-
-
Elektrische Flach leitung zur Energie- oder Signalüber-
-
tragung Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Flachleitung
zur Energie- und Signalübertragung für ortsveränderliche Verbraucher mit parallel
geführten Adern und Elementen erhöhter Zugfestigkeit als Tragorgane.
-
Für den Transport von Gütern in Fertigungsabläufen und Materiallägern
werden Hebezeuge- und Förderanlagen in einer Vielzahl von Ausführungsformen verwendet.
In allen den Fällen, bei denen sich die elektrische Leitungsführung nur in einer
Ebene bewegt, sind Flachleitungen das optimale Bindeglied für die Energie- und Signalübertragung
beispielsweise für Kräne, Laufkatzen und dergl.
-
Für ein gutes Betriebsverhalten solcher Leitungen und für eine lange
Betriebsdauer ist neben geeigneten Materialien vor allem auch der Aufbau der Leitungen
entscheidend, wobei wegen des charakteristischen Bewegungsablaufes in einer Ebene
Zug- und Biegebeanspruchungen die wesentliche Rolle bei der mechanischen Belastung
spielen. Als Werkstoffe für im Markt befindliche Flach-
leitungen
kommen Kunststoffe, etwa auf Basis Polyvinylchlorid, in Frage, als besonders geeignet
erwiesen haben sich aber offenbar Flachleitungen mit einer allen Adern gemeinsamen
Gummihülle.
-
Zur Aufnahme der während des Betriebes ständig wirkenden Zugkräfte
und damit zur Erhöhung der Lebensdauer hat man auch bereits vorgesehen, im Kantenbereich
der Flachleitungen Tragorgane in Form von Stahlseilen mitzuführen, die, wie die
Adern auch, von der gemeinsamen Hülle umschlossen werden.
-
Wenn diese zugfesten Elemente auch geeignet sind, die wirkenden mechanischen
Kräfte aufzunehmen, so ergeben sich doch immer wieder Schwierigkeiten beim Betrieb
durch die parallel in den Adern geführten Stahlseile hoher Steifigkeit im Kantenbereich
der Flachleitungen, das gilt für das Auf- und Abtrommeln dieser Leitungen ebenso
wie für die Umlenkung und Aufhängung in Schlaufenform. Außerdem wird die Leitung
durch die beiden außen liegenden Tragseile erheblich breiter.
-
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit
zu finden, die Betriebsdauer von Flachleitungen bei erhöhter Flexibilität, und damit
verbesserter Handhabung, heraufzusetzen.
-
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß jeder Ader
ein Element erhöhter Zugfestigkeit unmittelbar zugeordnet ist. Eine solche Aufteilung
des gesamten, die unvermeidbaren Zugkräfte aufnehmenden Tragorgans auf jede Einzelader
erhöht die Flexibilität der Leitung wesentlich. Das gilt insbesondere dann, wenn
anstelle von Stahlseilen textile Zugentlastungsorgane verwendet werden. Sie sorgt
aber auch für eine Reduzierung der äußeren Abmessungen, insbesondere in der Breite,
der Energie-oder Signalleitung.
-
Die Zuordnung des gesamtem, Zugkräfte aufnehmenden Querschnitts des
oder der Tragorgane auf jede Einzel ader kann auf unterschiedlichem Wege erfolgen.
Eine vorteilhafte Lösung ist in Weiterführung der Erfindung die, daß das Element
erhöhter Zugfestigleit den Kern der Ader bildet, über den eine Aufseilung aus
metallischen
Drähten oder Litzen a£gebrach'- ist. Eine solche konzentrische Anordnung von Zugelementen
und elektrischen Leitern führt zu einer problemlosen Biegefähigkeit der Einzeladern
in allen Richtungen und bei Heraufsetzung der Lebensdauer zu einer wesentlich günstigeren
Handhabung der Gesamtanordnung im Betrieb.
-
Abweichend von dieser Ausführungsform kann man in Durchführung der
Erfindung zweckmäßig auch so vorgehen, daß das Element erhöhter Zugfestigkeit in
Form einer Aufseilung über dem den Kern der Adern bildenden elektrischen Leiter
aufgebracht wird. Auch hier ist es wieder u. a. die konzentrische Anordnung von
Leiter und Elementen erhöhter Zugfestigkeit, die zu einer Verbesserung gegenüber
bekannten Anordnungen führt.
-
Oft kann es auch zweckmäßig sein, Leiter und hochzugfeste Elemente
zu kombinieren. Eine solche Ausführungsform der Erfindung besteht dann beispielsweise
darin, daß einzelne Drähte des elektrischen Leiters durch Elemente erhöhter Zugfestigkeit
ersetzt oder durch diese ergänzt sind. Diese Ausführungsform hat sich insbesondere
in den Fällen als vorteilhaft erwiesen, wo es auf möglichst geringe äußere Abmessungen
der Flachleitung ankommt.
-
Insbesondere die letzte Ausführungsform der Erfindung läßt es zweckmäßig
erscheinen, als Elemente erhöhter Zugfestigkeit Kunststoffäden auf Basis aromatischer
Homo- oder Copolyamide zu verwenden, etwa Polyaramide, wie sie unter dem Handelsnamen
"Kevlar" bekannt sind. Gegenüber den zugfesten Elementen ist dann eine elektrische
Isolierung der Einzeldrähte des Leiters nicht erforderlich.
-
Den hochfesten Kunststoffäden wird man aber auch bei den anderen Ausführungsformen
der Erfindung den Vorzug geben, da neben der verbesserten Flexibilität gegenüber
Stahlseilen geringere Abmessungen, geringeres Gewicht sowie die bessere Handhabung
im Betrieb eine entscheidende Rolle spielen. Abgesehen von der durch Stahlseile
ausgehenden Gefahr der mechanischen Beschädigung der Flachleitung, wenn das Stahlseil
bricht oder anreißt.
-
Die Kunststoffäden hoher Zugfestigkeit können vorteilhaft auch mit
einem Tränk- oder Klebemittel behandelt sein. Solche Tränk-oder Klebemittel dienen
der Erhöhung der Zerreißfestigkeit und/ oder zur Verbesserung der Haftung gegenüber
der anschließenden Isolierung und/oder Umhüllung.
-
Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn die Elemente erhöhter
Zugfestigkeit selbst aus verseilten, verwürgten oder verzwirnten Einzelelementen
bestehen, die Zugfestigkeit läßt sich so beträchlich steigern.
-
Wie eingangs bereits ausgeführt, kommt es für die Funktionsfähigkeit
sowie Lebensdauer der Flachleitung neben dem Aufbau auch auf die verwendeten Materialien
an. Polyvinylchlorid und Gummi allein erfüllen nicht immer die gestellten Anforderungen,
das gilt vor allem dann, wenn die Leitungen durch Einsatz unter Tage z. B.
-
erhöhten Beanspruchungen ausgesetzt sind. Für diese Anwendungsfälle
vor allem hat es sich in Weiterführung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, die
parallel geführten Adern einschließlich der diesen unmittelbar zugeordneten Elemente
erhöhter Zugfestigkeit mit einer gemeinsamen Hülle aus Polyurethan zu umgeben.
-
Anstatt die gesamte Hülle aus diesem gegen äußere mechanische Kräfte
hochwiderstandsfähigen Material herzustellen, kann r,an auch die Hülle aus einem
anderen geeigneten Kunststoff ode= Gummi herstellen und lediglich darüber einen
äußeren Ubor;ug in Form einer dünnen zweiten Schicht aus dem Polyurethan au=;ringen.
-
In jedem Fall ist es zweckmäßig, die zweite Schicht oder eine äußere
Randzone der Polyurethanumhüllung durch Strahlen zu vernetzen.
-
Das vernetzte Polyurethan bildet nämlich auch eine flammwidrige, geschlossene
Hülle, die bei Flammeneinwirkung nicht abtropft und damit den darunter befindlichen
weiteren Schichten in Leitungsaufbau nicht die Möglichkeit gibt, in der Flamme nachzuschmelzen.
Für den Brandfall bedeutet dies, daß der Brand auf den Einwirkungsbereich der Zündflamme
beschränkt bleibt und der Brand unmittelbar nach dem Entfernen oder Erlöschen der
Zündflamme ebenfalls erlischt. Der Brand wird deshalb im Gegensatz zu den bisher
bekannten Ausführungen nicht weitergetragen.
-
Da die vernetzte Polyurethan-Schutzhülle nicht abschmilzt und rasch
wieder verlischt, ist zudem die Rauchentwicklung wesentlich geringer als bei vergleichbaren
Leitungen mit Silikon-oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA)-Hülle oder vernetzter
Polyurethanhülle oder bei den üblichen Neopren-Umhüllungen.
-
Für die Zwecke der Erfindung sind Polyurethane unterschiedlicher Basistypen
geeignet, vorausgesetzt, sie sind unter Strahleneinwirkung vernetzbar. Von den verschiedenen
PUR-Typen hat sich jedoch ein sog. Athertyp als am vorteilhaftesten erwiesen, da
ein solcher Typ neben dem sonstigen für die Erfindung notwendigen Eigenschaftsbild
auch noch speziell gegen Bakterienbefall resistent und hydrolysefest ist.
-
Die Erfindung sei an Hand der in der Fig. als Ausführungsbeispiel
dargestellten vieradrigen Flachleitung näher erläutert.
-
Zur Energieübertragung oder Übermittlung von Signalen dienen die vier
Adern 1 der Flachleitung 2. Als Kern im Innern der einzelnen Adern 1 ist ein Faden
oder aus Einzelfäden aufgebauter Strang 3 vorgesehen, auf den der elektrische Leiter
4, etwa in Form einer Litze, eines Geflechtes etc., aufgeseilt ist. Darüber befindet
sich die elektrische Isolierung 5 beispielsweise aus einem Kautschuk.
-
Die allen vier Adern 1 gemeinsame Umhüllung 6 besteht aus einem Polyurethan,
wobei die äußere Randzone aus den vorgenannten Gründen strahlenvernetzt ist.
-
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsform
beschränkt, so kann die Anzahl der Adern verringert oder auch erhöht werden. Ebenso
können je nach Funktion der Adern die Leitquerschnitte erhöht werden, auch einzelner
Adern. Entscheidend für alle Ausführungsmöglichkeiten ist jedoch, daß die zugfesten
Elemente insgesamt aufgeteilt und jeder einzelnen Ader, unabhängig von ihrer Funktion
in der Flachleitung, zugeordnet werden.
-
- Leerseite -