DE3048454C2 - Elektrische Schwachstromleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schwachstromleitung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einer Kupferlitze und einer extrudierten Isolierung.

Die Verdrahtung von Automobilen und elektronischen Geräten wird einerseits immer umfangreicher. Andererseits ist der Hersteller bestrebt, die Automobile usw. kompakt und mit geringem Gewicht zu fertigen. Dies sei anhand des Automobilbaues erläutert:

Im Automobilbau bedeutet jedes kg Gewichtseinsparung eine Senkung des Kraftstoffverbrauches des Automobils. Der Automobilhersteller ist geradezu gezwungen, jede Möglichkeit der Gewichtseinsparung auszunutzen, will er auf wichtigen Teilmärkten des Weltmarktes konkurrenzfähig sein, zieht man z. B. die gesetzlichen Vorschriften zur Senkung des Kraftstoff- «o Verbrauches in den Vereinigten Staaten von Amerika in Betracht.

In der Verdrahtung eines modernen Automobiles sind eine Anzahl von Leitungen angeordnet, die bei einer Spannung von ca. 12VoIt Ströme im Bereich von nur wenigen Milli-Ampere zu übertragen haben. Diese Leitungen dienen zum Beispiel zur Überwachung von wichtigen elektrischen Verbrauchern oder Aggregaten; sie dienen zur Verbindung von elektrischen bzw. elektronischen Meßvorrichtungen oder Schaltern mit Auswerteinheiten bzw. mit entsprechenden Anzeigeeinheiten.

Von ihrer elektrischen Funktion her gesehen, benötigen diese Leitungen nur einen geringen Leiterquerschnitt und eine Isolierung mit geringer Wanddicke.

Die Verdrahtung des Automobils erfolgt in Form von vorgefertigten, sogenannten Kabelbäumen oder Kabelsätzen:

Die Verdrahtung der einzelnen elektrischen Teile — Verbraucher, Meß-, Anzeigenvorrichtungen usw. — wird, so weit wie möglich, zu Strängen oder Bündeln zusammengefaßt, so daß sich ein verzweigtes Gebilde ergibt, dessen Enden über lösbare Verbindungselemente mit den einzelnen Aggregaten usw. verbunden werden. Hierzu werden die einzelnen Leitungen auf Ablängvorrichtungen auf ihre vorgesehene Länge zugeschnitten; dabei werden sie beim Abziehen von der Trommel auf Zug belastet. Der Einbau dieser vorgefertigten Kabelsätze erfolgt beim Automobilhersteller am Fließband. Hier ist der Kabelsatz beim Einbau in die Karosserie einer meist rauhen Behandlung unterworfen; insbesondere werden die elektrischen Leitungen mechanisch auf Zug beansprucht, z. B. beim Durchziehen durch entsprechende Karosserieöfinungen.

All dies hat zur Folge, daß der Leiter-Querschnht einer elektrischen Leitung der eingangs genannten Art größer als aus elektrischen Gründen erforderlich ausgebildet wird.

Es ist bekannt, für Netzanschlußleitungen, insbesondere zur Erhöhung der Zugfestigkeit, bei einem Litzenleiter aus mehreren miteinander verseilten Einzeldrähten beim Verseilen der Einzeldrähte zentral einen Faden aus Glasseidenzwirn mit zu verlitzen, siehe veröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE-OS 25 19 687. Der zentrale Faden kann jedoch sehr leicht aus dem Litzenleiter herausgezogen werden.

Des weiteren ist bei einem Hochspannungs-Freileitungsseil vorgeschlagen worden, ein die Zugkräfte aufnehmendes, aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehendes Kernseil oder dergleichen vorzusehen und als Kunststoff für die Fäden ein aromatisches Homo- oder Copolyamid zu verwenden, siehe veröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE-AS 23 39 676; diese vorgeschlagenen Kunststoffe werden auch als Polyaramide bezeichnet und sind z. B. unter dem Warenzeichen Kevlar® im Handel.

Dieser Stand der Technik liegt aber nicht in dem Anwendungsgebiet der elektrischen Leitungen der eingangs genannten Art

Ausgehend von den eingangs geschilderten Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwachstromleitung zu schaffen, die einen möglichst kleinen Querschnitt und ein möglichst geringes Gewicht hat, aber sehr widerstandsfähig gegen Zug-Belastungen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß bei einer Schwachstromleitung der genannten Art in den durch die Verseilung der Kupferleiter zur Litze sich ergebenden Zwickelräumen hochfeste Kunststoff-Fäden aus einem Polyaramid angeordet sind.

Die Maßnahme gemäß Patentanspruch 1 bringt bedeutende Vorteile: Durch den geringen Durchmesser des Leiters und die Verwendung von Kunststoff-Fäden wird die elektrische Leitung sehr flexibel, läßt sich folglich sehr gut verlegen. Die erfindungsgemäße Leitung hat bei verringertem Gewicht und Raumbedarf die mechanischen Eigenschaften einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Leitung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sechs Einzelleiter um einen zentralen Einzelleiter verseilt und ist in den sich ergebenden sechs Außen-Zwickelräumen je ein Kunststoff-Faden angeordnet. Bei einer Steuerleitung für Kraftfahrzeuge beträgt der Querschnitt der Leiter 0,1 bis 0,5 mm², die Wanddicke der Isolierung 0,2 bis 0,5 mm und der Außendurchmesser der Steuerleitung 0,8 bis 2,0 mm.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Die Zeichnung zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine elektrische Leitung.

Die Leitung 1 besteht aus einem Leiter 2 aus sieben gleichen Einzelleitern aus blankem Kupfer, von denen sechs Leiter 2a bis 2/um einen zentralen Einzelleiter 2g verseilt sind. In den zwischen den Einzelleitern 2a bis 2f sich ergebenden Außen-Zwickeln sind hochfeste Kunst-

stoff-Fäden 3 bis 8 mit gleicher Schlaglänge eingelagert Die Fäden 3 bis 8 können als Faserbündel, als Garn oder dergleichen ausgebildet sein. Der Durchmesser der a) Kunststoff-Fäden 3 bis 8 ist so gewählt, daß die durch die Verseilung sich ergebenden Zwischenr.iume ausrei- 5 b) chen, die Kunststoff-Fäden 2 bis 8 aufzunehmen: d. h„ der Durchmesser des Leiters 2 vergrößert sich durch die c) Fäden 3 bis 8 nicht d)

Die um den Leiter 2 extrudierte Isolierung 9 besteht aus einer speziellen, aus dem Stand der Technik bekannten io PVC-Misdv.'ng. a)

Die eingelagerten Fäden 3 bis 8 verklammern sich mit b) der Isolierung 9 und erhöhen die Zugfestigkeit der Leitung 1. Auch beim Ablängen der Leitung 1 zu kurzen c) Stücken können die Fäden 3 bis 8 infolge ihrer 15 Verbindung mit eier Isolierung 9 nicht herausgezogen werden. d)

Im folgenden sind die Kenndaten eines speziellen e) Ausführungsbeispieles aufgeführt:

1. Aufbau

Litze 0,22 mm², 7 Leiter aus Kupfer blank. Durchmesser 0,20 mm, Gesamt-Durchmesser 0,6 mm,
in den Leiterzwickeln Polyaramid-Garn (Kevlar®49),

Isolierhülle aus PVC, Wanddicke 0,3 mm,
Außendurchmesser 1,2 mm.

2. Eigenschaften

Reißfestigkeit der Leitung 200—250 N,
Wärmealterung entsprechend DIN 72 551 Blatt 2 Entwurf 2.72, Prüf temperatur 140° C,
Abriebfestigkeit entsprechend DIN 29 867 bei einer Belastungsgesamtmasse von 0,7 kg: 700—2400 Doppelhübe,
Leiterwiderstand maximal 82 Ohm/km,
Übrige Eigenschaften entsprechend DIN 72 551 Blatt 2 Entwurf 2.72.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrische Schwachstromleitung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer Kupferlitze, und einer extrudierten Isolierung, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch die Verseilung der Kupferleiter (2) zur Litze sich ergebenden Zwickelräumen hochfeste Kunststoff-Faden (3 bis 8) aus einem Polyaramid angeordnet sind Ό

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Einzelleiter (2a bis 2f) um einen zentralen Einzelleiter {2g) verseilt sind und in den sich ergebenden sechs Außen-Zwickelräumen je ein Kunststoff-Faden (3 bis 8) angeordnet ist

3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Leiter (2) 0,1 bis 0,5 mm², die Wanddicke der Isolierung (9) 0,2 bis 0,5 mm und der Außendurchmesser der Leitung

(1) 0,8 bis 2,0 mm beträgt.