DE19729395A1 - Kabel mit einem Außenmantel - Google Patents

Description

Aus der US 3,903,354 ist ein Kabel bekannt, bei dem auf der Kabelseele Verstärkungselemente in Form von Glasfasern aufge­ seilt sind. Nachfolgend ist, durch eine Klebeschicht mit den Verstärkungselementen verbunden, eine Metallfolie vorgesehen, auf deren Außenseite eine weitere Klebeschicht angebracht ist. Auf diese äußere Klebeschicht wird der äußere Metall­ mantel in Form eines vorzugsweise extrudierten Kunststoff­ materials aufgebracht. Die dünnen Zwischenschichten in Form des Klebematerials dienen dazu, einen Verbund-Aufbau für den Kabelmantel herzustellen.

Aus der DE-A1 35 44 801 ist ein Kabel bekannt, bei dem ein blanker elektrischer Leiter allseits von einem pulverförmigen festen Isoliermittel umschlossen ist, wobei außen ein Außen­ mantel aus einem Metall aufgebracht ist. Derartige Kabel die­ nen dem Einsatz in feuergefährdeten Anlagen oder in einer Umgebung, in der sehr hohe Temperaturen herrschen.

Weiterhin ist es bekannt, zur Erzielung der Längswasserdich­ tigkeit von Kabeln die Zwickel zwischen den Leitern in der Kabelseele mit einer weichen, meist öl- oder fetthaltigen Füllmasse zu füllen.

Kabel die in Kanäle, Rohre oder andere, den Verlegeweg vorge­ bende Einrichtungen eingezogen werden, erleiden an Rich­ tungsänderungen (z. B. Ecken) des Verlegeweges vielfach starke Krümmungen. Dabei besteht die Gefahr, daß sie in unzu­ lässiger Weise geknickt werden, was die Funktionsfähigkeit des Kabels beeinträchtigen oder schädigen kann. Bei geschirm­ ten Kabeln, insbesondere solchen für die Datenübertragung, können die Abschirmeigenschaften und/oder die Übertragungs­ eigenschaften unter Umständen erheblich verschlechtert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Weg aufzu­ zeigen, wie in einfacher Weise eine unzulässige Beanspruchung eines Kabels, insbesondere beim Einziehvorgang oder bei son­ stigen Richtungsänderungen möglichst weitgehend vermieden werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem Kabel mit einem Außenmantel dadurch gelöst, daß außerhalb des Außenmantels und mit Abstand zu diesem eine zusätzlichen äußere Umhüllung vorgesehen ist, und daß zwischen dem Außenmantel des Kabels und der äußeren Umhüllung eine pasten- oder pulverförmige Füllmasse eingebracht ist.

Durch die pasten- oder pulverförmige Füllmasse wird eine Zwischenschicht gebildet, welche äußere Beanspruchungen z. B. an Knickstellen oder dergleichen nicht vollständig sondern nur in geringem Umfang auf den eigentlichen Außenmantel des Kabels überträgt, so daß das eigentliche Kabel entsprechend machanisch besser geschützt wird. Insbesondere kann auf dies Weise die Knickfestigkeit des Kabels verbessert werden, weil die vorzugsweise nachgiebig gestaltete äußere Umhüllung die Wirkung z. B. scharfer Ecken nur in einer abgeschwächten Weise bis zum Kabelmantel gelangen läßt.

Die äußere Umhüllung sollte zweckmäßig eine möglichst geringe Wandstärke aufweisen, insbesondere zwischen 0,5 mm und 3 mm, weil dadurch das gemäß der Erfindung entstehende Pasten- oder Pulverkabel wenig oder fast gar nicht versteift wird und die Schutzwirkung besonders stark zum Tragen kommt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wieder­ gegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein Kabel nach der Erfindung,

Fig. 2 die Frontansicht des Kabels nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Kabel nach der Erfindung mit zusätzlich im Bereich der Füllmasse vorgesehenen Stegen,

Fig. 4 die Ausbildung von Stegen mit Rückschlagfunktion, Fig. 5 und 6 das Verhalten des erfindungsgemäßen Kabels beim Einziehen.

In Fig. 1 und 2 ist ein Kabel CA1 dargestellt, das einen ein- oder mehrschichtigen Kabelmantel CM1 aufweist, während im Inneren der Kabelseele elektrische und/oder optische Leiter oder Adern z. B. EL1 bis Eln vorgesehen sind. Auf diesem Kabel CA1 mit üblichem Aufbau ist außen zusätzlich eine Umhüllung UH1 mit Abstand angebracht, welche zwischen dem Kabelmantel CM1 und sich einen Spalt einschließt, der mit einer Füllmasse PF1 gefüllt ist, welche aus pulverförmigen oder pastösem Material besteht. Auf diese Weise entsteht ein Pasten- oder Pulverkabel PC1. Bei Verwendung pulverförmigen Materials ist es zweckmäßig, eine möglichst feine Körnung vorzusehen, d. h. die Körnung sollte wesentlich kleiner sein als die Spaltbreite S, vorzugsweise höchstens S/100 oder höchsten S/1000 betragen. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Stärke der pastösen- oder pulverförmigen Schicht PF1 möglichst klein zu halten, bevorzugt zwischen D/10 und D/2, wobei D der Kabelaußendurchmesser des Kabels CA1 ist. Die Stärke der pastösen- oder pulverförmigen Schicht PF1 wird zweckmäßig zwischen 0,5 mm und 3 mm gewählt.

Es kann zweckmäßig sein, die pastöse- oder pulverförmige Füllmasse PF1 so auszubilden, daß sie zusätzlich feuer­ löschende und/oder feuerhemmende Eigenschaften aufweist. Auch ist es möglich, die pastöse- oder pulverförmige Füllmasse PF1 zumindest teilweise aus elektrisch leitendem Material herzu­ stellen, beispielsweise durch Zusatz von Metallpulvern, um auf diese Weise die elektrische Abschirmung des Kabels CA1 nach außen hin zu verbessern. Es ist aber auch möglich, die pastöse- oder pulverförmige Füllmasse PF1 vollständig aus dielektrischem Material herzustellen. Bei Verwendung einer pastösen Füllmasse ist es vorteilhaft, wenn diese eine Visko­ sität zwischen 10³ und 10⁶ mPa.s aufweist.

Die äußere Umhüllung UH1 besteht zweckmäßig aus weichem Mate­ rial, insbesondere aus Kunststoffmaterial, wobei bevorzugt PE einsetzbar ist. Da die pastöse Füllmasse PF1 in ihrer Lage zwischen der äußeren Umhüllung UH1 und dem Kabelmantel CM1 nicht lagegesichert ist, kann es zweckmäßig sein entsprechend Fig. 3, radial verlaufende Stege ST11 bis ST1n vorzusehen, die vorzugsweise ringförmig ausgebildet sind und den Raum zwischen der äußeren Umhüllung UH3 und dem Kabelaußenmantel des Kabel CA1 abdichten. Diese Stege ST11 bis ST1n können als Scheiben unabhängig von der äußeren Umhüllung UH1 eingebracht sein (Kreisscheiben), die ähnlich Stützelementen außen auf der Außenhaut des Kabelmantels CM1 des Kabels CA1 aufliegen. Es ist aber auch möglich, die Stege als eine Art Verdickung bzw. nach innen ragende Vorsprünge mit der äußeren Umhüllung UH2 fest zu verbinden bzw. gemeinsam herzustellen. Die Stege selbst können Stützfunktion aufweisen, d. h. aus einem ent­ sprechenden steifen Material bestehen. Es ist aber auch mög­ lich, daß die Stege relativ weich und dünn ausgebildet werden und so in der Art von Membranen wirken. Die Stege selbst die­ nen dazu, eine Trennung der einzelnen pastösen Teilabschnitte voneinander zu gewährleisten, um ein Versacken des pulver- oder pastenförmigen Füllmaterials PF1 z. B. bei vertikal ver­ laufenden Kabeln zu verhindern. Weiterhin sind die Stege auch deswegen zweckmäßig und vorteilhaft, weil es beim Einziehvor­ gang z. B. an scharfen Kanten nicht zu einem über eine größere Länge wirkenden Wegstreifen der pulver- oder pasten­ förmigen Füllmasse PF1 kommt.

In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, die Stege oder mindestens einen Teil von ihnen mit einer Rückschlag­ funktion auszubilden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere bei pastösen, d. h. gelartigen Füllmassen PF1 zweckmäßig. Die Stege ST41 und ST42 sind so ausgebildet, daß sie in Kabellängsrichtung gese­ hen in gewissem Umfang beweglich sind, d. h. es handelt sich um eine membran- oder folienartige Ausgestaltungen der am freien Ende beweglichen Stege. Darüber hinaus sind außen auf dem Kabelmantel des Kabels CA1 Vorsprünge NA41 und NA42 vor­ gesehen, welche einen Anschlag bilden, welcher verhindert, daß die Stege ST41 und ST42 mit ihrem freien Ende über diesen Anschlag bewegt werden. In der dargestellten Position lassen sie zu, daß die Füllmasse PF1 von rechts nach links durch die zwischen den Anschlägen NA41 und NA42 gebildeten Spalte hin­ durchbewegt wird und in den nächsten Füllmassenabschnitt gelangt. Würde dagegen ein Abstreifvorgang in umgekehrter Richtung auftreten, dann würden sich die Stege ST41 und ST42 mit ihrem freien Ende an die Vorsprünge NA41 und NA42 anlegen und einen Rückfluß des Füllmaterials PF1 verhindern. In Längsrichtung des Kabels gesehen sollte der Abstand der Stege ST11-ST1n zwischen 1D und 10D gewählt wird, wobei D der Kabeldurchmesser ist.

Das in Fig. 4 dargestellte Kabel hat infolge der angegebenen Rückschlagfunktion eine bevorzugte Einzugsrichtung, die von rechts nach links verlaufen würde. Es ist möglich, diese spezifische Rückschlagfunktion außen an dem Kabel entspre­ chend zu kennzeichnen, um eine richtige Einzugsrichtung zu gewährleisten.

Es ist aber auch möglich, durch entsprechende Ausgestaltung der Anschläge wechselweise aufeinanderfolgend unterschied­ liche Rückschlagrichtungen für die Rückschlagfunktion sicher­ zustellen. Dies ist beispielsweise in Fig. 4 dadurch erreicht, daß der Steg ST42* rechts an dem Vorsprung NA42 anschlägt, während der benachbarte Steg STR41 links an dem entsprechenden Vorsprung oder Anschlag NA41 anliegt. Durch abwechselnde Anschlagrichtungen der Stege läßt sich somit ein Kabel DS4 erhalten, das keine bevorzugte Einzugsrichtung mehr aufweist.

Es ist auch möglich, die mit einer Rückschlagfunktion ausge­ statteten Stege ST41 und ST42 außen an dem Kabelmantel CM1 des Kabels CA1 anzuordnen und dafür die Vorsprünge NA41 und NA42 an der Innenseite der äußeren Schutzhülle SH4 vorzuse­ hen.

Das gemäß der Erfindung aufgebaute Pasten- oder Pulverkabel PC1 nach Fig. 1 bis 4 hat besonders vorteilhafte Eigenschaf­ ten beim Einziehen in enge Kabelkanäle bzw. in solche wo es zu scharfen Richtungsänderungen kommt. Dies wird anhand von Fig. 5 näher verdeutlicht, wo ein Kabel PC1 gemäß der Erfin­ dung von links nach rechts in einen engen Kanal KL eingezogen wird. Es sind hier zwei scharfe, etwa rechtwinklige Abknickungen SK1 und SK2 zu überwinden, wobei hier die Außen­ kontur des Kabel PC1 deutlich beiderseits dieser scharfen Richtungsänderung SK1 bzw. SK2 entsprechende Verdickungen WB oder Wölbungen WB11, WB12 bzw. WB21 und WB22 aufweist. Diese rühren davon her, daß beim Knicken des Kabels infolge der scharfen Richtungsänderung das jeweilige Kabel CA1 nach außen und somit das Füllmaterial PF1 nach innen hin ausweicht und dadurch mehr von der pulver- oder pastenförmigen Füllmasse nach innen gedrückt wird. Somit ist zwischen dem Außenmantel des Kabels CA1 und der Knickstelle z. B. SK1 ein entsprechen­ des Polster vorgesehen, wie sich deutlich aus der vergrößer­ ten Darstellung nach Fig. 6 ergibt. In Fig. 5 und 6 puffert die Verdickung an der Innenbahn des Pasten- oder Pulverkabels PC1 das eigentliche Kabel CA1 gegen die Einwirkungen der Umgebung weitgehend ab. Das Kabel CA1 wird somit weniger beansprucht. Durch die vorteilhaften Eigenschaften der Stege wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, kommt es zu keinem vollständigen Ab- oder Durchstreifen des pastenförmi­ gen- oder pulverförmigen Füllmaterials. Weiterhin ist dieses Ab- oder Durchstreifen auch dadurch weitgehend verhindert, bzw. erschwert, daß die Spaltenbreite S möglichst klein gehalten wird.

Es ist auch möglich, anstelle eine Kabels CA1 im Inneren nur ein Leerrohr innerhalb des Pasten- oder Pulverkabels PC1 vorzusehen. Die pasten- oder pulverförmige Füllmasse PF1 würde somit auf der Außenfläche dieses Leerrohres aufliegen. Dieses Leerrohr (z. B. in Form des Außenmantels CM1) könnte samt der pasten- oder pulverförmigen Füllmasse PF1 und der äußeren Umhüllung UA1 entsprechend eingezogen werden und die Einbringung des eigentlichen Kabels in das innere Leerrohr könnte nachträglich in Form einer Nachinstallation erfolgen.

Die äußere Schutzhülle UH1 sollte so weich und dünn ausgebil­ det werden, daß die pulver- oder pastenförmige Füllmasse PF1 außen durch Betasten oder einen entsprechenden Druck in Form eines Nachgebens der äußeren Schutzhülle fühlbar oder fest­ stellbar ist. Die äußere Schutzhülle SH1 sollte also nicht zu steif ausgebildet sein, um die notwendige Verformung beim Einziehvorgang zu gewährleisten.

Claims (16)

1. Kabel (CA1) mit einem Außenmantel (CM1) dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Außenmantels (CM1) und mit Abstand zu diesem eine zusätzlichen äußere Umhüllung (UH1) vorgesehen ist, und daß zwischen dem Außenmantel (CM1) des Kabels (CA1) und der äußeren Umhüllung (UH1) eine pasten- oder pulverför­ mige Füllmasse (PF1) eingebracht ist.

2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Umhüllung (UH1) eine Wandstärke zwischen 0,5 mm und 3 mm aufweist.

3. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es für das Einziehen in Rohre oder Kanäle vorgesehen ist.

4. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der pastösen oder pulverförmigen Schicht (PF1) zwischen D/10 und D/2 gewählt wird, wobei D der Kabeldurch­ messer ist.

5. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse oder pulverförmige Füllmasse (PF1) feuer­ löschende und/oder feuerhemmende Eigenschaften bzw. Zusätze aufweist.

6. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse oder pulverförmige Füllmasse (PF1) zumindest teilweise aus elektrisch leitendem Material besteht und der Abschirmung des Kabels (CA1) dient.

7. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse oder pulverförmige Füllmasse (PF1) zumindest teilweise aus dielektrischem Material besteht.

8. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer pastösen Füllmasse (PF1) diese eine Viskosität zwischen 10³ und 10⁶ mPa.s aufweist.

9. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Umhüllung (UH3) und dem Kabel (CA1) Stege (ST11-ST1n) vorgesehen sind, welche der Lagesicherung der pasten- oder pulverförmigen Füllmasse (PF1) dienen.

10. Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung des Kabels gesehen der Abstand der Stege (ST11-ST1n) zwischen 1D und 10D gewählt wird, wobei D der Kabeldurchmesser ist.

11. Kabel nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (ST11-ST1n) aus steifem Material bestehen und zusätzlich eine Stützfunktion für die äußere Umhüllung (UA1) ausüben.

12. Kabel nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (ST1-STn) weich und dünn in der Art von Membra­ nen ausgebildet sind und im wesentlichen nur der Trennung aufeinanderfolgender Abschnitte der Füllmasse dienen.

13. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (STR41-STR42) in der Art von Rückschlagklappen ausgebildet sind.

14. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die als Rückschlagklappen ausgebildeten Stege (STR41-STR42) alle in der gleichen Richtung öffnen.

15. Kabel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die als Rückschlagklappen ausgebildeten Stege (STR41-STR42*) abwechselnd in unterschiedliche Richtungen öffnen.

16. Kabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Kabels in der Innere der Umhüllung (UH1) bin Leerrohr eingebracht ist, das der Aufnahme eines Kabels oder einer Leitung dient.