DE4218707C1

DE4218707C1 -

Info

Publication number: DE4218707C1
Application number: DE19924218707
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 5000 Koeln De Dinzen; Peter Dipl.-Ing. 5020 Frechen De Funken; Karl-Hans Dipl.-Ing. 5000 Koeln De Heinen
Original assignee: Felten & Guilleaume Energietechnik Ag 5000 Koeln De
Current assignee: Draka Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1992-06-06
Filing date: 1992-06-06
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2012-06-07
Also published as: GB9311598D0; FR2692073B1; FI932555A; FI932555A0; FR2692073A1; GB2267778A; FI113208B; GB2267778B; DE4218707C2

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible elektrische Leitung mit Ele menten zur Signalisierung auftretender Beschädigungen der Lei tungsstrukturen vor einem Kurzschluß für die Stromversorgung ortsveränderlicher Maschinen, insbesondere zur Stromversorgung von Schrämmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a flexible electrical line with ele elements for signaling damage to the glue structure before a short circuit for the power supply portable machines, especially for power supply of cutting machines, according to the preamble of claim 1.

In der DE 39 34 718 A1 wird eine derartige Schrämtrosse mit erhöhter elektrischer Sicherheit gegen Quetsch- und Schlagbeanspruchung beschrieben. Diese Schrämtrosse ist aus einem Verseilverband auf gebaut, der im wesentlichen aus drei Energieadern aus feinen Kup ferdrähten und Hilfsadern gebildet wird. Letztere sind isolierte und von einer um die Isolierung angeordneten Leitschicht umgebene Steuer- oder/und Überwachungsleiter in den Außenzwickelräumen und ein im Zentrum des Innenzwickelraumes in einem dort eingebrachten und die Energieadern voneinander trennenden Leitgummikreuz ange ordneter Überwachungsleiter. Die leitenden Hüllen der Steuer- oder/und Überwachungsadern liegen an der jeweiligen Isolierhülle der benachbarten Energieadern an. Energieadern und Hilfsadern sind miteinander verseilt, und der Verseilverband ist von einem Innenmantel, bestehend aus einer leitenden Gummimischung und einer auf dieser aufgebrachten isolierenden Gummimischung, einem konzentrischen Schutzleiter aus einem Geflecht aus Kupfer-Stahl- Litzen sowie einem Außenmantel umgeben.In DE 39 34 718 A1, such a cutting rope is increased electrical safety against crushing and impact stress described. This ropes rope is made up of a stranding built, consisting essentially of three energy veins made of fine copper wire and auxiliary wires is formed. The latter are isolated and surrounded by a conductive layer arranged around the insulation Control or / and monitoring conductors in the external gusset rooms and one in the center of the inner gusset room in one there and the conductive rubber cross separating the energy veins orderly supervisor. The conductive covers of tax or / and monitoring cores are on the respective insulating sleeve of the neighboring energy veins. Energy veins and auxiliary veins are stranded together and the stranding association is from one Inner jacket consisting of a conductive rubber compound and an insulating rubber mixture applied to this, one concentric protective conductor made of a copper-steel braid Strands and an outer sheath surrounded.

Bei einer durch Quetsch- oder Schlagbelastungen verursachten De formierung der Leitung mit der Folge einer Beschädigung der be schriebenen Strukturen, insbesondere der Isolierhüllen der Ener gieadern im Kernbereich der Leitung, soll zunächst ein elektri scher Kontakt zwischen einer Energieader und dem im Innenzwi ckelraum angeordneten Überwachungsleiter beziehungsweise den lei tenden Hüllen der Hilfsadern entstehen, bevor ein Phasenschluß zwischen den Energieadern auftritt. Das durch den elektrischen Kontakt gewonnene Signal wird durch ein Überwachungssystem er faßt, das das Netz abschaltet.With a De caused by crushing or impact loads Formation of the line with the result of damage to the be structures, especially the insulating sleeves of the Ener gieadern in the core area of the line, an electri contact between an energy core and that in the interior surveillance manager or the lei tendency envelopes of the auxiliary veins arise before a phase closure occurs between the energy veins. That through the electrical Contact signal obtained is monitored by a surveillance system that turns off the network.

Bei dieser Lösung muß die Deformierung der Leitung zu einer Be schädigung des Kernbereiches, d. h. auch zu einem Aufplatzen der Isolierhülle mindestens einer Energieader in Nachbarschaft des Überwachungsleiters bzw. einer Hilfsader führen, bevor eine Si gnalisierung erfolgt. Das heißt, Signalisierungs- und Kurzschluß situation, bei der die Isolierhüllen mindestens zweier Energie adern aufgeplatzt sein müssen, können zeitlich gegebenenfalls so dicht beieinanderliegen, daß doch ein Kurzschluß auftreten kann.In this solution, the deformation of the line to a loading damage to the core area, d. H. also to a burst of Insulating sleeve of at least one energy core in the vicinity of the Lead supervisory conductor or an auxiliary wire before a Si gnalization takes place. That is, signaling and short circuit situation where the insulating sleeves have at least two energy veins that need to burst can be timed this way if necessary are close together that a short circuit can occur.

Im übrigen ist es bekannt, zwischen einem aus feinen Kupferdräh ten bestehenden Energieleiter und dessen Isolierhülle einen Sepa rator anzuordnen, durch den das Eindringen von Isoliermaterial in den Energieleiter verhindert und das Gleitverhalten verbessert werden. Es ist auch bekannt, als Separator ein Vlies zu verwenden (DE 28 18 492 A1, DE 31 51 232 A1).For the rest, it is known between a fine copper wire existing energy conductor and its insulating sleeve a sepa arrange rator through which the penetration of insulating material in prevents the energy conductor and improves the gliding behavior will. It is also known to use a fleece as a separator (DE 28 18 492 A1, DE 31 51 232 A1).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible elektri sche Leitung der vorbeschriebenen Art, insbesondere zur Stromver sorgung von Schrämmaschinen, so aufzubauen, daß die bei einer Be schädigung der Leitungsstrukturen durch Quetsch- und Schlagbean spruchungen auftretende Gefahr eines Kurzschlusses verringert und daß damit die Sicherheit erhöht wird.The invention has for its object a flexible electrical cal line of the type described above, in particular for electricity supply supply of cutting machines, so that the construction at a loading Damage to the line structures through squeeze and blow beans the risk of short circuit occurring and that it increases security.

Die Aufgabe wird bei einer flexiblen elektrischen Leitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch dessen kennzeichnen de Merkmale gelöst.The task is based on a flexible electrical line characterize the preamble of claim 1 by its Features resolved.

In dem erfindungsgemäßen Aufbau der Leitung dient ein Litzenge flecht, das um einen den Energie- und weitere Adern aufweisenden Verseilverband umhüllenden, leitenden Innenmantel angeordnet ist, im wesentlichen der Bewehrung und der Zugfestigkeit der Leitung, und der Schutzleiter ist als Umseilung aus Kupferlitze auf den weiteren Adern angeordnet.A strand of wire is used in the construction of the line according to the invention braid, the one with the energy and other veins Stranding-wrapping, conductive inner jacket is arranged, essentially the reinforcement and tensile strength of the line, and the protective conductor is made of copper wire to the further veins arranged.

Dadurch, daß ein in bekannter Weise zwischen einem aus feinen Kupferdrähten bestehenden Energieleiter und dessen Isolierhülle zur Verbesserung des Gleitens des Energieleiters in der Isolier hülle und zum Zwecke der Verhinderung des Eindringens der Mantel mischung in den Energieleiter als Separator angeordnetes Vlies mit dem Material der Isolierhülle stoffschlüssig verbunden wird, wird deren Stabilität erheblich erhöht und ein Zerbersten der selben verzögert. Zudem hat sich gezeigt, daß die Isolierhüllen in der erfindungsgemäßen Lösung am äußeren Rand des Verseilver bandes aufplatzen, bevor sie im Kernbereich zerbersten und eine Kurzschlußsituation entsteht. Dieses Aufplatzen im Bereich der Nachbarschaft zum leitfähigen Innenmantel führt zu einem elek trischen Kontakt zwischen dem (den) Energieleiter(n) und dem Innenmantel - Signalisierungssituation -, durch den über diesen und die leitenden UmhÜllungen der Steuer- oder/und Überwachungs adern bzw. die übrigen leitenden Schichten ein Signal an das Überwachungssystem gegeben wird. Dieses reagiert und schaltet das Netz ab. Dadurch, daß die Isolierhüllen zuerst am äußeren Rand des Verseilverbandes aufplatzen, ehe sie im Kernbereich zerber sten - und nicht umgekehrt -, liegt die Kurzschlußsituation, in der die Isolierhüllen im Kernbereich aufgeplatzt sein müssen und ein elektrischer Kontakt zwischen Energieadern zustande kommt, zeitlich deutlich hinter der Signalisierungssituation. Damit ist die Gefahr eines Kurzschlusses erheblich verringert.The fact that a in a known manner between a fine Copper wires existing energy conductor and its insulating sleeve to improve the sliding of the energy conductor in the insulation cover and for the purpose of preventing penetration of the coat Mixing fleece arranged in the energy conductor as a separator is firmly bonded to the material of the insulating sleeve, their stability is significantly increased and the same delayed. It has also been shown that the insulating sleeves in the solution according to the invention on the outer edge of the Verseilver burst open before they burst in the core area and a Short circuit situation arises. This burst in the area of Neighborhood to the conductive inner jacket leads to an elec electrical contact between the energy conductor (s) and the Inner sheath - signaling situation - through which over this and the conductive casings of the control or / and monitoring wires or the other conductive layers send a signal to the Surveillance system is given. This reacts and switches that Network. Because the insulating sleeves first on the outer edge of the stranding association burst open before it breaks in the core area most - and not vice versa -, the short circuit situation lies in the insulation sleeves in the core area must have burst and there is electrical contact between energy veins, well behind the signaling situation. So that is significantly reduces the risk of a short circuit.

Durch die Anordnung eines leitfähigen Innenmantels aus einem ver netzten Elastomer mit einer Restplastizität zwischen dem Verseil verband und dem Litzengeflecht wird erreicht, daß das Litzenge flecht bei einer Quetsch- bzw. Schlagbeanspruchung in den Innen mantel eindringen kann, was zur Folge hat, daß das Litzengeflecht eine durch eine Quetsch- oder Schlagbeanspruchung hervorgerufene Umfangsvergrößerung nicht nachvollziehen muß, sondern in den In nenmantel eindringt und dadurch dem auf den Verseilverband der Leitung wirkenden Druck ausweicht und diesen zunächst nicht in voller Höhe auf den Verseilverband überträgt, wodurch ein Zerber sten der Isolierhüllen verzögert wird. Wird das Litzengeflecht im weiteren Verlauf gegen die Isolierhülle(n) gedrückt, führt das offensichtlich zu deren Aufplatzen im Randbereich. Somit dient die Anordnung eines verformbaren leitenden Innenmantels ebenfalls einer Vergrößerung des zeitlichen Abstandes zwischen der Signali sierungssituation und der Kurzschlußsituation und wirkt alterna tiv zur erfindungsgemäßen Gestaltung der Isolierhüllen der Ener gieadern, insbesondere jedoch gemeinsam mit diesem Merkmal si cherheitserhöhend.By arranging a conductive inner jacket from a ver wet elastomer with a residual plasticity between the strand bandaged and the braid is achieved that the stranded braids in the event of crushing or impact stress coat can penetrate, which has the consequence that the braid one caused by crushing or impact stress Does not have to understand the increase in scope, but in the In penetrates the inner sheath and thereby the on the stranding of Duct acting pressure evades and initially not in transfers the full amount to the twisted bandage, causing a zer most of the insulating sleeves is delayed. Is the braid in further course pressed against the insulating sleeve (s), that leads obviously for their bursting in the edge area. Thus serves the arrangement of a deformable conductive inner jacket also an increase in the time interval between the signal situation and the short circuit situation and acts alterna tiv for the inventive design of the insulating sleeves of the Ener gieadern, but especially together with this feature si security increasing.

Dadurch, daß das Litzengeflecht der Bewehrung dient und keine be sondere elektrische Funktion zu erfüllen hat, kann es gemäß dem Anspruch 2 vorteilhaft aus Stahldrähten bestehen.The fact that the braid serves the reinforcement and no be has to perform special electrical function, it can according to Claim 2 advantageously consist of steel wires.

Für eine gute gegenseitige Durchdringung von Innenmantel und Lit zengeflecht hat es sich gemäß Anspruch 3 als vorteilhaft erwie sen, die Bedeckung des Innenmantels durch das Litzengeflecht zu nicht mehr als etwa 60% zu wählen.For a good mutual penetration of inner jacket and lit. Zen braid has proven to be advantageous according to claim 3 the covering of the inner sheath by the braid not to choose more than about 60%.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch eine flexible elektrische Leitung zur Stromversorgung von Schrämmaschinen.An embodiment of the invention is shown below explained in more detail. The accompanying drawing shows a cross section through a flexible electrical cable for the power supply of Cutting machines.

Die Leitung besteht aus einem Verseilverband aus drei um ein ela stisches Leitgummikreuz 1 aus einer Mischung auf Ethylen-Propy len-Rubber-(EPR-)Basis angeordneten und durch dessen Stege ge trennten Energieadern 2, jeweils einer in den Außenzwickelräumen angeordneten Steuerader 3, die eine Gummiisolierung 4 (EPR-Basis) hat, von verzinnter Kupferlitze 5 umseilt (1/3 Schutzleiter) und von einem leitfähigen Band 6 umgeben ist, einem im Zentrum des Leitgummikreuzes 1 angeordneten Leiter 7, Jutetrensen 8, einem den Verseilverband einschließenden leitfähigen Innenmantel 9 aus Ethylen-Propylen-Rubber (EPR) mit Rußzusatz und einer Restplasti zität, einem diesen umgebenden Stahllitzengeflecht 10 (2×20×3xStahl-Litze (7×0,025) ZN) sowie einem Außenmantel 11 aus Po lychloropren. Die Energieadern 2 bestehen aus einem Litzenleiter aus verzinnten Kupferdrähten, einem diesen einschließenden Poly estervlies 12a mit "wirrer" Vliesstruktur, Dicke etwa 0,25 mm, und einer isolierenden Gummihülle 12b aus einer auf dem Polye stervlies 12a extrudierten, anschließend vulkanisierten und dabei zum Teil in die Struktur desselben eingedrungenen Gummimischung auf EPR-Basis, wodurch die Verbindung zwischen dem Polyestervlies 12a und der dieses umgebenden Gummihülle 12b stoffschlüssig ist.The line consists of a stranding of three around an elastic guide rubber cross 1 made of a mixture based on ethylene-propylene rubber (EPR) and separated by its webs ge energy wires 2 , each a control wire 3 arranged in the outer gusset spaces, the has a rubber insulation 4 (EPR base), roped with tinned copper strands 5 (1/3 protective conductor) and surrounded by a conductive band 6 , a conductor 7 , jute bridle 8 arranged in the center of the conductive rubber cross 1 , a conductive inner jacket 9 enclosing the twisted bandage made of ethylene-propylene rubber (EPR) with added carbon black and a residual plasticity, a surrounding steel braid 10 (2 × 20 × 3x steel braid (7 × 0.025) ZN) and an outer jacket 11 made of polychloroprene. The energy wires 2 consist of a stranded conductor made of tinned copper wires, a polyester fleece 12 a including this with a "tangled" fleece structure, thickness about 0.25 mm, and an insulating rubber sleeve 12 b extruded from a polyester fleece 12 a, then vulcanized and partly penetrated into the structure of the same EPR-based rubber mixture, as a result of which the connection between the polyester fleece 12 a and the rubber casing 12 b surrounding it is cohesive.

Bei einer Quetsch- oder Schlagbeanspruchung des Außenmantels 11 der Leitung wird das Stahllitzengeflecht 10 auf den leitenden In nenmantel 9 zugedrückt. Infolge der durch die Beanspruchung her vorgerufenen Veränderung der Querschnittsform, die mit einer Um fangsvergrößerung über den Innenmantel 9 verbunden ist, und in folge der Verformbarkeit des Innenmantels 9 dringt das Stahllit zengeflecht 10, das im wesentlichen seine Umfangsgröße beibehält, in den Innenmantel 9 ein, durchdringt diesen und belastet schließlich eine oder mehrere Isolierhüllen 12. Dieser Vorgang dämpft den auf den Kernbereich des Verseilverbandes ausgeübten Druck, wodurch ein Zerbersten der Isolierhüllen 12 in diesem Be reich - gegebenenfalls Kurzschlußsituation - zumindest verzögert wird, und führt zunächst zu einem Aufplatzen der Isolierhüllen 12 in dem Bereich, in dem das Stahllitzengeflecht 10 auftrifft. Das Aufplatzen der Isolierhüllen 12 wiederum führt zu einem elektri schen Kontakt der Energieadern 2 mit dem Stahllitzengeflecht 10 und dem leitenden Material des Innenmantels 9 - Signalisierungs situation - und damit zu einem für ein Abschalten des Netzes vor gesehenen Signal. Die Signalisierungssituation liegt somit zeit lich deutlich vor der Kurzschlußsituation, womit die Gefahr eines Kurzschlusses erheblich verringert ist.In the event of a crushing or impact stress on the outer sheath 11 of the line, the steel braid 10 is pressed onto the conductive inner sheath 9 . As a result of the change in the cross-sectional shape caused by the stress, which is associated with an increase in size via the inner jacket 9 , and as a result of the deformability of the inner jacket 9 , the steel mesh 10 , which essentially retains its circumferential size, penetrates into the inner jacket 9 , penetrates this and finally loads one or more insulating sleeves 12 . This process dampens the pressure exerted on the core area of the twisted bandage, whereby a bursting of the insulating sleeves 12 in this area - possibly a short circuit situation - is at least delayed, and initially leads to a bursting of the insulating sleeves 12 in the area in which the steel strand braid 10 strikes. The bursting of the insulating sleeves 12 in turn leads to an electrical contact of the energy wires 2 with the steel braid 10 and the conductive material of the inner sheath 9 - signaling situation - and thus to a signal for switching off the network. The signaling situation is thus clearly ahead of the short-circuit situation, which considerably reduces the risk of a short-circuit.

Claims

1.Flexible electrical cable, in particular for the power supply of cutting machines, essentially composed of a strand of three energy wires made of fine copper wires, further wires arranged in the outer gusset rooms, a conductive rubber cross filling the space between the energy wires and separating them from one another, and one in the center thereof angeordne th conductor, an inner sheath enclosing the stranding, a braid surrounding it and an outer sheath, characterized in that the inner sheath ( 9 ) is conductive and the other wires ( 3 ) with a rope made of copper (protective conductor) and one attached to this Conductive sleeve ( 6 ) are provided that the in a known manner between the energy core ( 2 ) and the insulating sleeve ( 12 b) of the energy wires ( 2 ) arranged as a separator fleece ( 12 a) with the material of the insulating sleeve ( 12 b) cohesively is connected and / or that the material of the inn enmantels ( 9 ) consists of a cross-linked elastomer with a residual plasticity and is deformable in such a way that the zen braid ( 10 ) can penetrate into the inner jacket ( 9 ) in the event of crushing or impact stress.

2. Flexible electrical line according to claim 1, characterized in that the braid ( 10 ) is made of steel wire strands gebil det.

3. Flexible electrical line according to claim 1 or 2, characterized in that the braid ( 10 ) covers the inner jacket ( 9 ) to no more than about 60%.

4. Flexible electrical line according to claim 1, characterized in that the material of the inner jacket ( 9 ) ethylene-propylene len-rubber (EPR) with added carbon black.