DE3220392C2

DE3220392C2 -

Info

Publication number: DE3220392C2
Application number: DE19823220392
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 5000 Koeln De Dinzen
Original assignee: Felten & Guilleaume Energietechnik Ag 5000 Koeln De
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1982-05-29
Filing date: 1982-05-29
Publication date: 1987-10-15
Also published as: DE3220392A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible elektrische Leitung für Hebe- oder Förderanlagen, insbesondere Krantrommel leitung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a flexible electrical line for lifting or conveyor systems, especially crane drums line, according to the preamble of claim 1.

Leitungen dieser Art dienen für die Stromversorgung von Hebe- und Förderanlagen, bei denen sie betriebsmäßig häufig auf- und abgewickelt, oder ständig über Rollen umgelenkt werden. Hierzu ist es auch erforderlich, daß sie ohne Verdrehung auf die Leitungsführung aufgelegt werden können und verdrehungsfrei bleiben. Sie müssen ferner hohen mechanischen Beanspruchungen in trockenen und feuchten Räumen entsprechen.Lines of this type are used for the power supply of lifting and conveyor systems, where they frequently operate and handled, or constantly diverted via roles. For this it is also necessary that they are on the Cable routing can be placed and twist-free stay. You must also in high mechanical stress correspond to dry and damp rooms.

Hierzu ist die aus DE-GM 79 17 621 bekannte Leitung über dem Innenmantel von einer Lage von Zugelementen konzentrisch um geben, welche die beim Auf- und Abtrommeln der Leitung auftre tenden Torsionskräfte aufnimmt. Sie besteht in der Regel aus einem Metalldrahtgeflecht, insbesondere einem kombinierten Kupfer- und Stahldrahtgeflecht, oder aus einer gegenläufig doppellagigen Umseilung aus hochfesten Kunststoffäden. Diese Torsionsschutzhülle kann jedoch nur dann ihre Aufgabe erfüllen, wenn sie eine dauerhafte Haftverbindung mit dem Innen- oder Außenmantel der Leitung besitzt, in dem sie eingebettet sein kann. Es hat sich aber erwiesen, daß die Einbettung von hoch festen synthetischen Fasern, wie solchen aus Polyester, Polyamid oder Aramid, nicht zu einer ausreichenden Haftverbindung mit dem Werkstoff des Mantels führt, der in der Regel aus einem Gummi oder einem ähnlichen Elastomer besteht. Sie besitzen nur geringe Dehnung, und ihre Festigkeit wird durch die nach ihrer Ein bettung erfolgende Vulkanisation der Leitung bei Temperaturen von mehr als 200°C wesentlich beeinträchtigt.For this purpose, the line known from DE-GM 79 17 621 is above the Inner jacket of a layer of tension elements concentrically around give, which occurs when the cable is reeling up and down tends to absorb torsional forces. It usually consists of a metal wire mesh, especially a combined one Copper and steel wire mesh, or from an opposite double-layer roping made of high-strength plastic threads. These However, torsion protection cover can only fulfill its task if they have a permanent adhesive bond with the interior or Has outer sheath of the line in which they are embedded can. However, it has been shown that the embedding is high solid synthetic fibers, such as those made of polyester, polyamide or aramid, not to an adequate adhesive bond with the Material of the jacket, which is usually made of a rubber or a similar elastomer. They have little Elongation, and its firmness is determined by that after its on bed vulcanization at temperatures significantly impaired by more than 200 ° C.

Hingegen erleiden die Drähte eines Metalldrahtgeflechtes als Torsionsschutzhülle keinen Schaden bei deren Festvulkanisierung im Gummi. Sie weisen jedoch die Nachteile eines relativ hohen Gewichtes sowie einer Verminderung der Flexibilität einer solchen Leitung auf. Dies kann zwar durch den Einsatz von organischen Naturfasern, wie Jute-, Leinen- oder Baumwollfasern, behoben werden. Diese weisen jedoch die Nachteile einer relativ geringen Zugfestigkeit sowie einer feuchtigkeitsabhängigen Dehnung auf, wodurch sie sich bei Kontakt mit Feuchtigkeit aus dehnen und in diesem Zustand ihre Funktion als Torsionsschutz nicht mehr in ausreichendem Maß zu erfüllen vermögen.On the other hand, the wires of a metal wire mesh suffer as Torsion protection cover no damage when firmly vulcanized in the rubber. However, they have the disadvantages of being relatively high Weight as well as a reduction in flexibility such line. This can be done by using organic natural fibers such as jute, linen or cotton fibers, be resolved. However, these have the disadvantages of being relative low tensile strength and moisture-dependent Stretching, causing them to come out in contact with moisture stretch and in this state their function as torsion protection are no longer able to meet to a sufficient extent.

Weiter ist in DE-OS 29 25 387 eine mehradrige flexible elektri sche Leitung mit einem zugfesten elektrischen Mantel beschrie ben, deren Seele von einem Innen- und einem Außenmantel umgeben ist, und bei der auf dem Innenmantel zugfeste Fäden wendelförmig aufgebracht sind. Hier ist die Aufgabe, die Mantelkonstruktion im Interesse einer rationelleren Fertigungstechnik zu verbessern, dadurch gelöst, daß die zugfesten Fäden eine Bespin nung bilden und unter Verwendung eines Klebemittels wenigstens mit dem Innenmantel verklebt sind.Furthermore, in DE-OS 29 25 387 a multi-core flexible electrical cable with a tensile-proof electrical jacket ben, whose soul is surrounded by an inner and an outer jacket is, and in the case of the tensile threads on the inner jacket helical are upset. Here's the job, the shell construction in the interest of a more rational manufacturing technology improve, solved that the tensile threads a Bespin Form at least and using an adhesive are glued to the inner jacket.

Die Verklebung der zugfesten Fäden mit dem Innenmantel kann auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden. So können die zugfes ten Fäden bereits vor dem Aufbringen mit einem Klebemittel be schichtet sein, das während des Aufbringens der Bespinnung akti viert wird, oder die zugfesten Elemente werden während des Bespinnens mit einem Klebemittel beschichtet. Als geeignete Schmelzkleber sind solche auf der Basis von Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyurethan und Butylgummi genannt. Bei der Verwendung von mit einem Klebemittel beschichteten zugfesten Fäden kommen auch Klebemittel auf Lösungsmittelbasis, ins besondere Lösungen von Polyisobutylen, Polyvinyläther und Elastomeren in Betracht.The tension-resistant threads can be glued to the inner jacket be done in different ways. So the zugfes threads with an adhesive before application be layered that acti during the application of the braiding fourth, or the tensile elements during the Spinning coated with an adhesive. As suitable Hot melt adhesives are those based on polyvinyl chloride, Called polyvinyl acetate, polyurethane and butyl rubber. In the Use of tensile strength coated with an adhesive Threads also come in solvent-based adhesives special solutions of polyisobutylene, polyvinyl ether and Elastomers into consideration.

In der genannten DE-OS ist weiter angegeben, daß als zugfeste Elemente hauptsächlich Kunststoff- oder Textilfäden oder litzen artige Metalldrähte in Betracht kommen. Es ist auch als bekannt angegeben, in dem Kunststoffmantel eines elektrischen Kabels als zugverstärkende Elemente Glasfasern anzuordnen, sei es in Form eines Geflechtes, einer Bespinnung oder einzelner Stränge. Hier bei ist über die Verwendung eines Klebemittels und/oder eine Beschichtung der Glasfasern nichts ausgesagt.In the mentioned DE-OS it is further stated that as tensile Elements mainly plastic or textile threads or strands like metal wires. It is also known as specified in the plastic sheath of an electrical cable as to arrange tensile reinforcing elements glass fibers, be it in shape a braid, a braid or individual strands. Here at is about the use of an adhesive and / or a Coating the glass fibers says nothing.

Zwar bietet eine derartige Ausgestaltung des Mantels den Vor teil, daß bei dessen Herstellung der langsame Arbeitsgang "Beflechten" durch den schnelleren Arbeitsgang "Spinnen" ersetzt werden kann, aber die Vielzahl der Ausgestaltungs möglichkeiten läßt noch nicht die günstigste Kombination von zugfesten Elementen und Klebemitteln erkennen.Such a design of the jacket offers the advantage part that the slow operation in its manufacture "Braiding" due to the faster "spinning" process can be replaced, but the variety of design The cheapest combination of detect tensile elements and adhesives.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Leitung der gattungsgemäßen Art nicht nur mit einer darin fest verhafteten, relativ leichten und flexiblen Torsionsschutzhülle großer mechanischer Festigkeit bei feuchtigkeitsunabhängiger geringer Dehnung auszubilden, sondern auch, dies mit einem geringstmöglichen Aufwand mittels der günstigsten Kombination von zugfesten Elementen und Klebemittel zu erreichen.Therefore, the invention has for its object an electrical Line of the generic type not only with one fixed in it arrested, relatively light and flexible torsion protection cover great mechanical strength with moisture-independent low elongation, but also with one lowest possible effort using the cheapest combination of tensile elements and adhesives.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als zug feste Fäden Glasfäden, sogenanntes Fibreglass, verwendet werden, wobei ein Glasfaden aus zahlreichen einzelnen Glasfasern, die mit einer haftvermittelnden Spezialschlichte beschichtet sind, verzwirnt ist.This object is achieved in that as a train fixed threads glass threads, so-called fiberglass, are used, being a glass thread made of numerous individual glass fibers that are coated with a special adhesive that promotes adhesion, is twisted.

Dadurch, daß die Torsionsschutzhülle aus Glasfasern besteht, die an der Aderumhüllung (dem Innenmantel) und/oder dem Außenmantel fest verhaftet sind, weist sie die notwendige dauerhafte Festigkeit auf und verleiht sie zugleich der so ausgebildeten Leitung, insbesondere einer Krantrommelleitung, in hohem Maß den notwendigen Schutz gegen Verdrehung. Der wesentliche Vorteil der Erfndung besteht darin, daß das Aufbringen eines Klebemittels auf die zugfesten Fäden, wie es in verschiedener Weise und für zahlreiche Klebemittel vorbeschrieben ist, entfällt.The fact that the torsion protection cover consists of glass fibers, the on the core sheath (the inner jacket) and / or the outer jacket are firmly arrested, it shows the necessary permanent Strength and at the same time gives it to those trained in this way Line, especially a crane drum line, to a high degree necessary protection against twisting. The main advantage of Invention is that the application of an adhesive on the tensile threads, as it is in different ways and for numerous adhesives described above, is omitted.

Die haftvermittelnde Spezialschlichte, ein Mittel zum Verkleben und Glätten der Fäden, besteht aus einem wärmehärtbaren Kunst harz, beispielsweise aus Polyester. Für den genannten Zweck haben sich so vorbehandelte Glasfasern als am besten geeignet erwiesen, die unter der Handelsbezeichnung "Fibreglass" auf dem Markt erhältlich sind. Dabei sind die einzelnen Glasfasern, deren Durchmesser im µm-Bereich liegt (3 bis 30 µm), zu einem Faden verzwirnt, dessen Durchmesser im mm-Bereich liegt (0,2 bis 1,5 mm).The adhesion-promoting special coating, a means of gluing and smoothing the threads, consists of a thermosetting art resin, for example made of polyester. For the stated purpose pretreated glass fibers are the most suitable proven under the trade name "Fiberglass" on the Market are available. The individual glass fibers, whose diameter is in the µm range (3 to 30 µm), to one Thread twisted, the diameter of which is in the mm range (0.2 to 1.5 mm).

Die Glasfasern werden in üblicher Weise in die Oberfläche der Aderumhüllung (des Innenmantels) und/oder die Innenfläche des Außenmantels einvulkanisiert. Hierzu werden die Glasfasern bzw. deren Geflecht vor dem Extrudieren des Elastomer-Außenmantels auf die gegebenenfalls noch grüne Aderhülle aufgebracht und bei der nachfolgenden Vulkanisierung der Leitung fest mit dem den Fasern anliegenden Werkstoff des Innen- und/oder Außenmantels verbunden. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, wenn die Schlichte aus dem gleichen Basiselastomer besteht, das auch in der Mantelmischung verwendet wird. Bei der Vulkanisation vernetzt die Beschichtung der Glasfasern mit der Mantelmischung zu einer festen Verbindung.The glass fibers are in the usual way in the surface of the Core sheath (of the inner jacket) and / or the inner surface of the Vulcanized outer jacket. For this, the glass fibers or their braid before extruding the elastomer outer jacket applied to the possibly still green buffer tube and at the subsequent vulcanization of the line with the Fibrous material of the inner and / or outer jacket connected. It has proven to be particularly advantageous if the size consists of the same base elastomer, that is also used in the jacket mix. During vulcanization crosslinks the coating of the glass fibers with the jacket mixture to a firm connection.

Die so ausgebildete Leitung bringt gegenüber den bisher bekann ten Leitungen dieser Art erhebliche Vorteile mit sich. Sie besitzt zufolge ihrer Glasfasergeflecht-Einlage und deren festen Verhaftung am Innen- und/oder Außenmantel eine außerordentliche hohe mechanische Festigkeit sowohl gegen Zug als auch gegen Ver drehung. Sie ist zugleich zumindest ebenso flexibel wie Leitun gen dieser Art mit Naturfaser-Einlagen und im allgemeinen noch leichter als diese, ohne deren obenerwähnten Nachteile. Sie besitzt gegenüber Leitungen mit Metalldraht-Einlagen als Torsionsschutz den wesentlichen Vorteil des geringeren Gewichtes und der erhöhten Flexibilität sowie auch der geringeren Erstel lungskosten. Vorteile bestehen auch gegenüber beweglichen Trommelleitungen mit Kunststoffaser-Einlagen als Torsionsschutz, da die üblichen hochfesten Kunststoffasern, wie Polyester- oder Polyamidfasern, keine ausreichende Haftverbindung an den Gummi- Leitungsmänteln besitzen und sie sich bei den hohen Vulkanisa tionstemperaturen plastisch verformen, wogegen hochfeste und hitzebeständige Kunststoffasern, wie Aramidfasern, kerb empfindlich, vor allem aber teuer sind.The leadership trained in this way brings to the previously known lines of this type have considerable advantages. they has according to its glass fiber braid insert and its firm Arrest on the inner and / or outer jacket an extraordinary high mechanical strength against both tensile and ver rotation. At the same time, it is at least as flexible as Leitun of this type with natural fiber inlays and in general still lighter than this, without the disadvantages mentioned above. they compared to cables with metal wire inserts as Torsion protection the main advantage of the lower weight and the increased flexibility as well as the lower first time costs. There are also advantages over moving ones Drum lines with plastic fiber inserts as torsion protection, because the usual high-strength plastic fibers, such as polyester or Polyamide fibers, insufficient adhesive bond to the rubber They have cable jackets and they look great in the high Vulkanisa deformation temperatures plastically, whereas high-strength and heat-resistant plastic fibers, such as aramid fibers, notch sensitive, but above all expensive.

Die Verwendung von mit Schlichte beschichteten Glasfasern zur Bildung einer Torsionsschutzhülle in einer solchen Leitung ver leiht dieser mit geringstmöglichem Aufwand alle gewünschten Eigenschaften in hervorragender Weise.The use of glass fibers coated with size for Ver a torsion protection cover in such a line This borrows all the desired items with the least possible effort Properties in an excellent way.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtTwo embodiments of the invention are illustrated in the drawing explained in more detail. It shows

Fig. 1 im Schaubild eine mehradrige runde flexible elektrische Leitung mit einer Torsionsschutzhülle aus einem Geflecht aus Fäden aus beschichteten Glasfasern, Fig. 1 in the diagram a multi-conductor round flexible electrical line with a Torsionsschutzhülle of a braid of wires made of coated glass fibers,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Leitung der Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section through the lead of Fig. 1,

Fig. 3 im Querschnitt eine ebensolche Leitung, jedoch vieradrig und bandförmig, und Fig. 3 in cross-section just such a line, but four-wire and ribbon-shaped, and

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2. Fig. 4 shows an enlarged detail from FIG. 2.

Die gezeigte flexible elektrische Leitung ist zur Verwendung als Krantrommelleitung konzipiert. Sie umfaßt eine Seele 7, bestehend aus einer Mehrzahl von lagenweise verseilten isolier ten Adern 1, die von einer Umhüllung 2 aus vulkanisiertem Gummi oder dergleichen in Form eines Innenmantels umschlossen ist. Zwischen diesem und dem Außenmantel 5 aus einem Elastomer, bei spielsweise aus einem unter der Handelsbezeichnung "Neopren®" bekanntgewordenen beständigen Kunstgummi, ist eine Torsions schutzhülle 3 angeordnet, die aus einem Geflecht aus Fäden aus beschichteten Glasfasern besteht und die am Werkstoff von Innen- und/oder Außenmantel fest verhaftet sind. Das Glasfasergeflecht ist entweder zum entsprechenden Teil in die beiden einander anliegenden Mantelflächen eingedrückt (Fig. 4) oder es ist ganz in einen Mantel eingebettet ( Fig. 3).The flexible electrical cable shown is designed for use as a crane drum cable. It comprises a core 7 , consisting of a plurality of insulated wires 1 stranded in layers, which is enclosed by a covering 2 of vulcanized rubber or the like in the form of an inner jacket. Between this and the outer jacket 5 made of an elastomer, for example made of a resistant synthetic rubber known under the trade name "Neopren®", a torsion protective cover 3 is arranged, which consists of a mesh of threads made of coated glass fibers and which is made of material on the inside and / or the outer jacket is firmly arrested. The glass fiber braid is either pressed into the corresponding part in the two adjacent jacket surfaces ( Fig. 4) or it is completely embedded in a jacket ( Fig. 3).

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind vier isolierte elektri sche Adern 1 so in einer Reihe parallel nebeneinander angeordnet und von einer Umhüllung 2 umschlossen, daß eine bandförmige Leitung entsteht. Ebenso können die Adern 1 in beliebiger geometrischer Anordnung zu einer gewünschten Querschnittsform zusammengefaßt, und so von der den Innenmantel bildenden Aderumhüllung 2 umschlossen sein, bei entsprechender Ausbildung und Anordnung der Torsionsschutzhülle 3 innerhalb des mit ihr dauerhaft und fest verbundenen Außenmantels 5.In the embodiment according to FIG. 3, four insulated electrical wires 1 are arranged in parallel in a row next to one another and enclosed by a sheath 2 in such a way that a band-shaped line is formed. Likewise, the cores 1 can be combined in any desired geometric arrangement to form a desired cross-sectional shape, and can thus be enclosed by the core sheath 2 forming the inner sheath, with the appropriate design and arrangement of the torsion protection sheath 3 within the outer sheath 5 which is permanently and firmly connected to it.

Besonders deutlich ist die Einbettung der mit einer Spezial schlichte 6 beschichteten Glasfaser-Fäden 4 mit Torsions schutzhülle 3 in die Außenfläche des Innenmantels 2 und die Innenfläche des Außenmantels 5 in der vergrößerten Darstellung der Fig. 4 zu erkennen. Daraus ersieht man, daß die Schlichte 6 jeden der Glasfäden 4 umfänglich umgibt. Die Schlichte besteht aus einem bei Vulkanisationstemperatur reaktionsfähigen Haft vermittler, welcher die Glasfasern untrennbar mit dem elasto meren Werkstoff des Innenmantels 2 bzw. des Außenmantels 5 ver bindet, und zwar ungeachtet dessen, ob es sich hierbei um eine einfache Gummimischung oder um eine ölfeste und schwer entflamm bare Polychloropren-Mischung der Art handelt, wie sie bevorzugt zur Bildung des Außenmantels verwendet wird.The embedding of the special plain 6 coated glass fiber threads 4 with torsion protective cover 3 into the outer surface of the inner shell 2 and the inner surface of the outer shell 5 can be seen in the enlarged illustration in FIG. 4. From this it can be seen that the size 6 surrounds each of the glass threads 4 circumferentially. The size consists of a reactive adhesive at vulcanization temperature, which binds the glass fibers inseparably with the elastomer material of the inner jacket 2 or the outer jacket 5 , regardless of whether this is a simple rubber mixture or an oil-resistant and heavy flammable polychloroprene mixture of the type that is preferably used to form the outer jacket.

Die neue Leitung ist besonders für die Stromversorgung von Hebe- und Förderanlagen sowohl über als auch unter Tage geeignet, da sie den hohen mechanischen Beanspruchungen in trockenen und feuchten Räumen, im Freien sowie auch in explosionsgefährdeten Bereichen besonders gut zu entsprechen vermag. Sie ist so kon struiert, daß sie sich besonders für Trommelanlagen, Leitungs tender oder dergleichen eignet, bei denen es notwendig ist, die Leitung häufig auf- und abzuwickeln oder über Rollen mehrfach umzulenken. Trotz der hierbei verdrehungsfrei durchgeführten Wickel- und Umlaufbewegungen besitzt sie eine große Lebensdauer und ist sie somit für den langzeitigen Einsatz bei Hebe- und Förderanlagen dieser Art gut geeignet.The new line is particularly suitable for the power supply of lifting and conveyor systems suitable both above and underground, because the high mechanical stresses in dry and damp rooms, outdoors as well as in potentially explosive atmospheres Able to match areas particularly well. It is so con structures that they are particularly suitable for drum systems, line Suitable or the like, where it is necessary to Often wind up and unwind the line or several times over rolls redirect. Despite the fact that it was carried out without twisting Winding and circulating movements have a long service life and is therefore for long-term use in lifting and Conveyors of this type are well suited.

Claims

1. Flexible electrical line for lifting or conveying systems, especially crane drum line, with a core of ver ropes or parallel arranged cores ( 1 ), a common sheath ( 2 ), for example made of rubber, a comprehensive torsion protection cover ( 3 ), preferably in Form of a braid, made of non-metallic, tensile threads ( 4 ) and with an outer jacket ( 5 ) made of a durable and resistant elastomer, the tensile threads of the torsion protection sleeve being firmly adhered to the outer jacket and / or the wire sheath by means of an adhesive, characterized in that that glass threads ( 4 ), so-called fiberglass, are used as tensile threads, a glass thread made from numerous individual glass fibers, which are coated with an adhesion-promoting special size ( 6 ), is twisted.

2. Flexible electrical line according to claim 1, characterized in that the special size ( 6 ) consists of a thermosetting synthetic resin, for example polyester.

3. Flexible electrical line according to claim 1 or 2, characterized in that the glass threads ( 4 ) in the surface of the wire sheath ( 2 ) and / or the inner surface of the outer jacket ( 5 ) are vulcanized.