EP1447820B1 - Flexible elektrische Leitung - Google Patents

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EP1447820B1
EP1447820B1 EP03290389A EP03290389A EP1447820B1 EP 1447820 B1 EP1447820 B1 EP 1447820B1 EP 03290389 A EP03290389 A EP 03290389A EP 03290389 A EP03290389 A EP 03290389A EP 1447820 B1 EP1447820 B1 EP 1447820B1
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EP
European Patent Office
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layer
flexible electrical
polypropylene
line according
inner layer
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EP03290389A
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EP1447820A1 (de
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Ferdinand Grögl
Christof Dipl.-Ing. Dinkelmeyer
Thomas Mann
Andreas Dipl.-Ing. Rietz
Joachim Dipl.-Ing. Uttinger
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Nexans SA
Original Assignee
Nexans SA
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Publication date
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Priority to DE50300441T priority patent/DE50300441D1/de
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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
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables
    • H01B7/041—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables attached to mobile objects, e.g. portable tools, elevators, mining equipment, hoisting cables
    • 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
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • H01B7/0233—Cables with a predominant gas dielectric

Definitions

  • the invention relates to a flexible electrical cable for drag chains after the Preamble of claim 1.
  • a flexible electric cable for drag chains in which the insulating layer of the wire or the wires is formed in two layers, wherein the inner layer facing the conductor of a soft rubber-elastic Material and the outer layer facing the jacket of a harder material consists.
  • the inner and outer layers adhere well to each other.
  • the known line is inexpensive to produce, for example in a Tandem production or by coextrusion.
  • the line has one for signal transmission advantageous low dielectric constant and high dielectric strength.
  • An electric powered by the Austrian cable company Gebauer and Griller Line has a metallic conductor, a conductor adjacent to the first insulating layer foamed polyethylene and a second layer surrounding the first layer from unfoamed polyethylene.
  • an intermediate layer of an adhesive is provided. The application of the intermediate layer, however, requires an additional step and therefore increases the cost of production.
  • the US 6,239,377 B1 describes a wire or conductor, which consists of a layer of a surrounded foamed polyolefin. This layer is constructed so that it at a radial compression load can be compressed or deformed by a maximum of 20%. Above the layer of foamed polyolefin, a second layer of one can not foamed, compared to the polyolefin of the foamed layer other polyolefin to be appropriate. The second layer is used for mechanical stabilization against abrasion.
  • the present invention is based on the object, a flexible electrical line provide for drag chains, which increased compared to the known lines Has conductor fixed seating values.
  • the electrical values as well as the Flexibility can be significantly improved.
  • the invention is based on the schematically shown in the figure Embodiments explained in more detail.
  • the line according to the invention has at least one core. It can also be two or three have more wires that are stranded together. The veins can become pairs, Be grouped into three, four or bundles. The line may also have a have electrical screen. It serves in all possible embodiments for Energy and / or signal transmission.
  • the line shown in the figure consists of a wire 1 and one of the wire. 1 surrounding plastic sheath 5.
  • the plastic sheath 5 is in preferred Embodiment of thermoplastic polyurthane, although other plastics can be used.
  • the wire 1 consists of the conductor 2, preferably a stranded conductor, as well as an insulation from the layers 3 and 4.
  • the conductor 2 facing layer 3 consists of a soft, foamed polypropylene copolymer with proportions of rubber. Such a Material is for example under the trade name "Hifax CA 43A” or Hifax CA. 10A "available.
  • Another material which can also be used with advantage is a material such as For example, under the trade name "Santoprene” is available on the market. at This material is fully crosslinked rubber particles in a continuous matrix of distributed thermoplastic material.
  • the outer layer 4 consists of polypropylene or a propylene copolymer, wherein the degree of hardness should be more than 55 Shore D.
  • the wire 1 is characterized by a firm adhesive seat of the inner layer 3 with the conductor 2 off. Moreover, the inner layer 3 and the outer layer 4 are fixed to each other connected.
  • polypropylene or polypropylene copolymer for the outer layer 4 ensures that in the case of multiple veins in the soul building this well can slide against each other and against the jacket 5.

Landscapes

  • Insulated Conductors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible elektrische Leitung für Schleppketten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-A-100 36 610 die als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, ist eine flexible elektrische Leitung für Schleppketten bekannt, bei welcher die Isolierschicht der Ader bzw. der Adern zweischichtig ausgebildet ist, wobei die innere dem Leiter zugekehrte Schicht aus einem weichen gummielastischen Material und die äußere dem Mantel zugekehrte Schicht aus einem härteren Werkstoff besteht. Die innere und die äußere Schicht haften gut aneinander.
Die bekannte Leitung ist kostengünstig herstellbar, beispielsweise in einer Tandemfertigung oder durch Coextrusion. Die Leitung hat eine für die Signalübertragung vorteilhafte niedrige Dielektrizitätskonstante und eine hohe Spannungsfestigkeit. Als Material für die äußere Schicht wird ein Werkstoff auf der Basis von Polypropylen bevorzugt, so daß eine gute Gleitfähigkeit der Ader sowohl gegenüber dem Mantel als auch gegenüber benachbarten Adern erreicht wird. Durch den zweischichtigen Aufbau mit einer inneren "weichen" Schicht und einer äußeren "harten" Schicht wird eine hohe Biegewechselfestigkeit erreicht.
Eine von der österreichischen Kabelfirma Gebauer und Griller vertriebene elektrische Leitung weist einen metallischen Leiter, eine dem Leiter benachbarte erste Isolierschicht aus geschäumtem Polyethylen sowie eine zweite, die erste Schicht umgebende Schicht aus ungeschäumtem Polyethylen auf. Um einen Haftsitz zwischen dem Leiter und der ersten Isolierschicht zu erreichen, ist eine Zwischenschicht aus einem Kleber vorgesehen. Das Aufbringen der Zwischenschicht erfordert jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt und verteuert von daher die Herstellungskosten.
Die US 6,239,377 B1 beschreibt einen Draht bzw. Leiter, der von einer Schicht aus einem geschäumten Polyolefin umgeben ist. Diese Schicht ist so aufgebaut, daß sie bei einer radialen Druckbelastung maximal um 20 % zusammendrückt bzw. deformiert werden kann. Über der Schicht aus geschäumtem Polyolefin kann eine zweite Schicht aus einem nicht geschäumtem, gegenüber dem Polyolefin der geschäumten Schicht anderen Polyolefin angebracht sein. Die zweite Schicht dient der mechanischen Stabilisierung gegen Abrieb.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine flexible elektrische Leitung für Schleppketten bereitzustellen, die gegenüber den bekannten Leitungen erhöhte Leiterfestsitzwerte aufweist. Darüberhinaus sollen die elektrischen Werte sowie auch die Flexibilität deutlich verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
Die wesentlichen Vorteile, die durch die Erfindung erzielt werden sind:
  • Verringerung der Abmessungen infolge besserer elektrischer Werte,
  • höhere Temperaturbeständigkeit (> 90 °C),
  • höhere Lebensdauer bei Dauerbiegungen und Torsionsbeanspruchungen infolge der elastomerähnlichen Eigenschaften der Isolierhülle,
  • verringerte Adersteifigkeit bei größeren Leiterquerschnitten, d. h. verbesserte Abisolierbarkeit und Konfektionierung.
    • Die Erfindung ist anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
    Die Leitung nach der Erfindung hat zumindest eine Ader. Sie kann aber auch zwei oder mehr Adern aufweisen, die miteinander verseilt sind. Die Adern können zu Paaren, Dreiern, Vierern oder Bündel zusammengefaßt sein. Die Leitung kann ferner einen elektrischen Schirm aufweisen. Sie dient in allen möglichen Ausführungsformen zur Energie und/oder zur Signalübertragung.
    Die in der Figur dargestellte Leitung besteht aus einer Ader 1 sowie einem der Ader 1 umgebenden Kunststoffmantel 5. Der Kunststoffmantel 5 besteht in bevorzugter Ausführungsform aus thermoplastischem Polyurthan, obwohl auch andere Kunststoffe einsetzbar sind.
    Die Ader 1 besteht aus dem Leiter 2, vorzugsweise ein Litzenleiter, sowie einer Isolierung aus den Schichten 3 und 4. Die dem Leiter 2 zugekehrte Schicht 3 besteht aus einem weichen, aufgeschäumten Polypropylen Copolymer mit Anteilen an Gummi. Ein solcher Werkstoff ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "Hifax CA 43A" bzw. Hifax CA 10A" erhältlich.
    Ein anderer ebenfalls vorteilhaft anwendbarer Werkstoff ist ein Material, wie er beispielsweise unter dem Handelsnamen "Santoprene" auf dem Markt erhältlich ist. Bei diesem Material sind vollvernetzte Kautschukteilchen in einer kontinuierlichen Matrix von thermoplastischem Material verteilt.
    Die äußere Schicht 4 besteht aus Polypropylen bzw. einem Propylen-Copolymer, wobei der Härtegrad mehr als 55 Shore D betragen sollte.
    Die Ader 1 zeichnet sich durch einen festen Haftsitz der inneren Schicht 3 mit dem Leiter 2 aus. Darüberhinaus sind die innere Schicht 3 und die äußere Schicht 4 fest miteinander verbunden.
    Die Verwendung von Polypropylen bzw. Polypropylen-Copolymer für die äußere Schicht 4 gewährleistet, daß im Falle von mehreren Adern im Seelenaufbau diese gut gegeneinander sowie gegen den Mantel 5 gleiten können.

    Claims (7)

    1. Flexible elektrische Leitung für Schleppketten, bestehend aus mindestens einer Ader, die einen von einer Isolierschicht umgebenen, flexiblen elektrischen Leiter und einen über der Isolierschicht angebrachten Mantel aus Kunststoff ausweist, wobei die Isolierschicht des Leiters aus einer an dem Leiter anliegenden inneren weichen Schicht aus einem modifizierten Polypropylen sowie einer die innere Schicht umgebenden und fest an derselben haftenden härteren äußeren Schicht aus Propylen oder einem Polypropylen enthaltenden Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) aufgeschäumt ist.
    2. Flexible elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) mittels eines Treibmittels aufgeschäumt ist.
    3. Flexible elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) physikalisch aufgeschäumt ist.
    4. Flexible Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) aus einem Polypropylen Copolymer mit einem Anteil von Gummi zwischen 20 und 60 % besteht.
    5. Flexible Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) aus vollvernetzten Kautschukteilchen besteht, die in einer kontinuierlichen Matrix von thermoplastischen Material verteilt sind.
    6. Flexible Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) aus Polypropylen oder Polypropylen Copolymer besteht.
    7. Flexible Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (4) aus einem thermoplastischen Material in welchem vollvernetzte Kautschukteilchen verteilt sind besteht, wobei der Härtegrad des thermoplastischen Materials über 55 Shore D beträgt.
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