DE1640657A1 - Verfahren und Einrichtung zum Herstellen eines aus gewellten Draehten bestehenden konzentrischen Nulleiters fuer Kabel und Leitungen - Google Patents

Description

Kabel- und Metallwerke OHP 6 . Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 12.1.1967

Verfahren und Einrichtung 1 6 A U 6 5

zum Herstellen eines aus gewellten Drähten bestehenden konzentrischen Nulleiters für Kabel und Leitungen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen eines aus gewellten Drähten bestehenden, konzentrisch auf einer Kabel- oder Leitungsseele angeordneten Nulleiters_β

Bei elektrischen Kabeln und Leitungen besteht der die gesamten Adern -umhüllende Mantel meist aus mit langem Schlag um die Kabelseele verseilten Drähten, über denen sich dann noch eine Kunststoffschicht o.a. befinden kann. Diese mit langem Schlag aufgebrachten Drähte dienen als Schutz- oder Nulleiter und/ oder als Abschirmung gegen elektromagnetische Felder.

Bei der Montage solcher Kabel und Leitungen - insbesondere beim Setzen von Abzweigungen - tritt nun die Schwierigkeit auf, daß der konzentrische Nulleiter aufgeschnitten werden muß, damit man an die darunterliegenden Adern heran kann. Nach fertigstellung der Abzweigung muß dann der aufgetrennte Nulleiter wieder verbunden werden. Diese Schwierigkeiten können dadurch vermieden werden, daß der konzentrische Nulleiter aus in einer Ebene gewellten Drähten, deren Wellenebene tangential auf der Kabelseele aufliegt, besteht. Diese gewellten Drähte werden beim Setzen einer Abzweigung an der Abzweigstelle ohne Querachnittsverminderung so weit auseinandergezogen, daß man bequem an die Adern des Kabele oder der Leitung heran und diese mit dtn Adern dee Anschlußkabele verbinden kann. Die gewellten Drähte werden also beim Setzen der Abzweigung nicht mehr geschnitten. Die Wellenform der gewellten Drähte wird dabei in bekannter Weise so gewählt, daß sich der gewellte Qaht der Rundung der Kabeloberflacht ohne Schwierigkeiten anpassen kann·

Bti den bekannten Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung differ konzentrischen Nulltittr wird tin Teil dtr Drähte duroh swtl g·zahntt, mittlnmnder in Singriff stehenden Hollen, tin

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weiterer Teil durch ein weiteres Rollenpaar usw. gewellt. Die einzelnen Rollenpaare sind quertangential zur Durchlaufachse gleichmäßig um die Kabelseele verteilt und werden von einem Motor, angetrieben· Nach dem Wellen durchlaufen dann die Drähte Führungsglieder, die gewährleisten, daß ein Drehen der Wellenebenen der Drähte in zur Seele längstangentiale Ebenen erfolgt. Dieses Verfahren und die dazugehörige Einrichtung hat den Nachteil, daß einmal, bedingt durch die Breite der gezahnten Rollen, die einzelnen gewellten Drähte zwischen Rollenausgang und Kabeloberfläche verschieden große Entfernungen zurückzulegen haben, wodurch die Drähte auf der Seele eine Phasenverschiebung zuein-' ander besitzen, so daß nur eine relativ schwache Oberflächenbedeckung der Seele erhalten werden kann - was in vielen Fällen aus elektrischen Gründen unerwünscht ist -, andernfalls die gewellten Drähte teilweise aufeinander zu liegen kommen; zum anderen kann es geschehen, daß beim Durchlaufen des gewellten Drahtes durch die Führungsglieder sich einzelne Wellen des Drahtes in den Führungsgliedern verfangen und sich so der gewellte Draht in unerwünschter Weise deformieren oder sogar reißen kann. Schließlich müssen die einzelnen Rollenpaare synchron angetrieben werden, damit die einzelnen, von verschiedenen Rollenpaaren gewellten Drähte untereinander keine Phasenverschiebung besitzen. Dies führt zu einem recht teuren und komplizierten Aufbau.

Diese Nachteile zu überwinden, ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung. Die Lösung besteht nun erfindungsgemäß darin, daß zuerst die einzelnen Drähte mittels Führungen gleichmäßig auf einem zur Seele, konzentrischen Kreis verteilt werden, danach die Drähte in einer senkrecht zur Durchlaufachse angeordneten Ebene in zeitlicher Reihenfolge nacheinander in Abhängigkeit von der Durohzugegesohwindigkeit gewellt werden, sodann die gewellten Drähte in längstangentialen Ebenen nebeneinander auf die Seele aufgebracht werden und schließlich durch eine Bandierung und/ oder einen Mantel festgehalten werden·.

Duroh einen Verfahrenaablauf wird also einmal vermieden, daß di· gewellten Drähte sich in irgendwelchen, der Welleneinriohtung naohgegliederten Führungselementen verfangen können, sun andere wird duroh die Verteilung der Drähte Tor dem Wellen auf einem zur Seele konzentrischen Kreis erreicht, daß die Entfernung von

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der Welleneinrichtung zur Seelenoberfläche für jeden Draht gleich groß ist, wodurch eine unerwünschte Phasenverschiebung der Drähte zueinander ausgeschalter und eine gute Oberflächenbedeekung der Seele erzielt werden kann. Die durch das zeitlieh nacheinanderfolgende Wellen in einer Ebene erhaltene Phasenverschiebung der einzelnen gewellten Drähte zueinander wirkt sich auf den Aufbau des Nulleiters in keiner Weise störend aus, da diese Phasenverschiebung konstant und zwischen allen Drähten gleich groß ist.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Einrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei dieser Einrichtung sind in bekannter Weise ein feststehendes Drahtablaufgestell, eine Drahtwelleinrichtung und eine die gewellten Drähte auf der Seele festlegende Bandiereinrichtung und/oder eine Schneckenpresse — je nachdem, ob die gewellten Drähte gleich durch einen Kunststoffmantel auf der Seele festgelegt werden oder erst durch eine Bandierung - in der genannten Reihenfolge in Richtung des Durchlaufes nacheinander angeordnet. Die erfindungsgemäße Einrichtung unterscheidet sich von den bisherigen im wesentlichen dadurch, daß die Welleneinrichtung aus einem konzentrisch zur Durchlaufachse angeordneten Hohlnippel besteht, der an seinem ausgangsseitigen Ende eine von dem Hohlnippelzylinder über einen Übergangskegel in einem Zylinder kleineren Durchmessers gehende Eindrehung besitzt und in diesen Übergangskegel mündende, auf einem konzentrischen Kreis liegende, achsparallele Führungskanäle aufweist und ein um den Hohlnippel in Abhängigkeit *on der Durchlaufgeschwindigkeit der Seele umlaufendes, die Drähte in die Eindrehung drückende Rad, angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung seien anhand eines Ausführungebeispiels in zum Teil sohematiecher Darstellung an zwei Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. It einen Längsschnitt und

Fig. 2ι eine Draufsicht auf"eine Wellenrichtung.

In den figuren 1 und 2 ist der Hohlnippel mit 1 beeeichnet. Dieser belltet an seinem ausgabeseitigen Ende - der Pfeil zeigt die Durchlaufrichtung an - eine Eindrehung 2, in die Führungekanäle 3 Bünden, die auf einem zur Längsachse konzentrischen Kreie und aeheparallel angeordnet sind. Der Durchmesser der Innenboh-

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rung 4 des Hohlnippels 1 ist dabei so gewählt, daß der Hohlnippel 1 für eine größere Zahl von Kabel- oder Leitungsseilendurchmessern "benutzt werden kann; in gleicher Weise können auch die Führungskanäle für mehrere Drahtstärken ausgelegt sein, so daß also bei einem Wechsel der Drahtstärke und/oder des Seelendurchmessers der Hohlnippel 1 in vielen Fällen nicht ausgetauscht zu werden braucht.

Die Eindrehung 2 besteht aus einem Übergangskegel 5 mit einem dem Hohlnippelaußendurchmesser entsprechenden Basisdurchmesser, der in einen Zylinder 6 kleineren Durchmessers übergeht. Die Größe des Basiswinkels des Übergangskegels 5 und des Durchmessers des Zylinders 6 läuft von der gewünschten Amplitude und Penode der Wellung ab„ Der Zusammenhang drückt sich in einfachen geometrischen Beziehungen aus. Die Länge des Zylinders 6 sollte nicht zu groß gewählt werden, da sonst Schwierigkeiten beim Abziehen des gewellten Drahtes auftreten können. Es empfiehlt sich, die Länge des Zylinders 6 ungefähr gleich der Mantellinienlänge des Übergangskegels 5 von der Mündung der Führungskanäle 3 bis zum Zylinderansatz zu wählen. Auf diese Weise kann nämlich durch geeignete Einstellung des umlaufenden Rades 7 eine Wellung des Drahtes mit einer bestimmten Amplitude und Penode erzielt werden. Dabei ist es jedoch erforderlich, bei einer Änderung der Amplitude oder Periode den gesamten Hohlnippel 1 gegen einen anderen auszutauschen.

Um dieses zeitraubende Austauschen der einzelnen Hohlnippel bei Änderung der Amplitude oder Penode zu vermeiden, ist gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, jeweils für eine bestimmte Amplitude und Penode der Wellung ein Ring 8 bestimmten Außendurchmessers auf dem Zylinder 6 an einer bestimmten axialen Stelle angeordnet und der Abstand dee Rades 7 vom Hohlnippel 1 veränderbar. Der Ring 8 dient, wie vorher das freie Ende dee Zylinders 6, als Widerlager für den gewellten Draht. Die Werte Außendurchmesser des Ringes 8 und axiale Lage desselben auf dem Zylinder 6 - sind durch einfache Beziehungen mit der Amplitudenhöhe und der Penode der Wellung »erknüpft.

Der Antrieb das umlaufenden Radee 7 kann über ein stufenlosveränderbares Getriebe durch den Antrieb des Abzugs erfolgen. Auf diese Weise ist einmal gewährleistet, daß das umlaufende

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Rad 7 immer in der erforderlichen Abhängigkeit von der Durchzugsgeschwindigkeit der Seele - und damit auch der Drähte steht, und zum anderen durch das Getriefte die für die einzelnen Wellentypen erforderlichen Umlaufgeschwindigkeiten eingestellt werden können. Das Rad 7 besitzt am zweckmäßigsten ein spitzwinkliges Umfangsprofil 11, wobei der spitze Winkel des Profils ungeführ doppelt so groß ist wie/der Basiswinkel des Übergangskegels 5. Ein derartiges Profil ergibt besonders gute Wellenform.

Das Rad 7 kann in einem Zahnkranz 9 befestigt werden, der mittels dreier Zahnräder 1o, die mit dem Zahnkranz in Eingriff stehen und etwa um 12o° versetzt auf dem Umfang des Zahnkranzes angeordnet sind, konzentrisch zum Hohlnippel 1 gelagert ist. Mindestens eines der drei Zahnräder 1o wird dabei angetrieben. In gleicher Weise sind auch andere lagerungs- und Antriebsmöglichkeiten gegeben. Der Zahnkranz 9 sollte in axialer Richtung verschiebbar gelagert sein, damit die Möglichkeit gegeben ist, den Abstand zwischen der Profilseite des Rades 7 und der Manteloberfläche des Übergangskegels 5 so einstellen zu können, daß er etwas größer ist als die Drahtdicke. Auf dieee Weise erhält man eine genau definierte Wellung. Die Einstellung des radialen Abstandes des Rades 7 vom Hohlnippel 1 zur Veränderung der Amplitude und der Penode der Wellung kann durch Schwenken des Rades 7 in einer senkrecht auf der Durchlaufachse stehenden Ebene vorgenommen werden, indem die Halterung des Rades drehbar ausgeführt ist.

Das Wellen der einzelnen Drähte geschieht nun auf folgende Weise: der noch ungewellte Draht 12 wird mit einer Geschwindigkeit, die etwa der Durchlaufgeschwindigkeit der Seele entspricht, durch den Kanal 3 gezogen und durch das umlaufende Rad 7 am Ende des Kanals 3 und an dem spitzwinkligen Umfangeprofil 11 des Rades 7 abgeknickt, so daß der Draht 12 innerhalb einer kurzen Verformungszeit zwei Knicke erhält. Nach der Verformung wird der Draht 12 weiter abgezogen» bis eine Drahtlänge c erreicht ist, die ungefähr der Strecke a + b entspricht. In diesem Moment knickt das Rad 7 wieder in den zwei Punkten Führungskanalende und Radspitze - das gerade Stüok ο dee Drahtes 12 ein, so daß bei penodischer Wiederholung des Vorgange

ein gewellter Draht entsteht. _._ _

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Claims (5)

Kabel- und Metallwerke I O 4 U O O / Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 12.1.1967 Pa t e nt ans prüche

1. Verfahren zum Herstellen eines aus gewellten Drähten bestehenden, konzentrisch auf einer Kabel- oder Leitungsseele angeordneten Nulleiters, d.g., daß zuerst die einzelnen Drähte mittels Führungen gleichmäßig auf einem zur Seele konzentrischen Kreis verteilt werden, danach die Drähte in einer senkrecht zur Durehlaufachse angeordneten Ebene in zeitlicher Reihenfolge nacheinander in Abhängigkeit von der Durchzugsgeschwindigkeit gewellt werden, sodann die gewellten Drähte in längstangentialen Ebenen nebeneinander auf die Seele aufgebracht werden und schließlich durch eine Bandierung und / oder einen Mantel festgehalten werden.

2. Einrichtung zur Ausübung des Yerfahrens gemäß Anspruch 1 mit einem feststehenden Drahtablaufgestellt, einer Drahtwelleinrichtung und einer die gewellten Drähte auf der Kabel- oder leitungsseele festlegenden Bandiereinrichtung und/oder einer Schneckenpresse, d.g., daß die Welleneinrichtung aus einem

' konzentrisch zur Durchlaufachse angeordneten Hohlnippel (1) besteht, der an seinem ausgangsseitigen Ende eine von dem Hohlnippelzylinder über einen Übergangskegel (5) in einen Zylinder (6) kleineren Durchmessers gehende Eindrehung (2) besitzt und in diesen Übergangskegel (6) mündende, auf einem konzentrischen Kreis liegende, achsparallele Führungskanäle (3) aufweist und ein um den Hohlnippel(1) in Abhängigkeit von der Durchzugsgeschwindigkeit der Seele umlaufendes," die Drähte in die Eindrehung (2) drückendes Rad (7) angeordnet ist.

3. Einrichtung u. A. 2, d.g., daß die Länge des Zylinders (6) ungefähr gleich der Mantellinienlänge des Übergangskegels (5) von der Mündung der Kanäle (3) bis zum Zylinderansatz ist.

4. Einrichtung u. A. 2 o. 3, d.g., daß jeweils für eine bestimmte Amplitude und Penode der Wellung ein. Ring (8) bestimmten Außendurchmessers ,auf dem Zylinder (6) an «iner bestimmten axialen Stelle angeordnet ist und der Abstand des Rades (7)

■ vom Hohlnippel, veränderbar ist.

IAD ORlQlNAL

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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 4, d.g., daß das Rad (7) ein spitzwinkliges Umfangsprofil (11) besitzt, wo? "bei der spitze Winkel des Profils ungefähr doppelt so groß ist, wie der Basiswinkel des Übergangskegels.(5)·

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