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Elektrische Leitung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine mehradrige elektrische Steg-,
Mantel- oder Schlauchleitung, beispielsweise nach DIN 47 705 oder DIN 47 707, DIN
47 709, DIN 47 715 oder DIN 47 718, bestehend aus isolierten Kupferleitern, einer
gemeinsamen Aderumhüllung aus elastischem oder plastischem Material bzw. einer Zwickelausfüllung
und einem Mantel aus Gummi oder thermoplastischem Kunststoff.
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Derartige Leitungen sind sehr verbreitet und werden hauptsächlich
für die Verwendung in trockenen oder feuchten Räumen auf, in und unter Putz und
im Freien verwendet.
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Schlauchleitungen werden ferner für Haushalt-Elektro-Geräte oder elektrische
Werkzeuge verwendet.
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In der Zeitschrift "Elektronik-Anzeiger" 11. Jg. 1979, Nr.3, Seite
15 und 16 ist ein Lichtleitfaser-Nachrichtenkabel abgebildet und beschrieben. Das
Lichtleitfaser-KaDel besteht aus acht mit Polyamid umhüllten Lichtleitfasern vom
Gradienten-Typ, die zu Paaren verseilt, lose in Kuns=stoffschläuchen untergebracht
sind. Vier dieser Schluchelemente sind um ein Zugelement aus hochzugfestem Spezia
stahl verseilt. In den Außenzwickeln der Schläuche liegen isolierte Kupferadern,
die für Fernspeisung, Meßzwecke, Streckentelefon o.ä. eingesetzt werden können.
Die Kabelseele schließlich ist mit einem PE-Schichtmantel umgeben, dessen Außendurchmesser
16 mm beträgt.
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Derartige Lichtleitfaser-Kabel sind in der Herstellung sehr aufwendig
und teucr und für einen ganz bestimmten C,ebrauchszweck,
nämlich
die Datenfernübertragung, entwickelt worden.
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Die bei der bekannten Ausführung beiciepackten Kupferleiter sind notwendiges,
an sich aber unerwünschtes Beiwerk, um beispielsweise für die Fernspeisung von Repeatern
zur Erhöhung der Reichweite zu sorgen oder im Ortsbereich den Betrieb des Telefon-Weckers
zu ermöglichen. Für den Einsatz etwa in der Haus- oder Gebäudeinstallation zur Speisung
von elektrischen Verbrauchern, z.B. Glühlampen, Elektrogeräten, Maschinen und dgl.
sind derartige Kabel nicht geeignet.
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Andererseits sind die eingangs erwähnten Leitungen für die Elektroinstallation
nicht gleichzeitig zur Speisung der mit ihr verbundenen Verbraucher, z.B. durch
die Netzwechselspannung (x 250 V) und zur Übertragung von Steuersignalen über die
Netz leitung zur Steuerung der an die Netz leitung angeschlossenen Verbraucher geeignet.
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Durch die DE-OS 28 00 472 ist eine Steuervorrichtung für elektrische
Geräte vorgeschlagen worden, deren Stromversorgungsnetz mit zahlreichen Steckdosen
für die Stromversorgung der Geräte ausgestattet ist und mit Sender- und Empfangseinheiten
arbeitet, dessen digitale Adressensignale auf einen Träger aufmoduliert sind, dessen
Frequenz ein Vielfaches höher als die Netz frequenz ist. Dabei ist die Sende- und
Empfangseinheit mit dem Netz im Gebäude gekoppelt, so daß die Steuersignale der
Netzspannung überlagert sind.
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Eine derartige Anordnung ist aufgrund der im Netz vorhandenen Störungen
relativ empfindlich, so daß sehr umfangreiche Entstörmaßnahmen für einen störungsfreien
Betrieb getroffen werden müssen. Außerdem besteht die Möglichkeit des Abl,örens
der Informationen über eine relativ große Entfernung.
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Für einen störungsfreien und abhörsicheren Betrieb sind als Ausweg
Koaxialleitungen denkbar, die jedoch recht teuer sind und separat verlegt werden
müssen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektrische
Leitung
der eingangs näher gekennzeichneten Art zu schaffen, die sowohl zur Speisung der
an die Netzleitung angeschlossenen Verbraucher , als auch zur Ubertragung von Steuersignalen
zur Steuerung der an die Netz leitung angeschlossenen Verbraucher verwendet werden
kann.
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GemäB der Erfindung wird die Aufgabe bei einer Installationsleitung
der eingangs beschriebenen Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches aufgeführten
Maßnahmen gelöst.
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Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Steg-, Schlauch- oder
Mantelleitung mit Kupferleitern, beispielsweise für die Hausinstallation in dreipoliger
Ausführung mit Phase, Nulleiter und Schutzleiter geschaffen, die gleichzeitig wenigstens
einen Lichtleiter mitführt, der sich in allen Abzweigdosen zu einer Baum-Netzstruktur
zusammenfassen läßt, so daß durch Einspeisung an einem beliebigen Ende an den anderen
Enden jeweils dieselbe Information ansteht. Durch Codierung und Adressierung läßt
sich jeder Verbraucher einzeln ansteuern.
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Die erfindungsgemäße Leitung ist recht einfach im Aufbau und läßt
sich mit den üblichen Maschinen herstellen. Sie ist als Standardleitung für die
Hausleittechnik zur Verlegung in trockenen und feuchten Räumen; auf, in und unter
Putz und im Freien gedacht. Als Lichtwellenleiter können Monomode-, Multimode- oder
Gradientenfasern verwendet werden.
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Der Vorteil nach Anspruch 2 besteht darin, daß der empfindliche Lichtwellenleiter
z.B. durch die polsterartige Einbettung gegen seitliche Druck- und Temperatureinflüsse
geschützt ist.
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Gemäß Anspruch 3 erfolgt eine schwimmende Lagerung des Lichtwellenleiters
innerhalb der Leitung, so daß Zugbeanspruchungen auf die Leitung sich nicht auf
den Lichtwellenleiter übertragen. Als Material für die Füllung können
lösungsmittelhatige
E]astomere oder Kautschuke verwendet werden.
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Eine ähnliche Wirkung wird erzielt, wenn der Lichtwellenleiter gemäß
Anspruch 4 mit einem wärmeschrumpfenden Material, z.B. Polyethylen, umgeben ist
und die Leitung z.B.
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nach ihrer Fertigstellung einer Wärmebehandlung unterzogen wird, bei
der das wärmeschrumpfende Material sich zusammenzieht, die übrigen Teile der Leitung
jedoch ihre Form und Eigenschaften behalten. Durch diese Behandlung entsteht ein
röhrenartiger Hohlraum, in dem die Glasfaser lose einliegt.
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Die vorgeschlagene Wärmebehandlung kann beispielsweise bei 800 - 1300C
erfolgen.
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Nachfolgend sind anhand der .Zeichnung einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Leitung in vergößertem Maßstab, Figur 2 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten Leitung, Figur 3 eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, Figur 4 einen Ausschnitt des Leitungsquerschnitts im Bereich des
Lichtwellenleiters in stark vergrößertem Maßstab.
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Den Ausführungsbeispielen der Erfindung liegen Mantel- oder Schlauchleitungen
zugrunde, wie sie beispielsweise nach DIN 47 705, DIN 47 709 oder DIN 47 718 ausgebildet
sind.
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Es handelt sich dabei um runde Ausführungen mit drei Kupferadern 5
und einer Isolierung 6 aus thermoplastischem Kunststoff.
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Gemäß Figur 1 der Zeichnung ist in den Innenzwickel der Kupferadern
5 ein Lichtwellenleiter 7 eingebettet. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist
der Lichtwellenleiter 8 in einem Außenzwickel 9 angeordnet. Als Lichtwellenleiter
können
Glas- oder Kunststoffasern verwendet werden.
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Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 der Zeichnung ist der Lichtwellenleiter
10 mit den Kupferadern 5 im Viereck angeordnet.
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Der Lichtwellenleiter 7,8,10 besteht aus einer MJnomode-, Multimode-
oder Gradientenfaser 11 oder aus einem Faserbündel und ist mit einer elastischen
Schutzhülle 12, z.B.
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aus Polyamid, umgeben.
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Die Kupferadern 5 und der Lichtwellenleiter 7,8,10 sind mit einer
gemeinsamen Umhüllung 13 aus elastischem oder plastischem Material umgeben. Der
die Umhüllung 13 umgebende äußere Mantel 14 besteht aus thermoplastischem Werkstoff
oder Gummi.
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In dem Ausführungbeispiel nach Figur 3 der Zeichnung ist der Lichtwellenleiter
10 mit einem Wollgespinst 15 umgeben, so daß eine polsterartige Einbettung entsteht,
die den Lichtwellenleiter gegen mechanische Beanspruchung und Temperatureinflüsse
schützt. Anstelle des .ollgespinstes 15 kann zwischen der Umhüllung 13 und der Schutzhülle
12 ein Hohlraum vorgesehen werden, der mit einer zähflüssigen oder weichelastischen
Masse ausgefüllt ist. Vorteilhaft wird für diesen Zweck eine lösungsmittelhaltige
Masse verwendet, die unter Luftabschluß flüssig bzw. plastisch ist, an der Luft
jedoch aushärtet. Durch diese Ausbildung härtet die Füllmasse nur an den Leitungsenden
aus und verhindert dadurch ein Auslaufen. Die Masse sollte jedoch derart beschaffen
sein, daß die Reaktion auf die unmitte'bare Berührungszone mit der Luft beschränkt
ist, also eine Kettenreaktion erfolgt. Der Lichtwellenleiter 7,8,i0 ist dadurch
"schwimmend" gelagert und von Längs- und 'luerkräften, die auf die Leitung von außen
einwirken, entlastet.
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Die Figur 4 der Zeichnung zeigt eine andere Ausführung, bei der zwischen
der Umhüllung 13 und der Schutzhülle 12 ein Luftspalt 16 vorhanden ist. Der Lichtwellenleiter
liegt in
diesem Fall lose -in der röhrenartigen Aufnahme. Die Herstellung
einer derartigen Leitung kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß die Glasfaser
11 mit einem. wärmeschrumpfenden Mantel 17 umgeben ist, der sich zusammenzieht,
sobald das heiße Material der Umhüllung noch in der Spritzdüse mit dem Mantel 17
in Berührung kommt. Gegebenenfalls kann der wärmeschrumpfende Mantel 17 noch mit
einer äußeren Stützschale 18 umgeben sein, die verhindert, daß Material der Umhüllung
13 in den durch Schrumpfung entstandenen Hohlraum nachfließt.