AT107497B

AT107497B - Hohlleiter aus profilierten Drähten oder Bändern und Verfahren zur Herstellung derselben.

Info

Publication number: AT107497B
Authority: AT
Original assignee: Metallbank & Metallurg Ges Ag
Priority date: 1925-02-03
Filing date: 1926-01-20
Publication date: 1927-10-10

Description

Hohlleiter aus profilierten Drähten oder Bändern und Verfahren zur Herstellung derselben.

Es ist bekannt, Hohlleiter aus profilierten Bändern herzustellen. Diese Leiter benötigen entweder eine innere Abstützung zur Aufrechterhaltung des Querschnitts, oder sie sind aus einer grösseren Anzahl Lagen von Bändern hergestellt.

Die Erfindung betrifft einen Hohlleiter, der auch bei Herstellung aus einer einzigen Lage von Bändern genügenden Widerstand gegen das Aufdrehen sowie gegen die Einwirkung radialer Kräfte bietet.

Dadurch wird es möglich, den Querschnitt vollständig als Leitquerschnitt auszunutzen.

Diese gute Wilkung wird dadurch erreicht, dass die Bänder an ihren Berührungskanten mit Nut und Feder versehen sind. Die Herstellung dieser Leiter erfolgt derart, dass in der Verseilmaschine die Federn in die etwas gespreizten Schenkel der Nuten eingeführt und dass darauf die Schenkel zusammengedrückt werden. Das Zusammendrücken darf aber nur in der Weise erfolgen, dass die einzelnen Bänder in der Längsrichtung noch gegeneinander verschiebbar bleiben, damit die notwendige Biegsamkeit des Leiters gewährleistet wird.

In den Fig. 1-8 ist der Leiter gemäss der Erfindung beispielsweise dargestellt. Fig. 1-4 zeigen verschiedene Querschnittsformen der Bänder. In Fig. 5 und 6 ist der fertige Hohlleiter im Querschnitt, in Fig. 7 und 8 in Längsansicht dargestellt. Es lassen sich natürlich mehrere Querschnittsformen für die Bänder verwenden. Die einfachste ist die in Fig. 2 dargestellte rechteckige Form. Fig. 1 zeigt den Querschnitt von Nut und Feder in schwalbenschwanzförmiger Ausbildung. In Fig. 3 und 4 sind Querschnittsformen dargestellt, die sich als besonders brauchbar für solche Leiter erwiesen haben, die nicht verdrallt werden. Hier zeigen Nut sowohl wie Feder einen oder mehrere Vorsprünge und Einschnitte, die nach der Verbindung ineinandergreifen, so dass ein derartiger Hohlleiter der Einwirkung radialer Kräfte besonders hohen Widerstand entgegenstellt.

Natürlich können aus derartigen Bändern hergestellte Hohlleiter auch in verdrallter Form verwendet werden.

Will man einen Leiter von hoher Zugfestigkeit herstellen, so können in die Nuten Drähte aus Material höherer Festigkeit eingelegt werden. Als Querschnittsform dieser Drähte ist die Kreisform besonders geeignet, da in diesem Fall den Drähten bei der Verseilung noch ein besonderer Drall erteilt werden kann.

Die Profile der den Hohlleiter gemäss der Erfindung zusammensetzenden Drähte oder Bänder können nun sehr mannigfaltig gestaltet werden. Zunächst können die Nuten und Federn nicht in tangentialer, sondern in radialer Richtung ausgebildet werden. Hiebei können zwei oder mehrere Lagen von profilierten Drähten oder Bändern Verwendung finden, derart, dass die einzelnen Lagen des Leiters mit einer Art Verzahnung in radialer Richtung ineinandergreifen. Aber auch bei Verwendung nur einer Lage
EMI1.1
Band-oder Drahtprofile so gewählt werden, dass sie sich im Profil des fertigen Leiters teilweise überdecken oder überlappen. Natürlich lassen sich auch Bandprofile verwenden, bei denen das einzelne Profil Nuten und Federn in tangentialer und gleichzeitig in radialer Richtung aufweist.

Ferner lässt sich durch geeignete Wahl der Bandprofile die Beweglichkeit der einzelnen Bänder gegeneinander im fertigen Hohlleiter wesentlich erleichtern, so dass eine grössere Biegsamkeit des fertigen Hohlleiters sich ergibt. Diese grössere Biegsamkeit kann gemäss der Erfindung dadurch erreicht werden, dass die einzelnen Bandprofile aus Kreisbogen zusammengesetzt sind.

Die Ausgestaltung der Bandprofile mit Nut und Feder lässt sich auch durch Anordnung von Überlappungen vervollständigen oder ersetzen.

Sollen die Hohlleiter gemäss der Erfindung aus Material geringerer Festigkeit (wie Aluminium) mit möglichst grossem Durchmesser bei kleinem Leitungsquerschnitt hergestellt werden, so können hiebei die Schwierigkeiten auftreten, die zur Konstruktion des Stahlaluminiumseils geführt haben. An dem Hohlleiter gemäss der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch beseitigt, dass er an ein Tragseil gehängt wird, das zweckmässig im Innern des Hohlleiters liegt. Ausser dem Tragseil kann bei der Ausbildung des Hohlleiters gemäss der Erfindung natürlich auch der Mantel abgespannt werden, so dass er einen Teil der Zugkräfte aufnimmt. Um das Tragseil können in bestimmten Abständen noch Porzellanringe oder ähnliche Körper angebracht werden, auf denen dann der Mantel ruht.

Natürlich können bei dieser Ausführungsform des Hohlleiters gemäss der Erfindung auch andere Materialien als Stahl und Aluminium gewählt werden. Das Hohlseil kann in bekannter Weise auch noch mit Öffnungen versehen werden, die zur Ableitung von Flüssigkeiten dienen, die sich gegebenenfalls im Seilinnern ansammeln können.

Bei grossen Zugspannungen kann bei verdrallten Hohlleitern die Möglichkeit der Wirkung von Torsionskräften auftreten. Um diese auszuschalten, werden bei dem Hohlleiter gemäss der Erfindung zwei Lagen von profilierten Drähten oder Bändern der oben angegebenen Ausbildung im Links-und
EMI2.1
Hohlleiter kann ebenfalls ohne oder mit Tragseil zur Verlegung gelangen.

Die im vorstehenden beschriebenen Abänderungen des Hohlleiters gemäss der Erfindung sind in den Fig. 9-21 dargestellt und sollen im folgenden näher erläutert werden. Fig. 9-16 zeigen Hohlleitersegmente mit in radialer Richtung angeordneten Nuten und Federn. In Fig. 17eI sind Bandprofile dargestellt, bei denen die Nuten und Federn nach Kreisbogen und in Form von Überlappungen ausgebildet sind. Fig. 18 ist ein Querschnitt und Fig. 19 ein Längsschnitt durch den Hohlleiter gemäss der Erfindung, der an einem Tragseil angeordnet ist. Fig. 20 und 21 sind zwei gleiche Schnitte durch einen Hohlleiter gemäss der Erfindung, der aus zwei im Links-und Rechtsdrall verseilten Lagen aus profilierten Drähten oder Bändern besteht.

Bei den Hohlleitern mit radialer Anordnung von Nut und Feder nach Fig. 9, 10 und 12 ist das gleiche Band-oder Drahtprofil für beide Lagen benutzt worden, während Fig. 11 einen Leiter zeigt, dessen äussere Lage a aus einem andern Bandprofil, als die innere Lage b zusammengesetzt ist. Die Fig. 13-16 stellen Leiter gemäss der Erfindung aus nur einer Lage dar. Naturgemäss sind, was Profilierung der Drähte oder Bänder und Anzahl der Lagen betrifft, noch die verschiedensten andern Ausführungformen möglich, die alle das Merkmal der Erfindung tragen.

Dadurch, dass die Zähne der Bänder oder Drähte der einzelnen Lagen radial ineinandergreifen, wird der Hochspannungsleiter gemäss der Erfindung besonders geeignet, Tangentialspannungen (Tk,
EMI2.2
und 13-15 die Zähne der Bänder nach ihrer Basis zu verjüngt gestaltet, so können durch diese Ausbildung auch auftretende Radialspannungen (T,., Fig. 15) aufgehoben werden. Diese Ausbildung des Hochspannungsleiters gemäss der Erfindung besitzt demgemäss eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Aufdrallen und alle sonstigen Beanspruchungen, die die Konstruktion von Leitern mit grossem Durchmesser und geringem Leitungsquerschnitt schwierig gestalten.

Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform des Hohlleiters gemäss der Erfindung ist, dass die Profile der Drähte oder Bänder, aus denen er zusammengesetzt ist, ohne Schwierigkeiten so gewählt werden können, dass der Leiter eine besonders glatte Oberfläche bekommt.

Die nach Kreisbogen ausgebildeten Profile der Drähte oder Bänder können symmetrisch gestaltet sein, wie Fig. 17 c, d, t, kund l zeigen. Hievon werden die Profile fund l zusammen bei der Herstellung desselben Hohlleiters benötigt, so dass im fertigen Hohlleiter das eine Profil k, das die Federn aufweist, jeweils mit dem Profil l, das die Nuten besitzt, in der Aufeinanderfolge wechselt.

Es ist natürlich auch möglich, unsymmetrisch ausgebildete Bandprofile zu verwenden. Derartige Profile sind beispielsweise in Fig. 17e und g und i dargestellt. Hier sind die Nuten und Federn ebenfalls nach Kreisbogen ausgebildet. Durch diese besondere Formgebung wird ausser der erhöhten Biegsamkeit die Aufnahme erheblicher Zugkräfte in der Richtung des Hohlseilumfangs ermöglicht. Profile, bei denen die Nuten und Federn aureh Überlappungen ersetzt oder vervollständigt werden, sind beispielsweise in Fig. 17e, hund i dargestellt. Diese Überlappungen können sowohl abgerundet als aueh kantig gewählt werden. Auch hier sind natürlich noch eine Reihe anderer Profile als die dargestellten möglich.

Die geeignete Auswahl der Bandprofile hat ferner den Vorteil, dass hiedurch gleichzeitig die Herstellungskosten sowohl der Bänder als auch des Hohlleiters herabgesetzt werden können.

In den Fig. 18 und 19, die einen Hohlleiter gemäss der Erfindung mit Tragseil darstellen, ist m das aus einer Anzahl profilierter Lamellen zusammengesetzte Hohlseil, it das Tragseil, 0 sind Öffnungen im Hohlseil zum Ableiten von Flüssigkeiten aus dem Innern desselben.

Der Hohlleiter gemäss der Erfindung, wie er in Fig. 20 und 21 gezeigt ist, setzt sich aus einer im Rechtsdrall verseilten oberen Lage p und einer im Linksdrall verseilten unteren Lage r zusammen.

Die langgestreckten rohrförmigen Körper gemäss der Erfindung können auch für andere Zwecke benutzt werden.

Bei der Herstellung des Hohlleiters gemäss der Erfindung müssen Nut und Feder bzw. die Überlappungen der einzelnen Bänder gut ineinandergreifen. Ausserdem soll der Hohlleiter nach dem Verseilen eine möglichst glatte Oberfläche haben. Daher ist es zunächst notwendig, dass vor der Herstellung die Nuten so weit geöffnet sind, dass die Federn ohne Schwierigkeiten in die Nuten eingeführt werden können.

Beim Verseilen müssen dann die Nuten wieder zusammengebogen werden. Ferner muss auch wegen der gewünschten glatten Oberfläche des Hohlleiters den einzelnen Bändern eine entsprechende Form- änderung während des Verseilens erteilt werden. Die gewöhnlichen Verseilverfahren und-maschinen sind also zur Herstellung des Hohlleiters gemäss der Erfindung nicht ohne weiteres zu benutzen, doch können sie durch weitere Ausgestaltung hiefür verwendbar gemacht werden.

Gemäss der Erfindung wird die erforderliche Formänderung der einzelnen Bänder dadurch bewirkt, dass diese während des Verseilens gleichzeitig einer geeigneten mechanischen Bearbeitung unterworfen werden. Beispielsweise werden während des Zusammenfügens zum Seil die Bänder über einen zweckmässig in der Längsrichtung verstellbaren, geeignet profilierten Dorn durch eine entsprechende Zieh-

büchse gezogen. Da. beim Ziehen durch geeignete Formgebung der Ziehbüchse die verstellbare Druckkraft des Dornes bloss geringe Kräfte für das Ziehen der profilierten Bänder über den Dorn benötigt, kann dieser Kraftaufwand, wie bei den üblichen Verseilmaschinen, von der Zugtrommel geleistet werden, deren Antrieb entsprechend verstärkt werden muss.

Statt durch Ziehen kann die erforderliche Formgebung der einzelnen Bänder während des Verseilens auch mit Vorteil durch ein Walzverfahren bewirkt werden. An ; Stelle der Ziehbüchse tritt dann eine geeignete- Walzvorrichtung, die natürlich besunders angetrieben werden kann. Der Kraftaufwand für das Durchführen des Hohlleiters durch die Walz- und Verseilvorrichtung kann von der bei üblichen Verseilmaschmen benutzten Zugtrommel geleistet weiden.

Im folgenden soll das Herstellungsverfahreni des Hohlleiters gemäss der Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Fig. 22 stellt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens dar, bei der die erforderliche Formänderung der Bänder während des Verseilens durch Ziehen bewirkt wird.

Fig. 23 ist eine etwas abgeänderte Vorrichtung, bei der die Formänderung durch Walzen erfolgt.

Die in Fig. 22 wiedergegebene Vorrichtung besteht aus einem nachstellbaren profilierten Dorn 1, der in einer Mutter 2 geführt ist und feststehend oder rotierend ausgeführt werden kann.. Zum Einstellen des Dornes dient das Handrad 3. Die Mutter 2 ist an einer Scheibe od. dgl. 4 gelagert, die mit der eigentlichen Verseilmasehine fest verbunden werden kann. Der Dorn ragt in das als Ziehvorrichtung ausgebildete Führungsstück J, das eine genaue Führung des Profils ermöglicht und das schliesslich in den genauen Durchmesser des Profils ausläuft. Das Führungsstück ist fest gelagert in einer Scheibe od. dgl. 6, die entweder feststehend oder auch rotierend ausgeführt werden kann.

Die profilierten Bänder bewegen sich, wie bei Verseilmaschinen üblich, von Spulen 7 durch besondere Führungen S und 9 nach der eigentlichen Ziehvorrichtung.

Innerhalb des Führungsstüeks J greifen die Drähte ineinander und erfahren beim weiteren Vorrücken durch dieses und über den'profilierten Dorn einen Druck, der eine Formänderung der Profile bewirkt,, derart, dass. die'einzelnen Profile nunmehr ineinandergreifen. Dieser Druck und damit auch
EMI3.1
Längsprofil zu diesem Zweck nach einer geeigneten Kurve ausgebildet ist.. Die Zugkraft, die zum Durchziehen erforderlich ist,. wird dadurch hervorgebracht, dass der Hohlleiter um eine Ziehtrommel 10 geschlungen wird'und dann weiter zur Kabeltrommel läuft.

Durch Einstellen der Verseilmaschine kann die Verseilung mit oder ohne Drall erfolgen. Die Heistellung des Hohlleiters gemäss der Eifindung durch Ziehen ist auch ohne die Verwendung des Dornes mittels derselben Vorrichtung möglich.

Die Verseilvorrichtung gemäss Fig. 23 besteht aus einem nachstellbaren profilierten Dorn 24, der in einer Mutter 15 geführt ist und feststehend oder rotierend ausgeführt werden kann. Zum Nachstellen dient das Handrad M. Die-Mutter ist an einer Scheibe od. dgl. 12 gelagert, die mit der eigentlichen Verseilmasehine fest verbunden sein kann. Der Dorn 24 ragt in ein Führungsstück 17, das zur Führung der Profile dient. Um den Dorn herum sind die profilierten Walzen 18 angeordnet, die durch ihre Form zusammen mit dem profilierten Dorn 24 ein allmähliches Walzen auf die gewünschte Form gestatten.

Die Walzlm 18sindin einem Zahnrad 20 angeordnet, das in Kugellagern 19läuft. Den Antrieb des Rades 20 besorgt ein Ritzel 11, das auf einem Motor sitzt oder durch eine Transmission angetrieben werden kann.

Der rotierende Teil ist in einem geschlossenen Gehäuse 13 untergebracht und läuft in einem Ölbad.

Die profilierten Bänder bewegen sich, wie bei Verseilmaschinen üblicher Bauart, von Spule 21 durch besondere Führungen 22 und 23 nach der eigentlichen Walzvorrichtung. Innerhalb des Führungs- stücks 17 greifen die Profile ineinander und erfahren dann beim weiteren Vorrücken zwischen dem profilierten Dorn 24 und dem Profilwalzen 18 allmählich einen Druck, der die gewünschte Formänderung der einzelnen Bänder und das Zusammenhalten der Profile bewirkt.

Die Zugkraft, die zum Durchziehen erforderlich ist, wird dadurch hervorgebracht, dass der Hohlleiter um die Zugtrommel 14 geschlungen wird und dann weiter zur Versandtrommel läuft, Durch Einstellen der Verseilmaschine kann die Verseilung auch in diesem Falle mit oder ohne Drall erfolgen
Ausser den Hohlleitern gemäss der Erfindung können auch andere Hohlleiter, die aus profilierten Bändern zusammengesetzt sind, nach diesem Verfahren hergestellt werden.

Bei der Herstellung von flachen elektrischen Kabeln hat man schon in der Weise gearbeitet, dass eine Anzahl von Drähten über einen Dorn durch ein Zieheisen gezogen und darauf das entstandene hohle Seil mittels Walzen flach gedrückt wurde. Indessen waren diese Vorrichtungen nicht derart ausgebildet, dass damit die für die Herstellung von rohrförmigen Hochspannungsleitern gemäss der Erfindung notwendige bleibende Formänderung der Drahtprofile erreicht werden konnte. Auch konnten damit nicht Hohlseile-aus profilierten Bändern hergestellt werden.

Die langgestreckten Hohlkörper gemäss der Erfindung können auch als elektrische Leiter in isolierten Ein-oder Mehrleiterkabeln Verwendung finden.

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hohlleiter aus profilierten Drähten oder Bändern, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte oder Bänder mit Nut und Feder ineinandergreifen. <Desc/Clms Page number 4>

2. Hohlleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch besondere Querschnittsgestaltung von Nut und Feder eine Lösung der Verbindung der Bänder auch bei unverdralltem Leiter unmöglich wird.

3. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte von Nut und Feder schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.

4. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte von Nut und Feder Vorsprünge und Einschnitte aufweisen, die beim fertigen Hohlleiter ineinandergreifen.

5. Hohlleiter nach den Ansplüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einlegen von Drähten aus geeignetem Material in die Nuten die Zugfestigkeit des Hohlleiters erhöht wird.

6. Hohlleiter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Einlage ein Runddraht benutzt wird.

7. Hohlleiter nach-den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten und Federn der Profile der Drähte oder Bänder in radialer Richtung, z. B. nach Art einer Verzahnung ineinandergreifen.

8. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 7, bestehend aus in einer Lage angeordneten profilierten Drähten oder Bändern, die sich teilweise überdecken oder überlappen.

9. Hohlleiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere Lagen von profilierten Drähten oder Bändern mit Verzahnungen in radialer Richtung ineinandergreifen.

10. Hohlleiter nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Band-oder Drahtprofil der Zahnquerschnitt sich nach seiner Basis zu verjüngt, derart, dass im fertigen Leiter auftretende Radialspannungen ausgeglichen werden.

11. Hohlleiter aus profilierten Bändern nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Nut und Feder der Bandprofile symmetrisch oder unsymmetrisch nach Kreisbogen ausgebildet sind, so dass die den Hohlleiter bildenden einzelnen Bänder leicht gegeneinander verschieblich sind und eine gute Biegsamkeit des Hohlleiters erreicht wird.

12. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Bandprofil die Federn, das andere die Nuten enthält.

13. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlleiter aus zwei Lagen profilierter Drähte oder Bänder besteht, die im Links- und Rechstdrall verseilt sind.

14. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 13, gekennzeichnet durch einen Hohlleiter mit (innerem) Tragseil.

15. Verfahren zur Herstellung des Hohlleiters gemäss den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder während des Verseilens durch mechanische Bearbeitung, z. B. Ziehen oder Walzen, einer bleibenden Formänderung unterworfen werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ineinanderziehen oder-walzen und die gewünschte Formänderung der profilierten Bänder bis auf das vorgeschriebene Mass allmählich erfolgt.

17. Verfahren nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte, Bänder oder Litzen über einen Dorn gezogen werden.

18. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 15 bis 17, gekennzeichnet durch ein Zieheisen und einen dazu passenden, in der Längsrichtung verstellbaren feststehenden oder umlaufenden Dorn, über den die Bänder gezogen werden.

19. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 15 bis 17, gekennzeichnet durch eine Walzvorrichtung (18) und einen dazu passenden, in der Längsrichtung verstellbaren feststehenden oder umlaufenden Dorn (24), mittels deren das Zusammenfügen der einzelnen Bänder zum Seil erfolgt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen drehbar in einem Zahnrad angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn nach einer Kurve profiliert ist.

22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Zieh-oder Walzvorrichtung in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet ist und in einem Ölbade läuft.

23. Hohlleiter nach den Ansprüchen 1 bis 13 als elektrische Leiter bei Hochspannungskabeln.