DE69604432T2

DE69604432T2 - Twisted flat cable

Info

Publication number: DE69604432T2
Application number: DE1996604432
Authority: DE
Inventors: Jens Thor Christensen
Original assignee: NKT Cables AS
Current assignee: NKT Cables AS
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2000-03-16
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: DK0734030T3; NO951104L; DE69604432D1; EP0734030B1; NO300347B1; EP0734030A1; NO951104D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Starkstromkabel zum Führen von Starkstrom, das aus einem anfangs flachen Kabel gebildet und gefaltet und als im wesentlichen rundes Kabel festgehalten ist, wobei das Flachkabel mehrere parallele, massive elektrische Leiter aufweist, die in einem gegenseitigen Abstand in ein Band eingebettet sind, das aus einem Isolierkunststoffmaterial hergestellt ist. Ein solches Kabel ist in der WO-A-90/08388 beschrieben.The invention relates to a power cable for conducting power current, which is formed from an initially flat cable and folded and held as a substantially round cable, the flat cable having a plurality of parallel, solid electrical conductors which are embedded at a mutual distance in a band made of an insulating plastic material. Such a cable is described in WO-A-90/08388.

Die GB-A-2241374 beschreibt einen gefalteten länglichen Flachaufbau und insbesondere ein umgefaltetes Flachkabel, bei dem die Leiter im Gegenschlag gewendelt bzw. in abwechselnder Verdrillrichtung verdrillt sind. Das bidirektional verdrillte Kabel ist durch ein welliges oder im Zickzack verlaufendes Flachkabel gebildet, bei dem die Zickzackform die Grundlage der Formgebung des Wendelkabels mit zwei Verdrillrichtungen darstellt. Die Veröffentlichung beschreibt nicht, wie das Flachkabel in seiner geschlossenen Rundform gehalten wird, sondern nur, daß das gezeigte Flachkabel Teil eines gemischten Koaxialkabels in Form von einer Schicht aus mehreren Schichten sein kann. Das Kabel ist ein Schwachstrom- und/oder optisches Faserkabel.GB-A-2241374 describes a folded elongated flat structure and in particular a folded flat cable in which the conductors are twisted in reverse or in alternating twist directions. The bidirectional twisted cable is formed by a wavy or zigzag flat cable in which the zigzag shape is the basis of the design of the spiral cable with two twist directions. The publication does not describe how the flat cable is held in its closed round shape, but only that the flat cable shown can be part of a mixed coaxial cable in the form of a layer of several layers. The cable is a low voltage and/or optical fiber cable.

Die DE-A-31 41 636 offenbart ein Kabel, bei dem mindestens ein Flachkabel wendelförmig um ein einen zentralen Kern bildendes Koaxialkabel so gewickelt ist, daß das Flachkabel mit den durch ein Rundkabel erhaltenen Vorteilen installiert werden kann. Die dargestellte Kabelart kann eine Vielzahl von Leitern aufweisen, die für Signale niedriger Leistung bestimmt sind.DE-A-31 41 636 discloses a cable in which at least one flat cable is wound helically around a coaxial cable forming a central core in such a way that the flat cable can be installed with the advantages obtained by a round cable. The type of cable shown can have a plurality of conductors intended for low power signals.

Die US-A-3609216 beschreibt ein Kabel in Form eines verdrillten Flachkabels. Die einzelnen Leiter des Kabels und die Form des Kabels werden durch einen umgebenden Haltemantel er halten. Durch Entfernen des Mantels kann sich das abgeschlossene Ende entdrillen, damit sich der Endabschnitt abflacht.US-A-3609216 describes a cable in the form of a twisted flat cable. The individual conductors of the cable and the shape of the cable are determined by a surrounding retaining sheath. Removing the jacket allows the terminated end to untwist, causing the end section to flatten.

Aufzurollende Flachkabel sind ferner in der EP-A-0257855 und EP-A 2-0619583 sowie in den DE 34 17 400 C2, DE 39 21 032 A1, DE 35 27 846 A1 und DE 35 27 847 A1 beschrieben.Flat cables to be rolled up are also described in EP-A-0257855 and EP-A 2-0619583 as well as in DE 34 17 400 C2, DE 39 21 032 A1, DE 35 27 846 A1 and DE 35 27 847 A1.

Ferner ist bekannt, Flachkabel sowie Leiter- und Kabelbündel in Schutzmäntel durch die sogenannte Reißverschlußtechnik einzusetzen, d. h. eingesetzt in röhrenförmige Mäntel, die reißverschlußartig auf- und zugezogen oder auf andere Weise geöffnet und geschlossen werden können.It is also known to insert flat cables as well as conductor and cable bundles into protective sheaths using the so-called zip fastener technique, i.e. inserted into tubular sheaths that can be opened and closed like a zip fastener or opened and closed in another way.

Beim Verlegen von Elektrokabeln im Zusammenhang mit Elektroanlagen in Gebäuden sind Rundkabel gegenüber Flachkabeln bevorzugt, u. a. weil es einfacher ist, ein Rundloch zu bohren als einen länglichen Schlitz für ein Flachkabel dort herzustellen, wo das Kabel eine Wand oder ein waagerechtes Feld durchlaufen soll. Zudem ist es viel einfacher, die Richtung eines Rundkabels als eines Flachkabels zu ändern, besonders wenn eine waagerechte Änderung einer senkrechten Änderung unmittelbar folgt. Beim Herstellen von Abzweigungen für Lampenauslässe und Steckdosen muß aber die Möglichkeit gegeben sein, für Flachkabel strukturierte Durchstoßmodule zu verwenden. Folglich besteht Bedarf an einem Flachkabel, das zu einem im wesentlichen runden Kabel gefaltet werden kann und das leicht zu öffnen und in eine flache Form über eine kurze Länge des Kabels an den Stellen auszurollen ist, wo Durchstoßmodule angeordnet werden sollen.When laying electrical cables in connection with electrical installations in buildings, round cables are preferred over flat cables, among other things because it is easier to drill a round hole than to make an elongated slot for a flat cable where the cable is to pass through a wall or horizontal field. In addition, it is much easier to change the direction of a round cable than of a flat cable, especially when a horizontal change immediately follows a vertical change. However, when making branch connections for lamp outlets and sockets, it must be possible to use structured push-through modules for flat cables. Consequently, there is a need for a flat cable that can be folded into a substantially round cable and that can be easily opened and rolled out into a flat shape over a short length of the cable at the locations where push-through modules are to be arranged.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kabel der zuvor dargestellten Art bereitzustellen, das zu einem im wesentlichen runden Kabel gefaltet ist, das in Gebäuden leicht zu installieren und folglich zur Elektroinstallation leicht zu verwenden ist, das leicht zu handhaben und billig herzustellen ist. Es muß möglich sein, das Kabel zu öffnen und abzuflachen, vorzugsweise ohne daß dazu Werkzeuge verwendet werden müssen.The object of the invention is to provide a cable of the type described above, folded into a substantially round cable, which is easy to install in buildings and thus easy to use for electrical installation, which is easy to handle and cheap to manufacture. It must be possible to open and flatten the cable, preferably without having to use tools.

Erfindungsgemäß ist ein Kabel dieser Art durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet.According to the invention, a cable of this type is characterized by the characterizing part of claim 1.

Das resultierende Kabel wird im gefalteten Zustand durch die Steifigkeit der massiven Leiter und der Kunststoffisolie rung festgehalten, und gleichzeitig ist das Kabel besonders einfach zu öffnen und abzuschließen.The resulting cable is held together in its folded state by the rigidity of the solid conductors and the plastic insulation The cable is held in place and at the same time is particularly easy to open and close.

Ein weiterer Vorteil ist, daß es sehr einfach ist, einen zuvor hergestellten Abschluß zu entfernen und die ursprüngliche Kabelform wiederherzustellen. Dadurch braucht das Kabel bei kleinen Umbauverfahren nicht weggeworfen zu werden.Another advantage is that it is very easy to remove a previously made termination and restore the cable to its original shape. This eliminates the need to throw away the cable during minor remodeling operations.

Das Wendeln erfolgt vorzugsweise so, daß jeder Leiter in einem gewendelten Kabel einen Winkel von etwa 20º bis 40º zur Mittelachse des Kabels bildet.The coiling is preferably carried out in such a way that each conductor in a coiled cable forms an angle of approximately 20º to 40º to the central axis of the cable.

Im folgenden wird die Erfindung auf der Grundlage einiger Ausführungsformen und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention is explained in more detail on the basis of some embodiments and with reference to the drawings. They show:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachkabels in natürlicher Größe,Fig. 1 shows a preferred embodiment of a flat cable according to the invention in natural size,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht durch dass Kabel von Fig. 1 im entfalteten Zustand,Fig. 2 is an enlarged sectional view through the cable of Fig. 1 in the unfolded state,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht durch das Kabel von Fig. 1 und 2 in einem gefalteten Zustand,Fig. 3 is an enlarged sectional view through the cable of Fig. 1 and 2 in a folded state,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabels undFig. 4 is an enlarged view of a second embodiment of a cable according to the invention and

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Kabels von Fig. 4 im gefalteten Zustand.Fig. 5 is an enlarged view of the cable of Fig. 4 in the folded state.

Ein erfindungsgemäßes Kabel 10 weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform mehrere (gewöhnlich fünf) massive Leiter 12 mit einer Isolierung 13 auf, was Fig. 1 bis 5 zeigen. Die Isolierung 13 ist von einem Isoliermaterial 14 so umgeben, daß ein zusammenhängendes flexibles Band gebildet ist.A cable 10 according to the invention comprises, according to a preferred embodiment, several (usually five) solid conductors 12 with insulation 13, as shown in Figs. 1 to 5. The insulation 13 is surrounded by an insulating material 14 so that a continuous flexible band is formed.

Erfindungsgemäß kann das flexible Band aus Kunststoff hergestellt sein, und während des Herstellungsverfahrens wird es in eine Spiral- bzw. Wendelform gefaltet, vorzugsweise so, daß das Kabel alle 100 bis 1000 mm, vorzugsweise alle 200 bis 600 mm und insbesondere etwa alle 300 mm um eine Windung gewickelt wird, wenn es sich um ein Kabel handelt, das zum Betrieb voll isoliert ist und bei einer Nennspannung von 220 Volt bis 1 kV arbeiten soll sowie massive Leiter mit 2,5 mm² Querschnitt hat. Ein solches Kabel kann mit einer Innen- und Außenisolierung versehen sein, die zu einem fertigen Band mit etwa 40 mm Breite und etwa 6 mm Höhe führen. Anders ausge drückt beträgt einzeln betrachtet der Durchmesser jedes isolierten Leiters etwa 6 mm. Allerdings liegt es im Schutzumfang der Erfindung, ein Kabel mit anderen Maßen zu verwenden. Möglich ist zum Beispiel der Einsatz von Leitern mit bis zu 6 mm² Querschnitt.According to the invention, the flexible band can be made of plastic and during the manufacturing process it is folded into a spiral or helix shape, preferably so that the cable is wound around a turn every 100 to 1000 mm, preferably every 200 to 600 mm and especially about every 300 mm if it is a cable which is fully insulated for operation and is intended to work at a nominal voltage of 220 volts to 1 kV and has solid conductors with a cross-section of 2.5 mm². Such a cable can be provided with internal and external insulation which result in a finished band with a width of about 40 mm and a height of about 6 mm. In other words When viewed individually, the diameter of each insulated conductor is approximately 6 mm. However, it is within the scope of the invention to use a cable with other dimensions. For example, it is possible to use conductors with a cross-section of up to 6 mm².

Beim Wendeln werden die massiven Leiter und die feste Kunststoffisolierung so verformt, daß das Kabel dicht zusammengefaltet bleibt, was die Querschnitte des Kabels gemäß Fig. 3 und 5 zeigen.During coiling, the solid conductors and the solid plastic insulation are deformed so that the cable remains tightly folded, as shown by the cross-sections of the cable in Fig. 3 and 5.

Das Kriterium für die Auswahl der Anzahl spiralförmiger Windungen je Längeneinheit oder anders ausgedrückt des Winkels, den jeder Leiter mit der Mittelachse des Kabels bildet, besteht darin, daß das Kabel so dicht gewunden werden muß, daß es eine geschlossene Oberfläche beim Wendelverfahren bildet, andererseits aber so lose, daß es sich einfach weiter winden läßt (Erhöhung der Windungsanzahl je Meter), ohne eine zweite größere Wendel zu bilden. Das zuletzt genannte Merkmal ist notwendig, wenn Einheiten am komplett verlegten Kabel anzuordnen sind, das daher über einen Abschnitt aufgedreht und abgeflacht werden muß. Zum Abflachungsverfahren gehört, daß die wendelförmigen Windungen der benachbarten Kabellängen sehr dicht aneinander angeordnet werden können.The criterion for selecting the number of spiral turns per unit length, or in other words the angle that each conductor makes with the central axis of the cable, is that the cable must be wound tightly enough to form a closed surface when using the spiral method, but loose enough to allow it to be easily wound further (increasing the number of turns per meter) without forming a second larger spiral. The latter feature is necessary when units are to be arranged on the fully laid cable, which must therefore be twisted and flattened over a section. The flattening method involves the ability to arrange the spiral turns of the adjacent cable lengths very close to one another.

In Fig. 1 ist eine bevorzugten Ausführungsform des gewendelten Kabels gezeigt, worin die Abschnitte 21 und 24 des Kabels mit spiralförmigen Windungen gezeigt und die Abschnitte 22 und 23 aufgefaltet und mit einem Durchstoßmodul 25 versehen sind (gemäß der Beschreibung in der PCT/DK/94/00385, wobei sich spannungsführende Leiter vom Modul erstrecken und mit verschiedenen Steckern und Steckbuchsen verbunden werden können). Zuzufügen ist, daß die in Fig. 1 gezeigten wendelförmigen Windungen dichter am benachbarten eingesetzten Durchstoßmodul angeordnet sind, da das Entfalten des zum Anordnen des Durchstoßmodul (oder einer anderen an Kabeln anzuordnenden Vorrichtung) abzuflachenden Kabelabschnitts bedeutet, daß die wendelförmigen Windungen der benachbarten Abschnitte dichter angeordnet sind, weil die benachbarten Abschnitte die wendelförmige Windung aufnehmen müssen, die durch das Entfalten beiseite geschoben wird.In Fig. 1 a preferred embodiment of the coiled cable is shown, in which the sections 21 and 24 of the cable are shown with spiral turns and the sections 22 and 23 are unfolded and provided with a piercing module 25 (as described in PCT/DK/94/00385, whereby live conductors extend from the module and can be connected to various plugs and sockets). It should be added that the helical turns shown in Fig. 1 are arranged closer to the adjacent inserted piercing module because the unfolding of the cable section to be flattened for the purpose of arranging the piercing module (or other device to be arranged on cables) means that the helical turns of the adjacent sections are arranged closer because the adjacent sections must accommodate the helical turn which is pushed aside by the unfolding.

Das resultierende Kabel ist sehr leicht zu öffnen und abzuschließen. Als weiterer Vorteil ist es leicht, einen zuvor hergestellten Abschluß zu entfernen und das Kabel in seine Ausgangsform zurückzuführen. Dadurch braucht das Kabel bei kleineren Umbauten nicht weggeworfen zu werden.The resulting cable is very easy to open and close. Another advantage is that it is easy to remove a previously made closure and return the cable to its original shape. This means that the cable does not have to be thrown away during minor modifications.

Zur Herstellung des Kabels gehören die im folgenden beschriebenen Schritte. Zuerst wird das Flachkabel aus mehreren massiven Leitern 12 hergestellt, auf die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ein Isoliermantel 13 anfangs aufgebracht wird. Anschließend werden die Leiter 12 in vorbestimmten gegenseitigen Abständen parallel durch einen Extruder geführt, der die fünf Leiter mit einem zusammenhängenden flachen Mantel 14 versieht, um das Flachkabel zu bilden.The manufacture of the cable involves the following steps. First, the flat cable is made from a number of solid conductors 12 to which, according to a preferred embodiment, an insulating jacket 13 is initially applied. The conductors 12 are then passed in parallel at predetermined mutual distances through an extruder which provides the five conductors with a continuous flat jacket 14 to form the flat cable.

Nach dem Wendeln kann das gewendelte Kabel optional mit einem Schirm und/oder einem eingesetzten gewellten Erd- bzw. Draindraht versehen werden.After coiling, the coiled cable can optionally be provided with a shield and/or an inserted corrugated earth or drain wire.

Die elektrischen Leiter 12 können 0,75 bis 6 mm² stark sein, normalerweise z. B. einen Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm haben und von einer Isolierung 13 mit etwa 3 bis 4 mm Außendurchmesser umgeben sein. Danach werden die isolierten Leiter ferner mit einem Isolierkunststoff überzogen, der z. B. eine Dicke von etwa 0,2 mm bis etwa 3 mm haben kann, um ein zusammenhängendes Band zu bilden. Dabei sollte aber klar sein, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Maße beschränkt ist und die Anzahl von Leitern z. B. 3, 4 oder 5 betragen kann.The electrical conductors 12 can be 0.75 to 6 mm² thick, e.g. normally have a diameter of about 1 to 2 mm and are surrounded by an insulation 13 with an external diameter of about 3 to 4 mm. The insulated conductors are then further coated with an insulating plastic, which can e.g. have a thickness of about 0.2 mm to about 3 mm, in order to form a continuous band. It should be clear, however, that the invention is not limited to the dimensions shown and described and the number of conductors can be e.g. 3, 4 or 5.

In der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 haben die isolierten Leiter 12 die gleichen Maße wie zuvor und sind in den gleichen gegenseitigen Abständen angeordnet. In dieser Ausführungsform ist der das zusammenhängende Band bildende, umgebende Kunststoff 14 etwas dünner als das Band von Fig. 2 und 3. Das resultierende Kabel ist besonders einfach zu bearbeiten, da es sehr flexibel und mit einer Schneidkontakteinrichtung im Zusammenhang mit der Anordnung in Durchstoßmodulen leicht zu durchdringen ist. Zudem ist der Hohlraum im gefalteten Kabel größer als in der ersten Ausführungsform, wie ein Vergleich von Fig. 3 und 5 zeigt.In the second embodiment according to Fig. 4 and 5, the insulated conductors 12 have the same dimensions as before and are arranged at the same mutual distances. In this embodiment, the surrounding plastic 14 forming the continuous band is somewhat thinner than the band of Fig. 2 and 3. The resulting cable is particularly easy to process, since it is very flexible and easy to penetrate with a cutting contact device in connection with the arrangement in piercing modules. In addition, the cavity in the folded cable is larger than in the first embodiment, as a comparison of Fig. 3 and 5 shows.

Der Hohlraum 30 in der Mitte des gewendelten Flachkabels 10 kann leer bleiben oder kann zum Führen eines Datenkabels, Signalkabels oder optischen Faserkabels verwendet werden. Optional kann der Hohlraum innenseitig abgeschirmt sein, oder die Kabel können in einem Schirm eingesetzt sein. Der Hohlraum kann optional mit einem Füllstrang gefüllt sein, z. B. einem Kunststoffstrang.The cavity 30 in the middle of the coiled flat cable 10 can remain empty or can be used to guide a data cable, signal cable or optical fiber cable. Optionally, the cavity can be shielded on the inside, or the cables can be inserted in a shield. The cavity can optionally be filled with a filler strand, e.g. a plastic strand.

Einer oder mehrere der isolierten elektrischen Leiter 12 können einzeln oder insgesamt mit einem Schirm versehen sein. Der Schirm kann gefaltet/gewendelt/extrudiert/geflochten oder durch Beschichten aufgebracht sein. Der Schirm kann relativ zum gefalteten Kabel auf der Innen- und/oder Außenseite untergebracht sein. Schließlich kann das gefaltete Kabel optional von einem extrudierten Mantel umgeben sein, der an den Stellen aufgeschnitten und entfernt ist, wo das Flachkabel zugänglich sein soll.One or more of the insulated electrical conductors 12 may be provided with a shield individually or as a whole. The shield may be folded/coiled/extruded/braided or applied by coating. The shield may be housed on the inside and/or outside relative to the folded cable. Finally, the folded cable may optionally be surrounded by an extruded jacket which is cut open and removed at the places where the flat cable is to be accessible.

Das Flachkabel kann mit Hilfseinrichtungen versehen sein, z. B. Ringen, elastischen Einrichtungen oder Bändern aus Kunststoff, die in geeigneten Abständen angeordnet und dazu bestimmt sind, das Kabel in seine Rundform zusammengedrückt zu halten.The flat cable may be provided with auxiliary devices, such as rings, elastic devices or plastic bands, arranged at suitable intervals and designed to keep the cable compressed into its round shape.

Claims

1. A cable for carrying high current, formed from an initially flat cable (10) and folded and held as a substantially round cable, the flat cable having a plurality of parallel, solid electrical conductors (12) embedded at a mutual distance in a tape made of an insulating plastic material, characterized in that during the manufacturing process the cable is subjected to deformation such that the flat cable is formed as a cylindrical helix and such that each of the solid conductors of the cable follows a cylindrical, helix-shaped course, deformation meaning that the cable retains the cylindrical helix shape after deformation and has the appearance of a round cable.

2. Cable according to claim 1, characterized in that the pitch of the cylindrical helix is 100 to 1000 mm per turn, preferably between 200 and 600 mm and in particular between about 250 and 400 mm per turn.

3. Cable according to claim 1, characterized in that each conductor in the cable forms an angle of about 15º to 45º, preferably about 20º to 40º and in particular about 25º to 35º, especially about 28º to 32º, with the central axis of the cable.

4. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that the helical winding is supported by auxiliary devices, e.g. circumferential bands made of plastic or elastic materials, connectable ring-forming devices and the like, the auxiliary devices that can surround and hold together the spirally wound cable.

5. Cable according to one or more of the preceding claims 1 to 4, characterized in that pin inner and/or outer shield is provided.

6. Cable according to claim 5, characterized in that the shield is folded, wound, extruded, braided or applied by coating.