EP2280401B1 - Elektrische Leitung - Google Patents

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EP2280401B1
EP2280401B1 EP09305509A EP09305509A EP2280401B1 EP 2280401 B1 EP2280401 B1 EP 2280401B1 EP 09305509 A EP09305509 A EP 09305509A EP 09305509 A EP09305509 A EP 09305509A EP 2280401 B1 EP2280401 B1 EP 2280401B1
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EP
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filling elements
line
wires
conductors
stranded
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Thomas Noetzel
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Nexans SA
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Nexans SA
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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
    • H01B7/04—Flexible cables, conductors, or cords, e.g. trailing cables

Definitions

  • the invention relates to an electrical cable with at least two wires, which are stranded together and each consist of an electrical conductor surrounded by an insulation, in which in the interstices between the wires of insulating existing, stranded with the wires filling elements are arranged and at which cores and filling elements are jointly surrounded by a sheath of insulating material ( DE 201 09 974 U1 ).
  • Such lines are for example installation cables, multi-core sheathed cables or connecting cables for electrical equipment.
  • the filling elements serve essentially to create a uniform as possible underlay for the coat produced for example by extrusion.
  • the filling elements are mentioned in the opening paragraph DE 201 09 974 U1 called filler whose diameter may be smaller or larger than the diameter of the wires.
  • a problem with such lines is that the filling elements for electrical contacting of the conductors of the wires are also to be removed after removal of the sheath, before the conductors themselves can be freed of their isolation for further assembly. The removal of the filling elements is not only an additional operation, but there is also the risk that the wires are damaged.
  • the invention has for its object to make the above-described line so that it can be stripped easier and safer.
  • the filling elements are made of an elastic material and are held in a stretched state between wires and jacket.
  • the filling elements of this line can be continuously stranded with the wires as well as known filling elements in the production of the line. They are stretched by tensile load and held by the example applied by extrusion coat in its stretched state. This is ensured by the stranding with the wires and the pressing of the jacket, the wires and filling elements tightly surrounding and pressing against each other. This effect is supported by the large length of a corresponding pipe and by the stranding of cores and filling elements.
  • the adhesion of the filling elements to the wires and to the surrounding jacket can be further improved if at least one textile thread is wound around the same prior to its processing. At least two textile threads or entire fiber composites are expediently spun around each filling element.
  • a two-wire electrical line is shown in cross-section, the two electrical wires 1 and 2 and two of elastic material filling elements 3 and 4 has.
  • the wires 1 and 2 and the filling elements 3 and 4 are stranded together. They are surrounded by a jacket 5 made of insulating material.
  • the jacket 5 may for example consist of polyvinyl chloride, polyethylene or polyurethane.
  • Each of the wires 1 and 2 has an electrical conductor 6, which is designed, for example, as consisting of a plurality of copper wires stranded conductor. Each conductor 6 is surrounded by an insulation 7. Suitable materials for the insulation 7 are, for example, polyvinyl chloride or polyethylene.
  • the filling elements 3 and 4 may be made of rubber. They are advantageously made of an elastomeric plastic.
  • a thin textile thread 8 to be wound around which acts in the sense of a roughened surface of the filling elements 3 and 4, thereby ensuring better conditioning or adhesion thereof to the wires 1 and 2 on the one hand and on the jacket 5 on the other hand.
  • at least two textile threads are spun around each of the filling elements 3 and 4. But it can also be used whole fiber bundles.
  • the thread 8 or the threads consists or consist with advantage of cotton or plastic. Their thickness can be in the micron range, but also be several tenths of a millimeter.
  • Fig. 1 The line after Fig. 1 is made, for example, as follows:
  • the wires 1 and 2 and the filling elements 3 and 4 are withdrawn and fed to a stranding point in which they are stranded together in conventional technology.
  • tensile force is exerted by which they are stretched. This can be achieved, for example, by braking the coils, from which the filling elements 3 and 4 are withdrawn.
  • the filling elements 3 and 4 are stretched by at least 2%, based on their original length in the unstretched state.
  • the stranded composite of cores 1 and 2 as well as filling elements 3 and 4 are supplied, for example, to an extruder in which the sheath 5 is injected around the stranded composite.
  • the force acting on the filling elements 3 and 4 extending force is maintained permanently.
  • the filling elements 3 and 4 are in the finished line by their fixed contact with the wires 1 and 2 and the jacket 5 in its stretched state as long held until the line for further processing is supplied.
  • the line is severed, for example, for contacting the conductors 6 of the wires 1 and 2 at one end.
  • the filling elements 3 and 4 can be loosened so that they shorten slightly and accordingly remove from the separation point.
  • the jacket 5 is removed from the wires 1 and 2 to a length sufficient for the packaging purposes, which are exposed thereby for further operations.
  • the filling elements 3 and 4 are relieved at the same time. They are thereby automatically shortened and drawn into the still surrounded by the jacket 5 part of the line.
  • no further assembly work obstructing elements are more available. A risk of damage to the wires 1 and 2, if such elements would still be removed, is no longer.
  • the line after Fig. 3 is in the same way as the line after Fig. 1 produced. It has four wires 9 and four elastic filling elements 10 which lie in the outer spandrels between the wires 9. In addition, a fifth elastomeric filling element 11 is provided here, which is located centrally between the wires 9. The wires 9 and the filling elements 10 are stranded with each other and around the filling member 11 around. About the thus created Verseilverbund again the jacket 5 is attached made of insulating material.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Leitung mit mindestens zwei Adern, die miteinander verseilt sind und jeweils aus einem von einer Isolierung umgebenen elektrischen Leiter bestehen, bei welcher in den Zwickeln zwischen den Adern aus Isoliermaterial bestehende, mit den Adern verseilte Füllelemente angeordnet sind und bei welcher Adern und Füllelemente gemeinsam von einem Mantel aus Isoliermaterial umgeben sind ( DE 201 09 974 U1 ).
  • Derartige Leitungen sind beispielsweise Installationsleitungen, mehradrige Mantelleitungen oder Anschlußleitungen für elektrische Geräte. Die Füllelemente dienen im wesentlichen dazu, für den beispielsweise durch Extrusion erzeugten Mantel eine möglichst gleichmäßige Unterlage zu schaffen. Die Füllelemente sind in dem eingangs erwähnten DE 201 09 974 U1 als Füller bezeichnet, deren Durchmesser kleiner oder größer als der Durchmesser der Adern sein kann. Ein Problem bei derartigen Leitungen besteht darin, daß die Füllelemente für eine elektrische Kontaktierung der Leiter der Adern nach dem Entfernen des Mantels ebenfalls zu entfernen sind, bevor die Leiter selbst zur weiteren Konfektionierung von ihrer Isolierung befreit werden können. Das Entfernen der Füllelemente ist nicht nur ein zusätzlicher Arbeitsgang, sondern es besteht dabei auch die Gefahr, daß die Adern beschädigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Leitung so zu gestalten, daß sie einfacher und sicherer abgemantelt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Füllelemente aus einem elastischen Material bestehen und in gedehntem Zustand zwischen Adern und Mantel gehalten sind.
  • Die Füllelemente dieser Leitung können ebenso wie bekannte Füllelemente bei der Herstellung der Leitung kontinuierlich mit den Adern verseilt werden. Sie werden dabei durch Zugbelastung gedehnt und durch den beispielsweise mittels Extrusion aufgebrachten Mantel in ihrem gedehnten Zustand gehalten. Das ist durch die Verseilung mit den Adern und die Pressung des Mantels sichergestellt, der Adern und Füllelemente fest umgibt und gegeneinander drückt. Dieser Effekt wird durch die große Länge einer entsprechenden Leitung und durch die Verseilung von Adern und Füllelementen unterstützt.
  • Die Haftung der Füllelemente an den Adern und am umgebenden Mantel kann weiter verbessert werden, wenn um dieselben vor ihrer Verarbeitung mindestens ein textiler Faden herumgewickelt wird. Zweckmäßig werden mindestens zwei textile Fäden oder ganze Faserverbunde um jedes Füllelement herumgesponnen.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch eine elektrische Leitung nach der Erfindung.
    • Fig. 2 eine Einzelheit der Leitung nach Fig. 1.
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform der elektrischen Leitung.
  • In Fig. 1 ist eine zweiadrige elektrische Leitung im Querschnitt dargestellt, die zwei elektrische Adern 1 und 2 und zwei aus elastischem Material bestehende Füllelemente 3 und 4 aufweist. Die Adern 1 und 2 sowie die Füllelemente 3 und 4 sind miteinander verseilt. Sie sind gemeinsam von einem aus Isoliermaterial bestehenden Mantel 5 umgeben. Der Mantel 5 kann beispielsweise aus Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polyurethan bestehen.
  • Jede der Adern 1 und 2 hat einen elektrischen Leiter 6, der beispielsweise als aus einer Vielzahl von Kupferdrähten bestehender Litzenleiter ausgeführt ist. Jeder Leiter 6 ist von einer Isolierung 7 umgeben. Geeignete Materialien für die Isolierung 7 sind beispielsweise Polyvinylchlorid oder Polyethylen. Die Füllelemente 3 und 4 können aus Gummi bestehen. Sie bestehen mit Vorteil aus einem elastomerem Kunststoff.
  • Um jedes der Füllelemente 3 und 4 kann gemäß Fig. 2 ein dünner textiler Faden 8 herumgewickelt sein, der im Sinne einer aufgerauhten Oberfläche der Füllelemente 3 und 4 wirkt und dadurch eine bessere Anlage bzw. Haftung derselben an den Adern 1 und 2 einerseits sowie am Mantel 5 andererseits sicherstellt. Mit Vorteil werden mindestens zwei textile Fäden um jedes der Füllelemente 3 und 4 herumgesponnen. Es können aber auch ganze Faserbunde eingesetzt werden. Der Faden 8 bzw. die Fäden besteht bzw. bestehen mit Vorteil aus Baumwolle oder Kunststoff. Ihre Dicke kann im µm-Bereich liegen, aber auch mehrere Zehntel-mm betragen.
  • Die Leitung nach Fig. 1 wird beispielsweise wie folgt hergestellt:
  • Von entsprechend bestückten Spulen werden die Adern 1 und 2 sowie die Füllelemente 3 und 4 abgezogen und einem Verseilpunkt zugeführt, in dem sie in herkömmlicher Technik miteinander verseilt werden. Auf die Füllelemente 3 und 4 wird dabei eine in Gegenrichtung zur Abzugsrichtung wirkende Zugkraft ausgeübt, durch welche dieselben gedehnt werden. Das kann beispielsweise durch Abbremsen der Spulen erreicht werden, von denen die Füllelemente 3 und 4 abgezogen werden. Durch diese dehnende Kraft werden die Füllelemente 3 und 4 um mindestens 2 % gedehnt, bezogen auf ihre Ursprungslänge im ungedehnten Zustand.
  • Hinter dem Verseilpunkt wird der Verseilverbund aus Adern 1 und 2 sowie Füllelementen 3 und 4 beispielsweise einem Extruder zugeführt, in welchem der Mantel 5 um den Verseilverbund herumgespritzt wird. Während der Fertigung der Leitung in ihrer vollen Länge von beispielsweise 800 m wird die auf die Füllelemente 3 und 4 wirkende dehnende Kraft dauernd aufrechterhalten.
  • Die Füllelemente 3 und 4 werden in der fertigen Leitung durch ihre feste Anlage an den Adern 1 und 2 sowie am Mantel 5 in ihrem gedehnten Zustand solange gehalten, bis die Leitung einer Weiterverarbeitung zugeführt wird. Die Leitung wird beispielsweise zum Kontaktieren der Leiter 6 der Adern 1 und 2 an einem Ende durchtrennt. Bereits dabei können die Füllelemente 3 und 4 so gelockert werden, daß sie sich etwas verkürzen und dementsprechend von der Trennstelle entfernen.
  • Anschließend wird der Mantel 5 auf einer für die Konfektionierungszwecke ausreichenden Länge von den Adern 1 und 2 entfernt, die dadurch für weitere Arbeitsgänge freiliegen. Durch die Entfernung des Mantels 5 am Leitungsende werden gleichzeitig die Füllelemente 3 und 4 entlastet. Sie werden dadurch selbsttätig verkürzt und in den noch vom Mantel 5 umgebenen Teil der Leitung hineingezogen. Neben den Adern 1 und 2 sind dann keine die weiteren Konfektionierungsarbeiten behindernden Elemente mehr vorhanden. Eine Gefahr der Beschädigung der Adern 1 und 2, wenn solche Elemente noch entfernt werden müßten, besteht nicht mehr.
  • Die Leitung nach Fig. 3 ist in gleicher Weise wie die Leitung nach Fig. 1 hergestellt. Sie weist vier Adern 9 und vier elastische Füllelemente 10 auf, die in den Außenzwickeln zwischen den Adern 9 liegen. Zusätzlich ist hier ein fünftes gummielastisches Füllelement 11 vorgesehen, das zentral zwischen den Adern 9 liegt. Die Adern 9 und die Füllelemente 10 sind miteinander und um das Füllelement 11 herum verseilt. Über dem so geschaffenen Verseilverbund ist wieder der Mantel 5 aus Isoliermaterial angebracht.

Claims (4)

  1. Elektrische Leitung mit mindestens zwei Adern (1,2), die miteinander verseilt sind und jeweils aus einem von einer Isolierung (7) umgebenen elektrischen Leiter (6) bestehen, bei welcher in den Zwickeln zwischen den Adern aus Isoliermaterial bestehende, mit den Adern verseilte Füllelemente (3,4,10) angeordnet sind und bei welcher Adern und Füllelemente gemeinsam von einem Mantel aus Isoliermaterial umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (3,4,10) aus einem elastischen Material bestehen und in gedehntem Zustand zwischen Adern (1,2,9) und Mantel (5) gehalten sind.
  2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (3,4,10) aus einem elastomeren Kunststoff bestehen.
  3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß um jedes Füllelement (3,4,10) mindestens ein textiler Faden (8) herumgewickelt ist.
  4. Verfahren zur Herstellung der Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllelemente (3,4,10) mit einer Dehnung von mindestens 2 % zusammen mit den Adern (1,2,9) verseilt und bis zur Fertigstellung der Leitung unter Aufrechterhaltung der die Dehnung erzeugenden Kraft gehalten werden.
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