CS207585B2 - Method of making the electric cables with the relieving in the pull - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby elektrických kabelů s odlehčením v tahu, u kterého se v-ede duše kabelu vy.tlačava_:c1ím strojem pro nanesení materiálu pláště a· přitom· se vkládají nekonečné odlehčovací orgány s vysokou pevností v tahu s rozestupem, navzájem· od sebe, soustředně ke kabelové duši do· ještě viskózního· materiálu a materiálem pláště jsou zcela obklopeny a po opuštění vytlačovacího stroje se opatří zvlněním.

Předměteim patentového spisu NSR číslo 1 640 929 je 'kabel takového druhu s· odlehčením v tahu, totiž samoinosný závěsný kabel, a patentový spis NSR č. 2 344 577 popisuje podrobně způsob jeho výroby. V obou těchto· spisech se vychází z toho, že odlehčoivací orgány v tahu sestávají ze svazků z neimpregnovaných skelných vláken a v německém patentovém· spisu č. 2 344 577 se navrhuje jako¹ materiál pláště — polyethylen. Tento materiál má tu vlastnost, že po opuštění vytlačovacího· stroje vznikne při prudkém ochlazení bezprostředně napětí vyvolané smrštěním, působící v · podélném· směru kabelu, které vede k vytvoření zvlnění nekonečných odlehčovacích orgánů v · tahu. Zvlnění zlepšuje silové spojení mezi skelnými vlákny a materiálem pláště. Příslušné kabely, zejména samonosné závěsné kabe ly, se · v praktickém · použití osvědčily a doznaly širokého upotřebení.

Polyethylenový materiál · má však ten nedostatek, že je lehce· hořlavý, · a tudíž tento materiál není přípustný například v hornictví pod zemí. Právě zde se ale potřebují elektrické kabely s odlehčením· v tahu, například v šachtách ·nebo v porubech se stí mým· nebo také polostrmým uložením· dobývaného uhlí. Pro takové účely jsou například připuštěny polyvinylchlorid a určité obtížně zápalné kaučukové elastomery jako· materiály pro pláště kabelů. Tyto materiály však nemají schopnost srážení jako polyethylen, a nevyvolávají tím ani zvlnění odlehčovacích orgánů v · tahu v důsledku uvedeného napětí vyvolaného smrštěním v plášti kabelu.

Jak zkušenost ukazuje, resp. ukázala, je zvlnění Odiehčoivacich orgánů v tahu tak velice dobrý prostředek pro· vytvoření silového· spojení mezi odleihčovacímii orgány v tahu a materiálem pláště, že se jeho· předností není možno vzdát. To· platí nejen ρ·?0 oblast samonosnýcih závěsných kabelů s jejich· zvláštní problematikou napínání v soustavě nosných stožárů a pro· zmíněné důlní kabely s -požadavkem· na jejich ohniivzdornost, ale také pro · zvláštní - · druhy kabelů, u kterých zařízení pro· odlehčení v tahu

207 5 8 5 slouží jako pomůcka pro zatalhoiváiní, čímž je možné, zatahovat kabely ve větších délkách než dosud, bez nepříznivéihO působení na duši kabelu, například do truib nebo šachet.

Zejména také při ukládání kabelů do rýhy vytvořené v zemi se vyskytují tažné síly, které se veilimi nepříznivě projevují na komplikovanou konstrukci žil moderních kabelů. Odlehčovací orgány v tahu podle patentového spisu NSR č. 1 640 929 mohou se tudíž také účelně použít píro kabely v dolech a pro· zemní kabely, jakož i pro další konstrukce kabelů, přičemž je důležité, aby odlehčoivací orgány v tahu byly prostřednictvím zvlnění silově spojeny s pláštěm kabelu.

Úkolem vynálezu je, vytvořit způsob shora uvedeného druhu, kterým je zcela obecně dosažitelné zvlnění odlehčovacích orgánů v tahu prakticky v každém libovolném materiálu pláště kabelu. Přitom má být velikost jednotlivých zvlnění řiditelně nastavitelná pro dosažení optimálního svěracího účinku a ohebnosti kabelu při současném získání bezvadného povrchu pláště kabelu.

Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že při použití polyvinylchloiridu nebo obtížně zápalných kaučukových elastomerů jako materiálu pláště, je rychlost materiálu pláště, jakož i v něm uložených odlehčovacích orgánů v tahu ve vytlačovací hla;vě yytiačovacího stroje větší než rychlost kabelové duše, takže po opuštění vytlačovacího stroje se rozšířením kabelového pláště a současným; stlačením vložených odlehčovacích orgánů v tahu provede jejich zvlnění.

Při nanášení kabelových plášťů ve vytlačotvacích strojích lze pozorovat jev, označovaný jako rozšíření vytvářeného provazce hmoty, to znamená, že kabelový plášť za vnější lisovací formou lehce nabotná (viz BASF-Kusitistoff-Physik im Gesipiraech-, 1966, strany 97 až 102). Tento jev se v určitých případech podporuje, přičemž vnější lisovací forma je menší, než plánovaný průměr kabelu, aby se například dosáhlo toho, že se vnitřní forma podél povrchu duše kabelu vyplní dokonale materiálem pláště, aniž by se ovlivnil kulatý tvar průřezu vnější plochy hotového kabelu.

Vynálelz využívá právě pojpsainého jevu a ulvádí do vzájemné interakce pohyb přiváděných odlehčovacích orgánů v tahu s pohybem duše kabelu a visikosní hmoty pláště uvnitř vytlačovacího stroje a ibelzproistřeidně za tímto strojem, za tím účelem, aby se sladěním pohybových dějů bezprostředně v návaznolsti na vytlačovací stroj, reisp. vytlačovací' lis, potom, co kabel opustil vnější lisovačí formu, vyvolalo pěchování v plášti kabelu, které způsobí zvlnění odlehčovacích orgánů v tahu.

Přitoimi se musí vzít v úvahu, že toto pěchování se neprovádí spontánně jako při použití polyethylenového materiálu, ale že toto pěchování je sled žádaných a v přexva pivě širokém rozsahu nastavitelných procesů ve vytlačovací hlavě, popřípadě v oblasti výstupu vytlačovací hlavy. Důležité je, aby se rychlosti různých konstrukčních prvků kabelů sladily tak, že nastane požadované zvlnění, a sice nezávisle na tom, jaký materiál pláště se vytlačuje.

Způsob podle vynálezu dovoluje tedy zpracování libovolných termoplastů a elastomerů na pláště kabelů s vloženými zvlněnými odlehičoivacími orgány v tahu.

Příklad provedení způsobu podle vynálezu bude popsán v dalším textu za pomoci výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn axiální podélný řez vytlačovací hlavou vytlačovacího stroje na výrobu kabelů s právě vyráběným· kabelem, a na obr. 2 je schetoaticiky znázorněna v perspektivním pohledu část kabelu s částečně odkrytými odlehčovacíími orgány v tahu, přičemž lze seznat průběh jejich vlnění.

Vytlačovací hlava 10 má otvor 11 pro připojení na neznázoriněnúu šnekovou část vytlačovacího stroje. Ve směru šipky 12 přichází předem zhotovená duše 13 z izolovaných elektrických vodičů do vytlačovací hlavy 10, kde se ostříkne vnějším (pláštěm 14 a hotový kabel 15 opouští vytlačovací hlavu, aby na to byl obvyklým způsobenu ochlazen.

Na obr. 2 je znázorněno, jak imůže vypadat průřez hotového kabelu 15. Zejména lze z něj rozpoznat kabelovou duši, sestávající z vodičů 16 s izolací 17, pět křížových vodičů vždy ze dvou dvojitých žil 19 a jednoho jádra 21 z umělé hmoty. Nad zkroucenými prvky 19 nachází se ještě obvyklé ovinutí 22 z pásů z umělé hmoty.

Ve vytlačovací hlavě 10 se na ovinutí ?2, kteiré vstupuje do vytlačovací hlavy z kabelovou duší 13, nanese vnější plášť 14, do kterého je uložen měnící se počet odlehčovacícih orgánů 23 v tahu. Tyto odlehčovací oirgány mohou být vytvořeny ze svazků přízí nebo skaných nití o různé jakosti vlákna, .přičemž počet svazků na jedné atrapě a počet přízí nebo skaných nití ₍v jednom svazku na druhé straně, se určuje v závislosti na počtu dvojitých ži,l 19, na požadovaném minimálním tržném zatížení kabelu a jemnosti vláken, dále na vzájeminé vzdálenosti svazků od sebe a vzdálenosti těchto svazků od vnitřního obvodu pláště, a to podle určitých hledisek.

Podstatné je, aby odlehčovací orgány 23 v tahu .neprobíhaly absolutně přímočaře rovnoběžně s osou kabelu, resp. jádra 21 vnějším pláštěm 14, ale více nebo méně zlvlněné, jak lze seznat z obr. 2. Tím se získá pevné silové spojení mezi odlehčovacími orgány v tahu a .materiálem pláště.

Ve vytlačovací hlavě 10 prochází kabelová duše 13 vnitřním trnem 25 a vstupuje potom do dutiny, do které ústí přední konce kanálů 26, které jsou soustředěně uspořádány ike Vstupující kabelové duši 13 a ž nichž jsou v obr. 1 .znázorněny jen dva kanály. Před vnějším, zadním· Vstupním otvorem každého kanálu 26, a sice v určité vzdálenosti od toho, je uspořádáno zásobní místo .pro odlehčovací orgány v tahu, výhodně ve tvaru cívek 27 zavěšených v neznázorněném stojanu, .s .přízemi nebo skanými nitěmi 28. -Přední . zakončení vytlačovaní hlavy tvoří vnější lisovací forma 29, nazývaná také hubice, kterou vystupuje hotový kabel .15 z vytlačovací hlavy 10.

Uvedená dutina 30 mezi vnitřním, trnem. 25 a vnější lisovací formou 29 má trychtýřový tvar a v ní se provádí uložení odlehčovacích orgánů 23 v tahu do materiálu pláště. Tento materiál, to je termoplast nebo· elaistorner, přichází od připojovacího. otvoru 11 šnekové části .a proudí ve .směru k hubici 29 a touto· prochází určitou rychlostí, která je závislá na vnitřním průměru vnější lisovací formy a tlaku hmoty, zatímco rychlost pohybu kabelové duše 13 je rovna rychlosti odtahování hotového kabelu 15. Naproti tomu odlehčovací orgány 23 v tahu mají takovou rychlost pohybu, která se odchyluje od rychlosti odtahování kabelu 15, a tím . i od rychlosti pohybu kabelové duše 13, totiž je poněkud větší a v podstatě je rovna rychlosti tečení hmoty pláště v oblasti vnější lisovací formy 29. Tímto způsobem je délka odlehčovacích orgánů 23 v tahu na jednotku délky kabelu 15 větší než je rozměr této jednotky, což se vyrovná tím, že odlehčovací orgány 23 v tahu se bezprostředně po· .opuštění .vnější lisovací formy 29 v . plášti 14 kabelu zvlní (obr. 2). K tomuto. zvlnění odlehčovacích orgánů 23 v tahu dojde v důsledku sladění poměrů konstrukčních částí a rychlostí ve vytlačovací hlavě 10, zejména v .oblasti vnější lisovací formy 29. Rozměry zvlnění se mohou tímto sladěním bezprostředně ovlivnit a řídit, jak ukazuje následující tabulka.

Pokus Vzorek Materiál Vnitřní Hubice Otáčky Příkon Tlak Rychlost Vnější 0 Zvlnění

6. č. trn vnější lis. výtlačného proudu hmoty odtah, kabelu vychladlého mm forma mim šneku min.’¹ A kPa m/min kabelu mm

CM Q CM O O

Η N Í4 Η H

1Л LQin ЮЮ rř см cm cm cm cm

1Л Ю Ю Ю Ю CO CD CO CO CD

O o o Q o CM см CM CM CM r-^ т-^ T-Ч -rH Ή см cm cm cm cm řH rH r—í t—I t—<

1>γ Ογ >>

t> o? o.

CD CO CD m

CO 00 CM Q Щ ю ió co <p ем CO Ю

V této· tabulce je zaznamenáno celkem pět pokusů, přičemž z důvodu zjednodušení jsou rozměry pro hubici 29 a pro rychlost proudění iviskosní hmoty pro· plášť kabelu ve všech případech konstantní, zatímco· rychlost odtahování hotového kabelu 15 se mění. Odpovídající výsledky se mohou docílit také tehdy, jestliže se změní průměr hubice a/nebo rychlost hmoty. Jako důležitý výsledek lze z pokusů •odvodit to, že vnější průměr oplášťovaného kabelu 15 je bezprostředně po· jeho· výstupu z vnější lisovací formy 29 větší než vnitřní průměr hubice, jestliže se má dosáhnout optimálního zvlnění odiehčovacího· orgánu 23 v tahu. Příčinou toho· je jev, typický pro tlakové vstřikování, to je nabobtnání hmoty pláště bezprostředně potom, co· minula otvor hubice. Toto· bobtnání je důsledkem· tlaku při vstřikování, a tím i rychlosti hmoty v poměru k rychlosti odtahování kabelu v oblasti vnější lisovací formy · 29.

V důsledku relativně různých rychlostí na kabelu v okamžiku tvoření pláště kabelu se dostane určitý druh · zpožďující složky pro odlehčovací · orgány 28, 23 v tahu, které se pohybují rychleji, než · kabelová duše 13,

Claims (2)

1. PŘEDMĚT

   Způsob výroby elektrických kabelů s odlehčením v tahu, u kterého, se vede kabelová duše vytlačovacím strojem pro nanesení materiálu pláště, a přitom se Vkládají nekonečné odlehčovací orgány s vysokou pevností v tahu s iro^zes^-tuip^e^mL' navzájem od sebe a soustředně s kabelovou duší do ještě viskózního· materiálu pláště, materiálem pláště jsou zcela obklopeny a po· opuštění vytlačovacího stroje se opatří zvlněním vy čímž se vynutí toto· zvlnění. Přitom je velmi důležité pečlivé sladění všech uvedených faktorů, aby odlehčovací orgány v tahu nejevily snahu předběhnout samy seibe, to· je aby podstatná část odlehčovacílho· orgánu se nepohybovala, rychleji než druhá část, aby se z nich netvořily smyčky ve tvaru písmene S, které by se ukládaly uvnitř pláště 14 kabelu, přičemž by také naprosto nutně docházelo k odpovídajícímu zesílení na povrchu kabelu 15. Opačným extrémem by potom bylo· odpadnutí zpožďovacího momentu, takže by se odlehčovací orgány 23 v tahu zatáhly do pláště 14 natažené, což rovněž není žádoucí, protože tím by .se například zmenšila ohebnost kabelu. Právě tato· důležitá vlastnost kabelu se odlehčením· v tahu pomocí zvlnění odlehčovacích orgánů podstatně zlepší, protože v důsledku zvlnění vzniká účinek, podobný· · vlastnostmi· vlnovce, který umožňuje velká ohnutí.

   Sladění jednotlivých hodnot pro· různé materiály pláště a materiály odlehčovacích orgánů v tahu je pro· odborníka v provozu tehdy možné, jestliže v důsledku vynálezu seznal souvislost těchto· jevů.

   VYNÁLEZU značující se tím, že při použití poiyvinylchloridu nebo· obtížně zápalných · kaučukových elastomerů jako materiálu pláště, je rychlost materiálu pláště, jakož i v něm uložených odlehčovacích orgánů v tahu ve vytlačovací hlavě větší než rychlost kabelové duše, takže po· opuštění vytlačovacího stroje se rozšířením· kabelového, pláště a současným stlačením· vložených odlehčovacícih orgánů v tahu provede jejich· zvlnění.
2. 2 listy výkresů