DE3734020C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein zugfestes Steuerelement für mehradrige flexible elektrische Kabel und Leitungen.The present invention relates to a tensile Control for multi-core flexible electrical cables and lines.

Flexible elektrische Leitungen, die als sogenannte trommelbare Leitungen zur Energieversorgung ortsveränderlicher Verbraucher eingesetzt werden, sind erhöhten mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Das gilt insbesondere dann, wenn diese Kabel oder Leitungen in Bergwerksbetrieben zur Stomversorgung von Schrämmaschinen oder Förderfahrzeugen eingesetzt sind. Da diese Kabel und Leitungen oft in den von den Energieadern gebildeten Zwickeln Melde- oder Steueradern aufweisen, sind diese wegen ihres verhältnismäßig geringen Querschnitts und ihrer relativ weit von der Kabelachse entfernten Lage mechanisch am stärksten gefährdet. Die sehr hohen Stauch- und Zugbeanspruchungen, denen diese Adern ausgesetzt sind, führen daher häufig zum Bruch der Steueradern und machen damit die gesamte Leitung unbrauchbar.Flexible electrical lines known as reelable cables for energy supply portable consumers are used exposed to increased mechanical stress. The applies in particular if these cables or lines in mining companies for the power supply of Cutting machines or conveyor vehicles are used. There these cables and wires often in the of the energy veins formed gussets have signaling or control wires, these are because of their relatively small Cross-section and its relatively far from the cable axis remote location mechanically most at risk. The very high compressive and tensile loads, which these Veins are often exposed to breakage Control wires and make the entire line unusable.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, hat man bereits als Leiter für die Steueradern sog. Geflechtleiter verwendet, die aus hochfesten Stahldrähten sowie Kupferdrähten aufgebaut sind. Nachteilig hierbei ist, daß mit steigender Zugfestigkeit, d. h. mit steigendem Stahlanteil und wachsender Stahlfestigkeit solche Geflechtleiter immer steifer und schwerer werden. Hinzu kommt, daß bei einem Bruch einzelner Stahldrähte deren Enden infolge ihrer Steifigkeit die umgebende Isolierung durchdringen und Anlaß zu weiteren Störungen geben können.To overcome these difficulties, one already has as a conductor for the control wires, so-called braided conductors used that made of high tensile steel wires as well Copper wires are built up. The disadvantage here is that with increasing tensile strength, d. H. with increasing Steel content and increasing steel strength such Braided conductors are becoming increasingly stiffer and heavier. In addition comes that in the event of breakage of individual steel wires Ends the surrounding insulation due to their rigidity penetrate and give rise to further disturbances  can.

Das Gleiche gilt für eine andere bekannte mehradrige flexible Gummischlauchleitung (DE-GM 76 13 743), bei der die Steuerelemente auf einem Tragorgan aus einer Stahllitze aufgebaut sind.The same applies to another known multi-core flexible rubber hose (DE-GM 76 13 743), at which the controls on a support member from a Steel braid are built.

Bekannt sind auch flexible elektrische Leitungen (DE-OS 30 04 783), bei der zugfeste isolierende Stränge in den Verseilzwickeln der Adern angeordnet sind, wobei diese flexiblen Leitungen für sich zur Stromversorgung von elektrischen Kleingeräten verwendet werden. Diese sind daher schon allein aufgrund ihrer äußeren Abmessungen nicht geeignet, als Steuerleitungen in der Kabelseele einer trommelbaren Leitung eingesetzt zu werden, wie sie zur Stromversorgung ortsveränderlicher Verbraucher, beispielsweise in Bergwerksbetrieben, verwendet werden.Flexible electrical lines are also known (DE-OS 30 04 783), with the tensile insulating strands in the Stranded gussets of the wires are arranged, these flexible cables for the power supply of small electrical appliances can be used. These are therefore solely because of their external dimensions not suitable as control lines in the cable core a reel that can be used like her for the power supply of mobile consumers, for example in mining operations.

Biegsame elektrische Kabel sind auch bereits für die Signalübertragung auf sich bewegende Körper bekannt (DE-OS 33 17 262). Die hierfür verwendeten parallel geführten lackisolierten elektrischen Leiter innerhalb einer zugfesten Hülle aus einer Vielzahl hochzugfester Fäden sind jedoch ebenfalls nicht geeignet für die speziellen trommelbaren Leitungen eingesetzt zu werden, von denen die Erfindung ausgeht. Denn die parallel verlaufenden Adern werden bei der Vielzahl von Wickelvorgängen fortlaufend gedehnt und gestaucht, so daß ihr Funktionserhalt über längere Zeit nicht gewährleistet ist.Flexible electrical cables are already available for that Signal transmission to moving bodies known (DE-OS 33 17 262). The parallel ones used for this enamelled electrical conductors within a tensile sheath made from a variety of high tensile threads are also not suitable for the special ones reelable lines to be used, of which the invention is based. Because the parallel Veins are involved in the large number of winding processes continuously stretched and compressed so that you Function maintenance not guaranteed over a long period is.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt deshalb der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Steuerelemente zu schaffen, die auch bei extremer mechanischer äußerer Belastung des Kabels oder der Leitung den Funktionserhalt der Steuer- oder Meldeleitungen gewährleisten.Based on this state of the art Invention based on the task of controls create that even with extreme mechanical exterior Loading of the cable or the line maintains the function the control or reporting lines.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch mindestens zwei mit kurzer Schlaglänge von höchstens dem Sechsfachen ihres Verseildurchmessers miteinander verseilte Adern und in den Verseilzwickeln dieser Adern angeordnete hochzugfeste Kunststoffstränge oder -fäden, wobei dieser Verseilverband von einer gemeinsamen Hülle - Folie oder extrudierte Schicht gegebenenfalls auch in Kombination - umschlossen ist.This object is achieved according to the invention by at least two with a short lay length of at most that  Six times their stranding diameter with each other stranded wires and in the stranded gussets of these wires arranged high tensile plastic strands or threads, this twisted bandage from a common envelope - Film or extruded layer optionally also in Combination - is enclosed.

Dies erlaubt den Steueradern, im geschlossenen Verband frei gegenüber den Hauptadern oder dem Innenmantel des Kabels oder der Leitung zu gleiten, wobei die zum Gleiten erforderlichen Zugkräfte von den Kunststoffsträngen oder -fäden ohne schädigende Dehnung der Steueradern aufgenommen werden können. Das Steuerelement selbst verbindet gute Flexibilität mit hoher Zerreißfestigkeit, beides Eigenschaften, die vorhanden sein müssen, um eine zufriedenstellende Lebensdauer von Steueradern und Melde- oder Überwachungsleitungen zu erreichen.This allows the Tax cores, free in the closed association towards the Main wires or the inner sheath of the cable or the To slide the line, being necessary for sliding Tensile forces from the plastic strands or threads without damaging stretching of the control wires are absorbed can. The control itself connects good ones Flexibility with high tensile strength, both Characteristics that must be present in order to satisfactory service life of control wires and signaling or monitoring lines.

Das Gleiten innerhalb des Verseilverbandes kann beispielsweise durch eine oder mehrere Lagen einer gleitfähigen Folie, etwa auf Polyesterbasis, erreicht werden, wie sie unter dem Handelsnamen Hostaphan bekannt ist. Aber auch ein Faservlies, beispielsweise aus dem gleichen Werkstoff, ist für die Zwecke der Erfindung geeignet. Eine andere Möglichkeit ist die, als gemeinsame Hülle eine extrudierte Schicht einzusetzen, wobei als Werkstoffe vorteilhaft thermoplastische Kautschuke Anwendung finden. In Einzelfällen kann es vorteilhaft sein, die Kombination von Steueradern und Zugentlastungselementen zunächst mit einem Band oder einer Folie zu bewickeln und darüber eine extrudierte Schicht aufzubringen.Sliding within the stranding association can for example by one or more layers of one lubricious film, for example based on polyester, reached as they are known under the trade name Hostaphan is. But also a nonwoven, for example from the same material, is for the purposes of the invention suitable. Another option is as a common one Envelope to use an extruded layer, where as Materials advantageous thermoplastic rubbers Find application. In some cases it can be beneficial be the combination of control wires and Strain relief elements first with a band or to wrap a film and an extruded one over it Apply layer.

Entscheidend für den Funktionserhalt der Steueradern auch bei extremer äußerer mechanischer Belastung ist ferner, die erfindungsgemäß gewählte Verseilung der beiden Adern des Steuerelementes. Damit wird die Flexibilität der Steuerelemente soweit erhöht, daß Brüche oder Knickbildungen durch Überdehnungen während des Auf- und Abtrommelns des Energiekabels vermieden sind. It is also crucial for the functional integrity of the control wires in the case of extreme external mechanical stress, the stranding of the two wires chosen according to the invention of the control. This increases the flexibility of the Controls increased so far that breaks or Buckling due to overstretching during opening and closing Drumming of the power cable are avoided.  

Der hohen Flexibilität und Stauchfähigkeit dienlich ist es ferner, wenn zur Rundung des Verseilverbandes und/oder Füllung der Verseilzwickel ein eingeseiltes Garn dient. Dieses Garn kann zusätzlich noch mit einem Gleitmittel getränkt sein.The high flexibility and compressibility is useful it also if to round the stranding association and / or A stranded yarn is used to fill the gusset. This yarn can also be lubricated to be soaked.

Die Kunststoffstränge hoher Zugfestigkeit können aus beliebigen geeigneten Materialien bestehen. Als besonders vorteilhaft hat es sich in Weiterführung jedoch erwiesen, wenn die Fäden hoher Zugfestigkeit Kunststoffäden auf Basis Homo- oder Copolyamide sind. Solche Fäden oder Stränge sind z. B. unter dem Handelsnamen "Kevlar" bekannt.The plastic strands of high tensile strength can be made from any suitable materials. As special In continuation, however, it has proven to be advantageous if the threads have high tensile strength plastic threads The basis is homo- or copolyamides. Such threads or Strands are e.g. B. under the trade name "Kevlar" known.

In der Fig. ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine trommelbare Bergwerksleitung dargestellt.In the figure, a drumable mine line is shown as an embodiment of the invention.

Die Leiter 1 der dreiadrigen Leitung sind als feindrähtige Litzenleiter ausgebildet und dienen der Energieübertragung. Sie sind von einer Kunststoffolie 2 umgeben. Darüber folgt die Isolierung 3, die z. B. aus Natur- oder Synthesekautschuk besteht, aber auch aus einem thermoplastischen Werkstoff, z. B. Polyurethan bestehen kann. Über der Isolierung 3 ist eine Kunststoffolie 4 angeordnet, die von aufgeseilten Kupferdrähten überdeckt ist. Diese Kupferdrähte bilden den jeweiligen konzentrischen Schutzleiter 5.The conductors 1 of the three-wire line are designed as finely stranded stranded conductors and are used for energy transmission. They are surrounded by a plastic film 2 . This is followed by the insulation 3 , the z. B. consists of natural or synthetic rubber, but also made of a thermoplastic material, for. B. polyurethane can exist. A plastic film 4 is arranged over the insulation 3 and is covered by roped copper wires. These copper wires form the respective concentric protective conductor 5 .

In den durch die Verseilung der Ader der Hauptleiter 1 gebildeten Zwickeln sind die drei Steuerelemente 6 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen diese Steuerelemente 6 aus jeweils zwei miteinander mit kurzem Schlag verseilten Adern (7), die den aus dünnen Drähten aufgebrachten Leiter 9 enthalten, welcher von einer Isolierung 10 auf Basis Ethylen-Propylen-Kautschuk überdeckt ist. In den Verseilzwickeln dieser Steueradern sind Stränge oder Fäden 11 und 12 angeordnet, die aus einem hochzugfesten Kunststoffmaterial hergestellt sind. Um die Gleitfähigkeit des das Steuerelement bildenden Verseilverbandes weiter zu erhöhen, erfolgt die Rundung durch miteingeseilte Garne 13, ggf. mit einem Gleitmittel zusätzlich getränkt. Die äußere Umhüllung 14 des Verseilverbandes wird zweckmäßig gebildet durch eine ein oder mehrlagige Folienbewicklung, z. B. aus einem Polyester-Vlies.The three control elements 6 are arranged in the gussets formed by the stranding of the core of the main conductor 1 . In the exemplary embodiment shown, these control elements 6 each consist of two wires ( 7 ) stranded with one another with a short lay, which contain the conductor 9 which is made of thin wires and which is covered by insulation 10 based on ethylene-propylene rubber. Strands or threads 11 and 12 , which are made from a high-tensile plastic material, are arranged in the stranded gussets of these control wires. In order to further increase the slidability of the stranding assembly forming the control element, the rounding is carried out by means of yarns 13 roped in, optionally additionally impregnated with a lubricant. The outer sheath 14 of the stranding is expediently formed by a single or multi-layer film winding, for. B. from a polyester fleece.

Dieser Aufbau läßt ein freies Gleiten der Steuerelemente gegenüber den Hauptadern und dem Innenmantel zu, die zum Gleiten erforderlichen Zugkräfte werden von den mehradrigen Steuerelementen ohne schädliche Dehnung aufgefangen.This structure allows the controls to slide freely towards the main veins and the inner sheath, which for The required tensile forces are provided by the multi-core controls without harmful stretching caught.

Im Zentrum der trommelbaren Leitung befindet sich der Kerneinlauf (Trense) 15. Die gemeinsame Aderumhüllung wird durch die Kunststoffolie 16 gebildet, diese wird überdeckt vom Innenmantel 17, beispielsweise aus einem chlorierten Kautschuk. Eine erneute Kunststoffolie 18 trennt den Innenmantel 17 von der darüber befindlichen Bewehrung 19. Nach außen ist abschließend der Außenmantel 20 angeordnet.The core inlet (bridle) 15 is located in the center of the drumable line. The common core sheath is formed by the plastic film 16 , which is covered by the inner sheath 17 , for example made of a chlorinated rubber. A new plastic film 18 separates the inner jacket 17 from the reinforcement 19 located above it. Finally, the outer jacket 20 is arranged on the outside.

Claims (2)

1. Zugfestes Steuerelement für mehradrige flexible elektrische Kabel und Leitungen, gekennzeichnet durch mindestens zwei mit kurzer Schlaglänge von höchstens dem Sechsfachen ihres Verseildurchmessers miteinander verseilten Adern (7), und in den Verseilzwickeln dieser Adern angeordnete hochzugfeste Kunststoffstränge oder -fäden (11/12), wobei dieser Verseilverband von einer gemeinsamen Hülle (14) - Folie oder extrudierte Schicht ggf. auch in Kombination - umschlossen ist.1.Tension-resistant control element for multi-core flexible electrical cables and wires, characterized by at least two strands ( 7 ) stranded together with a short lay length of at most six times their stranding diameter, and high-tensile plastic strands or threads ( 11/12 ) arranged in the stranded gussets of these strands, this stranding is enclosed by a common sheath ( 14 ) - film or extruded layer, possibly also in combination. 2. Steuerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rundung des Verseilverbandes und/oder Füllung der Verseilzwickel ein eingeseiltes Garn (13) dient.2. Control element according to claim 1, characterized in that a roped yarn ( 13 ) is used to round the stranding assembly and / or fill the stranding gusset.