DE102018218676A1 - Cable for a hand machine tool - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kabel für eine Handwerkzeugmaschine, mit zumindest einem Leiterelement und mit zumindest einem Isolationselement, wobei das Isolationselement das Leiterelement radial umschließt. Es wird vorgeschlagen, das Leiterelement als eine Faser, ein Garn, eine Schnur, ein Band oder ein anderes insbesondere textiles Gebilde ausgebildet ist, das im Wesentlichen vollständig aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen besteht.The invention relates to a cable for a hand tool, with at least one conductor element and with at least one insulation element, the insulation element radially enclosing the conductor element. It is proposed that the conductor element be designed as a fiber, a yarn, a cord, a ribbon or another, in particular textile structure, which essentially consists entirely of carbon nanotubes or graphene.
Description
Stand der TechnikState of the art
Es sind bereits Handwerkzeugmaschinen bekannt, die über Netzkabel mit einer Energiequelle verbindbar sind. Diese Kabel weisen in der Regel teure Kupferleitungen auf und sind sehr lang und damit auch schwer ausgebildet. Dadurch entsteht ein Nachteil beim Transportieren und auch bei der Arbeit mit den Handwerkzeugmaschinen. Des Weiteren sind diese Kabel anfällig für Beschädigungen.Hand-held power tools are already known which can be connected to an energy source via mains cables. These cables usually have expensive copper lines and are very long and therefore also difficult to build. This creates a disadvantage when transporting and also when working with the hand machine tools. Furthermore, these cables are susceptible to damage.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft ein Kabel für eine Handwerkzeugmaschine, mit zumindest einem Leiterelement und mit zumindest einem Isolationselement, wobei das Isolationselement das Leiterelement radial umschließt. Es wird vorgeschlagen, das Leiterelement als eine Faser, ein Garn, eine Schnur, ein Band oder ein anderes insbesondere textiles Gebilde ausgebildet ist, das im Wesentlichen vollständig aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen besteht. Vorteilhaft kann dadurch ein besonders leichtes und robustes Kabel realisiert werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein besonders flexibles Kabel realisiert werden.The invention relates to a cable for a hand tool, with at least one conductor element and with at least one insulation element, the insulation element radially enclosing the conductor element. It is proposed that the conductor element be designed as a fiber, a yarn, a cord, a ribbon or another, in particular textile structure, which essentially consists entirely of carbon nanotubes or graphene. As a result, a particularly light and robust cable can advantageously be realized. In addition, a particularly flexible cable can advantageously be realized as a result.
Das Kabel ist insbesondere zur Übertragung von Energie und/oder Informationen ausgebildet. Das Isolationselement ist vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet.The cable is designed in particular for the transmission of energy and / or information. The insulation element is preferably made of a plastic.
Die Kohlenstoffnanoröhrenfaser oder das Kohlenstoffnanoröhrenband besteht aus einer Vielzahl an Kohlenstoffnanoröhren, die über eine dem Fachmann bekannte Art und Weise herstellbar sind. Beispielhafte Herstellungsverfahren sind in der
Unter „Graphen“ soll im Zusammenhang dieser Anmeldung zumindest eine Schicht von Kohlenstoffatomen verstanden, die innerhalb dieser Schicht in einer sp2-Konfiguration vorliegen. Im Zusammenhang dieser Anmeldung kann das Graphen dabei eine Vielzahl an aufeinanderliegenden Lagen aufweisen, wobei sich das Graphen in seinen physikalischen, insbesondere elektrischen und mechanischen, Eigenschaften von Graphit unterscheidet. Das Graphen kann zwischen seinen Lagen Fremdatome aufweisen, um beispielhaft seine elektrischen und mechanischen Eigenschaften zu ändern bzw. für den Einsatz im Kabel zu optimieren. Zudem ist denkbar, dass Fremdatome molekular mit dem Graphen oder den Kohlenstoffnanoröhren verbunden sind. Beispielhaft kann Graphen mit Sauerstoffatomen verbunden sein, und somit zumindest teilweise als Graphenoxid vorliegen.In the context of this application, “graphene” is understood to mean at least one layer of carbon atoms which are present in an sp2 configuration within this layer. In the context of this application, the graphene can have a plurality of layers lying one on top of the other, the graphene differing in its physical, in particular electrical and mechanical, properties of graphite. The graphene can have foreign atoms between its layers, for example to change its electrical and mechanical properties or to optimize it for use in cables. It is also conceivable that foreign atoms are molecularly connected to the graphene or the carbon nanotubes. For example, graphene can be connected to oxygen atoms and thus at least partially be present as graphene oxide.
Die Herstellung des Graphens kann direkt erfolgen, beispielsweise über chemische Gasphasenabscheidung, oder über Graphenoxid oder Kohlenstoffnanoröhren als Ausgangsmaterial, wie beispielhaft in der
Unter „im Wesentlichen vollständig bestehend aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen“ soll im Zusammenhang dieser Anmeldung insbesondere verstanden werde, dass das Leiterelement zu zumindest 80%, vorzugsweise zu zumindest 90%, bevorzugt zu zumindest 98%, aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen besteht.In the context of this application, “essentially completely consisting of carbon nanotubes or graphene” should be understood in particular to mean that the conductor element consists of at least 80%, preferably at least 90%, preferably at least 98%, of carbon nanotubes or graphene.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Leiterelement einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Unter einem kreisförmigen Querschnitt soll dabei insbesondere auch ein im Wesentlichen rundlicher oder ovalförmiger Querschnitt verstanden werden. Vorteilhaft kann dadurch ein kompaktes Kabel realisiert werden.Furthermore, it is proposed that at least one conductor element have an essentially circular cross section. A circular cross section should in particular also be understood to mean an essentially round or oval cross section. As a result, a compact cable can advantageously be realized.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Leiterelement einen im Wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt aufweist. Insbesondere weist das Leiterelement dabei ein rundliches, ein kreisförmiges oder einen ovalförmiges Außenprofil auf. Vorteilhaft kann dadurch das Leiterelement flexibel angeordnet werden, beispielhaft um ein weiteres Leiterelement herum.It is further proposed that at least one conductor element has an essentially circular cross section. In particular, the conductor element has a rounded, a circular or an oval-shaped outer profile. As a result, the conductor element can advantageously be arranged flexibly, for example around a further conductor element.
Zudem wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Leiterelement einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Insbesondere weist das Leiterelement dabei im Querschnitt eine Breite auf, die größer ist, als die Höhe des Leiterelements. Vorzugsweise ist das Leiterelement im Querschnitt zumindest doppelt so breit, bevorzug zumindest dreimal so breit, ausgebildet.It is also proposed that at least one conductor element have an essentially rectangular cross section. In particular, the conductor element has a width in cross section that is greater than the height of the conductor element. The cross section of the conductor element is preferably at least twice as wide, preferably at least three times as wide.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Kabel zumindest zwei Leiterelemente aufweist, die über zumindest ein Isolationselement voneinander isoliert sind. Es ist ebenso denkbar, dass die Leiterelemente zur besseren Montage von einem membranartigen Isolationselement umhüllt sind und zwischen den beiden Leiterelementen ein zusätzliches Isolationselement angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch sichergestellt werden, dass die Leiterelemente ausreichend voneinander isoliert sind.It is also proposed that the cable have at least two conductor elements which are insulated from one another by at least one insulation element. It is also conceivable that the conductor elements are encased by a membrane-like insulation element for better assembly and that an additional insulation element is arranged between the two conductor elements. This advantageously ensures that the conductor elements are sufficiently insulated from one another.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die zumindest zwei Leiterelemente konzentrisch zueinander verlaufen. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass zumindest zwei Leiterelemente, insbesondere sämtliche Leiterelemente, parallel zueinander verlaufen. Durch den konzentrischen Aufbau kann die Schadensresistenz weiter verbessert werden.It is also proposed that the at least two conductor elements run concentrically to one another. Alternatively or additionally, it is conceivable that at least two conductor elements, in particular all conductor elements, run parallel to one another. Due to the concentric structure, the damage resistance can be further improved.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Kabel ein Abschirmelement aufweist, das zumindest teilweise aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen ausgebildet ist. Das Abschirmelement ist zur elektromagnetischen Abschirmung oder als mechanischer Schutz ausgebildet. Das Abschirmelement ist insbesondere beabstandet zu den Leiterelementen angeordnet, wobei zwischen dem Abschirmelement und den Leiterelementen zumindest ein Isolierelement angeordnet ist. Vorzugsweise besteht das Abschirmelement aus einem Band oder einer Faser, die im Wesentlichen vollständig aus Kohlenstoffnanoröhren oder Graphen bestehen.It is also proposed that the cable have a shielding element which is at least partially formed from carbon nanotubes or graphene. The shielding element is designed for electromagnetic shielding or as mechanical protection. The shielding element is in particular arranged at a distance from the conductor elements, at least one insulating element being arranged between the shielding element and the conductor elements. The shielding element preferably consists of a band or a fiber which essentially consists entirely of carbon nanotubes or graphene.
Zudem betrifft die Erfindung eine Handwerkzeugmaschine mit einem Kabel wie zuvor beschrieben. Vorteilhaft kann dadurch eine Netz-Handwerkzeugmaschine realisiert werden, die aufgrund des eingesparten Gewichts des Kabels besonders vorteilhaft zu führen ist und aufgrund der Robustheit des Kabels besonders widerstandsfähig gegen Beschädigungen, wie beispielsweise einem Durchschneiden des Kabels bei der Arbeit mit der Handwerkzeugmaschine, ist. Unter einer Handwerkzeugmaschine soll dabei insbesondere eine bei der Arbeit zumindest teilweise handgeführte Werkzeugmaschine verstanden werden. Die Handwerkzeugmaschine ist insbesondere tragbar ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine ist insbesondere lösbar verbindbar mit einem Einsatzwerkzeug ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine weist eine einen Elektromotor umfassende Antriebseinheit auf, die über das Kabel mit einer Energiequelle, beispielsweise einem Stromnetz oder einem Generator, verbindbar ist. Die Handwerkzeugmaschine kann beispielhaft als ein Schrauber, als ein Bohrhammer, als ein Drehschlagschrauber, als ein Winkelschleifer, als ein Trennschleifer, als ein Säbelsäge, als eine Schleifmaschine, als ein Handfräse, etc. ausgebildet sein.In addition, the invention relates to a hand tool with a cable as described above. A network handheld power tool can thereby advantageously be realized, which can be guided particularly advantageously owing to the saved weight of the cable and, due to the robustness of the cable, is particularly resistant to damage, such as, for example, cutting the cable when working with the handheld power tool. A hand-held machine tool is to be understood in particular to mean a machine tool that is at least partially hand-guided at work. The handheld power tool is especially designed to be portable. The handheld power tool is in particular designed to be releasably connectable to an insert tool. The handheld power tool has a drive unit comprising an electric motor, which can be connected via the cable to an energy source, for example a power network or a generator. The handheld power tool can be designed, for example, as a screwdriver, as a rotary hammer, as a rotary impact wrench, as an angle grinder, as an angle grinder, as a saber saw, as a grinding machine, as a hand milling machine, etc.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Bezugszeichen von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung, die sich im Wesentlichen entsprechen, werden mit derselben Zahl und mit einem die Ausführungsform kennzeichnenden Buchstaben versehen.Further advantages result from the following description of the drawing. The drawings, description, and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations. Reference signs of features of different embodiments of the invention which essentially correspond are provided with the same number and with a letter characterizing the embodiment.
Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Kabel; -
2 einen Querschnitt durch das Kabel gemäß1 ; -
3 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform des Kabels; -
4 einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform des Kabels.
-
1 a side view of a hand tool with a cable according to the invention; -
2nd a cross section through the cable1 ; -
3rd a cross section through an alternative embodiment of the cable; -
4th a cross section through a further alternative embodiment of the cable.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
In
Das erste Leiterelement
Die Leiterelemente
In
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- CN 105603581 [0006]CN 105603581 [0006]
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