專利名稱：柔性電線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于可移動負載的柔性電線，其具有至少兩條線，每一 個都是由一個導電體和圍繞后者的絕緣，作為圍繞芯線絞合的絞合元件，由 絕緣材料組成，凹痕在縱向方向延伸，其中在縱向方向上排列著絞合元件并
且由絕緣材料組成的普通護套圍繞而成(EP1041585B1 )。
背景技術：
使用這樣的線，例如用于將可移動裝置連接到電壓或信號源?？梢苿友b 置例如可以是起重機，加工工具和機器人。線必須能夠被機械裝載，在一個 長周期中具有保持一致的撓曲強度。它們還應該在一個寬的溫度范圍內很容
易地保持柔性，這個溫度范圍例如在-4(TC到8(TC之間。如果使用這種線作 為例如自動化技術中的牽引鏈線，它們必須還經受得住在下面的情況下沒有 破壞移動，即在水平方向上速度一直增加到5米/秒，相應的持續(xù)加速一直到 50米/秒2即使到50米的相對較長的長度。"持續(xù)"意味著例如在上下文中達 到5百萬個彎曲周期。
最開始提到的根據EP1041585B1的已知的線構造成柔性電力線，其具 有中心芯線，圍繞該中心芯線絞合有電力線、至少一個控制線和至少一個數 據線。芯線具有由塑料制成的中央強度元件，在該元件上提供交聯材料的護 套，其中提供沿著芯線整個軸向長度延伸的壓痕，對于每個絞合環(huán)繞元件其 適于后者的輪廓。除了電力和控制命令，也可以傳送測量數據，例如，借助 于該電力線。電力線出色的柔性是由芯線的特殊構造支持的，在適于各自絞 合環(huán)繞元件的壓痕中，當電力線彎曲時這些元件可滑動。這種電力線在實踐 中已經獲得成功。怎么得到絞合元件相對于芯線滑動性的測量以及即使在高 速移動和加速期間具有很長長度的電力線的功能性是否能保持在文中并沒 有提到。

發(fā)明內容
3本發(fā)明的目的是以以下方式設計最初描述的線，也就是即使在相對長的 長度和高速以及加速移動時可永久保持其功能性不被破壞。
根據本發(fā)明其目的可以由以下得到
-在芯線中，設置由絕緣材料層覆蓋的非金屬、抗拉伸和抗壓縮的載體， -由敏感材料組成的絕緣材料層永久性地保持彈性并完全填滿絞合元 件之間的內部空隙，以及
-相對于絞合元件由具有優(yōu)良滑動性能的材料制成的滑動層包圍絕緣
材料層。
這種線的基本元件是可彈性壓縮芯線，涂敷以滑動，其構造成抗拉伸和 抗壓縮。該芯線導致例如在牽引鏈中持續(xù)移動的芯線經受住持續(xù)出現的張力
和壓力負荷。在牽引鏈中自由移動設置的電線達到50m/sec^的加速階段這樣 的彈性負荷可以超過從15N/mm4)j 20N/mm2的值。在這樣的牽引鏈延遲階 段，壓縮器在電線上作用力，其適用值類似于規(guī)定加速值。此外，芯線提供 了反電線彎曲力的持久保證。該芯線或者絕緣材料層的可彈性壓縮材料充滿 絞合元件的內部空隙，該絞合元件壓入到其中并位于絕緣材料的相應凹痕 中。這導致了絞合元件的穩(wěn)定引導以及電線的緊湊結構。此外，由于芯線滑 動層，絞合元件能容易地沿著軸線方向在其上滑行，即使在許多次彎曲循環(huán) 之后還可高度可靠地消除對芯線的機械破壞。


本發(fā)明主題的說明性實施例如下面附圖所示 圖1示出了根據本發(fā)明的電線的橫截面圖； 圖2放大示出電線的細節(jié)； 圖3示出了對圖1修改電線實施例的橫截面圖。
具體實施例方式
圖l示出了一柔性電線，其具有作為中心元件的芯線K。該芯線K由在 中心設置的非金屬、抗拉伸和抗壓縮的載體1和圍繞它的層2，層2由保持 持續(xù)彈性的彈性敏感絕緣材料組成。四根線3， 4, 5和6圍繞芯線K絞合， 其中線3， 4和5例如可以是電力線以及線6可以是提供保護的電導線。在 下文中，線3到6被稱為"絞合元件3到6"。其它層依然獨立被解釋，它們由絕緣材料制成的護套7在外側包圍著，所述絕緣材料例如是聚亞安酯。當
絞合時芯線K的層2被絞合元件3到6徑向擠壓。在這個過程中，在芯線K 上形成凹痕如圖l和3所示。所述凹痕成螺旋形在電線的徑向方向上延伸。
根據圖2，芯線K具有基本上圓形的原始橫截面。取決于絞合元件3到 6的類型和結構，然而，它也可以是其它幾何形狀，例如橢圓形和矩形。芯 線K的層2的優(yōu)選可由軟類凝膠熱塑性彈性體(TPE-O )或硅樹脂或橡膠， 也可以由發(fā)泡或多孔形式組成。
抗拉伸和抗壓縮載體1優(yōu)選由抗拉伸芳族聚酸胺纖維，玻璃或玄武巖組 成。為了達到芯線K的壓縮強度，纖維優(yōu)選完全嵌入粘合劑中，例如在聚脂 樹脂中。這樣的抗拉伸和抗壓縮載體1具有50000N/mm2到100000 N/mm2 的彈性模量以及1000N/mm2和2000 N/mm2之間的抗張強度。
芯線K的層2由滑動層8圍繞，與絞合元件3到6相比其材料具有出色 的滑動特性。該滑動層8的適合材料是基于聚四氟乙烯(PTFE)的材料。 相應的液體形式的可用材料能噴射到層2的周圍，例如或應用浸液處理，所 述材料包含PTFE的納米粒子。產生的滑動層8因此在熱區(qū)域裝備中進行熱 的再處理，該裝備例如具有紅外線輻射體。它很好地粘到層2上并優(yōu)選具有 5|im到25|im之間的厚度。
至少25pm厚的PTFE薄片也可以無縫纏繞在層2周圍作為滑動層8。 該薄片有利地是由發(fā)泡PTFE組成，優(yōu)選是由未燒結的低密度PTFE組成。
滑動層8以這樣的方式構造并圍繞芯線K設置，其中不削弱層2的彈性 變形。另一方面，滑動層8可以隨著芯線K的層2的所有變形而沒有問題。
根據圖1,根據本發(fā)明的線也可以裝配有整體電屏蔽9,其設置在由絞 合元件3到6構成的芯線上。這樣整體屏蔽9能構造成編織或外圍絞合。為 了構成這樣的屏蔽，可使用傳統(tǒng)技術的鍍錫銅線。具有特殊的優(yōu)勢，然而， 使用具有更好彈性的線。這樣的線優(yōu)選是鍍錫或鍍鎳的鍍銅鋼線或高強度的 鉻鎳鋼線或鍍錫鋼線，圍繞它們的鍍錫銅帶單獨拉成。
適當地，圍繞整體屏蔽9的線芯建立一基本圓形的支撐區(qū)。為了該目的， 可以圍繞絞合元件3至6擠出內部護套10，圍繞該護套模制一保護層11， 該保護層是可彈性壓縮的并且優(yōu)選由與芯線K的層2相同的材料組成。保護 層11優(yōu)選環(huán)繞著薄的滑動層，當線移動時整體屏蔽9能在其上容易地滑動。 優(yōu)選如芯線K的滑動層8 —樣構成。在整體屏蔽9上應用前述的外殼7。根據圖3，能構造根據本發(fā)明的線，例如作為伺服系統(tǒng)驅動裝置的饋電
線。除了結合圖1解釋的絞合元件3至6 (線3到6)之外，這樣的線具有 作為附加絞合元件的屏蔽信號線12。信號線12由兩個信號線13組成，所述 兩個信號線連同兩個填充元件14 一起由電有效屏蔽15環(huán)繞。屏蔽15構造 成，例如，覆蓋鍍錫或鍍銀銅線的編織或紡織。在施加屏蔽15之前，材料 的薄滑動層首先適當地圍繞信號線13形成，屏蔽15可在該滑動層上容易地 滑動。有這樣的滑動層，優(yōu)選使用PTFE薄片，其無縫地圍繞信號線13形 成。尤其適合的是發(fā)泡、未燒結的低密度PTFE。信號線12也被壓入到芯線 K的層2中。根據圖3線的剩余結構對應于根據圖1描述的線的結構。
權利要求
1、一種用于可移動負載的柔性電纜，其具有至少兩條線，每一條線都是由一個導電體和圍繞其的絕緣組成，作為絞合元件其圍繞著一由絕緣材料組成的芯線絞合，所述芯線具有在縱向方向延伸的凹痕，其中在縱向方向上排列著絞合元件，并且由絕緣材料組成的普通護套圍繞而成，其特征在于在芯線(K)中，在中央設置由絕緣材料層(2)覆蓋的非金屬、抗拉伸和抗壓縮的載體(1)，由敏感材料組成的絕緣材料層(2)持久地保持彈性并完全填滿絞合元件之間的空隙，以及相對于絞合元件具有優(yōu)良滑動性能的材料制成的滑動層(8)包圍絕緣材料層(2)。
2、 根據權利要求1的電纜，其特征在于，載體(1 )由抗拉伸纖維組成， 其完全嵌入到粘合劑中，優(yōu)選在聚脂樹脂中。
3、 根據權利要求1或2的電纜，其特征在于，基于聚四氟乙烯的材料 被用于滑動層(8 )。
4、 根據權利要求3的電纜，其特征在于，通過噴射或浸漬具有至少5pm 厚的層將滑動層(8)加到絕緣材料層(2)上。
5、 根據權利要求3的電纜，其特征在于，聚四氟乙烯薄片圍繞絕緣材 料層(2 )無縫形成至少25jam的厚度。
6、 根據權利要求5的電纜，其特征在于，薄片由發(fā)泡、未燒結的低密 度聚四氟乙烯組成。
全文摘要
一種用于可移動負載的柔性電線具有至少兩條線，每一條線都是由一個導電體和圍繞其的絕緣組成，作為絞合元件其圍繞著一由絕緣材料組成的芯線絞合，該芯線具有在縱向方向延伸的凹痕，其中在縱向方向上排列著絞合元件。在芯線中，在中央設置由絕緣材料層覆蓋的非金屬、抗拉伸和抗壓縮的載體，由敏感材料組成的絕緣材料層持久地保持彈性并完全填滿絞合元件之間的空隙，以及相對于絞合元件具有優(yōu)良滑動性能的材料制成的滑動層包圍絕緣材料層。
文檔編號H01B7/04GK101667473SQ200810247080
公開日2010年3月10日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權日2008年9月4日
發(fā)明者安杰拉·布魯特勒, 托馬斯·曼, 費迪南德·格羅格爾 申請人:尼克桑斯公司