專利名稱：柔性的控制電線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柔性的控制電線。
背景技術(shù)：
所述控制電線具有一由絕緣材料制成的外皮包繞的線芯，在該線芯中至少設(shè)有兩根用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘栃揪€及至少一根用于饋電的饋電芯線，其中，所述信號芯線及饋電芯線分別具有一由絕緣皮包繞的電線(DE 10162 739 A1)。
這類控制電線(以下簡稱電線)例如用于將位置可變的設(shè)備與一電源或信號源連接起來。位置可變設(shè)備例如可以是吊車、機(jī)床和機(jī)器人。該電線必須能承受機(jī)械負(fù)荷，例如應(yīng)用在動力拖帶鏈中時在長時間內(nèi)保持一不變的抗彎強(qiáng)度。它們應(yīng)該還能在一寬的、例如-40℃與+80℃的溫度范圍內(nèi)保持柔性。
在按照前言DE 101 62 739 A1所述已知電線的線芯中，一根用于饋電的饋電芯線和兩根用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘杺鬏旊娋€圍繞一中心的核心元件設(shè)置。所述數(shù)據(jù)傳輸電線分別具有兩根被絕緣的被一共同的絕緣皮包繞的芯線。此外，在該電線的線芯中設(shè)有由每兩根相互捻合在一起的、被一共同的絕緣皮包繞的芯線組成的低頻電線。這樣一種也成為“混合電線”的電線作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品具有所有用于傳輸能量、數(shù)據(jù)和控制信號所需的元件。因此不需要分散的電線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，對前言所述類型的電線進(jìn)行改進(jìn)，使得該電線在構(gòu)造簡單的情況下確保有良好的電傳輸特性以及持久有效的電屏蔽，同時可簡單地使信號線與饋電線隔離開來。
上述技術(shù)問題按照本發(fā)明由此來解決-所述兩根相互捻合在一起的信號芯線的絕緣皮由發(fā)泡的絕緣材料制成，-圍繞所述信號芯線無間隙地環(huán)繞成形有一層作為屏蔽層的、導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)，-在所述屏蔽層之外在所述兩根信號芯線之間的兩個位置相對的楔角區(qū)域內(nèi)各設(shè)置一饋電芯線，-在至少其中一根饋電芯線旁固定至少一根由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的附帶絞合線，-在由信號芯線、饋電芯線及附帶絞合線組成的整體上設(shè)置一共同的由導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)制成的外屏蔽層，以及-該外屏蔽層被一層由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的屏蔽層包繞，在該屏蔽層上設(shè)有一外皮。
該電線可以按常見技術(shù)采用基本已知的簡單構(gòu)造的機(jī)器和所屬裝置制造。該電線具有突出的電傳輸特性，尤其是對于利用帶有發(fā)泡絕緣皮的信號芯線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸來說是這樣。因?yàn)樵谒鰞筛盘栃揪€的兩個位置相對的楔角區(qū)域內(nèi)設(shè)置所述饋電芯線，所以該兩個不同的傳輸線回路垂直地相疊置。由此它們從該電線的構(gòu)造中就極佳地彼此脫離開。對于所述信號芯線以及所述饋電芯線而言均通過采用噴涂金屬的塑料網(wǎng)而獲得極佳的屏蔽。其中，所述兩根饋電芯線尤其單獨(dú)地被極佳地屏蔽。所述導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)例如優(yōu)選地由聚酯制成。為了生成一幾乎封閉的金屬層，在所述塑料網(wǎng)材上氣相淀積一種優(yōu)選為鋁、銅的金屬。此時，該金屬不僅沉積在所述塑料網(wǎng)材的表面上，而且也滲入到該網(wǎng)材中并且包裹其內(nèi)部的已知未整齊地固定在一起的纖維。即該塑料網(wǎng)材被“可滲透”地涂敷。由此形成一多細(xì)孔的、但幾乎是完全封閉的金屬層，該金屬層以85％以上的導(dǎo)電金屬材料形成一覆蓋所述被包圍的信號芯線的覆蓋層。對所述具有一足夠?qū)щ姍M截面的電線的有效電屏蔽通過所述至少一根優(yōu)選由鍍錫銅線制成的附帶絞合線(Beilauflitze)來完善，該附帶絞合線既貼靠在所述信號芯線的屏蔽層上，也貼靠在所述外屏蔽層上。在所述外屏蔽層上設(shè)置的、優(yōu)選由銅線制成的屏蔽層確保該電線具有極佳的EMV特性。該屏蔽層也可以設(shè)計(jì)為網(wǎng)狀或編繩(Umseilung)。


下面借助附圖所示本發(fā)明電線的一實(shí)施方式對本發(fā)明予以詳細(xì)說明。
附圖表示一按照本發(fā)明的電線的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
在附圖中以橫截面圖示出的電線具有兩根信號芯線1和2，其中，每根信號芯線優(yōu)選具有由一絕緣皮4包繞的銅制導(dǎo)線3。該導(dǎo)線3可以是一實(shí)心的導(dǎo)線或一絞合導(dǎo)線。該導(dǎo)線可以具有一錫制、銀制或鎳制的外層。該導(dǎo)線3也可以由一種不含鎘的銅合金制成。所述絕緣皮4由一種諸如聚乙烯或聚丙烯的發(fā)泡絕緣材料制成。也可以采用一種適合于高溫的絕緣材料，例如氟化乙丙烯(FEP)或聚氟烯烴(PFA)。該絕緣皮4可以以公知的“表皮(skin)”技術(shù)設(shè)有一層光滑的外皮層。兩根信號芯線1和2相互絞合在一起。在該信號芯線1和2上敷設(shè)一共同的屏蔽層5，該屏蔽層由一種導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)構(gòu)成。該塑料網(wǎng)例如是在信號芯線1和2相互絞合在一起時圍繞它們無間隙纏繞的帶子。
這樣的塑料網(wǎng)在優(yōu)選的實(shí)施方式中由聚酯制成。也可以由其他適合的塑料制成。其厚度優(yōu)選界于50μm至10μm之間。為了其噴涂金屬，采用一種導(dǎo)電性能良好的金屬，尤其是鋁、銅、銀、鎳或不含鎘的銅合金。也可以采用兩種或兩種以上的不同金屬。將所述用于噴涂金屬的金屬轉(zhuǎn)變成熔化狀態(tài)并且由氣相狀態(tài)在所述塑料網(wǎng)材上沉積。此時，金屬也滲入到該網(wǎng)材中并且包裹位于那里的未整齊地固定在一起的纖維。總體來說，在該塑料網(wǎng)上及在其中形成一多細(xì)孔的、但幾乎是封閉的金屬層，該金屬層形成一85％以上覆蓋所述被包圍的信號芯線1和2的覆蓋層。
在位于所述兩根信號芯線1和2之間的兩個相對的楔角區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置一饋電芯線6或7。饋電芯線6和7具有一根又是由銅制成的包繞一層絕緣皮9的電導(dǎo)線8。對于該導(dǎo)線8，原則上可以采用與信號芯線1和2的導(dǎo)線3一樣的材料，這在上文已詳細(xì)闡述了。適用于絕緣皮9的絕緣材料例如是熱塑性塑料、熱塑性彈性體、附設(shè)連接成網(wǎng)狀的聚烯烴或者如FEP、PFA或聚四氟乙烯那樣的耐高溫材料。因?yàn)榭梢韵胂笏銎帘螌?的材料作為網(wǎng)材是輕微的，因此通過所述饋電芯線6或7被壓入到所述各楔角區(qū)域內(nèi)一些。由此該屏蔽層5達(dá)到一大約開放的“8”字的外形。
所述信號芯線1和2和饋電芯線6和7共同構(gòu)成所述電線的線芯，信號芯線1和2的直徑和饋電芯線6和7的直徑這樣彼此協(xié)調(diào)，使得對于該線芯而言構(gòu)成一大約圓形的橫截面。圍繞該電線的線芯成形有一外屏蔽層10，該屏蔽層同樣由一種導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)構(gòu)成。該塑料網(wǎng)同樣可以如所述屏蔽層5的塑料網(wǎng)那樣構(gòu)造。
在所述饋電芯線6和7附近所空余的空間內(nèi)固定至少一個優(yōu)選由鍍錫銅線制成的附帶絞合線11。但是該附帶絞合線11的金屬絲線也可以由與上述用于所述信號芯線1和2的導(dǎo)線3相同的材料制成。該附帶絞合線11既貼靠在所述屏蔽層5上，也貼靠在所述外屏蔽層10上。對應(yīng)于在附圖中所示的，優(yōu)選采用兩根例如位于所述饋電芯線6兩側(cè)的附帶絞合線11。當(dāng)所述兩根附帶絞合線11的導(dǎo)電橫截面足夠滿足于該電線的有效電屏蔽時，可以在其他空留的空間內(nèi)例如在所述饋電芯線7兩側(cè)安置絕緣材料的桿狀填充元件12。但是附帶絞合線11和填充元件12是任意分別布設(shè)的。因此，也可以在所述兩根饋電芯線6和7附近各定位一根附帶絞合線11和一個填充元件12。
在所述外屏蔽層10上作為該電線屏蔽的其他元件設(shè)置一優(yōu)選設(shè)計(jì)為由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線編織而成的網(wǎng)狀的屏蔽層13。該屏蔽層13也可以設(shè)計(jì)為編繩。其金屬絲線又可以由與信號芯線1和2的導(dǎo)線3相同的材料制成。該屏蔽層13由一絕緣材料制成的外皮14包繞。該外皮14可以借助一擠壓機(jī)附設(shè)。該外皮可以例如由聚氯乙烯、不含鹵化物的防火聚烯烴、如聚醚氨酯那樣的熱塑性彈性體或由烯烴類的熱塑性彈性體制成。
權(quán)利要求
1.一種柔性的控制電線，其具有由一絕緣材料制成的外皮包繞的一線芯，在該線芯中至少設(shè)有兩根用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、被一共同的屏蔽層包繞的信號芯線及至少一根用于饋電的饋電芯線，其中，所述信號芯線及饋電芯線分別具有一由絕緣皮包繞的電導(dǎo)線，其特征在于，-所述兩根相互捻合在一起的信號芯線(1，2)的絕緣皮(4)由發(fā)泡的絕緣材料制成，-圍繞所述信號芯線(1，2)無間隙地環(huán)繞成形有一作為屏蔽層(5)的、導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)，-在所述屏蔽層(5)之外在所述兩根信號芯線(1，2)之間的兩個位置相對的楔角區(qū)域內(nèi)各設(shè)置一饋電芯線(6，7)，-在至少其中一根饋電芯線(6，7)旁固定至少一根由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的附帶絞合線(11)，-在由信號芯線、饋電芯線及附帶絞合線組成的整體單元之外設(shè)置一共同的由一導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)制成的外屏蔽層(10)，以及-該外屏蔽層(10)被一層由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的屏蔽層(13)包繞，在該屏蔽層(13)上設(shè)有一外皮(14)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電線，其特征在于所述信號芯線(1，2)和饋電芯線(6，7)的導(dǎo)線(3，9)以及所述附帶絞合線(11)和屏蔽層(13)的金屬絲線由銅或鍍錫、鍍銀、或鍍鎳的銅制成或由不含鎘的銅合金制成。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的電線，其特征在于所述塑料網(wǎng)的噴涂金屬由銅、鋁、銀、鎳或不含鎘的銅合金形成。
4.按照權(quán)利要求3所述的電線，其特征在于所述塑料網(wǎng)的噴涂金屬由至少兩種不同的金屬形成。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電線，其特征在于所述附帶絞合線(11)既貼靠在所述屏蔽層(5)上，也貼靠在所述外屏蔽層(10)上。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電線，其特征在于所述信號芯線(1，2)的絕緣皮(4)具有一光滑的外皮層。
7.按照權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電線，其特征在于所述信號芯線(1，2)的直徑和饋電芯線(6，7)的直徑這樣彼此協(xié)調(diào)，使得在該電線的橫截面中得到一大約圓形的線芯。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電線，其特征在于在靠近所述饋電芯線(6，7)的未安置附帶絞合線(11)的空間內(nèi)安置由絕緣材料制成的桿狀填充元件(12)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔軟的控制電線，其具有一由絕緣材料制成的外皮(14)包繞的線芯，在該線芯中至少設(shè)有兩根用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、被一共同的屏蔽?5)包繞的信號芯線(1，2)及至少一根用于饋電的饋電芯線(6，7)。所述兩根相互捻合在一起的信號芯線(1，2)的絕緣皮(4)由發(fā)泡的絕緣材料制成。圍繞所述信號芯線(1，2)無間隙地環(huán)繞成形有一層作為屏蔽層(5)的、導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)。在所述屏蔽層(5)之外在所述兩根信號芯線(1，2)之間的兩個位置相對的楔角區(qū)域內(nèi)各設(shè)置一饋電芯線(6，7)。在至少其中一根饋電芯線(6，7)旁固定至少一根由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的附帶絞合線(11)。在由信號芯線、饋電芯線及附帶絞合線組成的整體單元的外側(cè)設(shè)置一共同的由導(dǎo)電的噴涂金屬的塑料網(wǎng)制成的外屏蔽層(10)，以及該外屏蔽層(10)被一層由導(dǎo)電性能良好的金屬絲線制成的屏蔽層(13)包繞，在該屏蔽層(13)上設(shè)有一外皮(14)。
文檔編號H01B7/04GK1691212SQ20051006289
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月19日
發(fā)明者費(fèi)迪南德·格羅格爾, 托馬斯·曼 申請人:尼克桑斯公司