problem is that the winding is a braid in the form of a tape or a mesh fabric made of high-strength, stretchable material with a thickness of 0.1 to 1.2 mm, preferably 0.2 to 0.8 mm, and a weight of 20 to 400 g / m ² , preferably 40 to 200 g / m ² , whose mesh size allows penetration of the sheath material for reinforcement.

Eine solche Bewicklung führt zu einer wesentlichen Erhöhung der Biegewechselfestigkeit des Kabels generell, so daß so ausgerüstete Kabel höchsten Ansprüchen ge nügen. Der Unterbau des Kabels, d. h. die Seele, wird sicher auch während der Fertigung zusammengehalten, ein Aufkorben der Bewehrung während der Fertigung ist vermieden. Der zapfenartige Durchtritt des Mantelmaterials gewährleistet eine sichere Bindung des Mantels an die Bewehrung, die jedoch zu Montage zwecken ohne Schwierigkeiten wieder gelöst werden kann. Das gilt auch beim Einsatz von selbsttragenden Geflechten aus Stahldrähten, wo das Mantel material in das Geflecht über die Zapfen eindringt, aber zu Montagezwecken beispielsweise durch Abziehen des Mantels wieder ohne nennenswerte Rück stände an Polymermaterial aus dem Geflecht entfernt werden kann. Diese Eigen schaft eines nach der Erfindung ausgebildeten Kabels erleichtert dessen Her stellung wesentlich, da nunmehr größere Freiheiten beim z. B. Druckspritzen des Mantels oder bei der Wahl unterschiedlich weich eingestellter Mischungen gegeben sind.Such Wrapping leads to a significant increase in the fatigue strength of the cable in general, so that cables equipped in this way meet the highest demands suffice. The base of the cable, i. H. the soul, will surely also during the Manufacturing held together, a sack of reinforcement during manufacturing is avoided. The cone-like passage of the jacket material ensures a secure binding of the jacket to the reinforcement, which, however, leads to assembly purposes can be easily resolved. This also applies to Use of self-supporting braids made of steel wires where the sheath material penetrates into the braid through the pins, but for assembly purposes for example by pulling off the jacket again without any significant back levels of polymer material can be removed from the braid. This own shaft of a cable designed according to the invention facilitates its manufacture position essential, since greater freedom in z. B. pressure spraying of the jacket or when choosing different soft mixes given are.

Zur Erzielung eines sicheren Zusammenhaltes des Unterbaus einer flexiblen Kabelausführung, auch für höchste mechanische Beanspruchungen, hat es sich in Weiterführung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, die Bebänderung mit Überlappung der Bandkanten auf die Seele aufzubringen. Auf diese Weise ist es insbesondere beim Einsatz einer Bebänderung hoher mechanischer Festigkeit möglich, die Kabelseele so zu bandieren, daß diese der natürlichen Verdrehung des Kabels entgegenwirkt. To achieve a secure cohesion of the base of a flexible Cable design, even for the highest mechanical loads, has it In a continuation of the invention, it has proven to be expedient to use the harness with Apply overlap of the band edges to the soul. That way it especially when using a strap with high mechanical strength possible to band the cable core so that it is natural twist counteracts the cable.

Neben der leichten Durchdringung durch das Mantelmaterial spielt die Festigkeit der Folie, des Geflechtes oder Maschengewebes eine entschei dende Rolle, die auch bei Drähten oder Litzen höherer Steifigkeit für einen festen Zusammenhalt der Seele während der Fertigung und für die hohe Betriebssicherheit bei stark wechselnden Biegebeanspruchungen sorgt. Darüber hinaus besorgt die Vielzahl der durchdringenden Zapfen eines z. B. flammwidrig eingestellten Mantelmaterials, daß trotz des Verzichtes auf eine Glasseiden- oder Glasgewebebespinnung die Brennbarkeit nicht herauf gesetzt wird.In addition to the easy penetration through the jacket material, the The strength of the film, the braid or mesh is a decisive factor end role, which also with wires or strands of higher rigidity for a solid cohesion of the soul during production and for the high operational reliability with strongly changing bending stresses. In addition, the variety of penetrating pins of a z. B. flame retardant jacket material that despite the waiver a glass silk or glass fabric weaving does not increase the flammability is set.

Das Geflecht oder das Maschengewebe oder auch die Folie wird man vorteil haft aus hochfestem Kunststoffmaterial, beispielsweise auf Polyamidbasis, herstellen, wobei sich z. B. Fäden, die unter dem Handelsnamen Nylon be kannt sind, als besonders geeignet für ein Geflecht oder Maschengewebe er wiesen haben. Die hohe Reißfestigkeit eines aus solchen Fäden bestehenden Geflechtes oder Gewebes läßt sich insbesondere dann erreichen, wenn die längs- und quergerichteten Fäden des Geflechtes oder Maschengewebes in einem Winkel von etwa 90° zueinander ver laufen.The braid or the mesh or the film will be advantageous adheres from high-strength plastic material, for example based on polyamide, produce, z. B. threads that be under the trade name nylon are known to be particularly suitable for a mesh or mesh have shown. The high tensile strength of an existing thread Braid or fabric can be achieved especially if the longitudinal and transverse threads of the braid or Mesh at an angle of approximately 90 ° to each other to run.

Die Fadenstärke des Gewebes oder Geflechtes kann entsprechend den gestellten Anforderungen hinsichtlich Reißfestigkeit und Dehnungsverhalten beliebig eingestellt werden. Für Kabel und Leitungen jedoch, die neben einer hohen Festigkeit auch aus reichend flexibel sein müssen, hat es sich als zweckmäßig er wiesen, die Fadenstärke der verwendeten Kunststoffäden 100 bis 1300 den, vorzugsweise 200 bis 600 den, betragen zu lassen.The thread thickness of the fabric or braid can be adjusted accordingly the requirements regarding tensile strength and Expansion behavior can be set as desired. For cables and Lines, however, which in addition to high strength also must be sufficiently flexible, it has proven to be useful pointed, the thread thickness of the plastic threads used 100 to 1300 den, preferably 200 to 600 den.

Die Verbindung des Kabelmantels zur Bewehrung soll nach dem Er findungsgedanken in Form von Durchtritten oder Durchgriffen (Zapfen) des Mantelmaterials durch das Gewebe oder Geflecht oder durch die Folie, die auch aus Metall bestehen kann, hin durch erfolgen. Je nach der gewünschten Verankerung, d. h. der geforderten Festigkeit zwischen Mantel und Bewehrung ist es vor teilhaft, die mittlere freie Fläche (Durchtrittsfläche) zwischen den Fäden des Geflechtes oder Maschengewebes 0,8 bis 8,0 mm², vorzugsweise 1,0 bis 5,0 mm², betragen zu lassen.The connection of the cable sheath to the reinforcement should take place according to the inventive idea in the form of penetrations or penetrations (pegs) of the sheath material through the fabric or braid or through the film, which can also consist of metal. Depending on the desired anchoring, ie the required strength between the casing and reinforcement, it is geous before, the average free area (passage area) between the threads of the braid or mesh fabric 0.8 to 8.0 mm ² , preferably 1.0 to 5, 0 mm ² .

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten sogenannten dreiadrigen Gummischlauch leitung näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail using the so-called three-wire rubber hose line shown in FIGS. 1 and 2.

Zur Sicherung der notwendigen Flexibilität solcher Leitungen für ortsunabhängige Verbraucher bestehen die Leiter 1 aus einer Viel zahl miteinander verseilter Einzeldrähte (Litzenleiter). Diese Leiter sind mit der Isolierung 2 beispielsweise aus einem Butyl kautschuk umgeben. Zum Ausfüllen des zentrischen Zwickels zwischen den Adern dient die sogenannte Trense 3 aus einem vor teilhaft ebenfalls gummielastischen Material. In den äußeren Zwickeln befinden sich Steuerleitungen 4, die ebenfalls aus einem Litzenleiter und einer Isolierung mit gummielastischem Charakter hergestellt sind. Zur Rundung der miteinander ver seilten Einzeladern und Steueradern dient der Innenmantel 5 aus einer z. B. vulkanisierten Gummimischung, darüber befindet sich die Bewehrung 6 aus Litzen, die aus verzinnten Stahldrähten her gestellt sind. To ensure the necessary flexibility of such cables for location-independent consumers, the conductor 1 consists of a large number of stranded individual wires (stranded conductor). These conductors are surrounded with the insulation 2, for example from a butyl rubber. To fill the central gusset between the veins, the so-called bridle 3 is used, which is also rubbery material. In the outer gussets there are control lines 4 , which are also made of a stranded conductor and insulation with a rubber-elastic character. To round off the individual wires and control wires wired together, the inner jacket 5 is used from a z. B. vulcanized rubber compound, there is the reinforcement 6 from strands, which are made of tinned steel wires.

Um sicherzustellen, daß dieser Unterbau des Kabels beim Auf bringen des Mantels 7 aus einer mechanisch hochfesten Gummi mischung mechanisch zusammengehalten wird, die Bewehrung also nicht aufkorbt, ist zwischen dem Mantel 7 und der Bewehrung 6 eine Bebänderung 8 aus einem aus hochfesten Kunststoffäden be stehenden Maschengewebe vorgesehen. Die Maschenweite ist so eingestellt, daß das beim Extrudieren schmelzflüssige Mantel material bis in die Bewehrung gelangt, und dort zu einer Ver ankerung führt, beim Abtrennen des Mantels aber das in der Bewehrung befindliche Material zusammen mit dem Geflecht wieder abgezogen werden kann. Mantel und Geflecht bilden nunmehr eine Einheit, ein Aufschieben des Mantels oberhalb der Bewehrung ist nicht mehr möglich.In order to ensure that this substructure of the cable is mechanically held together when the sheath 7 is made from a mechanically high-strength rubber mixture, that is to say the reinforcement is not corked, between the sheath 7 and the reinforcement 6 there is a strapping 8 made from a mesh fabric consisting of high-strength plastic threads intended. The mesh size is set so that the molten jacket extrusion material reaches the reinforcement, and there leads to an anchorage, but when the jacket is removed, the material in the reinforcement can be pulled off together with the braid. Sheath and braid now form a single unit, it is no longer possible to slide the sheath over the reinforcement.

Abweichend hiervon kann statt des Maschengewebes auch eine mit Durchbrüchen versehene Folie (Lochfolie) verwendet werden, die einen zapfenartigen Durchtritt des Mantelmaterials bis in die Bewehrung hinein gestattet.Deviating from this, one can also be used instead of the mesh fabric Breakthrough film (perforated film) can be used a cone-like passage of the jacket material into the Reinforcement allowed inside.

In der Fig. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Ausschnitt aus einem gemäß der Erfindung verwendeten sog. Gittergewebe darge stellt. In Querrichtung sind zwei Einzelfäden 9 und 10 mitein ander und um die Längsfäden 11 aus hochfesten Polyamidfäden herum verseilt. Auf diese Weise ist eine hohe Dehnbarkeit der Fäden 9 und 10 bei entsprechender Biegebeanspruchung des Kabels gewährleistet. Das von den Einzelfäden begrenzte Feld 12 dient dem Durchtritt oder Durchgriff des Mantelmaterials. Ent sprechend der geforderten Festigkeit der Verbindung zwischen Mantel und Bewehrung durch das Geflecht hindurch kann die Fläche in ihren Abmessungen variiert werden, wobei die Mindest fläche 0,8 mm² bei der Schmelzenviskosität üblicher Polymer materialien nicht unterschritten werden sollte.In Fig. 2 is an enlarged section of a so-called grid fabric used according to the invention Darge provides. In the transverse direction, two individual threads 9 and 10 are mitein other and stranded around the longitudinal threads 11 made of high-strength polyamide threads. In this way, a high extensibility of the threads 9 and 10 is ensured with a corresponding bending stress on the cable. The field 12 delimited by the individual threads serves for the passage or passage of the jacket material. According to the required strength of the connection between the jacket and reinforcement through the braid, the area can be varied in its dimensions, the minimum area should not be less than 0.8 mm ² in the melt viscosity of conventional polymer materials.

Claims

1.Single or multi-core electrical cable, in particular in a flexible design for the power supply of mobile consumers, with a reinforcement located above the core consisting of one or more concentric layers of wires or strands or a wire mesh, a winding and a sheath extruded as an outer sheath, characterized in that the wrapping is a strapping ( 8 ) made of a film with regularly or irregularly arranged holes or recesses, which permit a peg-like penetration of the casing material ( 7 ) to the reinforcement ( 6 ).

2.Single or multi-core electrical cable, in particular in a flexible design for the power supply of mobile consumers, with a reinforcement located above the core consisting of one or more concentric layers of wires or strands or a wire mesh, a winding and a sheath extruded as an outer sheath, characterized in that the wrapping ( 8 ) is a braid in the form of a tape or a mesh made of high-strength stretchable material with a thickness of 0.1 to 1.2 mm, preferably 0.2 to 0.8 mm, and a weight of 20 to 400 g / m ² , preferably 40 to 200 g / m ² , the mesh size ( 12 ) of which allows the sheath material ( 7 ) to penetrate the reinforcement ( 6 ).

3. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the Bebän change ( 8 ) is applied with an overlap of the band edges.

4. Cable according to claim 1 or one of the following, characterized in that the strapping ( 8 ) made of high-strength plastic material, for. B. based on polyamide.

5. Cable according to claim 2 with a braid or mesh, characterized in that the longitudinal and transverse threads ( 9, 10, 11 ) of the braid or mesh are at an angle of about 90 ° to each other.

6. Cable according to claim 5, characterized in that the thread thickness of the braid or the mesh forming threads ( 9, 10, 11 ) is 100 to 1300, preferably 200 to 600 den.

7. Cable according to claim 1 or one of the following, characterized in that the central free area (passage area) ( 12 ) in the Bebän change ( 8 ) for the sheath material ( 7 ) 0.8-8.0 mm ² , preferably 1 , 0-5.0 mm ² .

8. Cable according to claim 1, characterized in that the holes or Recessing foil made of metal.