EP1343178A1 - Elektrisches Kabel - Google Patents

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EP1343178A1 EP02290563A EP02290563A EP1343178A1 EP 1343178 A1 EP1343178 A1 EP 1343178A1 EP 02290563 A EP02290563 A EP 02290563A EP 02290563 A EP02290563 A EP 02290563A EP 1343178 A1 EP1343178 A1 EP 1343178A1
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core
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cable
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1895—Internal space filling-up means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17—Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/18—Protection against damage caused by wear, mechanical force or pressure; Sheaths; Armouring
    • H01B7/1875—Multi-layer sheaths
    • H01B7/1885—Inter-layer adherence preventing means

Definitions

  • the invention relates to an electrical cable according to the preamble of claim 1.
  • cables are required that can withstand high mechanical loads.
  • the present invention has for its object to provide an electrical cable that gives the individual wires freedom of movement both in the longitudinal direction and in the radial direction, and thus the cable of everything but the wires that form the electrical circuit gives a higher tear resistance.
  • the cable should also be flexible.
  • the main advantage of the invention is the fact that the compressible central element allows the insulated conductors to deflect inwards in the radial direction when subjected to tensile loads.
  • the extremely short lay length of the electrically insulated conductors and the dummy elements results in an excess length of the stranding elements.
  • Both the compressible central element and the extremely short lay length of the stranding elements increase the tear resistance of the wires considerably.
  • the wrapping of the cable core with a film of lubricious plastic ensures that the cable core and the jacket are decoupled from one another by force, so that the cable core can move in the event of the cable being laid in concrete or asphalt relative to the cable jacket, which is then fixed.
  • the electrical cable shown in section has a central element 1, which consists of a compressible core 1a and a plastic winding 1b.
  • a tensile core can be provided in a manner not shown, which has an outer layer made of a compressible material. It is essential that the central element 1 is able to withstand the forces occurring during the stranding.
  • the blind elements 3 are, for example, strands of polypropylene, polyethylene, polyamide or other suitable plastics.
  • the central element 1, the cores 2 and the blind elements 3 preferably have the same diameter, so that in the illustrated embodiment 1 + 6 there is an optimal arrangement of the stranding elements.
  • the lay length of the stranding elements should be as short as possible and less than 10 D, preferably less than 8 D.
  • D is the outer diameter of the cable core consisting of central element 1 and the stranding elements.
  • the cable core is provided with a winding 4, which consists of a plastic film with good sliding properties.
  • a film made of polytetrafluoroethylene is particularly advantageous.
  • the plastic film can be applied as wrapping or in a longitudinal direction.
  • the wrapping 4 is surrounded by an extruded plastic jacket 5, which can be made of polyethylene, polyamide or polyurethane, for example.
  • the cable according to the invention is extremely flexible and can absorb high longitudinal forces without the wires 2 tearing. In the event of an external force, the wires 2 can deflect inwards in the radial direction, since the central element 1 is compressible.
  • the cable core can slide almost unhindered in the jacket 5 in both the longitudinal and circumferential directions. This is particularly advantageous if the cable sheath z. B. is fixed in a layer of concrete or asphalt and the cable is subjected to a tensile load.
  • the cable according to the teaching of the invention is distinguished by a low weight and low production costs.

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  • Insulated Conductors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

Bei einem elektrischen Kabel mit einer ein oder mehrere isolierte Leiter aufweisenden Kabelseele sowie einem die Kabelseele umhüllenden Mantel weist die Kabelseele ein zentrales Element (1) aus einem kompressiblen Material, zumindest zwei isolierte Adern (2) sowie ein oder mehrere Blindelemente (3) auf. Die isolierten Adern (2) und die Blindelemente (3) sind um das zentrale Element (1) mit einer kurzen Schlaglänge von weniger als 10 D herumgeseilt, wobei D der Durchmesser der Kabelseele ist. Die Kabelseele (1,2,3) ist mit einer Bewicklung (4) aus gleitfähigem Werkstoff versehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kabel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In der Robotertechnik werden elektrische Kabel benötigt, die hochflexibel sind, um den ständigen Hin- und Herbewegungen der Roboterarme standhalten zu können.
  • Für die Beleuchtung von Flugplätzen und anderen befestigten Flächen werden Kabel benötigt, die hohe mechanische Belastungen aushallen.
  • Für die Spannungsversorgung der Leuchtmittel der Flugplatzbefeuerung ist es bekannt, zwei Einzeladern, d. h. zwei isolierte elektrische Leiter in einen Schlitz im Beton oder Asphalt einzulegen. Der mit den Einzeladern belegte Schlitz wird anschließend mit einem Zwei-Komponenten-Beton oder mit Teer ausgegossen. Bei starken Belastungen kann sich der Beton oder der Asphalt verbiegen, so daß dann die in dem Teer eingegossenen Einzel-Adern reißen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Kabel bereitzustellen, welches den einzelnen Adern Bewegungsfreiraum sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung gibt, und damit dem Kabel von allem jedoch den Adern, die den elektrischen Stromkreis bilden eine höhere Reißfestigkeit verleiht. Darüberhinaus soll das Kabel flexibel sein.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
  • Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch das kompressible zentrale Element die isolierten Leiter bei Zugbelastung in radialer Richtung nach innen ausweichen können. Durch die extrem kurze Schlaglänge der elektrisch isolierten Leiter und der Blindelemente ergibt sich eine Überlange der Verseilelemente. Sowohl das kompressible Zentralelement als auch die extrem kurze Schlaglänge der Verseilelemente erhöhen die Reißfestigkeit der Adern erheblich. Die Bewicklung der Kabelseele mit einer Folie aus gleitfähigem Kunststoff gewährleistet, daß die Kabelseele und der Mantel kräftemäßig voneinander entkoppelt sind, so daß sich die Kabelseele im Falle der Verlegung des Kabels im Beton oder Asphalt gegenüber dem Kabelmantel, der dann fixiert ist, bewegen kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Schnittes durch ein Kabel näher beschrieben.
  • Das im Schnitt dargestellte elektrische Kabel weist ein Zentralelement 1 auf, welches aus einem kompressiblen Kern 1a sowie einer Kunststoffbewicklung 1b besteht. Alternativ kann auch in nicht dargestellter Weise ein zugfester Kern vorgesehen sein, welcher eine äußere Schicht aus einem kompressiblen Werkstoff aufweist. Wesentlich ist, daß das Zentralelement 1 den bei der Verseilung auftretenden Kräften gewachsen ist.
  • Zwei Adern 2, die jede aus einem elektrischen Leiter 2a und einer Isolierschicht 2b besteht, sind gemeinsam mit vier Blindelementen 3 auf das Zentralelement 1 aufgeseilt. Die Blindelemente 3 sind beispielsweise Stränge aus Polypropylen, Polyefhylen, Polyamid oder anderen geeigneten Kunststoffen. Das Zentralelement 1, die Adern 2 sowie die Blindelemente 3 haben vorzugsweise den gleichen Durchmesser, so daß sich bei der dargestellten Ausführung 1 + 6 eine optimale Anordnung der Verseilelemente ergibt.
  • Die Schlaglänge der Verseilelemente (Adern 2 und Blindelemente 3) sollte möglichst kurz sein und weniger als 10 D vorzugsweise weniger als 8 D betragen. D ist der Außendurchmesser der aus Zentralelement 1 und den Verseilelementen bestehenden Kabelseele.
  • Die Kabelseele ist mit einer Bewicklung 4 versehen, die aus einer Kunststoffolie mit guten Gleiteigenschaften besteht. Besonders vorteilhaft ist eine Folie aus Polytetrafluorethylen. Die Kunststoffolie kann als Bewicklung oder aber längseinlaufend aufgebracht sein.
  • Die Bewicklung 4 ist von einem extrudierten Kunststoffmantel 5 umgeben, der beispielsweise aus Polyethylen, Polyamid oder Polyurethan bestehen kann.
  • Das erfindungsgemäße Kabel ist äußerst flexibel und kann hohe Längskräfte aufnehmen, ohne daß die Adern 2 reißen. Im Falle einer äußeren Krafteinwirkung können die Adern 2 in radialer Richtung nach innen ausweichen, da das Zentralelement 1 kompressibel ist.
  • Aufgrund der Bewicklung 3 kann die Kabelseele nahezu ungehindert in dem Mantel 5 sowohl in Längs- als auch in Umfangsrichtung gleiten. Dies ist dann von besonderem Vorteil, wenn der Kabelmantel z. B. in einer Schicht aus Beton oder Asphalt festgelegt ist und das Kabel einer Zugbelastung ausgesetzt wird.
  • Das Kabel gemäß der Lehre der Erfindung zeichnet sich neben den oben bereits erwähnten Vorteilen durch ein geringes Gewicht und niedrige Fertigungskosten aus.

Claims (6)

  1. Elektrisches Kabel mit einer ein oder mehrere isolierte Leiter aufweisenden Kabelseele sowie einem die Kabelseele umhüllenden Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelseele ein zentrales Element (1) aus einem kompressiblen Material, zumindest zwei isolierte Adern (2) sowie ein oder mehrere Blindelemente (3) aufweist, daß die isolierten Adern (2) und die Blindelemente (3) um das zentrale Element (1) mit einer kurzen Schlaglänge von weniger als 10 D herumgeseilt sind, wobei D der Durchmesser der Kabelseele ist und daß die Kabelseele (1,2,3) mit einer Bewicklung (4) aus gleitfähigem Werkstoff versehen ist.
  2. Elektrisches Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Element (1) aus einem kompressiblen Kern (1a) und einer elastisch verformbaren Umhüllung (1b) besteht.
  3. Elektrisches Kabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Element (1) eine Kordel (1a) aus Baumwolle ist, die mit einer Umwicklung (1b) aus einem Kunststoffband versehen ist.
  4. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adern (2), das zentrale Element (1) sowie die Blindelemente (3) den gleichen Außendurchmesser aufweisen.
  5. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewicklung (4) aus einer Folie aus Polytetrafluorethylen oder einem ähnlichen Werkstoff besteht.
  6. Elektrisches Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (5) ein extrudierter Mantel aus thermoplastischem oder vernetztem Kunststoff oder Gummi ist.
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