DE3336195C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein bewegliches Flachband­ kabel für ortsveränderliche Verbraucher, insbesondere für Ladegeräte von Akkumulatoren, mit mindestens zwei isolierten Metallitzen und mindestens einem, mit vergleichsweise geringem Querschnitt versehenen Steuerleiter, wobei alle Leiter von einem Mantel zusammengehalten werden.

Ein Kabel mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der CH-PS 4 52 630 bekannt. Drei isolierte Metallitzen sind als Phasenleiter von einem einen Panzer bildenden Kupferband als Nulleiter umschlossen und in den von diesem Nulleiter und den Metallitzen gebildeten Zwickeln sind jeweils ein Steuerleiter angeordnet, wobei die gesamte Anordnung von einem Außenmantel umhüllt ist. Ein solches Kabel ist für ortsveränderliche Verbraucher, z.B. Aufzüge, nicht flexibel genug.

Es ist eine Flachbandleitung bekannt (DE-GM 19 86 570), bei der parallel zueinander verlaufende Signaladern durch Stege miteinander verbunden sind, in denen zur Vermeidung von Koppe­ lungen zwischen den Signaladern mit geringerem Querschnitt versehene Masseadern angeordnet sind. Derartige Flachbandlei­ tungen werden innerhalb elektrischer Geräte verwendet, in denen sie nicht fortwährend bewegungsbeansprucht werden, wie Flach­ bandkabel für ortsveränderliche Verbraucher. Außerdem sind die Querschnitte der Signaladern gegenüber den geringeren Querschnitten der Masseadern so gering, daß eine Beeinträch­ tigung der Flexibilität der Flachbandleitung schon daher nicht gegeben ist.

Es ist eine Flachleitung bekannt (DE-GM 78 35 707), bei der eine Vielzahl von Leitungsadern in einer Ebene angeordnet sind, jeweils verbunden durch Stege, in denen sich über die gesamte Leitungslänge auf beiden Seiten durchlaufende Kerben befinden, um die einzelnen Adern oder einzelne Adergruppen leicht voneinander trennen zu können. Dadurch soll erreicht werden, daß der Mantel der Leitung nicht bis an die Adern auf­ reißt, wenn diese beim Anschließen an eine Armatur voneinander getrennt werden müssen. Diese bekannte Flachleitung wird in der Elektronik-Industrie für Verdrahtungszwecke eingesetzt, ist also bestimmungsgemäß für ortsfeste Verwendung vorgesehen. Ihre Leiter- bzw. Aderquerschnitte sind so gering, daß sich bei diesem Einsatz der Flachleitung das Problem einer ausreichenden Flexibilität von Natur aus nicht mehr stellt.

Es ist eine mehradrige elektrische Stegleitung bekannt (DE-GM 19 85 639), die einen gemeinsamen Mantel für die Steg­ adern aufweist. Stegleitungen sind nach allgemeinem Sprachge­ brauch Leitungen für feste Verlegung in trockenen Räumen in oder unter Putz, wobei die Adern aus bis zu 2,5 mm² Massiv­ draht bestehen. Der Einsatz derartiger Leitungen für orts­ veränderliche Verbraucher scheidet daher aus.

Es ist ein Flachkabel für ortsveränderliche Geräte bekannt, (DE-GM 73 22 455), bei dem ein Bündel von Telefonadern in einer Ebene mit zwei außenseitig angebrachten Tragelementen ange­ ordnet ist. Das Tragelement ist ein Rundseil aus Stahl. Zwischen diesem und dem Telefonaderbündel sind Steueraderbündel in derselben Ebene angeordnet. Die Aderverseilung mehrerer Telefonaderbündel ist gegenläufig, um das Kabel drallfrei zu machen. Das bekannte Kabel ist für große Förderhöhen ortsveränderlicher Geräte bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flachbandkabel der eingangs genannten Art mit großen Querschnitten seiner Metallitzen so zu verbessern, daß die erforderliche Flexibilität des Kabels gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerleiter in der durch die Mittelinie aller Leiter bestimmten Ebene an­ geordnet und mit einer benachbarten Kabelader über einen Steg verbunden ist, der über seine gesamte Länge auf beiden Seiten je eine Trennkerbe aufweist.

Die Anordnung der Steuerleiter gemeinsam in einer Ebene mit den der Stromversorgung dienenden Leitern, den Metallitzen, dient der Vergrößerung der Flexibilität des Kabels bei dessen Verdrehung und quer zu dieser Ebene, wobei alle Leiter bzw. deren Achsen denselben Krümmungsradius haben. Die Stege zur Verbindung der Leiter untereinander erhöhen ebenfalls die Flexibilität des Kabels, und zwar infolge verringerten Werkstoffvolumens. Der gegenüber den Leitern dünne Steg reicht zum Zusammenhalten völlig aus. Er spart gegenüber einer Verbindung der Leiter nach Art einer herkömmlichen Flachlei­ tung erheblich an Werkstoff und steigert die Flexibilität der elektrischen Leitungen, die für den Anschluß ortsveränderlicher Stromverbraucher von Bedeutung ist dadurch, daß sich die Leitungsadern relativ zueinander in gewissem Umfang bewegen können. Dabei arbeitet der Steg wie bei einem Filmscharnier die filmartige Verbindungsfolie zwischen zwei Teilen. In diesem Sinne vor allem wirkt auch die Trennkerbe, weil sie die Relativbeweglichkeit der Leiter zueinander erhöht und damit die Flexibilität der Leitung. Die durch die Trennkerbe erfolgte Herabsetzung der Stärke des Stegs in einem definierten Bereich wird so bestimmt, daß der Steg hier aufgetrennt werden kann, z.B. durch Einschneiden. Die Reststärke des Stegs im Bereich dieser Trennkerbe wird so groß gehalten, daß ein Aufreißen durch die für die Leitung vorgesehenen Bewegungen nicht auf­ treten kann. Es ist also erforderlich, den Steg im Bereich der Trennkerbe mit einem Werkzeug zu durchtrennen, um den Anschluß der Metalleiter an die Verbindungsarmaturen nach Abisolierung bewirken zu können.

Ein derartiges bewegliches Flachbandkabel ist insbeson­ dere für den Ladebetrieb von Akkumulatoren geeignet. Akku­ mulatoren sind ortsveränderliche Energiespeicher, die z.B. auf Gabelstaplern eingesetzt werden. Diese müssen nach ent­ sprechendem Energieverbrauch zu einer Ladestation gefahren werden, an der dann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Ladestation und dem Akkumulator des Gabelstaplers hergestellt wird. Zur Herstellung dieser elektrisch leitenden Verbindung werden herkömmlicherweise Schweißleitungen verwen­ det, welche die erforderlichen Leitungsquerschnitte aufweisen und zugleich im erforderlichen Maße flexibel sind. Es werden zwei einzelne Schweißleitungen verwendet, die jeweils einzeln und mit der richtigen Polarität angeschlossen werden müssen, um die gewünschte Aufladung zu erreichen. Beim Laden der Akkumulatoren findet deren Überwachung durch Messung am Akku­ mulator nicht statt. Es wird vielmehr eine über der Akku­ mulatornennspannung liegende Ladespannung eingestellt, so daß sich der Akkumulator dem seinem Ladezustand jeweils entsprechenden Ladestrom vom Ladegerät zieht. Im Fehlerfall wird das Ladegerät abgeschaltet, sofern es den Fehler des Akkumulators erkennen kann. In diesem Fall bleibt das Lade­ gerät abgeschaltet, bis der Fehler beseitigt und die Lade­ station erneut eingeschaltet ist. Es treten jedoch häufig auch Fehler am Akkumulator oder in dessen Ladebereich auf, die auf die herkömmlicher Weise nicht erfaßt werden. Dem Akkumulator wird mit Hilfe der Metallitzen der Ladestrom zu­ geführt, während der Steuerleiter der Messung dient, beispiels­ weise der Spannungsmessung am Akkumulator. Dabei hat die An­ ordnung der Metalleiter mit großem Querschnitt und der Steuer­ leiter mit geringerem Querschnitt in ein und demselben Kabel den Vorteil, daß eine Gefahr des Verwirrens von Leitungen ver­ ringert wird. Es kann auch nicht vorkommen, daß einander zu­ gehörige Litzen und Steuerleiter beim Anschließen am Akku­ mulator von dem an sich gewünschten Anschluß bzw. von der gewünschten Polarität abweichen, also fehlerhaft angeschlossen werden. Die Verbindung beider, für unterschiedliche Aufgaben einzusetzender Leiter hat auch den Vorteil, daß das Kabel weniger in sich verdreht wird, was dessen Haltbarkeit ver­ größert.

Bei einem Flachbandkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 2 bilden die jeweils einen großen Querschnitt aufweisenden Me­ tallitzen eine Hin- und Rückleitung des Ladestroms eines Akkumulators bzw. des Schweißstroms bei Schweißrobotern, während der oder die Steuerleiter dem Anschluß bzw. der Verbindung der Überwachungsvorrichtung am Stromverbraucher dienen. Dabei ist die Anordnung eines oder mehrerer Steuer­ leiter zwischen den Metallitzen für die gewünschte Flexibilität der Leitung besonders günstig. Sie ist auch platzsparend. Besonders platzsparend ist ein Flachbandkabel mit den Merk­ malen des Anspruchs 3.

Bei einem Flachbandkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 4 ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der durch die Me­ tallitzen und die Steuerleiter gebildeten Masseschwerpunkte über den Leitungsquerschnitt, so daß das Kabel gleichmäßig flexibel ist.

Bei einem Flachbandkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird durch die außenliegenden Steuerleiter gewährleistet, daß diese bei sonst hinreichender Flexibilität des Kabels schon durch ihre Anordnung eindeutig der jeweils benach­ barten, mit großem Querschnitt versehenen Metallitze zugeordnet werden, was die Verwechslungsgefahr der Steuerleiter unter­ einander verringern hilft.

Zu einer gleichmäßigen Verteilung der Flexibilität des Flachbandkabels über dessen Querschnitt trägt auch seine Aus­ gestaltung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 bei.

Die Flexibilität eines Flachbandkabels wird durch Maß­ nahmen nach den Merkmalen des Anspruchs 7 zusätzlich ge­ steigert.

Ein Flachbandkabel mit den Merkmalen des Anspruchs 8 ist wegen des Nichtvorhandenseins separater Isolierungen der Metallitzen hochflexibel.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Die Fig. 1 bis 8 zeigen jeweils Quer­ schnitte durch der Erfindung gemäß ausgebildete Leitungen, wobei in den Fig. 1 bis 6 isolierte Metallitzen dargestellt sind, während die Metallitzen der Fig. 7, 8 und die Steuer­ leiter direkt in elektrisch isolierenden Mantelwerkstoff eingebettet sind.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines flexiblen Flachband­ kabels dargestellt, das zwei Metallitzen 11, 12 mit großem Querschnitt aufweist, der z.B. 16 mm² beträgt. Diese Metallitzen 11, 12 bestehen, wie bei Leitungen zum Anschluß orts­ veränderlicher Stromverbraucher üblich, aus einer Vielzahl von Einzeldrähten kleiner Querschnitte. Diese Einzeldrähte sind in üblicher Weise verseilt und füllen den aus der Fig. 1 er­ sichtlichen Querschnitt aus. Als Werkstoff der Metallitzen 11, 12 wird beispielsweise Kupfer verwendet.

Die Metallitzen 11, 12 sind jeweils von einer Isolierung 13 umgeben, die z.B. aus Polyvinylchlorid besteht. Diese Polyvinylchlorid-Isolierung 13 wird aufextrudiert, nachdem die Metallitzen 11, 12 durch Verseilen hergestellt wurden.

Auf der Polyvinylchlorid-Isolierung 13 ist ein Mantel 14 vorhanden, der direkt auf die Isolierung 12 aufgebracht ist, so daß beide aneinander haften, insbesondere wenn auch der Mantel 14 aus Polyvinylchlorid besteht.

Die beiden Mäntel 14 der beiden Kabeladern 11, 13 bzw. 12, 13 sind durch einen Steg 15 miteinander verbunden. Der Steg 15 ist sehr schmal. Er kann jedoch an den Übergangs­ stellen zum Mantel 14 verdickt ausgebildet werden, um Beschä­ digungen des Mantels 14 in diesem Bereich vorzubeugen.

Der Steg 15 besitzt auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite je eine Trennkerbe 16, so daß die Mäntel 14 letztlich nur filmscharnierartig miteinander verbunden sind. Die Trennkerbe 16 ist auf beiden Seiten des Steges 15 sym­ metrisch angeordnet, so daß die durch den Steg 15 bzw. die Trennkerben 16 bedingte relative Beweglichkeit der Kabel­ adern 11, 12 bzw. 12, 13 zueinander in beiden Richtungen gleich groß ist.

Links vom Steg 15 ist eine aus einem Steuerleiter 17 und dessen Isolierung 18 gebildete Steuerader 19 vorgesehen. Diese ist der Kabelader 11, 13 zugeordnet, was aus dem steglosen Übergang der Umhüllung der Steuerader 19 in den Mantel 14 der Kabelader 11, 13 ersichtlich ist. Der Querschnitt des Steuerleiters 17 beträgt z.B. 0,75 mm².

Besteht die Außenumhüllung des Kabels aus durchschein­ nendem Werkstoff z.B. transparentem oder klarem PVC, so kann die farbliche Ausgestaltung der Isolierung 13 und der Isolierung 18 erkannt werden, die entweder unterschiedlich oder zur Verdeutlichung der gegenseitigen Zuordnung dieser benachbarten Kabeladern gleichfarbig sein kann.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Kabel, das zwischen zwei Kabeladern 11, 13 und 12, 13 zwei Steueradern 19 aufweist. Die Isolierungen beider können farblich unterschied­ lich gestaltet werden, so daß sie auch beim Anschluß leicht auseinander zu halten sind, wenn sie im Anschlußbereich mit Hilfe der Trennkerben 16 voneinander und von ihren benach­ barten Kabeladern 11, 13 bzw. 12, 13 getrennt wurden.

Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt, wobei aber im Steg 15 zwischen den beiden Steueradern 19 keine Trennkerben vorgesehen sind. Hierdurch wird ein leichtes ge­ meinsames Heraustrennen beider Steueradern aus dem Raum zwischen den Kabeladern 11, 13 bzw. 12, 13 erreicht.

Der Querschnitt gemäß Fig. 4 entspricht dem der Fig. 1 mit dem Unterschied, daß zwischen der Steuerader 19 und der linken benachbarten Kabelader 11, 13 ebenfalls Trennkerben 16 vorgesehen sind, um beide Adern ohne Einreißen des äußeren Mantels und unter Vermeidung der damit verbundenen Be­ schädigungsgefahr der Isolierung 13 voneinander trennen zu können.

Das Kabel gemäß Fig. 5 weist ebenfalls zwei Steueradern 19 auf, die aber jeweils auf der Außenseite der Kabeladern 11, 13 bzw. 12, 13 angeordnet sind. Zwischen jeweils zwei Adern sind stets Trennkerben 16 vorhanden.

Fig. 6 zeigt einen Kabelquerschnitt, bei dem sich Kabeladern 11, 13; 12, 13 und 20, 13 mit Steueradern 19 abwechseln.

In allen Fällen können die von der Außenumhüllung umgebenen Adern bei durchscheinender Ausbildung dieser Außenumhüllung identifiziert werden, z.B. je nach Farbe oder Aufdruck oder querschnittsmäßig unterschiedlicher Ge­ staltung. Durch die Erkennbarkeit der farblichen Ausgestal­ tung der Isolierung ergibt sich der wichtige Vorteil, daß das Kabel bei ordentlicher Handhabung geordneter gehandhabt wird, also z.B. in sich erfolgte Verdrehungen des Kabels wieder aufgehoben werden, da das Kabel sonst beim Ablegen unordentlich aussieht. Dieses geordnete Ablegen, das allein durch die normalerweise vorhandene Ordnungsliebe des Kabel­ verwenders verbessert wird, trägt zu einer Vergrößerung der Lebensdauer des flexiblen Kabels bei. Dabei können statt der unterschiedlichen Farbigkeit der Isolierung auch deren Form oder sonstige an ihr vorhandene Unterscheidungsmerk­ male durch die durchscheinige Umhüllung erkannt werden, z.B. Längenangaben oder sonstige Informationen, die die Verwend­ barkeit des Flachbandkabels verbessern. Verbessert wird durch die durchscheinige Außenumhüllung des Kabels auch die Sicherheit bei dessen Anschließen an seine Anschlußarmaturen, z.B. Kabelklemmen, die entsprechend ihrer Polarität unter­ schiedlich sein können. In jedem Falle weist der Verwender des Flachbandkabels infolge der von ihm erkennbaren Unter­ scheidungsmerkmale zweifelsfrei, welcher Kabelader er welche Kabelklemme anzuschließen hat bzw. welche Kabeladern an welche Klemme einer Verbindungsarmatur anzuschließen ist.

Fig. 7 zeigt den Querschnitt eines flexiblen Kabels, wobei ein einziger Steuerleiter 17 zwischen zwei Metallitzen 11, 12 angeordnet ist. Die Anordnung erfolgt in einer Isolierung 21, die beispielsweise aus einem Elastomer besteht. Derartige Kabel sind infolge der nur einschichtigen Abdeckung der Metallitzen 11, 12 und des Steuerleiters 17 hochflexibel und werden z.B. als Schweißleitungen eingesetzt. Da die Iso­ lierung 21 in der Regel einfarbig ist und die Adern daher leicht zu verwechseln sind, ist auf der Seite der Metallitze 12 eine längsdurchlaufende Erkennungsrippe 22 vorhanden, welche beispielsweise den Pluspol markiert.

In den Stegen 15 sind Trennkerben 23, die diejenige Stelle angeben, an denen ein Durchtrennen vorgenommen werden kann, wenn das Kabel angeschlossen werden muß. Diese Trenn­ kerben 23 sind vorzugsweise flach und abgerundet ausgebildet, um ein unerwünschtes Einreißen zu verhindern, was bei den ihrer Art nach häufig bewegten Kabeln leicht zu einem völligen Aufreißen bzw. Freilegen der benachbarten Leiter führen könnte und natürlich vermieden werden muß.

Fig. 8 zeigt eine der Fig. 7 ähnliche Leitung mit zwei Steuerleitern 17 in Stegen 15 zwischen den Leitern 11, 12, 17.

Claims (8)

1. Bewegliches Flachbandkabel für ortsveränderliche Ver­ braucher, insbesondere für Ladegeräte von Akkumulatoren, mit mindestens zwei isolierten Metallitzen und mindestens einem, mit vergleichsweise geringem Querschnitt versehenen Steuerleiter, wobei alle Leiter von einem Mantel zusammen­ gehalten werden, dadurch gekennzeich­ net, daß der Steuerleiter (17) in der durch die Mittellinie aller Leiter (11, 12) bestimmten Ebene angeordnet und mit einer benachbarten Kabelader (11, 13; 12, 13; 19) über einen Steg (15) verbunden ist, der über seine gesamte Länge auf beiden Seiten je eine Trennkerbe (16, 23) aufweist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein oder mehrere Steuerleiter (17) zwischen zwei Metallitzen (11, 12) angeordnet ist bzw. sind.

3. Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zwischen zwei Metallitzen (11, 12) angeordneter Steuerleiter (17) mit einer der Metallitzen (11) steglos verbunden ist.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Metallitzen (11, 12, 20) und mehrere Steuerleiter (17) einander abwechselnd angeordnet sind.

5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei Steuerleitern (17) jeweils einer auf der Außenseite zweier durch einen Steg (15) verbundener Metallitzen (11, 12) angeordnet ist.

6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig vorhandenen Trennkerben (16) in jedem eine Metallitze (11) mit einem Steuerleiter (17) verbindenden Steg (15) vorhanden sind.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch in jedem zwei Metalleiter (11, 12) oder zwei Steuerleiter (17) miteinander verbindenden Steg (15) auf seinen beiden Seiten je eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Trennkerbe (16) vorhanden ist.

8. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallitzen (11, 12) und mindestens ein Steuerleiter (17) einschichtig mittels des Mantelwerkstoffs isoliert sind.