DE915103C - Elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kabelmantel - Google Patents

Elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kabelmantel

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DE915103C
DE915103C DES11377D DES0011377D DE915103C DE 915103 C DE915103 C DE 915103C DE S11377 D DES11377 D DE S11377D DE S0011377 D DES0011377 D DE S0011377D DE 915103 C DE915103 C DE 915103C
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Germany
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cable
less
cable sheath
mean
wound
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Expired
Application number
DES11377D
Other languages
English (en)
Inventor
Horst Hofmann
Theodor Lehne
Dipl-Ing Paul Mentz
Ludwig Rueck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring

Description

  • Elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kabelmantel Die Erfindung bezweckt die Herabsetzung der Wandstärke von Kabelmänteln, insbesondere von solchen, die aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit, wie Blei oder thermnoplastischen Kunststoffen, bestehen. Es bestand zwar schon immer aus Gründen der Gewichts-, Material- und Kostenersparnis das Bestreben, den Kabelmantel möglichst dünnwandig auszuführen. Dieses Bestreben ist naturgemäß in den letzten Jahren durch den Mangel an Kabelwerkstoffen, insbesondere Blei, wesentlich verstärkt worden. Neben den Verbesserungen der Mantelwerkstoffe selbst sowie der Mantelpreßverfahren liefen die meisten bekannten Vorschläge darauf hinaus, den Kabelmantel durch zusätzliche Stützorgane mechanisch zu stützen, die unter und über dem Kabelmantel angeordnet werden. Als Stützorgan unter dem Kabelmantel kommt beispielsweise eine offene Metallbandwicklung in Frage. Diese zusätzlichen Stützorgane erfordern aber einen zusätzlichen Material- und Arbeitsaufwand, abgesehen davon, daß bei der üblichen Ausbildung dieser Stützorgane der angestrebten Verminderung der Wandstärke des Kabelmantels eine Grenze gesetzt ist.
  • Die Erfindung geht von der überlegung aus, daß es zur Vermeidung schädlicher Wulst- und Faltenbildungen bei mechanisch schwachen Kabelmänteln darauf ankommt, daß die bei Biegungen des Kabels im Mantel auftretenden D@ehnungs- und Stauchungs-Beanspruchungen in Längsrichtung möglichst gleichmäßig verteilt werden. Versucht haben gezeigt, daß dieses Ziel durch die übliche Bewicklung der Kabelseele mit Papierbändern nicht erreicht wird, selbst wenn man zur Verfestigung der Kabelseele viele Papierbänder übereinander wickelt. Auch die Anordnung von sehr dünnen über der Kabelseele, um eine möglichst glätte Auflagefläche für den Kachelmantel zu erhalten, brachte nicht den gewünschten Erfolg. Die im Rahmen der Erfindung .angestellten überlegungen führten zum überraschenden Ergebnis, daß weder zusätzliche Stützorgane noch die Anwendung extrem dünner Bänder od. dgl. erforderlich sind, um schädliche Wulst- bzw. Faltenbildungen im Kabelmantel bei starken Biegungen des Kabels zu vermeiden, sondern daß man durch eine geeignete Ausbildung und Bemessung der unmittelbar unter und gegebenenfalls auch über dem Kabelmantel angeordneten Wicklungen das gleiche Ziel erreicht und vielfach zu noch besseren Resultaten gelangt.
  • Die Erfindung besteht in einer derartigen Ausbildung und Bemessung dieser aus Bändern oder Drähten bestehenden Wicklungen, daß einerseits sich deren Windungsabstände bei Biegungen des Kabels gleichmäßig ändern und andererseits die Band- -oder Drahtwicklungen die Dehnungen und Stauchüngen des Kabelmantels auf Schrauben-Linien gleichmäßig verteilen, deren -1,Vindungsabstand kleiner als ein Drittel, vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Kabelmanteldurchmessers beträgt. i Zur Erzielung des gewünschten Erfolges bei Anwendung der Erfindung ist es von Bedeutung, die Kabelseele möglichst fest auszubilden, wie dies bei Starkstromkabeln im .allgemeinen schon zutrifft. Bei Fernmeldekabeln wird durch geeigneten Aufbau und geeignete Anordnung der Adergruppen ein möglichst fester Aufbau der Kabelseele angestrebt. Soweit dies durch den Aufbau nicht -erreichbar ist, können über .der Kabelseele zusätzliche Polsterschichten aus Papierbändern od. dgl. und gegebenenfalls auch Stützorgane in Form offener Metallbandwicklungen angeordnet werden. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemäß ausgebildeten Bandwicklungen in so vielen Schichten aufzubringen bzw. so stark auszubilden, da.ß allein hierdurch für den Kabelmantel eine genügend feste Auflage geschaffen wird.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, auf die Kabelseele mehrere gleich breite Bänder geschichtet in gleicher Richtung bzw. gleichläufig und mit gleicher Steigung derart überlappt zu wickeln, daß der gegenseitige Abstand der außenliegenden Bandkanten im Sinne der Erfindung kleiner als ein Drittel; vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Kabelmanteldurchm:essers ist. Gegebenenfalls können mehrere derart ausgebildeter Mehrfachwicklungen übereinander angeordnet werden, vorzugsweise mit abwechselnder Bewicklungsrichtung. Zur Erzielung einer möglichst großen Biegsamkeit wird dabei die Verwendung schmaler Bänder angestrebt. Für den Fall der Verwendung von Bändern mit einer Breite kleiner als ein Drittel des mittleren Kabelmanteldurchmessers werden diese in offenen Schraubenwindungen derart gewickelt, daß auch die Lücke zwischen den Schraubenwindungen kleiner als ein Drittel des mittleren Käbelmanteldurchmessers ist. Dabei muß die Lücke aber zumindest so groß sein, .daß sie bei den stärksten zu erwartenden Biegungen des Kabels in den Zonen größter Stauchung nicht mehr als zum Verschwinden gebracht wird. Diese Bemessungsregel hinsichtlich der Lücke zwischen den Bandwicklungen gilt auch für den Fall der Herstellung -offener Wicklungen aus dünnen Drähten.
  • Für den Erfolg der Erfindung ist es weiterhin wichtig, daß die verwendeten Bänder oder Drähte eine genügende Festigkeit b-zw. Steifigkeit aufweisen. Bei mehrschichtig und mit üb.erlappung gewickelten Bändern kommt es z. B. darauf an, 'daß sich die :einzelnen Bandwicklungen in beiden Längsrichtungen des Kabels ohne schädliche Faltenbildungen in den Bändern übereinander bzw. ineinander verschieben können. Dierartige Faltenbildungen in den Bändern lassen sich nicht vermeiden, wenn die Kabelseele in üblicher Weise mit breiten Papierbändern mit verhältnismäßig kleiner überlappung , gewickelt werden, wobei der gegenseitige Abstand der äußeren Bandkanten in der Größenordnung des Durchmessers dieser Bandwicklungen liegt. Aus wirtschaftlichen Gründen werden für die Bandwicklungen bevorzugt die in der Kabeltechnik üblichen verhältnismäßig festen Kabelpapiere verwendet, die aber zu schmäleren Bändern geschnitten werden, als es für die Kabelseelenbewicklungen bisher üblich war. An Stelle von Papier können aber auch Bänder bzw. Folien :aus Zellulosederivaten, Polyvinylchlarid oder anderen ähnlichen Kunststoffen verwendet werden. Ferner kommen dünne Bänder oder Folien aus Metall in Betracht.
  • Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in- den Fig. i bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • In allen Figuren ist die Kabelseele mit io und der als :extrem dünner Bleimantel ausgebildete Kabelmantel mit i i bezeichnet. Das in der Fig. i gezeigte Kabel ist als blankes Bleim@antelkabel ohne äußere Schutzschichten ausgeführt. Bei den anderen Ausführungsbeispielen befindet sich über dem Bleimantel i i ;eine in getränkte Faserstoff schichten 12 und 13 eingebettete Metallbewehrung, die nach den Fig. 2 und 4. als Flachdrahtbewehrung 14, nach der Fig: 3 als Bandeisenbewehrung 15 und nach der Fig: 5 als Runddrahtbewehrung 16 ausgebildet ist. Bei den Ausführungen nach den Fig. q. und 5 befindet sich über der Kabelseele io eine in üblicher Weise ausgeführte Papierbandwicklung 17. Im einzelnen sinderfindungsgemäß die folgenden Maßnähmen zur gleichmäßigen Verteilung der bei Biegungen des Kabels im Kabelmantel auftretenden Dehnungen und Stauchungen getroffen: Nach den Fig. i und 2 sind übler der Kabelseele i o zunächst drei Bänder 18 mit einer gegenseitigen überlappung von nvei Drittel der Bandbreite geschichtet in gleicher Richtung und mit gleicher Steigung gewickelt, wobei die Breite der einzelnen Bänder möglichst schmal gewählt wird, d. h. schmaler als ihr Wicklungsdurchmesser. Darüber folgen in gleicher W eise, aber .mit entgegengesetzter Wicklungsrichtung drei weitere Bänder i g. Hierdurch wird erreicht, daß der gegenseitige Abstand der äußeren Bandkanten kleiner als ein Drittel des mittleren Kabelmanteldurchmessers ist, und die Bandwicklungen haben die Eigenschaft, daß sie infolge der gegenseitigen Verschiebbarkeit der einzelnen Bänder gebogen werden können, ohne da.ß an den Stellen größter Stauchung Falten in den Bändern entstehen. Sie behalten also bei Biegungen des Kabels ihre gleichmäßige zylindrische Form und bewirken, da.ß sich die im Kabelmantel auftretenden Dehnungen und Stauchungen auf sehr enge Schraubenlinien gleichmäßig verteilen. Nach der Fi,g. 3 sind über der Kabelseele i o zwei schmalere Bänder 2o und --i in entgegen,-gesetzter Richtung mit etwa 5o%'iger überlappung gewickelt, wodurch ebenfalls erreicht wird, daß der gegenseitige Abstand der äußeren Bandkanten kleiner als ein Drittel des mittleren Kabelmanteldurchmessers ist. aber dem Bleimantel i i befinden sich überlappte Bandwicklungen 18 und 19, wie sie gemäß den Fig. i und 2 ausgebildet sind. Die Fig. q. sieht die Bewicklung der Kabelseele mit so schmalen Bändern 22 in offenen Windungen vor, daß sowohl die Breite der Bänder alis auch die Lücke zwischen .den Bändern weniger als ein Drittel des mittleren Kabelmanteldurchmessers beträgt. Gemäß der Fig. 5 besteht die Bewicklung der Kabelseele aus dünnen Drähten 23, zwischen denen die Lücken so groß gehalten sind, daß sie an den Stelleh größter Stauchung noch nicht zum Verschwinden gebracht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden zur Erhöhung der Fabrikationsgeschwindigkeit gleichzeitig fünf Drähte gewickelt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsmöglichkeiten beschränkt. Beispielsweise kann in Abänderung der in den Fig. i, 2 und 3 gezeigten Mehrfachbandwicklungen aus je drei Bändern die Anzahl der jeweils geschichteten Bänder geändert werden. Vielfach wird die Anordnung nur einer einzigen geschichteten Mehrfachbandwicklung genügen, d. h. es kann beispielsweise die in den Fig. i, 2 und 3 vorgesehene Mehrfachbandwicklung i9 fortfallen. Es ist auch eine Abstufung hinsichtlich der Breite der Bänder möglich, indem z. B. bei der Ausführung nach der Fig. 3 für die Bandwicklung 21 ein schmäleres Band als für die Ban dwicklung 2o verwendet wird. Die in den Fig. ¢ und 5 vorgesehenen offenen Band- oder Drahtwicklungen können auch über dem Kabelmantel vorgesehen sein. Im übrigen kann die Ausbildung der Kabelseele i o und der äußeren Schutzschichten in beliebiger bekannter Weise erfolgen.
  • Bei elektrischen Kabeln mit Bleimantel soll die Erfindung in erster Linie dazu ausgewertet werden, um die Wandstärke des Bleimantels auf die preßtechnisch mögliche untere Grenze herabzusetzen. Die Erfindung kann aber auch bei Kabeln mit dickeren Mänteln angewendet werden, vor allem dann, wenn das Kabel häufigen Biegungen unterworfen wird. Ferner ist die Erfindung anwendbar bei Kabeln mit Isolierstoff-, insbesondere Kunststoffmänteln und mit Mänteln, die aus einem oder mehreren gewickelten oder längs aufgebrachten Bändern bestehen, wobei gegebenenfalls die benachbarten Seitenränder miteinander verschweißt, verlötet oder verfalzt sind. Es ist auch ,möglich, den Kabelmantel selbst nach .der Erfindung auszubilden, wenn ,man mehrschichtige überlappte Bandwicklungen nach den Ansprüchen 2 oder 3 anwendet.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kabelmantel, insbesondere extrem dünnen Bleimantel, und mit unmittelbar unter und gegebenenfalls auch über dem Kabelmantel gewickelten Bändern oder Drähten aus festen Isolierstoffen oder Metallen, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung und Bemessung dieser Wicklungen, daß sie die bei Biegungen des Kabels im Kabelmantel auftretenden Dehnungen und Stauchungen auf Schraubenlinien mit einem sich bei Biegungen de,s Kabels gleichmäßig ändernden Windungsab;stand kleiner als ein Drittel, vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Kabelmanteldurchmessers verteilen.
  2. 2. Elektrisches Kabel nach Anspruch i; da,-,durch gekennzeichnet, daß mehrere gleich bxeite Bänder geschichtet in gleicher Richtung und mit gleicher Steigung derart überlappt ; gewickelt sind, daß der gegenseitige Windungsabstand der dem Kabelmantel zugekehrten Bandkanten kleiner als ein Dirittel, vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Käbelmanteldurchmessers ist.
  3. 3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nach Anspruch 2 ausgebildete Mehrfachwicklungen übereinander angeordnet sind, vorzugsweise mit abwechselnder Bewicklungsrichtung: q..
  4. Elektrisches Kabel nach Anspruch i; 'vorzugsweise mit einem mittleren Kabelmanteldurchmesser kleiner als i 5 mm, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere schmale Bänder in offenen Windungen gewickelt sind, wobei sowohl die Breite der Bänder als auch die Lücke zwischen den Windungen kleiner als ,ein Drittel, vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Kabelmanteldurchmessers ist.
  5. 5. Elektrisches Kabel nach Anspruch i, vorzugsweise mit einem mittleren Kabelmanteldurchmesser weniger als iomm, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Dirähte bzw. Fäden in offenen Windungen mit .einem Windungsabstand kleiner als ein Drittel, vorzugsweise etwa ein Viertel des mittleren Kabelmanteldurchmessers ;gewickelt sind.
DES11377D 1943-04-23 1943-04-23 Elektrisches Kabel mit einem vorzugsweise aus Werkstoffen geringer mechanischer Festigkeit bestehenden Kabelmantel Expired DE915103C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196737B (de) * 1960-12-16 1965-07-15 Siemens Ag Dehn- und stauchbares, metallbewehrtes mehr-adriges Starkstrom-Erdkabel fuer die Verlegung in Erde mit Bodenbewegungen, insbesondere Starkstromkabel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196737B (de) * 1960-12-16 1965-07-15 Siemens Ag Dehn- und stauchbares, metallbewehrtes mehr-adriges Starkstrom-Erdkabel fuer die Verlegung in Erde mit Bodenbewegungen, insbesondere Starkstromkabel

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