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Langoesrecktes Gut für elektrische Zwecke-
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Die vorliegende Erfindung betrifft langgestrecktes Gut für elektrische
Zwecke,wie z.B. elektrische Kabel oder Leitungen sowie diese rundende Beiläufe.
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Offenbar herrührend von der Herstellungstechnik von Fußbodenbelägen
ist es bereits bekannt,Flächen aus Metall oder KunststofF mit Fasern unterschiedlicher
Länge und Dicke zu beschichten.Ein solches Uerfahren,bei dem die zu beschichtende
Fläche zunichst mit einem Kleber versehen und anschließend die Fasern auf elektrostatischem
Uege auf diese Klebschicht so aufgetragen werden,daß sie praktisch senkrecht zur
Unterlage dicht nebeneinander zu stehen kommen, wird in dieser Technik als Beflockung
bezeichnet.In Abhängigkeit von der Länge und Dicke der Fasern können durch eine
Beflockung extrem weiche Obarflächan ebenso wie sehr harte Flockgebilde hergestellt
werden Der Erfindung liegt,ausgehend von diesem Stand der Technik, die AuFgabe zugrunde,die
technischen Einsatzmöglichkeiten der aus dem Gebiet der Mechanik bskannten Beflockung
zu erweitern und durch eine solche Maßnahme bei elektrischen Kabeln und Leitungen
bisher nicht zu vermeidende Schgierigkeiten zu überwinden bzw. sogar neue Produkte
zu schaffen.
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Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung bei langgestreckt Gut
der eingangs erwähnten Art dadurch,daß die Oberfläche des Gutes eine Beflockung
aufweist.Eine solche Beflockung hat für das jeweilige Produkt entsprechend den
jeweiligen
Elementen,die für eine Beflockung vorgesehen sind,ganz unterschiedliche Ergebnisse.Ist
die Beflockung z.B. auf der Oberfläche eins Fertigproduktes,etwa einer elektrischen
Leitung,angebracht,kann die Beflockung der Kennzeichnung eines bestimmten Leitungstyps,aber
auch der Veränderung der Leitungsoberflächa zur optischen Anpassung an elektrische
Geräte oder Installationseinrichtungen,wie Lampen,dienen.
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Eine äußere Beflockung kann aber auch vorteilhaft zur Vergrdßerung
der Oberfläche dienen.Z.B. ergibt sich ein besonderer Vorteil beim Einsatz der Beflockung
an sog. Heizkabeln zur Vergrößerung der wärmestrahlenden Oberfläche.
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Eine Beflockung der äußeren Oberfläche eines Kabels oder einer Leitung
etwa mit Fasern aus Polyamid oder Polyester bringt aber auch den Vorteil der Erhöhung
der mechanischen Festigkeit und Unempfindlichkeit gegen Abrieb und Schlagbeanspruchungen
mit sich.Auch bisher für den Betrieb unter erschwerten Bedingungen nicht geeignete
Kabel und Leitungen können durch die Maßnahme nach der Erfindung hierfür problemlos
ertüchtigt werden.
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Wird die Beflockung nicht auf die äußere Oberfläche des Gutes aufgebracht,sondern
werden einzelne Aufbauelemente z.B.
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eines elektrischen Kabels beflockt,ergeben sich weitere Vorteile.Die
Beflockung kann hier eine Polsterung zwischen gegeneinander arbeitenden Schichten
bewirkon,sie kann aber auch ein geeignetes Mittel zur Länqsabdichtung der Kabelseele
oder der umgebenden Schichten sein.Uorteilhaft ist die Beflockung ferner für den
Einsatz als Trennschicht z.B.
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zwischen verseilten Adern,um die Gleitfähigkeit der Adern gegeneinander
und damit die Flexibilität des Kabels überhaupt zu erhöhen.
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In Durchführung der Erfindung kann sich die Beflockung über die gesamt
Länge des Gutes erstrecken.Damit ist es sogar möglich,die Isolierung eines elektrischen
Leiters durch eine Beflockung zu ersetzen.
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Geeignet sind in diesem Falle z.B. Adern eines Nachrichtenkabeis,da
die "Isolierung" einen hohen Luftanteil einschließt, der gute elektrische Werte
erwarten läßt.Hinzu kommt,daß eine aus beflockten Adern bestehende Kabelseele automatisch
die längswasserdichtigkeit garantiert.
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Liird die Beflockung,wie in Weiterführung der Erfindung ebenfalls
vorgesshen,längs des Gutes abschnittsweise auf dessen OberFläche angeordnet,dann
kann diese Art der Beflockung fleben der Kennzeichnung und Abstopfung in Längsrichtung
auch eine Abstandshalterung zu einer koaxialen Schicht,beispielsweise auch zu einem
koaxialen Leiter bewirken.In diesem Fall wird es zweckmäßig sein,entsprechend harte
Flockgebilde einzusetzen.
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Die Fasern der Beflockung können im übrigen Kunststoffasern sein,beispielsweise
auf Basis Kunstseids,Polyamid,Polysstsr oder Acryl,für besondere Zwecke hat sich
auch Baumwolle als vorteilhaft erwiesen.
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Die Fasern aus den genannten Materialien haben isolierende Eigenschaften.Gerade
für elektrische Zwecke kann es aber oft zweckmäßig sein,leitfähige Schichten,z.B.
als Polsterschichten,einzusetzen.Für einen solchen Fall und ähnlich gelagerte ist
deshalb in Weiterführung der Erfindung vorgesehen,leitfähige Fasern für die Beflockung
ein2usetzen,z.B. in Form von Carbonfasern.
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Wie bereits ausgeführt,tragen dia dicht bei dicht stehenden Fasern
der Beflockung dazu bei,in einem Kabel oder einer Leitung befindliche Hohlräume
oder Zwickel abzustopfen,so daß im Schadensfall eingedrungene Feuchtigkeit in Längsrichtung
nicht weiter transportiert werden kann.Eine zusätzliche Maßnahme zum Schutz gegen
einen Feuchtigkeitstransport kann in Durchführung des Erfindungsgedankens noch darin
bestehen, quellfähige Fasern,etwa auf Baumwollbasis,für die Beflockung einzusetzen
bzw.' quellfähige Zusätze oder Einlagen bei der jeweiligen Beflockung mit in den
Flock einzubringen,
Wird von dem Kabel oder der Leitung eine bestimmte
Flammfestigkeit gefordert oder soll im Brandfall über bestimmer Zeit der Funktionserhalt
des Kabels oder der Leitung gewährleistet sein,wird man vorteilhaft entsprechend
Fasern aus flammfestem Material einsetzen bzw. in den Flock flarnmfeste Zusätze
odar Einlagen einbringen.
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Die Länge der Fasern wird entsprechend dem Verwendungszweck des beflockten
Gutes gewählt.Als besonders vorteilhaft für die angesprochenen Zwecke haben sich
Längen von 0,2 bis 4 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 2 mm,erwiesen.
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Bereits erwähnt wurde die Möglichkeit nach der Erfindung,die bisher
übliche Papier- oder Kunststoffisolierung von Nachrichtenkabeladern durch eine Beflockung
mit isolierenden Fasern geeigneten Materials sowie geeigneter Länge und Dichte zu
ersetzen.Der hohe Luftanteil im Flock läßt gute elektrische Werte einer solchen
Isolierung erwarten.Durch die mittels der Beflockung gleichzeitig erreichbare Gleitwirkung
zwischen den einzelnen Adern wird die Flexibilität des Kabels oder der Leitung wesentlich
verbessert. Letzteres gilt salbstverständlich auch für die beflockten Adern eines
Energiekabels,für die Signal- oder Steueradern solcher Kabel und für die im Verseiluerband
bei einer Reihe von Kabeltypen verwendeten Zwickel- oder Kernbeiläufe.
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Energiekabel für Mittel- oder Hochspannung weisen in der Regel über
der die Isolierung überdeckenden Leitschicht eine elektrische Abschirmung in Form
einer Drahtlage auf,Diese Drahtlage in Längsrichtung sicher abzudichten,ist noch
immer ein akutes Problem in der Kabsltechnik.Hier gibt die Erfindung durch die Beflockung
der äußeren Leitschicht und/oder der einzelnen Schirmdrähte mit geeignetem Fasermaterial
eine einfache Lösung,wobei das Fasermaterial eine zusätzliche Polsterwirkung zwischen
den angrenzenden Schichten ausübt.
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Dabei läßt die Erfindung als weitere Variante die Möglich-et zu,die
Beflockung nur in Abständen vorzunehmen,was einer diskontinuierlichen Stopfung entspricht
und sicherstellt,daß zwischen den Stopfstellen der unmittelbare Kontakt zwischen
den Schirmdrähtsn und der äußeren Leitschicht erhalten bleibt.
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Entsprechend ist es in Durchführung der Erfindung auch möglich,z.B.
aus Einzeldrähten hergestellte Leiterseile in Abständen durch eine Beflockung aller
oder einzelner Drähte abzustopfen,Gegebenenf"alls kann eine äußere Beflockung auch
als Korrosionsschutz von Leiterseilen dienen 7 etwa von Freileitungsseilen.
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Durch eine Beflockung im Sinne der Erfindung wird die Oberfläche des
beflockten Gutes vergrdßert.Für die durch den Betriebsstrom eruärmte Isolierung
eines Energiekabels bedeutet dies die Vergrößerung der wärmestrahlenden Oberfläche
und die Erzielung eines gewissen Kühleffektes.Besonders interessant ist dieser Effekt
bei der Beflockung von Heizkabeln,da auf diese Weise die Abgabe der Heizleistung
verbessert wird.
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Wie bereits ausgeführt,läßt die Art des Werkstoffes für den Flock
sowie die Längs und Dichte der Fasern eine beliebiges Einstellung der benötigten
Eigenschaften zu.In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
z,B. die heute üblichen hochfesten Metaligeflechte im Schichtenaufbau eines Kabels
oder einer Leitung durch eine Beflockung an der entsprechenden Stelle zu ersetzen.
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langgestrecktes Gut im Sinne der Erfindung läßt die Be-Beflockung
mit Fasern unterschiedlicher Art,Länge und Dichte ohne weiteres zu.So kann nach
einer Ausführungsform der Erfindung das Gut kontinuierlich von einem Vorrat abgezogen,
im Durchlauf mit einem Kleber beschichtet und danach auf elektrostatischem Wege
aus einem Vorrat gemahlener oder geschnittener Fasern beflockt werden.
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Soll die Isolierung eines Kabels oder einer Leitung mit einem Flock
versehen werden,kann man vorteilhaft auch so vorgehsn,daß die gemahlenen oder geschnittenen
Fasern unmittelbar nach der Extrusion der Isolierhülle elektrostatisch auf die Isolierhülle
als Beflockung aufgebracht werden.Auf die Verwendung eines Klebers kann hier ggf.
verzichtet werden.
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Als zweckmäßig hat es sich ferner erwiesen,wenn in den Fällen der
Beflockung von Verseilelementen,wie Adern jeder Art sowie BeiläuFen,die Beflockung
aller oder einzelner Elemente unmittelbar vor der Verseilung vorgenommen wird.
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Die Erfindung sei an Hand der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Die Fig. 1 zeigt einen elektrischen Leiter 1 mit einer Klebschicht
2,auf der die Beflockung 3 aufgebracht ist.Dieser den Leiter 1 allseitig umschließende
Flock kann z.B.
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auch zur ausschließlichen elektrischen Isolierung verwendet werden.
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Abweichend hiervon veranschaulicht die Fig. 2 eine Ausführungsform
der Erfindung,nach der der Leiter 4 zunächst- von der Isolierung 5,etwa aus Kunststoff,umgeben
ist.Darüber ist eine Klebschicht 6 aufgetragen,die Beflockung ist mit 7 bezeichnet.Ggf.
kann auf die Klebschicht 6 verzichtet werden, wenn z.B. die Beflockung unmittelbar
nach der Extrusion der Isolierung 5 vorgenommen wird.
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Die Herstellung eines beflockten Leiters entsprechend Fig. 1 oder
einer beflockten Ader,vergl. Fig. 2,kann z.B. so vorsichgehen,daß der Leiter 1 bzw.
die Ader 4 von einem Vorrat abgezogen und im Durchlauf an der Oberfläche mit einer
Klebschicht versehen wird.Durch entsprechende Polarisation der Oberflächen von Leiter
und Ader sowie der in einem Vorrat vorhandenen und z.B. durch eine Übertragungswalze
oder -rolle
transportierten Fasern werden dann die Fasern in wahlbarer
Länge und Dichte auf die Leiter- oder Aderoberflächs slsktrostatisch aufgebracht.Dies
bedeutet,daß die einzelnen Fasern praktisch senkrecht auf den gesamten Umfang des
Leiters oder der Ader angeordnet werden.
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Die Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein elektrisches Nachrichtenübertragungs-
oder Steuerkabei,bei dem die einzelnen Adern 8 entsprechend Fig. 1 oder auch entsprechend
Fig. 2 ausgebildet sind.Der Mantel 9 bildet den äußeren mechanischen Schutz. Durch
die Beflockung der einzelnen Adern über die gesamte Kabellänge oder auch nur abschnittswsiss
ist die durch die verseilten Adern 8 gebildete Seele praktisch längswasserdicht.Hinzu
kommt durch die Gleitwirkung der Beflockung (3;7) und die damit erzielte leichtere
Beweglichkeit der Adern 8 gegeneinander und gegenüber dem Mantel 9 eine Verbesserung
der Flexibilität der Gesamtanordnung.
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In der Fig. 4 ist die Einsatzmöglichkeit einer Adr entsprechand Fig.
2 für Envrgiekabel gezeigt.Die schematisch dargestellte sog. trommelbare Leitung
zur Stromversorgung ortaveränderlicher Verbraucher besteht aus den miteinander verseilten
Adern 10,11 und 12,die nach der Erfindung beflockt sind.Diese Beflockung 13 liefert
die für solche Spezialleitungan geforderte FLexibilität,sie schützt zusätzlich aber
auch die einzelnen Adern vor mechanischen Beschädigungen, z.B. vor Aderbrüchen,während
des bekannten rauhen Betriebes.
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Die Beiläufe 14 sind hier nicht beflockt,ebenso wie der zentrale Kern
15 können aber auch sie gewünschtenfalls mit einer Beflockung versehen werdender
Außenmantel ist mit 16 bezeichnet,durch die Beflockung der Adern im Innern ist eine
Bewegbarkeit der Seele gegenüber dem Mantel 16 sichergestellt.
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Die Fig. 5 schließlich zeigt in vergrößertem maßstab einen Ausschnitt
aus einem Energiekabel,bei dem oberhalb der Isolierung 17 sowie der Leitschicht
18 die Schirmdrähts 19 angeordnet sind.Um die Zwickel zwischen diesen Drähten in
Längsrichtung abzustapfen,ist die Beflockung 20 der Leischicht 18 und/oder der Drähte
19 vorgssehsn.Oiese BeFlokkung,die selbstverständlich auch leitfähig sein kann,trägt
außerdem dazu bei,daß die Schirmdrähte 19 auf der Kabelobarfläche besser fixiert
sind,insbesonders wenn die Schirmdrähte 19 die Kabelseele beim Aufbringen nicht
umschlingen.
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Sind die Teile 20 nachider Fig. 5 nicht Schirmdrähte,sondern die Elemente
einer mechanischen Bewehrung,dann bildet die darunter liegende Beflockung eine Polsterschicht
für die Bewshrung,sie bietet aber auch gleichzeitig die Gewähr dafür,daß die Seele
gegenüber der Bewehrung in bestimmten Grenzen frei bewergbar ist.
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Die Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Auswahl der durch
die Erfindung geschaffenen Möglichkeiten dar.
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Die Erfindung ist jedenfalls hierauf nicht beschränkt.
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