CS272643B1 - Flexible cable - Google Patents

Description

(57) Zdokonalenie konštrukcie ohybných káblov jedno a viacžilových so zloženým jadro.m, určených na použitie ako flexibilně přívody a šnúry, za účelom zlepšenia elektrických a mechanických vlastností ohybných káblov oproti existujúcim káblom so zloženým jadrom z laniek s pravidelným zákrutom, zo sypaných laniek s pravidelnou výstavbou a káblom s nepravidelné sypanými zloženými jadrami. Zložené jádro (1) ohybného kábla má najmenej dve vrstvy (11, 12) drůtikov, a to vnútornú vrstvu (11) z jedného až 95 % všetkých drótikov zloženého jadra (1) uložených v osi žily a vonkajšiu vrstvu (12) vytvořenu z drótikov usporiadaných v pravidelnom útvare, ktoré sú uložené k rovině preloženej oso u žily s gravideln^ sa meniacim smerom ukladania - 10° až - 90° v rovině kolmej na os žily. Stúpanie pravidelné sa meniaceho zákrutu drótikov sa rovná desať až dvestonásobku priemeru zloženého jadra (1). Orótiky s pravidelné sa meniacim · smerom ukladania sú v jednotlivých susedných vrstvách (12, 13) uložené s opačným zákrutom v tom istom mieste žily.

272	643
(11)
(13)	Bl
(51)	Int. Cl.5 H 01 B 11/02

CS 272643 Bl

Vynález sa týká zdokonalenia konštrukcie jedno a viacžilových ohybných káblov so zloženým jadrom, určených na použitie ako flexibilně přívody a šnúry. Účelom vynálezu je zlepšenie elektrických a mechanických vlastností ohybných káblov.

Doteraz známe konstrukčně riešenia ohybných káblov so zloženým jadrom možno rozdělit do troch skupin. Prvú skupinu predstavujú riešenia káblov so zloženým jadrom, ktoré je vytvořené z laniek s pravidelným zákrutom, druhů skupinu zastupujú káble s jadrami zo sypaných laniek s pravidelnou výstavbou a poslednú skupinu reprezentujú káble s nepravidelné sypanými zloženými jadrami. Káble so zloženými jadrami z laniek s pravidelným zákrutom majú tu výhodu, že jednotlivé drotiky v lanku majú kompenzované spatné tahy a torziu, čím sa dosahuje minimálně predpatie, tento stav sa označuje ako tzv. mrtvé lano. Nevýhodou ohybných káblov s jadrami tohto typu je ich zložitá konštrukcia, vyžadujúca si mimoriadnu zručnost a pozornost při ich výrobě. Ich ďalšou nevýhodou je skutočnosť, že vzhladom na jednosměrný zákrut drotikov dochádza k sčítaniu ich pnutia'po dížke zloženého jadra, čo najma pri torznom namáhaní predsa len vyvolává určité mechanické predpatie izolovaného lanka, ktoré sa v určitých miestach jadra prejaví zváčšením jeho priemeru. Tak vžnikne miestna nehomogenita, ktorá je u silových káblov zdrojom zvýšenej ionizácie a budúceho prierazu izolácie a u oznamovacích káblov zdrojom odrazeného signálu. Výhodou sypaných laniek s pravidelnou výstavbou je ich tvarová stálost, kruhový prieraz, možnost ich navíjania na cievky a upravovania podlá potřeby. Lanka však majú v predpatiach jednotlivých drótikov fixovanú reakčnú silu proti sile, ktorou boli drčtiky skrúcané, čo znemožňuje dosiahnutie rovnakých ohybových vlastností vo všetkých smeroch voči osi kábla. Přednostou sypaných zložených jadier bez pravidelnéj výstavby je ich poměrně rýchla výroba, Ich náhodná konštrukcia však negativné ovplyvňuje životnost kábla, ktorá je limitovaná prasknutím nevhodné uloženého drótika tak, že je zo všetkých uvedených typov káblov najkratšia. Prasknutý drótik jadra totiž prepichne izoláciu žily a poruší jej elektrické pevnost. Najvačšou nevýhodou žil so sypanými jadrami je ich relativné malá odolnost voči namáhaniu na ohyb a torziu. Uloženie drotikov náhodné meniace ich vzájomnú konfiguráciu tak, že sa v jednom mieste vytvárajú zhluky drotikov v jadre žily vyvolává u vysokofrekvenčných káblov impedančně nehomogenity, ktoré sú zdrojom odrazov signálu na úrovni až 10 % z úrovně signálu do kábla vysielanej. Lokálně změny prierezu u sílových šnúr zase vyvolávajú rýchlejšie stárnutie izolácie v týchto miestach vplyvom zvýšeného tepelného naroáhania v dosledku zníženia vodivosti jadra v nich. Spoločnou nevýhodou opísaných konštrukčných riešení ohybných káblov je aj skutočnosť, že ich nemožno vyrábať postupom on line s výtlačným lisováním, pretože toto sa robí rýchlosťou asi o rád vyššou ako lanovanie alebo sypanie drotikov.

Uvedené nevýhody existujúcich riešení konštrukcie ohybných káblov odstraňuje riešenie podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že zložené jádro každej žily ohybného kábla pozostáva najmenej z dvoch vrstiev drotikov v odlišnéj geometrickej konfigurácii. Vnútornú vrstvu zloženého jadra tvoří jeden alebo viac drotikov, podía požadovanéj pevnosti v tahu žíly kábla až 95 % všetkých drStikov zloženého jadra, ktoré sú uložené vždy v osi žily. Vonkajšia vrstva je vytvořená z drotikov, uložených k rovině preloženej osou žily s pravidelné sa ir.t,iiacii.i smerom ukladania o - 10° až - 90° v rovině kolméj na os žily. Připadne dalšie vonkajšie vrstvy, uložené centricky do pravidelného útvaru, najvýhodnejšie kruhového prierezu sú vytvořená rovnako, no susedné vonkajšie vrstvy majú drotiky v tom istom mieste kábla uložené s opačným zákrutom. Stúpanie pravidelné sa meniaceho zákrutu drotikov sa rovná desať až dvestonásobku priemeru zloženého jadra.

Pravidelná štruktúra zloženého jadra jedno a viacžilových ohybných káblov podía vynálezu umožňuje dosiahnuť rovnaké elektrické i mechanické vlastnosti pozdíž celého kábla. Konfigurácia drotikov izolovaného zloženého jadra spolu s tlakovo nanesenou izoláciou z vhodného izolačného materiálu zaručuje vytvorenie pevných a zároveň flexibilných žil ohybného kábla s podstatné lepšími mechanickými vlastnosťami oproti žilám so sypanými jadrami. Odolnost na mnohonásobný ohyb sa zvyšuje o 20 až 40 %, na torzné namáhanie o 10 až 20 Prí torznom namáhaní ohybného kábla podía vynálezu o viac ako 180° dochádza v zloženom jadre ku kompenzácii sily krutu tým, že po dížke kábla' následuje vždy čiastočné

CS 272643 01 stúpanie lanovania opačného směru. Ďalšia výhoda riešenia pravidelnej výstavby zloženého jad.ra se prejavuje v tom, že sa zvyšuje pravděpodobnost vodivého elektrického prepojenia i mierne korodovaných drotikov jadra, čím sa zaručuje homogenita zloženého jadra po celej dížke kábla. Významným prínosom riešenia je i 1’ahká a vysokoproduktívna výroba žil ohybných káblov so zloženým jadrom v jednej výrobnej operácií. Na připojených výkresoch je na obr. 1 znázorněný v postupovom řeze jednožilový ohybný kabel so zloženým jadrom £ s vnútornou vrstvou 11 v osi kábla a s vonkajšou vrstvou £2, s drótikmi s pravidelné sa meniacim smerom ukladania, na ktorej je nanesená izolácia 2 a na nej uložené tienenie £ z opletenia, nad ktorým je plášť £. Na obr. 2 je taktiež v postupovom řeze znázorněná žila ohybného kábla so zloženým jadrom £, ktoré je vytvořené z vnútornej vrstvy 11 a dvoch vonkajších vrstiev 12, 13. Na zloženom jadre je nanesená izolácia £.

Riešenie je v ďalšom dokumentované viacerými príkladmi konkrétného vyhotovenia podlá vynálezu.

Příklad 1

Páskový oznamovací ohybný vodič, pozostávajúci z dvanástlch žil so zloženými jadrami JL. Zložené jádro £ má vnútornú vrstvu 11 vytvorenú zo siedmich drotikov priemeru 0,10 mm, vedených priamo v osi žily a vonkajšiu vrstvu 12 z dvanástich měděných drotikov rovnakého priemeru, vedených s plynule sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o í 90° so stúpaním 100 mm. Zložené jádro je opatřené izoláciou £ z měkčeného PVC. Jednotlivé izolované žily sú navzájom zlepené do pásu potrebnej šířky.

Příklad 2

Přepojovací kabel s dušou, pozostávajúcou z ósmich žil. Každá žila má zložené jádro £, ktorého vnútorná vrstva 11 je z dvanástich pocínovaných měděných drotikov priemeru 0,15-mm, vedených v osi žily a vonkajšiu vrstvu 12 tvoří 16 takých istých drotikov, vedených s plynule sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o - 90° so stúpaním 150 mm. Zložené jádro £ je opatřené izoláciou 2 zo silikonového kaučuku. Žily sú ovinuté separačnou fóliou a obvodovo olisované silikonovým pláštom £.

Příklad 3

Tienený přepojovací kábel so zloženým jadrom £ z devátnástich měděných postriebrených drotikov priemeru 0,10 mm, pričom 7 drotikov tvoří vnútornú vrstvu 11 zloženého jadra £, okolo ktorej je 12 centricky a po obvode rovnoměrně uložených drotikov tvoriacich vonkajšiu vrstvu £2. Vnútorná vrstva 11 je uložená v osi kábla priamo a vonkajšia vrstva 12 má drótiky vedené s pravidelné sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o - 90° so stúpaním 60 mm. Zložené jádro £ je obvodovo opatřené izoláciou 2 z fluóretylénpropylénu, na ktorej je tienenie £ z opletenia z měděných postriebrených drotikov a plášť £ z PVC.

Příklad 4

Mikrofpnna šnúra tvořená dušou, pozostávajúcou zo siedmich žil. Každá žila má zložené jádro £ z devátnástich měděných drotikov pr.iemeru 0,15 mm, uložených v. dvoch vrstvách. Vnútorná vrstva 11 je zo siedmich drotikov vedených priamo v osi žily a vonkajšia vrstva 12 z dvanástich drotikov s pravidelné sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o - 80° so stúpaním 150 mm. Každá žila má nad takýmto zloženým jadrom £ obvodovú izoláciu 2 z PVC. Všetky žily sú stočené do duše kábla a opletené měděnými drótikmi a olisované spoločným PVC pláštom £.

Příklad 5

Rozhlasová šnúr s dušou, pozostávajúcou z piatich žil. Každá žila má vnútornú vrstvu zloženého jadra £ zo siedmich drotikov vedených v osi žily priamym smerom'. Okolo vnútornej vrstvy 11 je vytvořená centricky vonkajšia vrstva 12 z dvanástich drotikov ulože3

CS 272643 Dl ~> · + o ných s pravidelné sa ineniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o - 70 so stúpariím 180 mm. Všetky drotiky sú měděné a majú priemer 0,10 mm. Obvodovo rovnoměrně nanesená izolácia 2 je z PVC. Žily sú stočené do duše šnúry, pozdlžne obloženéj tienením 3. z pokovenej fólie kov^m smerom dnu, pod ktorou sú vedené dva pocínované měděné drotiky priemeru 0,25 mm a nad takto tienenou dušou je PVC plášť £.

Příklad 6

Koaxiálny kabel so zloženým jadrom .1 zo siedmich měděných drStikov priemeru 0,21 mm, pričom jeden drotik je uložený paralelné s osou kábla a tvoří vnútornú vrstvu 11 zloženého vnútorného jadra X koaxiálneho kábla, následných 6 drótikov výstavby je uložených s plynule sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou kábla o í 90° so stúpaním 120 mm a tvoří tak vonkajšiu vrstvu 12 zloženého jadra χ. Had takýmto zloženým jadrom X jo izolácia 2 z polyetylénu KS 2 71, tienenie χ z opletenia z měděných drStikov priemeru 0,123 mm a PVC plášť £.

Příklad 7

Kabel s dušou pozostávajúcou z osemnástich žil, so zloženými jadrami χ, ktorých vnútorná vrstva 11 má 12 smaltovaných měděných drStikov, priemeru 0,15 mm, vedených v osi žily v priamom smere a vonkajšia vrstva 12 je zo šestnástich rovnakých drStikov, uložených s plynule sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o í 60° so stúpaním 300 mm. Nad zloženým jadrom X je izolácia 2 z polyetylénu KB 2-31. Žily sú stočené, ovinuté separačnou fóliou a opatřené centricky naneseným plášťom £ z PVC.

Příklad 8

Flexo šnúra s dušou pozostávajúcou z troch žil s PVC izoláciou 2. Každá žila má zložěné jádro X, vytvořené z vnútornej vrstvy 11 a dvoch vonkajších vrstiev 12, 13.^Vnútorná vrstva 11 je z troch drStikov vedených v osi žily v priamom smere, prvá vonkajšia vrstva 12 je z deviatich drStikov, uložených s plynule sa meniacim smerom ukladania k rovině preloženej osou žily o - 90° so stúpaním 150 mm. Druhá vonkajšia vrstva XX je z patnástich drStikov, uložených rovnako ako v prvej vonkajšej vrstvě 12, ale v každom mieste prierezu žily má zákrut prvej vonkajšej vrstvy 12 a druhej vonkajšej vrstvy 13 opačné znamienko. Všetky drStiky sú měděné a majú priemer 0,15 mm. Nad zloženým jadrom X je izolácia 2 z PVC. Žily sú stočené a opatřené PVC pláštom χ.

Ohybné káble podía vynálezu najdu velmi široké uplatnenie v oblasti použitia flexibilných káblov a káblových žil.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Ohybný kabel s jednou alebo viacerými -žilami so zloženým jadrom, vyznačujúci sa tým, že zložené jádro (1) pozosjáva najmenej z dvoch vrstiev Cil, 12) drStikov, pričom . vnútorná vrstva Cil) je vytvořená z jedného až 95 % všetkých drStikov zloženého jadra Cl), ktoré sú uložené vždy priamo v osi žily, a vonkajšia vrstva ClZ) je vytvořená z drStikov, usporiadaných do pravidelného útvaru výhodné kruhového prierezu, ktoré sú uložené k rovině preloženej osou žily s pravidelné sa meniacim smerom ukladania - 10° až - 90° v rovině kolmej na os žily, so stúpaním pravidelné sa meniaceho zákrutu drStikov rovným desaf až dvestonásobku priemeru zloženého jadra ¢1).

   CS 272643 Bl
2. 2. Ohybný kábel podl’a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že drótiky s pravidelné sa meniacim smerom ukladania sú v jednotlivých susedných vonkajších vrstvách (12, 13) uložené s opačným zákrutom v tom istom mieste žily.