EP2040269A2

EP2040269A2 - Flachleiterbandkabel mit Lagen aus metallisierten Polyamidfasern

Info

Publication number: EP2040269A2
Application number: EP08164527A
Authority: EP
Inventors: Horst Bräuer
Original assignee: Panta GmbH; Sumida Flexible Connections GmbH
Current assignee: Sumida Flexible Connections GmbH
Priority date: 2007-09-19
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2009-03-25
Also published as: EP2040269A3; DE102007044921A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fachleiter-Bandkabel (1), umfassend zumindest einen elektrischen Leiter (2) in Form eines flachen Streifens mit zumindest einer Faserlage (3) aus elektrisch leitenden Fasern (4), und eine Isolierungshülle (5) aus Kunststoff, wobei die Faserlage (3) längs des Leiters (2) an der Breitseite des Streifens anliegt und mit dem Leiter (2) in elektrischer Berührung steht. Dabei ist vorgesehen, daß die Fasern (2) aus metallisierten Kunststoffasern bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flachleiter-Bandkabel, umfassend zumindest einen elektrischen Leiter in Form eines flachen Streifens und eine Isolierungshülle aus Kunststoff, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Flachleiter-Bandkabel werden an Einsatzorten einer Vielzahl mechanischer Belastungen, beispielsweise Zugspannung, Biegung oder Schwingung, ausgesetzt. Derartige Einsatzorte sind beispielsweise Textilmaschinen. Bricht der Leiter, so verliert das Kabel sein Funktion, so daß es ersetzt werden muß. Dieser Vorgang ist mit einem Stillstand der Einrichtung verbunden, dessen Bestandteil das Flachleiter-Bandkabel ist.
DE 195 40 807 C1 beschreibt ein Flachleiter-Bandkabel, das einen oder mehrere elektrische Leiter in Form flacher Streifen und eine Isolierungshülle aus Kunststoff aufweist. Die Leiter weisen an seiner Flachseite eine Faserlage aus elektrischen leitenden Fasern auf. Bei den Fasern handelt es sich um Kohlefasern. Die parallel zu dem elektrischen Leiter, der in der Regel aus Kupfer besteht, verlaufende Faserlage soll eine elektrisch leitende Schicht bilden, die keiner Bruchgefahr unterliegt. Bricht einer der Kupferleiter, so kann die Faserlage, die mit dem gebrochenen Kupferleiter elektrisch in Berührung steht, die Bruchstelle überbrücken, so daß die Funktion des Kabels nicht verlorengeht. Die Faserlage soll ferner für eine mechanische Verstärkung des Kabels sorgen.
Die vorgeschlagenen Flachleiter-Bandkabel weisen jedoch auch Nachteile auf. Insbesondere besteht die Gefahr, daß die Kohlenstoffasern aufspleißen. Dabei treten einzelne Kohlenstoffasern aus der Faserlage heraus. Die Folge des Aufspleißen kann das Auftreten von Kurzschlußbrücken sein.
Ein weiterer Nachteil der genannten Flachleiter-Bandkabel ist mit den Schwierigkeiten ihrer Herstellung verbunden. Insbesondere ist es schwierig, die Kohlenstoffasern, die die Faserlage bilden, auf dem Kupferleiter zu positionieren, da die Faserbüschel vom dem Leiter leicht abrutschen.
Überdies kontaminieren die Kohlenstoffasern bei ihrer Verarbeitung die Maschinen zur Herstellung der Flachleiter-Bandkabel und die Produktionsräume, in denen sich diese Maschinen befinden. Diese Kontamination ist mit einem Gesundheitsrisiko verbunden, so daß aufwendigen und teueren Schutzmaßnahmen notwendig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Flachleiter-Bandkabel angegeben werden, daß eine hohe Beständigkeit gegen mechanische Belastungen aufweist, Kurzschlußbrücken zuverlässig verhindert und einfach hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 8.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Fachleiter-Bandkabel vorgesehen, das zumindest einen elektrischen Leiter in Form eines flachen Streifens mit zumindest einer Faserlage aus elektrisch leitenden Fasern und eine Isolierungshülle aus Kunststoff umfaßt, wobei die Faserlage längs des Leiters an der Breitseite des Streifens anliegt und mit dem Leiter in elektrischer Berührung steht. Die Fasern sind metallisierte Kunststoffasern.
Die Kunststoffasern sind vorzugsweise Polyamid-Fasern. Besonderes bevorzugt sind mit Silber metallisierte Polyamid-Fasern. Dabei sollte der Silberanteil zwischen 5 und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Faser, betragen.
Der Begriff "Polyamid-Fasern" umfaßt Polyamid-6-Fasern und auch Nylon-Fasern. Polyamid-Fasern besitzen gute mechanische Eigenschaften, während Silber gute elektrische Eigenschaften besitzt. Der Silberanteil an den Polyamid-Fasern sorgt überdies für eine verbessere Haftung der Fasern auf der Oberfläche der elektrischen Leiter. Auf diese Weise wird das Aufbringen der Faserschicht auf den Leiter vereinfacht.
Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, daß die erfindungsgemäß vorgesehenen Kunststoffasern im Gegensatz zu den bekannten Kohlenstoffasern nicht aufspleißen, so daß die Gefahr von Kurzschlußbrüchen nicht besteht. Ferner wird eine Kontamination der Umgebung vermieden.
Die Fasern, die die Faserlage bilden, sind vorzugsweise miteinander verdrillt. Auf diese Weise wird ein besserer Zusammenhalt der Fasern erreicht. Die Länge der Fasern entspricht vorzugsweise der Länge des Leiters, auf den die Fasern aufgebracht werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehenen Fasern sind kommerziell erhältlich. Beispiele hierfür sind Shieldex® Silverline 22/1dtex und 44/13dtex Z 200 der Statex Produktions & Vertriebs GmbH, Bremen, DE.
Das Isoliermaterial besteht vorzugsweise aus Polyethylennaphthalat (PEN), Polyamid oder Polyester, wobei Polyester besonders bevorzugt ist.
Die Isolierungshülle besteht vorzugsweise aus zwei Kunststoffolien, zwischen die die Faser-beschichteten Leiter eingebracht sind. Die beiden Kunststoffolien sind an ihren Längsrändern miteinander verschweißt. Alternativ können die beiden Kunststoffolien miteinander verklebt sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei elektrische Leiter vorgesehen, wobei jeder Leiter eine Faserlage aufweist.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Flachleiter-Bandkabels umfaßt die folgenden Schritte:

a) Aufbringen der metallisierten Kunststoffasern auf den Leiter unter Erhalt Faser-beschichteter Leiter;
b) Aufbringen der Faser-beschichteten Leiter auf eine erste Kunststoffolie; und
c) Aufbringen der zweiten Kunststoffolie auf die Seite der ersten Kunststoffolie, auf die die Faser-beschichteten Leiter in Schritt (b) aufgebracht worden sind.

Die beiden Kunststoffolien werden miteinander verklebt oder an ihren Rändern miteinander verscheißt. Werden die beiden Kunststoffolien miteinander verklebt, so weist zumindest eine der Kunststoffolien, vorzugsweise beide Kunststoffolien, auf einer ihrer Längsseiten eine Beschichtung aus einem Klebstoff auf. Die beiden Kunststoffolien werden dann so aufeinander positioniert, daß sich die Klebstoff-Beschichtung(en) zwischen den beiden Kunststoffolien befinden.
Um die erfindungsgemäß vorgesehenen metallisierte Kunststo fasern exakt auf den Leitern zu positionieren, werden diese vor dem Aufbringen durch eine Düse geführt, um einen definierten Durchmesser und eine definierte Lage der metallisierten Kunststoffasern sicherzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1: einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachleiter-Bandkabels, und
Fig. 2: einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform entlang Linie A-A.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Flachleiter-Bandkabel 1 weist zwei elektrische Leiter 2 aus Kupfer auf. Die Leiter 2 sind in der Form flacher Streifen ausgebildet. Die Oberseite jedes der Leiter 2 ist mit einer Faserlage 3 aus elektrisch leitenden, miteinander verdrillten Fasern bedeckt. Die Faserlage 3 besteht aus Fasern 4, die sich über die gesamte Länge des Leiters 2 in bezug auf dessen Längsrichtung erstrecken. Die Leiter 2 und die Faserlagen 3 sind in eine Isolierungshülle 5 aus einem Kunststoffmaterial eingebettet. Die Isolierungshülle 5 besteht aus einer unteren Kunststoffolie 6 und einer oberen Kunststoffolie 7, zwischen die die Leiter 2 mit der Faserlage 3 eingebracht sind.
Zur Herstellung der Faserlage wurde in einer Ausführungsform ein Multifilament-Nylongarn der Fa. Statex, DE (Shieldex® 235f34dtex HC verwendet. Dieses Garn ist ein Polyamid 6.6-Filamentgarn, das mit Silber beschichtet ist. Das Garn weist folgende Eigenschaften auf:

Fadenzahl: dtex 235f34
Fadenzahl: dtex 280 silberbeschichtet
Zugfestigkeit: 52 cN/tex
Bruchdehnung: 17,8 %
Widerstand: 600 □/m

Bezugszeichenliste

1: Flachleiter-Bandkabel
2: Flachleiter
3: Faserlage
4: Faser
5: Kunststoffisolierung
6: untere Kunststoffolie
7: obere Kunststoffolie

Claims

Fachleiter-Bandkabel, umfassend zumindest einen elektrischen Leiter (2) in Form eines flachen Streifens mit zumindest einer Faserlage (3) aus elektrisch leitenden Fasern (4), und eine Isolierungshülle (5) aus Kunststoff, wobei die Faserlage (3) längs des Leiters (2) an der Breitseite des Streifens anliegt und mit dem Leiter (2) in elektrischer Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (5) metallisierte Kunststoffasern sind.
Flachleiter-Bandkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (5) metallisierte Polyamid-Fasern sind.
Flachleiter-Bandkabel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (5) mit Silber metallisierte Polyamid-Fasern sind.
Fachleiter-Bandkabel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Silberanteil zwischen 5 und 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Faser (5), beträgt.
Flachleiter-Bandkabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (5), die die Faserlage bilden, miteinander verdrillt sind.
Flachleiter-Bandkabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (2) ein Kupferleiter ist.
Flachleiter-Bandkabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierungshülle (5) aus zwei Kunststoffolien (6, 7) besteht, zwischen denen die Leiter (2) mit der zumindest einer Faserlage (3) aus elektrisch leitenden Fasern (4) angeordnet sind.
Flachleiter-Bandkabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektrische Leiter (2) vorgesehen sind, wobei jeder Leiter eine Faserlage (3) aufweist, vorgesehen sind.