Mehradrige flexible elektrische Leitung

Abstract

 Es wird eine mehradrige flexible elektrische Leitung mit einem zentralen Tragelement (3), mehreren das Tragelement (3) umgebenden Adern (1) aus isolierten feindrähtigen Leitern sowie einem Kunststoffmantel (5) beschrieben, bei welchem das zentrale Tragelement (3) aus einem drehungsfreien Stahlseil (3a) besteht, das mit einer äußeren Isolierschicht (3b) versehen ist. Das Stahlseil (3a) besteht aus einer Kernlitze (6), einer ersten auf die Kernlitze (6) aufgeseilten Lage aus mehreren Litzen (7) und einer auf die erste Lage aufgeseilten zweiten Lage aus einer Vielzahl von Litzen (10), wobei die Verseilrichtung und/oder die Verseillänge der Litzen (10) der zweiten Lage von der Verseilrichtung und/oder der Verseillage der Litzen (7) der ersten Lage abweicht.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine mehradrige flexible elektrische Leitung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Flexible Leitungen finden ihre Anwendung z. B. als elektrische Versorgungsleitungen für bewegliche Maschinen, wobei die Leitungen getrommelt bzw. geschleppt werden können. Anwendungsorte sind Tagebau und Bergbau unter Tage.

[0003] Bei der Konstruktion derartiger Leitungen kommt es darauf an, das Dehnungsverhalten der Leiter für kleine Biegeradien zu optimieren und der Leitung eine ausreichende Zugfestigkeit zu geben.

[0004] Aus der DE-Z "Elektrodienst", 1983, Heft 1, Seite 26/27 ist eine Aufzugsteuerleitung bekannt, bei welcher die Adern um ein Tragorgan zur Leitungsseele verseilt sind, und die Leitungsseele von einem Kunststoffmantel umgeben ist. Die bekannte Leitung zeichnet sich durch einen Leitungsaufbau aus, bei dem jeweils fünf Adern um einen zugfesten Kern zu einem Bündel verseilt sind, und sechs dieser Bündel sind dann mit kurzer Schlaglänge um das Tragorgan angeordnet, wobei das Tragorgan als drehungsfreies Stahlseil ausgebildet ist. Die Vorteile dieser Konstruktion sind:

hohe Biegetüchtigkeit

hohe Flexibilität

absolute Stabilität des Aderverbandes.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine trommelbare Leitung für Energie- und/oder Datenübertragung bereitzustellen, welche sehr hohen dynamischen Zugbelastungen ausgesetzt werden kann und von daher unter den rauhen Bedingungen unter Tage verwendet werden kann.

[0006] Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.

[0007] Aufgrund des Aufbaus des hoch zugfesten und verdrehungsfreien Stahlseils vollzieht sich ein Bruch der Seilelemente nach extrem langer Einsatzzeit in den zentralen Lagen des Stahlseils, sodaß eine vorzeitige Beschädigung der Adern vermieden ist.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

[0009] Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

[0010] In der Figur 1 ist ein Schnitt durch eine Leitung nach der Lehre der Erfindung dargestellt. Die Leitung weist drei Hauptadern 1 auf, welche aus einem hoch flexiblen, feindrähtigen Kupferleiter 1 a und einer Isolierschicht 1 b auf der Basis von EPR bestehen. Zwischen den Hauptadern 1 befinden sich Schutzleiter 2, die wie die Hauptadern 1 einen hoch flexiblen, feindrähtigen Kupferleiter 2a und eine Isolierung 2b auf der Basis von EPR aufweisen. Im Zentrum der Leitung ist ein Tragorgan 3 vorgesehen, welches ein verdrehungsfreies Stahlseil 3a sowie eine isolierende Gummihülle 3b aufweist. Der Mantel 5 besteht aus zwei Schichten 5a und 5b, zwischen denen ein Torsionsschutzgeflecht 4 vorgesehen ist. Die Schichten 5a und 5b bestehen vorteilhafterweise aus einem chlorhaltigen Kautschuk, der ölbeständig, schwer entflammbar sowie weiterreiß- und abriebfest ist. Das Torsionsschutzgeflecht ist aus hoch zugfesten und abriebfesten Kunststofffäden aufgebaut.

[0011] Das Tragorgan 3 kann vorteilhafterweise als Steuerleiter bzw. als Überlastkontrolleiter verwendet werden.

[0012] Die Hauptadern 1 und die Schutzleiter 2 sind auf das Tragorgan 3 aufgeseilt.

[0013] Die Figur 2 zeigt das Stahlseil 3a in vergrößertem Maßstab.

[0014] Das Stahlseil 3a besteht aus einer Kernlitze 6 aus beispielsweise sieben Einzeldrähten.

[0015] Die Kernlitze ist von vier Litzen 7 umgeben, welche jeweils aus sechsundzwanzig Einzeldrähten aufgebaut sind.

[0016] In den Zwickeln zwischen den Litzen 7 sind vier kleinere Litzen 8 vorgesehen. Die Durchmesser der Litzen 7 und 8 sind so aufeinander abgestimmt, daß sie eine gemeinsame Umhüllende 9 tangieren.

[0017] Eine äußere Lage ist aus sechzehn Außenlitzen gebildet, die wie die Kernlitze 6 aus jeweils sieben Einzeldrähten bestehen.

[0018] Die Litzen 7 der ersten Lage sind mit einer Schlaglänge von 35 mm auf die Kernlitze 6 aufgeseilt. Die Außenlitzen 10 der zweiten Lage sind mit einer Schlaglänge von 50 mm auf die erste Lage aufgeseilt.

[0019] Das auf diese Weise aufgebaute Tragorgan verleiht der Leitung eine extrem hohe Biegewechselfestigkeit und somit eine sehr lange Lebensdauer.

[0020] Im Extremfall ist durch den Seilaufbau gewährleistet, daß zunächst die Drähte der inneren Lage zu Bruch gehen, und somit eine Beschädigung der Hauptadern vermieden bzw. zumindest hinausgezögert wird.

Ansprüche

1. Mehradrige flexible elektrische Leitung mit einem zentralen Tragelement (3), mehreren das Tragelement (3) umgebenden Adern (1) aus isolierten feindrähtigen Leitern sowie einem Kunststoffmantel (5), bei welchem das zentrale Tragelement (3) aus einem drehungsfreien Stahlseil (3a) besteht, das mit einer äußeren Isolierschicht (3b) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlseil (3a) aus einer Kernlitze (6), einer ersten auf die Kernlitze (6) aufgeseilten Lage aus mehreren Litzen (7) und einer auf die erste Lage aufgeseilten zweiten Lage aus einer Vielzahl von Litzen (10) besteht, wobei die Verseilrichtung und/oder die Verseillänge der Litzen (10) der zweiten Lage von der Verseilrichtung und/oder der Verseillage der Litzen (7) der ersten Lage abweicht.

2. Mehradrige Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verseilzwickeln der ersten Lage weitere Litzen (8) angeordnet sind, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der Litzen (7) der ersten Lage, und daß die Litzen (7) der ersten Lage und die weiteren Litzen (8) eine gemeinsame Umhüllende von innen tangieren.

3. Mehradrige Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Adern (1) Schutzleiter (2) angeordnet sind.

4. Mehradrige Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der Adern (1) aus Ethylen-Propylen.Gummi (EPR) besteht.

5. Mehradrige Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (5) aus zwei Schichten (5a,5b) aus einem Kautschuk besteht, und daß zwischen den zwei Schichten (5a,5b) ein Torsionsschutzgeflecht (4) aus hoch zugfesten Kunststofffäden eingebettet ist.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.

1. Mehradrige flexible elektrische Leitung mit einem zentralen Tragelement (3), mehreren das Tragelement (3) umgebenden Adern (1) aus isolierten feindrähtigen Leitern sowie einem Kunststoffmantel (5), bei welchem das zentrale Tragelement (3) aus einem drehungsfreien Stahlseil (3a) besteht, das mit einer äußeren Isolierschicht (3b) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlseil (3a) aus einer Kernlitze (6), einer ersten auf die Kernlitze (6) aufgeseilten Lage aus mehreren Litzen (7) und einer auf die erste Lage aufgeseilten zweiten Lage aus einer Vielzahl von Litzen (10) besteht, wobei die Verseilrichtung und/oder die Verseillänge der Litzen (10) der zweiten Lage von der Verseilrichtung und/oder der Verseillänge der Litzen (7) der ersten Lage abweicht.

2. Mehradrige Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verseilzwickeln der ersten Lage weitere Litzen (8) angeordnet sind, deren Durchmesser geringer ist als der Durchmesser der Litzen (7) der ersten Lage, und daß die Litzen (7) der ersten Lage und die weiteren Litzen (8) eine gemeinsame Umhüllende von innen tangieren.

3. Mehradrige Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Adern (1) Schutzleiter (2) angeordnet sind.

4. Mehradrige Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung der Adern (1) aus Ethylen-Propylen-Gummi (EPR) besteht.

Zeichnung