专利名称：柔性电线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于可移动负载的柔性电线，其具有至少两条线，每一 个都是由一个导电体和围绕后者的绝缘，作为围绕芯线绞合的绞合元件，由 绝缘材料组成，凹痕在纵向方向延伸，其中在纵向方向上排列着绞合元件并
且由绝缘材料组成的普通护套围绕而成(EP1041585B1 )。
背景技术：
使用这样的线，例如用于将可移动装置连接到电压或信号源。可移动装 置例如可以是起重机，加工工具和机器人。线必须能够被机械装载，在一个 长周期中具有保持一致的挠曲强度。它们还应该在一个宽的温度范围内很容
易地保持柔性，这个温度范围例如在-4(TC到8(TC之间。如果使用这种线作 为例如自动化技术中的牵引链线，它们必须还经受得住在下面的情况下没有 破坏移动，即在水平方向上速度一直增加到5米/秒，相应的持续加速一直到 50米/秒2即使到50米的相对较长的长度。"持续"意味着例如在上下文中达 到5百万个弯曲周期。
最开始提到的根据EP1041585B1的已知的线构造成柔性电力线，其具 有中心芯线，围绕该中心芯线绞合有电力线、至少一个控制线和至少一个数 据线。芯线具有由塑料制成的中央强度元件，在该元件上提供交联材料的护 套，其中提供沿着芯线整个轴向长度延伸的压痕，对于每个绞合环绕元件其 适于后者的轮廓。除了电力和控制命令，也可以传送测量数据，例如，借助 于该电力线。电力线出色的柔性是由芯线的特殊构造支持的，在适于各自绞 合环绕元件的压痕中，当电力线弯曲时这些元件可滑动。这种电力线在实践 中已经获得成功。怎么得到绞合元件相对于芯线滑动性的测量以及即使在高 速移动和加速期间具有很长长度的电力线的功能性是否能保持在文中并没 有提到。
发明内容
3本发明的目的是以以下方式设计最初描述的线，也就是即使在相对长的 长度和高速以及加速移动时可永久保持其功能性不被破坏。
根据本发明其目的可以由以下得到
-在芯线中，设置由绝缘材料层覆盖的非金属、抗拉伸和抗压缩的载体， -由敏感材料组成的绝缘材料层永久性地保持弹性并完全填满绞合元 件之间的内部空隙，以及
-相对于绞合元件由具有优良滑动性能的材料制成的滑动层包围绝缘
材料层。
这种线的基本元件是可弹性压缩芯线，涂敷以滑动，其构造成抗拉伸和 抗压缩。该芯线导致例如在牵引链中持续移动的芯线经受住持续出现的张力
和压力负荷。在牵引链中自由移动设置的电线达到50m/sec^的加速阶段这样 的弹性负荷可以超过从15N/mm4)j 20N/mm2的值。在这样的牵引链延迟阶 段，压缩器在电线上作用力，其适用值类似于规定加速值。此外，芯线提供 了反电线弯曲力的持久保证。该芯线或者绝缘材料层的可弹性压缩材料充满 绞合元件的内部空隙，该绞合元件压入到其中并位于绝缘材料的相应凹痕 中。这导致了绞合元件的稳定引导以及电线的紧凑结构。此外，由于芯线滑 动层，绞合元件能容易地沿着轴线方向在其上滑行，即使在许多次弯曲循环 之后还可高度可靠地消除对芯线的机械破坏。
本发明主题的说明性实施例如下面附图所示 图1示出了根据本发明的电线的横截面图； 图2放大示出电线的细节； 图3示出了对图1修改电线实施例的横截面图。
具体实施例方式
图l示出了一柔性电线，其具有作为中心元件的芯线K。该芯线K由在 中心设置的非金属、抗拉伸和抗压缩的载体1和围绕它的层2，层2由保持 持续弹性的弹性敏感绝缘材料组成。四根线3， 4, 5和6围绕芯线K绞合， 其中线3， 4和5例如可以是电力线以及线6可以是提供保护的电导线。在 下文中，线3到6被称为"绞合元件3到6"。其它层依然独立被解释，它们由绝缘材料制成的护套7在外侧包围着，所述绝缘材料例如是聚亚安酯。当
绞合时芯线K的层2被绞合元件3到6径向挤压。在这个过程中，在芯线K 上形成凹痕如图l和3所示。所述凹痕成螺旋形在电线的径向方向上延伸。
根据图2，芯线K具有基本上圆形的原始横截面。取决于绞合元件3到 6的类型和结构，然而，它也可以是其它几何形状，例如椭圆形和矩形。芯 线K的层2的优选可由软类凝胶热塑性弹性体(TPE-O )或硅树脂或橡胶， 也可以由发泡或多孔形式组成。
抗拉伸和抗压缩载体1优选由抗拉伸芳族聚酸胺纤维，玻璃或玄武岩组 成。为了达到芯线K的压缩强度，纤维优选完全嵌入粘合剂中，例如在聚脂 树脂中。这样的抗拉伸和抗压缩载体1具有50000N/mm2到100000 N/mm2 的弹性模量以及1000N/mm2和2000 N/mm2之间的抗张强度。
芯线K的层2由滑动层8围绕，与绞合元件3到6相比其材料具有出色 的滑动特性。该滑动层8的适合材料是基于聚四氟乙烯(PTFE)的材料。 相应的液体形式的可用材料能喷射到层2的周围，例如或应用浸液处理，所 述材料包含PTFE的纳米粒子。产生的滑动层8因此在热区域装备中进行热 的再处理，该装备例如具有红外线辐射体。它很好地粘到层2上并优选具有 5|im到25|im之间的厚度。
至少25pm厚的PTFE薄片也可以无缝缠绕在层2周围作为滑动层8。 该薄片有利地是由发泡PTFE组成，优选是由未烧结的低密度PTFE组成。
滑动层8以这样的方式构造并围绕芯线K设置，其中不削弱层2的弹性 变形。另一方面，滑动层8可以随着芯线K的层2的所有变形而没有问题。
根据图1,根据本发明的线也可以装配有整体电屏蔽9,其设置在由绞 合元件3到6构成的芯线上。这样整体屏蔽9能构造成编织或外围绞合。为 了构成这样的屏蔽，可使用传统技术的镀锡铜线。具有特殊的优势，然而， 使用具有更好弹性的线。这样的线优选是镀锡或镀镍的镀铜钢线或高强度的 铬镍钢线或镀锡钢线，围绕它们的镀锡铜带单独拉成。
适当地，围绕整体屏蔽9的线芯建立一基本圆形的支撑区。为了该目的， 可以围绕绞合元件3至6挤出内部护套10，围绕该护套模制一保护层11， 该保护层是可弹性压缩的并且优选由与芯线K的层2相同的材料组成。保护 层11优选环绕着薄的滑动层，当线移动时整体屏蔽9能在其上容易地滑动。 优选如芯线K的滑动层8 —样构成。在整体屏蔽9上应用前述的外壳7。根据图3，能构造根据本发明的线，例如作为伺服系统驱动装置的馈电
线。除了结合图1解释的绞合元件3至6 (线3到6)之外，这样的线具有 作为附加绞合元件的屏蔽信号线12。信号线12由两个信号线13组成，所述 两个信号线连同两个填充元件14 一起由电有效屏蔽15环绕。屏蔽15构造 成，例如，覆盖镀锡或镀银铜线的编织或纺织。在施加屏蔽15之前，材料 的薄滑动层首先适当地围绕信号线13形成，屏蔽15可在该滑动层上容易地 滑动。有这样的滑动层，优选使用PTFE薄片，其无缝地围绕信号线13形 成。尤其适合的是发泡、未烧结的低密度PTFE。信号线12也被压入到芯线 K的层2中。根据图3线的剩余结构对应于根据图1描述的线的结构。
权利要求
1、一种用于可移动负载的柔性电缆，其具有至少两条线，每一条线都是由一个导电体和围绕其的绝缘组成，作为绞合元件其围绕着一由绝缘材料组成的芯线绞合，所述芯线具有在纵向方向延伸的凹痕，其中在纵向方向上排列着绞合元件，并且由绝缘材料组成的普通护套围绕而成，其特征在于在芯线(K)中，在中央设置由绝缘材料层(2)覆盖的非金属、抗拉伸和抗压缩的载体(1)，由敏感材料组成的绝缘材料层(2)持久地保持弹性并完全填满绞合元件之间的空隙，以及相对于绞合元件具有优良滑动性能的材料制成的滑动层(8)包围绝缘材料层(2)。
2、 根据权利要求1的电缆，其特征在于，载体(1 )由抗拉伸纤维组成， 其完全嵌入到粘合剂中，优选在聚脂树脂中。
3、 根据权利要求1或2的电缆，其特征在于，基于聚四氟乙烯的材料 被用于滑动层(8 )。
4、 根据权利要求3的电缆，其特征在于，通过喷射或浸渍具有至少5pm 厚的层将滑动层(8)加到绝缘材料层(2)上。
5、 根据权利要求3的电缆，其特征在于，聚四氟乙烯薄片围绕绝缘材 料层(2 )无缝形成至少25jam的厚度。
6、 根据权利要求5的电缆，其特征在于，薄片由发泡、未烧结的低密 度聚四氟乙烯组成。
全文摘要
一种用于可移动负载的柔性电线具有至少两条线，每一条线都是由一个导电体和围绕其的绝缘组成，作为绞合元件其围绕着一由绝缘材料组成的芯线绞合，该芯线具有在纵向方向延伸的凹痕，其中在纵向方向上排列着绞合元件。在芯线中，在中央设置由绝缘材料层覆盖的非金属、抗拉伸和抗压缩的载体，由敏感材料组成的绝缘材料层持久地保持弹性并完全填满绞合元件之间的空隙，以及相对于绞合元件具有优良滑动性能的材料制成的滑动层包围绝缘材料层。
文档编号H01B7/04GK101667473SQ200810247080
公开日2010年3月10日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者安杰拉·布鲁特勒, 托马斯·曼, 费迪南德·格罗格尔 申请人:尼克桑斯公司