DE8034133U1 - Elektrische Schwachstromleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schwachstromleitung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem Kupferleiter, bei dem mehrere Einzeldrähte, Drahtseile oder Drahtlitzen verseilt sind, und einer extrudierten Isolierung.

Die Verdrahtung von Automobilen und elektronischen Geräten wird einerseits immer umfangreicher. Andererseits ist der Hersteller bestrebt, die Automobile usw. kompakt und mit geringem Gewicht zu fertigen. Dies sei anhand des Automobilbaues erläutert:

Im Automobilbau bedeutet jedes kg Gewichtseinsparung eine Senkung des Kraftstoffverbrauches des Automobils. Der Automobilhersteller ist geradezu gezwungen, jede Möglichkeit der Gewichtseinsparung auszunutzen, will er auf wichtigen Teilmärkten des Weltmarktes konkurrenzfähig sein, zieht man z.B. die gesetzlichen Vorschriften zur Senkung des Kraftstoffverbrauches in den Vereinigten Staaten von Amerika in Betracht.

In der Verdrahtung eines modernen Automobiles sind eine Anzahl von Leitungen angeordnet, die bei einer Spannung von ca. 12 Voltströme im Bereich von nur wenigen Milli-Ampere zu übertragen haben. Diese Leitungen dienen zum Beispiel zur Überwachung von wichtigen elektrischen Verbrauchern oder Aggregaten; sie dienen zur Verbindung von elektrischen bzw. elektronischen Messvorrichtungen oder Schaltern mit Auswerteinheiten bzw. mit entsprechenden Anzeigeeinheiten.

Von ihrer elektrischen Funktion her gesehen, benötigen diese Leitungen nur einen geringen Leiterquerschnitt und eine Isolierung mit geringer Wanddicke.

Die Verdrahtung des Automobils erfolgt in Form von vorgefertigten, sogenannten Kabelbäumen oder Kabelsätzen:

Die Verdrahtung der einzelnen elektrischen Teile Verbraucher, Meß-, Anzeigenvorrichtungen usw. wird, soweit wie möglich, zu Strängen oder Bündeln zusammengefasst, so dass sich ein verzweigtes Gebilde ergibt, dessen Enden über lösbare Verbindungselemente mit den einzelnen Aggregaten usw. verbunden werden. Hierzu werden die einzelnen Leitungen auf Ablängvorrichtungen auf ihre vorgesehene Länge zugeschnitten; dabei werden sie beim Abziehen von der Trommel auf Zug belastet. Der Einbau dieser vorgefertigten Kabelsätze erfolgt beim Automobilhersteller am Fließband. Hier ist der Kabelsatz beim Einbau in die Karosserie einer meist rauhen Behandlung unterworfen; insbesondere werden die elektrischen Leitungen mechanisch auf Zug beansprucht, z.B. beim Durchziehen durch entsprechende Karosserieöffnungen.

All dies hat zur Folge, dass der Leiter-Querschnitt einer elektrischen Leitung der eingangs genannten Art größer als aus elektrischen Gründen erforderlich ausgebildet wird.

Ausgehend von den eingangs geschilderten Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schwachstromleitung zu schaffen, die einen möglichst kleinen Querschnitt und ein möglichst geringes Gewicht hat, aber sehr widerstandsfähig gegen Zug-Belastungen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, dass bei einer Schwachstromleitung der genannten Art in den durch die Verseilung sich ergebenden Zwickelräumen hochfeste Kunststoff-Fäden aus einem Polyaramid angeordnet sind.

Die Maßnahme gemäß Patentanspruch 1 bringt bedeutende Vorteile: Durch den geringen Durchmesser des Leiters und die Verwendung von Kunststoff-Fäden wird die elektrische Leitung sehr flexibel, lässt sich folglich sehr gut verlegen. Die erfindungsgemäße Leitung hat bei verringertem Gewicht und Raumbedarf die mechanischen Eigenschaften einer herkömmlichen Kraftfahrzeug-Leitung.

Dem Stand der Technik ist folgendes zu entnehmen:

Es ist bekannt, für Netzanschlussleitungen, insbesondere zur Erhöhung der Zugfestigkeit, bei einem Litzenleiter aus mehreren miteinander verseilten Einzeldrähten beim Verseilen der Einzeldrähte zentral einen Faden aus Glasseidenzwirn mit zu verlitzen, siehe veröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE-OS 25 19 687. Der zentrale Faden kann jedoch sehr leicht aus dem Litzenleiter herausgezogen werden.

Des weiteren ist bei einem Hochspannungs-Freileitungsseil vorgeschlagen worden, ein die Zugkräfte aufnehmendes, aus hochfesten Kunststoff-Fäden bestehendes Kernseil oder dergleichen vorzusehen und als Kunststoff für die Fäden ein aromatisches Homo- oder Copolyamid zu verwenden, siehe veröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE-AS 23 39 676; diese vorgeschlagenen Kunststoffe werden auch als Polyaramide bezeichnet und sind z.B. unter dem Warenzeichen Kevlar hoch(R) im Handel.

Diese vorgenannten Vorschläge liegen aber nicht in dem Anwendungsgebiet der elektrischen Leitungen der eingangs genannten Art.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sechs Einzeldrähte um einen zentralen Einzeldraht verseilt und ist in den sich ergebenden sechs Außen-Zwickelräumen je ein Kunststoff-Faden angeordnet. Bei einer Steuerleitung für Kraftfahrzeuge beträgt der Querschnitt des Leiters 0,1 bis 0,5 mm hoch 2, die Wanddicke der Isolierung 0,2 bis 0,5 mm und der Außendurchmesser der Steuerleitung 0,8 bis 2,0 mm.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird. Die Zeichnung zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine elektrische Leitung.

Die Leitung 1 besteht aus einem Leiter 2 aus sieben gleichen Einzelleitern aus blankem Kupfer, von denen sechs Leiter 2a bis 2f um einen zentralen Einzelleiter 2g verseilt sind. In den zwischen den Einzelleitern 2a bis 2f sich ergebenden Außen-Zwickeln sind hochfeste Kunststoff-Fäden 3 bis 8 mit gleicher Schlaglänge eingelagert. Die Fäden 3 bis 8 können als Faserbündel, als Garn oder dergleichen ausgebildet sein. Der Durchmesser der Kunststoff-Fäden 3 bis 8 ist so gewählt, dass die durch die Verseilung sich ergebenden Zwischenräume ausreichen, die Kunststoff-Fäden 2 bis 8 aufzunehmen: d.h., der Durchmesser des Leiters 2 vergrößert sich durch die Fäden 3 bis 8 nicht. Die um den Leiter 2 extrudierte Isolierung 9 besteht aus einer speziellen, aus dem Stand der Technik bekannten PVC-Mischung. Die eingelagerten Fäden 3 bis 8 verklammern sich mit der Isolierung 9 und erhöhen die Zugfestigkeit der Leitung 1. Auch beim Ablängen der Leitung 1 zu kurzen Stücken können die Fäden 3 bis 8 infolge ihrer Verbindung mit der Isolierung 9 nicht herausgezogen werden.

Im folgenden sind die Kenndaten eines speziellen Ausführungsbeispieles aufgeführt:

1. Aufbau a) Leiter 0,22 mm hoch 2, 7-drähtig aus Kupfer blank, Durchmesser 0,20 mm, Gesamt-Durchmesser 0,6 mm b) In den Leiterzwickeln Polyaramid-Garn (Kevlar hoch(R) 49) c) Isolierhülle aus PVC, Wanddicke 0,3 mm d) Außendurchmesser 1,2 mm

2. Eigenschaften a) Reißfestigkeit der Leitung 200 250 N b) Wärmealterung entsprechend DIN 72551 Blatt 2 Entwurf 2.72, Prüftemperatur 140°C c) Abriebfestigkeit entsprechend DIN 29867 bei einer Belastungsgesamtmasse von 0,7 kg: 700 2.400 Doppelhübe d) Leiterwiderstand maximal 82 Ohm/km e) Übrige Eigenschaften entsprechend DIN 72551 Blatt 2 Entwurf 2.72

Zusammenfassung

Schwachstromleitung mit mindestens einem Kupferleiter, bei dem mehrere Einzeldrähte, Drahtseile oder Drahtlitzen verseilt sind, und mit einer extrudierten Isolierung. Um eine möglichst dünne, aber mechanisch hochbelastbare Leitung (1) zu erzielen, sind in den durch die Verseilung sich ergebenden Zwickelräumen des Kupferleiters (2) hochfeste Kunststoff-Fäden (3 bis 8) aus einem Polyaramid angeordnet. Die Leitung findet Anwendung zur Übertragung von geringen Stromstärken, insbesondere bei der Verdrahtung eines Automobiles.

Claims (3)

1. Elektrische Schwachstromleitung, insbesond. für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem Kupferleiter, bei dem mehrere Einzeldrähte, Drahtseile oder Drahtlitzen verseilt sind, und einer extrudierten Isolierung, dadurch gekennzeichnet,

dass in den durch die Verseilung sich ergebenden Zwickelräumen des Kupferleiters (2) hochfeste Kunststoff-Fäden (3 bis 8) aus einem Polyaramid angeordnet sind.

2. Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sechs Einzeldrähte (2a bis 2f) um einen zentralen Einzeldraht (2g) verseilt sind und in den sich ergebenden sechs Außen-Zwickelräumen je ein Kunststoff-Faden (3 bis 8) angeordnet ist.

3. Leitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Leiters (2) 0,1 bis 0,5 mm hoch 2, die Wanddicke der Isolierung (9) 0,2 bis 0,5 mm und der Außendurchmesser der Leitung (1) 0,8 bis 2,0 mm beträgt.