DE1002429B

DE1002429B - Bewegliche Leitung mit Bewehrung aus Drahtgeflecht

Info

Publication number: DE1002429B
Application number: DEL19554A
Authority: DE
Inventors: Fritz Paasche
Original assignee: Land und Seekabelwerke AG
Current assignee: Land und Seekabelwerke AG
Priority date: 1954-08-05
Filing date: 1954-08-05
Publication date: 1957-02-14

Description

DEUTSCHES

Bewegliche Leitungen sind häufig starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Insbesondere trifft dies auf Leitungen zu, die im Bergbau, z. B. zum Anschluß ortsveränderlicher Maschinen, Verwendung finden. Eine derartige Leitung ist nicht nur starken Zug- und Torsionskräften, sondern zuweilen auch Quetschungen und Kerbeinwirkungen unterworfen. Man hat daher bewegliche Leitungen als Schutz gegen von außen einwirkende Kräfte mit einer Beflechtung aus Draht versehen, welche die Leitungsseele, die eine oder mehrere isolierte Adern enthalten kann, konzentrisch umgibt, wobei die Flechtstränge aus mehreren aneinanderliegenden, parallel geführten Drähten bestehen. Für die Beflechtung wurden bisher Drähte bis zu einer Festigkeit von 50 kg/mm² und einem Durchmesser bis 0,5 mm verwendet. Ein derartiges Geflecht genügt aber nicht für besonders starke Beanspruchungen, wie sie z. B. im Bergbau auftreten, wenn spitze Steine oder Teile von Schießdrähten bei Sprengungen fortgeschleudert werden und auf die Leitung treffen oder beim Zerkleinern der Kohle mit Preßluftmeißeln auf eine darunterliegende Leitung eingewirkt wird oder wuchtig geführte Axthiebe die Leitung treffen. Ausführungsformen, bei denen die Widerstandskraft gegen besonders starke Beanspruchungen durch Beflechtung mit mehreren parallel geführten Drähten entsprechend höherer Festigkeit erzielt wird, sind bisher nicht bekanntgeworden. Offenbar ist der Hauptgrund hierfür darin zu sehen, daß man der Überzeugung war, ein solches Geflecht würde wegen der unvermeidbar größeren Härte derartiger Drähte die Biegsamkeit der Leitung zu sehr herabsetzen. Zu dieser Ansicht mag die Tatsache beigetragen haben, daß schon Geflechte mit den gebräuchlichen Drähten bei starker und häufiger Biegungsbeanspruchung nur unbefriedigende Resultate ergaben, weil an den Kreuzungsstellen des Geflechts einzelne Drähte brachen.

Man versuchte daher, derartig hohen Beanspruchungen dadurch gerecht zu werden, daß man Drähte mit der vorgenannten Festigkeit von etwa 50 kg/mm² zu Litzen zusammenseilte und die Leitung mit einem Geflecht aus diesen Litzen umgab, wobei die Flechtstränge jeweils aus einem Litzenseil bestanden. Derartige Geflechte bedingten aber eine unverhältnismäßig hohe Gewichts- und Durchmesserzunähme der Leitung, und das Geflecht wies wegen der Dicke der Litzen große Abstandslücken auf.

In der Annahme, daß ein wirklich ausreichender Schutz nicht möglich sei, ohne die Biegefähigkeit der Leitung in unzulässiger Weise zu beeinträchtigen, ist man gerade bei den am stärksten beanspruchten Leitungen, nämlich den Schrämleitungen im Bergbau unter Tage, in der Regel dazu übergegangen, sie ohne

Bewegliche Leitung mit Bewehrung
aus Drahtgeflecht

Anmelder:
Land- und Seekabelwerke

Aktiengesellschaft,
Köln-Nippes, Niehler Str. 94-120

Fritz Paasche, Köln-Weidenpesch,
ist als Erfinder genannt worden

Schutzgeflecht anzufertigen und für den Außenmantel aus Gummi nur eine besonders widerstandsfähige Qualität zu wählen. Man nimmt hierbei, ähnlich wie bei der oben geschilderten Verwendung dünner Geflechte, im Interesse der Erhaltung einer guten Biegsamkeit in Kauf, daß mechanische Beschädigungen entstehen können, und versucht, deren Auswirkung dadurch weitgehend zu mildern, daß man in der Leitung Schutz- und Überwachungsleiter vorsieht, die im Zusammenhang mit einer Schutzeinrichtung eine Ausschaltung der Leitung bewirken, bevor es zufolge der Beschädigung zu Kurzschlüssen und damit zur vollständigen Zerstörung der Leitung und Gefährdung von Menschen kommen kann.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich entgegen der herrschenden Ansicht auch mit Drähten sehr hoher Festigkeit Geflechte von guter Biegsamkeit erzielen lassen, die nun auch den vorgenannten starken Beanspruchungen, besonders Axthieben, standhalten.

Es wird daher ein Geflecht verwendet, bsi dem die einzelnen Drähte erfindungsgemäß eine Zugfestigkeit von mindestens 150 kg/mm² Festigkeit aufweisen.

Die bisher nicht erkannte Ursache für die wider Erwarten gute Biegungsfähigkeit einer mit derartigem Draht beflochtenen Leitung sei nachstehend an Hand der Abb. 1 bis 3 erläutert.

Abb. 1 zeigt in Aufsicht ein von einer Leitung in eine Ebene abgewickeltes Geflecht. Die Abb. 2 und 3 stellen einen Schnitt durch die Linie A-B in Abb. 1 dar, und zwar gibt Abb. 2 den Drahtverlauf bei weichen Drähten wieder, während Abb. 3 den Drahtverlauf bei harten Drähten zeigt. Die Zone des Übergangs von der Ober- zur Unterlage ist in allen Abbildungen mit 1, dlie Zone der Überdeckung der

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Geflechtsgänge mit 2 bezeichnet. Zur Verdeutlichung sind in Abb. 2 und 3 nur die Randdrähte des Geflechts dargestellt.

Ein weicher Draht gibt gemäß Abb. 2 dem beim Flechten ausgeübten Zug weitgehend nach. Dadurch werden diese Drähte, wenn sie von der Oberlage in die Unterlage wechseln, scharf abgebogen; im übrigen aber liegen die einander bedeckenden Geflechtsgänge flach aufeinander. Bei Zug-, Biegungs- oder Torsionsund ausreichende Widerstandskraft gegen mechanische Einflüsse in sich vereinigt.

Zweckmäßig werden die verseilten Adern der beweglichen Leitung in bekannter Weise mit einem gemeinsamen Innenmantel versehen und die Leitung vulkanisiert. Dann wird in an sich bekannter Weise das Geflecht in Gummi gebettet, indem über dem Innenmantel eine Schicht unvulkanisierten Gummis vorgesehen, darauf das Drahtgeflecht gelegt und dar-

beanspruchungen verändert sich der Abstand der Ge- io um ein abriebfester Außenmantel aus Gummi angeflechtsgänge voneinander. Der Ausgleich dieser Ver- bracht wird. Schließlich wird das Ganze nochmals änderungen geschieht dann bei weichen Drähten übar- vulkanisiert. Hierdurch wird erreicht, daß das Gewiegend in den Abbiegezonen 1, indem die Drähte flecht einerseits auf der Leitung nicht rutschen kann, hier mehr oder weniger stark in die Senkrechte ge- weil es in Gummi eingebettet ist, andererseits aber drückt oder in die Horizontale gezogen werden. Ein 15 zufolge der Elastizität des Gummis genügend arbeiten an sich erwünschtes In- oder Auseinandergleiten der kann. Der Außenmantel schützt das Geflecht gleich-Geflechtsgänge ist durch die starke Abbiegung der zeitig vor Korrosion und gibt der Leitung eine glatte Drähte an den Übergangsstellen im weiten Maße ver- Oberfläche. Es besteht auch die Möglichkeit, die hindert. Die erwähnte starke Beanspruchung der Einzelleiter mit einem Drahtgeflecht nach der ErDrähte führt weiterhin leicht zu Drahtbrüchen an 20 findung zu versehen.

den Übergangsstellen. Vorteilhaft ist es, in bekannter Weise das Geflecht

Diese Nachteile machen sich bei harten Drähten ge- zu erden, damit spitze, leitende Gegenstände, welche maß Abb. 3 nicht bemerkbar. Zufolge ihrer Federkraft gegebenenfalls zwischen den Drähten eindringen und werden diese Drähte in den Übergangszonen nämlich eine elektrische Verbindung mit dem Hauptleiter nicht knickartig abgebogen, sondern nehmen Wellen- 25 bilden, automatisch geerdet werden. Die Geflechtsform an. Die Verschiebung der Geflechtsgänge zu- lücken können dann, um stets eine einwandfreie folge Einwirkung von Zug-, Biegungs- oder Torsions- Erdung zu erreichen, zusätzlich mit leitendem Gummi kräften geschieht nun nicht mehr vorwiegend durch überbrückt werden. Für Leitungen, bei denen Ab-Änderung der Drahtwinkel in den Übergangszonen, schirmungen oder Überwachungsleiter vorgesehen sondern die wellenförmigen Drähte können ihre 30 sind, welche die Leiter einzeln oder gemeinsam umAmplitude verkleinern oder vergrößern, ohne daß schließen, kann das Geflecht an die Stelle dieser

Schirme bzw. Überwachungsleiter treten.

Ein Geflecht aus Draht höherer spezifischer Festigkeit nach der Erfindung hat auch den Vorteil, daß es weniger rostanfällig ist als die üblichen dünneren Geflechte und eine bessere Wärmeleitfähigkeit besitzt.

Drahtknickungen zu befürchten sind, und die Abstandsänderung zwischen den Geflechtsgängen kommt dadurch zustande, daß sie übereinander hinweggleiten.

Der technische Fortschritt eines Geflechts nach der Erfindung gegenüber den bekannten Geflechten mit Drähten bis zu 50 kg/mm² Festigkeit besteht neben der schon erwähnten Erhöhung der Zug-, Biegungs-

In Verbindung mit der Verwendung von schwer entflammbarem Gummi vergrößert die letztgenannte

Eigenschaft die Sicherheit in schlagwettergefährdeten und Torsionsfestigkeit darin, daß es auch gegen 40 Betrieben.

radial wirkende Kräfte äußerst widerstandsfähig ist. Die Abb. 4 und 5 zeigen in Aufriß und Grundriß

Versuche haben z. B. gezeigt, daß ein Geflecht aus als Beispiel eine bewegliche Gummileitung unter Ver-Drähten von 0,7 mm Durchmesser und 220 kg/mm² wendung eines erfindungsgemäßen Geflechts, ohne daß Festigkeit, das eine Leitung von 37 mm Durchmesser sich die Erfindung auf den dargestellten Aufbau beumgab·, ausreichenden Schutz gegen die härteste Be- 45 schränken soll. Im Aufriß sind die einzelnen Schich-

anspruchung durch Axthiebe bot. Damit ist erwiesen, daß derartige Geflechte auch gegen die übrigen starken mechanischen Beanspruchungen im Bergbau einen genügenden Schutz bilden werden.

ten der Leitung stufenförmig abgesetzt, um den Aufbau besser erkennen zu lassen.

Die Leitung besteht aus drei Hauptleitern 3, die mit Gummi 4 isoliert sind, und einem ebenfalls mit

Trotzdem ist, wie die Verwendung als Schräm- 50 Gummi isolierten Schutzleiter 5. Der Schutzleiter leitung bewiesen hat, entgegen dem bisher bestehen- enthält zwei isolierte Steueradern 6. Die drei isolierten Hauptadern sind mit je einer leitfähigen Umhüllung aus Gummi 7 umgeben. Alle vier Adern sind

den Vorurteil die Biegungsfähigkeit einer derartigen Leitung vollständig ausreichend.

Die Verhältnisse liegen bei Leitungen mit den bis-

um einen leitenden Kern 8 verseilt, der einen Kupfer

her bekannten Geflechten und solchen nach der Er- 55 leiter 9 zur Erhöhung des Längsleitwertes enthält.

findung insofern verschieden, als bei stärkerer Quetsch- und Kerbeinwirkung im ersten Fall mit einem Nachgeben des Geflechts gerechnet und nur die Verteilung der Kraft auf eine größere Fläche erwartet wird, während das Geflecht nach der Erfindung sich als besonders widerstandsfähiges Rohr um die Leitung legt und die gesamte Kraft in sich auffängt, ohne daß überhaupt eine Übertragung der Kraft auf die Leitung erfolgt.

Die Biegungsfähigkeit einer solchen Leitung ist dann auch ausschließlich von der Biegungsfähigkeit des Geflechts bestimmt. Es wurde entgegen einem seit langer Zeit bestehenden Vorurteil durch die Erfindung überhaupt erst eine Leitung, z. B. eine Schrämleitung, geschaffen, die genügend Biegsamkeit

Um die verseilten Adern ist ein isolierender Innenmantel 10 gepreßt. Darauf folgt eine Gummischicht 11, das Drahtgeflecht 12 und ein abriebfester Außenmantel aus Gummi 13.

Claims

PATEN TA N S P H Γ: C H E:

1. Bewegliche Leitung aus Gummi oder gummiartigem Stoff mit einer Beflechtung aus Draht, welche die Leitungsseele konzentrisch umgibt, wobei die Flechtstränge aus mehreren aneinanderliegenden, parallel geführten Drähten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Drähte

eine Zugfestigkeit von mindestens 150 kg/mm² besitzen.

2. Bewegliche Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht zwischen zwei erst nach Aufbringung des Geflechts vulkanisierten Gummischichten eingebettet ist.

3. Bewegliche Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht geerdet ist.

4. Bewegliche Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Geflecht gleichzeitig als Schirm oder Überwachungsleiter dient.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 703 406;
USA.-Patentschrift Nr. 1 603 875.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen