Flexible Leitung

Abstract

 Eine flexible Leitung (1) hat zumindest ein Tragorgan (3), mindestens eine isolierte elektrische Ader (13) und einen Mantel (21). Das Tragorgan (3) ist durch eine optische Ader (7) gebildet, die von einer zumindest im wesentlichen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden zugfesten Schicht (9; 11) umgeben ist. Dieser Aufbau des Tragorgans ermöglicht es, in einem Element die Funktionen des Tragorgans und der vor mechanischen Beeinflussungen und Beschädigungen geschützten Unterbringung von optischen Fasern in einer flexiblen Leitung zu vereinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine flexible Leitung mit zumindest einem Tragorgan, mindestens einer isolierten elektrischen Ader und einem Mantel.

[0002] Derartige flexible Leitungen werden beispielsweise als. selbsttragende Steuerleitungen für Aufzüge und Förderanlagen bei mittleren oder hohen mechanischen Beanspruchungen eingesetzt. Dabei dienen die Tragorgane dazu, das Gewicht der über größere Höhen bewegten flexiblen Leitungen abzufangen. Die Tragorgane bestehen daher aus Materialien mit hoher Zugfestigkeit wie z. B. Stahldrähten, Glasfasern, hochzugfesten Aramidfasern oder ähnlichen. In jüngster Zeit wird die Forderung gestellt, optische Fasern zur optischen Daten- oder Nachrichtenübertragung in selbsttragende flexible Leitungen zu integrieren.

[0003] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, in einer flexiblen Leitung der eingangs genannten Art optische Fasern derart anzuordnen, daß sie gut vor mechanischen Beanspruchungen und Beschädigungen geschützt sind.

[0004] Dieses Problem wird gemäß dem Schutzanspruch 1 dadurch gelöst, daß das Tragorgan durch eine von einer zumindest im wesentlichen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden zugfesten Schicht umgebene, eine Mehrzahl von optischen Fasern aufweisende optische Ader gebildet ist.

[0005] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die in der optischen Ader verlaufenden optischen Fasern durch die zugfeste Schicht gut vor mechanischen Beanspruchungen und Beschädigungen geschützt sind und eine einwandfreie Daten- oder Nachrichtenübertragung gewährleistet ist. Die die Ader umgebende zugfeste Schicht übernimmt zusätzlich die Funktion eines Tragorgans, so daß die erfindungsgemäße flexible Leitung selbsttragend ist und sich für die Verwendung als Aufzugsleitung oder in Förderanlagen auch bei größeren Einhängelängen eignet. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße flexible Leitung einfach und kostengünstig herstellbar.

[0006] Durch die in den abhängigen Schutzansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.

[0007] Für eine besonders hohe Zugfestigkeit der die Tragorganfunktion übernehmenden zugfesten Schicht ist es von Vorteil, wenn die zugfeste Schicht zumindest im wesentlichen aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder mit hochfesten Polymerfasern verstärktem Kunststoff besteht.

[0008] Vorteilhaft ist es, wenn mehrere elektrische Adern um das Tragorgan verseilt sind, so daß die in der optischen Ader verlaufenden optischen Fasern gut vor mechanischen Einwirkungen geschützt sind und die flexible Leitung einen besonders kompakten Aufbau aufweist.

[0009] Für eine gute Biegbarkeit der flexiblen Leitung in einer Vorzugsrichtung ist es von Vorteil, wenn mindestens zwei elektrische Adern und ein Tragorgan in einer Ebene flach nebeneinander liegend angeordnet sind.

[0010] Vorteilhaft ist es, wenn die Leitung mindestens eine Energieader aufweist, so daß auch eine Energieversorgung z. B. ortsveränderlicher Verbraucher mittels der erfindungsgemäßen flexiblen Leitung möglich ist.

[0011] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

[0012] Die in der Fig. 1 beispielhaft dargestellte selbsttragende flexible Leitung 1 weist ein zentrales Tragorgan 3 auf. Dieses Tragorgan 3 ist durch eine eine Mehrzahl von optischen Fasern 5 aufweisende optische Ader 7 gebildet, deren Aderhülle 6 von einer zugfesten Schicht 9 umgeben ist. Die Aderhülle 6 ist beispielsweise aus einem gebräuchlichen Kunststoff ausgebildet, sie kann aber auch aus einem faserverstärkten Kunststoff oder aus einem Metall bestehen. Die die optische Ader 7 umgebende zugfeste Schicht 9 ist beispielsweise durch acht in einer Lage nebeneinander auf die Aderhülle 6 aufgeseilte zugfeste Elemente 11 gebildet, von denen jedes einen z. B. kreisringsegmentförmigen Querschnitt aufweist. Die zugfesten Elemente 11 bestehen aus einem faserverstärkten Kunststoff, z. B. aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem mit hochfesten Polymerfasern wie Aramidfasern verstärkten Kunststoff.

[0013] Auf das so gebildete Tragorgan 3 der flexiblen Leitung 1 sind beispielsweise zwölf elektrische Steueradern 13 aufgeseilt. Jede dieser elektrischen Steueradern 13 hat einen elektrischen Leiter 15 sowie eine diesen umschließende elektrische Isolierung 17. Über den elektrischen Steueradern 13 ist beispielsweise ein Textilgeflecht 19 angeordnet, über dem ein Mantel 21 aus einem elastischen Kunststoff aufgebracht ist. Zwischen den elektrischen Steueradern 13 und dem Textilgeflecht 19 kann zusätzlich eine Zwischenschicht vorgesehen sein, die eine Verschiebung der aus Tragorgan 3 und Steueradern 13 gebildeten Seele gegenüber dem Mantel 21 erleichtert und dadurch eine bessere Biegbarkeit der flexiblen Leitung 1 gewährleistet.

[0014] In der Fig. 2 ist beispielhaft eine flache selbsttragende flexible Leitung 1 dargestellt, wobei zwischen einzelnen Einheiten dünne Stege vorgesehen sind. Eine mittlere Energieübertragungseinheit 25 hat beispielsweise zwei parallel nebeneinander verlaufende und von dem Mantel 21 gemeinsam umschlossene elektrische Energieadern 27, die jeweils einen von einer elektrischen Isolierung 29 umschlossenen elektrischen Leiter 31 aufweisen. In einem zwischen den beiden elektrischen Energieadern 27 gebildeten Zwickel 33 ist ein Reißfaden 35 angeordnet, der zum Einreißen des Mantels 21 dient und auf diese Weise den elektrischen Anschluß der erfindungsgemäßen flexiblen Leitung 1 vereinfacht.

[0015] Auf beiden Seiten flach neben der Energieübertragungseinheit 25 verläuft z. B. jeweils eine Steuereinheit 37, die über durch das Material des Mantels 21 gebildete längslaufende Stege 39 mit der parallelen Energieübertragungseinheit 25 verbunden sind. Die Stege 39 können auch in Form von Aussparungen im Mantel 21 und schmaler als in der Fig. 2 dargestellt ausgebildet sein. Jede der beiden Steuereinheiten 37 weist beispielsweise vier miteinander verseilte und von dem Mantel 21 gemeinsam umschlossene elektrische Steueradern 41 auf, die jeweils einen elektrischen Leiter 43 und eine diesen umschließende elektrische Isolierung 45 haben. Der zwischen den Steueradern 41 gebildete Innenzwickel ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein Zwickelelement 47 ausgefüllt. Zur elektrischen Abschirmung der Steueradern 41 kann über den beispielsweise vier Steueradern eine Umflechtung z. B. aus feinen Kupferdrähten vorgesehen sein. Um in diesem Fall eine bessere Beweglichkeit zwischen den Steueradern 41 und dem Mantel 21 und damit eine bessere Biegbarkeit der flexiblen Leitung 1 zu ermöglichen, ist direkt unter sowie direkt über dem abschirmenden Geflecht eine Kunststoffolie vorzusehen.

[0016] Nach außen hin schließt sich an jede der Steuereinheiten 37 jeweils ein flach daneben verlaufendes, von dem Material des Mantels 21 umschlossenes Tragorgan 3 an. Jedes der Tragorgane 3 ist mit der parallel verlaufenden Steuereinheit 37 durch einen durch das Material des Mantels 21 gebildeten Steg 49 verbunden, der auch in Form einer Aussparung im Mantel 21 und schmaler als in der Fig. 2 dargestellt ausgebildet sein kann. Die Tragorgane 3 sind jeweils durch eine mehrere optische Fasern 5 aufweisende optische Ader 7 gebildet, über deren Aderhülle 6 beispielsweise sechs einen z. B. kreisringsegmentförmigen Querschnitt aufweisende zugfeste Elemente 11 aus faserverstärktem Kunststoff verseilt sind. Beispielsweise zwischen zwei Gruppen von jeweils drei unmittelbar benachbarten zugfesten Elementen 11 sind Lücken 51 vorgesehen. Die zugfesten Elemente 11, die wie die beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen zugfesten Elemente ausgebildet sein können, sind von einem aus einem Kunststoffmaterial gebildeten Innenmantel 53 umschlossen, wobei das Kunststoffmaterial in die Lücken 51 eindringt und gemeinsam mit den zugfesten Elementen 11 die zugfeste Schicht 9 bildet. Es ist aber ebenfalls möglich, daß auf den Innenmantel 53 verzichtet wird und das Material des Mantels 21 in die zwischen den zugfesten Elementen 11 vorhandenen Lücken 51 eindringt.

[0017] Neben den in den Ausführungsbeispielen dargestellten selbsttragenden flexiblen Leitungen sind natürlich eine Vielzahl weiterer Konstruktionen von flexiblen Leitungen mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Tragorgan denkbar.

Ansprüche

1. Flexible Leitung mit zumindest einem Tragorgan, mindestens einer isolierten elektrischen Ader und einem Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragorgan (3) durch eine von einer zumindest im wesentlichen aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden zugfesten Schicht (9) umgebene, eine Mehrzahl von optischen Fasern (5) aufweisende optische Ader (7) gebildet ist.

2. Leitung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Schicht (9) zumindest im wesentlichen aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht.

3. Leitung nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Schicht (9) zumindest im wesentlichen aus mit hochfesten Polymerfasern verstärktem Kunststoff besteht.

4. Leitung nach einem der Schutzansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektrische Adern (13) um das Tragorgan (3) verseilt sind.

5. Leitung nach einem der Schutzansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei elektrische Adern (27, 41) und ein Tragorgan (3) in einer Ebene flach nebeneinander liegend angeordnet sind.

6. Leitung nach einem der Schutzansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) mindestens eine Energieader (27) aufweist.

7. Leitung nach einem der Schutzansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnete daß die Leitung (1) mindestens eine Steuerader (13, 41) aufweist.

Zeichnung