DE7236914U

DE7236914U - Elektrisches Kabel mit einer Abschirmschicht aus halbleitenden Werkstoffen

Info

Publication number: DE7236914U
Application number: DE19727236914
Authority: DE
Original assignee: Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
Current assignee: Kromberg and Schubert GmbH and Co KG
Priority date: 1972-10-07
Filing date: 1972-10-07
Publication date: 1973-01-11
Also published as: CH558077A

Description

IB · ·

p:a τ BtN ta n:w A.L τ ε
LUDEWIG dipl.-phys. BUSE dipl.-phys. MENTZEL £

5X5 56 WUPPERTAL-BARMEN, den 6.10.19 72

Kennwort: "Wicklung Textil-Kupfer" Firma Kromberg & Schubert, 5600 Wuppertal-Langerfeld, Spitzenstr.37 Elektrisches Kabel mit einet Äb*ChifräöChiuht äüS ha 11> le it enden

Die Neuerung richtet sich auf ein elektrisches Kabel mit einer Anzahl gegeneinander isolierter Leiter, welche von einer Abschirmschicht aus halbleitenden Werkstoffen umschlossen und von einem darüber liegenden gemeinsamen Isolationsmantel umhüllt sind.

Sowohl aus Gründen der guten Abschirmwirkung als auch wegen der leichten Verarbeitung verwendet man halbleitende Werkstoffe zur Erzeugung einer Abschirmschicht, welche eine Anzahl gegeneinander isolierter Leiter umhüllt. Die halbleitenden Werkstoffe lassen sich nämlich gut extrudieren. Als Anschlufilitze für diese Abschirmschicht verwendet man ein beim Verseilen des Bündels mitgeführten Strang aus Kupferdrähten, der parallel zu den einzel-

nen Leitern des Kabele geführt ist»

Die bekannten elektrischen Kabel dieser Art haben aber den Machteil einer geringen Abriebfestigkeit und Haltbarkeit der halbleitenden Werkstoffe in der Abschirmschicht_f was sich durch die eesee Bewegung der einzelnen Leiter gegeneinander bei Gebrauch derartiger elektrischer Kabel unangenehm bemerkbar macht. Trotz der oben erwähnten Bequemlichkeit der Herstellung ist das Aufbringen der halbleitenden Werkstoffe und ihr Zusammenhalt auf der Außenfläche der im Kabelinneren geführten elektrischen Leiter erschwert bis der Isolationsmantel ümMllend diese Abschirmschicht umgreifen kann.

UXIl. Ui.i.XMUUIiy XXO^l. ViXC AUlV)OUS Z» UlJJL UIlUC β XIl SXC

Kabel der eingang· genannten Art *ü entwiekeln- da* «i«h b«± leichter Herstellung seines Aufbau» durch einen höheren Gebrauchswert und Lebensdauer auszeichnet.

Dies wird erfindungsgemäB dadurch erreicht, daß unter der abschirmenden Halbleiterschicht eine die Leiter umschließende Wicklung aus einem gewebten Band angeordnet ist, wobei die Kettfäden des Bandes aus metallischen Drähten, insbesondere Kupferdrähten, bestehen und die Schußeintragur.gen des Bandes aus textUta Fadenwerkstoff«n gebildet sind.

Durch die Verteilung der metallischen Drähte, insbesondere Kupferdrähte, in vorbestimmten Xettfadenabständen um die Oberfläche der im Kabelkern befindlichen Leiter ist ein sparsamer Werkstoffverbrauch gewährleistet, der keineswegs gegenüber den eingangs erwähnten elektrischen Kabeln einen höheren Werketoffaufwand ge dem als Bündel mitgeführten Strang aus Kupferdrähten darstellt. Durch Zusammenfassen des metallischen Kettfadenwitrkstoffs erhält man bei

723891411.1.78

• · If

der Erfindung ohne weiteres die benötigte Anschlußlitze, durch welche die leitende Verbindung mit der Abschirmschicht herstellbar ist= Der Gebrauchswert dec H«ü«s:üng ist ö^ar insbesondere deshalb wesentlich verbessert, weil durch die vorerwähnte Verteilung der metallischen Kettfäden bei der Abschirmwirkung keine ungünstigen hohen Widerstände der Halbleiterschicht: sich ergeben. Durch die Umwicklung des gewebten Bandes erhält man ein feines Gitterwerk von in Abstand zueinander verlaufenden

Kupferdrähten, welche die Unterseite der Halbleiterschicht durch-

zu ziehen und dadurch einen elektrischen Kontakt nur sehr schmalen Halbleiterzonen erzeugen, die dementsprechend, wegen ihrer geringen Zonenbreite einen wesentlich geringeren Widerstand aufweisen. Weiterhin ergibt sich damit nicht nur eine Verringerung des Widerstandes trotz Verwendung einer Halbleiterschicht, sondern auch eine allseitig gleichmäßig« Abaehirmwlrkung, vas durch die gleichmäßige Verteilung der kupfernen Kettenfäden im gewebten Band beex&sdet ist. Weiterhin ist die Verarbeitung der HeIbleiterschicht bei der Herstellung des erfindungsgemäßen elektrischen Kabels wesentlich verbessert, weil der textile Fadenwerkstoff im umwickelten Bund eine stabile Außenfläche um die im Kern des Kabels geführten

isolierten Leiteijkchafft, tfiä^eini ausgezeichneter Haftgrund

entsteht· zum Aufbringen der halbleitenden Werkstoffe «Se Ferner erzeugt die Wicklung des textll-kupfernen Bandes eine stabilisierende Zwischenschicht zwischen den bei Gebrauch durch Bewegung und Krümmung gegeneinander geringfügig bewegten isolierten Leiter einerseits und der gegenüber solchen Bewegungen empfindlichen halbleitenden Abschirmschicht andrerseits. Das gewebte Band schafft eine Hüllschicht, welche die darunter befindlichen Isolierten Leiter gurtartig umfaßt; die in schraubenförmigen Windungen durch die Wicklung um den Kern der Leiter sich in einer Schar aus nebeneinander liegenden Drähten windenden Kettenfaden des Bandes wirken wie eine Armierung für die darüber befindliche Halbleiterschicht, welche

mit dem text Fadenwerkstoff zwischen den Kettenfäden in gutem Haftkontakt steht.

Aus vorerwähnten Gründen ist es zur Schaffung durchgehender Haftzonen vorteilhaft, den Schuß ausschließlich aus textilern Fadenwerkstoff zu bilden, der in das Band aus kupfernen Kettenfäden eingewebt ist. Für eine definierte Abstandshaltung der Kupferdrähte empfiehlt es sich zwischen den Kettenfäden aus metallischem Draht einen Webstreifen vorbestimmter Breite aus Zusatzkettenfäden textlien Fadenwerkstoffs anzuordnen.

Es genügt, wenn der kostspielige Kupferdraht der Kettenfäden

wie in grö&erem Abstand angeordnet ist, «le die zu Stabilitäts-

ZUT^

zwecken und/Susreichenden. Haftwirkung mit dsn halbleitenden Werkstoffen erforderliche Kettfadendichte verlangt. Eine solche weiträumige Anordnung reicht aus, den effektiven Widerstand der ÄböchiiTüung zu verringern. Weiterhin ergeben sich hierdurch Längszonen im Band, welche ausschließlich textil aufgebaut sind und dadurch fortlaufende Haftstreifen für den guten Angriff der darüber befindlichen Halbleiterschicht schaffen.

Zur Fixierung der Lage der kupfernen Kettenfäden im Band wird man benachbarte Kettenfäden zueinander gegenbindig verweben. Während der eine Kupferfaden einen Hochgang ausführt, sollte der benachbarte Kettenfaden aus Kupfer einen Tiefgang gegenüber dem textlien Schuß ausführen, und umgekehrt. Die Abstandhaltung zwischen benachbarten Kupfer-Kettenfäden, welche die gewünscht-.e Lage in der Wicklung besonders zuverlässig fixiert, wird erreicht, wenn die zwischen den Kupfer-Kettenfäden angeordneten Webstreifen aus ausschließlich textilern Fadenwerkstoff mindestens aus zwei zueinander gegenbindig verwebten Kettenfäden textlien Werkstoffs gebildet sind, denn selbst bei einem losen gewebten Band, welches aus Kosten-

gründen angestrebt wird, vermögen sich dann benachbarte Kettenfäden nicht seitlich unzureichend weit gegeneinnander verschieben, so daß es zwar stellenweise zu Berührungen, aber vor allem stellenweise auch zu allzu großen Lücken kommt, womit nachteiligerweise die Abschirmwirkung stellenweise ungleichförmig im elektrischen Kabel werden würde.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausfü-hrungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Stück eines Kabels mit teilstückweise freigelegten Schichten seines Aufbaus,

Fig. 2 die Schnittansicht durch ein Kabel etwas anderer Ausführung.

Bei dem elektrischen Kabel 10 nach der Erfindung ist der Kabelkern 11 aus der benötigten Anzahl gegeneinander isolierter Leiter gebildet. Im vorliegenden Falle handelt es sich um ein Leiterbündel aus Einzelleltern 12, die jeweils eine Kunststoffumhüllung 13 um eine kupferne Leiterseele 14 tragen. Das Leiterbündel 11 hat einen geringen Drall, wie die Zeichnung verdeutlicht. Statt eines Leiterbündels könnte der Kabelkern 11 auch als ein Koaxialleiter auegebildet sein, wo allerdings die Problemlösung in einzelner Hindicht nicht mit der gleichen Dringlichkeit ansteht.

Der Kabelkern 11 ist mit einer Umwicklung 15 eines gewebten Bander 17 versehen, dessen benachbarte Windungsgänge aneinanderstoßen öder aus Sicherheitsgründen mit schmalen Randstreifen einander überlappen. Unmittelbar über dem gewebten Band befindet sich eine Abschirmschicht 18, die aus halbleitenden

Werkstoffen gebildet ist. Diese wiederum ist von einem darüber gelegten, gemeinsamen Isoliermantel 19 aus Kunststoff umhüllt.

Das gewebte Band 17 besteht, wie Fig. 1 näher verdeutlicht, aus in gleichmäßigem Abstand zueinander verlaufenden KstteA-fäden 20, welche aus Kupfer bestehen. Diese Kettenfäden sind in der Zeichnung als durchgehende dünne Striche markiert. Zwischen diesen kupfernen Kettenfäden 20 befinden sich schmale Webstreifen, in welchen Zusatzkettenfäden 21 ausschließlich textlien Fadenwerkstoffs binden. In diesen Webstreifen sind vornehmlich zwei derartige textile Zusatzkettenfäden geführt, welche zueinander gegenbindig arbeiten. Darüber hinaus ist jeder dieser Zusatzkettenfäden 21 seinerseits wieder stets gegenbindig zu dem daran angrenzenden Kupfer-Kettenfaden 20 im Gewebe geführt. Diese textlien Zusatzkettenfäden sind in Fig. 1 durch Strieheiungen angedeutet. Auch der Schuß 23, der senkrecht su den verschiedenen Kettenfäden 20, «/erläuft, besteht ausschließlich aus textilem Fadenwerkstoff, weshalb er in Fig. 1 ebenfalls durch Strichelung markiert ist.

Die vorerwähnte Gegenbindigkeit bedeutet, daß bezüglich einer betrachteten Eintragung eines Schusses 23 benachbarte Kettenfäden 20, 21 zueinander spiegelbildlich mit dieser SchuBeintragung verkreust sind; während der eine Kettenfaden oberhalb dieser Schußeintragung verläuft, ist der benachbarte Kettenfaden unter diese Schußeintragung gelegt. Die angedeuteten Kupfer-Kettenfäden 20 vermögen sich selbst im ungünstigsten Falle nicht soweit seitlich wegzubewegen, daß sie den benachbarten Kupfer-Kettenfaden 20 berühren könnten, und wodurch eine zu große von Kupferdraht

I · · I

freigehaltene Lücke im Gewebe entstehen würde, die dar.η in dieser ungünstigen weitmaschigen Ausbildung durch die darüber geführte halbleitende Abschirmschicht 18 fixiert wäre. Aus Vorstehendem ergibt sich nämlich, daß zunächst einmal benachbarte Kupfer-Kettenfäden 20 gegenbindig zueinander verlaufen, also ein oberhalb einer Schußeintragung 23 verlaufender Kettenfaden an dieser benachbarten Stelle keinen im Hochgang befindlichen Kettenfaden vorfindet, vielmehr befindet sich dieser auf der gegenüberliegenden i, Rückseite des gewebten Bandes 17 in Tiefbindung. Darüber hinaus ist aber ja auch noch der Webstreifen 22 aus seinerseits gegenbindig zueinander arbeitenden Textil-Kettenfäden angeordnet, der als wirksamer Anschlag eine seitlich zu große Auslenkung dei Kupfer-Kettenfadens 20 ausschließt.

Die Kupfer-Kettenfäden 20 bilden ein "engmaschiges Gitterwerk", das wie eine Armierung unterhalb der Halbleiterschicht 18 wirkt. Zwischen diesen Armierungssträngen 20 befinden sich aber die ausschließlich textilen Webstreifen 22, mit welchen eine fortlaufende, ununterbrochene Zone für eine gute Haftwirkung der Abschirmschicht mit dem Band 17 gegeben ist. «f Trotz starker Krümmungen und Bewegungen des fertigen Kabels bei Gebrauch reißt die Abschirmschicht 18 auch dann nicht, wenn man sie aus Kostengründen sehr dünnschichtig aufbringt. Darin ist ein wichtiger Vorteil des erfindungsgamäßen Kabels zu erkennen. Die vorerwähnte Armierung aus Kupfer-Kettenfäden umläuft in Windungen de^ Kabelkern 11, wobei der Steigungswinkel aus der Steilheit der Umwicklung 15 bestimmt ist. Ein Winkel von 45° bezüglich der Kabellängsachse ist für die Umwicklung 15 optimal bei der Erfindung.

Bei dem in Fig. 2 im Querschnitt gezeigten Kabel handelt es

sich, was den Aufbau des Kabels innerhalb des Isolationsmantels 19^f

angeht um den gleichen Aufbau wie Im vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel, weshalb Wiederholungen hierzu entbehrlich sind. Der Unterschied besteht aber darin, daß
aufeinander diametral gegenüberliegenden Seiten des
Kabels Zugentlastungsseile 24 vorgesehen sind, welche
die Aufgabe haben, das Gewicht des Kabels 10* aufzunehmen und an seine Halterung zu übertragen. Damit ist der vorbeschriebene zentrale Bereich des Kabels von Zugkräften entlastet. Diese Zugentlastungsseile 24 verlaufen parallel an diametral einander gegenüberliegenden Seiten zur K&bellängsachse. Sie befinden sich somit in einer gemeinsamen Axialebene 25. Das Besondere liegt im vorliegenden Fall auch noch darin, daß der Isolationsmantel 19* durchgehend auch noch die beiden Zugentlastungsseile 24 mit seinem Werkstoff umhüllt. Damit erfolgt die Gewichtsübertragung
über den Werkstoff dieses Isolationsmantels 19' vom
zentralen Teil des Kabels 10' aus an die beiden Zugentlastungsseile 24. Dies spielt eine Rolle für Steuerk&bel von Aufzugskabinen, wo sehr große Kabellängen frei herunterhängen. In diesem Zusammenhang ist die Problemstellung und Lösung der Erfindung besonders aktuell, weil in solchen Aufzugsanlagen es laufend zu Bewegungen und Krümmungen bei J)Be solchen Steuerkabeln kommt, die zu den geschilderten Schwierigkeiten in der Abschirmschicht derartiger Kabel führen.

Claims

■ · t ι· · m PA T P M ^T A M 4Af & *■ T B -ing. LUDEWIG D.PL-PHYS. BUSE dipl.-phys. MENTZEL 56 WUPPERTAL-BARMEN, den 6.10.1972 Kennwort; Wicklung Textil-Kupfer1 Schutzansprüche

1. Elektrisches Kabel mit einer Anzahl gegeneinander isolierter Leiter, welche von einer Abschirmschicht aus halbleitenden Werkstoffen umschlossen und von einem darüberliegenden gemeinsamen Isolationsmantel umhüllt sind, dadurch gekennzeichnet, daß unter der abschirmenden Halbleiterschicht (18) eine die Leiter umschließende Wicklung (15) aus einem gewebten Band (17) angeordnet ist, wobei die Kettfäden (20) des Bandes aus metallischen Drähten, insbesondere Kupferdrähten, bestehen undi die Schußeintragungen (23) des Bandes (17) aus textlien Fadenwerkatoffen gebildet sind.

2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schuß (23) ausschließlich textiler Fadenwerkstoff in das Band eingewebt ist.

3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den aus metallischem Draht gebildeten Kettenfäden (20) ein Webstreifen (22) bestimmter Breite aus Zusatzkettenfäden (21) ausschließlich textlien Fadenvrerkstoffs angeordnet ist.

4. Elektrisches Kabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte, aus metallischem Draht bestehende Ketten-

fäden (20) zueinander gegenbindlg verwebt sind.

5. Elektrisches Kabel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Webstreifen (20) jeweils aus mindestens zwei zueinander gegenbindig verwebten Zusatzkettenfäden (21) textlien Fadenwerkstoffs gebildet sind.

6. Elektrisches Kabel nach ainem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsmantel (19') des Kabels» (10') Zugent las tungs sei Ie (24) mitumschließt, welche parallel zur Kabellängsachse verlaufen.